Stefanus Ardyanto Tandra, Harianto, Pauladie Susanto
RANCANG BANGUN PEMECAH KULIT PADI DENGAN PENGATURAN KECEPATAN MOTOR DENGAN METODE FUZZY
Stefanus Ardyanto Tandra1) Harianto2) Pauladie Susanto3) Program Studi/ Jurusan Sistem Komputer
STMIK STIKOM Surabaya Jl. Raya Kedung Baruk 98 Surabaya, 60298
Email : 1) stefanus.tandra91@gmail.com, 2)hari@stikom.edu, 3)pauladie@stikom.edu
Abstract : Currently many farmers who use bran-breaking machine on the market, but there is a disadvantage that efiensi usage. In the study of this bran-breaking machine, a motor for driving breaker controlled amount of paddy rice to be broken skin. To its expected future research can be used to help farmers in order to regulate the efficiency of energy use. After further investigation the author uses the method used in this problem is a fuzzy method, because it is a method that is able to adapt to changes that are influenced by the environment. Fuzzy method is divided into 3 methods: Mamdani, Sugeno, and Tsukamoto. In this case I use the Sugeno method for research. In Sugeno reasoning method, there is a process to obtain the fuzzy output is fuzzyfikasi, ruleset, and defuzzyfication. Through the process is expected to be able to rotate the motor in accordance with the amount of rice in the bin. The results of the fuzzy process is a PWM value (Pulse Width Modulation), and will be displayed on the LCD. From this study PWM value is worth 203 if an ultrasound sensor 2cm worth of rice height, and 100 if the PWM value of ultrasound sensors worth 26cm of height of rice. If power efficiency is 31% using fuzzy.
Keyword : Padi, Pemecah kulit, Motor, Kecepatan
Indonesia dikenal sebagai negara agraris dimana sebagian besar penduduknya bermata pencaharian sebagai petani. Banyak diantara petani masih menggunakan pemecah kulit padi dengan menggunakan diesel sebagai penggerak, sistem diesel sendiri tidak akan berhenti berproses sampai bahan bakar habis. Oleh karena itu penulis membuat alat pemecah kulit padi dengan menggunakan metode fuzzy. Bahan dasar alat ini dengan menggunakan energi listrik dari aki untuk menggerakkan motor pemecah kulit padi. Metode yang dipake adalah fuzzy, melalui metode ini kita dapat mengetahui kondisi untuk mendapatkan peforma yang terbaik.
Logika fuzzy mempunyai sifat yang fleksibel, artinya mampu beraptasi dengan perubahan-perubahan, dan ketidakpastian serta memiliki daya penalaran sehingga mudah dimengerti. Sistem kerja alat ini
adalah padi yang akan dipecah kulit masuk dalam ruang dalam pecah kulit, dalam ruang ini berisikan robber roll yang berbahan dasar dari karet dan digerakkan dengan motor..
Secara umum mutu beras dapat dikelompokkan ke dalam 4 kategori, yaitu mutu giling, mutu rasa dan mutu tunak, mutu gizi, dan standar spesifik untuk penampakan dan kemurnian biji (misalnya besar, bentuk dan kebeningan beras).
Mutu beras giling dikatakan baik jika hasil proses penggilingan diperoleh beras kepala yang banyak dengan beras patah minimal. Mutu giling ini juga ditentukan dengan banyaknya beras putih atau rendemen yang dihasilkan. Mutu giling ini sangat erat kaitannya dengan nilai ekonomis dari beras. Salah satu kendala dalam produksi beras adalah banyaknya beras pecah sewaktu digiling. Hal ini dapat menyebabkan mutu beras menurun
JCONES Vol. 4, No. 1 (2015) 07-12
Journal of Control and Network Systems
Stefanus Ardyanto Tandra, Harianto, Pauladie Susanto (Allidawati dan Kustianto, 1989). Berikut
tabel mengenai mutu beras giling oleh RSNI. Berikut tabel mutu beras giling pada tabel 1.
