RANCANGAN BANGUN INDIKATOR PENETAS TELUR DENGAN MENGGUNAKAN METODE FUZZY LOGIC BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 328

(1)

RANCANGAN BANGUN INDIKATOR PENETAS TELUR DENGAN MENGGUNAKAN METODE FUZZY LOGIC BERBASIS

MIKROKONTROLER ATMEGA 328

SKRIPSI

ADLY FARIZAN 160821023

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2018

(2)

RANCANGAN BANGUN INDIKATOR PENETAS TELUR DENGAN MENGGUNAKAN METODE FUZZY LOGIC BERBASIS

MIKROKONTROLER ATMEGA 328

SKRIPSI

Diajukan Untuk Melengkapi Tugas dan Memenuhi Syarat Mencapai Gelar Sarjana Sains

Oleh : ADLY FARIZAN

160821023

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2018

(3)

i

(4)

ii

PERNYATAAN

RANCANGAN BANGUN INDIKATOR PENETAS TELUR MENGGUNAKAN METODE FUZZY LOGIC BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 328

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya

Medan, Agustus 2018

Adly Farizan 160821023

(5)

iii

PENGHARGAAN

Bismillahirahmanirrahim

Dengan segala kerendahan hati, puji syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT yang telah memberikan anugerah dan rahmat-Nya yang berlimpah kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul: “Rancang Bangun indikator penetas telur menggunakan metode fuzzy logic berbasis mikrokontroller ATMEGA328”

Skripsi ini dibuat sebagai syarat untuk menyelesaikan pendidikan Sarjana (S-1) di Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara. Penulis berharap kedepannya Skripsi ini dapat menjadi inspirasi mahasiswa dalam mengembangkan penelitian ini.

Skripsi ini penulis persembahkan kepada yang teristimewa, yang telah menyayangi, mendidik, memberikan dukukan doa, moral, semangat dan materil kepada penulis yaitu Ayahanda tercinta Yudhi Isyanto dan Ibunda tercinta Susy Rostiyanti. Dan kepada adik yang telah memberikan dukungan doa dan semangat kepada abangnya, yakni Dini Fadhillah

1. Kepada Bapak Drs. Kurnia Brahmana, M.Si selaku Dosen Pembimbing I yang telah meluangkan waktu untuk membimbing, mengarahkan dan memberikan kepercayaan kepada penulis dalam melaksanakan penelitian hingga penyelesaian penulisan skripsi ini.

2. Kepada Bapak Dr. Perdinan Sinuhaji M.S selaku Dosen Pembimbing II yang telah meluangkan waktu untuk membimbing, mengarahkan dan memberikan kepercayaan kepada penulis dalam melaksanakan penelitian hingga penyelesaian penulisan skripsi ini.

3. Kepada Bapak Junedi Ginting, M.Si selaku penguji yang telah memberikan masukan kepada penulis.

4. Kepada Bapak Dr. Ferdinan Sinuhaji MS selaku Ketua Departemen Fisika FMIPA USU

(6)

iv

5. Kepada semua dosen Departemen Fisika USU yang telah mendidik penulis.

6. Kepada seluruh staf pegawai Departemen Fisika USU, bg Jo, kak Tini, dan kak Yuspa yag telah banyak membantu dalam urusan akademik 7. Kepada semua teman-teman Seperjuangan Fisika Ekstensi 2015 kak

Anie, kak Septi, Dila, Risky, kak Reihan, kak Nisa, Nurul, Suci, Yetti, Irda, Sevni, Octa, Edynawanti Rudi, Ilfa, didik dan teman-teman lainnya yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu.

8. Kepada teman-teman di UKM Robotik Sikonek USU yakni Roby Yetsun, Bang Nuril, bang Jepri, bang Tommy, Rizki, Riza, Intan, Ana, Doni, dan teman-teman di sikonek lainnya yang telah banyak membantu penulis dalam menyelasaikan skripsi ini.

9. Kepada teman-teman dekat penulis lainnya yakni Hadi, Fatya, Bagus, Dinda, Yova, Eva, Ony, Wira, Bg Patong yang telah memberikan semangat kepada penulis agar dapat segera meyelesaikan skripsi ini, dan semoga kepada yang belum menyelesaikan studi agar segera menyusul.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dikatakan dari sempuna, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi penyempurnaan skripsi ini. Akhir kata penulis mengucapkan terimakasih dan semoga bermanfaat bagi yang membutuhkan.

Medan, Agustus 2018

Adly Faraizan

(7)

v

RANCANGAN BANGUN INDIKATOR PENETAS TELUR DENGAN MENGGUNAKAN METODE FUZZY LOGIC BERBASIS

MIKROKONTROLER ATEMEGA 328

ABSTRAK

Telur adalah produk ternak unggas yang sangat akrab dengan kehidupan sehari- hari manusia. Telur ayam, telur itik, dan telur puyuh seringkali menjadi lauk pauk saat kita makan.Telur merupakan sumber bahan pangan yang bermanfaat bagi tubuh manusia. Telur rebus, telur goreng biasa, mata sapi atau dadar merupakan bentuk lauk pauk yang murah namun memiliki nilai nutrisi yang lengkap, mudah dicerna dan harganya terjangkau oleh segala lapisan masyarakat. Dalam kemajuan teknologi dan ilmu pengetahuan yang sangat pesat mempermudah kita untuk mempelajari dan mengungkap rahasia-rahasia dalam kehidupan ini. Perkembangan komputer dalam dunia ini telah merubah dunia untuk melakukan pekerjaan dengan bantuan robot, sehingga manusia tersebut dapat berkerja tampa harus mengeluarkan tenaga yang begitu banyak, salah satunya adalah pengontrolan temperatur berbasis fuzzy logic pada mesin penetas telur ayam otomatis, dengan menggunakan metode fuzzy logic dimana telah kita ketahui metode fuzzy logic yang ditemukan oleh Prof. Lotfi Zadeh pada pertengahan tahun 1960 lebih memiliki ketelitian yang tinggi dibandingkan dengan bolean logic. Hasil dari penelitian ini adalah, alat yang telah di rancang dan di rakit dengan menggunakan metode Fuzzy Logic alat berjalan dengan baik, dan dapat menghasilkan penetasan telur dengan sempurna, dengan menggunakan metode Fuzzy Logic temperatur suhu dapat lebih stabil dan suhu ruang inkubator dapat terkontrol dengan baik. Penggunaan control Fuzzy Logic dapat menyesuaikan suhu sesuai dengan set point

Kata kunci : Mikrokontroller ATEMEGA 328, fuzzy logic, Inkubator, LCD

(8)

vi

DESIGN OF EGG PENETIC INDICATOR USING FUZZY LOGIC METHOD BASED ON ATEMEGA 328 MICROCONTROLLER

ABSTRACT

Eggs are poultry products that are very familiar with human daily life. Chicken eggs, duck eggs and quail eggs often become side dishes when we eat. Eggs are a source of food that is beneficial to the human body. Boiled eggs, ordinary fried eggs, beef eyes or omelet are a form of side dishes that are cheap but have complete nutritional value, are easy to digest and the price is affordable by all levels of society. In the rapid advancement of technology and science, it is easier for us to study and reveal the secrets of this life. The development of computers in this world has changed the world to do work with the help of robots, so that humans can work without having to expend so much energy, one of which is the fuzzy logic-based temperature control on automatic chicken egg incubators, using fuzzy logic method where we know the fuzzy logic method found by Prof. Lotfi Zadeh in the mid 1960s had more accuracy than bolean logic. The results of this study are, the tools that have been designed and assembled using the method of Fuzzy Logic tools run well, and can produce egg hatching perfectly, using the Fuzzy Logic method the temperature temperature can be more stable and the temperature of the incubator room can be controlled properly . The use of Fuzzy Logic control can adjust the temperature according to the set point

