alat pendeteksi mutu telur ayam ras menggunakan sensor

(1)

KERJA BENGKEL DAN MANAJEMEN PROJEK

SISTEM DETEKSI MUTU TELUR AYAM RAS MENGGUNAKAN **SENSOR LDR (LIGHT DEPENDENT RESISTOR) BERBASIS ARDUINO**

UNO

Disusun Oleh :

1. Hafizh Fawwas Sesa (152010983021) 2. Fitria (152110983039) 3. Hadi Prayitno (152110983045) 4. Fahmi Bahrur Rizki (152110983047)

Dosen Pembina :

Elsyea Adia Tungga Dewi, S.T.,M.T

D-IV TEKNOLOGI REKAYASA INSTRUMENTASI DAN KONTROL FAKULTAS VOKASI

UNIVERSITAS AIRLANGGA

2024

(2)

Kata Pengantar

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat, karunia, dan petunjuk-Nya yang senantiasa mengiringi perjalanan hidup kami. Dengan penuh rasa rendah hati, kami menyampaikan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada seluruh pihak yang telah turut serta mendukung dan memberikan inspirasi dalam penelitian ini.

Penelitian ini berjudul "Sistem Deteksi Mutu Telur Ayam Ras Menggunakan Sensor LDR (Light Dependent Resistor) Berbasis Arduino UNO" merupakan suatu upaya untuk mengintegrasikan teknologi sensor LDR dan mikrokontroler Arduino Uno dalam meningkatkan efisiensi serta akurasi deteksi mutu telur ayam ras. Penelitian ini tidak terlepas dari bimbingan, dukungan, dan kontribusi berbagai pihak yang dengan ikhlas berbagi ilmu pengetahuan.

Kami ingin mengucapkan terima kasih kepada dosen pembimbing kami yang dengan sabar dan penuh arahan memberikan bimbingan sehingga penelitian ini dapat terselesaikan.

Terima kasih juga kepada seluruh staf dan dosen di jurusan kami yang telah memberikan dorongan serta bantuan teknis selama proses penelitian. Selanjutnya, rasa terima kasih kami sampaikan kepada keluarga dan teman-teman yang memberikan dukungan moril dan motivasi.

Tanpa bantuan mereka, penelitian ini tidak akan terwujud dengan baik.

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi positif dalam pengembangan teknologi deteksi mutu telur ayam ras, khususnya dalam konteks sensor LDR dan Arduino Uno. Kami menyadari bahwa penelitian ini masih memiliki keterbatasan, dan kami berharap dapat menjadi pijakan untuk penelitian lebih lanjut.

Akhir kata, kami berharap hasil dari penelitian ini dapat bermanfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, serta memberikan inspirasi bagi penelitian- penelitian mendatang. Semoga penelitian ini dapat memberikan sumbangan yang berarti dalam pemahaman dan aplikasi teknologi deteksi mutu telur ayam ras.

Hormat kami,

Kelompok 4

(3)

ABSTRAK

Penelitian ini mengusulkan pengembangan "Sistem Deteksi Mutu Telur Ayam Ras Menggunakan Sensor LDR (Light Dependent Resistor) Berbasis Arduino UNO" sebagai solusi inovatif untuk meningkatkan efisiensi dan akurasi dalam proses deteksi mutu telur. Sensor LDR digunakan untuk mengukur cahaya yang diterima oleh telur, dengan Arduino Uno sebagai platform utama untuk mengintegrasikan sensor, mengolah data, dan memberikan respons yang sesuai. Tujuan penelitian ini melibatkan perancangan sistem yang dapat mengidentifikasi parameter kualitas telur, seperti warna kulit telur, keutuhan cangkang, dan berat telur, secara otomatis. Optimasi algoritma deteksi dan penanganan gangguan lingkungan menjadi fokus untuk meningkatkan akurasi hasil deteksi. Penelitian ini juga mencakup implementasi sistem pada skala produksi menengah dan analisis dampak ekonomi dari penggunaan teknologi ini.

Landasan teori mencakup konsep sensor LDR, Arduino Uno, kualitas telur ayam ras, deteksi otomatis, dan aspek-aspek lain yang mendukung pengembangan sistem ini. Hasil penelitian diharapkan dapat memberikan manfaat signifikan dalam peningkatan kualitas produk telur, efisiensi produksi, dan pengurangan risiko kesehatan masyarakat. Dengan menggabungkan teknologi sensor LDR, mikrokontroler Arduino Uno, dan konsep deteksi mutu, penelitian ini menjadi langkah maju dalam mewujudkan sistem deteksi mutu telur ayam ras yang cerdas dan terintegrasi.

Kata Kunci: Telur Ayam Ras, Sensor LDR, Arduino UNO, Cahaya

(4)

Abstract

This study proposes the development of the "Race Chicken Egg Quality Detection System Using Arduino UNO-based LDR (Light Dependent Resistor) Sensor" as an innovative solution to improve efficiency and accuracy in the egg quality detection process. LDR sensors are used to measure light received by eggs, with Arduino Uno as the main platform for integrating sensors, processing data, and providing appropriate responses. The purpose of this study involves designing a system that can identify egg quality parameters, such as eggshell color, shell integrity, and egg weight, automatically. Optimization of environmental disturbance detection and handling algorithms is a focus to improve the accuracy of detection results. This study also includes the implementation of systems on a medium-production scale and the analysis of the economic impact of the use of these technologies. The theoretical foundations include the concept of the LDR sensor, Arduino Uno, the quality of chicken eggs, auto- detection, and other aspects that support the development of the system. The research results are expected to provide significant benefits in improving the quality of egg products, production efficiency, and reducing public health risks. By combining LDR sensor technology, Arduino Uno microcontroller, and quality detection concepts, this research has become a step forward in realizing an intelligent and integrated breed chicken egg quality detection system.

