1
RANCANG BANGUN ALAT PENDINGIN DAN PENGGILING BIJI KOPI OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER ARDUINO ATMEGA 2560
(Skripsi)
Oleh
MOHAMAD RIZKI ALAM
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG 2018
ABSTRACT
MODEL DESIGN OF AUTOMATIC MACHINE COOLING AND GRINDING BEAN COFFE BASED ON ARDUINO ATMEGA 2560
MICROCONTROLLER
By
MOHAMAD RIZKI ALAM
In a modern era many manufacturing products are fully automated to help humans to do their jobs. One of work that requires machine assistance is the cooling and grinding of coffee beans. The processing of coffee beans is divided into three process, namely roasting, cooling, and grinding. For this time the three processes are still carried out by a stand-alone tool. Therefore an integrated tool is needed.
Automatic machine of cooling and grinding uses a microcontroller to regulate work of DC fan, L298N motor driver, Motor DC for cooling and grinding, temperature sensor, and delay timer. In this machine using coffee beans with a mass of 100 grams, the roasting time of coffee beans is 35 to 65 minutes with a roasting temperature of 120oC and a power of machine is 120 Watts. Results in the cooling process takes 431.522 seconds to cool the roasted coffee beans. In the process of dropping coffee beans from the cooling tube to the grinding tube it takes 80 seconds for one dropping process with an error rate of coffee beans that does not fall 0.056%.
Coffee bean grinding with burr grinder can smooth a coffee beans with an average time of 779.6 seconds for coarse smoothness, 959.8 seconds for medium fine smoothness, and 1146.8 seconds with fine smoothness.
Keyword: Microcontroller, Cooling Coffee Beans, Grinding Coffee Beans
ABSTRAK
RANCANG BANGUN ALAT PENDINGIN DAN PENGGILING BIJI KOPI OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER ARDUINO ATMEGA 2560
Oleh
MOHAMAD RIZKI ALAM
Pada zaman modern banyak produk-produk manufaktur yang serba otomatis untuk membantu manusia dalam mengerjakan pekerjaannya. Salah satu kerja yang membutuhkan bantuan mesin adalah pendinginan dan penggilingan biji kopi. Proses pengolahan biji kopi terbagi menjadi tiga yaitu penyangraian, pendinginan, dan penggilingan. Pada saat ini ketiga proses tersebut masih dilakukan alat yang berdiri sendiri. Oleh karena itu dibutuhkan alat yang terintegrasi. Alat pendinginan dan penggilingan otomatis ini menggunakan mikrokontroler untuk mengatur kerja kipas DC, motor driver L298N, Motor DC pendingin dan penggiling, Sensor suhu, dan Timer delay. Pada alat ini menggunakan biji kopi dengan massa 100 gram, waktu penyangraian biji kopi 35 sampai 65 menit dengan suhu penyangraian 120oC dan daya 120 Watt. Hasil dalam Proses pendinginan diperlukan waktu 431,522 detik untuk mendinginkan biji kopi yang telah di sangrai. Pada proses penjatuhan biji kopi dari tabung pendingin menuju tabung penggiling diperlukan waktu 80 detik untuk satu kali proses penjatuhan dengan tingkat error biji kopi yang tidak jatuh 0,056%.
Penggilingan biji kopi dengan mata pisau burr grinder dapat menghaluskan biji kopi dengan rata-rata waktu 779,6 detik untuk tingkat kehalusan coarse, 959,8 detik untuk tingkat kehalusan medium fine, dan waktu 1146,8 detik dengan tingkat kehalusan fine.
Kata Kunci: Mikrokontroler, Pendinginan Biji Kopi , Penggilingan Biji Kopi
RANCANG BANGUN ALAT PENDINGIN DAN PENGGILING BIJI KOPI OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER ARDUINO ATMEGA 2560
Oleh
MOHAMAD RIZKI ALAM
Skripsi
Sebagai salah satu syarat mencapai gelar SARJANA TEKNIK
Pada
Jurusan Teknik Elektro
Fakultas Teknik Universitas Lampung
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG 2018
:
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bandar Lampung pada tanggal 24 Oktober 1996, anak dari bapak Hartawan Alam dan ibu Norita Musiana, anak ke tiga dari 4 bersaudara. Pendidikan sekolah dasar, diselesaikan pada tahun 2008 di SDN 2 Sukarame Bandar Lampung, sekolah menengah pertama diselesaikan di SMP Negeri 29 Bandar Lampung pada tahun 2011, kemudian penulis melanjutkan pendidikan sekolah menengah akhir di SMA Negeri 5 Bandar Lampung.
Pada tahun 2014 penulis, melanjutkan pendidikan di Universitas Lampung dengan jalur SNMPTN 2014. Selama menimba ilmu di Universitas Lampung penulis aktif dalam organisasi Himpunan Mahasiswa Elektro (HIMATRO) menjabat sebagai anggota minat dan bakat pada tahun 2016. Penulis pernah menjadi asisten Praktikum Dasar Elektronika dan Praktikum Elektronika Lanjut di Laboratorium Teknik Elektro. Penulis pernah menjadi Koordinator Laboratorium Elektronika pada tahun 2017-2018.
Penulis pernah melakukan kerja praktik di di PT. Wijaya Karya, Bogor Indonesia pada tahun 2017 dan melaksanakan Kuliah Kerja Nyata di Desa Sinar Jawa, Kecamatan Air Naningan, Kabupaten Tanggamus, pada tahun 2018.
PERSEMBAHAN
Bismillaahirrohmaanirrohiim
Karya sederhana Ini Saya Persembahkan Kepada Orang Tua Saya
Drs.Hartawan Alam (alm)
&
Norita Musiana
Yang telah memotivasi dan memberikan seluruh kemampuannya untuk ku
Taklupa Kepada Ketiga Saudara Ku Tersayang Yang selalu menyemangati dan memberikan
kebahagiaan kehidupan
MOTTO
“Tidak Ada Mimpi Yang Terlalu Besar, dan Tidak Ada Pemimpi Yang Terlalu Kecil”
“Barangsiapa Yang Suka Dilapangkan Rizkinya dan Dipanjangkan Umurnya, Maka Hendaklah Menyambung Tali Silahturahmi”
“Kuliah Itu Sulit, Lebih Sulit Lagi Pengorbanan Orang Tua mu Untuk Dirimu, Sebelum Terlambat
Bahagiakanlah Secepatnya Orang
Tuamu”
SANWACANA
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Allah SWT atas limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir yang berjudul Rancang bangun alat pendingin dan penggiling biji kopi otomatis berbasis mikrokontroler ATmega2560.