Keywords: ATEMEGA 328 microcontroller, fuzzy logic, incubator, LCD

(9)

vii

DAFTAR ISI

Persetujuan i

Pernyataan ii

Penghargaan iii

Abstrak v

Abstract vi

Daftar Isi vii

Daftar Tabel x

Daftar Gambar xi

Daftar Lampiran xii

BAB 1 Pendahuluan

1.1 Latar belakang

1

1.2 Perumusan Masalah 2

1.3 Tujuan Penelitian 2

1.4 Manfaat Penelitian 3

1.5 Batasan Masalah 3

1.6 Sistematika Penulisan 3

BAB 2 Landasan Teori 5

2.1 Inkubator 5

2.2 Mikrokontroler ATMega328 6

2.3 Sensor DS18B20 10

2.4 Heater 12

2.5 Driver Motor 12

2.6 Load Cell 13

2.7 Power Supply (PSA) 14

2.8 Switching Relay 16

2.9 LCD (Liquid Crystal Display) 18

2.10 Bahasa Pemprograman Mikrokontroler 21

2.11 Keypad 25

BAB 3 Perancangan Alat dan Sisten Kerja Rangkaian

3.1 Diagram Blok Rangkaian 27

3.2 Rangkaian Mikrokontroler ATMega328 28

3.3 Perancangan Sensor DS18B20 28

3.4 Rangkaian Power Supply 29

3.5 Perancangan Rangkaian LCD 29

3.6 Perancangan Rangkaian Driver Motor L298N 30

3.7 Rangkaian Relay 31

3.8 Perancangan Rangkaian Load Cell dan HX711 31

3.9 Perancanga Rangkaian Keypad 32

3.10 Flowchart 35

(10)

viii

BAB 4 Pengujian Alat dan Analisa Rangkaian

4.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler Atmega 328 36

4.2 Pengujian Power Supply 37

4.3 Pengujian Rangkaian Interfacing LCD 16x2 38 4.4 Pengujian dan Analisa Sensor Suhu DS18B20 40

4.5 Kalibrasi Sensor DS18B20 43

4.6 Pengujian dan Analisa Driver L298N beserta Motor DC 45

4.7 Pengujian Sensor Loadcell dan HX711 47

4.8 Pengujian Relay 48

4.9 Pengujian Keypad 51

4.10 Pengujian Keseluruhan Sistem 51

BAB 5 Kesimpulan Dan Saran

5.1 Kesimpulan 53

5.2 Saran 53

DAFTAR PUSTAKA 54

LAMPIRAN

(11)

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi mendorong manusia untuk berusaha mengatasi masalah yang timbul di sekitarnya dan meringankan pekerjaan yang sudah ada. Yang menjadi salah satu alasan utama banyaknya penggunaan dan pemanfaatan teknologi komputer adalah karena komputer mampu melakukan pekerjaan yang berulang secara terus menerus, tanpa mengenal waktu, hal ini dapat dimanfaatkan untuk membantu manusia mengerjakan pekerjaan yang rutinitas. Pemanfaatan teknologi modern pada bidang pertanian diharapkan dapat meningkatkan hasil peternakan yang secara tidak langsung tentu akan meningkatkan kemakmuran peternak.

Pada budidaya peternakan, kelengkapan alat sangatlah penting. Telur tidak bisa menetas dan berkembang dengan baik, jika telur pada sarangnya tidak sesuai dengan posisi yang baik. Untuk itu perlu dilakukan penghangat telur secara teratur dan terjadwal. Temperatur suhu harus lah benar-benar diperhatikan, jika temperatur suhu tidak stabil maka telur tersebut akan membusuk. Dengan selalu terpenuhinya kebutuhan temperatur yang terpenuhi, maka telur akan menetas, berbuah dan berkembang biak dengan baik. Lain halnya dengan penetas telur yang beberapa kali harus di ubah posisinya, sehingga dapat memakan waktu yang cukup lama dan kemungkinan telur tersebut tidak menetas sesuai dengan waktunya, tidak di ubah posisinya biasanya telur dapat menetas. Saat ini alat penetas telur masih menggunakan tenaga manusia untuk merubah posisinya sehingga memerlukan tenaga dan waktu yang lama. Penetas telur dapat dilakukan secara otomatis dengan memanfaatkan sensor pengendali yang dapat di program dalam mengontrol dan mengatur proses temperatur suhu penetas telur yang dapat diatur sesuai dengan kebutuhan telur pada setiap tahapan pertumbuhan telur sampai jadi menetas.

Esensi dari proses penetasan telur sebenarnya bukan pada ukuran tingkat panasnya suhu akan tetapi penetas telur lebih akurat dengan menggunakan metode fuzzy logic, sensor

(12)

2

pemanas ruangan penetas telur dapat memonitor tingkat panas ruangan dengan memanfaatkan mikrokontroler atmega328.

1.2. Tujuan Penulisan

Adapun Tujuan dari penulisan tugas akhir ini sebagai berikut :

1. Tujuan yang ingin dicapai adalah merancang alat yang bermanfaat untuk kehidupan pada bidang peternakan

2. Mengatur temperatur suhu, sehingga telur menetas dengan baik karena menggunakan metode fuzzy logic

3. Pembuatan sistem penetas telurn berbasis mikrokontroler

1.3. Rumusan Masalah

Adapun permasalahan dalam penelitian ini adalah

1. Bagaimana cara merancang mikrokontroler dengan metode fuzzy logic pada indikator penetas telur?

2. Bagaimana telur bisa menetas tanpa mengubah posisi telur di ruangan penetas telur tersebut?

1.4. Batasan Masalah

Dalam perencanaan penulisan ini terdapat beberapa batasan masalah sebagai berikut:

1. Alat ini hanya bersifat mengatur temperatur suhu yaitu dengan mengukur suhu pada ruangan yang telah ditentukan dan menampilkannya pada layar LCD, jika temperatur suhu kurang dari yang telah ditentukan maka lampu akan hidup pada indikator penetas telur.

2. Alat ini menggunakan metode fuzzy logic sebagai sensor suhu dan kelembabannya.

3. Alat ini hanya dapat digunakan untuk proses pemanas ruangan indikator penetas telur.

(13)

3

4. Mikrokontroler yang digunakan pada alat ini adalah mikrokontroler ATMega328 yang di dalamnya sudah terintegrasi ADC.

5. Tidak membahas karakteristik sensor.

1.5. Manfaat Penelitian

1. Persentase keberhasilan telur yang menetas lebih besar dibandingkan dengan pengeraman alami. Melalui proses pengeraman alami, telur yang menetas hanya 50 – 60%. Sementara itu, penetasan melalui bantuan mesin tetas dapat meningkatkan hingga 80%.

2. Kontrol terhadap kualitas telur lebih mudah dilakukan. Selain itu, resiko kontaminasi bakteri dan penyakit relatif lebih kecil karena telur disimpan di dalam ruangan.

1.6. Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman, maka penulis membuat sistematika penulisan skripsi ini sebagai berikut:

BAB 1 PENDAHULUAN

Meliputi latar belakang masalah, rumusan masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, manfaat penulisan, dan sistematika penulisan.

BAB 2 LANDASAN TEORI

Dalam bab ini akan dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan untuk pembahasan dan cara kerja dari rangkaian, yang meliputi rangkaian sensor serta arsitektur dan konstruksi dari mikrokontroler yang digunakan.

