TA : Rancang Bangun Alat Pengering Gabah Dengan Pengendali Suhu dan Kelembaban Ruang Berbasis Arduino Uno R3.

TUGAS AKHIR

DisusunOleh : Nama : Ebiet Van Heriyanto NIM : 09.41020.0051 Program : S1 (Strata Satu) Jurusan : SistemKomputer

SEKOLAH TINGGI

MANAJEMEN INFORMATIKA & TEKNIK KOMPUTER SURABAYA

ABSTRAK

Salah satu kendala yang dihadapi para petani dalam pengolahan padi paska panen yaitu proses pengeringan. Hal ini dikarenakan pengeringan gabah dengan cara tradisional, yakni dengan menjemur gabah di bawah sinar matahari dengan menaruhnya di atas terpal. Kendala muncul saat musim penghujan, karena gabah akan lebih lama dikeringkan dan hal ini bisa menimbulkan serangan serangga atau jamur. Pada proyek tugas akhir ini dibuat suatu prototipe pengering gabah yang diharapkan dapat membantu mengatasi permasalahan pada proses pengeringan gabah. Sistem ini menggunakan Arduino Uno R3. Dalam pengendalian suhu dan kelembaban dan menggunakan aktuator pemanas, blower, dan motor. Sistem ini membutuhkan waktu pengeringan 175 menit untuk mengeringkan kadar air 5kg gabah basah mencapai 19.2 %RH dan kelembaban ruang pengering mencapai 13 %RH. Tingkat kesalahan pembacaan kelembaban sebesar 11,5 %RH, sehingga tingkat akurasi sensor DHT21 mencapai 88,5 %RH. Tingkat kesalahan pembacaan suhu sebesar 5.05 °C, sehinggan tingkat akurasi sensor DHT21 mencapai 94.95 °C. Dengan demikian, diharapkan prototipe pengering gabah ini dapat diaplikasikan dalam kehidupan nyata dengan sumber energi yang lebih ekonomis yang dapat membantu petani padi.

ABSTRAK ………...i

KATA PENGANTAR ... ii

DAFTAR ISI ……….iv

DAFTAR TABEL ... viii

DAFTAR GAMBAR ... ix

DAFTAR LAMPIRAN ... x

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang Masalah ... 1

1.2 Rumusan Masalah... 3

1.3 Batasan Masalah ... 3

1.4 Tujuan ... 3

1.5 Sistematika Penulisan ... 4

BAB II LANDASAN TEORI ... 6

2.1 Karakteristik Padi ... 6

2.2 Drying (Pengeringan) ... 7

2.2.1 Suhu ... 8

2.2.2 Kelembaban ... 8

2.3 Arduino Uno R3 ... 9

2.3.1 Daya (Power) ... 11

2.4 Sensor Suhu dan Kelembaban DHT21 ... 22

2.5 Modul LCD 16x2... 23

2.6 Motor DC ... 24

2.7 Rangkaian Driver Motor ... 25

2.8 Rangkaian Driver Relay ... 26

2.9 Kontrol PWM Motor DC ... 27

BAB III METODE PENELITIAN... 29

3.1 Model Penelitian ... 29

3.2 Prosedur Penelitian ... 30

3.3 Cara Kerja Sistem Secara Keseluruhan ... 31

3.4 Perancangan Hardware ... 31

3.4.1 Rangkaian Relay ... 31

3.4.2 Rangkaian Lcd ... 32

3.4.3 Rangkaian Driver Motor ... 33

3.4.4 Heater ... 34

3.4.5 Blower ... 34

3.4.6 Pengaduk ... 35

3.4.7 Sensor Suhu Dan Kelembaban DHT21 ... 35

3.4.8 Arduino Uno R3... 35

3.4.9 Platform Pengering Gabah... 35

c). Kondisi Satu ... 38

d). Kondisi Dua ... 38

e). Kondisi Tiga ... 38

3.6 Prosedur Evaluasi ... 38

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 41

4.1 Pengujian Arduino Uno R3 ... 41

4.1.1 Tujuan ... 41

4.1.2 Alat yang Digunakan ... 41

4.1.3 Prosedur Pengujian ... 42

4.1.4 Hasil Pengujian Arduino Uno R3 ... 42

4.2 Pengujian LCD ... 43

4.2.1 Tujuan ... 43

4.2.2 Alat yang Digunakan ... 43

4.2.3 Prosedur Pengujian ... 43

4.2.4 Hasil Pengujian LCD ... 43

4.3 Pengujian Sensor suhu dan Kelembaban ... 44

4.3.1 Tujuan ... 44

4.3.2 Alat yang Digunakan ... 44

4.3.3 Prosedur Pengujian ... 44

4.4.3 Prosedur Pengujian ... 50

4.4.4 Hasil Pengujian Blower ... 50

4.5 Pengujian Heater... 50

4.5.1 Tujuan ... 50

4.5.2 Alat yang Digunakan ... 50

4.5.3 Prosedur Pengujian ... 50

4.5.4 Hasil Pengujian Heater ... 51

4.6 Pengujian Pengaduk ... 52

4.6.1 Tujuan ... 52

4.6.2 Alat yang Digunakan ... 52

4.6.3 Prosedur Pengujian ... 52

4.6.4 Hasil Pengujian Pengaduk ... 52

4.7 Pengujian Sistem Keseluruan ... 53

4.7.1 Tujuan ... 53

4.7.2 Alat yang Digunakan ... 53

4.7.3 Prosedur Pengujian ... 54

4.7.4 Hasil Pengujian Keseluruhan ... 55

BAB V PENUTUP ... 57

5.1 Kesimpulan ... 57

5.2 Saran ... 57

Tabel 2.1 Deskripsi Arduino Uno R3 ... 10

Tabel 4.1 Hasil pengujian arduino ... 42

Tabel 4.2 Hasil pengujian suhu ruang pengering dengan DHT21 ... 47

Tabel 4.3 Hasil pengujian kelembaban ruang pengering dengan DHT21 ... 48

Tabel 4.4 hasil pengujian suhu pada heater ... 51

Gambar 2.1 Arduino Uno R3 Sisi Depan (Kiri) dan Belakang(Kanan) ... 10

Gambar 2.2 Tampilan Software Arduino IDE ... 14

Gambar 2.3 Sensor DHT21 ... 23

Gambar 2.4 Konfigurasi pin LCD ... 23

Gambar 2.5 Konfigurasi pin IC L293D ... 25

Gambar 2.6 Pulsa Dengn Duty Cycle 50% ... 27

Gambar 2.7 Pulsa PWM ... 28

Gambar 3.1 Blok Diagram Sistem ... 29

Gambar 3.2 Rangkaian Relay ... 32

Gambar 3.3 Rangkaian LCD ... 33

Gambar 3.4 Rangkaian Driver Motor ... 34

Gambar 3.5 platform pengering gabah. ... 36

Gambar 3.6 flowcart sistem pengering gabah ... 37

Gambar 4.1 Hasil Pengujian LCD ... 44

Gambar 4.1 Merupakan grafik nilai suhu DHT21 dan nilai suhu hygrometer ... 47

Gambar 4.2 merupakan grafik nilai kelembaban DHT21 dan nilai kelembaban hygrometer ………49

Gambar 4.3 Gambar motor dc dan gearbox ... 53

Lampiran 1. Kode Program Mikrokontroler Arduino Uno ... 60 Lampiran 2. Biodata Penulis ... 63

BAB I PENDAHULUAN 1.1Latar Belakang Masalah

Pada saat ini masih banyak petani di Indonesia terutama petani padi masih menggunakan cara konvensional dalam memanfaatkan hasil paska panen. Hal ini dapat dilihat dalam pengolahan paska panen dilakukan dengan cara menjemur padi di tempat terbuka menggunakan bantuan dari sinar matahari dengan waktu yang cukup lama. Hal ini dikarenakan pada waktu pengeringan juga sangat tergantung pada kondisi cuaca. Padahal suhu panas dari sinar matahari tidak selalu stabil/berubah-ubah, maka perlu adanya inovasi untuk mengefisienkan proses pengeringan dengan cara yang modern dan efisien. Sehingga dapat memanfaatkan hasil paska panen dengan mudah, efisien dan tidak tergantung pada cuaca (waktu).

Untuk mempersingkat waktu pengeringan, dibutuhkan sumber panas lain yang dapat diatur temperaturnya. Salah satu solusinya adalah menggunakan panas dari heater yang mengalir ke seluruh permukaan tabung pengering dibantu sirkulasi udara oleh exhaust dan blower serta sistem pengadukan yang benar membuat padi cepat kering. Penggunaan motor dc sebagai pengaduk untuk memutar padi di dalam tabung dan menggunakan relay untuk mengatur tengangan heater. Dalam tugas akhir ini penulis merancang suatu peralatan elektronik yang mempunyai kemampuan untuk mengeringkan padi secara otomatis, menggunakan Arduino Uno R3. Dengan sensor temperatur dan kelembaban berupa DHT21. Sensor tersebut digunakan untuk mengontrol suhu ruang pengering, sehingga suhu pengeringan tidak melebihi ambang batas suhu aman dan dapat mempercepat

Secara nasional kehilangan hasil pasca panen masih sangat tinggi. Menurut data BPS (Badan Pusat Statistik) tahun 1994/1995, tingkat kehilangan hasil paska panen padi mencapai 20,51%.(Budi utomo : Ekologi Benih, 2006) Pada umumnya kadar air padi basah (baru dipanen) masih cukup tinggi. Pada tingkat kadar air tersebut, padi tidak aman disimpan karena sangat mudah terserang jamur. Sehingga agar aman disimpan, padi perlu dikeringkan hingga mencapai kadar air keseimbangan, yaitu sekitar 14%. Hal ini sesuai dengan pedoman pengolahan hasil paska panen padi yaitu hasil tanaman padi yang telah dilepas dari tangkainya dengan cara perontokkan, dikeringkan, dan dibersihkan yang memiliki kadar air maksimum 14%. Oleh karena itu dalam keadaan ini dibutuhkan proses pengeringan dengan waktu yang relatif lebih cepat dengan kadar air yang merata. Dibutuhkan pemanas untuk mengatur suhu panas yang digunakan sebagai mesin pengering padi yang dapat dikontrol dan diatur secara otomatis untuk mempermudah dalam pemakaian alat tersebut. Dalam suatu proses pengeringan dengan sumber panas buatan yang dapat diatur untuk mencapai panas yang konstan. Ada bebarapa cara pengeringan salah satunya adalah pengeringan dengan pemindahan panas secara konveksi. Pemindahan panas secara konveksi lebih merata karena panas dilewatkan melalui permukaan sebuah benda/media.