Keywords: Racial Chicken Eggs, LDR Sensors, Arduino UNO, Light

(5)

Daftar Isi

(6)

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Peternak ayam telur Ras merupakan salah satu industri perunggasan yang berperan dalam persediaan protein hewani bagi masyarakat. Untuk mengolah telur menjadi makanan yang bergizi dan siap saji tidak membutuhkan cara yang sulit dan dengan hanya waktu yang singkat, oleh sebab itu telur ini menjadi kegemaran masyarakat. Estimasi konsumsi telur tahun 2023-2026 per kapita di indonesia mengalami peningkatan pada tahun 2023 diperkirakan mencapai angka sebesar 20,05 kg/kapita, dan diperkirakan akan terus mengalami kenaikan hingga 2026 menjadi 20,12 kg/kapita. Telur biasanya digunakan sebagai lauk-pauk, bahan pencampur berbagai makanan dan banyak lainnya. Sebagai bahan pangan terdapat banyak sumber protein sehingga dapat meningkatkan nilai gizi pada konsumen dan harga relatif murah. Tetapi jika menemui telur yang kurang baik atau busuk akan berisiko jika dikonsumsi, berdasarkan standar dari Badan Standar Nasional Indonesia (SNI) maksimum telur dapat disimpan selama 14 hari pada suhu ruang dengan kelembaban 80% - 90%, sehingga banyak cara yang dilakukan untuk mempertahankan kualitas telur agar selalu segar dan layak konsumsi. Proses pendistribusian telur memiliki alur yang cukup panjang, umur telur ketika sampai di konsumen umumnya lebih dari 7 hari. Kandungan protein yang tinggi pada telur menyebabkan telur menjadi tempat berkembang biak yang baik bagi mikroorganisme patogen, jika penyimpanan telur tidak diperhatikan dapat menyebabkan penyakit

Sebelum telur ayam dikonsumsi peternak telur ayam atau konsumen biasanya akan melakukan pengecekan kualitas dari telur ayam yang akan dikonsumsi karena beberapa telur sudah ada embrio yang tumbuh dan sudah busuk dengan cara yang masih manual. Memeriksa kualitas telur menggunakan metode manual dengan indera manusia tidak pasti menghasilkan pemeriksaan kualitas telur yang akurat. Dimana untuk mengetahui kualitas dan kesegaran dari telur ayam, peternak atau konsumen akan memasukkan telur ke dalam air dan menyinari telur ayam tersebut dengan menggunakan senter di tempat yang gelap dari cahaya lalu kemudian peternak akan menerawang isinya untuk melihat bagus atau buruk pada telur.

Untuk mempercepat proses pemilahan telur perlu adanya alat yang dapat melakukan deteksi kualitas telur secara otomatis. Pada penelitian ini telur yang akan digunakan adalah telur ayam ras atau ayam petelur, prinsip kerja dari alat ini adalah dengan menggantikan pengamatan manusia secara langsung dengan cara menyinari telur menggunakan lampu menjadi penggunaan sensor Light Dependent Resistor (LDR) dan diolah menggunakan Arduino Uno.

(7)

1.2 Rumusan Masalah

Setelah menjabarkan latar belakang masalah dalam makalah ini, adapun rumusan masalah adapun dapat diuraikan sebagai berikut:

1. Bagaimana merancang dan mengimplementasikan sistem deteksi mutu telur ayam ras menggunakan sensor LDR berbasis Arduino Uno?

2. Apa saja parameter kualitas telur ayam ras yang dapat diukur dan diidentifikasi menggunakan sensor LDR dalam sistem deteksi ini?

3. Sejauh mana sistem deteksi ini dapat memberikan kontribusi dalam meningkatkan efisiensi produksi telur ayam ras dan mengurangi risiko penerimaan telur berkualitas rendah di pasaran?

4. Bagaimana performa dan akurasi sistem deteksi mutu telur ayam ras dengan memanfaatkan sensor LDR dibandingkan dengan metode deteksi mutu telur konvensional?

1.3 Batasan Masalah

Dalam makalah ini, kami menggunakan :

1. Jenis Telur dan Ayam Ras : Penelitian ini difokuskan pada telur ayam ras tertentu dan tidak memasukkan variasi jenis telur atau ayam ras lainnya.

2. Parameter Kualitas Telur : Sistem deteksi hanya akan mempertimbangkan parameter kualitas tertentu, seperti warna kulit telur, keutuhan cangkang, dan berat telur.

3. Sensor LDR : Pemilihan sensor LDR sebagai elemen utama dalam sistem deteksi ini menjadi batasan, dan penelitian tidak akan mencakup penggunaan sensor lain.

4. Skala Produksi : Penelitian akan mempertimbangkan implementasi sistem ini pada skala produksi menengah dan tidak akan memasukkan aspek implementasi pada skala industri besar.

5. Waktu Pengukuran : Sistem ini akan melakukan pengukuran mutu telur pada tahap tertentu dalam proses produksi dan tidak akan mempertimbangkan perubahan kualitas telur sepanjang waktu penyimpanan yang lebih lama.

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini yakni :

1. Untuk merancang sistem deteksi mutu telur, mengembangkan perangkat keras dan perangkat lunak yang terintegrasi untuk mendeteksi mutu telur ayam ras menggunakan sensor LDR dengan basis Arduino Uno.

2. Untuk optimasi parameter kualitas telur, mengidentifikasi parameter kualitas telur ayam ras yang dapat diukur secara efektif menggunakan sensor LDR.

