Ahmad Rifa'i.pdf - Universitas Jember

“Perancangan dan Uji Kinerja Alat Pengontrol Suhu Otomatis Berbasis Arduino untuk Pengering Biji Kakao” benar-benar karya saya sendiri, kecuali kutipan yang saya sebutkan sumbernya, belum pernah dikirimkan ke institusi manapun, dan belum pernah melakukan plagiat. Perancangan dan Uji Kinerja Pengontrol Suhu Otomatis Berbasis Arduino untuk Pengering Biji Kakao”; Ahmad Rifa'i. Hal ini menyebabkan kualitas biji kakao tidak merata sehingga berdampak pada nilai jual biji kakao tersebut.

Oleh karena itu, terciptalah sebuah alat kendali otomatis berbasis Arduino yang dapat mengontrol suhu udara pada mesin pengering biji kakao. Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala nikmat dan karunianya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Rancang Bangun dan Uji Kinerja Alat Pengendali Suhu Otomatis Berbasis Arduino pada Mesin Pengering Biji Kakao”. Tesis ini disusun dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk menyelesaikan studi pascasarjana (S1) pada program studi Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Jemberg.

Eng., selaku pembimbing utama yang telah mencurahkan tenaga, waktu, pikiran dan perhatiannya untuk membimbing penulisan skripsi ini; Askin, S.TP., M.MT., selaku dosen pembimbing yang membimbing dan mencurahkan waktu, pikiran, dan perbaikannya dalam penulisan disertasi ini; Bayu Taruna Widjaja, S.TP., M.Eng., Ph.D., dan Widya Cahyadi, S.T., M.T., selaku tim penguji yang telah mencurahkan waktu, pikiran, dan perbaikannya untuk penulisan skripsi ini;

Terima kasih kepada seluruh dosen pendukung mata kuliah yang telah memberikan ilmu dan pengalaman serta bimbingan selama studi di Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Jember;

PENDAHULUAN

Latar Belakang
Rumusan Masalah
Batasan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian

Suhu pada proses pengeringan biji kakao yang tidak dikontrol secara terus menerus membuat proses pengeringan menjadi tidak efektif. Kebanyakan operator menggunakan cara manual dalam menentukan kondisi suhu pada proses pengeringan, sehingga penurunan atau kenaikan suhu tidak terkontrol dengan baik. Oleh karena itu peneliti membuat pengontrol suhu udara otomatis untuk proses pengeringan biji kakao berbasis Arduino.

Pembuatan alat kendali otomatis berbasis arduino yang dapat mengontrol suhu udara pada alat pengering biji kakao. Memudahkan operator mengetahui informasi suhu udara pada proses pengeringan dan mengontrolnya secara otomatis sesuai kondisi pabrik. Dapat digunakan dan dikembangkan sebagai pengontrol suhu otomatis pada industri pengolahan biji kakao khususnya pada proses pengeringan.

TINJAUAN PUSTAKA

Kakao (Theobroma cacao L)
Pengeringan (Drying)

Proses Pengeringan

Sistem Kontrol
Arduino

Board Arduino UNO
Software IDE Arduino

Sensor LM35
LCD 16x2
Motor Servo
Perangkat Lunak CoolTerm

Pengeringan biji kakao dibedakan menjadi 3 macam yaitu: penjemuran di bawah sinar matahari, penjemuran dengan alat pengering dan kombinasi keduanya. Sisi positifnya, warna biji kakao akan menjadi coklat kemerahan dan terlihat lebih cemerlang. Warna inilah yang Anda harapkan dari biji kakao kering, jadi menjemur di bawah sinar matahari lebih baik disarankan untuk biji kakao.

Namun penjemuran di bawah sinar matahari mempunyai kendala yang disebabkan oleh kondisi cuaca, terutama saat hujan. Penjemuran dengan sinar matahari memerlukan permukaan yang rata, bersih, kering dan terkena sinar matahari. Cara menjemur yang baik adalah dengan menggunakan rak pengering (anyaman tikar bambu) yang mudah dimasukkan dan dikeluarkan dari tempat penyimpanan.