BAB 3 PERANCANGAN ALAT DAN PROGRAM

Meliputi tentang perancangan rangkaian dan program yang digunakan.

(14)

4

BAB 4 PENGUJIAN DAN ANALISA

Meliputi pengujian alat dan analisanya.

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

Mengenai kesimpulan yang didapat setelah membuat proyek ini dan saran yang diberikan demi pengembangan proyek ini di masa mendatang.

(15)

5

BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1 Mikrokontroler ATmega328

Mikrokontroler adalah sebuah sistem mikroprosesor di mana di dalamnya sudah terdapat CPU, ROM, RAM, I/O, clock dan perlatan internal lainnya yang sudah terhubung dan terorganisasi dengan baik oleh pabrik pembuatnya dan dikemas dalam satu chip yang siap pakai. Sehingga, dengan demikian kita tinggal memprogram isi ROM sesuai dengan aturan oleh pabrik pembuatnya. Salah satu contoh mikrokontroler yang banyak beredar di pasaran adalah mikrokontroler ATMega328.

2.1.1. Arsitektur ATMega328

Mikrokontroller ATmega 328 memiliki arsitektur Harvard, dimana memori untuk kode program dan memori untuk data dipisahkan sehingga dapat memaksimalkan kerja dan parallelism. Instruksi – instruksi dalam memori program dieksekusi dalam satu alur tunggal, dimana pada saat satu instruksi dikerjakan instruksi berikutnya sudah diambil dari memori program. Konsep inilah yang memungkinkan instruksi – instruksi dapat dieksekusi dalam setiap satu siklus clock.

32 x 8-bit register serba guna digunakan untuk mendukung operasi pada ALU (Arithmatic Logic Unit) yang dapat dilakukan dalam satu siklus. 6 dari register serbaguna ini dapat digunakan sebagai 3 buah register pointer 16-bit pada mode pengalamatan tak langsung untuk mengambil data pada ruang memori data. Ketiga register pointer 16-bit ini disebut dengan register “X” (gabungan R26 dan R27), register Y (gabungan R28 dan R29), dan register Z (gabungan R30 dan R31). Hampir semua instruksi AVR memiliki format 16-bit. Setiap alamat memori program terdiri dari instruksi 16-bit atau 32-bit. Selain register serba guna di atas, terdapat register lain yang terpetakan dengan teknik memory mapped I/O selebar 64 byte. Beberapa register ini digunakanuntuk fungsi khusus antara lain sebagai register control Timer/ Counter, Interupsi, ADC, USART, 17 SPI, EEPROM, dan ungsi I/O lainnya. Register – register

(16)

6

ini menempati memori pada alamat 0x20h – 0x5Fh.

AVR Atmega32 merupakan sebuah mikrokontroler low power CMOS 8 bit berdasarkan arsitekturAVR RISC. Mikrokontroler ini memiliki karakteristik sebagai berikut.

Menggunakan arsitektur AVR RISC

- 131 perintah dengan satu clock cycle - 32 x 8 register umum

Data dan program memori

- 32 Kb In-System Programmable Flash - 2 Kb SRAM

- 1 Kb In- System EEPROM - 8 Channel 10-bit ADC - Two Wire Interface

- USART Serial Communication - Master/Slave SPI Serial Interface - On-Chip Oscillator

- Watch-dog Timer - 32 Bi-directional I/O

- Tegangan operasi 2,7 – 5,5 V

Arsitektur AVR ini menggabungkan perintah secara efektif dengan 32 register umum. Semua register tersebut langsung terhubung dengan Arithmetic Logic Unit (ALU) yang memungkinkan 2 register terpisah diproses dengan satu perintah tunggal dalam satu clock cycle. Hal ini menghasilkan kode yang efektif dan kecepatan prosesnya 10 kali lebih cepat dari pada mikrokontroler CISC biasa. Berikut adalah blok diagram Mikrokontroler AVR ATMega32.

(17)

7

2.1.2. Fitur ATMega328

ATMega328 adalah mikrokontroler keluaran dari atmel yang mempunyai arsitektur RISC (Reduce Instruction Set Computer) yang mana setiap proses eksekusi data lebih cepat dari pada arsitektur CISC (Completed Instruction Set Computer). Mikrokontroler ini memiliki beberapa fitur antara lain:

1. Memiliki EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar 1KB sebagai tempat penyimpanan data semi permanen karena EEPROM tetap dapat menyimpan data meskipun catu daya dimatikan.

2. Memiliki SRAM (Static Random Access Memory) sebesar 2KB.

3. Memiliki pin I/O digital sebanyak 14 pin 6 diantaranya PWM (Pulse Width Modulation) output.

4. 32 x 8-bit register serba guna.

5. Dengan clock 16 MHz kecepatan mencapai 16 MIPS.

6. 32 KB Flash memory dan pada arduino memiliki bootloader yang menggunakan 2 KB dari flash memori sebagai bootloader.

7. 130 macam instruksi yang hampir semuanya dieksekusi dalam satu siklus clock.

2.1.3 Konfigurasi ATMega328

Gambar 2.1 konfigurasi ATMega328

Secara fungsional konfigurasi pin ATMega328 adalah sebagai berikut:

1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya.

2. GND merupakan pin ground.

(18)

8

a. Port A (PA7 – PA0)

Port A adalah 8-bit port I/O yang bersifat bi-directional dan setiap pin memilki internal pull-up resistor. Output buffer port A dapat mengalirkan arus sebesar 20 mA.

Ketika port A digunakan sebagai input dan di pull-up secara langsung, maka port A akan mengeluarkan arus jika internal pull-up resistor diaktifkan. Pin-pin dari port A memiliki fungsi khusus yaitu dapat berfungsi sebagai channel ADC (Analog to Digital Converter) sebesar 10 bit.

b. Port B (PB7 – PB0)

Port B adalah 8-bit port I/O yang bersifat bi-directional dan setiap pin mengandung internal pull-up resistor. Output buffer port B dapat mengalirkan arus sebesar 20 mA. Ketika port B digunakan sebagai input dan di pull-down secara external, port B akan mengalirkan arus jika internal pull-up resistor diaktifkan.

Pin-pin port B memiliki fungsi-fungsi khusus, diantaranya :

1. SCK port B, bit 7 berfungsi sebagai Input pin clock untuk up/downloading memory.

2. MISO port B, bit 6 berfungsi sebagai Pin output data untuk uploading memory.

3. MOSI port B, bit 5 berfungsi sebagai Pin input data untuk downloading memory.

c. Port C (PC7 – PC0)

Port C adalah 8-bit port I/O yang berfungsi bi-directional dan setiap pin memiliki internal pull-up resistor. Output buffer port C dapat mengalirkan arus sebesar 20 mA. Ketika port C digunakan sebagai input dan di pull-down secara langsung, maka port C akan mengeluarkan arus jika internal pull-up resistor diaktifkan. Fungsi-fungsi khusus pin-pin port C dapat ditabelkan seperti yang tertera pada tabel dibawah ini.

(19)

9

d. Port D (PD7 – PD0)

Port D adalah 8-bit port I/O yang berfungsi bi-directional dan setiap pin memiliki internal pull-up resistor. Output buffer port D dapat mengalirkan arus sebesar 20 mA.

Ketika port D digunakan sebagai input dan di pull-down secara langsung, maka port D akan mengeluarkan arus jika internal pull-up resistor diaktifkan.

