Penggunaan Mikrokomputer untuk Pengukuran serta Pengendalian Suhu dan Kelembaban pada Model Ruang Percobaan

PENGGUNAAN MIKROKOMPUTER UNTUK PENGUKURAN
SERTA PENGENDALIAN SUHU DAN KELEMBABAN
PADA MODEL RUANG PERCOBAAN

Oleh

JAMES KAROSEKALI

F 271689

1994
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PEKTANIAN BOGOR
BOGOR

J a m e s Karosekali.
F 27.1689.
PENGGUNAAN MIKROKOMPUTER
UNTUK PENGUKURAN SERTA PENGENDALIAN SUHU DAN KELEMBABAN
PADA MODEL RUANG PERCOBAAN. Dibawah b i m b i n g a n Ir. S u s i l o
sarwono.


RINGKASAN

S a l a h s a t u t a h a p a n p a s c a panen h a s i l p e r t a n i a n a d a l a h
pengolahan.

Dalam p e n g o l a h a n m a u p u n r i s e t d i b u t u h k a a n

p e r a l a t a n y a n g m e n u n j a n g d e n g a n kemampuan d a n k e t e l i t i a n
y a n g t i n g g i s e h i n g g a t i d a k t e r j a d i penyimpangan-penyimp a n g a n mutu.
Mikrokomputer merupalcan s a l a h s a t u p r o d u k e l e k t r o n i k a
y a n g s e d a n g berkembang s a a t i n i ,

mempunyai k e u n g g u l a n d a -

l a n mengolah i n £ o r m a s i , memecahkan m a s a l a h d e n g a n k e c e p a tan,

k e t e l i t i a n dan k a p a s i t a s yang s a n g a t t i n g g i .

Selain


i t u j u g a mempunyai f a s i l i t a s u n t u k s u a t u p r o s e s k o n t r o l
y a n g d a p a t d i k e n d a l i k a n dengan p e r a n g k a t l u n a k .

Dengan

b a n t u a n a l a t l i o n t r o l o t o m a t i k i n i , pengawasan dan pengat u r a n yang h a r u s d i l a k u k a n b e r u l a n g - u l a n g

dapat dialihkan

d a r i m a n u s i a s e h i n g g a p e k e r j a a n y a n g r u t i n d a n membosankan

a k a n m e n j a d i l e b i h mudah d a n menyenangkan.
Mikrokompuer a d a l a h komputer d i g i t a l y a n g t e r d i r i d a r i
%

s e b u a h m i k r o p r o s s e s o r , ROM (Read Only Memory), RAM (Random
Access Memory) d a n a n t a r muka I / O

(Input Output).


IBM PC

XT/AT menggunakan CPU d e n g a n p e n y e d i a a n memory 6 5 , 5 3 6 a l a m a t y a n g b i s a d i h u b u n g k a n dengan p e r i n t a h pembacaan a t a u

i n f o r m a s i m a s u k a n d a r i l u a r k e 110 p o r t d a n p e r i n t a h o u t
a t a u i n f o r m a s i y a n g d i k i r i m k e l u a r m e l a l u i 110 p o r t .
P r i n s i p d a s a r dan mekanisme k e r j a i n s t r u m e n a d a l a h
p e n g e n d a l i a n a l a t pelembab d a n p e n g e r i n g m e l a l u i s a k l a r

r e l e s e r t a p e n g e n d a l i a n a l a t p e m a n a s d e n g a n s i s t e m PID.
Pada s i s t e m r e l e t e r d a p a t

2 t i t i k k e r j a y a i t u p a d a kon-

d i s i kontak dan tidak kontak.
masing-masing

Digunakan 2 b u a h rele


u n t u k pompa p e l e m b a b d a n pompa p e n g e r i n g .

S a a t RH b e r a d a p a d a k o n d i s i l e b i h k e c i l d a r i k o n d i s i yang
d i k e h e n d a k i maka r e l e p e l e m b a b b e r a d a pada k o n d i s i k o n t a k ,
s e d a n g k a n p a d a k o n d i s i RH l e b i h b e s a r d a r i k o n d i s i y a n g
d i k e h e n d a k i maka r e l e pompa p e n g e r i n g akan k o n t a k s e d a n g kan r e l e p e l e m b a b s e b a l i k n y a , d e m i k i a n s e t e r u s n y a d e n g a n
sangat cepat.