Tabel 1 mutu beras giling
Metode Penelitian
Pada metode penelitian tugas akhir ini dilakukan untuk mendapatkan nilai PWM untuk mengatur kecepatan motor pemecah kulit padi dan ditampilkan pada LCD. sensor ultrasound akan memberikan data tentang ketinggian padi, setelah itu data akan dikelola dengan cara fuzzyfikasi, ruleset, dan defuzzyfikasi. Hasil dari proses defuzzyfikasi berupa nilai yang nantinya akan digunakan untuk pengaturan kecepatan motor. Berikut blok diagram keseluruhan sistem pada gambar 1.
Gambar 1 Diagram Blok keseluruhan sistem
Perancangan Hardware
Perancangan hardware terbagi menjadi rangkaian minimum system ATmega8535, rangkaian LCD, rangkaian sensor ultrasound, rangkaian, motor driver.
Rangkaian Minimum System
Mikrokontroler yang digunakan adalah ATmega8535. Mikrokontroller digunakan sebagai pengolah data dari sensor dan pengontrol sistem secara keseluruhan. Berikut adalah rangkaian minimum sistem pada gambar 2 dan penggunaan pin
mikrokontroler pada tabel 2.
Gambar 2 Minimum Sistem ATmega8535 Tabel 2 Penggunaan Pin mikrokontroler
Pin I/0 Fungsi
VCC Sumber tegangan 5V
GND Ground
PA0-PA7 Terhubung dengan rangkaian LCD PB0 Pin masukkan sensor ultrasound PB6, PB7 Input 1 dan Input 2
L298 PD4 Enable L298 PD5 Enable VNH30SP30 PC2, PC3, PC4, PC5 MIN1, MIN2, MEN1, MEN2 VNH30SP 30
Stefanus Ardyanto Tandra, Harianto, Pauladie Susanto
Rangkaian LCD
LCD merupakan media tampilan yang menggunakan kristal cair sebagai media untuk merefleksikan cahaya. LCD digunakan untuk memonitor ketinggian pagi pada tempat penampung padi. Berikut gambar rangkaian LCD. berikut gambar rangkaian LCD pada gambar 3.
Gambar 3 Rangkaian LCD
Rangkaian Sensor Ultrasound
Sensor ultrasound digunakan untuk sensor jarak. merupakan sensor jarak berbasis gelombang suara, yang akan membaca jarak secara terus menerus dan memberikan output berupa tegangan digital. Berikut gambar rangkaian sensor ultrasound pada gambar 4.
Gambar 4 Rangkaian Sensor Ultrasound
Rangkaian motor driver
Motor Driver adalah rangkaian yang digunakan sebagai switching sehingga nantinya motor dapat berputar searah jarum jam (Clockwise) dan berlawanan dengan jarum jam (Counterclockwise).
Perancangan program
Perancangan program secara keseluruhan yakni perancangan program mikrokontroller ATmega8535. Perancangan secara keseluruhan dapat dilihat lebih jelas melalui flowchart pada gambar 5.
Gambar 5 Flowchart secara umum
Blok Baca Sensor
Blok ini berisi tentang proses pembacaan nilai sensor PING)))™.
Stefanus Ardyanto Tandra, Harianto, Pauladie Susanto
Blok Fuzzyfikasi
Blok ini berisi pengambilan keputusan dengan cara menentukan error dan delta error ke dalam data fuzzy dengan tipe dan bentuk fungsi keanggotaan. Berikut gambar pemetaan error dan delta error.
Gambar 5 Pemetaan Derajat keanggotaan error
Gambar 6 Pemetaan Derajat keanggotaan delta error
Blok Rule Set
Blok ini berisi proses mengevaluasi derajat keanggotaan tiap-tiap fungsi
keanggotaan himpunan fuzzy masukkan ke dalam basis aturan yang telah ditetapkan. Berikut tabel penentuan ruleset.
Tabel 3 Penentuan Ruleset
Blok Deffuzyfikasi
Blok ini berisi kebalikan dari proses fuzzyfikasi yaitu mengubah himpunan fuzzy keluaran menjadi keluaran tegas (Crisp).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Berikut ini adalah hasil dan pembahasan dari rancang bangun alat pemecah kulit padi dengan pengaturan kecepatan motor dengan metode fuzzy yang telah selesai dibuat :
Pengujian keseluruhan sistem
Pengujian sistem dengan cara memasukkan gabah yang sudah siap untuk pecah kulit kedalam penampung yang telah disiapkan. Pada proses in akan diukur seberapa besar daya yang dibutuhkan saat gabah dalam penampung banyak dan sedikit.
Tujuan
Pengujian keseluruhan sistem bertujuan untuk mengetahui berapa besar daya yang dibutuhkan saat proses berlangsung.
Alat yang digunakan
Peralatan yang penulis butuhkan untuk pengujian ini adalah sebagai berikut :
1. Rangkaian minimum system ATMega8535
2. Power supply 10000mA – 24V 3. Regulator +5V
4. Motor DC
5. Sensor ultrasound 6. LCD
Prosedur pengujian
Langkah – langkah untuk melakukan pengujian metode fuzzy adalah sebagai berikut :
Stefanus Ardyanto Tandra, Harianto, Pauladie Susanto 1. Hubungkan sensor ultrasound, driver
motor DC, LCD dengan minimum system
2. Hubungkan power supply dengan regulator serta minimum system
ATMega8535.
3. Amati jalan nya proses eksekusi program pada dan yang tampil pada LCD.
Hasil Pengujian
Tabel 4 Hasil pengujian
Dari data tabel diatas daya akan semakin turun sampai 100.8 watt apabila sensor pada jarak 26cm dan daya semakin naik samapai 218.4 watt apabila sensor pada jarak 2cm. dan persen efisiensinya adalah 31%
KESIMPULAN
Setelah melakukan penelitian dan pengujian, penulis mengambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Mesin sudah dapat berjalan otomatis, saat gabah dalam tampungan banyak motor bergerak secara cepat tetapi pada saat gabah dalam tampungan sedikit kecepatan motor akan berkurang.
2. Program fuzzy yang dibuat mampu mengatur PWM untuk mengatur kecepatan motor.
3. Dalam tugas akhir ini tombol yang digunakan adalah on dan off saja. 4. Efisiensi daya jika menggunakan
fuzzy adalah 31%.
DAFTAR PUSTAKA
Allidawati dan B.Kustianto. 1989. Metode uji mutu beras dalam program pemuliaan padi. Dalam: Ismunadji M., M. Syam dan Yuswadi. Padi Buku 2. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan. Bogor. Hal: 363-375.
Anonim. 1983. Studi Konservasi dan Susut Gabah ke Beras Tingkat Nasional. Biro Pusat Statistik, Departemen Pertanian, Badan Urusan Logistik, Badan Perencanaan Pembangunan Nasional, Fakultas Teknologi Pertanian, IPB. Bogor.
ATMEL Corporation. 2003, ATmega8535, (Online). (http://www.atmel.com, diakses 20 Juni 2014)
Damardjati, D.S. 1988. Struktur kandungan gizi beras. Dalam: Ismunadji, M., S.Partohardjono, M.Syam,
A.Widjono. Padi-Buku 1. Balai Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Pusat Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan. Bogor. Hal: 103-159.
Djati, Dmin. 2010. Motor DC. (Online). (http://d-kecil.blogspot.com). Diakses tanggal 20 Juni 2014. PARALLAX INC. 2006, PING)))™
Ultrasonic Distance Sensor, diakses 20 Juni 2014. URL :
(www.parallax.com.)
Sri Kusumaderi, Hari Purnomo, 2010. “Aplikasi Logika Fuzzy Untuk
Stefanus Ardyanto Tandra, Harianto, Pauladie Susanto Pendukung Keputusan, edisi 2”.
Yogyakarta, Graha Ilmu. ST, Iswanto. 2008. “Design dan
Implementasi Sistem Embedded Mikrokontroller ATmega8535 dengan Bahasa Basic”. Yogyakarta, Gava Media.
Waries, A. 2006. Teknologi Penggilingan Padi. PT Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.
Winoto, Ardi. 2008. “Mikrokontroller AVR ATMEGA8/16/32/8535 dan
Pemrogramannya dengan bahasa C pada WinAVR”. Informatika. Bandung.
