4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Padi
Kebutuhan padi siap giling dengan kadar air yang baik semakin lama meningkat tetapi kondisi pengolahan padi siap giling di Indonesia menurun. Permasalahan ini sangat banyak dan salah satunya yakni proses pengeringan yang begitu lama dan kurang efektif.[1]
Proses pengeringan biasanya dilakukan secara manual, yaitu di keringkan dibawah sinar matahari di tempat yang luas dan kandungan kadar air yang tidak baik.
Biasanya padi yang dikeringkan memiliki kandungan air yang tidak sesuai, terlalu kering dan juga kurang kering. Sedangkan kondisi padi siap giling yang baik memiliki kandungan kadar air 14% RH (relative humidity).[2]
2.2 Sensor Soil Moisture
Sensor soil moisture ialah komponen yang bisa mengukur kelembapan atau kadar air dengan cara menempelkan dua kaki sensor ke media yang ingin diukur kelembapannya. Sensor soil moisture ini memiliki 3 pin yang disambungkan ke arduino yaitu Vcc, Data dan Gnd. Sensor soil moisture ini digunakan untuk mengukur kelembapan padi yang nantinya data akan dikirim ke mikrokontroler. Setelah mikrokontroler menerima data kemudian memutuskan apakah pemanas akan dihidupkan atau tidak[2]. Sensor soil moisture bisa dilihat pada gambar 2.1:
Gambar 2.1 Sensor Soil Moisture
5 Spesifikasi dari sensor Soil Moisture bisa dilihat dibawah ini:
1. Tegangan kerja : 3,3V sampai 5V
2. Arus : 3-5mA
3. Tegangan sinyal keluaran : 0-4,2V
2.3 Sensor Suhu DS18B20
Sensor suhu DS18b20 ialah sensor suhu yang mempunyai keluaran digital.
Sensor ini mempunyai tingkat akurasi sangat tinggi yaitu 0,5℃ dengan batas suhu 10℃
± 85℃. Sensor suhu pada umumnya membutuhkan ADC (Analog to Digital Converter) serta beberapa port pada mikrokontrolernya, tapi sensor ini tidak memerlukan ADC, supaya bisa terkoneksi dengan mikrokontroler dan memiliki satu wire saja[3]. Sensor DS18B20 bisa dilihat pada gambar dibawah 2.2:
Gambar 2.2 Sensor DS18B20
Spesifikasi dari sensor Soil Moisture bisa dilihat dibawah ini:
1. Tegangan Kerja : 3 sampai 5V
2. Temperatur kerja : -55°C sampai +125°C 3. Akurasi pembacaan -10°C+85°C : 0,5°C
4. Output kabel : Merah (Vcc), Biru (data), Hitam (Gnd)
2.4 Sensor Berat (Load Cell)
Load Cell ialah komponen elektronik yang terbuat dari alumunium alloy, didalamnya terdapat transducer menghasilkan tegangan listrik sebanding dengan beban yang diterima. Load Cell ini memadukan metode Strain Gauge dan Jembatan
6 Wheatstone. Strain Gauge tersusun dari rangkaian kawat halus, ditempelkan pada plastic dan berbentuk kotak berada di tengah logam,. Cara kerjanya saat kita memberi beban maka logam akan sedikit melengkung dan kawat yang berada di tengah ikut tertarik, ketika kawat tertarik mengeluarkan resistansi atau hambatan sesuai dengan beban yang diterimanya. Semakin tertarik maka resistansinya akan meningkat atau sebaliknya. Kawat tersebut digunakan untuk mengukur perubahan gaya yang terjadi[4].
gambar sensor Load Cell bias dilihat pada gambar 2.3:
Gambar 2.3 Loadcell
Spesifikasi Sensor Loadcell dapat dilihat dibawah ini:
1. Kapasitas : 10 kg
2. Tegangan rendah : 5-10 VDC/VAC
3. Ukuran : kecil dan simpel
4. Input dan Output : Resistansi kecil
5. Nonliner : 0,05% F.S
6. Range temperature : -10°C sampai +50°C 7. Tegangan eksistasi : 5V
8. Dimensi : 45x9x6
9. Pengkabelan : Merah:Exc+ hitam:Exc hijau:Sig+ putih:Sig-
2.5 Relay
Relay ialah saklar yang dijalankan secara elektrik (Switch), termasuk komponen elekronik yang tersusun dari dua bagian pokok yaitu Elektromagnet (Coil) dan Mechanical (Satu set kontak saklar). Relay memakai cara kerja elektromagnetik untuk menjalankan kontak switch (saklar). Contohnya, relay menggunakan 5V electromagnet
7 dan 50mA dapat menggerakkan Armature Relay yang digunakan sebagai saklar untuk menyalurkan listrik 220V 2A[5], gambar relay bisa dilihat pada gambar 2.4:
Gambar 2.4 Relay
Spesifikasi Relay bisa dilihat dibawah ini:
1. DC+ : +5V DC
2. DC- : -5V DC
3. Output : NO (normally open), COM (common interface), NC (normally close)
4. Dimensi : 48x18x20 mm
2.6 PWM Motor
Pwm Motor termasuk rangkaian elektronik yang berfungsi mengatur kecepatan putar motor DC yaitu, dengan memakai metode PWM. Dengan memakai PWM, tegangan yang diberikan kepada motor akan tetap, namun lebar pulsa bisa diatur, maka menghasilkan putaran motor yang bervariasi tergantung pada lebar pulsa yang diberikan[6], gambar pwm motor bisa dilihat pada gambar 2.5:
Gambar 2.5 PWM Motor
Spesifikasi PWM Motor bisa dilihat dibawah ini:
1. Tegangan Input : 12-40VDC 2. Daya output maksimal : 400W 3. Arus kerja maksimal : 8A 4. PWM frekuensi : 13kHz
5. Dimensi :6x5,5x2,8 cm
8 2.7 Elemen Pemanas (Catridge Heater)
Elemen pemanas atau yang bisa disebut heater ialah rangkaian yang dapat mengeluarkan panas dan memanaskan benda dengan cara induksi. Benda yang dipanaskan memperoleh sumber panas dari induksi medan magnet. Elemen pemanas ini membutuhkan 220V untuk catu dayanya, suhu yang dikeluarjan lebih dari 200℃
dan 300W daya yang dibutuhkan[7], gambar elemen pemanas bisa dilihat pada gambar 2.6:
Gambar 2.6 Elemen Pemanas
1. Tegangan Kerja : 220V
2. Daya yang di butuhkan : 300 Watt
3. Pengkabelan : Merah + hitam –
2.8 Motor DC (Dirrect Current)
Motor DC cara kerjanya menggunakan gaya elektromagnetik untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Kecepatan dan arah putar motor DC bisa disesuaikan dengan cara mengatur hubungan kutub atau terminal (+) dan (-) yang diberikan. Arah putar bisa diatur ke kanan searah jarum jam (Clock Wise/CW) atau ke kiri berlawanan dengan arah jarum jam (Counter Clock Wise). Kecepatan putar motor DC ini diatur dengan besarnya kecilnya arus yang diberikan.
Pemilihan jenis motor ini sangat penting, sebab motor yang digunakan harus memiliki torsi yang besar supaya bisa menggerakkan pengaduk tapi juga harus memiliki rpm yang kecil supaya padi dapat tercampur dengan rata. Torsi yang dibutuhkan sekitar 1 kg, rmp yang dibutuhkan sekitar 35-50rpm, maka dipilihlah JP Wiper Motor yang memiliki torsi Tarik 0,5kg, memilikli rpm kisaran 35-50rpm dan
9 membutuhkan 12V dan 4A untuk catu dayanya [8], gambar motor DC bias dilihat pada gambar 2.7:
Gambar 2.7 Motor DC
Spesifikasi Motor DC bisia dilihat dibawah ini:
1. Tegangan Kerja : 12V
2. Kecepatan Putar : 50RPM
3. Pengkabelan : Merah + hitam –
4. Dimensi : 165x68x10mm
2.9 Power Supply
PowerSupply berfungsi sebagai pengubah tegangan AC menjadi DC. Power Supply ini memiliki terminal input + dan – serta memiliki 3 terminal output + dan -.