Untuk s i s t e m p e m a n a s ,

lampu a k a n s e m a k i n

r e d u p j i k a s u h u mendekati s u h u yang d i k e h e n d a k i d a n s e b a liknya.
Secara g a r i s besar instrumen i n i t e r d i r i d a r i
Unit Pengindra,

( 2 ) U n i t P e n g k o n v e r s i Analog k e

( 3 ) Unit I n p u t Output,


( 4 ) Mikrokomputer,

k o n v e r s i D i g i t a l k e Analog,

(G)

:

(I)

Digital,

(5) Unit

Peng-

U n i t S a k l a r E l e k t r o n i k dan

( 7 ) U n i t C a t u Daya.


D e n g a n m e n g g u n a k a n I C LM 3 5 C s e b a g a i

s e n s o r suhu,

d i p e r o l e h h u b u n g a n yang l i n i e r a n t a r a p e r u b a h a n t e m p e r a t u r
dengan p e r u b a h a n tegangan yang

dihasilkan sensor.

d a s a r k a n p e n e l i t i a n d i p e r o l e h hubungan a n t a r a

Ber-

perubahan

t e m p e r a t u r d e n g a n E B B ( e k i v a l e n BiLangan B i n e r ) a d a l a h :

T

=


8.259680757

+

0.2754581

*

EBB.

persamaan yang linier diperoleh dari

R = 20.85414308 + 0.345064566

Sedangkan

sensor RH adalah

* EBB.


Dalam sistem pengkonversian analog ke digital dengan
menggunakan ADC 0809 diperoleh persamaan antara tegangan
analog

dengan EBB

0.019610 * EBB.
D

=

yang

dihasilkan

:

A


=

0.000412

Sedangkan persamaan untuk DAC diperoleh

0.00293087 + 0.016132087

+
:

* EBB.

Percobaan untuk penyimpanan gabah selama 4 jam pada RH
50% dan 64% pada ruang kontrol dan ruang terbuka, diperoleh hasil bahwa ruang lcontrol dapat mengurangi laju pertambahan kadar air gabah.

INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

PENGGUNAAN MIKROKOPUTER UNTUK PENGUKURAN

SERTA PENGENDALIAN SUHU DAN KELEMBABAN
PADA MODEL RUANG PERCOBAAN

Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknologi Pertanian
pada Jurusan Mekanisasi Pertanian
Fahvltas Teknologi Pertanian

Oleh
James Karosekali

F 27.1689

Lulus tanggal: 20 September 1994

Disetujui,

RIWAYAT RIDUP


Penulis dilahirkan pada tanggal 29
wanan, Sumatera Utara.

Mei 1971 di Bela-

Penulis adalah anak kedua

dari

empat bersaudara dari Bapak B. Karosekali dan Ibu J Br.
Sebayang .
Pendidikan Dasar hingga Sekolah Menengah pertama diselesaikan di Belawan, Kotamadya

Medan,

Sumatera Utara

di Sekolah Dasar Negeri No. 060962 tahun 1978 hingga 1984,
selanjutnya diterima di Sekolah Menengah Pertama Hang-Tuah
I Belawan dan lulus pada tahun 1987, kemudian penulis
melanjutkan ke Sekolah Menengah Atas Negeri Pancurbatu
Kabupaten Deli Serdang, Sumatra Utara, lulus tahun 1990.
Pada tahun 1990 penulis diterima sebagai mahasiswa
pada Tingkat Persiapan Bersama, Institut Pertanian Bogor
melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Pada tahun 1991 terdaftar sebagai mahasiswa Fakultas Teknologi
Pertanian

Jurusan Mekanisasi

Pertanian, Institut Perta-

nian Bogor.
Sejak tahun 1991 penulis aktif sebagai Guru

Sekolah

Minggu Gereja GBKP Bogor, tahun 1994 penulis dipercayakan
sebagai ketua.

KATA PENGANTAR

P u j i s y u k u r k e h a d i r a t Tuhan Yang Maha Esa a t a s s e g a l a
hikmatNya s e h i n g g a p e n u l i s d a p a t m e n y e l e s a i k a n s k r i p s i
ini.
Pada ' k e s e m p a t a n i n i p e n u l i s mengucapkan b a n y a k t e r i m a
k a s i h kepada Bapak Ir. S u s i l o Sarwono s e l a k u pemimbing
akademik

,

y a n g t e l a h banyak m e m b e r i k a n p e n g a r a h a n s e r t a

bimbingan d a n s a r a n - s a r a n

s e l a m a p e n e l i t i a n h i n g g a pe-

nulisan skripsi i n i .
P e n u l i s j u g a mengucapkan b a n y a k t e r i m a k a s i h k a p a d a

