BAB III PERANCANGAN SISTEM. Berikut ini diagram blok dan Prinsip kerja alat:

(1)

14 BAB III

PERANCANGAN SISTEM 3.1 Diagram Blok dan Prinsip Kerja

Berikut ini diagram blok dan Prinsip kerja alat:

Gambar 3.1 Diagram Blok Mesin Pengering Padi Otomatis Penjelasan blok diagram system:

a) Sensor Soil Moisture berfungsi sebagai pengukur kelembaban pada padi yang akan di keringkan

b) Sensor suhu DS18B20 berfungsi sebagai pengukur suhu pemanas yang nantinya dioproses oleh mikrokontroler untuk mengontrol pemanas sehingga pemanasan tidak dapat bekerja ketika melebihi suhu 70℃.

c) Sensor loadcell berfungsi untuk mengetahi berat padi yang akan dikeringkan

d) Fuzzy berfungsi sebagai pengontrolan pemanas sesuai inputan kelembapan (kadar air) dan berat yang nantinya di teruskan ke arduino.

e) Arduino uno berfungsi sebagai pengolahan data sesor dan berfungsi sebagai pengontrol motor dc dan elemen pemanas.

f) Motor DC berfungsi sebagai pengaduk padi yang dikeringkan supaya pengeringan bekerja secara sempurna.

g) Pemanas berfungsi sebagai pengering yang tempatnya menempel pada bagian bawah tabung.

h) Lcd berfungsi sebagai penampil suhu, kelembaban dan berat yang di ukur oleh sensor.

SENSOR SOIL MOISTURE

SENSOR SUHU DS18B20 DS18B20 SENSOR LOAD

CELL ARDUINO UNO

PEMANAS DS18B20

LCD DS18B20 MOTOR DC

DS18B20 FUZZY

(2)

15 Suhu yang baik yaitu pada 50-70⁰C dan kelembaban yang baik 14% RH (relative humadity) atau dibawahnya. Dan pada bagian output menggunakan pwm sebagai driver motor dc dan menggunakan relay sebagai pengontrol pemanas.

3.2 Perancangan Hardware

Pada perancangan perangkat keras meliputi bagian catu daya input, kontroller, input output, dan output. Pada bagian input terdiri dari sensor kelembaban soil moisture, sensor suhu ds18b20 dan sensor loadcell yang dihubungkan dengan HX711. Pada bagian kontroller menggunakan arduino uno yang berfungsi sebagai pusat pengolahan data seluruh sistem. Dan pada bagian output menggunakan relay sebagai saklar otomatis elemen pemanas dan motor.

Driver pwm sebagai pengatur kecepatan motor dc.

3.2.1 Perancangan Sensor Soil Moisture

Perancangan sensor soil moisture pada system ini digunakan untuk mengetahui kadar air pada padi. Sensor secara otomatis akan membaca data ketika mendeteksi kelembaban pada padi. Sensor soil moisture ini mempunyai 3 pin koneksi yang akan dihubungkan pada arduino uno yaitu data analog, Vcc, dan Gnd. Pin data mengeluarkan sinyal output berupa pulsa ketika mendeteksi temperatur dan nantinya akan di baca oleh arduino uno sebagai variabel inputan.

Berikut adalah konfigurasi antara sensor suhu dengan pin arduino uno.

(3)

16 Gambar 3.2 Perancangan Rangkaian Sensor Soil Moisture dengan Arduino

Tabel 3.1 Serial Komunikasi sensor Soil Moisture Ke Arduino

Soil Moisture Arduino

D0 A3

Terminal + 5V

Terminal - Gnd

3.2.2 Perancangan Sensor Suhu (ds18b20)

Perancangan sensor suhu pada system ini digunakan untuk mengetahui suhu padi yang mana nantinya data suhu yang diukur akan dikirim ke Arduino untuk diproses. Kemudian Arduino nantinya akan melakukan perintah menjalankan motor dan pemanas sesuai dengan input data suhu yang sudah di proses. Sensor suhu ds18b20 ini memiliki 3 buah kabel merah (+), kuning(data), dan hitam (-). Dalam rangkaian nantinya kabel kuning(data) dan merah akan dipasang sebuah resistor diantara kedua kabel tersebut dengan ukuran 4k7 Ω. Kabel merah dihubungkan pada 5v Arduino, kabel kuning dihubungkan ke pin A2 dan kabel hitam dihubungkan ke gnd. Keluaran sensor ini sangat akurat karena memiliki tingkat akurasi eror 0,5℃ dan akurasi pengukuran suhu dari -55℃ sampai 125℃.

