Alat Ukur Fermentasi Kelembaban dan Suhu Tempe Menggunakan Sensor Dht22 Berbasis Arduino Nano

DAFTAR PUSTAKA

Astuti, 1999, History of the Development of Tempe. Di dalam Agranoff, hlm. 2– 13, Andi, Yogyakarta

Syaikul Abid, Tugas Akhir Teknik Elektro Universitas Udayana, Perancangan

Mesin Penetas Telur Berbasis Arduino nano, Elangga, Surabaya, 2006

Hadi, Akses Sensor suhu dan kelembaban DHT22 berbasis Arduino nano, http://artaelectronic.com/?arta=222&idd=Akses%20Sensor%20suhu%20d an%20kelembaban%20SHT11%20berbasis%20mikrokontroler

Agustin Widya Gunawan, Cendawan dalam Praktikum Laboratorium, IPB Press, Bogor, 2009

BAB III

PERANCANGAN ALAT 3.1Gambaran Umum

Pada tugas akhir ini akan dirancang sebuah prototype alat pengukur kelembabab dan suhu dengan menggunakan Arduino nano. Keluaran dari prototipe berupa tampilan karakter pada LCD. Blok diagram alat yang dirancang dapat dilihat pada Gambar 3.1.

Gambar 3.1. Diagram Blok Sistem

Penjelasan blok sistem adalah sebagai berikut :

• Sensor DHT22 merupakan input yang akan membaca kelembaban dan suhu tempe

SENSOR DHT22 ARDUINO NANO LCD

DRIVER

• Nilai yang akan diolah oleh Arduino melalui pin Analog untuk didapatkan nilai kelembaban yang sesuai.

3.2 Flowchart Suhu dan Kelembaban Tempe

TIDAK YA

Gambar 3.2. Flowchart Kelembaban Suhu Tempe

start

Baca

Terbaca

Hitung Suhu

Hitung Kelembaban

Arduino Nano

Suhu

Hidup Kipas Mati Kipas

3.3 Perancangan Perangkat Keras

Pada perancangan perangkat keras, hal yang dilakukan dengan mengintegrasikan modul perangkat-perangkat dengan Arduino sebagai pemroses data. Gambar 3.2 menunjukkan rangkaian keseluruhan prototipe alat yang akan

Gambar 3.3.Rangkaian Keseluruhan 3.3.1 Rangkaian Sensor DHT22

Pada perancangan ini, rangkaian sensor DHT22 dikoneksikan dengan Arduino sebagai pusat kontrol melalui pin Analog.

3.3.2 Rangkaian LCD

Modul LCD terdiri dari sejumlah memory yang digunakan untuk display. Semua teks yang kita tuliskan ke modul LCD akan disimpan didalam memory ini, dan modul LCD secara berturutan membaca memory ini untuk menampilkan teks ke modul LCD itu sendiri.

Gambar 3.5 Peta Memory LCD character 2x16

Pada peta memori diatas, daerah yang berwarna biru (00 s/d 0F dan 40 s/d 4F) adalah display yang tampak. Jumlahnya sebanyak 16 karakter per baris dengan dua baris. Angka pada setiap kotak adalah alamat memori yang bersesuaian dengan posisi dari layar. Dengan demikian dapat dilihat karakter pertama yang berada pada posisi baris pertama menempati alamat 00h dan karakter kedua yang berada pada posisi baris kedua menempati alamat 40h.

Agar dapat menampilkan karakter pada display maka posisi kursor harus terlebih dahulu diset. Instruksi Set Posisi Kursor adalah 80h dengan demikian untuk menampilkan karakter, nilai yang terdapat pada memory harus ditambahkan dengan 80h. Sebagai contoh, jika kita ingin menampilkan huruf “A” pada baris kedua pada posisi kolom ke sepuluh, maka sesuai dengan peta memory, posisi karakter pada kolom 10 dari baris kedua mempunyai alamat 4Ah, sehingga sebelum kita menampilkan huruf “A” pada LCD, kita harus mengirim instruksi set posisi kursor, dan perintah untuk instruksi ini adalah 80h ditambah dengan alamat

80h + 4Ah = 0Cah. Sehingga dengan mengirim perintah 0Cah ke LCD, akan menempatkan kursor pada baris kedua dan kolom ke 10.

3.3.3 LED

Lampu LED adalah dioda pemancar cahaya (LED) produk yang dirakit menjadi lampu (atau lampu) untuk digunakan dalam perlengkapan pencahayaan. lampu LED memiliki umur dan efisiensi listrik yang beberapa kali lebih lama dari lampu pijar, dan secara signifikan lebih efisien daripada kebanyakan lampu neon, dengan beberapa chip mampu memancarkan lebih dari 300 lumen per watt (seperti yang diklaim oleh Cree dan beberapa produsen LED lain).

Beberapa lampu LED dibuat untuk menjadi pengganti drop-in langsung kompatibel untuk lampu pijar atau lampu neon. Sebuah kemasan lampu LED dapat menunjukkan output lumen, konsumsi daya dalam watt, suhu warna dalam kelvin atau keterangan (misalnya "hangat putih"), kisaran suhu operasi, dan kadang-kadang setara watt dari lampu pijar output bercahaya serupa.

Kebanyakan LED tidak memancarkan cahaya ke segala arah, dan karakteristik directional mereka mempengaruhi desain lampu, meskipun lampu omnidirectional yang memancarkan cahaya lebih sudut 360 ° menjadi lebih umum. Output cahaya LED tunggal kurang dari yang pijar dan lampu neon kompak; di sebagian besar aplikasi beberapa LED digunakan untuk membentuk sebuah lampu, meskipun versi daya tinggi (lihat di bawah) menjadi tersedia.