(8)

3. Untuk meningkatkan akurasi deteksi, mengoptimalkan algoritma deteksi untuk meningkatkan akurasi dalam mengidentifikasi kualitas telur.

4. Untuk menganalisis efisiensi penggunaan sistem deteksi mutu telur ayam ras dalam konteks produksi, serta mempertimbangkan dampak ekonomi yang mungkin terjadi.

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini yakni :

1. Guna peningkatan kualitas produk, sistem ini dapat secara akurat mengidentifikasi dan memisahkan telur ayam ras berkualitas tinggi dari yang berkualitas rendah, membantu memastikan bahwa hanya telur berkualitas yang mencapai konsumen.

2. Guna mengefisien proses produksi, meningkatkan efisiensi proses produksi dengan otomatisasi deteksi mutu telur, mengurangi keterlibatan manual dan potensi kesalahan manusia dalam penilaian kualitas telur.

3. Agar bisa melakukan penghematan biaya, Mengurangi pemborosan sumber daya dan biaya produksi dengan mengidentifikasi telur berkualitas rendah sejak dini, menghindari pengemasan dan distribusi telur yang tidak memenuhi standar.

4. Guna peningkatan reputasi produsen, produsen dapat memastikan bahwa produk mereka memenuhi standar kualitas tertinggi, meningkatkan reputasi merek dan kepercayaan konsumen terhadap produk telur ayam ras yang dihasilkan.

5. Guna penurunan resiko kesehatan masyarakat, Menyaring telur berkualitas rendah dapat membantu mencegah penyebaran penyakit yang mungkin terkait dengan telur yang tidak memenuhi standar kebersihan dan kesehatan.

(9)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Landasan Teori

2.1.1 Penelitian Terdahulu

Adapun teori-teori mengenai sistem pendeteksi mutu telur yang telah banyak dilakukan. Kami menjadikannya sebagai jurnal referensi untuk penelitian yang akan kami lakukan, diantara jurnal-jurnal tersebut adalah:

Pada penelitian Singgih Widiantoro. (2018), dalam Journal Satin-Sains dan Teknologi Informasi yang berjudul “Perancangan Alat Pendeteksi Kualitas Telur Menggunakan Sensor Fotodioda Berbasis Mikrokontroler”, menyatakan bahwa berdasarkan permasalahan yang ada pada pedagang dan penelitian terdahulu yang telah diuraikan diatas maka penulis ingin membangun sebuah alat pendeteksi telur berbasis mikrokontroler AtMega 8535 yang dapat mendeteksi kualitas telur dan di tampilan monitor akan dibuat simbol-simbol untuk menandakan telur bagus atau tidak bagus (berkualitas buruk). Diharapkan alat yang dibangun dapat mempercepat dan mempermudah dalam menyeleksi telur. Dalam penelitian ini, menggunakan beberapa alat yaitu, pertama port serial yang berfungsi sebagai alat komunikasi data baik secara sinkron maupun asinkron. Alat kedua adalah fotodioda, dioda yang sensitif terhadap cahaya yang dapat mengalirkan arus dari satu sisi ke sisi lain apabila terdapat cahaya yang diterima fotodioda. Alat ketiga adalah lampu pijar. Dan yang terakhir adalah mikrokontroler atmega8535, merupakan suatu mikrokontroler 8-bit teknologi CMOS dengan konsumsi daya rendah yang berbasis arsitektur enhanced RISC AVR. Dari hasil pembuatan alat pendeteksi kualitas telur berbasis mikrokontroler dapat disimpulkan alat yang dirancang mampu mendeteksi telur berkualitas buruk/busuk dan mendeteksi telur berkualitas baik menggunakan sensor fotodioda dan pencahayaan menggunakan lampu pijar. Alat yang dirancang menampilkan tiga kondisi yaitu baik, buruk, dan kosong/tidak ada telur pada tempat yang dideteksi. Pada penelitian yang telah dirancang ini dapat dikembangkan lagi untuk mendapat hasil yang lebih baik lagi.

Mikrokontroler yang dibangun ini belum mampu mendeteksi berapa lama umur telur dalam kondisi baik dan belum mampu membedakan jenis telur yang dideteksi antara telur ayam negeri dan telur ayam kampung, alangkah baiknya untuk pengembangan selanjutnya dapat mengetahui berapa lama umur telur untuk kondisi yang masih baik dan dapat membedakan jenis telur.

Pada penelitian David Christover, dkk. (2019). Dalam Jurnal Sains Terapan Vol. 5 No.1 yang berjudul “Rancang Bangun Alat Pendeteksi Kebusukan Telur Menggunakan Metode Fuzzy Logic Berbasis Mikrokontroler Arduino Nano 328”.

Menyatakan bahwa saat ini kebutuhan telur ayam nasional telah mencapai 65% dengan didominasi oleh kategori telur ayam ras. Diprediksi bahwa kebutuhan telur