Selama menjalani pengerjaan tugas akhir, penulis mendapatkan bimbingan, ilmu mengenai konsep, dukungan moril, kritik, dan saran yang membangun. Penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih kepada:
1. Allah SWT yang telah memberikan limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir.
2. Bapak, Ibu, Mbah dan semua keluarga yang telah mendukung penuh sehingga saya dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini.
3. Bapak Dr. Ing. Ardian Ulvan, S.T., M.Sc., selaku ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas Lampung.
4. Dr. Herman Halomoan Sinaga, S.T., M.T., selaku sekretaris Jurusan Teknik Elektro Universitas Lampung.
5. Bapak Syaiful Alam, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing akademik.
6. Ibu Dr. Ir. Sri Ratna Sulistiyanti, M.T., selaku pembimbing utama tugas akhir saya yang telah meluangkan waktu untuk memberikan masukan, bimbingan, arahan dalam pengerjaan Tugas Akhir ini.
7. Ibu Herlinawati, S.T., M.T., selaku pembimbing pendamping tugas akhir saya yang telah meluangkan waktu untuk memberikan masukan, bimbingan, arahan dalam pengerjaan Tugas Akhir ini.
8. Bapak Agus Trisanto, M.T.,Ph.D., selaku penguji tugas akhir saya yang telah memberikan masukan, bimbingan, arahan, saran, kritikan dalam pengerjaan Tugas Akhir ini.
9. Kakak saya Okto Diaz Zander Alam, Ovane Tyana Ywa Alam dan Adik Saya Siti Kesuma Ningrum Alam yang telah menjadi acuan saya untuk lebih giat dalam menyelesaikan laporan kerja praktik ini.
10. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Elektro Universitas Lampung Angkatan 2014 dan seluruh Assisten laboratorium elektronika yang telah banyak mendukung moril untuk saya.
11. Della Arisandi yang telah mendukung saya secara pribadi sehingga saya dapat mengerjakan tugas akhir dengan penuh semangat.
Penulis menyadari masih terdapat kekurangan dalam penulisan tugas akhir ini, oleh karena itu penulis membutuhkan kritik dan saran yang membangun. Semoga tugas akhir ini bermanfaat bagi pembaca. Terima kasih. Wassalamu’alaikum.
Bandar Lampung, Desember 2018 Penulis
Mohamad Rizki Alam 1415031086
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRACT ... ii
ABSTRAK ... iii
LEMBAR PERSETUJUAN ... v
LEMBAR PENGESAHAN ... vi
SANWACANA ... xi
DAFTAR ISI ... xii
DAFTAR GAMBAR ... xv
DAFTAR TABEL ... xvi
I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Tujuan Penelitian ... 3
1.3 Manfaat Penelitian ... 3
1.4 Rumusan Masalah ... 4
1.5 Batasan Masalah ... 4
1.6 Hipotesis ... 5
1.7 Sistematika Penulisan ... 5
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Arduino ... 8
2.1.1. Arduino ATmega2560... 8
2.1.2. Software Arduino IDE ... 9
2.2 Motor DC ... 10
2.3 Motor Driver L298N ... 11
2.4 Sensor Ds18b20 ... 12
2.5 Power Supply ... 13
2.6 Burr Grinder ... 14
2.7 Sistem Kendali Open loop dan Close loop ... 15
2.7.1. Sistem Kendali Open Loop ... 16
2.7.2. Sistem Kendali Close Loop ... 17
2.8 Motor Servo ... 17
2.9 Kipas ... 19
III. METODE PENELITIAN 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ... 20
3.2 Alat dan Bahan ... 20
3.2.1 Komponen ... .20
3.2.2 Peralatan dan Bahan ... .20
3.3 Spesifikasi Sistem Alat ... .21
3.4 Tahap-Tahapan Dalam Pembuatan Tugas Akhir ... 22
3.4.1 Studi Literatur ... 22
3.4.2 Rancangan Perangkat Sistem ... 23
3.4.3 Blok Diagram ... 26
3.4.4 Rancangan Sistem Alat ... 29
3.4.5 Desain Alat ... 32
3.4.6 Pengujian Perangkat Sistem Alat ... 34
3.4.7 Analisa ... 35
IV. PEMBAHASAN 4.1 Pengujian Perangkat keras ... 37
A. Pengujian Sensor Suhu ... 37
B. Pengujian Tampilan LCD ... 39
C. Pengujian Motor Servo ... 40
D. Pengujian Motor Driver dan Akuator ... 43
4.2 Pengujian Sistem ... 45
4.2.1 Pengujian Waktu Capai Pendinginan Biji Kopi ... 45
4.2.2 Pengujian Waktu Capai Penjatuhan Biji Kopi ... 48
4.2.3 Pengujian Waktu Capai dan Tingkat Kehalusan ... 50
V. SIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 54
5.2 Saran ... 55
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
2.1. Arduino ATmega2560. ... 9
2.2. Jendela Awal Software Arduino IDE ... 10
2.3. Bagian Motor DC ... 11
2.4. Diagram blok L298N ... 12
2.5. Sensor Suhu Ds18b20 ... 13
2.6. Power Supply ... 14
2.7. Burr Grinder ... 15
2.8. Sistem Kendali Kalang Terbuka ... 16
2.9. Sistem Kendali Kalang Tertutup ... 17
2.11. Posisi Motor Servo Saat Diberi Pulsa ... 18
2.15. Kipas ... 19
3.1. Diagram Alir Pelaksanaan Tugas Akhir ... 23
3.2. Rancangan Perangkat Sistem ... 24
3.3. Blok Diagram Alat Pendingin dan Penggiling Biji Kopi Otomatis... 26
3.4. Flowchart alat penggiling biji kopi otomatis ... 28
3.5. Rangkaian Pengendali Suhu Biji Kopi ... 30
3.6. Rangkaian Skematik Pengendali Motor Penggiling ... 32
3.7. Desain Alat Pendingin dan Penggiling Biji Kopi Otomatis ... 33
3.8. Desain Alat Pendingin dan Penggiling Biji Kopi Otomatis ... 33
4.1 Pembacaan Suhu Oleh Sensor ... 38
4.2. Listing Program Pengukuran Suhu Menggunakan LCD ... 39
4.3. Hasil Pengujian Penampilan Data Suhu Menggunakan LCD ... 40
4.4. Listing Program Motor Servo ... 41
4.5. Hasil Pengujian Motor Servo ... 42
4.6. Hasil Pengujian Motor Driver L298N dan Akuator ... 43
4.7. Program Pengontrolan Motor DC ... 44
4.8. Tabung Pendingin ... 47
4.8. Tabung Penggiling ... 53
DAFTAR TABEL
Gambar Halaman
4.1. Pengujian Pemgukuran Sensor dan Thermometer. ... 38
4.2. Pengujian Ketelitian Waktu Pendinginan Biji Kopi ... 45
4.3. Pengujian Ketelitian Waktu Penjatuhan Biji Kopi ... 48
4.4. Pengujian Waktu Capai dan Tingkat Kehalusan ... 50
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Teknologi kontrol otomatis semakin berkembang secara pesat meningkatnya kebutuhan akan bidang otomasi pada berbagai peralatan untuk keperluan industri, keperluan rumah tangga dan keperluan lainnya. Sistem kontrol otomatis di program dengan kebutuhan yang diperlukan. Industri rumah tangga dan industri kecil banyak yang menggunakan mesin dan peralatan-peralatan konvensional yang dioperasikan secara manual dengan menggunakan tenaga dari manusia. Proses produksi yang menggunakan tenaga manusia sangat bergantung pada keterbatasan dari tenaga manusia. Hal tersebut membuat proses produksi dapat berjalan sangat lama, menggunakan peralatan yang bekerja secara otomatis dapat meningkatkan produksi dengan kerja maksimal pada bidang industri (Khoirul Abasi,2016).