Gambar 2.2 Arduino UNO R3 ATmega328 Board Arduino Unomemiliki fitur-fitur baru sebagai berikut :

 1,0 pinout: tambah SDA dan SCL pin yang dekat ke pin aref dan dua pin baru lainnya ditempatkan dekat ke pin RESET, dengan IO REF yang memungkinkan sebagai bufferuntuk beradaptasi dengan tegangan yang disediakan dari board sistem.

 Pengembangannya, sistem akan lebih kompatibel dengan Prosesor yang menggunakan AVR, yang beroperasi dengan 5V dan dengan Arduino Karena yang beroperasidengan 3.3V.

 Yang kedua adalah pin tidak terhubung, yang disediakan untuk tujuan pengembangannya.

(20)

10

Tabel 2.3 Arduino

Mikrokontroler Atmega 328

Operasi Voltage 5 V

Input Voltage 7-12 V (Rekomendasi)

Input Voltage 6-20 V (Limits)

I/O 14 pin (6 pin untuk PWM)

Arus 50 mA

Flash Memory 32 KB

Bootloader SRAM 2 KB

EEPROM 1 KB

Kecepatan 16 Mhz

2.2 LCD (Liquid Crystal Display)

Gambar 2.2 LCD

LCD merupakan salah satu perangkat penampil yang sekarang ini mulai banyak digunakan. Penampil LCD mulai dirasakan menggantikan fungsi dari penampil CRT (Cathode Ray Tube), yang sudah berpuluh-puluh tahun digunakan manusia sebagai penampil gambar/text baik monokrom (hitam dan putih), maupun yang berwarna.

Teknologi LCD memberikan keuntungan dibandingkan dengan teknologi CRT, kaena pada dasarnya, CRT adalah tabung triode yang digunakan sebelum transistor ditemukan.

Beberapa keuntungan LCD dibandingkan dengan CRT adalah konsumsi daya yang relative kecil, lebih ringan, tampilan yang lebih bagus, dan ketika berlama-lama di

(21)

11

depan monitor, monitor CRT lebih cepat memberikan kejenuhan pada mata dibandingkan dengan LCD.

LCD memanfaatkan silicon atau gallium dalam bentuk Kristal cair sebagai pemendar cahaya. Pada layar LCD, setiap matrik adalah susunan dua dimensi piksel yang dibagi dalam baris dan kolom. Dengan demikian, setiap pertemuan baris dan kolom adalah sebuah LED terdapat sebuah bidang latar (backplane), yang merupakan lempengan kaca bagian belakang dengan sisi dalam yang ditutupi oleh lapisan elektroda trasparan. Dalam keadaan normal, cairan yang digunakan memiliki warna cerah.

Daerah-daerah tertentu pada cairan akan berubah warnanya menjadi hitam ketika tegangan diterapkan antara bidang latar dan pola elektroda yang terdapat pad sisi dalam lempeng kaca bagian depan.

Keunggulan LCD adalah hanya menarik arus yang kecil (beberapa microampere), sehingga alat atau sistem menjadi portable karena dapat menggunakan catu daya yang kecil. Keunggulan lainnya adalah tampilan yang diperlihatkan dapat dibaca dengan mudah di bawah terang sinar matahari. Di bawah sinar cahaya yang remang-remang dalam kondisi gelap, sebuah lampu (berupa LED) harus dipasang dibelakang layar tampilan.

LCD yang digunakan adalah jenis LCD yang mena mpilkan data dengan 2 baris tampilan pada display. Keuntungan dari LCD ini adalah :

1. Dapat menampilkan karakter ASCII, sehingga dapat memudahkan untuk membuat program tampilan.

2. Mudah dihubungkan dengan port I/O karena hanya mengunakan 8 bit data dan 3 bit control.

3. Ukuran modul yang proporsional.

4. Daya yang digunakan relative sangat kecil.

(22)

12

Tabel 2.1 Konfigurasi Pin LCD

Pin Symbols and Functions

1 GND

2 VCC (+5v)

3 Contrast Adjust

4 ( RS ) = = > > 0 = Instruction input / 1 = Data input 5 ( R / W ) = = > > 0 = Write to LCD Module

6 ( E ) = = Enable Signal 7 ( D 80 ) = = > > Data Pin 0 8 ( D 81 ) = = > > Data Pin 1 9 ( D 82 ) = = > > Data Pin 2 10 ( D 83 ) = = > > Data Pin 3 11 ( D 84 ) = = > > Data Pin 4 12 ( D 85 ) = = > > Data Pin 5 13 ( D 86 ) = = > > Data Pin 6 14 ( D 87 ) = = > > Data Pin 7

Lapisan film yang berisis Kristal cair diletakkan di antara dua lempeng kaca yang telah ditanami elektroda logam transparan. Saat teganga dicatukan pada beberapa pasang elektroda, molekul – molekul Kristal cair akan menyusun diri agar cahaya yang mengenainya akan dipantulkan atau diserap. Dari hasil pemantulan atau penyerapan cahaya tersebut akan terbentuk pola huruf, angka, atau gambar sesuai bagian yang di aktifka.

LCD membutuhkan tegangan dan daya yang kecil sehingga sangat popular untuk aplikasi pada kalkulator, arloji digital, dan instrument elektronika lain seperti Global Positioning System (GPS), baragraph display dan multimeter digital. LCD umumnya dikemas dalam bentuk Dual In Line Package (DIP) dan mempunyai kemampuan untuk menampilkan beberapa kolom dan baris dalam satu panel. Untuk membentuk pola, baik karakter maupun gambar pada kolom dan baris secara bersamaan digunakan metode Screening.

Metode screening adalah mengaktifkan daerah perpotongan suatu kolo dan suatu baris secara bergantian dan cepat sehingga seolah-olah aktif semua. Penggunaan metode ini dimaksudkan untuk menghemat jalur yang digunakan untuk mengaktifkan panel LCD. Saat ini telah dikembangkan berbagai jenis LCD, mulai jenis LCD biasa, Passive

(23)

13

Matrix LCD (PMLCD), hingga Thin-Film Transistor Active Matrix (TFT-AMLCD).

Kemampuan LCD juga telah ditingkatkan daru yang monokrom hingga yang mampu menampilkan ribuan warna.

2.3 Relay

Relay adalah sebuah saklar yang dikendalikan oleh arus. Bandingkan piranti ini dengan saklar reed. Memiiki sebuah kumparan tegangan-rendah yang dililikan pada sebuah inti. Terdapat sebuah armature besi yang akan tertarik menuju inti apabila arus mengalir melawati kumparan. Armature ini terpasang pada sebuah tuas berpegas. Ketika armature tertarik menuju ini, kontak jalur bersama akan berubah posisinya dari kontak normal-tertutup ke kontak normal-terbuka.

Relay berupa saklar atau switch elektrik yang dioperasikan menggunakan listrik.

Relay juga biasa disebut sebagai komponen electromechanical atau elektromekanikal yang terdiri dari dua bagian utama yaitu coil atau elektromagnet dan kontak saklar atau mekanikal.

Relay dapat menggunakan tegangan koil/kumparan 5V, 6V, 9V, 12 V maupun24V tergantung dari tegangan sumber yang digunakan. Pada gambar diatas menggunakan tegangan koil 12V karena tegangan sumber yang terpasang adalah 12V. Sedangkan untuk kontak dapat digunakan sebagaimana saklar manual biasa.

Cara kerja rangkaian driver adalah pada saat kaki basis transistor diberi tegangan positif yang dari misalnya output rangkaian sensor maka transistor akan menghantarkan arus negative dari kaki emitor ke kaki kolektor (transistor jenis NPN). Hal ini menyebabkan relay bekerja. Kontak-kontak relay akan berpindah dari C-NC ke C-NO.