(10)

secara nasional akan meningkat hingga tahun 2021 sebesar 4,87% dengan tingkat konsumsi sebesar 4,18% per tahun. Perancangan lunak dilakukan dengan pembuatan program kecerdasan buatan (Artificial Intelligence) menggunakan fuzzy logic dan sistem embedded fuzzy logic ke Arduino Nano 328. Perancangan perangkat lunak bertujuan untuk menentukan setiap alur kerja dari sistem pembusukan telur secara otomatis. Setiap masukan yang diterima akan diatur oleh fuzzy logic yang selanjutnya akan diproses untuk menentukan eksekusi pada bagian keluaran. Dengan menggunakan metode fuzzy logic model Mamdani pada Matlab maka terdapat 3 variabel pada penelitian ini yaitu cahaya sinar laser, H2S dan kebusukan telur. Komponen yang digunakan dalam penelitian tersebut adalah sebagai berikut, Pertama adalah Sensor BH1750FVI sebagai media utama yang berfungsi menangkap intensitas cahaya yang dipancarkan oleh sumber cahaya. Arduino Nano 328 sebagai mikrokontroler yang mengatur seluruh fungsi kerja seluruh sensor yang digunakan. LCD Display sebagai media yang menunjukkan indikator kualitas telur yang telah diujikan. Sinar LED ini memiliki fungsi sebagai sumber cahaya yang ditembakkan ke arah telur. Sensor MQ2 berfungsi sebagai sensor pendukung untuk mendeteksi gas H2S yang dihasilkan oleh telur. Proses kerja alat ini adalah dengan meletakkan telur yang akan diuji melalui wadah yang tersedia berbentuk lingkaran berongga lalu memasukkannya ke dalam alat penguji. Setelah itu hidupkan Sinar LED yang berfungsi untuk menembakan cahaya ke arah telur tersebut dan sensor BH1750FVI serta sensor MQ2 akan membaca nilai dari hasil respon intensitas cahaya yang diterima dan aroma H2S yang dikeluarkan oleh tersebut tersebut. Setelah melalui beberapa proses tersebut, indikator telur yang telah diujikan akan muncul di layar LCD Display. Berdasarkan pada tabel hasil pengujian pertama, dapat diketahui bahwa telur 1 yang memiliki nilai Ro sebesar 4,20 K.Ohm memiliki nilai intensitas cahaya sebesar 5,00 lux dengan respon hasilnya adalah baik.

Hal ini juga berlaku pada telur 2 yang memiliki nilai Ro sebesar 4,29 K.Ohm memiliki nilai intensitas cahaya sebesar 10,00 lux dengan respon hasilnya adalah baik. Terdapat perbedaan pada telur 3 yang memiliki nilai Ro sebesar 4,00 K.Ohm memiliki nilai intensitas cahaya sebesar 0 lux dengan respon hasilnya adalah busuk. Kemudian, pada tabel hasil pengujian kedua dapat diketahui bahwa telur 1 yang memiliki nilai Ro sebesar 4,36 K.Ohm memiliki nilai intensitas cahaya sebesar 5,00 lux dengan respon hasilnya adalah baik. Hal ini juga berlaku pada telur 2 yang memiliki nilai Ro sebesar 4,53 K.Ohm memiliki nilai intensitas cahaya sebesar 10,00 lux dengan respon hasilnya adalah baik. Sama seperti pada tabel 2, disini terdapat perbedaan pada telur 3 yang memiliki nilai Ro sebesar 4,29 K.Ohm memiliki nilai intensitas cahaya sebesar 0 lux dengan respon hasilnya adalah busuk.Setelah itu, pada tabel hasil pengujian ketiga terdapat perbedaan yang signifikan yaitu dapat diketahui bahwa telur 1 yang memiliki nilai Ro sebesar 4,72 K.Ohm memiliki nilai intensitas cahaya sebesar 2,00 lux dengan respon hasilnya adalah busuk, sangat berbeda dengan hasil 2 pengujian sebelumnya.

Pada telur 2 yang memiliki nilai Ro sebesar 4,79 K.Ohm memiliki nilai intensitas cahaya sebesar 5,00 lux dengan respon hasilnya adalah baik. Sama seperti pada tabel 2 dan tabel 3, disini terdapat pada telur 3 yang memiliki nilai Ro sebesar 4,63 K.Ohm memiliki nilai intensitas cahaya sebesar 0 lux dengan respon hasilnya adalah busuk.

(11)

Pada penelitian Muhammad Irfan, dkk. (2021). Dalam jurnal seminar id yang berjudul “Pemilahan dan Pendeteksi Kualitas Telur Ayam Terbaik Berbasis Mikrokontroler Menggunakan Arduino Nano” menyatakan bahwa Kebanyakan para peternak masih menggunakan cara lama atau cara manual dalam pengecekan kualitas telur seperti meneropong dengan menggunakan senter, tes mengambang pada permukaan air dan mendengarkan suara dan gerakan telur dengan menggosokkan telur ayam. Cara ini sudah banyak dilakukan oleh para peternak akan tetapi angka presentasi kualitas telur yang buruk masih cukup banyak yang masuk di pasaran. Hal ini dapat menyebabkan kerugian baik bagi para peternak dan masyarakat yang memakan telur dengan kualitas buruk tersebut. Tidak hanya itu pengecekan kualitas telur dengan cara manual ini juga membutuhkan waktu dan pekerja yang cukup banyak agar telur dapat dipasarkan dan dikonsumsi oleh masyarakat. Maka dari salah satu masalah yang dihadapi adalah pemilahan dan pendeteksi kualitas telur, karena baik buruknya kualitas telur sangat berpengaruh dengan gizi dan nilai telur tersebut di pasaran. Pada rancang bangun alat pemilah dan pendeteksi telur ayam dibutuhkannya data atau teknik analisis data yang ada, penulis memakai teknik analisis yang bersifat deskriptif yang penyajian datanya dari perangkat keras dan perangkat lunak yang bisa dilihat sebagai berikut : Arduino Nano merupakan sebuah papan rangkaian elektronik kecil yang bersifat open source, Papan arduino ini menggunakan mikrokontroler Atmega328P dengan tegangan operasi 5V dimana papan ini memiliki delapan buah input analog, empat belas pin input dimana enam darinya digunakan untuk output PWM, 16 MHz crystal oscillator, ICSP header, USB port, reset button dan berukuran

1.85cm x 4.3cm dengan berat hanya 7g. Motor Servo merupakan sebuah alat penggerak aktuator putar atau motor yang didesain dengan sistem kendali umpan balik loop tertutup atau servo, sehingga dapat diatur seperti memastikan dan menentukan letak sudut dari poros keluaran motor. Sensor cahaya merupakan komponen elektronika yang mempunyai peranan untuk mengubah sebuah besaran cahaya menjadi besaran elektrik.