Pada industri kecil berskala rumahan untuk meningkatkan pengolahan hasil-hasil pertanian khususnya pada proses penyangraian, pendinginan, dan penggilingan biji kopi diperlukan suatu media yang cepat dan efisien. Pengolahan hasil produksi yang cepat dan efisien berbanding lurus dengan sifat manusia yang lebih cenderung
Produksi bubuk kopi menggunakan peralatan konvensional seperti penumbukan biji kopi sangat kurang efektif dimana konsumen akan menyadari bahwa hasil tumbukan yang masih kasar tersebut akan menyisakan rasa kopi yang tidak dapat dinikmati secara total karena masih ada rasa yang tertinggal di dalam butiran kopi, sehingga orang makin berpikir untuk menemukan sebuah mekanisme yang mampu menghasilkan butiran kopi yang lebih halus. Maka dari itu penulis membuat penelitian dengan membuat alat pendingin dan penggiling biji kopi secara otomatis untuk memudahkan industri lebih cepat untuk memasarkan kopi ke tangan konsumen dan meningkatkan kualitas produk kopi (Ariwibowo,2013).
Peningkatan mutu biji kopi hingga menjadi bubuk kopi perlu diperhatikan mengenai penanganan pasca panen. Usaha perbaikan melalui penanganan teknologi pasca panen yang praktis untuk menekanntingkat kehilangan secara kuantitatif serta praktis, efektif dan murah. Pada dewasa ini biji kopi akan melalui tiga proses penanganan pasca panen yaitu disangrai, didinginkan dan dihaluskan. Pada proses pendinginan diperlukan suhu kopi yang telah normal untuk dilakukan proses penggilingan. Kemudian biji kopi akan dihaluskan menggunakan mata pisau (burr grinder) hingga diperoleh kopi bubuk dengan tiga tingkat kehalusan kasar, sedang, dan halus. Pada tugas akhir ini akan dirancang sebuah alat pendinginan dan penggilingan biji kopi secara otomatis. Rancangan ini akan mengendalikan suhu biji kopi pada tabung penampung pendinginan setelah dilakukan proses penyangraian.
Pada proses pendinginan menggunakan sensor suhu Ds18b20 sebagai indikator suhu
yang akan ditampilkan pada LCD, motor DC digunakan untuk pengaduk biji kopi pada tabung pendingin dan aktuatorpada proses penggilingan, dan kipas DC sebagai penurun suhu biji kopi saat setelah dilakukan proses penyangraian. Setelah proses pendinginan sesuai dengan suhu yang kita tentukan maka servo akan aktif untuk menjatuhkan biji kopi dan motor DC pada penggilingan akan aktif juga untuk melakukan proses penggilingan biji kopi.
1.2 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah sebagi berikut:
1. Merancang dan merealisasikan alat pendingin dan penggiling biji kopi otomatis berbasis mikrokontroler arduino.
2. Mengetahui waktu pencapaian yang digunakan pada proses pendinginan dan penggilingan biji kopi.
1.3 Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah:
1. Meningkatkan efisiensitas waktu pada pengolahan biji kopi dari proses pendinginan sampai dengan penggilingan menjadi bubuk kopi.
2. Dapat menjadi wacana baru bagi industri kecil maupun industri rumah tangga agar bisa memberdayakan teknologi secara tepat guna untuk meningkatkan kualitas produksi biji kopi.
memberikan kemudahan bagi penggunanya.
1.4 Rumusan Masalah
Rumusan masalah pada penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Bagaimana merancang dan merealisasikan sebuah alat pendingin dan penggiling biji kopi otomatis berbasis mikrokontroler arduino Atmega2560?
2. Bagaimana mengetahui efektifitas rangkaian pengendali suhu biji kopi pada tabung pendingin biji kopi menggunakan sensor suhu Ds18b20, kipas, dan motor DC?
3. Bagaimana merancang penggunaan motor DC dan mata pisau burr grinder sebagai rangkaian penggiling biji kopi?
1.5 Batasan Masalah
Sesuai dengan penelitian yang akan dilakukan, penulis akan dibatasi oleh hal-hal sebagai berikut:
1. Bahan dasar untuk menggiling kopi ini fokus menggunakan biji kopi lampung yang telah disangrai sebelumnya.
2. Penelitian ini menitik beratkan pada waktu capai proses pendinginan, penggilingan biji kopi.
3. Pada penelitian ini hanya membahas komponen yang digunakan pada rangkaian sistem yaitu Arduino Atmega, Sensor suhu Ds18b20, Driver Motor L298N, Kipas DC.
1.6 Hipotesis
Penelitian ini adalah otomatisasi pada pengendalian suhu biji kopi pada tabung pendinginan dan proses penggilingan biji kopi dilakukan pada satu alat terintegrasi berbasis mikrokontroler arduino untuk dapat menghasilkan bubuk kopi yang berkualitas rasa dan aromanya.
1.7 Sistematika Penulisan
Sitematika penulisan laporan tugas akhir ini, agar memudahkan penulis dan pemahaman mengenai tugas akhir maka pada laporan ini dibagi menjadi 5 bab, yaitu:
BAB I PENDAHULUAN
Berisi tentang latar belakang, tujuan, manfaat penelitian, rumusan masalah, batasan masalah, hipotesis, dan sistematika penelitian.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Menerangkan tentang teori dan literature penggunaan Arduino, Motor DC, burr mill, LCD, Kipas, Sensor suhu Ds18b20, Motor servo dan teori-teori dasar yang mendukung dalam perancangan alat pendingin dan penggiling biji kopi.