I r . Dyah W u l a n d a n i s e l a k u

Bapa).: I r . Agus S u t e j o d a n I b u
dosen penguji,

y a n g t e l a h banyak memberikan s a r a n - s a r a n

demi k e s e m p u r n a a n p e n u l i s a n s k r i p s i i n i .
Rasa h o r m a t

yang t u l u s p e n u l i s h a t u r k a n k a p a d a Ayah-

a n d a dan I b u n d a t e r c i n t a ,
nulis tercinta

Kepada Abang dan A d i k - a d i k

Iswanda, Perdamenta dan c h a r l e s ,

pe-

penul is

h a t u r k a n t e r i m a k a s i h a t a s d o r o n g a n d a n doa yang t e l a h d i b e r i k a n k e p a d a p e n u l i s selama i n i .
Rasa t e r i m a k a s i h
T a r m a , E r w i n d a n Wahyu

juga p e n u l i s s a m p a i k a n k e p a d a P a k
s e b a g a i s t a f PAU-CITS,

Nyoman,

B o n i , H i l m a n , R o b i n s o n , L a u r a d a n A l e x yang b a n y a k m e m bantu penulis selama penelitian.
P e n u l i s j u g a mengucapkan t e r i m a k a s i h k e p a d a r e k a n r e k a n s e p e l a y a n a n Guru-Guru

S e k o l a h Minggu G e r e j a B a t a k

Karo P r o t e s t a n Bogor s e r t a r e k a n - r e k a n
vii

t e r c i n t a d i Wisma

A s m a t B a t e n g 1 0 7 Dramaga a t a s s e g a l a p e r h a t i a n dan dukung-

annya s e l a m a i n i .
T e r a k h i r dengan s e g a l a r a s a k a s i h d a n s a y a n g , p e n u l i s
b e r i k a n penghargaan d a n ucapan t e r i m a k a s i h yang t u l u s
b u a t k e k a s i h p e n u l i s E r w i n a S u r y a S e t i a w a t y P e l a w i yang
t e l a h d e n g a n penuh k e s a b a r a n

,

memberi d o r o n g a n dan doa

hingga p e n u l i s dapat menyelesaikan

Semoga karya i n i

studi:

banyak memberi m a n f a a t .

Bogor,

September 1 9 9 4

Penulis

DAFTAR IS1

Halaman

I.

I1 .

RINGKASAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

ii

RIWAYAT HIDUP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

vi

KATA PENGANTAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

vi i

DAFTAR TABEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

ix

DAFTAR GAMBAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

xi

DAFTAR LAMPIRAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

xii

PENDAHULUAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1

A . Latar Belakang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1

B . Tujuan Penelitian . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2

TINJAUAN PUSTAKA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3

A . Kelembaban dan Suhu Ruangan . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3

B . Ruang Kontrol Kelembaban Produk ETS . . . . . . . . . . .

7

C . Sistem Pengindra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9

C.1. Tinjauan Umum Sistem Pengindra . . . . . . . . . . .

9

C.2. Sistem Pengindra Kelembaban . . . . . . . . . . . . . .

11

C.3. Sensor Suhu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12

D . Sistem Pengkonversi Analog ke Digital . . . . . . . . .

16

D.1. ADC Menggunakan Pencacah . . . . . . . . . . . . . . . . .

16

D.2. ADC jenis Penjajakan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

18

D.3. ADC Pendekatan Berturut . . . . . . . . . . . . . . . . . .

19

E . Sistem Mikroprossesor dan Komputer IBM . . . . . . .

22

E.1. Sistem Mikroprossesor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

22

E.2.

S i s t e m K o m p u t e r IBM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

RANCANGAN INSTRUMEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

I11 .

A. Pendekatan Desain............................
B

.

D e s a i n Fungsional

............................

B.1. U n i t Penambah Kelembaban

................

...................................

B.2.

Pompa

B.3.

Sensor

.................................

B.4. U n i t Pemanas............................
B.5.

Interfacing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

B.6.

PC IBM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

C. Desain S t r u k t u r a l............................
IV.

METODA P E N E L I T I AN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A . W a k t u dan T e m p a t
B . B a h a n dan A l a t

.............................

...............................

C . P r o s e d u r Penelitian
V.

H A S I L DAN PEMBAHASAN

..........................

............................

A . Kinerja A l a t P e l e m b a b .
E

.

Kinerja Desikator

.......................

............................

C . K i n e r j a A l a t Pemanas

.........................

D . Kinerja Sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
E

.

K i n e r j a ADC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

F . Kinerja DAC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
G . K i n e r j a U n i t Input O u t p u t
H. Kinerja Sistem Kontrol

....................

.......................

I . Percobaan Untuk Penyimpanan Gabah . . . . . . . . . . . .
VI

.

KESIMPULAN DAN SARAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .