Penentuan Suhu Pada Ruangan Penetasan Telur Berbasis Mikroprosesor

Nasruddin MN

JURNAL PENELITIAN MIPA
Volume 1, Nomor 1 Desember 2007

PENENTUAN SUHU PADA RUANGAN PENETASAN TELUR
BERBASIS MIKROPROSESOR
Nasruddin MN
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA)
Universitas Sumatera Utara Medan

Abstract
Have been devices operation conducted of temperature by using microprosessor as temperature
sensor to determine temperature value as which desired. This microprosessor of program to control
temperature by boosting up 10C and also maintaining it a time gap which have been determined. Egg
utilized for its hatch is chicken's egg, egg of wallet and duck egg. After measured by temperature hatch of the
egg got by temperature at hatch of chicken's egg is to gyrate 380C–410C, egg of wallet gyrate 320C-350C,
and duck egg gyrate 380C-400C. Mikroprosessor activated by after temperature in incubator adapted for by
hatch temperature.
Keywords: Determination, temperature, egg and microprocessor


PENDAHULUAN
Dewasa ini penggunaan mikroprosesor
sangat dibutuhkan dan sangat luas, tidak hanya
untuk akuisisi data melainkan juga untuk
pengendalian di pabrik-pabrik, kebutuhan peralatan
kantor, peralatan rumah tangga, dan sebagainya. Hal
itu merupakan sistem mikroprosesor (yang di
dalamnya terdapat CPU, ROM, RAM dan IO) yang
telah terpadu pada suatu keeping, selain itu
komponennya (AT89S51) murah dan mudah
didapatkan dipasaran.
Penetesan telur membutuhkan waktu selama
lebih kurang 21 hari dengan suhu yang berbeda tiap
minggunya. Diperlukan suatu alat yang bisa tetap
mempertahankan suhu agar tetap konstan, tidak
berubah-ubah pada selang waktu yang ditentukan.
Pada penetasan telur, suhu sangatlah mempengaruhi
hasil yang akan didapat. Telur tidak akan menetas
jika suhu terlalu tinggi ataupun terlalu rendah. Jadi,
diperlukan suatu alat yang bisa mengontrol

kestabilan suhu.
Pada mesin penetasan telur yang dipasarkan
di pasaran sekarang ini biasanya hanya dilengkapi
dengan thermostat. Namun dengan hanya
menggunakan thermostat masih ditemui kesulitankesulitan, seperti kita harus terus memantau suhunya
karena thermostat tidak bekerja secara otomatis
untuk menurunkan atau menaikkan suhu. Untuk
mengubah suhu tersebut kita harus mengubah
masukan sistem tersebut.
Dengan melihat kekurangan dari thermostat
tersebut, maka dicoba merancang suatu sistem

30

kendali suhu yang bekerja secara otomatis dengan
menggunakan
mikroprosesor.
Dalam
mesin
penetasan telur, suhu akan dinaikkan susuai dengan

temperatur telur yang akan ditetaskan. Jadi,
mikroprosesor ini akan diprogram untuk menahan
suhu selama beberapa hari dan setelah waktu
tersebut mikroposesor akan menaikkan suhu sesuai
dengan yang dikehendaki. Demikian seterusnya
sampai pada hari ke-21. Untuk melihat apakah
mikroposesor bekerja sesuai dengan yang
diharapkan, maka dicoba membuat tampilan suhu
melalui seven segment (7-segment).
Pada penelitian ini dapat merancang suatu
sistem kendali suhu yang bekerja secara otomatis
dengan menggunakan mikroposesor, sehingga
penetasan telur akan terlaksana sesuai dengan yang
diharapkan dengan baik

TINJAUAN PUSTAKA
1. Penetasan Telur
Ternak unggas seperti ayam, itik, walet dan
lain sebagainya dipelihara untuk diambil daging dan
telurnya. Bila daging unggas tersebut dikonsumsi

dalam jumlah banyak dan juga ada unggas yang mati
maka perlu ada populasi pengganti. Agar populasi
yang hilang akibat dikonsumsi maupun mati dapat
tergantikan, penetasan telur merupakan tahapan
penting dalam peternakan unggas.
Karena penetasan telur memerlukan panas
tertentu, maka untuk membantu pemanasan agar
penetasannya terlaksana dengan baik dapat

Nasruddin MN

JURNAL PENELITIAN MIPA
Volume 1, Nomor 1 Desember 2007

menggunakan sumber panas seperti energi matahari,
lampu minyak, energi listrik dan lain sebagainya
Waktu yang dibutuhkan hingga telur unggas
tersebut menetas masing-masing jenis unggas
berbeda-beda. Misalnya untuk telur ayam
membutuhkan waktu 21-22 hari, itik membutuhkan