Berisikan tentang penelitian yang dilakukan diantaranya waktu dan tempat penelitian, alat dan bahan, pembutan alat, dan pengujian alat yang diusulkan.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Menjelaskan dan membahas hasil dari penelitian, pembahasan, perhitungan, analisis, pengujian, dan kinerja alat.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Memuat simpulan yang diperoleh dari hasil pembuatan dan pengujian alat, dan saran-saran untuk pengembangan lebih lanjut.
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
II. TINJAUAN PUSTAKA
Penelitian terdahulu yang lainnya dibangun alat rancang bangun alat penyangrai kopi dan penggiling kopi otomatis berbasis mikrokontroler. Penelitian ini menggunakan mikrokontroler Atmega 16 dengan daya 500 Watt. Pada alat ini digunakan pemanas 200oC pada tabung penyangraian, waktu yang dibutuhkan untuk memanaskan tabung berkisar 1-2 jam. Proses lamanya penggilingan menggunakan masukan set timer saat akan menggiling biji kopi, hasil kopi yang digiling hanya kasar atau coarse dengan mata pisau berbentuk blade (Abdillah Alfarizqi, 2016).
Pada penelitian terdahulu yaitu rancang bangun alat penggiling biji kopi tipe flat burr mill oleh Samuel haposan, dkk. Pada penelitian ini alat penggiling biji kopi menggunakan motor listrik sebagai penggerak utama untuk menghaluskan biji kopi, menggunakan mata pisau flat burr mill. Pada penelitian ini memiliki kapasitas penggilingan 5 kg/jam dengan persentase rata-rata biji kopi robusta yang hilang sebesar 1,112% (Samuel Haposan, 2013).
Pada penelitian ini dibuat sebuah rancang bangun alat pendingin dan penggiling biji kopi otomatis menggunakan mikrokontroler arduino Atmega2560. Pada alat ini proses pendinginan akan dilakukan dengan biji kopi yang telah disangrai sebelumnya. Pada proses penyangraian menggunakan tubular heater sebagai pemanas, set point suhu 120oC dengan waktu penyangraian 35 sampai dengan 65 menit.
suhu Ds18b20 akan mengukur besaran suhu pada biji kopi. Apabila suhu biji kopi diatas set point 32oC maka motor pengaduk dan kipas pada tabung penggiling akan aktif menurunkan suhu biji kopi sampai dengan set point yang telah ditentukan.
Proses selanjutnya biji kopi akan diturunkan menuju ke tabung penggilingan dengan motor pengaduk pada tabung pendingin. Biji kopi yang telah masuk kedalam tabung penggiling akan dihaluskan dengan mata pisau burr grinder dengan tiga tingkat kehalusan halus (fine), sedang (medium fine), dan kasar (coarse).
2.1 Arduino
Arduino adalah platform open-source yang digunakan untuk membangun proyek- proyek elektronik. Tidak seperti kebanyakan papan sirkuit yang dapat diprogram sebelumnya, Arduino tidak membutuhkan perangkat keras terpisah (disebut programmer) untuk memuat kode baru ke papan cukup menggunakan kabel USB.
Selain itu, Arduino IDE menggunakan versi C ++ yang disederhanakan, membuatnya lebih mudah untuk belajar memprogram. Akhirnya, Arduino menyediakan faktor bentuk standar yang memecah fungsi pengendali mikro menjadi paket yang lebih mudah diakses.
2.1.1. Arduino ATmega2560
Mikrokontroler berbasis mikrokontroler AVR ATmega2560. Ini memiliki 70 in input/output digital (dimana 14 dapat digunakan sebagai output PWM dan 16 dapat digunakan sebagai input analog), sebuah resonator 16 MHz, koneksi
USB, sebuah pusat barel positif tengah 2,5mm, seri dalam rangkaian pemrograman (ICSP), dan tombol reset. Ini berisi semua yang dibutuhkan untuk mendukung mikrokontroler; cukup hubungkan ke komputer dengan kabel USB atau nyalakan dengan adaptor AC-ke-DC atau baterai untuk memulai. Mega 2560 berbeda dari Mega sebelumnya karena tidak menggunakan chip driver FTDI USB-ke-serial. Sebaliknya, fitur Atmega8U2 diprogram sebagai konverter USB-to-serial. Mikrokontroler tambahan ini memiliki bootloader USB sendiri, yang memungkinkan pengguna tingkat lanjut memprogram ulang (Luthfi Wibowo, 2017). Berikut ini pada Gambar 2.1 di bawah adalah Arduino Atmega2560:
Gambar 2.1 Arduino ATmega2560
1.1.2. Software Arduino IDE
Arduino IDE adalah aplikasi lintas platform ringan yang memperkenalkan pemrograman ke pemula. Ini memiliki baik editor online dan aplikasi on- premise, bagi pengguna untuk memiliki pilihan apakah mereka ingin menyimpan sketsa mereka di awan atau secara lokal di komputer mereka sendiri. Dengan Arduino IDE, pengguna dapat mengakses pustaka kontribusi
sehingga mereka dapat membuat sketsa yang didukung oleh versi terbaru IDE.
Konsol menampilkan keluaran teks oleh Arduino Software (IDE), Sudut kanan bawah jendela menampilkan papan dan port serial yang dikonfigurasi.
Tombol bilah alat memungkinkan Anda memverifikasi dan mengunggah program, membuat, membuka, dan menyimpan sketsa, dan membuka monitor serial (misalnya, mengubah mode pin, data keluaran pada pin, membaca nilai analog, dan pengatur waktu. Berikut ini adalah tampilan Software pada Gambar 2.2 di bawah ini:
Gambar 2.2. Jendela Awal Software Arduino IDE
2.2 Motor DC
Komponen utama Dc Motors adalah Windings, Magnet, Rotors, Brushes, Stator dan sumber arus searah. Ketika angker ditempatkan di medan magnet yang dihasilkan oleh magnet atau gulungan medan dan angker diputar dengan menggunakan arus langsung menghasilkan gaya mekanik sesuai dengan pernyataan di atas. Kita dapat memanfaatkan kekuatan ini untuk melakukan jenis pekerjaan tertentu yang kita
inginkan. Motor DC brushless mengurangi keausan pada commutator di motor DC konvensional. Pada tipe ini, magnet permanen terletak di rotor dan koil terletak di stator. Gulungan kumparan menciptakan medan magnet yang berputar karena mereka terpisah dari satu sama lain secara elektrik, yang memungkinkan mereka untuk dihidupkan dan dimatikan. Komutator di motor ini tidak membawa arus ke rotor. Sebaliknya, medan magnet permanen rotor mengejar bidang stator berputar, membuat bidang rotor. Salah satu komponen kunci lain dari motor DC brushless adalah penggunaan sirkuit elektronik dan sensor dengan komutator untuk membangkitkan motor untuk menghasilkan torsi. Berikut ini adalah bagian-bagian Motor DC pada Gambar 2.3 di bawah ini:
Gambar 2.3. Bagian-Bagian Motor DC
2.3 Motor driver L298N
L298N adalah driver motor H-Bridge ganda yang memungkinkan kontrol kecepatan dan arah dua motor DC pada saat yang sama. Modul ini dapat menggerakkan motor DC yang memiliki tegangan antara 5 dan 35V, dengan arus puncak hingga 2A. Pin EnableA dan EnableB digunakan untuk mengaktifkan dan mengendalikan kecepatan
kecepatan maksimum, dan jika kita melepas jumper kita dapat menghubungkan input PWM ke pin ini dan dengan cara itu mengendalikan kecepatan motor. Berikut ini pada Gambar 2.4 adalah diagram blok L298N:
Gambar 2.4. Diagram blok L298N
Di bagian pengaturan perlu mengatur mode pin dan arah putaran awal motor. Di bagian loop mulai dengan membaca nilai potensiometer dan kemudian memetakan nilai yang didapatkan dari itu yang dari 0 hingga 1023, ke nilai dari 0 hingga 255 untuk sinyal PWM, atau itu 0 hingga 100% siklus kerja dari sinyal PWM. Kemudian menggunakan fungsi analogWrite () kami mengirim sinyal PWM ke pin Aktifkan dari papan L298N, yang sebenarnya menggerakkan motor (Samsul Arifin, 2014).
2.4 Sensor Ds18b20
Temperature Sensor adalah termometer tabung logam dengan detektor DS18B20.
Menampilkan kemampuan anti-interferensi yang kuat dan akurasi yang tinggi, itu
ditutupi dengan selang karet tahan air di luar dan mampu mengukur suhu dalam kisaran -55 ℃ ~ + 125 ℃. VDD (power pin), Pin GND akan terhubung dengan ground, pin VDD akan dihubungkan dengan pin data dengan resistor pull up sebesar 4,7K [6]. Berikut ini pada Gambar 2.5 adalah sensor Ds18b20:
Gambar 2.5. Sensor Suhu DS18b20
Pada Gambar 2.5. diketahui bahwa sensor Ds18b20 merupakan sensor temperature yang memiliki 12 bit ADC. Sensor DS18b20 memiliki akurasi +/- 0.5 derajat, apabila tegangan refrensi yang digunakan 5Volt, akibat perubahan suhu 5/ (212-1) = 0.0012V pada rentang suhu -10 sampai 85 derajat celcius.
1.5 Power Supply
Catu daya mengambil AC dari stopkontak, mengubahnya menjadi DC yang tidak diatur, dan mengurangi tegangan menggunakan transformator daya input, biasanya menurunkannya ke tegangan yang dibutuhkan oleh beban. Untuk alasan keamanan, trafo juga memisahkan catu daya output dari input induk. Arus bolak-balik mengambil bentuk gelombang sinusoidal dengan tegangan bergantian dari positif ke
berikut ini:
Gambar 2.6. Power Supply
Pada langkah pertama dari proses, tegangan diperbaiki menggunakan satu set dioda.
Rektifikasi mengubah AC sinusoidal. Rectifier mengubah gelombang sinus menjadi serangkaian puncak positif. Setelah tegangan telah diperbaiki, masih ada fluktuasi dalam bentuk gelombang waktu antara puncak yang perlu dihapus. Tegangan AC yang sudah diperbaiki kemudian disaring atau dihaluskan dengan kapasitor.
2.6 Burr grinder
Penggiling duri menggunakan dua permukaan abrasif atau kasar untuk menggiling biji kopi, untuk beberapa pada satu waktu. Penggiling duri mengambilnya perlahan menarik biji melalui mekanisme penggilingan beberapa demi satu untuk menghasilkan gerinda seragam setiap waktu. Penggiling duri menawarkan menghasilkan penggilingan yang sangat merata, dengan setiap partikel berukuran cukup konsisten (Ginting Wawan, 2013). Hal ini menghasilkan ekstraksi yang lebih
merata dan karenanya lebih baik mencicipi kopi. Ini juga menghasilkan lebih sedikit partikel yang sangat kecil dalam secangkir kopi. Karena ruang antara dua duri diatur secara manual, ukuran penggilingan dapat diatur dan kemudian diulang. Berikut ini pada Gambar 2.7 adalah mata pisau yang digunakan pada rancangan ini:
Gambar 2.7. Burr grinder
2.7 Sistem Kendali Open Loop dan Close Loop
Sistem kontrol adalah sistem perangkat atau perangkat, yang mengatur, memerintahkan, mengarahkan atau mengatur perilaku perangkat atau sistem lain untuk mencapai hasil yang diinginkan. sistem kontrol digunakan seperti dalam kontrol kualitas produk, sistem senjata, sistem transportasi, sistem tenaga, teknologi ruang angkasa, robotika, dan banyak lagi. Prinsip-prinsip teori kontrol berlaku untuk bidang teknik dan non-rekayasa. Secara umum, sistem kendali dibedakan menjadi dua jenis yaitu:
SistemmkontrolalooppterbukammengambilLinput berdasarkan pertimbangan dan tidak bereaksi pada umpan balik untuk mendapatkan output. Inilah sebabnya mengapaaini juga disebut sistemmkontrol non-umpan balik. Tidak ada gangguan atau variasi dalammsistem ini dan berfungsippada kondisi fix.
Sistem looppterbuka tidak memiliki pengetahuan tentang kondisi output sehingga tidak dapat memperbaikikkesalahan yang bisa dilakukan sendiri.
Blok diagram dari sistem kendalikkalang terbuka dapat dilihat pada Gambar 2.8. dibawah ini.
Gambar 2.8. Sistem Kendali Kalang Terbuka
Sebuah sistem kendali terdiri atas sejumlah subsistem berikut ini adalah subsistem dasar yang menyusun sistem kendali kalang terbuka yaitu:
a. Elemen kendali, elemen kendali ini menentukan aksi yang akan dilakukan sebagai masukan sistem kendali.
b. Elemen pengoreksi, elemen ini menanggapi masukan dari elemen kendali dan memulai aksi untuk mengubah perubah yang dikendalikan untuk nilai acuan.
c. Proses, proses atau plant adalah sistem atau variable yang dikendalikan.
2.7.2. Sistem Kendali Close Loop
Sistem kontrollloop tertutuppberartiioutputtdari sistem tergantung pada input. Sistem memiliki satu atau lebih umpan balik antara output dan inputnya. Desain sistemlloopttertutup sedemikian rupa sehingga secaraootomatis memberikan output yang diinginkan dengan membandingkannya dengan input yang sebenarnya.
