Miniatur Inkubator Pengering Kopi Dengan Sensor Dht-11 Berbasis Arduino

DAFTAR PUSTAKA

Malvino,Albert Paul, 2003, Prinsip - prinsip Elektronika Jilid 1, Edisi Pertama, Jakarta : Salemba Teknika.

Teori dari mikrokontroller ATmega328 diambil dari : http://www.inchem.org/documents/icsc/icsc/eics0232.html Diakses pada tanggal : 19 juni 2016

Datasheet mikrokontroller ATmega328 diambil dari :

http://www.atmel.com/images/Atmel-8271-8-bit-AVR-Microcontroller ATmega328_datasheet_Complete.pdf

Diakses pada tanggal : 21 juni 2016

Datasheet Bluetooth HC-05 diambil dari :

http://www.robotshop.com/media/files/pdf/rb-ite-12-bluetooth_hc05.pdf Diakses pada tanggal : 22 juni 2016

Datasheet LCD 16 x 2 diambil dari : http://www.picaxe.com/docs/led008.pdf Diakses pada tanggal : 22 juni 2016

Datasheet Buzzer diambil dari :

https://product.tdk.com/info/en/catalog/datasheets/ef532_ps.pdf Diakses pada tanggal : 22 juni 2016

Datasheet Arduino Uno diambil dari :

https://www.arduino.cc/en/uploads/Main/arduino-uno-schematic.pdf Diakses pada tanggal : 23 juni 2016

BAB 3

PERANCANGAN DAN SISTEM

3.1. Diagram Blok Sistem

Pada projek akhir II ini akan dirancang sebuah system incubator pengering kopi berbasis arduino uno. Blok diagram sistem yang dirancang dapat dilihat dibawah ini :

LAMPU PIJAR DHT11 PROGRAM

ARDUINO LCD

CATU DAYA

TOMBOL ON/OFF

Gambar 3.1 Diagram Blog Sistem

3.2 Rangkaian Skematik LCD (Liquid Crystal Display)

Pengoperasian LCD dengan Mikrokontroler ATmega 328 menggunakan komunikasi 4 bit. Setelah sensor pelampung sudah melakukan pengukuran, variable resistor akan mengirimkan data ke mikrokontroler melalui Port A kemudian mikrokontroler menerima data ukuran jarak yang terbaca dan ditampilkan oleh LCD. Berikut adalah skematik rangkaian LCD.

2. Pin 2 dan 16 dihubungkan ke Vcc (5V),

3. Pin 3 merupakan pengaturan tegangan Contrast dari LCD,

4. Pin 4 merupakan Register Select (RS) diletakkan pada pin 12 pada

Arduino

5. Pin 5 merupakan R/W (Read/Write),

6. Pin 6 merupakan Enable diletakkan pada pin 12 pada Arduino

7. Pin 11-14 merupakan data yang diletakkan pada pin 2, 3, 4 dan 5 pada

Arduino Fungsi dari potensiometer adalah untuk mengatur gelap/terangnya karakter yang ditampilkan pada LCD.

3.3 Perancangan Power Supply (PSA)

PSA sudah otomatis terpasang pada pin Arduno yang terdiri dari satu keluaran, yaitu 5 volt. Keluaran 5 volt ini digunakan untuk mensupply tegangan ke semua rangkaian. Power supply dapat ditunjukkan pada bagian power dan pada bagian tersebut terdapat pin yang tertulis 5V yang artinya keluaran arus adalah sebesar 5V, ditunjukkan pada gambar 3.3 :

Gambar 3.3 Power Supply (PSA) terletak bagian Power pada pin 5V

Arduino uno dapat diaktifkan melalui koneksi USB atau dengan catu daya eksternal. Sumber listrik dipilih secara otomatis. Sumber daya eksternal

(non-USB) daya dapat berasal dari adaptor AC-ke-DC atau baterai. Adaptor ini dapat dihubungkan pada power pin (Gnd dan Vin).

Board Arduino uno dapat beroperasi pada pasokan eksternal dari 6 sampai

volt, board mungkin tidak stabil. Jika menggunakan tegangan lebih dari 12V,

regulator tegangan bisa panas dan merusak board.

3.4 Rangkaian pada Software Proteus

3.4.1 Rangkaian pada ISIS

Pada bagian ini akan dirancang suatu desain rangkaian sesuai dari konsep dasar alat yang akan di buat, terdapat rangkaian LCD, sensor DHT11 yang dihubungkan pada tiap-tiap pin di Arduino.

3.4.2 Rangkaian pada ARES

Pada bagian ini akan menghubungkan jalur rangkaian sesuai dari yang di buat pada ISIS dan disini akan dirangkaian kembali sesuai dengan peletakan yang diinginkan dan siap untuk di cetak pada papan PCB.

Gambar 3.5 Rangkaian pada ARES 3.5 Perancangan Perangkat Lunak

Perancangan perangkat lunak pada program mikrokontroler arduino ini menggunakan perangkat lunak software arduino IDE yang berbasis bahasa C++ yang telah dipermudah melalui library. Arduino menggunakan Software

Processing yang digunakan untuk menulis program kedalam arduino. Processing

sendiri merupakan penggabungan antara bahasa C++ dan Java.

Untuk memasukkan program kedalam sebuah mikrokontroler arduino, dibutuhkan Driver USB, IDE Arduino 1.0 dan Ardunio Uno Board agar program yang dibuat dapat berjalan di dalam mikrokontroler. Adapun langkah-langkahnya, yaitu:

A. Instalasi Driver USB

Instalasi driver untuk Arduino Uno dengan Windows 7 32 bit:

a. Hubungkan board dan tunggu Windows untuk memulai proses instalasi

driver. Setelah beberapa saat, biasanya proses ini akan gagal.

b. Klik pada Start Menu dan buka Control Panel.

c. Di dalam Control Panel, masuk ke menu System and Security. Kemudian klik pada System. Setelah tampilan System muncul, buka Device Manager.

d. Lihat pada bagian Ports (COM& LPT). Anda akan melihat sebuah port terbuka dengan nama “Arduino Uno (COMxx)”

e. Klik kanan pada port “Arduino Uno (COMxx)” dan pilih opsi “Update Driver Software”.

f. Kemudian, pilih opsi “Browse my computer for Driver software”.

g. Terakhir, masuk dan pilih file driver Uno, dengan nama “ArduinoUNO.inf”.

h. Membuat Project Baru

Buka Software Arduino 1.0.5-r2 yang dapat dilihat pada gambar dibawah ini:

Gambar 3.6 Membuka Software Arduino 1.0.5-r2

Kemudian akan muncul tampilan layer untuk menulis listing program.