waktu 28 dan wallet membutuhkan waktu 13 hari.
2. Penentuan Suhu
Dengan
menggunakan
mikrokontroler
AT89S51 mempunyai beberapa register untuk
kegunaan umum dan kegunaan khusus. Register
tersebut diperlukan dalam pengolahan dan
manipulasi data,. Di dalam mikrokontroler terdapat
saklar relay (saklar magnetik) yang berfungsi
sebagai pemutus dan atau penerus aliran listrik
antara kutup-kutubnya.
Pengukuran temperatur dengan mengubah
besaran fisis temperatur menjadi besaran listrik
seperti arus atau tegangan listrik. Perubahan ini
dapat terjadi karena adanya perubahan resistansi
sensor akibat adanya perubahan temperatur. Oleh
karena pembacaan pada sensor sudah dalam derajat
Celcius, maka kenaikan nilai tegangan keluarannya
sebanding dengan kenaikan suhunya sehingga alat

ini tidak perlu lagi dikalibarasi.
3. Mikroprosesor AT89S51
Mikroprosesor AT89S51 merupakan salah
satu keluarga dari MCS-51 keluaran Atmel. Jenis
Mikroprosesor AT89S51 ini pada prinsipnya dapat
digunakan untuk mengolah data per bit ataupun data
8 bit secara bersamaan. Mikroprosesor AT89S51
dan dapat beroperasi dalam tegangan antara 4,0 V
sampai 5,0 Volt.
Sebuah Mikroprosesor akan dapat bekerja
apabila di dalam Mikroprosesor tersebut terdapat
sebuah progarma yang berisi intruksi-instruksi yang
akan digunakan untuk menjalankan sistem
mikropossesor tersebut. Instruksi-instruksi tersebut
pada setiap jenis mikroprosesor mempunya beberapa
perbedaan, misalnya mikroposesor Atmel berbeda
dengan instruksi pada mikroposesor Motorolla.
Pada prinsipnya program dari mikroprosesor
dioperasikan secara bertahap, sehingga program
tersebut terdapat beberapa set instruksi dan tiap

instruksi itu akan dijalankan secara bertahap atau
beurutan.
Fasilitas-fasilitas yang dimiliki oleh
mikroprosesor adalah sebagai berikut:
1. Satu buah central processing unit 8 bit
2. Osilator internal dan rangkaian pewaktu
3. RAM internal 128 bit
4. Flash memori 4 k bit dengan ketahanan
1000 kali ditulis ulang atau dihapus

5. Lima buah jalur interupsi; dua buah
interupsi eksternal, dua bauh interupsi timer
dan satu buah interupsi port serial.
6. Empat buah programble port I/O yang
masing-masing terdiri delapan buah jalur
I/O.
7. Sebuah port serial dengan kontrol serial full
duplex UART.
8. Kemampuan untuk melaksanakan operasi
aritmatika dan operasi logika.

9. Kecepatan dalam melaksanakan instruksi
per siklus satu mikrodetik pada frekuensi 12
MHz.
Mikroprosesor yang digunakan di sini
mempunyai memori yang terdiri dari RAM Internal
dan Special Function Register. RAM internal
berukuran 128 bit dan beralamatkan 00H – 7 FH
serta dapat diakses menggunakan RAM address
register. RAM internal terdiri dari delapan buah
register (Ro – R7) yang membentuk register banks.
Special function Register yang berjumlah 21 buah
berada dialamatkan 80H – 7FFH. RAM berbeda
lokasi dengan Falsh PEROM dengan alamat 80H –
7FFH.
4. Sensor Temperatur
Dalam pengukuran temperatur akan diubah
besaran fisis dalam bentuk temperatur menjadi
besaran listrik. Perubahan ini dapat terjadi karena
adanya perubahan resistansi sensor akibat adanya
perubahan temperatur.

Dalam perancangan sensor ini menggunakan
LM 35 sebagai pengukuran temperatur yang
mempunyai karakteristik sebagai berikut:
1. Drop tegangan pada sensor LM 35
sebanding dengan perubahan temperatur
sebesar 10 mV/oC.
2. Batas arus pengoperasian dari 400 μA
sampai 5 mA
3. Rang pengukuran temperatur antara – 40oC
s/d + 100oC
4. Impendansi keluaran rendah, 0,1 Ω untuk
beban 1 mA
Tujuan dan Manfaat
Tujuan penelitian ini adalah untuk
merancang dan merealisasikan suatu pengontrolan
suhu yang diaplikasikan pada mesin penetasan telur
dengan menggunakan mikroprosesor AT89C51 yang
akan ditampilkan melalui seven segment.
Dengan berhasilnya perancangan peralatan
penetasan telur maka dapat dimanfaatkan oleh

masyarakat yang memerlukannya agar lebih mudah
dan efisien.
31

Nasruddin MN

JURNAL PENELITIAN MIPA
Volume 1, Nomor 1 Desember 2007

METODE PENELITIAN
Pada penelitian ini sebelum melaksanakan
pengukuran suhu terlebih dahulu merancang alat
ukur suhu dengan menggunakan mikroprosesor
AT89S51 sebagai sensor pengontrolan suhu agar
diwaktu penetesan telur tidak terlalu panas dan tidak
terlu dingin supaya telur tersebut dapat menetas
dengan baik.
Diagram blok rangkaian sistem kontrol
adalah sebagai berikut:
Pemanas


Sensor suhu
LM 35

ADC 0804

Dari hasil pengujian diharapkan kesalahan
rata-rata tidak melebihi 1,5%. Kesalahan/ralat yang
terjadi disebabkan karena pengukuran suhu dengan
menggunakan thermometer digital secara manual.
Untuk mengetahui ketelitian alat ukur suhu
tersebut secara keseluruhan maka digunakan
pengendali suhu untuk pengujian secara sempurna.
Pada pengujian ini dilakukan 7 (tujuh) kali
percobaan pada setiap telur, baik untuk telur ayam,
telur wallet maupun telur itik. Data sampel masingmasing telur tersebut di atas diambil dalam waktu
penahanan dengan skala 1 hari untuk telur ayam, 10
hari telur itik dan 10 jam untuk telur wallet.

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Rangkaian
relay

Sistem
minimal

Display
7-Segment

Gambar 1. Diagram Blok

Untuk mengetahui ketelitian alat sensor
suhu tersebut diperlukan suatu pengujian dengan
cara membandingkan sensor suhu tersebut dengan
thermometer digital. Sehingga dari pengujian ini
akan diperoleh kesalahan/ralat temperaturnya.
Pengujian dilakukan sebanyak 5 kali pengukuran
suhu yang digunakan untuk mengkalibrasikan alat
ukur tersebut.
Persamaan
yang
digunakan
untuk
perhitungan kesalahan/ralat (%) adalah sebagai
berikut:
Teori - pengukuran
Kesalahan ( % ) = --------------------------- x 100 %
Teori
Tabel 1. Hasil Pengujian Sensor Suhu
Waktu
Suhu (teori)
Teori (s)
LM35 (OC)
I
32
10
32,5
33
10
33,7
34
40
34,6
35
70
35,3
38
150
36,5
39
70
37,5
40
60
38,7
41
50
41,6

32

4. Pengujian Sensor Suhu
Sebelum pembahasan dilakukan terlebih
dahulu mengambil data pengukuran temperatur yang
dilakukan 5 (lima) kali percobaan seperti pada Tabel
1. Kemudian data tersebut digunakan untuk
menghitung ralat pengukuran suhu dengan cara
mengkalibrasikan suhunya.
2. Pembahasan
Dengan menggunakan persamaan berikut ini
akan didapat perhitungan kesalahan/ralat dalam
persentase (%) sebagai berikut:
teori - pengukuran
Kesalahan ( % ) = ------------------------------- x 100 %
Teori
Sehingga hasil pembahasan mengenai ralat
pengukuran suhu rata-rata dan waktu rata-rata
seperti tercantum pada Tabel 1 dan 2.

Termometer digital (oC) pada keadaan pengujian
II
III
IV
32,3
32,7
32,2
33,0
33,2
33,6
34,6
34,5
34,5
35,6
35,6
35,6
36,8
36,2
36,8
37,9
37,8
37,8
38,5
38,6
38,2
41,6
41,3
41,2

V
32,3
33,7
34,6
35,2
36,8
37,5
38,4
41,2

Nasruddin MN

JURNAL PENELITIAN MIPA
Volume 1, Nomor 1 Desember 2007

Tabel 2. Kesalahan/Ralat (%)
Suhu (OC)
Rerata
Teori
(pengukuran)
32
33
34
35
38
39
40
41

32,5
33,7
34,6
35,3
38,7
40,3
41,2
41,6

Waktu (s)

Ralat (%)

Teori

Rerata
(pengukuran)

Suhu
(OC)

Waktu
(s)

10
10
40
70
150
70
60
50

7,57
9,85
43,42
72,42
154,71
74
64,14
52,71

1,5
2,1
1,6
1,2
1,3
1,4
1,5
1,2
1,5

24,3
1,5
8,55
3,45
3,14
5,71
6,9
5,42
7,4

Rata - rata

KESIMPULAN

DAFTAR PUSTAKA

1. Ralat rata-rata yang dialami alat sensor suhu
terhadap pengukuran suhu adalah 1,50C, dan
terhadap pengukuran waktu diperoleh sebesar
7,4 detik.
2. Sistem
kendali
suhu
ini
mampu
mempertahankan kawasan suhu berkisar antara
38oC-41oC untuk telur ayam, 38oC-41oC untuk
telur itik dan 32oC-35oC untuk telur walet.
3. Perancangan peralatan pengendalian suhu ini
dapat digunakan untuk aplikasi pada penetasan
telur dengan mempertahankan suhu antara 32oC41oC.

Agfianto, 2002. Belajar Mikrokontroler AT89C51/
52/55. Yogyakarta: Gava Medan.
Budiharto, Widodo, 2005. Perancangan System dan
Aplikasi Mikrokontroler, Jakarta: Gramedia.
Budiman, Arief. 2002. Menetaskan Telur Walet,
Jakarta: Penebar Swdaya.
Paimin, Farry B, 2004. Membuat dan Mengelola
Mesin Tetas, Jakarta: Penebar Swadaya
Tim Redaksi Agromedia Pustaka. 2001. Mesin
Tetas. Jakarta: Agromedia Pustaka.

33