Jika tegangan input pada kaki basis ditiadakan, maka kaki kolektor transistor tidak akan mengeluarkan tegangan negative sehingga relay akan non aktif kembali.

Pemasangan diode digunakan untuk menghilangkan tegangan induksi yang sangat tinggi pada saat perubahan dari ada manjadi tidak ada arus dari transistor. Tegangan induksi ini sangat tinggi dan akan merusak transistor.Dioda yang digunakan 1N4001 atau 1N4002.

(24)

14

Kaki-kaki kontak pada relay dapat dihubungkan dengan beban lain baik DC maupun AC. Tetapi harus diperhatikan besar-kecilnya arus yang dapat dilewatkan melaui kontak relay. Besar kecilnya kemampuan kontak relay dapat berbeda pada tiap relay yang digunakan.

Relay magnetis dioperasikan switch. Switch ini, bagaimanapun, dapat memiliki beberapa set kontak bisa terbuka atau tertutup. Keuntungan dari relay kontrol. Sebuah perangkat percontohan tunggal dapat digunakan untuk mengontrol masukan atau kumparan relay, dan output atau kontak dapat mengontrol beberapa perangkat yang berbeda. Sebuah switch aliran digunakan untuk mengontrol kumparan relay FSCR ( saklar kontrol aliran relay) terhubung ke baris. Ketika arus mengalir melalui kumparan, relay diberi energi, dan semua kontak FSCR mengubah posisi. Perhatikan bahwa salah satu kontak FSCR dihubungkan secara seri dengan motor kompresor. Kontak ini tidak benar-benar mulai motor, tetapi memungkinkan thermostat untuk mengontrol motor.

Jenis tertentu kontrol dikenal sebagai interlocking . Hendak digunakan untuk mencegah beberapa fungsi terjadi sampai beberapa fungsi lain telah terjadi, dalam hal ini, termostat tidak dapat memulai kompresor sampai ada aliran udara dalam sistem. Kedua kontak FSCR biasanya terbuka. Ketika kumparan FSCR memberikan energi, kontak ini menutup dan menyalakan lampu pilot hijau untuk menunjukkan ada aliran udara dalam sistem. Kontak FSCR ketiga biasanya ditutup. Hal ini digunakan untuk mematikan lampu pilot merah, yang menunjukkan tidak ada aliran udara dalam sistem.

Relay beroperasi pada prinsip solenoid. Sebuah solenoid adalah perangkat listrik yang mengubah energi listrik menjadi gerakan linear. Sebuah kumparan kawat adalah luka di sekitar inti besi.Ketika arus mengalir melalui kumparan, medan magnet dikembangkan dalam inti besi . Medan magnet dari inti besi menarik lengan bergerak, yang dikenal sebagai dinamo , dan mengatasi kekuatan musim semi memegang lengan menjauh dari inti besi. Perhatikan bahwa kontak bergerak terhubung ke dinamo. Dalam posisi sekarang, kontak bergerak membuat koneksi dengan kontak stasioner. Set kontak ini biasanya tertutup. Ketika armature tertarik ke inti besi, kontak bergerak istirahat koneksi dengan satu kontak stasioner dan membuat koneksi dengan yang lain. Relay ini memiliki baik set biasanya terbuka dan biasanya tertutup kontak. Perhatikan bahwa kontak bergerak adalah umum untuk kedua kontak stasioner. Kontak bergerak akan

(25)

15

menjadi umum dan kontak stasioner akan dicap biasanya terbuka dan biasanya tertutup.

Dalam prakteknya, adalah umum untuk menemukan jenis relay dengan beberapa set kontak.Jika tegangan input pada kaki basis ditiadakan, maka kaki kolektor transistor tidak akan mengeluarkan tegangan negative sehingga relay akan non aktif kembali.

Komponen-komponen penyusun relay:

1. Koil (Kumparan)

Koil merupakan komponen utama relay yang digunakan untuk menciptakan medan magnet (elektromagnetik).

2. Input

Input merupakan bagian control relay. Relay membutuhkan tegangan masukan (VDC) untuk dapat mengoprasikan kumparan.

3. Common

Common merupakan bagian keluaran relay yang tersambung dengan normally closed (NC) dalam keadan normal.

4. Normally closed (NC)

Normally closed merupakan bagian saklar relay yang dalam keadaan normal (relay tidak di beri tegangan) terhubung dengan common.

5. Normally open (NO)

Normally open merupakan bagian saklar relay yang dalam keadaan normal (relay tidak diberi tegangan) tidak terhubung dengan common.

(26)

16

BAB 3

PERANCANGAN ALAT DAN PEMBUATAN SISTEM

3.1 Perancangan Blok Diagram Sistem

Adapun diagram blok dari system yang dirancang,seperti yang diperlihatkan pada gambar 3.1 di bawah ini:

Mikrokontroler Atmega328

Driver

LCD

Buzzer

Tombol

Power

Inkubator

Heater Lampu

Air Sensor T Sensor RH

Gambar 3.1 Diagram Blok

Adapun fungsi tiap blok dari gambar diagram blok di atas adalah:

1. Blok Sensor T : Sebagai sensor untuk mengukur suhu 2. Blok Sensor RH :Sebagai sensor untuk mengukur kelembaban 3. Blok Power :Sebagai sumber tegangan keseluruhan rangkaian

4. Blok LCD :Penampil hasil pengukuran dan pemprosessan yang dilakukan mikrokontroller

5. Blok Heater : Sebagai pemanas inkubator

(27)

17

6. Blok Mikrokontroler : sebagai otak dari keseluruhan rangkaian 7. Blok Buzzer : sebagai alarm

8. Blok Tombol : sebagai input setting suhu

3.2 Tempat Penelitian

Di laboratorium Digital Universitas Sumatera Utara, Medan

1. Input & Output

Masing-masing dari 14 pin digital pada Uno dapat digunakan sebagai input atau output, menggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan digitalRead(). Mereka beroperasi di 5 volt. Setiap pin dapat memberikan atau menerima maksimum 40 mA dan memiliki resistor pull-up internal dari 20-50 KΩ. Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi khusus:

 Serial: 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima(RX) dan mengirimkan (TX) data TTL serial. Pin ini terhubung ke pin yang sesuai dari chip ATmega8U2 USB-to-Serial TTL.

 Eksternal Interupsi: 2 dan 3. Pin ini dapat dikonfigurasi untuk memicu interupsi pada nilai yang rendah, tepi naik atau jatuh, atau perubahan nilai.

Lihat attachInterrupt () fungsi untuk rincian.

 PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Menyediakan 8-bit output PWM dengan analogWrite () fungsi.

 SPI: 10 (SS), 11 (mosi), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin ini mendukung komunikasi SPI menggunakan perpustakaan SPI.

 LED: 13. Ada built-in LED terhubung ke pin digital 13. Ketika pin adalah nilai TINGGI, LED menyala, ketika pin adalah RENDAH, itu off.

Uno memiliki 6 input analog, diberi label A0 melalui A5, masing-masing menyediakan 10 bit resolusi yaitu 1024 nilai yang berbeda. Secara default sistem mengukur dari tanah sampai 5 volt.

 TWI: A4 atau SDA pin dan A5 atau SCL pin. Mendukung komunikasi TWI

(28)

18

 Aref. Referensi tegangan untuk input analog. Digunakan dengan analog Reference().