Gambar 3.7 Layer Penulisan Program Project B. Pemeriksaan Listing Program

Setelah listing program di tulis semua, langkah selanjutnya proses kompilasi untuk mengecek apakah listing program yang ditulis terjadi kesalahan atau tidak, pilih menu verify, dapat dilihat pada gambar 3.8 dibawah.

Gambar 3.8 Mengecek Listing Program C. Menentukan Koneksi Port

Pada pemrograman ini perlu diperhatikan untuk koneksi portnya, karena pada pengalamatan port inilah mikrokontroler dapat berkomunikasi dengan PC atau laptop melalui komunikasi serial, pada gambar 3.9 koneksi port diatur pada COM7.

Gambar 3.9 Layer Penulisan Project

D. Save As Listing Program dan Pemilihan Board yang Digunakan

Setelah selesai menuliskan listing program klik save as terlebih dahulu, kemudian program perlu disesuaikan dengan board yang digunakan, pilih menu pilih Tools - Board yang sesuai dengan board arduino yang dipakai, seperti pada gambar dibawah ini:

Gambar 3.10 Pemilihan Board

E. Upload Program

Tahapan terakhir memasukkan program kedalam mikrokontroler, klik menu Upload, bisa dilihat pada gambar dibawah ini :

3.6 Flowchart Perancangan Sistem

Langkah-langkah sistem pemgambilan data menggunakan sensor DHT11 berbasis Arduino ini jika disederhanakan dalam bentuk flowchart dapat dilihat pada gambar 3.12.

Inisialisasi LCD

Check kondisi ruang, penunjukan Suhu dan Kelembaban akan segera

berubah sesuai berjalannya waktu

Sampel yang dimasukkan akan segera mengering

Penunjukkan Suhu & Kelembaban tidak berubah

pada LCD

SELESAI

Tidak

Ya Penunjukan awal Suhu &

Kelembaban ruang MULAI

Lampu sebagai sumber panas dialiri

arus & berada dalam keadaan On

Tekan tombol On/Off

Masukkan sampel Kopi

BAB IV

ANALISIS DAN PENGUJIAN

Bab ini akan membahas pengujian dan analisis perangkat-perangkat yang telah dirancang dan dianalisiskan berdasarkan bab-bab sebelumnya. Uji coba perangkat keras ini bertujuan untuk memastikan subsistem bekerja dengan baik agar system keseluruhan dapat bekerja dengan baik.

4.1 Hasil Uji Pengeringan

Berikut data yang dihasilkan sesuai dengan waktu yang telah ditentukan. Tabel 4.1 Data Perubahan Waktu dan Suhu dalam skala waktu

No

Waktu (menit)

Suhu (oC)

Kelembaban (%)

1 1 menit 33,12 42

2 5 menit 44,11 35,56

3 10 menit 56,01 22,44

4 20 menit 60,95 15,8

Alat pengering ini termasuk pengeringan secara buatan yang hanya memerlukan waktu sekitar 18 jam tergantung jenis alatnya. Pengeringan ini dilakukan melalui dua tahap. Tahap pertama, pemanasan pada suhu 65-100 oC untuk menurunkan kadar air dari 54% menjadi 30%. 9. _{Tahap kedua pemanasan} pada suhu 50–60 oC untuk menurunkan kadar air menjadi 8-10%. Lampu pijar yang digunakan 50 Watt sebanyak 2 (dua) buah yang memiliki rentang panas yang cukup dalam proses pengeringan.

Setelah hasil uji lanjutan, ternyata pengaruh suhu dan lama penyangraian biji kopi setelah penyangraian terhadap kadar air berbeda sangat nyata.

4.2 Pengaruh Suhu Dan Lama Penyangraian Terhadap Tingkat Kadar Air Penurunan kadar air pada biji kopi yang telah keringkan, disebabkan karena suhu yang semakin tinggi dan semakin lamanya proses penyangraian biji kopi mengakibatkan air yang terdapat pada biji kopi menguap sehingga kadar air biji kopi semakin berkurang.

Berdasarkan hasil analisa sidik ragam pengaruh perlakuan terhadap kadar air biji kopi setelah penyangraian berbeda sangat nyata. Dimana suhu dan lama penyangraian sangat berpengaruh terhadap kadar air.

Struktur bahan secara umum dapat didasarkan pada kadar air yang biasanya ditunjukkan dalam persentase kadar air basis basah atau basis kering. Persamaan dalam penentuan kadar air. Berikut rumus dalam penentuan kadar air :

Keterangan :

= Massa Basah (g) = Massa Kering (g)

A = Standart Persentase untuk biji-bijian (%) E = Hasil persen yang diperoleh (%)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil penelitian yang diperoleh dapat disimpulkan sebagai berikut :

1. Suhu dan lama penyangraian berpengaruh sangat nyata terhadap nilai kadar air biji kopi.

2. Suhu dan lama penyangraian berpengaruh sangat nyata terhadap nilai keasaman kopi.

5.2 Saran

Sebaiknya pada penelitian selanjutnya dilakukan penyimpanan dan pengemasan bubuk kopi untuk kemudian mengamati perubahan yang terjadi selama penyimpanan.

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tanaman Kopi

Kopi merupakan salah satu jenis tanaman perkebunan yang sudah lama

dibudidayakan dan memiliki nilai ekonomis yang lumayan tinggi. Kopi berasal

dari Afrika, yaitu daerah pegunungan di Etopia. Namun, kopi sendiri baru dikenal

oleh masyarakat dunia setelah tanaman tersebut dikembangkan di luar daerah

asalnya, yaitu Yaman di bagian selatan Arab.