Dimungkinkan juga untuk membuat lantai pengering tetap dan atap yang mudah dibuka dan ditutup. Sistem kendali dapat dipandang sebagai suatu sistem yang suatu masukan atau beberapa masukan digunakan untuk mengendalikan suatu keluaran pada nilai tertentu dan memberikan urutan kejadian tertentu serta memicu lebih banyak kejadian jika kondisi tertentu terpenuhi (Astraanto, 2006). Sistem ini terbagi menjadi dua bagian yaitu sistem kendali tertutup dan sistem kendali terbuka, seperti terlihat pada Gambar 2.1. a) sistem kendali terbuka; (B).

Model papan Arduino ada beberapa macam diantaranya : Arduino UNO, Duemilanove, Leonardo, Nano, Mega 2560/Mega ADK, ATMega 1280, Esplora, Micro, Mini, NG/order dll. (Andrianto dan Darmawan, 2016). Secara umum posisi pin konektor I/O pada berbagai board Arduino sama dengan posisi pin konektor I/O pada Arduino UNO, yaitu memiliki 14 pin digital yang dapat diatur sebagai I/O, beberapa diantaranya yang memiliki fungsi ganda, 6 pin input analog. Menurut (Andrianto dan Darmawan, 2016), berikut penjelasan pengoperasian pin dan terminal pada board Arduino UNO, dapat dilihat pada Gambar 2.2.

Colokan listrik DC1, 2, 1mm: digunakan sebagai sumber tegangan (power supply) dari luar, dan sudah terdapat pengatur tegangan yang dapat mengatur tegangan masukan antara +7V hingga +18V (disarankan tegangan masukan antara +9V hingga +12V) . Motor servo terdiri dari 2 jenis, yaitu motor servo standar yang hanya dapat bergerak dalam rentang sudut tertentu biasanya 1800 atau 2700, dan motor servo kontinu yang berputar terus menerus. Pada motor servo standar yang dapat dikontrol adalah posisi poros sedangkan pada motor servo kontinu yang dapat dikontrol adalah kecepatannya (Adi, 2010).

Tabel 2.1 SOP pada proses pengeringan biji kakao SUHU - PENGERINGAN

METODOLOGI PENELITIAN

Waktu dan Tempat Penelitian

Alat dan Bahan Penelitian

Alat
Bahan

Tahap Perancangan

Rancangan Operasional

Rancangan Fungsional

Rancangan Struktural

Rancangan Industrial

Uji Kinerja

Pengambilan dan Interpretasi Data

Pengambilan Data
Interpretasi Data

Karena panas yang dihasilkan tidak stabil, hal ini menyebabkan suhu pada mesin mekanik terus meningkat. Berdasarkan pengujian sistem pengatur suhu, proses pengeringan terbagi menjadi 3 kondisi, kondisi pertama suhu yang ditentukan 70o C, kondisi kedua suhu yang ditentukan 60o C, dan kondisi ketiga suhu yang ditentukan 70o C. 55o C, penurunan suhu sesuai waktu yang telah ditentukan dalam 24 jam pengeringan. Saran yang dapat dipetik dari hasil penelitian ini adalah terdapat salah satu komponen yang tidak berfungsi dengan baik pada pengujian di laboratorium sehingga menyebabkan rancangan alat tidak dapat berfungsi sebagaimana mestinya.

Pada saat pengujian sistem perlu dilakukan penggantian pemanas dari kompor ke kompor, agar suhu di dalam ruang pemanas dapat stabil dan terkendali. Selain itu, diperlukan penelitian lebih lanjut terhadap alat ini agar tidak hanya sekedar sebagai alat pengatur suhu saja, namun dapat lebih bermanfaat.