 Reset

3.4 Blok Diagram Kendali

Gambar 15. Blok Diagram Kendali

Dari blok diagram kendali diatas dapat dijelaskan masing-masing fungsi tersebut diimplementasikan dalam perangkat lunak. Prinsip kerja alat ini dapat dikelompokkan menjadi 3 bagian utama yaitu proses input, pengolahan data, dan ouput. Proses input yang diinginkan dapat diatur melalui setpoint pada mikrokontroller untuk mengaktifkan Plan ( motor dan heater ). Pada saat alat ini diberi daya input, heater akan akan aktif dan sensor suhu akan membaca suhu ruang box penetas. Sistem akan aktif pada batas suhu normal dari setpoint dan tidak aktif apabila suhu diatas batas suhu normal yang diberikan. Motor fan akan bekerja apabila suhu sudah melewati batas dari set point yang terbaca oleh sensor suhu.

Proses selanjutnya yaitu pengolahan data pada mikrokontroler dari sensor. Nilai ini nantinya berfungsi untuk mengatur PWM motor fan dan on-off relay. PWM motor akan diatur berdasarkan metoda fuzzy, dimana PWM motor fan merupakan output deffuzikasi pada fuzzy control. Pada saat suhu melebihi batas normal maka PWM motor fan akan menjadi lebih cepat. Motor fan akan tetap aktif untuk menurunkan suhu pada box pemanas agar suhu ruang pada box kembali normal.

LCD pada alat ini merupakan media yang berfungsi untuk menampilkan nilai besaran suhu ( output ). Dari tampilan LCD dapat melihat kenaikan dan penurunan suhu yang terbaca pada sensor.

(29)

19

3.2 Rangkaian Mikrokontroler ATMega328

Rangkaian sistem minimum mikrokontroler ATMEGA 328 dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

Gambar 3.2 Rangkaian sistem minimum mikrokontroler ATMEGA328

Dari gambar 3.2, Rangkaian tersebut berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh sistem yang ada. Komponen utama dari rangkaian ini adalah IC Mikrokontroler ATMega328 Semua program diisikan pada memori dari IC ini sehingga rangkaian dapat berjalan sesuai dengan yang dikehendaki.

Untuk men-download file heksadesimal kemikrokontroler, Mosi, Miso, Sck, Reset, Vcc dan Gnd dari kaki mikrokontroler dihubungkan ke USB via programmer. Kaki Mosi, Miso, Sck, Reset, Vcc dan Gnd pada mikrokontroler terletak pada kaki 17, 18, 19, 20 dan 1.

Apabila terjadi keterbalikan pemasangan jalur ke ISP Programmer, maka pemrograman mikrokontroler tidak dapat dilakukan karena mikrokontroler tidak akan bias merespon.

3.5 Perancangan Perangkat Lunak

Perancangan perangkat lunak merupakan perancangan mengenai algoritma pemograman yang akan digunakan pada alat pengering ikan bilis ini. Algoritma

(30)

20

merupakan garis besar jalannya suatu program. Salah satu bentuk algoritma dituangkan dalam bentuk diagram alir ( flowchart ). Adapun bentuk flowchart yang akan dirancang dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

Gambar 25. Main Flowchart Perancangan Alat

(31)

21

BAB 4

PENGUJIAN DAN ANALISA

Pada penelitian ini, akan dilaksanakan oleh peneliti di Jermal yang berlokasi di Medan, Sumatera Utara. Penelitian ini membahas tentang Penerapan Metode Fuzzy Logic Pada mesin penetas telur ayam.

Untuk penghematan energi maka perlu melakukan pengujian terhadap kapasitas lampu yang akan digunakan. Pengujian dilakukan dengan cara mengaktifkan incubator selama satu hari hari pertama dengan menggunakan 2 buah lampu berkapasitas 100 watt, dan pada hari kedua dua buah lampu 50 watt. Dengan uji coba tersebut maka dapat dipastikan lampu yang berkapasitas berapa yang tepat digunakan pada incubator yang telah di rakit.

a. Dari hasil uji coba yang telah dilakukan suhu awal dalam incubator adalah 25,31⁰C dan suhu maksimal yang dihasilkan dengan menggunakan 2 buah lampu 100 watt adalah. 82,43⁰C. Dengan peningkatan 8.5⁰C / jam, ujicoba dilakukan selama 12 jam.

b. Dari hasil uji coba yang telah dilakukan suhu awal dalam incubator adalah 25,31⁰C dan suhu maksimal yang dihasilkan dengan menggunakan 2 buah lampu 50 watt adalah. 40,43. Dengan peningkatan 4.20⁰C / jam, ujicoba dilakukan selama 12 jam.

Setelah melakukan ujicoba, maka peneliti dapat memilih ukuran kapasitas lampu yang tepat untuk menghemat energy listrik dan selanjutnya melakukan penetasan.

Selanjutnya melakukan penelitian pada penetasan telur, dimana Peneliti akan memasukan 3 butir telur ayam kedalam incubator yang telah dirancang dengan menggunakan metode Fuzzy Logic. Dan diamati perkembangan embrio pada telur tersebut dan proses penetasan oleh peneliti hingga telur tersebut menetas.

4.1. Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATMega328

Pengujian pada rangkaian mikrokontroler ATMega 328 ini dapat dilakukan dengan menghubungkan rangkaian ini dengan rangkaian power supply sebagai sumber tegangan.

Kaki 10 dan 30 dihubungkan dengan sumber tegangan 5 volt, sedangkan kaki 11 dan 31

(32)

22

dihubungkan dengan ground. Kemudian tegangan pada kaki 10 diukur dengan menggunakan Voltmeter. Dari hasil pengujian didapatkan tegangan pada kaki 10 sebesar 4,93 volt. Langkah selanjutnya adalah memberikan program sederhana pada mikrokontroler ATMega 328 untuk menguji port port yang terdapat pada AtMega328, program yang diberikan adalah sebagai berikut:

#include <mega328.h>

#include <delay.h>

#include <stdio.h>

while (1) {

// Place your code here PORTA = 0xFF;

PORTB = 0xFF;

PORTC = 0xFF;

PORTD = 0xFF;

delay_ms(2000);

PORTA = 0x00;

PORTB = 0x00;

PORTC = 0x00;

PORTD = 0x00;

delay_ms(2000);

}

Pengujian port ini dilakukan untuk mengetahui apakah seluruh pin yang ada pada mikrokontroller AtMega 328 bekerja ataupun berfungsi dengan baik.

Tabel 4.1 Pengujian Port ATMega328 Port Mega8535 Vout (V)

PortA 4.93

PortB 4.93

PortC 4.93

PortD 4.93

(33)

23

Gambar 4.1 Pengujian PORT

4.2 Pengujian Rangkaian Interfacing LCD 16x2

LCD dot matriks 16 x 2 karekater dapat dihubungkan langsung dengan mikrokontroler ATMega8535, disini fungsi LCD adalah sebagai tampilan hasil pengukuran dan diberi beberapa keterangan. Pada penelitian ini LCD dihubungkan ke mikrokontroler melalui PortC.2 ~ PortC.7 yang berfungsi bus data. Adapaun data yang dikirimkan oleh mikrokontroler merupakan kode ASCII data dalam bentuk bilangan biner, dimana data tersebut dapat diterjemahkan oleh LCD ke bentuk karakter.