3.3.4 Power Supply

Pencatu daya ini adalah mengubah tegangan AC menjadi tegangan AC

disearahkan dengan menggunakan rangkaia

akhir ditambahka

DC yang dihasilkan oleh pencatu daya jenis ini tidak terlalu bergelombang.

Gambar 3.6 Rangkaian Power Supply 3.3.5 Papan PCB

Layout PCB adalah bagian yang berfungsi untuk merakit

komponen-komponen elektronika menjadi rangkaian elektronika. Layout PCB atau dengan bahasa lain Papan Rangkaian Tercetak adalah hasil penerapan skema rangkaian elektronika yang telah disesuaikan dengan bentuk fisik komponen dan tata letak komponen elektronika untuk membuat suatu sistem atau fungsi pemroses sinyal.

3.3.6 SKEMA LCD

BAB IV

HASIL PEMBAHASAN & ANALISA

4.1 Pengujian Alat/Perangkat

Pengujian perangkat dilakukan dengan pengecekan pada masing-masing

perangkat yang dirancang serta pengujian komponen penunjang lainnya. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kondisi perangkat yang dirancang.

4.1.1 Pengujian Rangkaian arduino

Pengujian ini menggunakan arduini promini

Berikut ini program nya :

/*

Blink

Turns on an LED on for one second, then off for one second, repeatedly.

Most Arduinos have an on-board LED you can control. On the Uno and

Leonardo, it is attached to digital pin 13. If you're unsure what

pin the on-board LED is connected to on your Arduino model, check

This example code is in the public domain.

modified 15 Juli 2016

by Scott Fitzgerald

*/

// the setup function runs once when you press reset or power the board

void setup() {

// initialize digital pin 13 as an output.

pinMode(13, OUTPUT);

}

// the loop function runs over and over again forever

void loop() {

digitalWrite(13, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level)

delay(1000); // wait for a second

digitalWrite(13, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW

delay(1000); // wait for a second

}

Program ini bertujuan untuk menghidupkan/ mematikan LED pada board arduino yg terletak pada pin 13.

Hasil : arduino dapat menghidupkan/mematikan led selama 1 detik dan terbukti arduino bisa mengontrol sesuatu, dalam hal ini adalah waktu penyalaan LED.

4.1.2 Pengujian LCD

Pengujian LCD pada proyek ini dimaksudkan untuk mengecek apakah data yang dibutuhkan dapat diproses dan ditampilkan hasilnya pada LCD sehingga dapat diketahui jika ada kesalahan pada data yang dihasilkan. Berikut ini merupakan potongan listing program pengujian LCD :

/*

LiquidCrystal Library - Hello World

Demonstrates the use a 16x2 LCD display. The LiquidCrystal

library works with all LCD displays that are compatible with the

Hitachi HD44780 driver. There are many of them out there, and you

can usually tell them by the 16-pin interface

This sketch prints "Hello World!" to the LCD

and shows the time.

The circuit:

* LCD Enable pin to digital pin 11

* LCD D4 pin to digital pin 5

* LCD D5 pin to digital pin 4

* LCD D6 pin to digital pin 3

* LCD D7 pin to digital pin 2

* LCD R/W pin to ground

* LCD VSS pin to ground

* LCD VCC pin to 5V

* 10K resistor:

* ends to +5V and ground

* wiper to LCD VO pin (pin 3)

Library originally added 18 Apr 2008

by David A. Mellis

library modified 5 Jul 2009

by Limor Fried (http://www.ladyada.net)

example added 9 Jul 2009

by Tom Igoe

by Tom Igoe

This example code is in the public domain.

http://www.arduino.cc/en/Tutorial/LiquidCrystal

*/

// include the library code:

#include <LiquidCrystal.h>

// initialize the library with the numbers of the interface pins

LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);

void setup() {

// set up the LCD's number of columns and rows:

lcd.begin(16, 2);

// Print a message to the LCD.

lcd.print("hello, world!");

}

void loop() {

// set the cursor to column 0, line 1

// (note: line 1 is the second row, since counting begins with 0):

// print the number of seconds since reset:

lcd.print(millis() / 1000);

}

Hasil pengujian dari program tersebut menempatkan cursor pada awal LCD dan menampilkan tulisan “HELLO WORLD”

4.1.3 Pengujian Rangkaian Sensor dht22

Pengujian sensor amenggunakan serial monitor sebagai penampil data sensor. Berikut program yang digunakan untuk menguji sensor DHT22

#include "DHT.h"

#include <LiquidCrystal.h> #define DHTPIN 2

#define DHTTYPE DHT22

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

//ke arah lcd

LiquidCrystal lcd(12, 11, 10, 9, 8, 7); float temp, humd;

int i;

void setup() {

pinMode(2, INPUT); Serial.begin(9600);

Serial.println("DHT kita coba"); dht.begin();

lcd.begin(16, 2); temp = 0; humd = 0;

lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("TEs DIcoba "); lcd.setCursor("0 ,1); lcd.print("D3 MEtrologi"); delay(5000);

lcd.clear(); delay(2000); } void loop() { delay(2000);

float h = dht.readHumidity(); float t = dht.readTemperature(); float f = dht.readTemperature(true);

//jika terjadi kessalahan

if (isnan(h) || isnan(t) || isnan(f)) {

Serial.println("gagal baca sensor"); return;

}

//panas index

float hi = dht.computeHeatIndex(f, h); lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("Suhu : "); lcd.print(t);

lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("klembapn :");

lcd.print(h); Serial.print("Humidity: "); Serial.print(h); Serial.print(" %\t"); Serial.print("Temperature: "); Serial.print(t);

Serial.print(" *C "); Serial.print(f); Serial.print(" *F\t");

Serial.print("Heat index: "); Serial.print(hi);

Serial.println(" *F");