Sistemlloopptertutupmmenghasilkan sinyalkkesalahannyangmmerupakanpperbedaan antaraiinput dan output. Untuk proses yang berkelanjutan, loop umpan balik mempertahankan variabel proses pada nilai yang diinginkan yang dikenal sebagai setpoint. Blok diagram dari sistem kendali kalan tertutup dapat dilihat pada Gambar 2.9. dibawah ini.
Gambar 2.9. Sistem Kendali Kalang Tertutup
2.8 Motor Servo
Motor servo adalah aktuator linier atau putar yang menyediakan kontrol posisi presisi yang cepat untuk aplikasi kontrol posisi loop tertutup. Sinyal umpan balik ini dibandingkan dengan posisi perintah input (posisi yang diinginkan dari motor yang
antara keduanya). Motor servo DC terdiri dari motor DC kecil, potensiometer umpan balik, gearbox, sirkuit elektronik penggerak motor, dan loop kontrol umpan balik elektronik. Ini kurang lebih mirip dengan motor DC normal. Berikut ini adalah posisi motor servo pada Gambar 2.10 di bawah ini:
Gambar 2.10. Posisi Motor Servo Saat Diberi Pulsa.
Berdasarkan putarannya ada dua jenis motor servo yaitu: CW (clock wise) CCW (counter clock wise) dimana untuk jenis motor CW berputar searah jarum jam, sedangkan untuk jenis motor CCW berputar berlawanan arah jarum jam. Sudut itentukan oleh durasi pulsa yang diterapkan pada kawat kontrol. Ini disebut Pulse width Modulation. Servo mengharapkan untuk melihat pulsa setiap 20 ms. Panjang pulsa akan menentukan seberapa jauh motor berputar. Misalnya, pulsa 1,5 ms akan membuat putaran motor ke posisi 90 derajat (posisi netral). Contoh motor servo dapat dilihat pada Gambar 2.11. dibawah ini:
Gambar 2.11. Bagian-bagian Motor Servo
2.9 Kipas
Kipas adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengeluarkan panas mengganti dengan udara segar kedalam sistem. Sistem pendingin merupakan sebuah sistem untuk membantu proses pendinginan pada mesin yang sedang melakukan proses kerja maka menghasilkan kalor atau suhu yang panas yang dapat menyebabkan komponen-komponen elektronika resikonya akan terjadi overheat.
Berikut pada Gambar 2.12. merupakan gambar kipas.
Gambar 2.12. Kipas Pendingin
III METODE PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian tugas akhir telah dilaksanakan di Laboratorium Teknik Elektro, pada bulan Mei sampai dengan bulan November 2018.
3.2 Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan pada tugas akhir dan penelitian ini adalah sebagai berikut:
3.2.1 Komponen
1. Arduino ATmega 2560 2. Motor 12 V DC
3. Sensor Suhu DS18b20 4. Driver Motor L298N 5. Kabel Penghubung 6. Mata Pisau Burr grinder 7. Kipas
8. Motor Servo
3.2.2 Peralatan dan Bahan
1. Laptop dan Software Pendukungnya 2. Solder dan Timah.
3. Akumulator 12V 4. Bor dan gerinda.
5. Baut dan Mur.
6. Board Arduino.
7. Besi, Siku-siku, dan lem.
3.3 Spesifikasi Sistem Alat
Spesifikasi alat yang digunakan dalam tugas akhir ini adalah sebagi berikut:
a. Input rangkaian menggunakan tegangan DC 12V Akumulator.
b. Output Akumulator berupa tegangan 12V.
c. Menggunakan mikrokontroler arduino ATmega 2560 sebagai pengendali.
d. Menggunakan motor DC sebagai aktuator pengaduk bijiikopi dan penggerak burr grinder penggiling biji kopi.
e. Menggunakan motor driver L298N untuk mengendalikannmotor pengaduk dan motor penggiling.
f. Sensor suhu Ds18b20 sebagai indikator pengukur suhu pada tabung penampung biji kopi setelah disangrai, yang berfungsi sebagai umpan balik untuk kerja dari kipas dan motor pengaduk.
g. Menggunakan modul arduino sebagai periperhal dan antarmuka serial.
h. Timer delay sebagai waktu kerja pada program yang dilakukan untuk proses lamanya kerja motor DC yang akan dikontrol.
i. Menggunakan hopper berdiameter 25cm sebagai tabung penampung biji kopi setelah dilakukan proses penyangaraian biji kopi.
menampilkan suhu pada tabung pendinginnbiji kopi.
k. Kipas DC digunakan sebagaiialat bantu pendinginan biji kopi yanggtelah disangrai.
l. Biji kopi yang digunakan dalam proses penggilingan adalah biji kopi yang telah disangrai sebelumnya.
3.4 Tahapan-Tahapan Dalam Pembuatan Tugas Akhir
Dalam perancangan alat pendingin dan penggiling biji kopi otomatis ini dilakukan dengan langkah-langkah kerja dalam pelaksanaanya, yaitu:
3.4.1. Studi Literatur
Study literature yang dimaksud adalah mempelajari berbagai sumber refrensi (buku dan internet) yang berkaitan dengan pembuatan alat, yaitu seperti:
a. Mempelajari cara kerja rangkaian dari alat yang dibuat.
b. Mempelajari datasheet peralatan yang digunakan.
c. Memahami prinsip kerja proses pendingin dan penggiling biji kopi otomatis.
Pada diagram alir Gambar 3.1 tahap-tahap perancangan alat pendingin dan penggiling biji kopi otomatis. Diagram alir perancangan dan pembuatan tugas akhir ini digunakan untuk memudahkan dalam sistematis pembuatan tugas akhir.
Gambar 3.1. Diagram Alir Pelaksanaan Tugas Akhir
3.4.2. Rancangan Perangkat Sistem
Perancangan sistem alat pendingin dan penggiling biji kopi otomatis dapat dilihat seperti Gambar 3.2:
Gambar 3.2. Rancangan Perangkat Sistem
Keterangan pada Gambar 3.2:
1. Power Supply 24 V DC 2. Sensor Ds18b20
3. Kipas 12 V DC 4. Driver Motor L298N 5. Servo
6. Motor 12 V DC 7. LCD 16x2
8. Mikrokontroler Arduino ATmega2560
Perancangan perangkat sistem yang akan digunakan untuk membuat alat penggiling kopi otomatis ini yaitu:
a. Mikrokontroler ATmega2560 yang berperan sebagai pengendali utama untuk keseluruhan sistem, mikrokontroler ini mengendalikan motor DC
sebagai pengadukkdan penggiling biji kopi, motor servo, kipas, dan LCD.
b. Motor DC berfungsi sebagai aktuator pada proses pengadukan dan penggilingan biji kopi.
c. Motor Driver L298N merupakan module pengendali untuk mengatur kecepatan pada motor DC yang nantinya dapat sesuaikan dengan kebutuhan sistem.
d. Power Supply berfungsi sebagai sumber daya untuk keseluruhan sistem alat.
e. Sensor Ds18b20 sebagai pengukur besaran suhu pada tabung penampung biji kopi hingga stabil. Besaran suhu yang digunakan sebagai umpan balik dari kerja sistem pendinginan biji kopi.
f. Motor servo berfungsi sebagai pembuka dan penutup pembatas anatara tabung pendingin dan penggiling biji kopi.
g. Kipas beroperasi untuk pendingin biji kopi setelah dilakukan penyangraian yang melebihi suhu setting point.
h. Liquid crystal display (LCD) berfungsi sebagai monitoring keadaan suhu biji kopiipada tabung pendinginan.