Terdapat dua jenis varians elektrik yang dikirimkan oleh sensor cahaya yaitu fotovoltaik dan fotokonduktif. Salah satu jenis Fotokonduktif tersebut sensor Photodioda. Sensor Photodioda dapat merespon rangsangan berupa cahaya yang tampak maupun yang tak tampak dan merubah ketajaman cahaya yang terdeteksi menjadi arus. Kabel Jumper merupakan alat yang berfungsi dan digunakan sebagai alat penghubung antara komponen yang satu dengan komponen yang lainnya. Biasanya digunakan pada breadboard dan papan arduino. Adapun kabel jumper yang dipakai ialah kabel jumper male to male, female to female dan female to male. Buzzer merupakan sebuah alat elektronika yang bekerja dengan merubah sinyal listrik menjadi gelombang getaran bunyi. Motor DC adalah sebuah alat yang merubah daya listrik menjadi daya kinetik atau gerakan yang memerlukan pasokan tegangan yang bersifat seri pada kumparan agar dapat menjadi energi mekanik. Stator dan rotor adalah bagian utama dari motor DC dimana kumparan jangkar adalah rotor atau bagian yang bergerak berputar dan gulungan medan disebut stator atau bagian tidak berputar. Adapun alur kerja seperti yang digambarkan pada flowchart diatas dapat dijelaskan sebagai berikut : Power pada alat dihidupkan, Motor servo berada dalam posisi default, Membaca tingkat intensitas cahaya dengan sensor cahaya photodiode, .

(12)

Program membandingkan nilai masukkan dengan nilai intensitas cahaya telah ditentukan, Berhasil mendeteksi kualitas telur, Motor servo membelokkan telur keluar dari jalur apabila telur berkualitas buruk dan tetap default apabila telur berkualitas baik.

Tahap awal pada pengujian sistem ini adalah diawali dengan memberikan sumber daya arus listrik sebesar 12V ke board arduino dan komponen lainnya seperti motor dc untuk penggerak konveyor juga mendapatkan arus listrik secara paralel oleh adaptor. Dan masing-masing komponen akan mengkonfigurasi sendiri setelah mendapatkan arus listrik dari adaptor. Tahap ini dilakukan supaya setiap alat seperti sensor photodiode dan motor servo dapat dipastikan berjalan dengan seharusnya. Setelah sistem siap bekerja maka sistem akan mulai bekerja dengan melakukan proses pengedentifikasian dengan mereka jumlah intensitas cahaya yang masuk dan nantinya akan diubah kedalam bentuk satuan arus listrik. Program akan memproses apakah jumlah satuan listrik yang terekam apakah sesuai dengan standar bahwasannya telur itu berkualitas baik dan apabila buruk sistem akan memerintahkan motor servo untuk membelokkan telur tersebut ke wadah telur buruk. Serta buzzer akan berbunyi sebagai peringatan bahwasannya adanya telur yang buruk.

Pada penelitian Meidytha Syafira, dkk. (2022). Dalam Jurnal Komputer, Informasi Teknologi, dan Elektro yang berjudul “Rancang Bangun Alat Klasifikasi Telur Ayam Ras Secara Realtime Menggunakan Konveyor Berbasis Mikrokontroler”

menyatakan bahwa Proses penyortiran antara telur yang bagus dan telur yang busuk juga harus dilakukan secara cepat, tepat dan teliti, agar dapat menentukan mutu dan kualitas dari telur. Pada dasarnya proses penyortiran telur yang dilakukan oleh peternak atau penjual untuk menyeleksi telur berdasarkan kualitasnya masih menggunakan metode manual dengan cara penyortiran yang sering dilakukan adalah dengan cara meneropong telur menggunakan sinar matahari atau lampu senter. Apabila telur terlihat tampak terang, berarti kondisinya masih bagus atau baik. Sebaliknya, jika telur yang diterawang itu gelap, dapat dipastikan telur sudah busuk atau kurang baik, proses ini tentunya memerlukan waktu cukup lama karena proses penyortiran telur mesti dilakukan secara manual satu persatu. Alat yang digunakan oleh peneliti dalam pembuatan proyek adalah pertama Mikrokontroler yakni sebuah komputer kecil yang dikemas dalam bentuk chip IC (Integrated Circuit) dan dirancang untuk melakukan tugas atau operasi tertentu. Pada dasarnya, sebuah IC Mikrokontroler terdiri dari satu atau lebih Inti Prosesor (CPU), Memori (RAM dan ROM) serta perangkat INPUT dan OUTPUT yang dapat diprogram. Alat kedua adalah Konveyor yaitu peralatan yang cukup sederhana yang digunakan untuk mengangkut barang atau curah dengan kapasitas besar. Alat tersebut terdiri dari sabuk yang tahan terhadap pengangkutan benda padat. Alat keempat adalah LED HPL: LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Alat kelima adalah Light Dependent Resistor (LDR) adalah jenis resistor yang berubah hambatannya karena pengaruh cahaya. Pada tahapan pengecekan aktivitas peletakkan telur di wadah pada belt conveyor oleh sensor inframerah, di dalam pengontrolan hardware yang akan dirancang, sensor inframerah

(13)

untuk mengenali adanya pergerakan objek tersebut yang merupakan aktivitas penyortiran dengan menggunakan logika if dan else. Ketika terdeteksinya gerakan, maka motor akan menyala untuk menggerakkan roller yang menggerakkan belt conveyor, setelah sampai pada kotak pengecekan sensor inframerah pada kotak akan mendeteksi benda berupa telur, Menurut logika kontrol yang dirancang apabila Sensor infra merah mendeteksi adanya telur pada box penyortiran, maka LED HPL akan otomatis menyala. Setelah LED HPL menyala, tahapan selanjutnya adalah pembacaan cahaya yang menembus telur. Jika pembacaan cahaya oleh sensor LDR nilainya ≤ 100 maka telur dalam kondisi busuk.

Hal ini merujuk pada penelitian oleh Firdaus Ali [4]. Jika terbaca oleh sensor LDR sama atau kurang 100/1023 yang diinput pada pin analog arduino menandakan telur tersebut dalam keadaan busuk, dan jika terbaca oleh sensor LDR 100<tingkat cahaya<300 menandakan telur dalam keadaan kurang bagus, namun jika terbaca oleh sensor LDR sama atau melebihi 300/1023 maka telur dapat dikatakan dalam kondisi bagus. Setelah telur diklasifikasikan dalam kondisi bagus, kurang bagus, dan busuk, lampu indikator memberikan tanda. Untuk kondisi telur yang bagus lampu hijau menyala, untuk kondisi telur yang kurang bagus lampu kuning menyala, dan untuk kondisi telur yang busuk lampu merah menyala. Hasil kualifikasi juga dapat dilihat secara realtime pada realtime database. Kemudian dilanjutkan tahapan untuk menyimpan data telur yang telah disortir pada microSD. Proses tersebut dapat dilanjutkan kembali dengan meletakkan telur baru pada wadah.Alat klasifikasi telur ayam ras dapat dijalankan secara otomatis agar memudahkan mobilitas telur dalam proses pengecekan. Dengan waktu rata-rata yang dibutuhkan dalam proses pengecekan telur adalah 22,16 detik pada penggunaan motor dengan kecepatan rendah (2,5 rpm) sehingga dapat mengklasifikasi 162 butir telur per jam. Dari 30 sampel telur yang dicoba dapat diklasifikasikan 15 telur dalam keadaan bagus, 9 kurang bagus dan 6 busuk. Data hasil klasifikasi dapat dengan mudah diakses menggunakan data logger.

Data tersebut sudah dilengkapi juga dengan waktu dan tanggal klasifikasi. Alat klasifikasi telur ayam ras dapat dipantau secara realtime pada laman web firebase.

2.2 Spesifikasi Alat

2.2.1 Sensor Light Dependent Resistor (LDR)

LDR merupakan sebuah jenis resistor yang peka terhadap cahaya. Sensor yang nilai resistansinya tergantung pada intensitas cahaya yang diterima.

Prinsip kerja sensor LDR yakni resistansinya berkurang ketika terkena cahaya dan meningkat

(14)

ketika dalam kegelapan. Ini disebabkan oleh perubahan struktur kristal di dalam LDR sebagai respons terhadap tingkat cahaya yang diterimanya. Keuntungan utama sensor LDR adalah sederhana, murah, dan dapat diintegrasikan dengan mudah dalam proyek-proyek elektronika. Namun, keterbatasannya termasuk sensitivitasnya terhadap suhu dan respon yang lambat terhadap perubahan intensitas cahaya. Dengan menggunakan alat ini diharapkan proses kesalahan pengamatan secara manual bisa berkurang.

Struktur fisik dari sensor LDR sendiri adalah sensor LDR umumnya terdiri dari bahan semikonduktor, seperti seng oksida (CdS) atau selenium, yang dapat mengalami perubahan resistansi berdasarkan paparan cahaya. Struktur fisiknya biasanya berbentuk cakram atau pita tipis. Sensor LDR juga banyak digunakan dalam proyek-proyek ilmiah dan teknologi, seperti dalam pembuatan prototipe perangkat elektronika, sistem pemantauan lingkungan, dan proyek- proyek DIY (Do It Yourself).

2.2.2 Arduino UNO

Arduino Uno adalah papan pengembangan mikrokontroler yang sangat populer dan sering digunakan dalam proyek elektronik dan pengembangan prototipe. Arduino Uno dirancang untuk memudahkan pemrograman dan prototyping bagi orang-orang yang tidak memiliki latar belakang teknik yang mendalam. Arduino Uno dilengkapi dengan mikrokontroler ATMega328, yang merupakan inti dari sistem. Mikrokontroler ini memiliki kecepatan clock 16 MHz dan menyediakan sejumlah pin input/output digital dan analog yang dapat digunakan untuk menghubungkan sensor, aktuator, dan perangkat elektronik lainnya. Arduino Uno memiliki sejumlah pin input/output digital dan analog yang dapat diakses oleh pengguna.

Pin-ping ini memungkinkan pengguna untuk menghubungkan berbagai perangkat elektronik, seperti sensor, LED, motor, dan banyak lagi.

Arduino Uno memiliki antarmuka USB yang memungkinkan Anda menghubungkannya langsung ke komputer untuk pemrograman dan komunikasi serial. Ini memudahkan transfer program ke papan dan pengawasan interaksi antara Arduino dan komputer. Arduino Uno digunakan secara luas dalam berbagai proyek elektronik, mulai dari kendali otomatis, sistem monitoring, hingga proyek seni interaktif. Keunggulan utama Arduino Uno adalah kemudahan penggunaan, fleksibilitas, dan dukungan komunitas

(15)

yang besar, membuatnya menjadi pilihan yang baik untuk pengembangan prototipe dan pembelajaran elektronika.