Pengiriman data yang dari mikrokontroler diatur oleh pin EN, RS dan RW. Jalur EN dinamakan Enable. Jalur ini digunakan untuk memberi tahu LCD bahwa ada data yang sedang dikirimkan. Untuk mengirim data ke LCD, maka melalui program EN harus dibuat berlogika “low” dan set (high) pada dua jalur kontrol yang lain (RS dan RW). Jalur RW adalah jalur kontrol Read/write. Ketika RW berlogika low (0), maka informasi pada bus akan dituliskan pada LCD. Ketika RW berlogika high (1), maka program melakukan pembacaan memori dari LCD. Dalam penelitian ini umumnya pin RW selalu diberikan logika low(0).

RS dihubungkan ke Port C2, Enable dihubungkan ke Port C3, RW dihubungkan ke ground, DB4 dihubungkan ke Port C4, DB5 dihungkan ke Port C5, DB6 dihubungkan ke Port C6, DB7 dihubungkan ke Port C7.

Dengan mengikuti keterangan diatas kita dapat membuat program untuk menampilkan karakter pada LCD. Program yang diisikan ke mikrokontroler untuk menampilkan karakter pada LCD adalah sebagai berikut :

#include <mega328.h>

(34)

24

#include <alcd.h> //fungsi library LCD

#include <stdio.h> // fungsi bahasa c void main()

{

lcd_init(16);

while(1) {

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_puts("tes");

lcd_gotoxy(0,1);

lcd_puts("Adly Farizan");

} }}

Program diatas akan menampilkan kata “tes” di baris pertama dimulai dari kolom pertama pada LCD 16x2, baris kedua menampilkan “fatya amy”. `Pada penelitian ini, saat seluruh rangkaian diaktifkan, maka pada LCD akan tampil waktu pada baris pertama.

4.3. Pengujian Rangkaian Relay

Pengujian rangkaian relay dilakukan dengan cara memberikan nilai masukan tegangan dari arduino pada rangkaian relay dan kemudian memutuskannya,hasil dari masukan dan keluaran relay dilihat dengan indikator LED yang terdapat pada rangkaian relay

Program pengujian :

int h_1 = 32; //heater 1

int h_2 = 34; // heater 2

void setup() {

pinMode(h_1,OUTPUT);

(35)

25

pinMode(h_2,OUTPUT);}

void loop() {

digitalWrite(h_1,HIGH); //Relay aktif

digitalWrite(h_2,HIGH); //Relay aktif

delay(5000);

digitalWrite(h_1,LOW); //Relay nonaktif

digitalWrite(h_2,LOW); //Relay nonaktif

delay(5000);}

(36)

26

Gambar 4.2 Relay Mati

Gambar 4.3 Relay Hidup

Tabel 1.1 Hasil Pengujian Rangkaian Relay

No Program Arduino Relay

1 Digitalwrite High (5 V) nonaktif (led menyala) 2 Digitalwrite Low (0V) Aktif (led Mati)

(37)

27

Rangkaian relay berfungsi sebagai saklar untuk menghidupkan dan mematikan relay, pada percobaan di atas kita melakukan pengujian pada rangkaian melalui pemograman pada arduino dimana dalam 5 detik awal mikrokontroller mengirimkan data logika “1” pada pin out relay yang berarti mikrokontroller mengirimkan tegangan 5 V pada pin relay sehingga lampu indikator pada relay menyala. Proses tegangan tersebut bekerja untuk memicu tegangan yang masuk pada basis transistor agar relay dapat berfungsi.

Tegangan yang masuk pada basis transistor akan menyalakan relay ,merubah kontak relay dari NC(Normally close) menjadi NO(normally Open) dan sebaliknya. Berdasarkan pada prinsip dasar cara kerjanya, relay dapat bekerja karena adanya medan magnet yang digunakan untuk menggerakkan saklar. Saat kumparan diberikan tegangan sebesar tegangan kerja relay maka akan timbul medan magnet pada kumparan karena adanya arus yang mengalir pada lilitan kawat. Kumparan yang bersifat sebagai elektromagnet ini kemudian akan menarik saklar dari kontak

4.4 Pengujian Sensor Kelembaban

Sensor Kelembaban DHT 11 diuji dengan cara memberikan catu daya 5V dan memberikan pemanasan secara tidak langsung.

Akan tetapi untuk sensor DHT11 dapat membaca kelembaban ruangan, dan hubungannya kelembaban dengan suhu adalah semakin tinggi suhu semakin rendah kelembaban, dibawah ini tampilan pembacaan sensor DHT11 pada LCD.

Dari hasil pengujian untuk perbandingan sensor dengan alat ukur didapatkan suatu rata-rata kesalahan dari pembacaan sensor DHT11 untuk suhu dengan kesalahan 0,1⁰C dan untuk kelembaban RH 1,2% hal ini sesuai dengan rentang toleransi dari sensor DHT11.

Dan untuk rata-rata pembacaan DHT11 suhu 26,5 dan kelembaban ialah 74,7. Pada Hygro- meter demgam rata-rata suhu 26,6 dan kelembaban ialah 75,9.Dari data dapat kita lihat bahwa pembacaan untuk kondisi lebih stabil dari kelembaban hal ini disebabkan oleh kelembaban realtif sendiri merupakan perkiraan dari kelembaban mutlak yang ada.

(38)

28

4.5 Pengujian modul RTC (Real Time Clock)

Dari hasil pengujian RTC tersebut bekerja dengan baik yaitu dapat menampilkan angka jam, menit, detik, tanggal, bulan dan tahun.Serta RTC ini masih dapat menyimpan data waktu yang telah diset walaupun sistem dimatikan kemudian dihidupkan kembali.

Dibawah ini tampilan gambar dari RTC pada LCD.

Gambar 4.4 Tampilan RTC pada LCD

4.6 Cara Rangkaian Alat

Apabila semua alat telah dipersiapkan dengan lengkap, maka saatnya perakitan alat dilaksanakan. Langkah pertama dalam merangkai alat adalah Mendesain PCB yang akan digunakan, setelah desain PCB selesai kemudian memasang komponen yang akan digunakan sesuai dengan yang direncanakan. Kemudian pembuatan plat PCB, dalam membuat plat PCB.

Menempelkan hasil cetakan pada papan PCB yang akan dicetak. Memberikan panas pada PCB tersebut supaya desain yang ada pada kertas Glose pindah ke papan PCB. Setelah itu melarutkan PCB dengan menggunakan perete clorida, untuk menghilangkan tembaga yang tidak tertempel gambar PCB. Mencuri PCB unruk menghilangkan sisa-sisa perete clorida.

Setelah itu langkah selanjutnya mengeborpet PCB, setelah pet PCB selesai dibor, maka

(39)

29

saatnya untuk memasang alat seperti mikrokontroler, dan rangkaian alat lainnya, setelah alat terpasang selanjutnya menghubungkan papan PCB dengan komponen lewat menyolder dengan timah.

Pengujian driver motor bertujuan untuk mengetahui apakah rangkaian dapat bekerja dengan baik atau tidak. Rangkaian driver motor berfungsi sebagai saklar terhadap motor exhaust fan serta untuk mengatur besaran nilai untuk PWM motor fan. Pada pengujian driver dengan cara melihat pengaruh perubahan bentuk lebar pulsa berdasarkan data PWM motor fan yang di dapatkan pada alat. Hasil pengujian di tampilkan dalam bentuk sinyal pulse PWM motor fan berdasarkan nilai yang terukur pada motor exhaust fan di alat.