Diagram blok perangkat sistem alat penggiling kopi otomatis berbasis mikrokontroler berguna untuk mengetahui rangkaian dan komponen yang digunakan dalam membuat sistem.
Gambar 3.3. Blok Diagram Alat Penggiling dan Pendingin Biji Kopi Otomatis.
Gambar 3.3 diagram blok alat pengdingin dan penggiling biji kopi dapat dijelaskan bahwa power supply berguna untuk memenuhi kebutuhan daya dari seluruh blok rangkaian. Ds18b20 berperan sebagai pengukur besaran suhu pada tabung penampung saat setelah biji kopi dilakukan penyangraian, sensor suhu iniiberfungsi juga sebagai umpan balik kerja dari motor pengaduk dan kipas pada tabung penampung yang berperan sebagaiiproses pendinginan biji kopi saat setelah dilakukan penyangraian. Set point suhu
akan kita tentukan sesuai dengan program yang kita input, setelah suhu terukur maka apabila suhu melebihi dari batas normal yang ditentukan maka kipas dan motor pengaduk akan aktif bekerja. Pada saat suhu penampungan sudah mencapai kondisi normal maka kipas yang digunakan untuk proses pendinginan biji kopi pada tabung penampung akan berhenti, namun motor pengaduk akan tetap aktif dan servo pembatas juga akan aktif dengan timer delay untuk mendorong biji kopi menuju pembatas yang akan digerakan menggunakan motor servo. Pada proses selanjutnya biji kopi akan terdorong jatuh menuju pembatas yang telah terbuka, setelah timer delay dari motor pengaduk dan motor servo telah bernilai nol atau waktu habis motor penggiling akan aktif untuk melakukan proses penggilingan biji kopi. Untuk lebih jelasnya mengenai prinsip kerja dari perangkat sistem yang akan dibuat, dapat dilihat pada Gambar 3.4. Flowchart perangkat sistem.
Gambar 3.4. Flowchart alat Pendingin dan penggiling biji kopi otomatis.
3.4.4. Rancangan Sistem Alat
Perancangan sistem pada alat ini berisi tentang rangkaian setiap sistem yang akan diaplikasikan pada perancangan alat pendingin dan penggiling biji kopi otomatis. Kemudian semua rangkaian sistem tersebut akan dirangkai secara keseluruhan. Dalam perancangan alat pendingin dan penggiling kopi ini dibagi dalam berbagai perancangan sebagai berikut:
A. Rangkaian Pengendali Suhu Biji Kopi
Pengendalian suhu biji kopi pada tabung penampung secara otomatis menggunakan beberapa komponen pendukung seperti sensor suhu Ds18b20, Motor Pengaduk, Kipas DC, dan LCD sebagi output penampil besaran suhu yang terukur melalui sensor Ds18b20. Rancangan power supplyy yang digunakan pada alat pendingin dan penggiling biji kopi adalah 24 V DC dan arus maksimal sebesar 5 A. Perhitungan daya yang digunakan pada alat ini adalah:
P = V. I ... (3.1) P = 24 V x 5 A
P = 120 W
Motor pengaduk membutuhkan tegangan 24 V DC dan arus maksimal yang digunakan adalah sebesar 5 A. Tegangan output power supply diturunkan menggunakan modul DC to DC step down converter 5 V DC dengan arus maksimal 3A untuk mensuplai tegangan dari mikrokontroler. Sensor Ds18b20 akan membaca suhu dari biji kopi yang telah disangrai. Sensor suhu memiliki
digital oleh converter analog to digital (ADC) yang terdapat pada mikrokontroler arduino Atmega 2560. Untuk kondisi suhu yang melebihi set point 320C yang ditententukan maka sensor suhu akan menjadi umpan balik agar kipas dan motor pengaduk aktif untuk proses penurunan suhu dari biji kopi yang telah disangrai sebelumnya. Kecepatan motor pengaduk konstan yaitu 75 Rpm untuk mendinginkan biji kopi dan menjatuhkan biji kopi. Berikut pada Gambar 3.5. rangkaian pengendali suhu biji kopi:
Gambar 3.5. Rangkaian Pengendali Suhu Biji Kopi
Keterangan pada Gambar 3.5:
1. Servo 2. Arduino 3. LCD 16x2 4. Motor DC
5. Motor Driver L298N 6. Sensor Ds18b20
B. Rangkaian Pengendali Penggiling Biji Kopi
Pada rangkaian pengendali penggilingan biji kopi ini menggunakan motor driver L298N sebagai pengendali dari motor DC. Penggunaan IC L298N karena di dalamnya terdapat 4 buah motor driver yang mampu mengontrol 2 buah motor DC dengan kontrol arah CW atau CCW dan pengaturan kecepatan motor dapat kita atur. IC L298N mampu melewatkan arus untuk motor DC yaitu 8A untuk memberi sumber terhadap motor DC yang digunakan sebagai aktuator penggerak biji kopi dan burr grinder yang nantinya akan menghaluskan biji kopi. Pada penelitian ini menggunakan sumber tegangan untuk motor penggiling adalah sebesar 24 V DC dan arus maksimal 5 A. Motor DC penggiling menggunakan spesifikasi torsi 10 Kg.cm dengan kecepatan maksimum 60 Rpm. Berikut ini adalah Gambar 3.7. rangkaian skematik pada pengendali penggilingan biji kopi.
Gambar 3.6. Rangkaian Skematik Pengendali Motor Penggiling
1 2
3
1. Motor DC
2. Motor Driver L298N 3. Arduino
3.4.5. Desain Alat pendinginan dan Penggilingan Biji Kopi
Gambar 3.7. Desain Keseluruhan Sistem
Keterangan pada Gambar 3.7:
1. Tabung Penyangraian 2. Tabung Pendinginan 3. Tabung Penggilingan
2
3
1
Gambar 3.8. Desain Alat Pendingin dan Penggilingan Biji Kopi
Keterangan Pada Gambar 3.8:
1. Motor DC
2. Tabung Penggilingan
3. Tabung Penampung Bubuk Kopi 4. Pintu Keluar Biji Kopi
5. Motor Pendingin Biji Kopi 6. Tabung Pendinginan Biji Kopi 7. Motor Servo Penjatuh Biji Kopi
Gambar 3.8. Perancangan alat penggiling biji kopi otomatis ini disusun dari beberapa bagian seperti hooper, bagian control alat, dan bagian aktuator dari alat yang berfungsi sebagai komponen utama pada perancangan alat penggiling biji kopi. Berikut ini adalah bagian alat pada mesin penggiling biji kopi otomatis:
diletakan pada bagian belakang seperti pada gambar nomor 1 dari alat penggiling otomatis ini.
2. Tabung Penggiling berfungsi sebagai penampung sebelum biji kopi dilakukan proses penggilingan.
3. Pada bagian nomor 3 akan diletakan burr grinder yang akan digerakan oleh motor DC.
4. Tabung keluaran biji kopi digunakan sebagai mengeluarkan bubuk kopi yang telah dilakukan proses penggilingan sebelumnya.
5. Motor Pengaduk digunakan untuk mengaduk biji kopi agar dapat didinginkan secara merata.
6. Tabung penampung yang digunakan untuk menampung biji kopi yang telah disangrai.
7. Motor servo yang diletakan pada bagian penampung tersebut sebagai pembatas anatara proses pendinginan biji kopi dan penggilingan biji kopi.
3.4.6. Pengujian Perangkat Sistem Alat
Pengujian perangkat sistem alat bertujuan untuk mengetahui rancangan alat sudah benar atau sesuai dengan yang diharapkan. Pada tahap ini akan dilakukan pengujian disetiap blok rangkaian dan keseluruhan rangkaian.
Rancangan baik apabila alat dapat bekerja dengan baik, sehingga bisa
mengendalikan motor DC sebagai pengaduk dan penggiling biji kopi, menggerakan kipas pendinginndengan umpan balik dari suhuuyang terbaca oleh sensor. Pada perancangan alat dapat mengendalikan suhu pada biji kopi yang telah disangrai sebelumnya.
3.4.7. Analisa
Setelah pembuatan alat selesai dan seluruh rangkaian sudah benar, maka selanjutnya akan dilakukan analisis dan pengambilan pengujiaan data. Dari perancangan alat tugas akhir ini yang akan dilakukan pengujian perangakat keras yang digunakan pada perancangannalat pendingin dan penggiling biji kopi, menganalisis waktu capai kerja alat dari pendinginan bijii kopi hingga menjadi bubuk kopii.
V. SIMPULAN DAN SARAN
5.1 Simpulan
Berdasarkan hasil dan pembahasan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa:
1. Telah terealisasi alat pendingin dan penggiling biji kopi otomatis menggunakan sensor suhu, kipas, motor driver, dan motor DC berbasis mikrokontroler Arduino ATmega2560.
2. Pada perancangan alat pendingin dan penggiling biji kopi otomatis ini telah terbukti sensor suhu Ds18b20 berfungsi baik dan mampu menjadi umpan balik kerja pada proses pendinginan. Mikrokontroler Arduino telah berhasil mengendalikan waktu capai pada motor pengaduk, motor penggiling serta waktu keseluruhan sistem alat.
3. Pada proses pendinginan biji kopi rata-rata waktu pendinginan 431,522 detik, pendinginan menggunakan motor pengaduk, kipas, dan tabung yang berbahan alumunium terbukti lebih efektif dibandingkan dengan terhampar tanpa bantuan sistem yang lain.
4. Pada pengujian penggilingan biji kopi, pengunaan burr grinder sebagai mata pisau penggiling dan motor DC sebagai aktuator penggerak mata pisau terbukti dapat menghaluskan biji kopi dengan 3 tingkat kehalusan kasar, sedang, dan halus.
5.2 Saran
Ada beberapa saran yang dilakukan untuk pengembangan dan kemajuan alat pendingin dan penggiling biji kopi otomatis ini, agar dapat menyempurnakan alat tersebut.
1. Pada penelitian selanjutnya diharapkan agar memperhatikan desain dari keseluruhan sistem alat dari mekanikal dan elektrikal yang lebih efektif.
2. Pada pembuatan alat pendingin biji kopi otomatis banyak menggunkan stainless, maka alat ini harus dilakukan uji kehigenisan dan sterilisasi tiap part komponen agar dapat digunakan masal.
3. Pada penelitian selanjutnya, penggunaan mata pisau penggilingan harus di desain secara otomatis untuk mengubah tingkat kehalusan menjadi lebih efisien dalam mengatur tingkat kehalusan biji kopi.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Abasi, K 2016. Rancang Bangun Model Alat Pembuat Minuman Kopi Otomatis Menggunakan Sensor Ultrasonik, Screw Conveyor dan Mixing Propeller Berbasis Mikrokontroler ATmega2560. Universitas Lampung. Teknik Elektro.
[2] Ariwibowo, T 2013. Rancang Bangun Meisn Pembubuk Kopi Berkapasitas 30 Kg/Jam. Politeknik Negeri Medan. Teknik Mesin.
[3] Abdillah, Alfarizqi. 2016. Rancang Bangun Alat Penyangrai (Roasted) Kopi dan Penggiling (Grinder) Kopi Otomatis Berbasis Mikrokontroler. Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya. Teknik Perkapalan.
[4] Napitulu, Samuel Haposan, Daulay. 2013. Rancang Bangun Alat Penggiling Biji Kopi Tipe Flat Burr Mill. Universitas Sumatera Utara. Keteknikan Pertanian.
[5] Luthfi Wibowo, 2017. Wisnu Broto. Pemanfaatan Mikrokontroler Dalam Pembuatan Kopi. Universitas Pancasila Jakarta. Teknik Elektro.
[6] Samsul, Arifin, 2014. Pemanfaatan Pulse Width Modulation Untuk Mengontrol Motor. STMIK Malang. Teknologi dan Informasi.
[7] Nusyura, Fauzan, 2016. Pengendalian Suhu Pada Prosesor Laptop Menggunakan Kontrol Logika Fuzzy Berbasis Mikrokontroler Arduino AT Mega 2560.
Skripsi. Universitas Brawijaya. Teknik Elektro.
[8] Ginting, Wawan, 2013. Rancang Bangun Alat Penyangrai Kopi Mekanis Tipe Rotari. Universitas Diponegoro. Ilmu dan Teknologi Pangan.