2.2.3 High Power LED

High Power LED (Light Emitting Diode) merujuk pada jenis LED yang memiliki daya keluaran yang tinggi dibandingkan dengan LED konvensional. LED adalah sumber cahaya semikonduktor yang menghasilkan cahaya saat arus listrik melewati bahan semikonduktor di dalamnya.

High Power LED dirancang khusus untuk memberikan intensitas cahaya yang lebih tinggi, efisiensi yang lebih baik, dan manajemen panas yang lebih baik dibandingkan dengan LED standar. High Power LED cenderung lebih efisien secara energi dibandingkan dengan sumber cahaya konvensional seperti lampu pijar atau lampu fluoresen. Mereka menghasilkan cahaya dengan lebih sedikit pemborosan energi dalam bentuk panas.

Seperti dikatakan sebelumnya, LED merupakan keluarga dari Dioda yang terbuat dari Semikonduktor. Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N).

LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda. LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang didoping sehingga menciptakan junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan. Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna).

Untuk mengetahui polaritas terminal Anoda (+) dan Katoda (-) pada LED. Kita dapat melihatnya secara fisik berdasarkan gambar diatas. Ciri-ciri Terminal Anoda pada LED adalah kaki yang lebih panjang dan juga Lead Frame yang lebih kecil. Sedangkan ciri-ciri Terminal Katoda adalah Kaki yang lebih pendek dengan Lead Frame yang besar serta terletak di sisi yang Flat. Saat ini, LED telah memiliki beraneka ragam warna, diantaranya seperti warna merah, kuning, biru, putih, hijau, jingga dan infra merah. Keanekaragaman Warna pada LED tersebut tergantung pada wavelength (panjang gelombang) dan senyawa semikonduktor yang dipergunakannya. Masing-masing Warna LED (Light Emitting Diode) memerlukan tegangan maju (Forward Bias)

(16)

untuk dapat menjalankannya. Tegangan Maju untuk LED tersebut tergolong rendah sehingga memerlukan sebuah Resistor untuk membatasi Arus dan Tegangannya agar tidak merusak LED yang bersangkutan. Tegangan Maju biasanya dilambangkan dengan tanda VF.

2.2.4 LCD 16x2

LCD adalah sebuah display dot matrix yang difungsikan untuk menampilkan tulisan berupa angka atau huruf sesuai dengan yang diinginkan.

LCD (Liquid Crystal Display) adalah salah satu jenis display elektronik yang dibuat dengan teknologi CMOS logic yang bekerja dengan tidak menghasilkan cahaya tetapi memantulkan cahaya yang ada di sekelilingnya terhadap front-lit atau mentransmisikan cahaya dari back-lit. LCD (Liquid Crystal Display) berfungsi sebagai penampil data baik dalam bentuk karakter, huruf, angka ataupun grafik.

Pada LCD 16×2 pada umumnya menggunakan 16 pin sebagai kontrolnya, tentunya akan sangat boros apabila menggunakan 16 pin tersebut.

Karena itu, digunakan driver khusus sehingga LCD dapat dikontrol dengan modul I2C atau Inter-Integrated Circuit. Dengan modul I2C, maka LCD 16x2 hanya memerlukan dua pin untuk mengirimkan data dan dua pin untuk pemasok tegangan. Sehingga hanya memerlukan empat pin yang perlu dihubungkan ke Mikrokontroler yaitu :

• GND : Terhubung ke ground

• VCC : Terhubung dengan 5V

• SDA : Sebagai I2C data dan terhubung ke pin D2 \

• SCL : Sebagai I2C data dan terhubung ke pin D1

(17)

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium 1.19, Program Studi TRIK, Fakultas Vokasi, Universitas Airlangga, Surabaya. Penelitian ini dilaksanakan selama enam bulan (6 bulan) yaitu bulan Februari sampai dengan bulan Juli 2024.

3.2 Metode Penelitian

Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode penelitian eksperimen laboratorium, yaitu dengan membuat serta melakukan uji coba alat pendeteksi kebusukan telur ayam ras. Tahapan-tahapan metode yang dilakukan dalam penelitian ini, meliputi rancangan dan pembuatan serta pengujian dan analisis.

3.2.1 Perancangan

Dalam tahapan ini, beberapa komponen yang masing-masing saling terhubung menjadi Rancangan pada diagram blok dilakukan berdasarkan blokblok pada rangkaian yang ingin dibuat. Pada setiap blok mempunyai fungsionalnya masing-masing dan pada blok rangkaian dari satu dengan blok lainnya merupakan suatu kesatuan yang saling terkait untuk menunjang kerja dari sistem.

3.2.2 Pembuatan

Tahap pembuatan alat merupakan tahap perancangan desain kelistrikan dan pembuatan mekanik dari Desain Alat deteksi mutu telur ras menggunakan sensor LDR berbasis Arduino UNO. Langkah awal perancangan desain kelistrikan alat dan pembuatan mekanik dengan membuat sketsa desain mekanik di Solidworks, langkah selanjutnya adalah merealisasikan rancangan dan sketsa desain.

3.3 Rancangan Penelitian

Penelitian ini diawali dengan membuat peracncangan sistem pada alat SISTEM DETEKSI MUTU TELUR AYAM RAS MENGGUNAKAN SENSOR LDR (LIGHT DEPENDENT RESISTOR) BERBASIS ARDUINO UNO.

(18)

3.3.1 Perancangan Sistem

Pembuatan blok diagram bertujuan untuk menggambarkan proses kerja alat.

Dengan blok diagram penjelasan skematik sebuah sistem akan mudah dipahami.

Berikut diagram blok gambaran garis besar pembuatan penelitian ini.

Pada Gambar dapat dijelaskan bahwa terdapat tiga buah input yaitu LDR sebagai sensor yang berfungsi mendeteksi intensitas cahaya yang dipancarkan pada telur, lalu terdapat push button sebagai on/off sistem, dan input terakhir berupa High Power LED (HPL) yang berfungsi sebagai sumber penyinaran yang dipancarkan pada telur yang kemudian akan dibaca oleh sensor LDR. Pada sistem juga terdapat satu proses utama, yaitu proses yang dikerjakan pada mikrokontroler Arduino UNO.

Arduino UNO akan memproses data dari input berupa sensor LDR untuk membaca intensitas cahaya yang dipancarkan pada telur. Selanjutnya output yang dihasilkan berupa tampilan pada layar LCD yang menampilkan keterangan kondisi dari telur yaitu bagus atau buruk.

3.4 Rencana Pembuatan Alat

Sistem kerja dapat digambarkan dengan diagram Diagram alir (Flowchart) merupakan bentuk visualisasi yang menggambarkan urutan langkah-langkah dan instruksi dalam suatu sistem, biasanya dinyatakan menggunakan sebuah

simbol-simbol grafis.

(19)

Dapat dijelaskan dari gambar 2 diatas ketika sistem mulai digunakan, proses pertama yang dilakukan adalah memasukan telur, kemudian pengguna menyalakan sistem dengan menekan saklar on/off, lalu sensor LDR akan melakukan pembacaan intensitas cahaya yang menembus telur, ketika arduino tidak dapat membaca nilai LDR maka sistem akan kembali ke proses awal yaitu memasukan telur. Tetapi jika Arduino dapat membaca nilai intensitas cahaya yang dibaca oleh sensor LDR dan mendapatkan nilai >600 maka telur yang dideteksi dapat dikatakan telur Buruk atau tidak layak konsumsi dan sebaliknya ketika nilai intensitas cahaya yang dibaca <600 maka telu yang dideteksi dapat dikatakan bagus atau layak konsumsi. Pada saat telu dinyatakan buruk led berwarna merah akan menyala dan jika telur dinyatakan bagus led berwarna hijau akan menyala. Selanjutnya hasil deteksi telur akan ditampilkan pada layar LCD yang menampilkan sebuah keterangan kualitas telur.

(20)

3.5 Prosedur Penelitian 3.5.1 Perancangan alat

Perancangan perangkat keras keseluruhan merupakan gambaran secara utuh tentang alat, aplikasi yang digunakan untuk melakukan perancangan dan simulasi yaitu Tingkercad. Rangkaian sistem secara keseluruhan terdiri dari Arduino UNO, LDR, LED, LCD, dan resistor. Pada perancangan ini pin yang digunakan yaitu pin A0 terhubung pada LDR, pin 12, 13 digunakan untuk LED indikator dan pin SDA, SCL dihubungkan pada LCD.

3.5.2 Desain Alat

Perancangan mekanik ini meliputi desain mekanik rancang bangun pendeteksi telur aplikasi yang digunakan untuk membuat desain perancangan ini yaitu Solidwoks.

Bahan yang digunakan dalam alat ini yaitu plastik, bahan dasar plastik dipilih karena lebih cocok digunakan dan tidak memiliki resiko pecah.

(21)

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Penelitian

Hasil penelitian meliputi perancangan hardware dan mekanik. Setelah itu masuk tahap pengujian, kemudian seluruh sistem disatukan menjadi satu sistem terpadu dan dilakukan pengujian pengembalian data pendeteksi mutu telur ayam ras.

4.2 Hasil Pengujian

4.2.1 Hasil Pengujian Sensor LDR

Uji Keadaan Cahaya Keterangan

1 Gelap Berhasil

2 Terang Berhasil

4.2.2 Hasil Pengujian Sistem Secara Keseluruhan

No. Percobaan Nilai Bacaan LDR Klasifikasi

1. Telur 1 410 Bagus

4. Telur 4 331 Busuk

6. Telur 6 212 Busuk

8. Telur 8 75 Busuk

(22)

4.3 Pembahasan

LDR adalah jenis resistor yang hambatannya berubah-ubah disebabkan oleh intensitas cahaya, alat deteksi mutu telur ini menggunakan sensor LDR ini untuk menilai kondisi telur dengan baik. HPL akan memancarkan cahaya ke telur, sementara sensor LDR mengukur intensitas cahaya yang terpancar pada telur. Sistem akan mendeteksi telur dalam keadaan baik atau buruk jika cahaya yang dipancarkan dapat menembus telur dan sesuai dengan nilai batas ambang sensor LDR. Jika cahaya yang dipancarkan tidak menembus telur sistem akan mendeteksi telur dalam keadaan buruk. Pengujian dilakukan dengan melakukan sepuluh kali percobaan, setiap telurnya lalu melakukan dua kali pemeriksaan yaitu secara manual menggunakan indra manusia dengan cara menerawang menggunakan sinar matahari atau lampu, dan menggunakan alat yang sudah dirancang. Dari hasil pengujian bahwa sensor LDR sangat sensitif terhadap cahaya sehingga setiap percobaan dengan telur yang sama memiliki nilai intensitas yang berbeda. Hasil nilai LDR yang dibaca terdapat 7 buah telur yang bagus dengan nilai LDR 400 sampai dengan 600, telur buruk dengan nilai LDR yang dibaca 75 sampai dengan 400 dengan data tersebut maka ditentukan nilai ambang batas sensor LDR sebesar 600, jika nilai LDR <400 maka telur dalam kondisi busuk sedangkan nilai LDR >400 maka telur ayam dalam keadaan bagus.

(23)

(24)