Power Supply ini memiliki DC output 12V dan 21A yang nantinya digunakan untuk supplay daya motor DC[9], gambar Power Supply bisa dilihat pada gambar 2.8:
Gambar 2.8 Power Supply
Spesifikasi power supply dapat dilihat dibawah ini:
1. Tegangan Input : 110/220VAc
2. Dc output : +12VDc
3. Power : 250Watt
4. Dimensi : 19,8x11x5cm
10 2.10 Push Button
Push Button ialah saklar penghubung atau pemutus dari sumber tegangan.
Saklar ini nilainya hanya berbentuk 1 dan 0[10], gambar push button bisa dilihat pada gambar 2.9:
Gambar 2.9 Push Button
2.11 Arduino Uno Atmega328
Mikrokontroler Arduino merupakan salah satu computer kecil dimana mempunyai fungsi untuk mengkontrol pada rangkaian elektronik, dan umumnya juga bisa disebut jantung dari prosesor, memory,input dan output didalamnya.
Mikrokontroler Arduino Uno adalah sebuah perangkat yang dikembangkan oleh pabrik Atmel. Arduino Uno Atmega328 ini terdapat IC mikrokontroler ATmega328[11].
Gambar Arduino Uno bisa dilihat pada gambar 2.10:
Gambar 2.10 Arduino Uno ATmega328
Spesifikasi Arduino Uno ATmega328 dapat dilihat dibawah ini:
1. Mikrokontroler : ATmega328
2. Tegangan Operasional : 5V 3. Tegangan input (rekomendasi) : 7-12V 4. Tegangan Input (limit) : 6-20V
5. Pin Digital I/O : 14 ( 6 diantaranya output PWM)
11
6. Analog input : 6
7. Arus DC per pin I/O : 40mA 8. Arus DC untuk pin 3,3V : 50mA
9. SRAM : 2KB
10. EEPROM : 1KB
11. Clock Speed : 16Mhz
12. Panjang : 68,6mm
13. Lebar : 53.4mm
2.12 LCD 20x4
LCD (Liquid Crystal Display) ialah suatu komponen elektronik yang digunakan untuk media tampilan supaya mudah untuk diamati karena komponen ini bisa memantulkan cahaya bisa berbentuk angka, huruf, karakter angka maupun grafik[12].
Gambar LCD 20x4 bisa dilihat pada gambar dibawah 2.11:
Gambar 2.11 LCD 20x4
Spesifikasi LCD 20x4 dapat dilihat dibawah ini:
1. Power : 5V
2. Kontrol Pin : SDA dan SCL 3. Pengkabelan : Vin dan Gnd
4. Dimensi : 40x18mm
12 2.13 Bahasa Pemrograman Arduino Uno Atmega328
Processing adalah nama Bahasa pemrograman yang ditujukan untuk computer.
Bahasa pemrograman ini dirancang oleh Case Reas dan Ben Frey di Massachusetts Institute of Technology (MIT) pada tahun 2001. Tujuannya adalah untuk memudahkan siapa saja yang tidak berlatar belakang ilmu computer dapat menangani hal-hal seperti gambar, animasi, suara, video, perangkat keras. Seperti halnya Arduino, processing juga dilengkapi dengan IDE. Anda bisa membuat program yang secara khusus juga dinamakan sketsa melalui editor teks yang tersedia di IDE[13]. Bahasa Pemrograman bisa dilihat pada gambar 2.12:
Gambar 2.12 Bahasa Pemrograman Arduino
2.14 Metode Fuzzy Mamdani
Metode ini bisa disebut dengan nama metode Max-Min. Pada tahun 1975 Ebrahim Mamdani mengenalkan metode ini. Diperlukan empat tahapan supaya memperoleh output. Pertama pembentukan himpunan fuzzy, yang ke-dua aplikasi fungsi implikasi atau aturan, yang ke-tiga mencari komposisi aturan dan yang ke-empat menghitung penegasan atau defuzzifikasi.
13 Pada penelitian perbandingan antara metode fuzzy Mamdani, sugeno dan tsukamoto. Prediksi jumlah mahasiswa baru yang mendaftar pada fakultas sains dan teknologi di Universitas Sunan Gunung Djati Bandung. Fuzzy mamdani ini memiliki eror sebesar 19,76% dan memiliki peforma yang lebih tinggi dan memiliki tingkat akurasi sebesar 86,41%[14].