Suhu ruang mempengaruhi kelembaban benih melalui penguapan. Ketika suhu meningkat maka cairan air akan menguap dari benih. Absorpsi dan desorpsi (pengeluaran) air dipengaruhi oleh benih atau ukuran buah, dan struktur buah atau kulit benih. Benih dan buah kecil menyerap atau melepaskan air lebih cepat dari

pada yang lebih besar, karena luas permukaanya relatif besar dibanding volumenya, dan jarak bagi perpindahan air lebih pendek. Anatomi benih akan menentukan seberapa cepat air dapat berpindah dari bagian dalam ke bagian luar selama proses pengeringan. Struktur yang tebal atau padat akan menghambat pergerakan air. (Budi utomo : Ekologi Benih, 2006).

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas, dapat dirumuskan permasalahan yaitu: 1. Bagaimana pembacaan suhu dan kelembaban ruangan untuk mengukur

kadar air gabah menggunakan Arduino uno R3?

2. Bagaimana mengatur heater dan blower sehingga kelembaban dalam ruang pengering tercapai?

1.3 Batasan Masalah

Batasan masalah pada semua pengaturan peralatan / parameter yang digunakan dalam Tugas Akhir ini adalah:

1. Sensor DHT21 digunakan untuk mengukur kelembaban ruang pengering. 2. Sensor suhu dan kelembaban menggunakan DHT21.

3. Gabah yang dikeringkan pada ruang pengering sebesar 5kg.

4. Motor pengaduk tempat pengering gabah menggunakan motor dc 12 volt.

1.4 Tujuan

Dalam rancang bangun pengering gabah ini terdapat beberapa tujuan penulis, antara lain:

1. Membaca suhu dan kelembaban ruangan untuk mengukur kadar air gabah menggunakan Arduino uno R3.

2. Mengatur heater dan blower sehingga kelembaban dalam ruang pengering tercapai.

1.5 Sistematika Penulisan

Pembahasan Tugas Akhir ini secara garis besar tersusun dari 5 (lima) bab, yang sebagai berikut :

BAB I. PENDAHULUAN

Pada Bab ini akan dibahas mengenai latar belakang masalah, perumusan masalah, batasan masalah, tujua penulisan, dan sistematika penulisan.

BAB II. LANDASAN TEORI

Pada Bab ini akan dibahas teori penunjang dari permasalahan, yaitu mengenai karakteristik padi, drying (pengeringan), suhu, kelembaban, arduino uno r3, sensor suhu dan kelembaban DHT21, modul LCD, motor dc, rangkaian driver motor, rangkaian driver relay, control pwm motor dc.

BAB III. METODE PENELITIAN

Pada Bab ini akan dibahas tentang blok diagram sistem serta metode yang digunakan dalam perancangan prototipe, meliputi cara pembuatan perancangan hardware rangkaian relay, rangkaian rangkaian lcd, rangkaian driver motor,heater, blower, sensor suhu dan kelembaban DHT21, arduino uno r3, platform pengering gabah dan flowcart sistem pengering gabah.

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada Bab ini akan dibahas mengenai hasil yang diperoleh dari proses pengiriman data dari sensor DHT21 kepada arduino uno r3.data sensor DHT21 berupa nilai suhu dan kelembaban yang akan diproses oleh arduino uno r3 dan ditampilkan oleh LCD.

BAB V. PENUTUP

Berisi kesimpulan yang didapat dari hasil penelitian berdasarkan rumusan masalah serta saran untuk perkembangan penelitian selanjutnya.

BAB II

LANDASAN TEORI 2.1 Karakteristik Padi

Menurut Grist (1960), tanaman padi diklasifikasikan ke dalam divisioSpermatophytae dengan subdivisio Angiospermae, digolongkan ke dalam kelas Monocotyledonae, ordo Poales dengan famili Graminae dengan genus Oryza Linn dannama spesies Oryza sativa L. Pertumbuhan akar pada padi dimulai dari proses perkecambahan benih. Akar yang pertama muncul yaitu akar tunggang kemudian setelah 5-6 hari akan tumbuh akar serabut. Akar ini hanya dapat menembus lapisan tanah bagian atas/ lapisan oleh tanah yaitu berkisar antara 10-12 cm. Pada umur 30 hari setelah tanam, akar akan dapat menembus hingga kedalaman 18 cm dan pada umur 50 hari akar sudah mulai dapat menembus lapisan tanah di bawahnya (sub soil) yaitu berkisar 25 cm (AAK, 1990).Daun padi mula-mula muncul pada saat perkecambahan dan dinamakan coleoptil. Coleptile keluar dari benih yang disebar dan akan memanjang terus sampai ke permukaan air. Setelah coleoptile membuka, maka akan di ikuti dengan keluarnya daun pertama, daun kedua dan seterusnya hingga mencapai puncak yang disebut daun bendera. Sedangkan daun terpanjang biasanya terdapat pada daun ketiga. Daun bendera merupakan daun yang lebih pendek dari pada daun yang di bawahnya, namun lebih lebar dari pada daun sebelumnya .Batang tanaman padi mempunyai batang yang beruas-ruas panjang, memiliki rongga dan berbentuk bulat.

Rangkaian ruas-ruas pada batang padi mempunyai panjang yang berbeda-beda, ruas batang bawah pendek dan semakin ke atas ruas batang akan semakin panjang. Ruas pertama dari atas merupakan ruas terpanjang. Di antara ruas batang

pertumbuhan, yang pada akhirnya menjadi batang baru. Batang baru dapat disebut batang sekunder (kedua), apabila batang tersebut terletak pada buku terbawah (AAK,1990).Anakan muncul pada batang utama dalam urutan yang bergantian. Anakan primer tumbuh dari buku terbawah dan memunculkan anakan sekunder. Anakan sekunder ini pada gilirannya akan menghasilkan anakan tersier. Anakan terbentuk dari umur 10 hari dan maksimum pada umur 50 – 60 hari sesudah tanam.Sebagian dari anakan yang telah mencapai batas maksimum akan berkurang karena pertumbuhannya yang lemah, bahkan mati. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor diantaranya disebabkan karena persaingan antara anakan, saling terlindung,kekurangan nitrogen dan juga jarak tanam.

2.2 Drying (Pengeringan)

Pengeringan merupakan proses pengurangan kadar air bahan hingga mencapai kadar air tertentu sehingga menghambat laju kerusakan bahan akibat aktifitas biologis dan kimia (Brooker et al.,2004). Dasar proses pengeringan adalah terjadinya penguapan air bahan ke udara karena perbedaan kandungan uap air antara udara dengan bahan yang dikeringkan. Agar suatu bahan dapat menjadi kering, maka udara harus memiliki kandungan uap air atau kelembaban yang relatif rendah dari bahan yang dikeringkan. Pada saat suatu bahan dikeringkan terjadi dua proses secara bersamaan, yaitu:

1. Perpindahan panas dari lingkungan untuk menguapkan air pada permukaan bahan.

2. Perpindahan massa (air) di dalam bahan akibat penguapan pada proses pertama.

2.2.1 Suhu

Salah satu faktor yang mempengaruhi kegiatan biologis gabah adalah suhu. Perubahan secara kimia pada proses penyimpanan secara cepat dapat terjadi pada tingkat suhu 30 0C hingga 40 0C, pada suhu diatas 50 0C menyebabkan kerusakan butir gabah, sedangkan pada suhu diatas 60 0C menyebabkan kehilangan daya kecambah (Hall, 1970).

Suhu dipengaruhi oleh perpindahan panas secara konveksi bebas dari udara luar (Brooker, 1973) sehingga pengukuran suhu secara garis besar dilakukan pada dua tahap yaitu suhu udara luar dan suhu di dalam ruang penyimpanan. Pengukuran suhu dalam ruang penyimpanan dilakukan dengan membagi dua kategori pengukuran suhu yaitu pengukuran arah horizontal dan arah vertikal pada titik pengamatan. Arah horizontal terdiri dari 3 lapisan yaitu lapisan atas, tengah dan bawah. Sedangkan arah vertikal terdiri dari 2 bagian yaitu bagian pinggir dan bagian tengah.

2.2.2 Kelembaban

Panas suatu bahan dapat diartikan sebagai energi yang diperlukan untuk terjadinya penguapan air dari bahan tertentu pada suhu tertentu. Setiap bijian termasuk gabah memiliki sifat tekanan uap air pada suhu dan kadar air tertentu. Kelembaban udara pada tumpukan gabah sangat tergantung pada kadar air dan suhu gabah tersebut (Brooker, 1973). Pengukuran kelembaban dilakukan pada titik pengamatan dengan dua arah pengukuran menggunakan RH meter.

Pengukuran kelembaban arah horizontal terdiri dari 3 lapisan yaitu lapisan atas, tengah dan bawah. Sedangkan arah vertikal terdiri dari 2 bagian yaitu bagian pinggir dan bagian tengah.