#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(12, 11, 10, 9, 8, 7);

int state1 = HIGH; int state2;

float rps; float rpm;

long prevMillis = 0; long interval = 200; long currentTime; long prevTime = 1; long diffTime;

void setup() {

Lcd.begin(16, 2); Serial.begin(9600);

pinMode(13,OUTPUT); //pinLed sebagai penanda lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("Tes baca"); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("D3 MEtrologi"); delay(2000); lcd.clear(); delay(2000); } void loop() {

sensorvalue = analogRead(0); // baca dari A0 pin 0 if(sensorvalue < sensorthreshold)

state1 = HIGH; else

state1 = LOW;

digitalWrite(13,state1); if(state2!=state1)

{

if (state2>state1) {

currentTime = micros();

diffTime = currentTime - prevTime; rps = 1000000/diffTime;

rpm = 60000000/diffTime;

unsigned long currentMillis = millis(); if(currentMillis - prevMillis > interval){

prevMillis = currentMillis;

Serial.print(rps); Serial.print(" rps "); Serial.print(rpm); Serial.println(" rpm");

}

prevTime = currentTime; }

state2 = state1; } lcd.setCursor(0, 0); lcd.print(rps); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print(0, 1); delay(100); }

4.1.4 Pengujian Secara Keseluruhan

Pengujian keseluruhan sistem dilakukan setelah semua rangkaian dan perangkat lunak diintegrasikan menjadi satu sistem. Pengujian ini bertujuan untuk menunjukkan bahwa perancangan sesuai dengan target awal pembuatannya. Hasil pengujian yang ingin dicapai adalah sebagai berikut:

1. Sistem dapat mengukur kelembaban dan suhu tempe 2. Sistem dapat mengolah data pada arduino

4.2 Data Percobaan

No SUHU KELEMBABAN BLOWER

1 30.4 58.4 HIDUP

2 30.2 57.6 HIDUP

4 30.0 58.7 HIDUP

5 30.0 58.6 HIDUP

6 29.9 59.3 HIDUP

7 29.9 59.9 HIDUP

8 29.9 60.0 HIDUP

9 29.8 60.0 HIDUP

10 29.8 61.8 HIDUP

11 29.8 61,5 HIDUP

12 29.8 62.8 HIDUP

13 29.7 62.5 HIDUP

14 29.6 64.4 HIDUP

15 29.6 65.2 MATI

16 29.6 66.6 MATI

17 29.5 67.1 MATI

18 29.5 61.5 HIDUP

19 29.5 61.4 HIDUP

20 29.5 61.0 HIDUP

21 29.5 60.6 HIDUP

22 29.6 60.6 HIDUP

23 29.6 60.6 HIDUP

24 29.6 60.5 HIDUP

Gambar 4.1 Tampilan awal

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil ujicoba dalam Pembuatan Sistem Suhu dan kelembaban untuk optimasi Proses Pembuatan Tempe berbasis arduino nano dapat diambil beberapa kesimpulan, antara lain:

1. Untuk mendeteksi suhu dan kelembaban didalam inkubator fermentasi tempe dibutuhkan sebuah alat yang dapat membaca suhu dan kelembaban yaitu menggunakan sensor Dht22.

2. Dari hasil pengujian sistem yang telah dilakukan dapat diketahui bahwa suhu dan kelembaban didalam inkubator dapat berubah mengikuti suhu dan kelembaban yang ada diluar inkubator,pengaturan batas suhu dan kelembaban di atur didalam program juga dapat di rubah menggunakan tombol yang ada di arduino nano,batas suhu untuk mengaktifkan heater yaitu kurang dari 31°C jika lebih dari 31°C dan 37°C maka heater akan mati dan blower akan aktif, batas kelembaban untuk mengaktifkan water heater yaitu kurang dari 70% dan jika lebih dari 80% maka water heater akan mati dan blower akan aktif,

3. Dari percobaan fermentasi tempe didapatkan Perbedaan untuk hasil pengujian pembuatan secara otomatis dengan manual adalah terletak pada faktor suhu maupun kelembaban. Dengan metode On-Off sudah cukup bagus dalam pengontrolan selama proses pembuatan tempe, karena selisih

6°C pada inkubator tidak terlalu mempengaruhi hasil pematangan tempe, tetapi hanya mempengaruhi lama tidaknya tempe matang.

5.2 Saran

Sebagai saran untuk pengembangan lebih lanjut, pembuatan Sistem Suhu dan kelembaban Untuk Optimasi Proses Pembuatan Tempe berbasisarduino nano ini ada beberapa hal antara lain :

1. Agar dapat ditampilkan atau dimonitoring menggunakan pc atau laptop tambahkan kabel rs232.

2. Tambahkan 1 lubang dan 1 blower lagi untuk mengeluarkan udara panas dari dalam inkubator fermentasi tempe.

3. Untuk memproduksi tempe dibutukan inkubator yang lebih besar tempe yang diproduksi lebih banyak dan hasilnya juga banyak.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA 2.1 SENSOR DHT22

DHT - 22 (juga disebut sebagai AM2302 ) adalah kelembaban dan suhu relatif sensor digital - output. Menggunakan sensor kelembaban kapasitif dan thermistor untuk mengukur udara di sekitarnya , dan keluar sinyal digital pada pin data.Dalam projek ini menggunakan sensor ini dengan Arduino uno . Suhu kamar & kelembaban akan dicetak ke monitor serial. DHT22 adalah sensor digital yang dapat mengukur suhu dan kelembaban udara di sekitarnya. Sensor ini sangat mudah digunakan bersama dengan Arduino. Memiliki tingkat stabilitas yang sangat baik serta fitur kalibrasi yang sangat akurat. Koefisien kalibrasi disimpan dalam OTP program memory, sehingga ketika internal sensor mendeteksi sesuatu, maka module ini menyertakan koefisien tersebut dalam kalkulasinya. DHT22 termasuk sensor yang memiliki kualitas terbaik, dinilai dari respon, pembacaan data yang cepat, dan kemampuan anti-interference. Ukurannya yang kecil, dan dengan transmisi sinyal hingga 20 meter, membuat produk ini cocok digunakan untuk banyak aplikasi-aplikasi pengukuran suhu dan kelembaban.