(4)

17 Gambar 3.3 Perancangan sensor suhu ds18b20 dengan Arduino

Tabel 3.2 Serial Komunikasi DS18B20 Ke Arduino DS18B20 Pin Arduino

+ 5V

- Gnd

Data A2

3.2.3 Perancangan Sensor Load Cell dan HX711

Perancangan Sensor Load Cell pada system ini digunakan untuk mengetahui berat padi yang berada tabung. Sensor Load Cell yang digunakan dalam penelitian ini adalah sensor Load Cell R-NA4-2 dengan kapasitas maksimal 10 Kg. Sensor ini memiliki 4 buah kabel yaitu merah (power +), hitam (ground -),putih dan hijau merupakan data. Keluaran sensor ini sangat kecil sehingga butuh HX711 sebagai penguatan untuk bisa dibaca oleh arduino uno menjadi nilai berat. Rangkaian Sensor Load Cell dihubungkan dengan HX711 dengan kabel merah dan hitam pada pin chanel E dan 2 kabel data pada chanel A, dan dari modul HX711 mempunyai 4 kabel yang masing – masing dihubungkan pada 5v power suply, gnd dan 2 pin input analaog arduino uno seperti yang ditunjukkan pada gambar dibawah ini:

(5)

18 Gambar 3.4 Rangkaian Sensor Load Cell ke-1

Tabel 3.3 Serial Komunikasi loadcell Ke HX711 Load Cell HX771

Kabel Merah E+

Kabel Hitam E- Kabel Hijau A+

Kabel Putih A-

Tabel 3.4 Serial Komunikasi HX711 Ke Arduino HX771 Arduino

Gnd Gnd

Dt A1

Sck A0

Vcc Vcc

(6)

19 Gambar 3.5 Rangkaian Sensor Load Cell Ke-2

Tabel 3.5 Serial Komunikasi Load Cell Ke HX711 Load Cell HX771

Kabel Merah E+

Kabel Hitam E- Kabel Hijau A+

Kabel Putih A-

Tabel 3.6 Serial Komunikasi HX711 Ke Arduino

HX771 PIN ARDUINO

GND GND

DT 3

SCK 2

VCC VC

3.2.4 Perancangan Relay dan Pemanas

Sensor DS18B20 mengirim data nilai suhu ke mikrokontroler kemudian mikrokontroler akan mengontrol pemanas menggunakan relay. Rangkaian relay ini nanti akan mengontrol jalannya pemanas sesuai kelembaban atau kadar air berada dibawah 14% RH dan nilai suhu yang terukur oleh sensor DS18B20 akan diolah oleh mikrokontroler agar pemanas dapat bekerja dengan suhu maksilmal 70℃

(7)

20 Gambar 3.6 Perancangan Rangkain Pemanas

Tabel 3.7 Serial Komunikasi Arduino ke Relay ke Pemanas

Arduino Relay AC 220V Pemanas

5V +

GND -

12 TRIG

C +

NO (+) in

- (-) in

3.2.5 Perancangan Driver Pwm Motor ke Arduino

Rangkaian driver pwm ini nanti akan mengontrol kecepatan motor DC sesuai dengan pengaturan potensiometer, pwm akan mengatur kecepatan motor sesuai dengan pengaturan potensio sehingga putaran motor dapat diatur sesuai kebutuhan.

220V GND

(8)

21 Gambar 3.7 Perancangan Driver Pwm Motor ke Arduino

Tabel 3.8 Serial Komunikasi Arduino ke Relay ke Driver PWM ke Power Supply ke Motor

Arduino Relay Driver Pwm Power Supply Motor

5V +

GND -

4 TRIG

NO IN (+)

IN (-) OUT (-)

OUT (+) IN (+)

OUT (-) IN (-)

C OUT (+)

3.2.6 Perancangan LCD dengan Arduino

Rangkaian lcd ini nantinya berfungsi menampilkan data yang telah diukur sensor Loadcell,sensor soil moisture,sensor suhu ds18b20. Lcd ini sudah terhubung dengan driver i2c yang nantinya dihubungkan ke Arduino. I2c memiliki 4 buah pin yaitu Gnd (-) yang nantinya di hubungkan ke Gnd (-) Arduino, pin Vcc dihubungkan ke 5V Arduino, pin SDA dihubungkan ke A4 dan pin SCL dihubungkan ke pin A5, Gambar rangkaian lcd dan dan Arduino dapat dilihat dalam Gambar dibawah ini:

AC 220

(9)

22 Gambar 3.8 Perancangan Rangkain I2c dengan Arduino

Tabel 3.9 Serial Komunikasi dari Arduino ke I2C Arduino I2c

5V VCC

GND GND

SDA A4

SCL A5

3.3 Perancangan Mekanik

Perangcangan mekanik ini meliputi kerangka, motor dc, roler, v-belt, pemanas dan pengaduk yang nantinya diragkai secara berurutan dan berfungsi untuk tempat padi yang akan di keringkan.

Gambar 3.9 Desain Mekanik dan Penempatan Sensor Mesin Pengering Padi

roller Motor DC

Tabung Pemanas

Pemanas Pengaduk

Mikrokontroler LCD

Soil Moisture

Load Cell v-belt

Sensor Suhu DS18B20

(10)

23 Keterangan Gambar:

1. Sensor Soil Moisture 2. Sensor Suhu DS18B20 3. Sensor Loadcell 4. Motor DC 5. Pemanas 6. LCD

7. Mikrokontroler 8. V-Belt

9. Tabung pemanas 10. Roller

11. Pengaduk Sistem kerja alat:

a) Ketika sesor loadcell mendeteksi berat lebih dari 500gram dan sensor soil moisture mendeteksi kelembaban diatas 14% RH dikirim ke Arduino maka Arduino

memproses data yang diterima dan di tampilkan di lcd, alat tidak bisa bekerja ketika sensor loadcell mendeteksi berat dibawah 500gram dan kelembaban dibawah 14%.

b) Ketika saklar di hidupkan maka motor dc dan pemanas akan bekerja.

c) Ketika sensor suhu ds18b20 mendeteksi elemen pemanas melebihi batas atau diatas 70℃, maka secara otomatis relay akan mematikan pemanas, tetapi motor akan tetap berputar mengaduk padi yang secara merata.

d) Pengecekan kelembaban setiap 20 detik sekali.

e) Setelah kelembaban mecapai 9,93-13,43 atau dibawah 14%RH maka secara otomatis system akan berhenti dan lcd akan menampilkan nilai kelembaban.

(11)

24 3.4 Logika Fuzzy

Gambar 3.10 Diagram Blok Sistem Kendali Pemanas

Pertama: Pemodelan data set kondisi sensor yang akan digunakan dalam mengontrol aktuator berupa klasifikasi range input data kelembaban dan berat , kelembabandan berat pada sistem kontrol sesuai dengan kondisi gabah padi yang belum mengalami proses pengeringan berdasarkan penelitian yang telah dilakukan sebelumnya oleh peneliti lain. Dengan Menggunakan input kelembaban dan berat:

Tabel 3.10 Tabel 3 keadaan fuzzy

No Input Kelembaban Kondisi Nilai

1 Rendah Kering Giling 9,93 - 14%

2 Normal Kering Simpan 14,1 - 22,8%

3 Basah Kering Panen 22,9 -29,1%

1. Kelembaban Rendah : 9,93-14%

2. Kelembaban Normal : 14,1 - 22,8%

3. Kelembaban Basah : 22,9 -29,1%

LCD

PEMANAS

SENSOR SOIL MOISTURE SENSOR LOAD CELL HIMPUNAN

FUZZY RULE DEFUZZYFIKASI DATA SET

KONDISI

Output

(12)

25 Tabel 3.11 Tabel 3 keadaan fuzzy

No Input Berat Nilai

1 Rendah 0-500 gram

2 Normal 501-2000 gram

3 Tinggi 2001-3000 gram

1. Kelembaban Rendah : 0-500 gram 2. Kelembaban Normal : 501-2000 gram 3. Kelembaban Tinggi : 2001-3000 gram

Kedua: Menentukan Himpunan Fuzzy. Pemodelan data mentah dari jurnal menjadi data yang siap diolah dengan menggunakan metode Fuzzy Mamdani. Himpunan Fuzzy pada metode mamdani baik variabel input maupun variabel output dibagi menjadi satu atau lebih himpunan fuzzy, dan di setiap variabel input maupun output terdapat variabel linguistik. Pada implementasi dalam program ini, metode Mamdani untuk menentukan keadaan fuzzy diterapkan dalam bahasa pemrograman MATLAB. Berikutnya adalah tampilan Membership Function, disinilah tempat untuk mengkomposisikan inputan kelembaban. Gambar 3.10 dan Gambar 3.11 berikut adalah visualisasi dari klasifikasi variabel input data kelembaban sesuai dengan model Fuzzy.

Gambar 3.11 Rule Inputan Kadar air (kelembaban)

(13)

26 Fungsi keanggotaan untuk variabel kelembaban

µ 𝐾𝑒𝑟𝑖𝑛𝑔 𝐺𝐾𝐺 = {

0 ; 𝑥 ≤ 9,93 𝑎𝑡𝑎𝑢 𝑥 ≥ 14 𝑥 − 9,93

14 − 9,93 ; 9,93 ≤ 𝑥 ≤ 14 1 ; 14 ≤ 𝑥 ≤ 15

µ 𝐾𝑒𝑟𝑖𝑛𝑔 𝐺𝐾𝑆 = {

0 ; 𝑥 ≤ 14,1 𝑎𝑡𝑎𝑢 𝑥 ≥ 22,8 𝑥 − 14,1

19,1 − 14,1 ; 14,1 ≤ 𝑥 ≤ 19,1 22,8 − 𝑥

22,8 − 19,1; 19,1 ≤ 𝑥 ≥ 22,8

µ 𝐵𝑎𝑠𝑎ℎ 𝐺𝐾𝑃 = {

0 ; 𝑥 ≤ 22,9 𝑎𝑡𝑎𝑢 𝑥 ≥ 29,1 𝑥 − 22,9

29,1 − 22,9 ; 22,9 ≤ 𝑥 ≤ 29,1 1 ; 22,9 ≤ 𝑥 ≤ 29,1

Gambar 3.12 Rule Inputan Berat Fungsi keanggotaan untuk variabel berat

µ 𝑅𝑒𝑛𝑑𝑎ℎ = {

0 ; 𝑥 ≤ 0 𝑎𝑡𝑎𝑢 𝑥 ≥ 500 500 − 𝑥

500 ; 0 ≤ 𝑥 ≤ 500 0 ; 500 ≤ 𝑥 ≤ 550

(14)

27 µ 𝑁𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙 =

{

0 ; 𝑥 ≤ 501 𝑎𝑡𝑎𝑢 𝑥 ≥ 2000 𝑥 − 501

1301 − 501 ; 501 ≤ 𝑥 ≤ 1301 2000 − 𝑥

2000 − 1301; 1301 ≤ 𝑥 ≥ 2000

µ 𝑇𝑖𝑛𝑔𝑔𝑖 = {

0 ; 𝑥 ≤ 1800 𝑎𝑡𝑎𝑢 𝑥 ≥ 3000 𝑥 − 2001

3000 − 2001 ; 2001 ≤ 𝑥 ≤ 3000 1 ; 2001 ≤ 𝑥 ≤ 3000

Ketiga: Menentukan fungsi implikasi min berdasarkan data input yang tergabung dalam himpunan fuzzy. Rule input fuzzy dalam mengontrol pemanas dapat dilihat pada tabel dibawah ini:

Tabel 3.12 Rule Fuzzy Controller Pemanas

IF

berat Defuzzyfikasi Pemanas Output LCD

Kelembaban

rendah

Rendah OFF Kering GKG

Normal OFF Kering GKG

Tinggi OFF Kering GKG

Normal

Rendah OFF Kering GKS

Normal ON Kering GKS

Tinggi ON Kering GKS

Basah

Rendah OFF Kering GKP

Normal ON Kering GKP

Tinggi ON Kering GKP

Pengambilan keputusan dengan fungsi min, yaitu dengan cara mencari nilai minimum berdasarkan aturan ke – i dan dapat dinyatakan dengan:

αi = µAi (x) ∩ µBi (x) = min {µAi (x), µBi (x)}

Keterangan:

αi = nilai minimum dari himpunan fuzzy A dan B pada aturan ke-i µAi (x) = derajat keanggotaan dari himpunan fuzzy A pada aturan ke –i µBi (x) = derajat keanggotaan dari himpunan fuzzy B pada aturan ke –i

(15)

28 Pada tugas akhir ini, penentuan fungsi implikasi min dilakukan sesuai rule fuzzy yang telah ditetapkan seperti pada tabel 3.11 diatas untuk mengontrol pemanas. Contoh proses penetapan fungsi implikasi min pada tugas akhir ini sebagai berikut:

[R1] IF Kelembaban Rendah dan Berat Rendah, Then output ; pemanas OFF α-predikat1 = min {µ Kering GKG ∩ µ Rendah}

= min{µ Kering GKG [13] ∩ µ Rendah [300] }

= min [ ^𝑥−9,93

14−9,93,^500−𝑥

500 ]

= min [^13−9,93

14,9,93 ,^500−300

500 ]

= min [ ^3,07

4,07 ,²⁰⁰

500 ]

= min [ 0,75 ; 0,4]

= 0,4

JIKA Kelembaban RENDAH dan Berat RENDAH, MAKA output pemanas OFF

[R2] IF Kelembaban Rendah dan berat Normal, Then output ; pemanas OFF α-predikat2 = min {µ Kering GKG ∩ µ Normal}

= min{µ Kering GKG [13] ∩ µ Normal [1000] }

= min [ ^𝑥−9,93

14−9,93, ^𝑥−501

1301−501 ]

= min [^13−9,93

14,9,93 ,^1000−300

500 ]

= min [ ^3,07

4,07 ,⁷⁰⁰

500 ]

= min [ 0,75 ; 1,4]

= 0,75

JIKA Kelembaban RENDAH dan Berat NORMAL, MAKA output pemanas OFF

(16)

29 [R3] IF Kelembaban Rendah dan berat Tinggi, Then output ; pemanas OFF

α-predikat3 = min {µ Kering GKG ∩ µ Tinggi}

= min{µ Kering GKG [13] ∩ µ Tinggi [2500] }

= min [ ^𝑥−9,93

14−9,93, ^𝑥−2001

3000−2001 ]

= min [ ^13−9,93

14,9,93 ,^2500−2001

3000−2001 ]

= min [ ^3,07

4,07 ,⁴⁹⁹

999 ]

= min [ 0,75 ; 0,49]

= 0,49

JIKA Kelembaban RENDAH dan Berat TINGGI, MAKA output pemanas OFF

[R4] IF Kelembaban Normal dan Berat Rendah, Then output ; pemanas OFF α-predikat4 = min {µ Kering GKS ∩ µ Rendah}

= min {µ Kering GKS [16] ∩ µ Rendah [300]}

= min [ ^𝑥−14,1

19,1−14,1,^500−𝑥

500 ]

= min [^16−14,1

19,1−14,1,^500−300

500 ]

= min [^1,9

5 ,²⁰⁰

500]

= min [0,38 , 0,4]

= 0,38

JIKA Kelembaban NORMAL dan Berat RENDAH, MAKA output pemanas OFF

(17)

30 [R5] IF Kelembaban Normal dan Berat Normal, Then output ; pemanas ON

α-predikat5 = min {µ Kering GKS ∩ µ Normal}

= min {µ Kering GKS [16] ∩ µ Normal [1000]}

= min [ ^𝑥−14,1

19,1−14, ^𝑥−501

1301−501 ]

= min [^16−14,1

19,1−14,^1000−501

1301−501]

= min [^1,9

5 ,⁴⁹⁹

800]

= min [0,38 , 0,62]

= 0,38

JIKA Kelembaban NORMAL dan Berat NORMAL, MAKA output pemanas ON

[R6] IF Kelembaban Normal dan Berat Tinggi, Then output ; pemanas ON α-predikat6 = min {µ Kering GKS ∩ µ Tinggi}

= min {µ Kering GKS [16] ∩ µ Tinggi [2500]}

= min [ ^𝑥−14,1

19,1−14, ^𝑥−2001

3000−2001 ]

= min [^16−14,1

19,1−14,^2500−2001

3000−2001]

= min [^1,9

5 ,⁴⁹⁹

800]

= min [0,38 , 0,62]

= 0,38

JIKA Kelembaban NORMAL dan Berat TINGGI, MAKA output pemanas ON

(18)

31 [R7] IF Kelembaban Basah dan Berat Rendah, Then output ; pemanas OFF

α-predikat7 = min {µ Kering GKP ∩ µ Rendah}

= min {µ Kering GKP [25] ∩ µ Rendah [300]}

= min [ ^𝑥−22,9

29,1−22,9,^500−𝑥

500 ]

= min [^25−22,9

29,1−22,9,^500−300

500 ]

= min [^2,1

6,2,²⁰⁰

500]

= min [0,33 ; 0,4]

= 0,33

JIKA Kelembaban TINGGI dan Berat RENDAH, MAKA output pemanas OFF

[R8] IF Kelembaban Basah dan Berat Normal, Then output ; pemanas OFF α-predikat8 = min {µ Kering GKP ∩ µ Normal }

= min {µ Kering GKP [25] ∩ µ Normal [1000]}

= min [ ^𝑥−22,9

29,1−22,9, ^𝑥−501

1301−501 ]

= min [^25−22,9

29,1−22,9,^1000−501

1301−501]

= min [^2,1

6,2,⁴⁹⁹

800]

= min [0,33 ; 0,62]

= 0,33

JIKA Kelembaban TINGGI dan Berat NORMAL, MAKA output pemanas ON

[R9] IF Kelembaban Basah dan Berat Tinggi, Then output ; pemanas ON α-predikat9 = min {µ Kering GKP ∩ µ Tinggi}

= min {µ Kering GKP [25] ∩ µ Tinggi [2500]}

= min [ ^𝑥−22,9

29,1−22,9, ^𝑥−2001

3000−2001 ]

= min [^25−22,9

29,1−22,9,^2500−2001

3000−2001]

= min [^2,1

6,2,⁴⁹⁹

999]

= min [0,33 ; 0,5]

= 0,33

JIKA Kelembaban TINGGI dan Berat TINGGI, MAKA output pemanas ON

(19)

32 Gambar 3.13 Output Pemanas

Komposisi aturan merupakan kesimpulan secara keseluruhan dengan mengambil tingkat keanggotaan maksimum dari tiap konsekuen aplikasi fungsi implikasi dan menggabungkan dari semua kesimpulan masing-masing aturan, sehingga didapat daerah solusi Fuzzy sebagai berikut:

µsf1 (x) = maks{µpemanas(x)}

= 0,4

Titik potong aturan adalah ketika µkpemanas1 = 0,4 maka dapat disebutkan nilai x adalah :

x = 110 - 50 (0,4) x = 110 - 20 x = 90

Disini nilai 50 berasal dari pengurangan dari 110-60 sebab yang dicari nilai x pada daerah output OFF

Fungsi keanggotaan daerah solusi µDaya pemanas1 = {0,4 ; 90 ≤ X ≤ 110}

(20)

33 µsf2 (x) = maks{µpemanas(x)}

= 0,75

x = 110 - 50 (0,75) x = 110 – 37,5 x = 72.5

Fungsi keanggotaan daerah solusi µDaya pemanas2 = {0,75 ; 72,5 ≤ X ≤ 110}

= 0,49

x = 110 - 50 (0,49) x = 110 – 24,5 x = 85,5

(21)

= 0,38

x = 110 - 50 (0,38) x = 110 – 19 x = 91

= 0,38

x = 150 - 50 (0,38) x = 150 – 19 x = 131

Disini nilai 50 berasal dari pengurangan dari 150-100 sebab yang dicari nilai x pada daerah output ON

(22)

= 0,38

x = 150 - 50 (0,38) x = 150 – 19 x = 131

Disini nilai 50 berasal dari pengurangan dari 150-100 sebab yang dicari nilai x pada daerah output ON

= 0,33

x = 110 - 50 (0,33) x = 110 – 16,5 x = 93,5

(23)

= 0,33

x = 190 - 50 (0,33) x = 190 – 16,5 x = 173,5

Disini nilai 50 berasal dari pengurangan dari 240 -190 sebab yang dicari nilai x pada daerah output ON.

Fungsi keanggotaan daerah solusi µDaya pemanas8 = {0,33; 173,5 ≤ X ≤ 300}

= 0,33

x = 190 + 50 (0,33) x = 190 + 16,5 x = 206,5

Disini nilai 50 berasal dari pengurangan dari 240 -190 sebab yang dicari nilai x pada daerah output ON

Fungsi keanggotaan daerah solusi µDaya pemanas9 = {0,33; 206,5 ≤ X ≤ 300}

(24)

37 Keempat: Defuzzifikasi atau penegasan yaitu untuk mengubah himpunan Fuzzy menjadi bilangan real. Input proses penegasan adalah suatu himpunan Fuzzy, sedangkan output yang dihasilkan merupakan bilangan pada domain himpunan Fuzzy tersebut. Defuzzifikasi yang digunakan dalam menentukan suhu pemanas adalah centroid.

µDaya Pemanas1 = 0,4

X =∫₉₀¹¹⁰(0,4) 𝑥𝑑𝑥

∫₉₀¹¹⁰(0,4) 𝑑𝑥

X = 0,4

2 𝑥²|¹¹⁰₉₀ 0,4𝑥 |¹¹⁰₉₀

=(0,2. (110)²) − (0,2. (90)²) (0,4 . 110) − (0,4 . 90) =(0,2.12100) − (0,2.8100)

44 − 36

=2420 − 1620 8

= 800 8 = 100

Berdasarkan defuzzyfikasi diatas dapat di hitung output pemanas 100 Watt dalam kategori OFF

X =∫_72,5¹¹⁰(0,75) 𝑥𝑑𝑥

∫_72,5¹¹⁰(0,75) 𝑑𝑥

X = 0,75

2 𝑥²|_72,5¹¹⁰ 0,75𝑥 |_72,5¹¹⁰

(25)

38 = (0,375. (110)²) − (0,375. (72,5)²)

(0,75 . 110) − (0,75 . 72,5) = (0,375.12100) − (0,375.5256,25)

82,5 − 54,375

= 4537,5 − 1971.5 28,125

= 2566 28,125 = 91,23

Berdasarkan defuzzyfikasi diatas dapat di hitung output pemanas 91,23 Watt dalam kategori OFF

X =∫_85,5¹¹⁰(0,49) 𝑥𝑑𝑥

∫_85,5¹¹⁰(0,49) 𝑑𝑥

X = 0,49

2 𝑥²|_85,5¹¹⁰ 0,49𝑥 |_85,5¹¹⁰

= (0,245. (110)²) − (0,245. (85,5)²) (0,49 . 110) − (0,49 . 85,5) = (0,245.12100) − (0,245.7310,25)

53,9 − 41,895

=2964,5 − 1791 12,005

=1167,5 12,005 = 97,25

(26)

39 Berdasarkan defuzzyfikasi diatas dapat di hitung output pemanas 97,25 Watt dalam kategori OFF

X =∫₉₁¹¹⁰(0,38) 𝑥𝑑𝑥

∫₉₁¹¹⁰(0,38) 𝑑𝑥

X = 0,38

2 𝑥²|¹¹⁰₉₁ 0,38𝑥 |¹¹⁰₉₁

=(0,19. (110)²) − (0,19. (91)²) (0,38 . 110) − (0,38 . 91) =(0,19.12100) − (0,19.8218)

41,8 − 34,58

=2299 − 1561,41 7,22

=737,59 7,22 = 102,15

X =∫₁₃₁²⁰⁰(0,38) 𝑥𝑑𝑥

∫₁₃₁²⁰⁰(0,38) 𝑑𝑥

X = 0,38

2 𝑥²|²⁰⁰₁₃₁ 0,38𝑥 |²⁰⁰₁₃₁

=(0,19 . (200)²) − (0,19 . (131)²) (0,38 . 200) − (0,38 . 131)

(27)

40 =(0,19 . 40000) − (0,19 . 17161)

76 − 49,78

=7600 − 3260,59 26,22

=4339,41 26,22 = 165,5

Berdasarkan defuzzyfikasi diatas dapat di hitung output pemanas 165,5 Watt dalam kategori ON

X =∫₁₃₁²⁰⁰(0,38) 𝑥𝑑𝑥

∫₁₃₁²⁰⁰(0,38) 𝑑𝑥

X = 0,38

2 𝑥²|²⁰⁰₁₃₁ 0,38𝑥 |²⁰⁰₁₃₁

=(0,19 . (200)²) − (0,19 . (131)²) (0,38 . 200) − (0,38 . 131) =(0,19 . 40000) − (0,19 . 17161)

76 − 49,78

=7600 − 3260,59 26,22

=4339,41 26,22 = 165,5

(28)

41 µDaya Pemanas7 = 0,33

X =∫_93,5¹¹⁰(0,33) 𝑥𝑑𝑥

∫_93,5¹¹⁰(0,33) 𝑑𝑥

X = 0,33

2 𝑥²|_93,5¹¹⁰ 0,33𝑥 |_93,5¹¹⁰

= (0,165 . (110)²) − (0,165 . (93,5)²) (0,33 . 110) − (0,33 . 93,5) =(0,19 . 12100) − (0,19 .8742,25 )

36,3 − 30,885

=2299 − 1661 5,415

= 638 5,415 = 117,8

X =∫_173,5³⁰⁰ (0,33) 𝑥𝑑𝑥

∫_173,5³⁰⁰ (0,33) 𝑑𝑥

X = 0,33

2 𝑥²|_173,5³⁰⁰ 0,33𝑥 |_173,5³⁰⁰

= (0,165 . (300)²) − (0,165 . (173,5)²) (0,33 . 300) − (0,33 . 173,5)

(29)

42 =(0,165 . 90000) − (0,165 . 30102,25 )

99 − 57,255

=14850 − 4966,87 41,745

= 9883 41,745 = 236,74

Berdasarkan defuzzyfikasi diatas dapat di hitung output pemanas 236,74Watt dalam kategori ON

µ9Daya Pemanas = 0,33

X =∫_206,5³⁰⁰ (0,33) 𝑥𝑑𝑥

∫_206,5³⁰⁰ (0,33) 𝑑𝑥

X = 0,33

2 𝑥²|_206,5³⁰⁰ 0,87𝑥 |_206,5³⁰⁰

=(0,165. (300)²) − (0,165. (206,5)²) (0,33 . 300) − (0,33 . 206,5) = (0,165.90000) − (0,165.42642,25)

99 − 68,145

=14850 − 7035,9 30,855

= 7814 30,855 = 253,2

(30)

43 3.5 Flowchart Sistem Kerja

Gambar 3.14 Flowchart Sistem Kerja Start

Pemanas on

Y

T

Start

Input sensor soil moisture Input sensor Loadcell

If berat ≥ 500gram

If kelembaban ≥ 14%

If suhu ≥ 70℃

Motor on

Pemanas off

End Pemanas on

T

Y

(31)

44 Penjelasan flowchart sistem kerja:

a) Ketika padi dimasukkan dalam tabung maka sesor loadcell mengukur berat padi dan sensor soil moisture mengukur kadar air (kelembaban) pada padi.

b) Sensor loadcell mengukur berat 500gram atau lebih maka dan sensor soil moisture mendeteksi kelembaban 14% RH atau lebih maka motor berputar dan pemanas akan bekerja sesuai inputan.

c) Sensor soil moisture akan mendeteksi kadar air setiap 20 detik sekali. Ketika proses pengukuran tersebut motor akan berhenti sesaat tetapi pemanas akan tetap bekerja sampai suhu mencapai titik maksimal.

d) Elemen pemanas akan bekerja sampai suhu maksimal dan sensor ds18b20 tetap mengukur suhu pemanas. Ketika suhu melebihi batas maksimal atau diatas 70℃, maka secara otomatis relay akan mematikan pemanas, tetapi motor akan tetap berputar mengaduk padi yang secara merata sampai kadar airnya 14%RH.

e) Setelah kadar air tercapai maka sistem akan berhenti.