2.3 Arduino Uno R3

Uno Arduino adalah board berbasis mikrokontroler pada ATmega328, Board ini memiliki 14 digital input / output pin (dimana 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack listrik tombol reset. Pin-pin ini berisi semua yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler, hanya terhubung ke komputer dengan kabel USB atau sumber tegangan bisa didapat dari adaptor AC-DC atau baterai untuk menggunakannya. Board Arduino Uno memiliki fitur-fitur baru sebagai berikut :

1,0 pinout: tambah SDA dan SCL pin yang dekat ke pin aref dan dua pin baru lainnya ditempatkan dekat ke pin RESET, dengan IO REF yang memungkinkan sebagai buffer untuk beradaptasi dengan tegangan yang disediakan dari board sistem. Pengembangannya, sistem akan lebih kompatibel dengan Prosesor yang menggunakan AVR, yang beroperasi dengan 5V dan dengan Arduino Karena yang beroperasi dengan 3.3V. Yang kedua adalah pin tidak terhubung, yang disediakan untuk tujuan pengembangannya. (Banzi, 2009)

Gambar 2.1 Arduino Uno R3 Sisi Depan (Kiri) dan Belakang(Kanan) Sumber : (arduino.cc, 2013) Secara umum arduino terdiri dari dua bagian, yaitu:

1. Hardware: papan input/output (I/O)

2. Software: software arduino meliputi IDE untuk menulis program, driver untuk koneksi dengan komputer, contoh program dan library untuk pengembangan program. (Djuandi, 2011)

Tabel 2.1 Deskripsi Arduino Uno R3

Mikrokontroler ATmega328

Tegangan pengoperasian 5V

Tegangan input yang disarankan

7-12V

Batas tegangan input 6-20V

Jumlah pin I/O digital 14 (6 di antaranya menyediakan keluaran PWM)

Jumlah pin input analog 6

Arus DC untuk pin 3.3V 50 mA

Memori Flash

32 KB (ATmega328), sekitar 0.5 KB digunakan oleh bootloader

SRAM 2 KB (ATmega328)

EEPROM 1 KB (ATmega328)

Clock Speed 16 MHz

2.3.1 Daya (Power)

Arduino Uno dapat disuplai melalui koneksi USB atau dengan sebuah power suplai eksternal. Suplai eksternal (non-USB) dapat diperoleh dari sebuah adaptor AC ke DC atau baterai. Adaptor dapat dihubungkan dengan mencolokkan sebuah center-positive plug yang panjangnya 2,1 mm ke power jack dari board. Kabel lead dari sebuah battery dapat dimasukkan dalam header/kepala pin Ground (Gnd) dan pin Vin dari konektor POWER.

Board Arduino Uno dapat beroperasi pada sebuah suplai eksternal 6 sampai 20 Volt. Jika disuplai dengan yang lebih kecil dari 7 V, kiranya pin 5 Volt mungkin mensuplai kecil dari 5 Volt dan board Arduino Uno bisa menjadi tidak stabil. Jika menggunakan suplai yang lebih dari besar 12 Volt, voltage regulator bisa kelebihan panas dan membahayakan board Arduino Uno. Range yang direkomendasikan adalah 7 sampai 12 Volt. (arduino.cc, 2013)

Pin-pin dayanya adalah sebagai berikut:

a) VIN. Tegangan input ke Arduino board ketika board sedang menggunakan sumber suplai eksternal (seperti 5 Volt dari koneksi USB atau sumber tenaga lainnya yang diatur). Kita dapat menyuplai tegangan melalui pin

ini, atau jika penyuplaian tegangan melalui power jack, aksesnya melalui pin ini.

b) 5V. Pin output ini merupakan tegangan 5 Volt yang diatur dari regulator pada board. Board dapat disuplai dengan salah satu suplai dari DC power jack (7-12V), USB connector (5V), atau pin VIN dari board (7-12). Penyuplaian tegangan melalui pin 5V atau 3,3V membypass regulator, dan dapat membahayakan board. Hal itu tidak dianjurkan.

c) 3V3. Sebuah suplai 3,3 Volt dihasilkan oleh regulator pada board. Arus maksimum yang dapat dilalui adalah 50 mA.

d) GND. Pin ground. 2.3.2 Memori

ATmega328 mempunyai 32 KB yang bersifat non-volatile, digunakan untuk menyimpan program yang dimuat dari komputer. (dengan 0,5 KB digunakan untuk bootloader). ATmega 328 juga mempunyai 2 KB SRAM yang volatile (hilang saat daya dimatikan), digunakan oleh variable-variabel di dalam program. dan 1 KB EEPROM (yang dapat dibaca dan ditulis (RW/read and written). (arduino.cc, 2013)

2.3.3 Input dan Output

Setiap 14 pin digital pada Arduino Uno dapat digunakan sebagai input dan output. Fungsi-fungsi tersebut beroperasi di tegangan 5 Volt. Setiap pin dapat memberikan atau menerima suatu arus maksimum 40 mA dan mempunyai sebuah resistor pull-up (terputus secara default) 20-50 kOhm. Selain itu, beberapa pin mempunyai fungsi-fungsi sebagai berikut:

a) Serial: 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan memancarkan (TX) serial data TTL (Transistor-Transistor Logic). Kedua pin ini dihubungkan ke pin-pin yang sesuai dari chip Serial Atmega8U2 USB-ke-TTL. b) External Interrupts: 2 dan 3. Pin-pin ini dapat dikonfigurasikan untuk

dipicu sebuah interrupt (gangguan) pada suatu nilai rendah, suatu kenaikan atau penurunan yang besar, atau suatu perubahan nilai.

c) PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Memberikan 8-bit PWM output dengan fungsi analogWrite().

d) SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin-pin ini mensupport komunikasi SPI menggunakan SPI library.

e) LED: 13. Ada sebuah LED yang terpasang, terhubung ke pin digital 13. Ketika pin bernilai HIGH LED menyala, ketika pin bernilai LOW LED mati.

Arduino UNO mempunyai 6 input analog, diberi label A0 sampai A5, setiapnya memberikan resolusi 10 bit. Secara default, 6 input analog tersebut mengukur tegangan dari ground sampai tegangan 5 Volt, dengan itu memungkinkan untuk mengganti batas atas dari rangenya dengan menggunakan pin AREF dan fungsi analogReference(). Di sisi lainnya, beberapa pin mempunyai fungsi spesifik yaitu pin A4 atau SDA dan pin A5 atau SCL. Mendukung komunikasi TWI dengan menggunakan Wire library. Ada sepasang pin lainnya pada board yaitu AREF referensi tegangan untuk input analog. Digunakan dengan analogReference(), dan reset untuk mereset mikrokontroler. (arduino.cc, 2013)

Arduino IDE adalah software yang ditulis menggunakan java dan berdasarkan pengolahan seperti, avr-gcc, dan perangkat lunak open source lainnya (Djuandi, 2011). Arduino IDE terdiri dari:

1. Editor program, sebuah window yang memungkinkan pengguna menulis dan mengedit program dalam bahasa processing.

2. Verify / Compiler, sebuah modul yang mengubah kode program (bahasa processing) menjadi kode biner. Bagaimanapun sebuah mikrokontroller tidak akan bisa memahami bahasa processing, yang dipahami oleh mikrokontroller adalah kode biner.

3. Uploader, sebuah modul yang memuat kode biner dari komputer ke dalam memori mikrokontroller di dalam papan arduino.

Gambar 2.2 Tampilan Software Arduino IDE

Pada Gambar 2.2 terdapat menu bar, kemudian toolbar dibawahnya, dan sebuah area putih untuk editing sketch, area hitam dapat kita sebut sebagai progress area, dan paling bawah dapat kita sebut sebagai “status bar”.

Arduino ini bisa dijalankan di komputer dengan berbagai macam platform karena didukung atau berbasis Java. Source program yang dibuat untuk aplikasi mikrokontroler adalah bahasa C/C++ dan dapat digabungkan dengan assembly. (arduino.cc, 2013)

1. Struktur

Setiap program Arduino (biasa disebut sketch) mempunyai dua buah fungsi yang harus ada (arduino.cc, 2013). Antara lain:

a) void setup( ) { }

Semua kode didalam kurung kurawal akan dijalankan hanya satu kali ketika program Arduino dijalankan untuk pertama kalinya.

b) void loop( ) { }

Fungsi ini akan dijalankan setelah setup (fungsi void setup) selesai. Setelah dijalankan satu kali fungsi ini akan dijalankan lagi, dan lagi secara terus menerus sampai catu daya (power) dilepaskan.

2. Serial

Serial digunakan untuk komunikasi antara arduino board, komputer atau perangkat lainnya. Arduino board memiliki minimal satu port serial yang berkomunikasi melalui pin 0 (RX) dan 1 (TX) serta dengan komputer melalui USB. Jika menggunakan fungsi – fungsi ini, pin 0 dan 1 tidak dapat digunakan untuk input digital atau output digital (arduino.cc, 2013). Terdapat beberapa fungsi serial pada arduino, antara lain:

Fungsi ini digunakan untuk transmisi data serial dan mengatur data rate dalam bits per second (baud). Untuk berkomunikasi dengan komputer gunakan salah satu dari angka ini: 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 14400, 19200, 28800, 38400, 57600, atau 115200.

b) Serial.available ( )

Fungsi ini digunakan untuk mendapatkan jumlah data byte (characters) yang tersedia dan membacanya dari port serial. Data tersebut adalah data yang telah tiba dan disimpan dalam buffer serial yang menampung sampai 64 bytes. c) Serial.read ( )

Fungsi digunakan untuk membaca data serial yang masuk. d) Serial.print ( ) dan Serial.println ( )

Fungsi ini digunakan untuk mencetak data ke port serial dalam format text ASCII. Sedangkan fungsi Serial.println ( )sama seperti fungsi Serial.print ( ) hanya saja ketika menggunakan fungsi ini akan mencetak data dan kemudian diikuti dengan karakter newline atau enter.

3. Syntax

Berikut ini adalah elemen bahasa C yang dibutuhkan untuk format penulisan. (arduino.cc, 2013)

a) //(komentar satu baris)

Kadang diperlukan untuk memberi catatan pada diri sendiri apa arti dari kode-kode yang dituliskan. Cukup menuliskan dua buah garis miring dan apapun yang kita ketikkan dibelakangnya akan diabaikan oleh program.

Jika anda punya banyak catatan, maka hal itu dapat dituliskan pada beberapa baris sebagai komentar. Semua hal yang terletak di antara dua simbol tersebut akan diabaikan oleh program.

c) { }(kurung kurawal)

Digunakan untuk mendefinisikan kapan blok program mulai dan berakhir (digunakan juga pada fungsi dan pengulangan).

d) ;(titk koma)

Setiap baris kode harus diakhiri dengan tanda titik koma (jika ada titik koma yang hilang maka program tidak akan bisa dijalankan).

4. Variabel

Sebuah program secara garis besar dapat didefinisikan sebagai instruksi untuk memindahkan angka dengan cara yang cerdas. Variabel inilah yang digunakan untuk memindahkannya. (arduino.cc, 2013)

a) int (integer)

Digunakan untuk menyimpan angka dalam 2 byte (16 bit). Tidak mempunyai angka desimal dan menyimpan nilai dari -32,768 dan 32,767. b) long (long)

Digunakan ketika integer tidak mencukupi lagi. Memakai 4 byte (32 bit) dari memori (RAM) dan mempunyai rentang dari -2,147,483,648 dan 2,147,483,647.

Variabel sederhana yang digunakan untuk menyimpan nilai TRUE (benar) atau FALSE (salah). Sangat berguna karena hanya menggunakan 1 bit dari RAM.

d) float (float)

Digunakan untuk angka desimal (floating point). Memakai 4 byte (32 bit) dari RAM dan mempunyai rentang dari -3.4028235E+38 dan 3.4028235E+38.

e) char (character)

Menyimpan 1 karakter menggunakan kode ASCII (misalnya „A‟ = 65). Hanya memakai 1 byte (8 bit) dari RAM.

5. Operator Matematika

Operator yang digunakan untuk memanipulasi angka (bekerja seperti matematika yang sederhana). (arduino.cc, 2013)

a) = (sama dengan)

Membuat sesuatu menjadi sama dengan nilai yang lain (misalnya: x = 10 * 2, x sekarang sama dengan 20).

b) % (persen)

Menghasilkan sisa dari hasil pembagian suatu angka dengan angka yang lain (misalnya: 12 % 10, ini akan menghasilkan angka 2).

c) + (penjumlahan) d) – (pengurangan) e) * (perkalian) f) / (pembagian)

Digunakan untuk membandingkan nilai logika. a) ==

Sama dengan (misalnya: 12 == 10 adalah FALSE (salah) atau 12 == 12 adalah TRUE (benar)).

b) !=

Tidak sama dengan (misalnya: 12 != 10 adalah TRUE (benar) atau 12 != 12 adalah FALSE (salah)).

c) <

Lebih kecil dari (misalnya: 12 < 10 adalah FALSE (salah) atau 12 < 12 adalah FALSE (salah) atau 12 < 14 adalah TRUE (benar)).

d) >

Lebih besar dari (misalnya: 12 > 10 adalah TRUE (benar) atau 12 > 12 adalah FALSE (salah) atau 12 > 14 adalah FALSE (salah)).

7. Struktur Pengaturan

Program sangat tergantung pada pengaturan apa yang akan dijalankan berikutnya, berikut ini adalah elemen dasar pengaturan (banyak lagi yang lain dan bisa dicari di internet). (arduino.cc, 2013)

a) If else, dengan format seperti berikut ini: if (kondisi) { }

else if (kondisi) { } else { }

Dengan struktur seperti diatas program akan menjalankan kode yang ada di dalam kurung kurawal jika kondisinya TRUE, dan jika tidak (FALSE) maka

akan diperiksa apakah kondisi pada else if dan jika kondisinya FALSE maka kode pada else yang akan dijalankan.

b) While, dengan format seperti berikut ini: While(kondisi) {}

Dengan struktur ini, while akan melakukan pengulangan terus menurus dan tak terbatas sampai kondisi didalam kurung ( ) menjadi false.

c) for, dengan format seperti berikut ini: for (int i = 0; i < #pengulangan; i++) { }

Digunakan bila ingin melakukan pengulangan kode di dalam kurung kurawal beberapa kali, ganti #pengulangan dengan jumlah pengulangan yang diinginkan. Melakukan penghitungan ke atas dengan i++ atau ke bawah dengan i–-.

8. Operator Boolean

Operator ini dapat digunakan dalam kondisi if, antara lain: a) && (logika and), dengan format seperti berikut ini:

if (digitalRead(2) == HIGH && digitalRead(3) == HIGH) {}

Digunakan bila ingin mendapatkan nilai yang true hanya jika kedua input bernilai HIGH.

b) | | (logika or), dengan format seperti berikut ini: if (x > 0 || y > 0) {}

Digunakan bila ingin mendapatkan nilai yang true hanya jika nilai x dan y lebih besar dari 0.

c) ! (not), dengan format seperti berikut ini: if (!x) {}

Digunakan bila ingin mendapatkan nilai yang true hanya jika nilai tidak sama dengan x.

9. Digital

a) pinMode(pin, mode)

Digunakan untuk menetapkan mode dari suatu pin, pin adalah nomor pin yang akan digunakan dari 0-19 (pin analog 0-5 adalah 14-19). Mode yang bisa digunakan adalah INPUT atau OUTPUT.

b) digitalWrite(pin, value)

Ketika sebuah pin ditetapkan sebagai OUTPUT, pin tersebut dapat dijadikan HIGH (5 volts) atau LOW (diturunkan menjadi ground).

c) digitalRead(pin)

Ketika sebuah pin ditetapkan sebagai INPUT maka anda dapat menggunakan kode ini untuk mendapatkan nilai pin tersebut apakah HIGH (5 volts) atau LOW (diturunkan menjadi ground).

10.Analog

Arduino adalah mesin digital tetapi mempunyai kemampuan untuk beroperasi di dalam analog. Berikut ini cara untuk menghadapi hal yang bukan digital.

a) analogWrite(pin, value)

Beberapa pin pada Arduino mendukung PWM (pulse width modulation) yaitu pin 3, 5, 6, 9, 10, 11. Ini dapat merubah pin hidup (on) atau mati (off) dengan sangat cepat sehingga membuatnya dapat berfungsi layaknya keluaran analog. Value (nilai) pada format kode tersebut adalah angka antara 0 ( 0% duty cycle ~ 0V) dan 255 (100% duty cycle ~ 5V).

b) analogRead(pin)

Ketika pin analog ditetapkan sebagai INPUT anda dapat membaca keluaran voltase-nya. Keluarannya berupa angka antara 0 (untuk 0 volts) dan 1024 (untuk 5 volts).

1.4 Sensor Suhu dan Kelembaban DHT21

DHT21 dan Kelembaban Sensor memiliki output sinyal digital dikalibrasi dengan suhu dan kelembaban sensor kompleks. Teknologi menjamin keandalan yang tinggi dan stabilitas jangka panjang yang sangat baik. Sebuah kinerja tinggi 8-bit mikrokontroler terhubung. Sensor ini termasuk elemen resistif dan rasa perangkat pengukur suhu NTC basah. Ia memiliki kualitas yang sangat baik, respon cepat, kemampuan anti-gangguan, dan keuntungan kinerja biaya tinggi. Setiap sensor DHT21 fitur kalibrasi sangat akurat kelembaban kalibrasi ruang.Koefisien kalibrasi yang disimpan dalam memori program OTP, sensor internal mendeteksi sinyal dalam proses, kita harus memanggil koefisien kalibrasi ini.Single-kawat sistem antarmuka serial terintegrasi menjadi cepat dan mudah. Ukuran kecil, daya rendah, sinyal transmisi jarak hingga 20 meter, sehingga berbagai aplikasi dan bahkan aplikasi yang paling menuntut. Produk ini 4-pin baris tunggal pin paket. Koneksi yang mudah, paket khusus dapat diberikan sesuai dengan kebutuhan pengguna. (arduino.cc, 2013)

Spesifikasi :

a) Tegangan Supply: 3.3-5 V DC

b) Kisaran suhu : -40- ±80 ° C error ± 1 ° C c) Kelembaban : 0-100% RH ± 3% RH error d) Interface: Digital

Gambar 2.3 Sensor DHT21

1.5 Modul LCD 16x2

Modul LCD 16x2 merupakan suatu display yang digunakan untuk menampilkan suatu karakter yang diberikan oleh sistem, dalam hal ini sistem yang meberikan informasi adalah microcontroller. Konfigurasi pin dari LCD ditunjukkan pada Gambar 2.4.

Gambar 2.4 Konfigurasi pin LCD

1. Modul LCD memiliki karakteristik sebagai berikut: Terdapat 16 x 2 karakter huruf yang bisa ditampilkan. 2. Setiap huruf terdiri dari 5x7 dot-matrix cursor.

3. Terdapat 192 macam karakter.

4. Terdapat 80 x 8 bit display RAM (maksimal 80 karakter).

6. Dibangun dengan osilator lokal. 7. Satu sumber tegangan 5 volt.

8. Otomatis reset saat tegangan dihidupkan. 9. Bekerja pada suhu 0ºC sampai 55ºC.

Tampilan karakter pada LCD diatur oleh Pin E, RS dan RW. Pin E digunakan untuk memberitahu LCD bahwa sedang mengirimkan sebuah data. Untuk mengirimkan data ke LCD, maka melalui program E harus dibuat logika low “0” dan set pada dua jalur kontrol yang lain RS dan RW. Ketika dua jalur yang lain telah siap, set E dengan logika “1” dan tunggu untuk sejumlah waktu tertentu ( sesuai dengan datasheet dari LCD tersebut ) dan berikutnya set E ke logika low “0” lagi.

Ketika RS berlogika low “0”, data akan dianggap sebagi sebuah perintah atau instruksi khusus (seperti clear screen, posisi kursor dll). Ketika RS berlogika high “1”, data yang dikirim adalah data text yang akan ditampilkan pada display LCD. RW digunakan untuk menentukan mode baca dengan memberikan logika 1 atau mode tulis dengan memberikan logika 0 dari data yang terdapat pada pin DB0-DB7 (Vishay, 2002).

1.6 Motor DC

Motor DC merupakan jenis motor yang menggunakan tegangan searah sebagai sumber tenaganya. Dengan memberikan beda tegangan pada kedua terminal tersebut, motor akan berputar pada satu arah, dan bila polaritas dari tegangan tersebut dibalik maka arah putaran motor akan terbalik pula. Polaritas dari tegangan yang diberikan pada dua terminal menentukan arah putaran motor

sedangkan besar dari beda tegangan pada kedua terminal menentukan kecepatan motor.

Motor DC memiliki 2 bagian dasar :

1. Bagian yang tetap/stasioner yang disebut stator. Stator ini menghasilkan medan magnet, baik yang dibangkitkan dari sebuah koil (elektro magnet) ataupun magnet permanen.

2. Bagian yang berputar disebut rotor. Rotor ini berupa sebuah koil dimana arus listrik mengalir (Wardana, 2013).

1.7 Rangkaian Driver Motor

Kecepatan Motor DC dapat diatur dengan mengatur besar beda potensial yang diberikan pada kutub motor DC. Metode lain yang biasa digunakan untuk mengendalikan kecepatan motor DC adalah dengan teknik modulasi lebar pulsa atau Pulse Width Modulation (PWM). Untuk mengatur kecepatan motor DC dengan microcontroller diperlukan driver. Driver motor DC dapat dibangun dengan sebuah IC l293D, konfigurasi pin IC L293D dapat dilihat pada Gambar 2.5.

Gambar 2.5 Konfigurasi pin IC L293D

output PWM dari microcontroller. Sedangkan pin IN1 dan IN2 digunakan sebagai input logika untuk mengatur putaran motor DC dan dapat juga digunakan untuk memberhentikan motor DC secara cepat (Texas Instrument, 2002).

1.8 Rangkaian Driver Relay

Relay adalah komponen listrik yang bekerja berdasarkan prinsip induksi medan elektromagnetis. Jika sebuah penghantar dialiri oleh arus listrik, maka di sekitar penghantar tersebut timbul medan magnet. Medan magnet yang dihasilkan oleh arus listrik tersebut selanjutnya diinduksikan ke logam ferromagnetis. Logam ferromagnetis adalah logam yang mudah terinduksi medan elektromagnetis. Ketika ada induksi magnet dari lilitan yang membelit logam, logam tersebut menjadi "magnet buatan" yang sifatnya sementara. Cara ini kerap digunakan untuk membuat magnet non permanen. Sifat kemagnetan pada logam ferromagnetis akan tetap ada selama pada kumparan yang melilitinya teraliri arus listrik. Sebaliknya, sifat kemagnetannya akan hilang jika suplai arus listrik ke lilitan diputuskan (Sant, 2013).

Rangkaian digital bekerja pada tegangan +5 volt DC sedangkan tegangan kerja relay DC antara 6V sampai 12V. Penggunaan relay sering menjadi pilihan karena relay mudah dikontrol, relay dapat diberibeban yang besar baik beban AC maupun DC, dan sebagai isolator yang baik antara rangkaian beban dengan rangkaian kendali. Rangkaian interface relay dpat dibangun menggunakan konsep transistor sebagai saklar. Transistor yang digunakan untuk driver relay dapat dikonfigurasikan dengan common emitor, emitor follower atau transistor darlington.

2.9 Kontrol PWM Motor DC

Cara pengaturan kecepatan yang digunakan adalah dengan menggunakan teknik PWM (Pulse Width Modulation), salah satu teknik untuk mengatur kecepatan motor DC yang umum digunakan. Dengan menggunakan PWM kita dapat mengatur kecepatan yang diinginkan dengan mudah. Teknik PWM untuk pengaturan kecepatan motor adalah, pengaturan kecepatan motor dengan cara merubah-rubah besarnya duty cycle pulsa. Pulsa yang yang berubah ubah duty cycle-nya inilah yang menentukan kecepatan motor. Besarnya amplitudo dan frekuensi pulsa adalah tetap, sedangkan besarnya duty cycle berubah-ubah sesuai dengan kecepatan yang diinginkan, semakin besar duty cylce maka semakin cepat pula kecepatan motor, dan sebaliknya semakin kecil duty cycle maka semakin pelan pula kecepatan motor. Sebagai contoh bentuk pulsa yang dikirimkan adalah seperti pada gambar 2.6, pulsa kotak dengan duty cycle pulsa 50%(Texas Instrument, 2002). Sedangkan sebagai contoh bentuk pulsa PWM adalah seperti pada gambar 2.7.

Gambar 2.7 Pulsa PWM

Seperti pada gambar 2.6, semakin besar duty cycle pulsa kotak, maka semakin lama pula posisi logika high. Jika motor diatur agar berjalan ketika diberi logika high, maka jika memberi pulsa seperti pada gambar 2.7 diatas, maka motor akan berada pada kondisi “nyala-mati-nyala-mati” sesuai dengan bentuk pulsa

tersesebut. Semakin lama motor berada pada kondisi “nyala” maka semakin cepat pula kecepatan motor tersebut. Motor akan berputar dengan kecepatan maksimum jika mendapat pulsa dengan duty cycle 100%. Dengan kata lain motor mendapat logika high terus menerus. Dengan mengatur besarnya duty cycle pulsa kotak yang dikirimkan, kita dapat mengatur banyaknya logika high yang diberikan pada motor, dengan kata lain mengatur lamanya waktu motor untuk berputar dalam satu periode pulsa. Jika lamanya waktu motor untuk berputar dalam satu periode pulsa ini berubah maka kecepatan purtaran motor juga akan berubah, sesuai dengan duty cycle atau waktu motor untuk berputar dalam satu periode pulsa.

BAB III

METODE PENELITIAN 3.1 Model Penelitian

Penelitian yang dilakukan ini menitik beratkan pada pengukuran suhu dan kelembaban pada ruang pengering menggunakan sensor DHT21. Kelembaban dan suhu dalam ruang pengering nantinya mempengaruhi kelembaban pada gabah.

Penelitian yang dilakukan dapat dijelaskan dengan lebih baik melalui blok diagram seperti yang terlihat pada Gambar 3.1.

Minimum Sistem Sensor DHT21 Nilai Suhu Nilai Kelembaban Kontrol On-Off Kontrol PWM Relay Driver Motor Heater Motor Blower LCD Port Port Port I2C

Gambar 3.1 Blok Diagram Sistem

Alat pengering gabah ini menggunakan Arduino Uno R3 sebagai kontrol dari sistem. Relay digunakan untuk mengatur arus on-off pada heater dan motor pengaduk. DHT21 akan mendeteksi suhu dan kelembaban ruang pengering, sementara kipas blower bekerja untuk mengalirkan udara panas dari heater keseluruh ruang pengering. DHT21 secara kontinyu memantau suhu dan kelembaban ruangan, jika kelembaban telah mencapai titik set poin, maka mikrokontroler mengirimkan perintah untuk mematikan blower, heater, dan motor pengaduk, dan ketiga komponen ini akan bekerja lagi ketika kelembaban ruangan

menjadi beberapa bagian sebagai berikut: 1. Studi Literatur

Mengumpulkan semua referensi yang berhubungan dengan Arduino Uno R3, sensor DHT21, motor dc, teknik pengeringan menggunakan heater dan blower.

2. Desain Sistem

Melakukan perancangan alat yang nantinya memiliki 1 buah sensor DHT21, 1 buah microcontroller untuk proses pengontrolan, 3 buah aktuator sebagai pengendali pengeringan padi.

3. Pembuatan Alat

Pada langkah ini alat dibuat berdasarkan desain yang telah dibuat sebelumnya.

4. Evaluasi.

Setelah alat selesai dibuat selanjutnya adalah melakukan uji coba alat dengan menerapkannya pada miniatur pengering gabah, dengan diberi gabah basah yang baru dipanen untuk mengetahui seberapa cepat proses pengeringan kadar air pada gabah.

5. Kesimpulan.

Kesimpulan diambil setelah dilakukan setelah proses uji coba dan pembahasan.

3.3 Cara Kerja Sistem Secara Keseluruhan

Sistem ini bekerja dengan menerima data temperatur dan kelembaban dari sensor DHT21. Data dari sensor ini digunakan sebagai parameter untuk menggerakan aktuator heater, blower, dan pengaduk. Data ini kemudian ditampilkan oleh LCD sebagai informasi kondisi kelembaban dan temperatur ruang pengering. Heater dan blower digunakan untuk menurunkan kelembaban dan meningkatkan temperartur pada ruangan. Dengan meningkatnya temperatur ruangan maka temperatur gabah juga akan naik sehingga menyebabkan kelembaban pada gabah akan berkurang. Pengaduk pada sistem ini digunakan agar gabah dapat kering secara merata.

3.4 Perancangan Hardware

Perancangan hardware terbagi menjadi rangkaian relay, rangkaian lcd, rangkaian driver motor, heater, blower, pengaduk, sensor suhu dan kelembaban dht21, arduino uno r3, dan platform pengering gabah.

3.4.1 Rangkaian Relay

Relay merupakan saklar remote listrik yang memungkinkan pengguna arus kecil seperti Arduino Uno R3, mengontrol arus yang lebih besar seperti heater. Karena heater yang digunakan adalah heater AC maka diperlukan relay sebagai saklar yang dapat dikontrol oleh Arduino Uno R3. Namun relay belum dapat dikontrol oleh Arduino Uno R3 secara langsung, karena arus output Arduino Uno R3 sangat kecil sehingga diperlukan rangkaian tambahan, berikut rangkaian relay.

Gambar 3.2 Rangkaian Relay

Transistor bipolar adalah komponen yang bekerja berdasarkan ada-tidaknya arus pemicuan pada kaki Basisnya. Pada aplikasi driver relay, transistor bekerja sebagai saklar yang pada saat tidak menerima arus pemicuan, maka transistor akan berada pada posisi cut-off dan tidak menghantarkan arus, Ic=0. Dan saat kaki basis menerima arus pemicuan, maka transistor akan berubah ke keadaan saturasi dan menghantarkan arus. Pada Gambar 3.2 terdapat 2 buah transistor jenis NPN yang disusun secara Darlington. Transistor ini berfungsi sebagai saklar elektronik yang akan mengalirkan arus jika terdapat arus bias pada kaki basisnya dan akan menyumbat arus jika tidak terdapat arus bias pada kaki basisnya.

3.4.2 Rangkaian Lcd

LCD merupakan media tampilan yang menggunakan kristal cair sebagai media untuk merefleksikan cahaya. LCD digunakan untuk memonitor keadaan suhu dan kelembaban ruang pengering gabah, dengan menampilkan nilai dari

temperature dan umidity. LCD dihubungkan pada PORTD arduino. Gambar 3.3 menunjukkan rangkaian LCD.

Gambar 3.3 Rangkaian LCD

3.4.3 Rangkaian Driver Motor

Output Arduino Uno R3 memiliki arus yang lemah sehingga tidak dapat menggerakan motor, agar dapat menggerakan motor Arduino Uno R3 memerlukan rangkaian driver motor. Rangkaian driver motor merupakan bagian penting dalam penggerakan aktuator. Aktuator yang digerakan dengan driver motor yakni blower.

Gambar 3.4 Rangkaian Driver Motor

Pada Gambar 3.4 terdapat 2 buah diode bridge yang digunakan untuk melindungi tegangan dan arus yang dihasilkan oleh kumparan pada motor DC. Diode ini nantinya akan melindungi IC L293 agar tidak rusak, jika tidak dipasang diode bridge maka IC L293 akan rusak.

3.4.4 Heater

Sistem ini menggunakan heater untuk menaikan nilai suhu ruangan pada pengering. Heater yang digunakan pada penelitian ini menggunakan arus AC, sehingga diperlukan relay untuk mengontrol heater dengan Arduino Uno R3.

3.4.5 Blower

Sistem ini menggunakan blower yang diletakkan didepan heater bertujuan untuk mempercepat proses pengeringan gabah, dan menurunkan kelembaban ruangan. Blower yang digunakan pada penelitian ini menggunakan arus DC 24 volt. Blower ini nantinya akan diatur kecepatanya oleh Arduino Uno R3 menggunakan motor driver.

3.4.6 Pengaduk

Sistem ini menggunakan pengaduk untuk membantu proses pengeringan gabah, gabah yang berada diruang pengering nantinya akan diputar secara kontinyu menggunakan motor dc 12 volt yang sudah dipasang gearbox untuk membantu meringankan beban kerja dari motor pengaduk.

3.4.7 Sensor Suhu Dan Kelembaban DHT21

Sistem ini menggunakan sensor DHT21 untuk pembacaan suhu dan kelembaban ruang pengering gabah.

3.4.8 Arduino Uno R3

Arduino pada sistem ini digunakan untuk mengontrol keseluruhan sistem. Pada arduino uno r3 menggunakan ATmega328 sebagai microcontrollerrnya.

3.4.9 Platform Pengering Gabah

Platform pengering gabah ini dibuat dengan ukuran 100x70 dengan panjang 100 cm, lebar 70 cm, dan tinggi 70 cm, untuk tempat pengering gabah menggunakan diameter 50 cm dan panjang 60 cm.alat pengering gabah ini mampu menampung 50 kg gabah. Platform pengering gabah ini dilengkapi pengaduk dengan menggunakan motor dc 12v yang berfungi untuk mempercepat proses pengeringan gabah. Platform pengering gabah ditunjukan pada Gambar 3.5.

Gambar 3.5 platform pengering gabah.

3.5 Perancangan Program

Perancangan program secara keseluruhan yakni perancangan program arduino uno r3. Perancangan secara keseluruhan bisa dilihat lebih jelas melalui flowcart pada Gambar 3.6.

Gambar 3.6 flowcart sistem pengering gabah

Pada flowcart gambar 3.6 menunjukkan aplikasi ini memiliki banyak proses. Dengan ini penulis akan menjabarkan proses dalam aplikasi tersebut.

a). Input Sensor Suhu dan Kelembaban Ruang DHT21

Blok ini berisi tentang proses pembacaan nilai suhu dan kelembaban sensor DHT21 pada penelitian ini menggunakan library DHT21.h yang dapat diunduh di arduino.cc.

b). Perhitungan Nilai Suhu Dan Kelembaban

Perhitungan nilai suhu dan kelembaban untuk sensor DHT21 dengan menggukana library DHT21.h yang diunduh dari arduino.cc. Library tersebut menggunakan fungsi (myDHT21.getTemperatur) untuk mendapatkan nila suhu dan untuk mendapat nilai kelembaban menggunakan fungsi (myDHT21.getHumidity).

c). Kondisi Satu

Pada proses ini sistem mematikan heater 1, blower berputar pelan, hal ini dikarenakan suhu ruang mencapai 60 °C.

d). Kondisi Dua

Pada proses ini sistem menyalakan heater 1,heater 2, blower berputar cepat, dan nyalakan motor pengaduk, hal ini dikarenakan kelembaban ruang pengering gabah kurang dari 10 %RH.

e). Kondisi Tiga

Pada proses ini sistem mematikan heater 1, heater 2, blower,dan motor pengaduk dalam hal ini dikarenakan kelembaban ruang pengering gabah telah tercapai mencapai 10 %RH.

3.6 Prosedur Evaluasi

Pengujian sistem arduino uno r3 dilakukan dengan memprogram sistem arduino uno r3 untuk membuat Pin.4 menjadi nilai positif negative 0 dan 1 yang diulang-ulang dengan delay 100ms.kemudian Pin.4 akan diukur dengan avometer. 2. Pengujian LCD

Pengujian LCD menggunakan arduino uno r3 sebagai alat untuk memerintahkan LCD menampilkan beberapa karakter. Pada pengujian LCD ini arduino uno r3 diberi program untuk menampilkan karakter pada tiap baris. 3. Pengujian Sensor Temperatur dan Kelembaban

Pengujian sensor temperatur dan kelembaban dilakukan dengan membandingkan sensor DHT21 dengan hygrometer digital. Masukkan probe sensor DHT21 dan hygrometer digital ke dalam ruang pengering gabah. Nyalakan pemanas pada ruang pengering dan amati perubahan pada hygrometer digital dan LCD yang menampilkan nilai DHT21, kemudian catat perbandingan perubahan suhu dan kelembabannya.

4. Pengujian Blower

Pengujian blower dilakukan dengan memberikan catu daya dari power supply sebesar 12 volt DC untuk memutar kipas blower.

5. Pengujian Heater

Pengujian heater dilakukan dengan cara memberikan catu daya 220 volt AC dari listrik PLN untuk menyalakan heater.

6. Pengujian Pengaduk

Pengujian pengaduk dilakukan dengan cara memberikan catu daya dari power supply untuk memutar motor DC 12 volt yang sudah dipasang gearbox

sehinnga putaran motor DC untuk memutar pengaduk lebih ringan. Pada pengujian pengaduk diberikan beban sebesar 5 kg diamati kinerja motor pengaduk.

7. Pengujian Sistem Secara Keseluruhan

Pengujian sistem menggunakan 5kg gabah basah dimasukkan kedalam ruang pengering, pengambilan data dilakukan setiap 25 menit untuk mendapatkan nilai kelembaban ruang dan kelembaban gabah. pengukuran nilai suhu dan

kelembaban ruang diamati sampai proses selesai. Pada proses ini akan diukur seberapa cepat sistem dapat menurunkan kelembaban ruang pengering mencapai 10%RH.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Pengujian Arduino Uno R3

Pengujian sistem arduino uno r3 dilakukan dengan memprogram sistem arduino uno r3 untuk membuat Pin.4 menjadi nilai positif negative 0 dan 1 yang diulang-ulang dengan delay 100 ms. kemudian keluaran tegangan dari Pin.4 akan diukur dengan avometer.

4.1.1 Tujuan

Pengujian sistem arduino uno r3 ini untuk memastikan bahwa sistem arduino yang digunakan pada penelitian ini tidak rusak. Sehingga program yang ditanamkan pada microcontroller mampu untuk mengontrol suhu dan kelembaban ruang seperti yang diharapkan.

4.1.2 Alat yang Digunakan

1. Arduino Uno R3 2. Catu daya 3. Avometer 4. PC / Laptop

5. Perangkat Lunak (Arduino IDE) 6. Kabel USB Board Arduino Uno 7. Stopwatch

2. Hubungkan arduino dengan Kabel USB Board. 3. Buka Arduino IDE.

4. Selanjutnya aktifkan komputer dan jalankan program Arduino IDE 5. Upload program PWM motor.

6. Ukur PIN output PWM motor arduino menggunakan avometer.

4.1.4 Hasil Pengujian Arduino Uno R3

Hasil pengujian sistem arduino dapat dilihat pada Tabel 4.1. Tabel 4.1 Hasil pengujian arduino Waktu (detik) Keluaran Avometer (PIN 4)

1 1

2 0

3 1

4 0

5 1

6 0

7 1

8 0

Berdasarkan pada table 4.1 arduino yang digunakan pada sistem ini berfungsi dengan baik. Hal ini dikarenakan pin 4 pada arduino dapat bernilai 1 dan 0.

4.2 Pengujian LCD

Pengujian LCD menggunakan arduino uno r3 sebagai alat untuk memerintahkan LCD menampilkan beberapa karakter. Pada pengujian LCD ini arduino uno r3 diberi program untuk menampilkan nilai suhu dan kelembaban.

4.2.1 Tujuan

Pengujian LCD bertujuan untuk memastikan LCD nya dapat berjalan dengan baik. Sehingga pada proses pemantuan suhu dan kelembaban ruang pengering akan didapatkan data yang baik.

4.2.2 Alat yang Digunakan

1. Arduino Uno R3 2. Catu daya 3. Avometer 4. PC / Laptop

5. Perangkat Lunak (Arduino IDE) 6. Kabel USB Board Arduino Uno 7. LCD 16x2

4.2.3 Prosedur Pengujian

1. Hubungkan catu daya, arduino, dan LCD.

2. Download program baca suhu dan kelembaban DHT21. 3. Amati tampilan pada LCD, pastikan semua karakter benar.

4.2.4 Hasil Pengujian LCD

sedangkan pada baris kedua menampilkan nilai dari Humidity dan nilai dari Tempetarure. Gambar 4.1 menunjukan hasil pengujian LCD.

Gambar 4.1 Hasil Pengujian LCD

4.3 Pengujian Sensor suhu dan Kelembaban

Pengujian sensor suhu dan kelembaban dilakukan dengan menguji kinerja dari sensor DHT21 yang dibandingkan dengan hygrometer.

4.3.1 Tujuan

Pengujian sensor temperatur dan kelembaban ini bertujuan untuk melihat tingkat akurasi sensor DHT21.

4.3.2 Alat yang Digunakan

Peralatan yang digunakan dalam pengujian sensor temperatur dan kelembaban adalah sebagai berikut.

1. Sensor DHT21

2. Arduino Uno R3 yang telah diprogram

3. Power Supply

4. LCD

5. Hygrometer

4.3.3 Prosedur Pengujian

2. Nyalakan power supply.

3. Sambungkan DHT21 ke arduino uno r3.

4. Letakan probe sensor DHT21 dan hygrometer buatan pabrik dalam ruang pengering yang sudah dinaikkan suhunya menggunakan heater.

5. Setelah nilai pada hygrometer dan tampilan pada LCD stabil catat nilai temperatur dan kelembabanya.

6. Secara perlahan naikkan suhu pada ruang pengering, kemudian catat perubahan pada hygrometer dan LCD.

4.3.4 Hasil Pengujian Sensor suhu dan Kelembaban

Pengujian sensor DHT21 diperlukan untuk pengkalibrasian sensor, selain itu pengujian ini sangat bermanfaat agar data yang diolah lebih stabil, sehingga dapat mengambil keputusan yang tepat. Kelembaban yang digunakan sebagai sampel antara 0%RH - 100%RH. Dan suhu yang digunakan sebagai sampel -40°C -100°C. Tujuan utama dari pengujian sensor temperature dan kelembaban ini adalah untuk melihat tingkat akurasi sensor DHT21.

Untuk menghitung tingkat kesalahan adalah dengan menggunakan rumus kesalahan absolut.

...(4.1) ...(4.2) dengan:

yn = nilai eksak (nilai dari sample).

xn = nilai perkiraan (nilai yang diharapkan). En = kesalahan terhadap nilai eksak.

Perbandingan tingkat kesalahan dengan nilai eksak dapat dihitung menggunakan rumus kesalahan relatif.

………..(4.3) dengan:

= kesalahan relatif terhadap nilai eksak.

Dari persamaan (4.2) dan (4.3) maka didapatkan rumus:

………..………..(4.4)

Untuk sampel yang lebih dari satu, maka rumus yang digunakan adalah sebagai berikut:

………(4.5) Pengujian pertama adalah mengukur output DHT21 dengan cara melihat perbedaan nilai pada sensor hygrometer buatan pabrik. Pada datasheet sensor DHT21 disebutkan bahwa DHT21 memliki jarak pengukuran suhu sebesar -40°C -+80°C dan kelembaban 0%RH - 100%RH. Berikut adalah tabel hasil pengukuran keluaran sensor DHT21.

Tabel 4.2 Hasil pengujian suhu ruang pengering dengan DHT21 Suhu

No Menit DHT21 (°C) Hygrometer (°C) Error (%)

1 0 29 29 0

2 10 30 30.5 1.639344262

3 20 31.4 32.5 3.384615385

4 30 33 33.5 1.492537313

5 40 35 36 2.777777778

6 50 36.3 37.8 3.968253968 7 60 37.5 39.6 5.303030303 8 70 38.9 41.4 6.038647343 9 80 40.9 43.2 5.324074074

10 90 41.8 44 5

11 100 44 46.8 5.982905983

12 110 45 47 4.255319149

13 120 46.8 50.4 7.142857143 14 130 47.5 52.2 9.003831418

15 140 49.5 54 8.333333333

16 150 52 56 7.142857143

17 160 52.4 57.6 9.027777778

5.048068375

Berdasarkan persamaan 4.5 dan tabel 4.2 didapatkan bahwa tingkat kesalahan kalibrasi sensor suhu adalah sebesar 5.04%.

Gambar 4.1 Merupakan grafik nilai suhu DHT21 dan nilai suhu hygrometer

Pada gambar 4.1 dapat diketahui bahwa tingkat error pada DHT21 pada suhu rendah cukup kecil. Tetapi pada saat suhu mencapai 33°C ke atas, terlihat bahwa nilai error dari sensor suhu semakin besar.

Pengujian kedua dengan melihat nilai kelembaban dari sensor DHT21. Berikut tabel perubahan kelembaban DHT21.

Tabel 4.3 Hasil pengujian kelembaban ruang pengering dengan DHT21

Kelembaban

No Menit DHT21 %RH Hygrometer %RH Error (%)

1 0 80 88 9.0909091

2 8 79 83 4.8192771

3 16 75.3 80 5.875

4 24 70.2 73 3.8356164

6 40 65.3 58 12.586207

7 48 56 48 16.666667

8 56 54.5 48 13.541667

9 64 49.5 48 3.125

10 72 46.2 45 2.6666667

11 80 44.5 45 1.1111111

12 88 42.3 42 0.7142857

13 96 41.2 43 4.1860465

14 104 39 43 9.3023256

15 112 35.4 41 13.658537

16 120 32.3 40 19.25

17 128 29.7 35 15.142857

18 136 26 36 27.777778

19 144 23 32 28.125

20 152 21 30 30

21 160 20 26 23.076923

22 168 18.7 20 6.5

11.481379

Berdasarkan persamaan 4.5 dan tabel 4.3 didapatkan bahwa kalibrasi sensor kelembaban adalah sebesar 11.48%.

Gambar 4.2 merupakan grafik nilai kelembaban DHT21 dan nilai kelembaban hygrometer

Pada gambar 4.2 dapat diketahui bahwa tingkat error pada DHT21 pada kelembaban sampai 18.7 %RH cukup kecil. Tetapi pada saat nilai kelembaban mencapai 26%RH, 23%RH, dan 20%RH terlihat bahwa nilai error dari sensor kelembaban cukup besar.

4.4 Pengujian Blower

Pengujian blower dilakukan dengan memberikan catu daya dari power supply sebesar 12 volt DC untuk memutar kipas blower.

4.4.1 Tujuan

Pengujian blower bertujuan untuk memastikan kipas blower dapat berjalan dengan baik. Sehingga dapat mempercepat proses pengeringan gabah.

4.4.2 Alat yang Digunakan

1. Power supply 2. Blower

Berikan tegangan 12 volt pada blower, amati apakah kipas blower dapat berputar.

4.4.4 Hasil Pengujian Blower

Blower yang digunakan pada penelitian ini dapat berputar jika diberi tegangan 12 volt. hal ini menandakan blower dapat berfungsi dengan baik.

4.5 Pengujian Heater

Pengujian heater dilakukan dengan cara memberikan catu daya 220 volt AC dari listrik PLN untuk menyalakan heater.

4.5.1 Tujuan

Pengujian heater bertujuan untuk memastikan heater dapat menyala dengan baik.

4.5.2 Alat yang Digunakan

1. Catu daya 2. Hygrometer 3. heater

4.5.3 Prosedur Pengujian

Pengujian heater dilakukan dengan cara memberikan catu daya 220 volt AC dari listrik PLN.

Tabel 4.4 hasil pengujian suhu pada heater Perubahan suhu pada heater

Menit Hygrometer (°C)

1 30

2 30

3 31

4 31.5

5 32

6 33

7 34.5

8 35

9 36.6

10 38

11 40

12 42.5

13 44

14 46.4

15 48

16 51

17 54.5

18 56

19 58.6

20 61

21 62.5

23 70.1

24 73

25 78.2

26 84.5

27 88

28 92.8

29 100

30 100

Berdasarkan tabel 4.4 dapat diambil kesimpulan bahwa heater yang digunakan mampu menghasilkan panas sebesar 100 °C.

4.6 Pengujian Pengaduk

Pengujian pengaduk dilakukan dengan cara memberikan catu daya dari power supply untuk memutar motor DC 12 volt yang sudah dipasang gearbox sehinnga putaran motor DC untuk memutar pengaduk lebih ringan. Pada pengujian pengaduk diberikan beban sebesar 5 kg diamati kinerja motor pengaduk.

4.6.1 Tujuan

Pengujian pengaduk bertujuan untuk memastikan motor DC pengaduk dapat berjalan dengan baik. Sehingga dapat dapat memutar tempat pengering gabah dan membantu mempercepat proses pengeringan gabah.

4.6.2 Alat yang Digunakan

1. Catu daya

Menyalakan power suply, kemudian amati putaran motor pengaduk.

4.6.4 Hasil Pengujian Pengaduk

Motor dc dan gearbox yang digunakan pada penelitian ini mampu mengaduk gabah seberat 5 kg dengan baik. Dengan demikian penggunaan motor dc dan gearbox ini dapat menunjang keberhasilan sistem. Gambar motor dc dan gearbox dapat dilihat pada gambar 4.3.

Gambar 4.3 Gambar motor dc dan gearbox

4.7 Pengujian Sistem Keseluruan

Pengujian sistem menggunakan 5kg gabah basah dimasukkan kedalam ruang pengering, pengambilan data dilakukan setiap 25 menit untuk mendapatkan nilai kelembaban ruang dan kelembaban gabah. pengukuran nilai suhu dan kelembaban ruang diamati sampai proses selesai. Pada proses ini akan diukur seberapa cepat sistem dapat menurunkan kelembaban ruang pengering mencapai 10% RH.

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan sistem dalam mengontrol kelembaban ruang pengering dan seberapa cepat sistem dapat menurunkan kelembaban gabah.

4.7.2 Alat yang Digunakan

1. Arduino Uno R3 2. Catu daya 3. LCD

4. Hygrometer

5. Sensor suhu dan kelembaban DHT21 7. Stopwatch

8. Perangkat Lunak (Arduino IDE) 9. heater

10. blower 10. PC / Laptop

11. Kabel USB Board Arduino Uno 12. Driver Motor

13. Rangkaian Relay

14. Miniatur Pengering Gabah

4.7.3 Prosedur Pengujian

1. Download Program ke Arduino Uno R3 (Program sistem keseluruhan dapat dilihat pada Lampiran)

2. Hubungkan power supply pada stop kontak. 3. Hubungkan heater dengan stop kontak.

4. Masukkan gabah basah 5 kg ke dalam ruang pengering. 5. Aktfikan stopwatch.

6. Amati pergerakan kecepatan blower dan panas dari heater.

7. Amati perubahan suhu dan kelembaban ruang setelah sistem dinyalakan. 8. Catat waktu yang diperlukan untuk merunkunkan kadar air ruang pengering

gabah mencapai kelembaban 10% RH.

4.7.4 Hasil Pengujian Keseluruhan

Tabel 4.5 Hasil pengujian kadar air ruang pengering dengan kadar air gabah

Kadar Air

No Menit

Gabah %RH (Hygrometer)

Ruang %RH (DHT21)

1 0 94 84.3

2 25 52 26.5

3 50 52 26.5

4 75 40 31.3

5 100 38 19

6 125 35 28.2

7 150 19.2 18

8 175 19.2 13

Berdasarkan tabel 4.5 diatas dibutuhkan waktu pengeringan 175 menit untuk menurunkan kelembaban ruang menjadi 13 %RH dan kelembaban gabah mencapai 19.2 %RH. Pada sistem ini tidak dapat mencapai kelembaban gabah 14

%RH terjadi karena uap air tidak dapat keluar dari tabung pengering sehingga harus ditambahkan exhaust atau blower untuk mengeluarkan kelembaban pada ruang pengering gabah.

Alat pengering gabah ini mampu mengeringkan gabah sebesar 5 kg dengan waktu pengeringan 175 menit. Proses ini lebih cepat dari pada pengeringan gabah secara konvensional dengan menjemur gabah di bawah sinar matahari.

Gambar 4.4 Merupakan grafik dari nilai kadar air gabah dan kadar air ruang

Pada gambar 4.4 menunjukkan bahwa perubahan kelembaban gabah dipengaruhi oleh perubahan kelembaban ruang. Tetapi pada saat kelembaban gabah mencapai 40%RH dan 35%RH terlihat bahwa nilai kelembaban ruang semakin besar.

5.1 Kesimpulan

Setelah melalui beberapa proses perencanaan, pembuatan dan pengujian alat serta dari data yang didapat dari perencanaan dan pembuatan maka dapat disimpulkan:

1. Dibutuhkan waktu pengeringan 175 menit untuk menurunkan kelembaban ruang menjadi 13 %RH dan kelembaban gabah mencapai 19.2 %RH. Pada sistem ini tidak dapat mencapai kelembaban gabah 14 %RH terjadi karena uap air tidak dapat keluar dari tabung pengering sehingga harus ditambahkan exhaust atau blower untuk mengeluarkan kelembaban pada ruang pengering gabah.

2. Tingkat kesalahan pembacaan kelembaban sebesar 11,5 %RH, sehingga tingkat akurasi sensor DHT21 mencapai 88,5 %RH dan Tingkat kesalahan pembacaan suhu sebesar 5.05 °C, sehinggan tingkat akurasi sensor DHT21 mencapai 94.95 °C.

5.2 Saran

Berikut ini terdapat beberapa saran yang penulis berikan untuk peneliti berikutnya apabila ingin mengembangkan sistem yang telah dibuat agar menjadi lebih baik adalah sebagai berikut:

1. Peneliti berikutnya diharapkan dapat menambahkan parameter lain untuk proses pengeringan gabah.

2. Peneliti berikutnya diharapkan dapat menambahkan metode kontrol fuzzy atau yang lain.

3. Kontrol pengering gabah dapat juga diterapkan untuk mengeringkan gandum atau jenis yang lain.

DAFTAR PUSTAKA

A.A.K., 2006, Budidaya Tanaman Padi, Kanisius, Yogyakarta.

Adimas Radix & Teguh Hidayat Iskandar. 2010. RANCANG BANGUN MESIN PENGERING PADI BERBASIS MIKROKONTROLER MCS-51.Stikom Surabaya.

Arduino.cc. 2013. Software Arduino IDE, [online] (http://arduino.cc/en/main/software, diakses tanggal 22 November 2013) Arduino.cc. 2013. Arduino Program DHT21, [online], (http://

arduino.cc/Main/DHTLib, diakses tanggal 22 November 2013)

Badan Pusat Statistika. 2010. Statistika Indonesia. Badan Pusat Statistika. Jakarta. Bambang S. dkk. 2007. Deskrispsi Varietas Padi, Balai Besar Penelitian Tanaman

padi, Subang.

Banzi, M. 2009. Getting Started with Arduino. America: O'Reilly.

Brooker, D. B. 1973. Drying Cereal Gram. The AVI Publishing Company, Inc. Westport. Connecticut.

Brubaker, J. E. dan Pos, J. Determining The Static Coefficient of Friction of Grains on Structural Surface. Trans. New York.

Budi Utomo. 2006. Ekologi Benih, Medan.

Hartono. 1980. Pengetahuan Padi dan Mesin Pengering. PT. Padi Bhakti Pusat. Karawang.

Henderson, S. M. 1976. Agricultural Process Engineering. Diterjemahkan oleh Rahmad Hari Purnomo. 1997. Teknologi Pengolahan Hasil Pertanian. Universitas Sriwijaya. Palembang.

Instrument, Texas. 2002. L293D Quadruple Half-H Drifer. (online). (http://users.ece.utexas.edu/~valvano/Datasheets/L293d.pdf, diakses 12 Desember 2013).

Petruzella. Frank D. 2002. ELEKTRONIC INDUSTRI. Yogyakarta: ANDY Yogyakarta.

Sant, Hary. 2013. Cara Kerja Relay. (online). (http://www.elangsakti.com/ 2013/03/pengertian-fungsi-prinsip-dan-cara.html, diakses 12 Desember 2013).

Vishay. 2002. 16 x 2 LCD Character. (online). (http://www.engineersgarage. com/sites/default/files/LCD%2016x2.pdf, diakses 12 desember 2013).

Wardana, Meri. 2013. Prinsip Kerja Motor Arus Searah. (online).

(http://www.meriwardanaku.com/2011/11/prinsip-kerja-motor-arus-searah-dc.html, diakses 12 Desember 2012).

16

4. Masukkan gabah basah 5 kg ke dalam ruang pengering. 5. Aktfikan stopwatch.

6. Amati pergerakan kecepatan blower dan panas dari heater.

7. Amati perubahan suhu dan kelembaban ruang setelah sistem dinyalakan. 8. Catat waktu yang diperlukan untuk merunkunkan kadar air ruang pengering

gabah mencapai kelembaban 10% RH.

4.7.4 Hasil Pengujian Keseluruhan

Tabel 4.5 Hasil pengujian kadar air ruang pengering dengan kadar air gabah

Kadar Air

No Menit

Gabah %RH (Hygrometer)

Ruang %RH (DHT21)

1 0 94 84.3

2 25 52 26.5

3 50 52 26.5

4 75 40 31.3

5 100 38 19

6 125 35 28.2

7 150 19.2 18

8 175 19.2 13

Berdasarkan tabel 4.5 diatas dibutuhkan waktu pengeringan 175 menit untuk menurunkan kelembaban ruang menjadi 13 %RH dan kelembaban gabah mencapai 19.2 %RH. Pada sistem ini tidak dapat mencapai kelembaban gabah 14

17

%RH terjadi karena uap air tidak dapat keluar dari tabung pengering sehingga harus ditambahkan exhaust atau blower untuk mengeluarkan kelembaban pada ruang pengering gabah.

Alat pengering gabah ini mampu mengeringkan gabah sebesar 5 kg dengan waktu pengeringan 175 menit. Proses ini lebih cepat dari pada pengeringan gabah secara konvensional dengan menjemur gabah di bawah sinar matahari.

Gambar 4.4 Merupakan grafik dari nilai kadar air gabah dan kadar air ruang

Pada gambar 4.4 menunjukkan bahwa perubahan kelembaban gabah dipengaruhi oleh perubahan kelembaban ruang. Tetapi pada saat kelembaban gabah mencapai 40%RH dan 35%RH terlihat bahwa nilai kelembaban ruang semakin besar.

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Setelah melalui beberapa proses perencanaan, pembuatan dan pengujian alat serta dari data yang didapat dari perencanaan dan pembuatan maka dapat disimpulkan:

1. Dibutuhkan waktu pengeringan 175 menit untuk menurunkan kelembaban ruang menjadi 13 %RH dan kelembaban gabah mencapai 19.2 %RH. Pada sistem ini tidak dapat mencapai kelembaban gabah 14 %RH terjadi karena uap air tidak dapat keluar dari tabung pengering sehingga harus ditambahkan exhaust atau blower untuk mengeluarkan kelembaban pada ruang pengering gabah.

2. Tingkat kesalahan pembacaan kelembaban sebesar 11,5 %RH, sehingga tingkat akurasi sensor DHT21 mencapai 88,5 %RH dan Tingkat kesalahan pembacaan suhu sebesar 5.05 °C, sehinggan tingkat akurasi sensor DHT21 mencapai 94.95 °C.

5.2 Saran

Berikut ini terdapat beberapa saran yang penulis berikan untuk peneliti berikutnya apabila ingin mengembangkan sistem yang telah dibuat agar menjadi lebih baik adalah sebagai berikut:

1. Peneliti berikutnya diharapkan dapat menambahkan parameter lain untuk proses pengeringan gabah.

2

2. Peneliti berikutnya diharapkan dapat menambahkan metode kontrol fuzzy atau yang lain.

3. Kontrol pengering gabah dapat juga diterapkan untuk mengeringkan gandum atau jenis yang lain.

1

DAFTAR PUSTAKA

A.A.K., 2006, Budidaya Tanaman Padi, Kanisius, Yogyakarta.

Adimas Radix & Teguh Hidayat Iskandar. 2010. RANCANG BANGUN MESIN PENGERING PADI BERBASIS MIKROKONTROLER MCS-51.Stikom Surabaya.

Arduino.cc. 2013. Software Arduino IDE, [online] (http://arduino.cc/en/main/software, diakses tanggal 22 November 2013) Arduino.cc. 2013. Arduino Program DHT21, [online], (http://

arduino.cc/Main/DHTLib, diakses tanggal 22 November 2013)

Badan Pusat Statistika. 2010. Statistika Indonesia. Badan Pusat Statistika. Jakarta. Bambang S. dkk. 2007. Deskrispsi Varietas Padi, Balai Besar Penelitian Tanaman

padi, Subang.

Banzi, M. 2009. Getting Started with Arduino. America: O'Reilly.

Brooker, D. B. 1973. Drying Cereal Gram. The AVI Publishing Company, Inc. Westport. Connecticut.

Brubaker, J. E. dan Pos, J. Determining The Static Coefficient of Friction of Grains on Structural Surface. Trans. New York.

Budi Utomo. 2006. Ekologi Benih, Medan.

Hartono. 1980. Pengetahuan Padi dan Mesin Pengering. PT. Padi Bhakti Pusat. Karawang.

Henderson, S. M. 1976. Agricultural Process Engineering. Diterjemahkan oleh Rahmad Hari Purnomo. 1997. Teknologi Pengolahan Hasil Pertanian. Universitas Sriwijaya. Palembang.

Instrument, Texas. 2002. L293D Quadruple Half-H Drifer. (online). (http://users.ece.utexas.edu/~valvano/Datasheets/L293d.pdf, diakses 12 Desember 2013).

Petruzella. Frank D. 2002. ELEKTRONIC INDUSTRI. Yogyakarta: ANDY Yogyakarta.

Sant, Hary. 2013. Cara Kerja Relay. (online). (http://www.elangsakti.com/ 2013/03/pengertian-fungsi-prinsip-dan-cara.html, diakses 12 Desember 2013).

2

Vishay. 2002. 16 x 2 LCD Character. (online). (http://www.engineersgarage. com/sites/default/files/LCD%2016x2.pdf, diakses 12 desember 2013).

Wardana, Meri. 2013. Prinsip Kerja Motor Arus Searah. (online).

(http://www.meriwardanaku.com/2011/11/prinsip-kerja-motor-arus-searah-dc.html, diakses 12 Desember 2012).