• Biaya rendah

• untuk daya 5V dan I / O

• 2.5mA penggunaan saat max selama konversi (sementara meminta data) • Baik untuk 0-100 % kelembaban pembacaan dengan akurasi 2-5 % • Baik untuk -40 sampai 80 ° C pembacaan suhu ± 0,5 ° C akurasi • Tidak lebih dari 0,5 Hz sampling rate ( sekali setiap 2 detik ) • Tubuh ukuran 27mm x 59mm x 13.5mm ( 1,05 " x 2.32 " x 0.53" ) • 4 pin , 0,1 " jarak

• Berat ( hanya DHT22 ) : 2.4g

2.2 RESISTOR

Resistor adalah komponen listrik yang berfungsi untuk membatasi jumlah arus listrik mengalir dalam suatu rangkaian. Resistor adalah komponen listrik yang berfungsi untuk membatasi jumlah arus listrik mengalir dalam suatu rangkaian

Gambar 2. 2 Resistor

Berdasarkan hukum ohm : dimana,

V = Tegangan (satuan volt) I = Arus Listrik (satuan ampere)

R = Resistansi / Hambatan (satuan ohm atau Ù) Berikut simbol resistor :

Gambar 2.3. Simbol Resistor

Nilai ohm pada resistor dapat diukur dengan multimeter atau dapat dilihat pada gelang warna resistor. Karena resistor bekerja dengan dialiri arus listrik, maka akan terjadi disipasi daya berupa panas sebesar W=I2R watt. Semakin besar ukuran fisik suatu resistor bisa menunjukkan semakin besar kemampuan disipasi daya resistor tersebut

2.3 Arduino Nano

Arduino Nano adalah salah satu varian dari produk board mikrokontroller

keluaran Arduino. Arduino Nano adalah board Arduino terkecil, menggunakan mikrokontroller Atmega 328 untuk Arduino Nano 3.x dan Atmega168 untuk Arduino Nano 2.x. Varian ini mempunyai rangkaian yang sama dengan jenis Arduino Duemilanove, tetapi dengan ukuran dan desain PCB yang berbeda. Arduino Nano tidak dilengkapi dengan soket catudaya, tetapi terdapat pin untuk catu daya luar atau dapat menggunakan catu daya dari mini USB port. Arduino Nano didesain dan diproduksi oleh Gravitech.

Arduino Nano memiliki spesifikasi sebagai berikut : • Mikrokontroller : Atmel ATmega168 • Tegangan kerja : 5 Volt

• Tegangan input : Optimal : 7 – 12 Volt • Minimum : 6 Volt

• Maksimum : 20 Volt

• Digital pin I/O : 14 pin yaitu pin D0 sampai pin D13 • Analog pin : 8 pin yaitu pin A0 sampai pin A7 • Arus listrik maksimum : 40 mA

• Flash memori : 32 Mbyte untuk Arduino Nano 3.x • SRAM : 1 KB

• EEPROM : 512 B • Kecepatan clock : 16 MHz

• Ukuran board : 4,5 mm x 18 mm • Berat : 5 gram

Gambar 2. 4 Arduino Nano 2.4 SUMBER DAYA

Setiap papan arduino membutuhkan jalur untuk terhubung ke sumber listrik. Arduino Nano dapat diaktifkan menggunakan kabel FTDI atau papan breakout menggunakan catudaya langsung dari mini-USB port atau menggunakan catudaya luar yang dapat diberikan pada pin30 (+) dan pin29 (-) untuk tegangan kerja 7 – 12 V atau pin 28(+) dan pin 29(-) untuk tegangan 5V.

2.5 Masukan dan Keluaran

Arduino Nano mempunyai 14 pin digital yang dapat digunakan sebagai pin input atau output. Pin ini akan mengeluarkan tegangan 5V untuk mode HIGH (logika 1) dan 0V untuk mode LOW (logika 0) jika dikonfigurasikan sebagai pin output. Jika di konfigurasikan sebagai pin input, maka ke 14 pin ini dapat menerima tegangan 5V untuk mode HIGH (logika1) dan 0V untuk mode LOW (logika 0). Besar arus listrik yang diijinkan untuk melewati pin digital I/O adalah 40 mA. Pin digital I/O ini juga sudah dilengkapi dengan resistor pull-up sebesar 20-50 kΩ. Ke 14 pin digital I/O ini selain berfungsi sebagai pin I/O juga mempunyai fungsi khusus yaitu :

Pin D0 dan pin D1 juga berfungsi sebagai pin TX dan RX untuk komunikasi data serial. Kedua pin ini terhubung langsung ke pin IC FTDI USB-TTL. Pin D2 dan pin D3 juga berfungsi sebagai pin untuk interupsi eksternal. Kedua pin ini dapat dikonfigurasikan untuk pemicu interupsi dari sumber eksternal. Interupsi dapat terjadi ketika timbul kenaikan atau penurunan tegangan pada pin D2 atau pin D3. Pin D4, pin D5, pin D6, pin D9, pin D10 dan pin D11 dapat digunakan sebagai pin PWM (pulse width modulator). Pin D10, pin D11, pin D12 dan pin D13, ke empat pin ini dapat digunakan untuk komunikasi mode SPI. Pin D13 terhubung ke sebuah LED.

Arduino Nano juga dilengkapi dengan 8 buah pin analog, yaitu pin A0, A1, A2, A3, A4, A5, A6 dan A7. Pin analog ini terhubung ke ADC (analog to digital

converter) internal yang terdapat di dalam mikrokontroller. Pada kondisi awal, pin

analog ini dapat mengukur variasi tegangan dari 0V sampai 5 V pada arus searah dengan besar arus maksimum 40 mA. Lebar range ini dapat diubah dengan memberikan sebuah tegangan referensi dari luar melalui pin Vref. Pin analog selain dapat digunakan untuk input data analog, juga dapat digunakan sebagai pin digital I/O, kecuali pin A6 dan A7 yang hanya dpat digunakan untuk input data analog saja. Fungsi khusus untuk pin analog antara lain : Pin A4 untuk pin SDA, pin A5 untuk pin SCL, pin ini dapat digunakan untuk komunikasi I2C. Pin Aref digunakan sebagai pin tegangan referensi dari luar untuk mengubah range ADC. Pin reset, pin ini digunakan untuk mereset board Arduino Nano, yaitu dengan menghubungkan pin ini ke ground selama beberapa milidetik. Board Arduino Nano selain dapat direset melalui pin reset, juga dapat direset dengan menggunakan tombol reset yang terpasang pada board Arduino Nano.

2.6 Bahasa Pemrograman Arduino

Arduino Nano dapat dengan mudah diprogram dengan menggunakan software Arduino (sketch). Pada menu program, pilih tool – board kemudian pilih jenis board yang akan diprogram. Untuk memprogram board Arduino dapat memilih tipe board Arduino diecimila atau duemilanove atau langsung memilih Nano W/atmega168 atau Nano W/atmega328.

Arduino Nano sudah dilengkapi dengan program boatloader, sehingga programmer dapat langsung meng-up-load kode program langsung ke board Arduino Nano tanpa melalui board perantara atau hardware lain. Komunikasi ini menggunakan protokol STK500 keluaran ATMEL.

2.7 LCD

LCD (Liquid Crystal Display) adalah suatu jenis media tampil yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. Pada postingan aplikasi LCD yang digunakan ialah LCD dot matrik dengan jumlah karakter 2 x 16. LCD sangat berfungsi sebagai penampil yang nantinya akan digunakan untuk menampilkan status kerja alat. Adapun fitur yang disajikan dalam LCD ini adalah :

• Terdiri dari 16 karakter dan 2 baris. • Mempunyai 192 karakter tersimpan. • Terdapat karakter generator terprogram. • Dapat dialamati dengan mode 4-bit dan 8-bit.

Gambar 2.5 Tampilan fisik LCD 2X16

2.8 KAPASITOR

Merupakan kapasitor yang mempunyai nilai kapasitas yang tetap.

Gambar 2.6 Kapasitor

Kapasitor dapat dibedakan dari bahan yang digunakan sebagai lapisan diantara lempeng-lempeng logam yang disebut dielektrikum. Dielektrikum tersebut dapat berupa keramik, mika, mylar, kertas, polyester ataupun film. Pada umumnya kapasitor yanng terbuat dari bahan diatas nilainya kurang dari 1 mikrofarad (1mF).Satuan kapasitor adalah Farad, dimana 1 farad = 103 mF = 106mF = 109 nF =1012pF. Untuk mengetahui besarnya nilai kapasitas atau kapasitansi pada kapasitor dapat dibaca melalui kode angka pada badan kapasitor tersebut yang terdiri dari 3 angka. Angka pertama dan kedua menunjukkan angkaatau nilai, angka ketiga menunjukkan faktor pengali atau jumlah nol, dan satuan yang digunakan ialah pikofarad (pF). Contoh : Pada badan kapasitor tertulis angka 103

artinya nilai kapasitas dari kapasitor tersebut adalah 10x103 Pf = 10 x 1000 pF = 10nF = 0,01 mF.

2.9 TRIMPOT

Trimpot adalah sebuah resistor variabel kecil yang biasanya digunakan pada rangkaian elektronika sebagai alat tuning atau bisa juga sebagai re-kalibrasi. Seperti potensio juga, Trimpot juga mempunyai 3kaki selain kesamaan tersebut sistem kerja/cara kerjanya juga meyerupai potensio hanya saja kalau potensio mempunyai gagang atau handle untuk memutar atau menggeser sedangkan Trimpot tidak. Lalu bagaimana cara merubah nilai resistansi sebuah Trimpot?, jawabannya adalah dengan cara mengetrimnya menggunakan obeng pengetriman. Dalam rangkaian elektronika Trimpot disimbolkan dengan huruf VR

Gambar 2.7 Trimpot 2.10 TRANSISTOR NPN

Transistor adalah termasuk komponen utama dalam elektronika. Transistor terbuat dari 2 dioda germanium yang disatukan. Transistor NPN (katoda anoda katoda / kaki anoda yang disatukan) .Tegangan kerja transistor sama dengan dioda yaitu 0,6 volt. Transistor memiliki 3 kaki yaitu :

Gambar 2.8 Transistor 2.11 KIPAS

Kipas AC digunakan pada menurunkan temperatur dan Pengering miniaturruang / inkubator. Untuk kipas yang digunakan bertegangan Kerja 220-240 VAc dan arus 0,09 A.

BAB I

PENDAHULUAN 1.1Latar Belakang

Sekarang ini banyak bahan pangan yang mudah sekali kadaluarsa atau tidak layak dikonsumsi lagi . Bahan pangan tersebut diantaranya adalah tempe. Sebagai makanan yang mengandung karbohidrat tinggi dan seringkali dikonsumsi masyarakat Oleh karena itu banyak sekali ibu rumah tangga atau masyarakat umum yang membeli tempe dalam jumlah banyak yang diinginkan dapat dijadikan persediaan makanan di rumahnya. Akan tetapi ketahanan sebuah tempe tidak bisa lebih dari sepekan . Itu sebabnya penampilan tempe cepat sekali berubah .Bahkan yang mulanya memiliki warna seputih susu, berubah menjadi berbintik hitam hingga ditumbuhi jamur. Karena penampilan tempe berubah seekstrim itu, maka tempe sudah tak layak konsumsi lagi.Namun ada beberapa pihak yang tidak terlalu memperhatikan apa yang dimakannya, sehingga pada awal kadaluarsanya tempe. mereka tidak mengetahui ciri ciri terjadinya pertumbuhan jamur pada tempe yang sudah tak layak konsumsi lagi. Karena itu mereka seringkali memakan makanan yang malah mendatangkan banyak penyakit. Hal ini sangat penting untuk diperhatikan dan juga memprihatinkan.

Peristiwa ini merupakan salah satu masalah yang harus segera diatasi. Janganlah sampai dibiarkan terus menerus dan kian berlarut. Hingga pada akhirnya mendatangkan akibat yang menumpuk di kemudian hari. Maka kami berusaha merangkum sedemikian rupa dan mencoba meneliti apa saja yang

seharusnya dilakukan dan mengapa hal ini dapat terjadi.Oleh karena itu dibutuhkan alat untuk mengukur fermentasi kelembaban pada tempe

1.2Rumusan Masalah

Pada laporan project ini membahas tentang kelembaban dan suhu tempe yang terdiri dari sensor dht22, arduino nano dan pemogramannya , LCD sebagai display hasil pengukuran

1.3Batasan Masalah

Adapun batasan masalah dalam tugas akhir ini adalah :

1. Sensor DHT22 hanya digunakan mengukur kelembaban tempe

2. Perancangan perangkat keras (hardware) yang terdiri sensor DHT22, arduino nano,dan LCD 16 x 2 karakter

3. Mikrokontroler yang digunakan adalah arduino nano

4. Display atau penampil data menggunakan LCD (liquid crystal display)

1.4Tujuan Penulisan

Tujuan dari pembuatan proyek ini yaitu :

1. Untuk merancang dan membuat alat yang dapat mengukur kelembaban tempe

2. Untuk mengetahui prinsip kerja sensor DHT22 3. Untuk mengetahui cara kerja arduino nano

1.5Manfaat Proyek

Berdasarkan proyek yang telah dirancang maka manfaat dari proyek ini adalah Dapat mengukur kelembaban pada tempe sehingga mengetahui kadaluarsa tempe sehingga tidak terserang penyakit pada sikonsumsi

1.7 SistematikaPenulisan

Untuk mempermudah perancangan dan pembuatan alat maka penulis membuat sistematika penulisan tugas akhir adalah seperti berikut ini :

BAB I PENDAHULUAN

Dalam bab ini berisi tentang latarbelakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan tugas akhir dan sistematika penulisan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Dalam bab ini berisi tentang pengertian dan latar belakang sensor DHT22, mikrokontroller jenis arduino nano dan bahasa pemrograman yang digunakan yaitu arduino.

BAB III PERANCANGAN ALAT

Dalam bab ini berisi tentang gambaran umum system dan perangkat keras yang digunakan dalam rancangan.

BAB IV HASIL PEMBUATAN DAN PENGUKURAN

Dalam bab ini berisi tentang hasil analisa dari rangkaian dan system kerja alat,penjelasan mengenai rangkaian-rangkaian yang digunakan.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Dalam bab ini berisi tentang kesimpulan dari hasil pengujian dan saran .

ABSTRAK

Sistem pengendalian proses sangat diperlukan didalam dunia industri untuk menghasilkan produk yangbagus maka diperlukan suatu sistem pengendalian yang stabil. Salah satu dasar dari sistem kontrol yang banyak digunakan on-off. Adapun pada tugas akhir sistem kontrol on-off diaplikasikan pada proses optimasi pembuatan tempe sebagai pengendali suhu dan kelembaban yang memakai tekonologi arduino.Dengan kondisi awal yang sudah di setting nilai suhu dan kelembaban pada programnya, arduino yang juga bertindak sebagai eksekutor untuk menggearakkan aktuator. Desain alat ini terdiri dari rangkaian power supply, rangkaian sensor,dan minimum system dariarduino Power supply berfungsi untuk memberikan tegangan yang dibutuhkan pada masingmasing rangkaian tersebut. Arduino nano sebagai pusat pengaturan pada rangkaian sensor, dan rangkaian aktuator.

ABSTRACT

Process control systems are indispensable in the world of industry to produce yangbagus we need a stable control system . One of the basics of the control system is widely used on-off . The final project on-off control system applied to the optimization process of making tempe as controlling temperature and humidity wear tekonologi arduino.Dengan initial conditions are already in setting the value of temperature and humidity on the program, arduino which also act as executor for menggearakkan actuators. This tool design consists of a power supply circuit , sensor circuit , and a minimum of dariarduino Power supply system serves to provide the required voltage on each of the circuit . Arduino nano as a central setting in a series of sensors and actuators circuit .

ALAT UKUR FERMENTASI KELEMBABAN DAN SUHU TEMPE

MENGGUNAKAN SENSOR DHT22 BERBASIS ARDUINO NANO

TUGAS AKHIR

132411040

MARIA MERIANI SIMANJUNTAK

PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

ALAT UKUR FERMENTASI KELEMBABAN DAN SUHU TEMPE

MENGGUNAKAN SENSOR DHT22 BERBASIS ARDUINO NANO

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya

132411040

MARIA MERIANI SIMANJUNTAK

PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

PERSETUJUAN

Judul : Alat Ukur Fermentasi Kelembaban dan Suhu Tempe Menggunakan Sensor DHT22 berbasis Arduino Nano

Kategori : Tugas Akhir

Nama : Maria Meriani S

Nomor Induk Mahasiswa : 132411040

Program Studi : D-3 Metrologi dan Instrumentasi

Departemen : Fisika

Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara

Medan, 19 Juli 2016

Mengetahui Menyetujui

Ketua Program Studi Dosen Pembimbing

D3 Metrologi Dan Instrumentasi

Dr.Diana Alemin Barus,M.Sc Junedi Ginting,S.Si,M.Si NIP. 19660729 199203 2 002 NIP. 19730622 2003512 1 001

PERNYATAAN

ALAT UKUR FERMENTASI KELEMBABAN DAN SUHU TEMPE MENGGUNAKAN SENSOR DHT22 BERBASIS ARDUINO NANO

TUGAS AKHIR

Saya mengakui bahwa projek akhir 2 ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing – masing disebutkan sumbernya.

Medan, 19 Juli 2016

MARIA MERIANI S 132411040

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kepada Allah karena rahmat dan hidayah-Nya kepada kita semua sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Projek Akhir II ini dengan baik.

Laporan Projek Akhir II ini merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi untuk menyelesaikan pendidikan D-III pada Program Studi Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahua Alam Universitas Sumatera Utara.

Selama pelaksanaan penyusunan Laporan Projek Akhir II hingga selesainya laporan ini penulis banyak mendapat bantuan, dorongan, motivasi baik secara langsung maupun tidak langsung. Maka pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terimakasih kepada :

1. Drs. Kerista Sebayang, M.S, selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

2. Dr. Marhaposan Situmorang, selaku Ketua Departemen Fisika Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara

3. Dr. Diana A. Barus M.Sc, selaku Ketua Program Studi D-III Metrologi dan

Instrumentasi FMIPA USU

4. Dr. Diana A. Barus M.Sc, selaku Pembimbing I yang telah membimbing

dan mengarahkan penulis dalam penyelesaian laporan ini.

5. Orang Tua dan Teman-teman terdekat yang telah memberikan doa dan

dukungannya kepada penulis

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan ini masih terdapat banyak kekurangan dan kesalahan.Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik untuk perbaikan penulisan di kemudian hari.Akhir kata, semoga laporan Projek Akhir II ini dapat memberi manfaat dan menambah wawasan maupun pengetahuan kita.

ABSTRAK

Sistem pengendalian proses sangat diperlukan didalam dunia industri untuk menghasilkan produk yangbagus maka diperlukan suatu sistem pengendalian yang stabil. Salah satu dasar dari sistem kontrol yang banyak digunakan on-off. Adapun pada tugas akhir sistem kontrol on-off diaplikasikan pada proses optimasi pembuatan tempe sebagai pengendali suhu dan kelembaban yang memakai tekonologi arduino.Dengan kondisi awal yang sudah di setting nilai suhu dan kelembaban pada programnya, arduino yang juga bertindak sebagai eksekutor untuk menggearakkan aktuator. Desain alat ini terdiri dari rangkaian power supply, rangkaian sensor,dan minimum system dariarduino Power supply berfungsi untuk memberikan tegangan yang dibutuhkan pada masingmasing rangkaian tersebut. Arduino nano sebagai pusat pengaturan pada rangkaian sensor, dan rangkaian aktuator.

ABSTRACT

Process control systems are indispensable in the world of industry to produce yangbagus we need a stable control system . One of the basics of the control system is widely used on-off . The final project on-off control system applied to the optimization process of making tempe as controlling temperature and humidity wear tekonologi arduino.Dengan initial conditions are already in setting the value of temperature and humidity on the program, arduino which also act as executor for menggearakkan actuators. This tool design consists of a power supply circuit , sensor circuit , and a minimum of dariarduino Power supply system serves to provide the required voltage on each of the circuit . Arduino nano as a central setting in a series of sensors and actuators circuit .

DAFTAR ISI

HALAMAN PENGESAHAN i

PERNYATAAN ii

KATA PENGANTAR iii

ABSTRAK iv

ABSTRACT v

DAFTAR ISI vi

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1

1.2 Rumusan Masalah 2

1.3 Batasan Masalah 2

1.4 Tujuan Penelitian 2

1.5 Manfaat Penelitian 3

1.6 Sistematika Penulisan 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sensor DHT22 5

2.2 Resistor 6

2.3 Arduino Nano 8

2.4 Sumber Daya 9

2.5 Masukan dan Keluaran 9

2.6 Bahasa pemrograman 11

2.7 LCD 11

2.8 Kapasitor 12

2.9 Trimpot 13

2.10 Transistor NPN 13

BAB III PERANCANGAN ALAT

3.1 Gambaran Umum 15

3.2 Flowchart suhu dan kelembaban Tempe 17

3.3 Perancang Perangkat Keras 18

3.3.1 Rangkaian Sensor 18

3.3.2 Rangkaian LCD Karakter 19

3.3.3 LED 20

3.3.4 Power Suply 20

3.3.5 Papan PCB 21

3.3.6 Skema LCD 22

BAB IV ANALISA & PEMBAHASAN 4.1 Pengujian Alat/Perangkat 23

4.1.1 Pengujian Rangkaian Arduino 23

4.1.2 Pengujian LCD 25

4.1.3 Pengujian Rangkaian sensor DHT22 28

4.1.4 Pengujian Secara Keseluruhan 34

4.2 Data Percobaan 35

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan 37

5.2 Saran 38

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Sensor DHT22 6

Gambar 2.2 Resistor 7

Gambar 2.3 Simbol Resistor 7

Gambar 2.4 Arduino Nano 9

Gambar 2.5 Tampilan LCD 2 X 16 12

Gambar 2.6 Kapasitor 12

Gambar 2.7.Trimpot 13

Gambar 2.8 Transistor 14

Gambar 2.9 Kipas .14

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem 15

Gambar 3.2 flowchard Kelembaban Suhu Tempe 17

Gambar 3.3 Rangkaian Keseluruhan 18

Gambar 3.4 Rangkaian Sensor DHT22 18

Gambar 3.5 Peta Memori LCD 2 x 16 19

Gambar 3.6 Rangkaian Power Supply 21

Gambar 3.7 Rangkaian Papan PCB .21

Gambar 3.8 Rangkaian Skema LCD 22

Gambar 4.1 Tampilan Awal 36

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kepada Allah karena rahmat dan hidayah-Nya kepada kita semua sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Projek Akhir II ini dengan baik.