Gambar 2.1 Buah kopi

Sejarah mencatat bahwa penemuan kopi sebagai minuman berkhasiat dan

berenergi. Pertama kali ditemukan oleh Bangsa Etiopia di benua Afrika sekitar

3000 tahun (1000 SM) yang lalu. Kopi kemudian terus berkembang hingga saat

ini menjadi salah satu minuman paling populer di dunia yang dikonsumsi oleh

berbagai kalangan masyarakat. Indonesia sendiri telah mampu memproduksi lebih

dari 400 ribu ton kopi per tahunnya. Di samping rasa dan aromanya yang menarik,

kopi juga dapat menurunkan risiko terkena penyakit kanker, diabetes, batu

2.2 Jenis-Jenis Kopi

Varietas kopi merujuk kepada subspesies kopi. Biji kopi dari dua tempat

yang berbeda biasanya juga memiliki karakter yang berbeda, baik dari aroma (dari

aroma jeruk sampai aroma tanah), kandungan kafein, rasa dan tingkat keasaman.

Ciri-ciri ini tergantung pada tempat tumbuhan kopi itu tumbuh, proses produksi

dan perbedaan genetika subspesies kopi. Terdapat dua jenis kopi yang telah

dibudidayakan di provinsi Lampung yakni kopi arabika dan kopi robusta.

2.2.1 Kopi arabika

Kopi arabika masuk ke Indonesia pada tahun 1696 yang dibawa oleh

perusahaan dagang Dutch East India Co. dari Ceylo. Kopi arabika merupakan

kopi yang paling banyak dikembangkan di dunia maupun di Indonesia khususnya.

Kopi ini ditanam pada dataran tinggi yang memiliki iklim kering sekitar

1350-1850 meter dari permukaan laut. Sedangkan di Indonesia sendiri kopi ini dapat

tumbuh subur di daerah tinggi sampai ketinggian 1200 meter diatas permukaan

laut. Jenis kopi ini cenderung tidak tahan serangan penyakit karat daun (Hemileia

vastatrix), namun kopi ini memiliki tingkat aroma dan rasa yang kuat

2.2.2 Kopi robusta

Kopi robusta atau yang disebut dengan Coffea canephora, pada awalnya

hanya dikenal sebagai semak atau tanaman liar yang mampu tumbuh hingga

beberapa meter tingginya. Hingga akhirnya kopi robusta pertama kali ditemukan

menyatakan jenis kopi robusta ini telah ditemukan lebih dahulu oleh dua orang

pengembara Inggris bernama Richard dan John Speake pada tahun 1862.

Gambar 2.2 Buah kopi robusta

Kopi robusta banyak dibudidayakan di Afrika dan Asia. Kopi robusta

dapat dikatakan sebagai kopi kelas 2, karena rasanya yang lebih pahit, sedikit

asam, dan mengandung kafein dalam kadar yang jauh lebih banyak. Selain itu,

cakupan daerah tumbuh kopi robusta lebih luas dari pada kopi arabika yang harus

ditumbuhkan pada ketinggian tertentu. Kopi ini dapat ditumbuhkan di dataran

rendah sampai ketinggian 1.000 meter diatas permuakaan laut. kopi jenis ini lebih

resisten terhadap serangan hama dan penyakit. Hal ini menjadikan kopi robusta

lebih murah.

2.3 SNI (Standar Nasional Indonesia) Kopi

Buah kopi setelah dibuang kulit, daging buah serta kulit tanduknya

menghasilkan kopi beras. Kopi beras yaitu kopi biji kering berwarna seperti telur

asin dan biasanya dijual atau diekspor. Secara umum kopi beras mengandung air,

Sejak tahun 1990, standar mutu kopi di Indonesia telah diterapkan berdasarkan

system nilai cacatnya yang mengacu pada SNI 01 – 2907 – 2008. Standar mutu sangat penting untuk dijadikan sebagai petunjuk dalam pengawasan mutu kopi.

Berikut tabel spesifikasi persyaratan mutu biji kopi bedasarkan SNI 01-2907-

2008.

Tabel 2.1 Spesifikasi persyaratan mutu biji kopi

No. Jenis Uji Satuan Persyaratan

1. Kadar air (b/b) % Maksimal 12 2. Kadar kotoran % Maksimal 0.5

3. Serangga hidup - Bebas

4. Biji berbau busuk dan ada kapang

- Bebas

5. Biji berukuran besar, tidak lolos ayakan lubang bulat ukuran diameter 7.5 mm (b/b)

% Maksimal lolos 2.5

6. Biji ukuran sedang lolos lubang ukuran diameter 6.5 mm (b/b)

% Maksimal lolos 2.5

7. Biji ukuran kecil lolos ayakan lubang bulat ukuran diameter 6.5 m, tidak lolos ayakan lubang bulat ukuran diameter 5.5 mm

(b/b)

% Maksimal lolos 2.5

Sumber : Standar Nasional Indonesia (SNI). 2008. Biji Kopi. SNI 01-2907-2008. 2.4 Proses Pengolahan Kopi

Rahardjo (2012) menyatakan bahwa, kopi yang sudah dipetik harus segera

kopi akan mengalami fermentasi dan proses kimia lainnya yang bisa menurunkan

mutu dari kopi tersebut. Apabila terpaksa belum diolah, maka kopi harus

direndam terlebih dahulu dalam air bersih yang mengalir. Menurut Ciptadi dan

Nasution (1985), proses pengolahan kopi dibagi menjadi dua yaitu proses olah

kering (dry process) dan proses olah basah (wet process).

2.4.1 Pengolahan cara kering

Menurut Ciptadi dan Nasution (1985), metode pengolahan cara kering

cocok untuk pengolahan ditingkat petani dengan lahan yang tidak luas atau

kapasitas olahan yang kecil. Untuk perkebunan besar pengolahan kopi cara kering

hanya khusus untuk kopi buah yang berwarna hijau, kopi yang mengambang, dan

kopi yang terserang bubuk. Perbedaan mengenai cara pengolahan yang dilakukan

oleh petani dan yang dilakukan oleh perkebunanperkebunan menyebabkan

perbedaan mutu kopi yang dihasilkan.