Gambar 4.5 Hasil Tampilan PWM 100

Pada pengujian ini, motor exhaust fan dihubungkan ke pin arduino melalui driver motor fan. Ketika arus mengalir menuju basis transistor atau di beri logika “1” maka transistor dalam kondisi saturasi, arus mengalir dari kolektor menuju ke emitor dan rangkaian driver motor akan berfungsi mengeluarkan tegangan sebesar 12 Vdc tegangan ini yang nantinya akan menggerakan motor. Ketika di berikan logika “0” maka tidak ada arus yang mengalir ke basis transistor dan output driver motor pun bernilai 0 Vdc. Transistor dalam keadaan kondisi cut off atau mati sehingga tidak ada arus yang mengalir dari kolektor ke emitor.

Nilai logika 1 yang di berikan pada pin output driver motor berguna untuk mengatur putaran motor exhaust fan dimana nilai PWM motor fan berdasarkan dari pengolahan data

(40)

30

fuzzifikasi pada program mikrokontroller arduino sehingga tingkat PWM putaran motor dapat digunakan sebagai pengontrol suhu ruang pengering nantinya. Pada data pengujian hasil PWM motor fan yang dilihat lebar pulsanya yaitu yang bernilai 100, 160, 180 dan 255, pada PWM motor fan 100, 160 dan 180 dapat dilihat lebar pulse HIGH nya lebih besar daripada pulse LOW ini yang menyebabkan nilai PWM putaran motor nya besar,begitu juga dengan nilai PWM motor fan 255 dimana nilai pulsenya semua bernilai HIGH sehingga putaran motornya akan sangat cepat karena tegangan yang diterima pada motor akan penuh tanpa terhenti.

4.7 Pengujian dan analisa secara keseluruhan

Pengujian alat penetas telur itik ini yang didasarkan dari implementasi metoda logika fuzzy sebagai pengatur suhu didalam mesin tetas. Sebagai pembanding dari mesin tetas semi-otomatis dengan alat yaitu dari jenis pemanas yang digunakan, proses pembalikan telur, dan penurunan suhu didalam mesin tetas. Untuk pengujian dari alat tersebut dilakukan beberapa pengujian yaitu pengukuran besarnya suhu yang dihasilkan oleh alat, waktu pembalikan telur, serta lamanya penurunan suhu yang dibandingkan antara proses antara alat dengan mesin semi-otomatis.

Untuk melakukan menaikkan suhu yang dibutuhkan pada mesin penetas maka digunakan heater untuk menaikkan suhu didalam box dan untuk membaca suhu dalam digunakan sensor suhu DHT11. Pengambilan data dilakukan dengan cara menampilkan nilai suhu dan nilai kecepatan motor fan pada LCD.

Perbedaan lain antara alat dengan mesin penetas semi-otomatis yaitu perubahan suhu dalam setiap minggunya, pada alat diatur suhu untuk minggu pertama 38,5 ⁰C, minggu kedua 39,15⁰C, minggu ketiga 39,60⁰C dan minggu keemp at 40⁰C. Dan untuk waktu pembalikan telur dilakukan kecuali hari pertama dan dua hari terkakhir.

(41)

31

Untuk Heater Inkubator:

1. Pada alat digunakan 1 buah heater inkubator dengan daya 300 W

2. Untuk HDE09 Persegi Panjang Untuk Heater Persegi Panjang

Pada alat digunakan 2 buah heater persegi panjang dengan daya 50 watt, sehingga total daya yang digunakan untuk seluruh heater persegi panjang adalah 100 watt. Daya total dari semuanya yaitu sebesar 400W.

Berkut ini Hasil uji respon sistem terhadap simulator petra fuzzy dalam rentangan 20 menit dengan setpoin 39,5 dan pengaturan pwm awal 185.

4.8 Hasil Penelitian

Dari proses penelitian yang telah di jalankan selama ±20 hari, hasil yang telah didapatkan adalah. Dengan menggunakan metode fuzzy logic telur dapat menetas, hasil penetasan dapat dilihat pada gambar 4.20, dalam pelaksanaan penetasan hampir semua hal dilakukan secara otomatis oleh sistem

(42)

32

Tabel 4.2 Perhitungan Fuzzy Pada Inkubator

Cls

Lcd Suhua ; " C"

Lowerline

Lcd Suhub ; " C"

Wait 2

If Suhub > Suhua Then Portc.0 = 1

Portc.1 = 0

Waitms 500 Cls

Lcd "suhu lbh rendah "

Lowerline

Lcd "pemanas aktif "

Wait 30

End If

If Suhub <

Suhua Then Portc.0 = 0

Portc.1 = 1

Waitms 500 Cls

Lcd "suhu lbh tinggi "

Lowerline

Lcd "kipas aktif

"

Wait 5

Portc.0 = 0

Portc.1 = 0

Wait 25 End If

If Suhub = Suhua Then Portc.0 = 0

Portc.1 = 0

Waitms 500 Cls

Lcd "suhub sama suhua "

Lowerline

Lcd "kipas pemanas off"

Wait 30

End If

Source code Fuzzy Logic yang ada pada mesin penetas telur ayam.

[R1] if suhub> dari suhua, then portc.0 = 1 dan portc.1 = 0 output yang ditampilkan ke LCD suhu lebih rendah, maka pemanas aktif.

(43)

33

[R2] if suhub< dari suhua then portc.0 = 0 dan portc.1 = 1 output yang ditampilkan ke LCD suhu lebih tinggi maka kipas aktif.

[R3] if suhub = suhua then portc.0 = 0 dan portc.1 = 0 output yang ditampilkan ke LCD

suhu b = suhu a maka kipas dan pemanas off

(44)

34

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

1. Sensor suhu pada sistem ini memiliki error rata-rata keseluruhan terhadap termometer yang digunakan sebesar 0,33 %.

2. Pengaturan suhu yang dilakukan pada alat berbeda setiap minggunya yaitu untuk minggu pertama suhu 38,5°C, minggu kedua 39,15°C, minggu ketiga 39,6°C dan minggu keempat 40°C.

3. Dengan memanfaatkan metoda logika fuzzy, suhu pada mesin penetasan telur itik stabil pada titik 39°C.

5.2 Saran

Sumber arus pada alat ini menggunakan listrik PLN dan apabila PLN melakukan pemadaman listrik maka tentunya alat ini juga tidak dapat berfungsi maka sebaiknya alat ini bisa kembangkan menggunakan energi solar cel yang digunakan sebagai sumber arus cadangan dalam keadaan darurat.

(45)

35

DAFTAR PUSTAKA

Bishop, Owen. 2004. DASAR-DASAR ELEKTRONIKA . Jakarta : Erlangga

Hardjowigeno. 1992. Fisik. Dalam Dr. Ir. Abdul Madjid, MS, 2011. Metode Fuzzy Logic. Universitas Sriwijaya. Sumatera Selatan.

http://belajarelektronika.net/pengertian-fungsi-dan-cara-kerja-relay/

diakses pada bulan maret 2018 http://zonaelektro.net/motor-stepper/

diakses pada bulan maret 2018

https://agromedia.net/inilah-4-keuntungan-penggunaan-mesin-tetas-2/

diakses pada bulan maret 2018

Rahim Rahmat Hidayat.2015.Rancang Bangun Alat Penetas Telur Otomatis Berbasis Mikrokontroler ATMega328 .Jurusan Teknik Elektro. Fakultas Teknik UNSRAT.Manado.

Rahayuningtyas Ari.2014.Rancang Bangun Alat Penetas Telur Sederhana Menggunakan Sensor Suhu Dan Penggerak Rak Otomatis, Subang : Pusat Pengembangan Teknologi Tepat Guna Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia.

Fadhila Erwin.2014.Pengendalian Suhu Berbasis Mikrokontroler Pada Ruang Penetas Telur.Jurusan Teknik Elektro. Institut Teknologi Nasional Bandung.Bandung