Laporan Projek Akhir II ini merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi untuk menyelesaikan pendidikan D-III pada Program Studi Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahua Alam Universitas Sumatera Utara.

Selama pelaksanaan penyusunan Laporan Projek Akhir II hingga selesainya laporan ini penulis banyak mendapat bantuan, dorongan, motivasi baik secara langsung maupun tidak langsung. Maka pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terimakasih kepada :

1. Drs. Kerista Sebayang, M.S, selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

2. Dr. Marhaposan Situmorang, selaku Ketua Departemen Fisika Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara

3. Dr. Diana A. Barus M.Sc, selaku Ketua Program Studi D-III Metrologi dan

Instrumentasi FMIPA USU

4. Dr. Diana A. Barus M.Sc, selaku Pembimbing I yang telah membimbing

dan mengarahkan penulis dalam penyelesaian laporan ini.

5. Orang Tua dan Teman-teman terdekat yang telah memberikan doa dan

dukungannya kepada penulis

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan ini masih terdapat banyak kekurangan dan kesalahan.Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik untuk perbaikan penulisan di kemudian hari.Akhir kata, semoga laporan Projek Akhir II ini dapat memberi manfaat dan menambah wawasan maupun pengetahuan kita.

ABSTRAK

Sistem pengendalian proses sangat diperlukan didalam dunia industri untuk menghasilkan produk yangbagus maka diperlukan suatu sistem pengendalian yang stabil. Salah satu dasar dari sistem kontrol yang banyak digunakan on-off. Adapun pada tugas akhir sistem kontrol on-off diaplikasikan pada proses optimasi pembuatan tempe sebagai pengendali suhu dan kelembaban yang memakai tekonologi arduino.Dengan kondisi awal yang sudah di setting nilai suhu dan kelembaban pada programnya, arduino yang juga bertindak sebagai eksekutor untuk menggearakkan aktuator. Desain alat ini terdiri dari rangkaian power supply, rangkaian sensor,dan minimum system dariarduino Power supply berfungsi untuk memberikan tegangan yang dibutuhkan pada masingmasing rangkaian tersebut. Arduino nano sebagai pusat pengaturan pada rangkaian sensor, dan rangkaian aktuator.

ABSTRACT

Process control systems are indispensable in the world of industry to produce yangbagus we need a stable control system . One of the basics of the control system is widely used on-off . The final project on-off control system applied to the optimization process of making tempe as controlling temperature and humidity wear tekonologi arduino.Dengan initial conditions are already in setting the value of temperature and humidity on the program, arduino which also act as executor for menggearakkan actuators. This tool design consists of a power supply circuit , sensor circuit , and a minimum of dariarduino Power supply system serves to provide the required voltage on each of the circuit . Arduino nano as a central setting in a series of sensors and actuators circuit .

DAFTAR ISI

HALAMAN PENGESAHAN i

PERNYATAAN ii

KATA PENGANTAR iii

ABSTRAK iv

ABSTRACT v

DAFTAR ISI vi

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1

1.2 Rumusan Masalah 2

1.3 Batasan Masalah 2

1.4 Tujuan Penelitian 2

1.5 Manfaat Penelitian 3

1.6 Sistematika Penulisan 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sensor DHT22 5

2.2 Resistor 6

2.3 Arduino Nano 8

2.4 Sumber Daya 9

BAB III PERANCANGAN ALAT

3.1 Gambaran Umum 15

3.2 Flowchart suhu dan kelembaban Tempe 17

3.3 Perancang Perangkat Keras 18

3.3.1 Rangkaian Sensor 18

3.3.2 Rangkaian LCD Karakter 19

3.3.3 LED 20

3.3.4 Power Suply 20

3.3.5 Papan PCB 21

3.3.6 Skema LCD 22

BAB IV ANALISA & PEMBAHASAN 4.1 Pengujian Alat/Perangkat 23

4.1.1 Pengujian Rangkaian Arduino 23

4.1.2 Pengujian LCD 25

4.1.3 Pengujian Rangkaian sensor DHT22 28

4.1.4 Pengujian Secara Keseluruhan 34

4.2 Data Percobaan 35

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan 37

5.2 Saran 38

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Sensor DHT22 6

Gambar 2.2 Resistor 7

Gambar 2.3 Simbol Resistor 7

Gambar 2.4 Arduino Nano 9

Gambar 2.5 Tampilan LCD 2 X 16 12

Gambar 2.6 Kapasitor 12

Gambar 2.7.Trimpot 13

Gambar 2.8 Transistor 14

Gambar 2.9 Kipas .14

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem 15

Gambar 3.2 flowchard Kelembaban Suhu Tempe 17

Gambar 3.3 Rangkaian Keseluruhan 18

Gambar 3.4 Rangkaian Sensor DHT22 18

Gambar 3.5 Peta Memori LCD 2 x 16 19

Gambar 3.6 Rangkaian Power Supply 21

Gambar 3.7 Rangkaian Papan PCB .21

Gambar 3.8 Rangkaian Skema LCD 22

Gambar 4.1 Tampilan Awal 36