Para petani kopi umumnya hanya mengenal cara pengolahan kering.

Prinsip pengolahan ini adalah buah kopi yang sudah dipetik lalu dikeringkan

dengan panas matahari sampai buahnya menjadi kering, selama 14 sampai 20 hari.

Kopi yang telah dikeringkan dapat disimpan sebagai kopi glondongan dan

sebelum dijual kopi tersebut ditumbuk atau dikupas dengan huller untuk

menghilangkan kulit tanduk dan kulit arinya (Rahardjo, 2012).

Adapun secara berurutan tahapan pengolahan kopi cara kering dapat dilihat pada

skema berikut:

Gambar 2.3 Alur proses pengolahan kopi secara kering (dry process)

Menurut Ciptadi dan Nasution (1985) bedasarkan gambar 2.3, alur proses

pengolahan kopi secara kering atau dry process melalui beberapa proses

berikut ini:

1. Sortasi buah

Sortasi buah kopi sebetulnya sudah dimulai dilakukan sejak

pemetikan, tetapi harus diulangi pada waktu pengolahan. Sortasi pada awal

pengolahan ini dilakukan setelah kopi datang dari kebun. Kopi bewarna

hijau, hampa, dan terserang bubuk disatukan, sedangkan yang bewarna Panen

Sortasi Buah

Pengeringan

Pengemasan dan penyimpanan Sortasi Biji Kering

Buah kopi yang dipetik saat matang akan menghasilkan kualitas biji kopi

yang lebih baik daripada kopi yang belum masak atau lewat masak. Cara

pemisahan buah kopi yaitu bedasarkan berat jenis, dengan perendaman

buah kopi dengan air di dalam bak. Pada perendaman tersebut buah kopi

yang masih muda dan terserang bubuk akan mengapung, sebaliknya buah

yang sudah tua akan tenggelam. Setelah ditiriskan kemudian dilakukan

pengeringan. Di tingkat petani, karena kebutuhan ekonomi kadang-kadang

tidak dilakukan sortasi lebih dahulu, melainkan semua buah kopi hasil

pemetikan langsung dikeringkan dengan penjemuran.

2. Pengeringan

Kopi yang sudah dipetik dan disortasi harus sesegera mungkin

dikeringkan agar tidak mengalami proses kimia yang bisa menurunkan

mutu. Kopi dikatakan kering apabila waktu diaduk terdengar bunyi

gemerisik. Beberapa petani mempunyai kebiasaan merebus kopi

gelondong lalu dikupas kulitnya, kemudian dikeringkan. Kebiasaan

merebus kopi gelondong lalu dikupas kulit harus dihindari karena dapat

merusak kandungan zat kimia dalam biji kopi sehingga menurunkan mutu.

Apabila udara tidak cerah pengeringan dapat menggunakan alat pengering

mekanis. Pengeringan memerlukan waktu 2-3 minggu dengan cara

dijemur.

3. Pengupasan kulit (hulling)

Pengupasan kulit atau hulling pada pengolahan kering bertujuan

untuk memisahkan biji kopi dari kulit buah, kulit tanduk dan kulit arinya.

4. Sortasi biji kering

Tujuan sortasi untuk membersihkan biji kopi dari kotoran dan

benda asing seperti tanah, debu, ranting, kerikil, serangga, dan sortasi

bedasarkan ukuran. Biji kecil berukuran 8 mesh biji tidak lolos ayakan

dengan ukuran 3 x 3mm sedangkan biji dengan ukuran besar yaitu 3,5

mesh biji tidak lolos ayakan ukuran 5,6 x 5,6 mm. Sortasi ini biasanya

dilakukan oleh reprocessor dan eksportir untuk mendapatkan kopi yang

memenuhi syarat mutu. Sortasi dapat dilakukan dengan mesin Catador,

dengan pemisahannya bedasarkan sfesifikasi grafiti dan trommol zeaf

bedasarkan ukuran biji.

2.5 Metode Pengeringan Kopi

Kombinasi suhu dan lama pemanasan selama proses pengeringan pada

komoditi biji-bijian dilakukan untuk menghindari terjadinya kerusakan biji. Suhu

udara, kelembaban relatif udara, aliran udara, kadar air awal bahan dan kadar

akhir bahan merupakan faktor yang mempengaruhi waktu atau lama pegeringan

(Brooker dan Hall, 1974). Menurut Aak (1980), metode pengeringan kopi dapat

dilakukan dengan 3 cara yaitu:

1. Pengeringan dengan sinar matahari, dengan cara semua biji kopi diletakkan

dilantai penjemuran secara merata.

2. Pengeringan dengan menggunakan mesin pengering (buatan), dimana pada

3. Kombinasi cara alami dengan buatan.

2.5.1 Pengeringan alami

Danarti dan Najayati (2004) menyatakan bahwa, pengeringan secara alami

yaitu dengan penjemuran menggunakan matahari. Pengeringan secara alami hanya

dilakukan pada musim kemarau, karena pengeringan ini tegantung dari cuaca.

Apabila cuaca tidak baik mengakibatkan kopi cacat, bejamur dan berbau apek.

Proses pengolahan kopi secara pengeringan alami dibagi menjadi dua, yaitu

dengan proses olah basah dan kering.

Untuk proses olah kering pengeringan biji kopi untuk mencapai kadar air

12% yaitu tergantung dengan cuaca, pada waktu cuaca cerah pengeringan

dilakukan selama 2 sampai apabila cuaca mendung bahkan sampai 3 minggu.

Sedangkan dengan proses olah basah pengeringan biji kopi untuk mencapai kadar

air 12% biasanya antara 4 sampai 7 hari, hal ini juga bergantung pada cuaca saat

penjemuran. Menurut Aak (1980), Sistem pengeringan alami dilakukan dengan

cara mula-mula kopi dihamparkan dilantai penjemur dengan ketebalan sekitar 4

cm. Setiap 1-2 jam hamparan kopi dibolak-balik dengan alat menyerupai garu

yang terbuat dari bambu agar kopi cepat kering dan merata. Semakin cepat kering

maka mutu kopi semakin baik, karena frementasi cepat berakhir.

Menurut Hasan (2009) pada pengeringan alami, panas yang dipancarkan

oleh matahari sebagian banyak yang hilang pada saat melalui atmosfir dan

kehilangan itu tergantung dari cuaca. Hanya sekitar 45% sinar sampai di bumi dan

kehilangan panas tersebut bisa karena radiasi dan perbedaan elevasi yang satu

pengeringan kopi basah, karena efisiensi yang rendah maka untuk pengeringan

dengan cara penjemuran diperlukan tempat yang luas.

2.5.2 Pengeringan buatan

Sistem pngeringan secara buatan dilakukan dengan alat pengering yang

membutuhkan waktu lebih singkat di bandingkan dengan cara alami. Alat

pengering yang dilakukan pada perkebunan besar adalah mesin pengering

otomatis dan rumah pengering (tungku). Prinsip pengeringan mekanis ini adalah

pemanasan kopi melalui udara atau uap panas di dalam ruang tertutup. Selama

menggunakan otomatis tidak perlu pengadukan sedangkan dengan pengering

tungku harus dilakukan pengadukan.

Menurut Rahardjo (2012) pada perkebunan, pengeringan kopi lebih

banyak dilakukan menggunakan mesin pengering dengan alasan utamanya adalah:

1. Dengan naiknya ongkos buruh, maka biaya relatif lebih kecil karena perlu

tenaga kerja lebih sedikit dari pada penjemuran.

2. Pemakaian mesin pengering tidak tergantung dari cuaca sehingga lebih

cepat pengeringannya.

3. Effiseinsi panas yang lebih tinggi dari pada pemakaian sinar matahari atau

cara dijemur.

Dalam proses pengeringan biji kopi, uap yang terkandung dalam biji kopi

tidak langsung keluar saat biji kopi dimasukan keruangan pengering. Proses

penguapan berlangsung saat temperatur yang diinginkan tercapai yaitu 50°C. Jika

temperatur ruangan semakin tinggi maka kadar biji kopi akan cepat kering tetapi

2.5.3 Pengeringan kombinasi alami dan buatan

Pengeringan kombinasi alami dan buatan dilakukan dengan cara menjemur

kopi diterik matahari hingga kadar air mencapai 40%. Kemudian kopi dikeringkan

lagi secara buatan sampai kadar air mencapai 12%. Alat pengering yang

digunakan ialah mesin pengering otomatis ataupun dengan rumah (tungku)

pengering. Prinsip kerja kedua alat hampir sama yaitu pemanasan kopi dengan

uap atau udara di dalam ruang tertutup.

2.6 Arduino Uno

Arduino adalah sebuah board mikrokontroler yang didasarkan pada

ATmega328 (datasheet). Arduin mempunyai 14 pin digital input/output, 6 input

analog, sebuah osilator Kristal 16 MHz, sebuah koneksi USB, sebuah power jack,

sebuah ICSP header, dan sebuat tombol reset. Arduino memuat semua yang

dibutuhkan untuk menunjang mikrokontroler, mudah menghubungkannya ke

sebuah komputer dengan kabel USB atau mensuplainya dengan sebuah adaptor

AC ke DC atau baterai.

Gambar 2.4 Arduino uno

Arduino berbeda dari semua board Arduino sebelumnya, Arduino tidak

menggunakan chip driver FTDI USB-to-serial. Sebaliknya, fitur-fitur

Atmega16U2 (Atmega8U2 sampai ke versi R2) diprogram sebagai sebuah

pengubah USB ke serial. Revisi 2 dari board Arduino uno mempunyai sebuah

resistor yang menarik garis 8U2 HWB ke ground, yang lebih mudah untuk

diletakkan ke dalam DFU mode.

2.7 Sensor

Sensor adalah suatu alat yang merubah dari besaran fisika menjadi besaran

listrik. Suhu merupakan suatu besaran, karena dapat diukur, dipantau dan dapat

digunakan dalam hampir setiap sistem fisik. Besaran itu harus dapat diwakili

nilainya secara efisien dan akurat agar dapat dimanfaatkan dengan baik. Pada

dasarnya ada dua cara untuk mewakili nilai besaran tersebut, yaitu secara digital

dan analog.

2.7.1. Sensor DHT-11

Gambar 2.5 sensor DHT-11

DHT11 adalah sensor Suhu dan Kelembaban, dia memiliki keluaran sinyal digital yang dikalibrasi dengan sensor suhu dan kelembaban yang kompleks. Teknologi ini memastikan keandalan tinggi dan sangat baik stabilitasnya dalam

Sensor ini termasuk elemen resistif dan perangkat pengukur suhu NTC. Memiliki kualitas yang sangat baik, respon cepat, kemampuan anti-gangguan dan

keuntungan biaya tinggi kinerja. Setiap sensor DHT11 memiliki fitur kalibrasi sangat akurat dari kelembaban ruang kalibrasi. Koefisien kalibrasi yang disimpan dalam memori program OTP, sensor internal mendeteksi sinyal dalam proses, kita harus menyebutnya koefisien kalibrasi. Sistem antarmuka tunggal-kabel serial terintegrasi untuk menjadi cepat dan mudah. Kecil ukuran, daya rendah, sinyal transmisi jarak hingga 20 meter, sehingga berbagai aplikasi dan bahkan aplikasi yang paling menuntut. Produk ini 4-pin pin baris paket tunggal. Koneksi nyaman, paket khusus dapat diberikan sesuai dengan kebutuhan pengguna.

2.8 Liquid Crystal Display (LCD)

LCD dapat menampilkan perintah-perintah yang harus dijalankan oleh

sistem. LCD mempunyai kemampuan untuk menampilkan tidak hanya angka,

huruf abjad, kata-kata tapi juga simbol- simbol. LCD mempunyai dua bagian

penting yaitu backlight yang berguna jika digunakan pada malam hari dan

contrast yang berfungsi untuk mempertajam tampilan.

Gambar 2.6 LCD (liquid crystal display)

Prinsip kerjanya ialah ketika elektroda diaktifkan dengan medan listrik, molekul

organik yang panjang dan silindris menyesuaikan diri dengan elektroda dari

segmen. Lapisan sandwich memiliki polarizer cahaya vertikal depan dan

polarizer cahaya horisontal belakang yang diikuti dengan lapisan reflektor.

Cahaya yang dipantulkan tidak dapat melewati molekul-molekul yang telah

menyesuaikan diri dan segmen yang diaktifkan terlihat menjadi gelap dan

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Negara Indonesia memiliki banyak jenis macam perkebunan, salah satunya

yaitu perkebunan kopi. Kopi merupakan salah satu jenis tanaman perkebunan

yang sudah lama dibudidayakan di Indonesia. Kopi memiliki nilai ekonomis yang

cukup tinggi serta memiliki peranan penting bagi pertumbuhan perekonomian

sehingga sebagian besar penduduk bekerja dibidang pertanian, khususnya

perkebunan kopi.

Pada kenyataannya sebagian besar petani kopi memiliki kendala dalam

proses pengeringan kopi. Dimana proses pengeringan kopi masih dilakukan secara

tradisional dan sederhana, yaitu pengeringan menggunakan panas matahari.

Karena hanya bergantung pada panas matahari pada saat penjemuran, apabila

cuaca hujan atau mendung saja maka penjemuran kopi tidak akan maksimal

dikarenakan waktu penjemuran menjadi lebih lama. Penjemuran yang terlalu lama

mengakibatkan kualitas kopi kurang baik sehingga nilai jual kopi ikut menurun

yang berakibat para petani merugi.

Pengeringan kopi lebih baik menggunakan mesin pengering dengan

beberapa alasan seperti, tenaga kerja yang lebih sedikit dari pada proses

pengeringan kopi secara tradisional sehingga biaya yang dibutuhkan relatif lebih

kecil dan proses pengering tidak tergantung dari cuaca sehingga lebih cepat serta

lebih kontinyu pengeringannya, dari pada pemakaian sinar matahari atau cara

pengeringan harus dijaga yaitu pada temperatur sesuai dengan standar

pengeringan biji kopi agar menghasilkan proses pengeringan kopi yang lebih

berkualitas

Oleh karena itu perlu adanya perbaikan dalam proses pengeringan kopi, salah

satunya dengan cara otomatis. Dari dasar inilah perlu adanya suatu alat mesin

pengering kopi yang sudah dilengkapi dengan sistem kontrol pengatur suhu

otomatis, agar menghasilkan proses pengeringan kopi yang lebih berkualitas.

1.2 Tujuan Penulisan

Adapun tujuan dari penulisan ini adalah membuat sistem alat kontrol pengatur

suhu otomatis pada ruang pengering kopi berbasis mikrokontroler Arduino uno,

agar dapat diperoleh proses pengeringan kopi yang lebih berkualitas.

1.3 Batasan Masalah

Adapun batasan masalah yang diberikan agar penelitian ini lebih fokus dan terarah

dalam hal penganalisaan yaitu sebagai berikut:

1. Sistem kontrol dengan berbasis Arduino.

2. Proses pengolahan kopi cara kering.

3. Sensor yang digunakan pada penelitian ini adalah sensor temperatur dan

sensor kelembaban udara.

1.4 Sistematika Penulisan

Terdiri dari latar belakang, tujuan, batasan masalah, dan sistematika

penulisan tugas akhir ini.

BAB II : TINJAUAN PUSTAKA

Tinjauan pustaka berisikan tentang teori yang berhubungan dan

mendukung masalah yang diambil.

BAB III : PERANCANGAN SISTEM

Terdiri atas hal-hal yang berhubungan dengan pelaksanaan perancangan

prosedur pembuatan dan diagram alir pelaksanaan dari program.

BAB IV : PENGUJIAN DAN HASIL

Berisikan hasil pengujian dan pembahasan dari data-data yang

diperoleh setelah pengujian.

BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN

Berisikan hal-hal yang dapat disimpulkan dan saran-saran yang ingin

disampaikan dari penelitian ini.

DAFTAR PUSTAKA

MINIATUR INKUBATOR PENGERING KOPI DENGAN

SENSOR DHT-11 BERBASIS ARDUINO

ABSTRAK

Kopi merupakan salah satu jenis tanaman perkebunan yang sudah lama

dibudidayakan di provinsi Lampung, karena memiliki nilai ekonomis yang cukup

tinggi serta memiliki peranan penting bagi pertumbuhan perekonomian. Pada

kenyataannya sebagian besar petani kopi di provinsi Lampung memiliki kendala

dalam proses pengeringan yaitu ketergantungan dengan cuaca sehingga waktu

pengeringan menjadi lebih lama. Pengeringan yang terlalu lama mengakibatkan

kualitas kopi yang kurang baik sehingga nilai jual kopi ikut menurun yang

berakibat para petani merugi.

Oleh karena itu perlu adanya perbaikan dalam proses pengeringan kopi, salah

satunya dengan cara otomasi. Otomasi memiliki tujuan memberikan kemudahan,

meningkatkan efektifitas kerja sistem sehingga produktifitas meningkat dan biaya

produksi menurun. Maka dalam penelitian ini, dilakukan pembuatan dan

pengujian sistem alat kontrol pengatur suhu otomatis pada ruang pengering kopi

berbasis mikrokontroler Arduino uno agar dapat diperoleh proses pengeringan

kopi yang lebih berkualitas.

Langkah-langkah proses pembuatan meliputi, perangkat keras dan perangkat

lunak. Dari hasil penelitian yang telah dilakukan menunjukan bahwa, sistem

kontrol otomatis dapat berjalan dengan baik untuk berbagai beban pengeringan

yang berbeda. Hal ini dapat ditunjukan dari hasil pengujian dengan beban biji kopi

MINIATUR INKUBATOR PENGERING KOPI DENGAN SENSOR

DHT-11 BERBASIS ARDUINO

TUGAS AKHIR

ENNY GAFRIANI BR TARIGAN

132411059

PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2016

MINIATUR INKUBATOR PENGERING KOPI DENGAN SENSOR

DHT-11 BERBASIS ARDUINO

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli

Madya

ENNY GAFRIANI BR TARIGAN

132411059

PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2016

PERSETUJUAN

Judul : Miniatur Inkubator Pengering Kopi Dengan Sensor Dht-11 Berbasis Arduino

Kategori : Tugas Akhir

Nama : Enny Gafriani Br Tarigan

Nomor Induk Mahasiswa : 132411059

Program Studi : Diploma Tiga (D-3) Metrologi Dan Instrumentasi

Departemen : Fisika

Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara

Disetujui di

Medan, Juli 2016

Disetujui Oleh

Program Studi D3 Metrologi dan Instrumentasi FMIPA USU

Ketua, Pembimbing,

Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc

PERNYATAAN

MINIATUR INKUBATOR PENGERING KOPI DENGAN

SENSOR DHT-11 BERBASIS ARDUINO

TUGAS AKHIR

Saya menyatakan bahwa laporan Tugas Akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing di sebutkan sumbernya

Medan, Juli 2016

ENNY GAFRIANI BR TARIGAN

132411059

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT dengan limpah karunia-Nya penulis mendapatkan kemudahan serta kelancaran sehingga dapat menyelesaikan penulisan tugas akhir ini sesuai waktu yang telah ditetapkan. Sholawat dan salam semoga senantiasa tercurahkan kepada Rasulullah SAW sang pembawa petunjuk dan selalu menjadi inspirasi dan teladan bagi penulis.

Tugas Akhir ini disusun untuk melengkapi persyaratan dalam mencapai gelar Ahli Madya pada Program Studi Diploma Tiga (D-3) Metrologi dan Instrumentasi Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

Adapun judul Tugas Akhir ini adalah

MINIATUR INKUBATOR PENGERING KOPI DENGAN SENSOR

DHT-11 BERBASIS ARDUINO

Penulis menyadari bahwa tersusunnya Tugas Akhir ini dari Do’a,

perhatian, bimbingan, motivasi dan dukungan berbagai pihak, sehingga dengan keikhlasan dan kerendahan hati pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada bapak Junedi Ginting selaku dosen pembimbing yang telah banyak membantu dan mendukung penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. Terima kepada Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc selaku Ketua Program Diploma Tiga (D-3) Metrologi dan Instrumentasi FMIPA USU, Dekan dan Pembantu Dekan FMIPA USU, seluruh Dosen dan Karyawan Program Studi Diploma Tiga (D-3) Metrologi dan Instrumentasi FMIPA USU dan rekan – rekan kuliah.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam pembuatan Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca yang bersifat membangun dalam penyempurnaan Tugas Akhir ini.

Semoga laporan ini menjadi ibadah yang baik bagi penulis dan menjadi ilmu yang bermanfaat bagi pembaca.

MINIATUR INKUBATOR PENGERING KOPI DENGAN

SENSOR DHT-11 BERBASIS ARDUINO

ABSTRAK

Kopi merupakan salah satu jenis tanaman perkebunan yang sudah lama

dibudidayakan di provinsi Lampung, karena memiliki nilai ekonomis yang cukup

tinggi serta memiliki peranan penting bagi pertumbuhan perekonomian. Pada

kenyataannya sebagian besar petani kopi di provinsi Lampung memiliki kendala

dalam proses pengeringan yaitu ketergantungan dengan cuaca sehingga waktu

pengeringan menjadi lebih lama. Pengeringan yang terlalu lama mengakibatkan

kualitas kopi yang kurang baik sehingga nilai jual kopi ikut menurun yang

berakibat para petani merugi.

Oleh karena itu perlu adanya perbaikan dalam proses pengeringan kopi, salah

satunya dengan cara otomasi. Otomasi memiliki tujuan memberikan kemudahan,

meningkatkan efektifitas kerja sistem sehingga produktifitas meningkat dan biaya

produksi menurun. Maka dalam penelitian ini, dilakukan pembuatan dan

pengujian sistem alat kontrol pengatur suhu otomatis pada ruang pengering kopi

berbasis mikrokontroler Arduino uno agar dapat diperoleh proses pengeringan

kopi yang lebih berkualitas.

Langkah-langkah proses pembuatan meliputi, perangkat keras dan perangkat

lunak. Dari hasil penelitian yang telah dilakukan menunjukan bahwa, sistem

kontrol otomatis dapat berjalan dengan baik untuk berbagai beban pengeringan

yang berbeda. Hal ini dapat ditunjukan dari hasil pengujian dengan beban biji kopi

DAFTAR ISI

Halaman

Persetujuan i

Pernyataan ii

Penghargaan iii

Abstrak iv

Abstract v

Daftar Isi vi

Daftar Tabel viii

Daftar Gambar ix

Bab 1. Pendahuluan

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Tujuan Penulisan 2

1.3 Batasan Masalah 2

1.4 Sistematika Penulisan 2

Bab 2. Tinjauan Pustaka

2.1. Tanaman kopi 4

2.2. Jenis-jenis Kopi 5

2.2.1. Kopi Arabika 5

2.2.2. Kopi Robusta 5

2.3. SNI (Standar Nasional Indonesia) 6

2.4.1. Pengolahan Cara Kering 8

2.5. Metode Pengeringan Kopi 11

2.5.1. Pengeringan Alami 12

2.5.2. Pengeringan Buatan 13

2.5.3. Pengeringan Kombinasi Alami dan Buatan 13

2.6. Arduino Uno 14

2.7. Sensor 15

2.7.1. Sensor DHT-11 15

2.8. LCD 16

Bab 3. Perancangan dan Pembuatan

3.1. Diagram Block Sistem 17

3.2. Rangkaian Skematik LCD 17

3.3. Perancangan Power Supply 18

3.4. Rangkaian pada Software Proteus 19

3.4.1 Rangkaian pada ISIS 19

3.4.2 Rangkaian pada ARES 19

3.5. Perancangan Perangkat Lunak 20

3.6. Flowchart Perancangan Sistem 24

Bab 4. Analisis dan Pengujian

4.1. Hasil Uji Pengeringan 25

Bab 5. Kesimpulan dan Saran

5.1 Kesimpulan 27

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Spesifikasi persyaratan mutu biji kopi 7

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 buah kopi 4

GAmbar 2.2 buah kopi robusta 6

Gambar 2.3Alur proses pengolahan kopi secara kering 14

Gambar 2.4 Arduino uno 15

Gambar 2.5 Sensor Dht-11 15

Gambar 2.6 LCD (liquid crystal display) 16

Gambar 3.1 Diagram Blog Sistem 17

Gambar 3.2 Skematik LCD 16x2 dihubungkan pada Arduino 17 Gambar 3.3 Power Supply (PSA) terletak bagian Power pada pin 5V 18

Gambar 3.4 Rangkaian pada ISIS 19

Gambar 3.5 Rangkaian pada ARES 20

Gambar 3.6 Membuka Software Arduino 1.0.5-r2 21

Gambar 3.7 Layer Penulisan Program Project 21

Gambar 3.8 Mengecek Listing Program 22

Gambar 3.9 Layer Penulisan Project 22

Gambar 3.10 Pemilihan Board 23

Gambar 3.11 Upload Program 23

MINIATUR INKUBATOR PENGERING KOPI DENGAN

SENSOR DHT-11 BERBASIS ARDUINO

ABSTRAK

Kopi merupakan salah satu jenis tanaman perkebunan yang sudah lama dibudidayakan di provinsi Lampung, karena memiliki nilai ekonomis yang cukup tinggi serta memiliki peranan penting bagi pertumbuhan perekonomian. Pada kenyataannya sebagian besar petani kopi di provinsi Lampung memiliki kendala dalam proses pengeringan yaitu ketergantungan dengan cuaca sehingga waktu pengeringan menjadi lebih lama. Pengeringan yang terlalu lama mengakibatkan kualitas kopi yang kurang baik sehingga nilai jual kopi ikut menurun yang berakibat para petani merugi.

Oleh karena itu perlu adanya perbaikan dalam proses pengeringan kopi, salah satunya dengan cara otomasi. Otomasi memiliki tujuan memberikan kemudahan, meningkatkan efektifitas kerja sistem sehingga produktifitas meningkat dan biaya produksi menurun. Maka dalam penelitian ini, dilakukan pembuatan dan pengujian sistem alat kontrol pengatur suhu otomatis pada ruang pengering kopi berbasis mikrokontroler Arduino uno agar dapat diperoleh proses pengeringan kopi yang lebih berkualitas.

Langkah-langkah proses pembuatan meliputi, perangkat keras dan perangkat lunak. Dari hasil penelitian yang telah dilakukan menunjukan bahwa, sistem kontrol otomatis dapat berjalan dengan baik untuk berbagai beban pengeringan yang berbeda. Hal ini dapat ditunjukan dari hasil pengujian dengan beban biji kopi 100 gram pada suhu ruang pengering kopi tetap terjaga.

DAFTAR ISI

Halaman

Persetujuan i

Pernyataan ii

Penghargaan iii

Abstrak iv

Abstract v

Daftar Isi vi

Daftar Tabel viii

Daftar Gambar ix

Bab 1. Pendahuluan

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Tujuan Penulisan 2

1.3 Batasan Masalah 2

1.4 Sistematika Penulisan 2

Bab 2. Tinjauan Pustaka

2.1. Tanaman kopi 4

2.2. Jenis-jenis Kopi 5

2.2.1. Kopi Arabika 5

2.2.2. Kopi Robusta 5

2.3. SNI (Standar Nasional Indonesia) 6

2.4.1. Pengolahan Cara Kering 8

2.5. Metode Pengeringan Kopi 11

2.5.1. Pengeringan Alami 12

2.5.2. Pengeringan Buatan 13

2.5.3. Pengeringan Kombinasi Alami dan Buatan 13

2.6. Arduino Uno 14

2.7. Sensor 15

2.7.1. Sensor DHT-11 15

2.8. LCD 16

Bab 3. Perancangan dan Pembuatan

3.1. Diagram Block Sistem 17

3.2. Rangkaian Skematik LCD 17

3.3. Perancangan Power Supply 18

3.4. Rangkaian pada Software Proteus 19

3.4.1 Rangkaian pada ISIS 19

3.4.2 Rangkaian pada ARES 19

3.5. Perancangan Perangkat Lunak 20

3.6. Flowchart Perancangan Sistem 24

Bab 4. Analisis dan Pengujian

4.1. Hasil Uji Pengeringan 25

4.2. Pengaruh suhu dan lama penyangraian terhadap tingkat 26 kadar air

Bab 5. Kesimpulan dan Saran

5.1 Kesimpulan 27

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 2.1 Spesifikasi persyaratan mutu biji kopi 7 Tabel 4.1 Data Perubahan Waktu dan Suhu dalam skala waktu 25

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 buah kopi 4

GAmbar 2.2 buah kopi robusta 6

Gambar 2.3Alur proses pengolahan kopi secara kering 14

Gambar 2.4 Arduino uno 15

Gambar 2.5 Sensor Dht-11 15

Gambar 2.6 LCD (liquid crystal display) 16

Gambar 3.1 Diagram Blog Sistem 17

Gambar 3.2 Skematik LCD 16x2 dihubungkan pada Arduino 17 Gambar 3.3 Power Supply (PSA) terletak bagian Power pada pin 5V 18

Gambar 3.4 Rangkaian pada ISIS 19

Gambar 3.5 Rangkaian pada ARES 20

Gambar 3.6 Membuka Software Arduino 1.0.5-r2 21

Gambar 3.7 Layer Penulisan Program Project 21

Gambar 3.8 Mengecek Listing Program 22

Gambar 3.9 Layer Penulisan Project 22

Gambar 3.10 Pemilihan Board 23

Gambar 3.11 Upload Program 23