Perancangan Prototipe Sistem Pengatur Penyinaran Matahari Pada Sistem Penjemuran Kopi Berbasis ATMega8
LAMPIRAN
Program
#include <Servo.h> Servo myservo; byte state; int LDR; int x = 0; byte pos=0;
void setup() {
myservo.attach(2); // attaches the servo on pin 9 to the servo object pinMode(A1, INPUT);
pinMode(13, OUTPUT); digitalWrite(A1, HIGH); myservo.write(0);
}
void loop() {
LDR = analogRead(A0); if(LDR >= 400 && pos==0) {
digitalWrite(13, HIGH); for(x=pos;x<=140;x++)
(2)
{ myservo.write(x); delay(50); } pos=140; }
state = digitalRead(A1); if(state==0 && pos==0) { digitalWrite(13, HIGH); for(x=pos;x<=140;x++) { myservo.write(x); delay(50); } pos=140; }
if(state==1 && LDR < 400 && pos==140) { digitalWrite(13, LOW); for(x=pos;x>=0;x--) { myservo.write(x); delay(50); } pos=0; } delay(10); }
Bagaimana kopi diproses setelah dipanen akan memengaruhi, bahkan
memberikan efek dramatis kepada hasil akhir kopi yang diseduh. Dengan kata lain, pemrosesan termasuk faktor penting yang tidak boleh dilewatkan dalam dunia kopi.
TAPI sebelum mengetahui bagaimana kopi itu diproses, ada baiknya jika kita tahu dulu berbagai struktur dan lapisan dari sebuah biji kopi. Pada dasarnya, struktur buah kopi (coffee cherry) terdiri dari pericarp (kulit daging terluar) dan biji
kopi. Pericarp sendiri terdiri lagi dari beberapa lapisan seperti kulit, daging kulit, layer getah (yang biasanya terdiri dari gula alami dan semacam kandungan alkohol) dan perkamen. Lapisan pericarp adalah yang paling sering dibersihkan, namun lapisan ini juga berpengaruh dalam menambah rasa pada kopi.
Setelah dipanen, buah-buah kopi yang dipetik kemudian dibawa ke penggilingan untuk memisahkan biji dengan kulit dagingnya. Biji inilah yang kemudian akan dikeringkan agar tetap aman disimpan sebelum dijual ke pasaran. Idealnya, kopi
(3)
memiliki tingkat kelembaban alami sekitar 60%, namun ia dikeringkan sampai kelembabannya hanya berkisar sekitar 11-12 % saja. Tujuannya supaya biji kopi itu
tidak terlalu lembab lalu membusuk ketika “menunggu” dijual.
Baiklah, tanpa basa-basi lagi, berbagai macam proses kopi bisa disimpulkan sebagai berikut:
NATURAL PROCESS
Natural process di Buziraguhindwa. Foto oleh counterculturecoffee.
Juga dikenal dengan dry process, metode ini adalah tekhnik paling tua dalam proses kopi. Setelah panen, buah kopi kemudian disebarkan di atas alas-alas plastik untuk dijemur di bawah matahari. Beberapa produsen kopi kadang menjemurnya di teras bata atau di meja-meja pengering khusus yang memiliki airflow (pengalir udara) di sekitar buah kopi. Ketika dijemur di bawah matahari, biji-biji kopi ini harus dibolak-balik secara berkala agar biji kopi mengering secara merata, juga untuk menghindari jamur/pembusukan.
Pada natural process, kopi dikeringkan masih dalam berbentuk ‘buah’, lengkap dengan semua lapisan-lapisannya. Proses yang natural membuat buah kopi
terfermentasi secara natural pula dan membuat kulit luar terkelupas dengan sendirinya. Proses natural ini seringkali menambahnotes buah-buahan pada kopi—
dengan hints seperti blueberry, strawberry atau buah-buahan tropis. Kopi pun
cenderung memiliki keasaman (acidity) rendah, rasa-rasa yang eksotis danbody yang
(4)
WASHED PROCESS
Buah kopi diseleksi pada washed process. Foto oleh counterculturecoffee.
Atau yang juga dikenal dengan sebutan wet process. Umumnya, proses ini bertujuan untuk menghilangkan semua kulit-kulit daging yang lengket di biji kopi sebelum ia dikeringkan. Setelah dipanen, buah-buah kopi biasanya diseleksi lebih dahulu dengan merendamnya di dalam air. Buah yang mengapung akan disingkirkan, sementara yang tenggelam di dasar akan dibiarkan untuk diproses karena buah-buah itulah yang dianggap telah matang.
Selanjutnya kulit luar dan kulit daging buah kopi akan dibuang dengan menggunakan mesin khusus yang disebut depulper (pengupas). Biji kopi yang sudah terlepas dari kulitnya ini kemudian dibersihkan/di-washed dengan memasukkannya ke dalam bejana khusus berisi air agar sisa-sisa kulit yang masih melekat pada kopi bisa luruh sepenuhnya karena proses fermentasi.
Lamanya kopi difermentasi berbeda-beda di setiap produsen, namun biasanya berkisar antara 24-36 jam tergantung temperatur, ketebalan layer getah pada buah kopi, dan konsentrat enzimnya. Jika suhu di sekitarnya semakin hangat, maka prosesnya akan semakin cepat pula. Kopi-kopi hasil washed process umumnya memiliki karakter yang lebih bersih, terang, sedikit berasa buah, body cenderung ringan dan lembut dengan tingkat keasaman (acidity) lebih banyak.
HYBRID PROCESS
(5)
Pulped natural process
Foto oleh Dennis Tang.
Proses ini sering digunakan di Brazil. Setelah dipanen, buah kopi dikupas dengan mesin mekanik untuk membuang kulit dan sebagian besar daging buahnya. Dari sini, biji kopi kemudian dijemur di meja-meja pengering. Sisa-sisa daging buah yang masih lengket biasanya akan luruh pada proses ini. (Konon sisa-sisa daging buah yang turut dijemur itu memberi tambahan sweetness dan body pada kopi).
Honey (Miel) process
(6)
Kopi dikeringkan pada honey process. Foto oleh counterculturecoffee.
Proses ini agak mirip dengan pulped natural dan umumnya digunakan di banyak negara-negara Amerika Tengah seperti Costa Rica dan El Salvador. Buah kopi dikupas dengan mesin mekanis, tapi metode ini menggunakan lebih sedikit air jika dibandingkan pulped natural process. Mesin depulper bisa dikendalikan untuk menentukan seberapa banyak daging buah yang mau tetap ditinggalkan di bijinya sebelum dijemur. Kulit daging yang tersisa ini dalam Bahasa Spanyol diistilahkan dengan miel yang berarti madu (honey). Dari situlah proses ini kemudian
dinamakan—jadi prosesnya bukan dengan memakai madu, ya.
Semi-washed
(7)
Foto oleh Ben Kaminsky.
Proses ini sangat umum ditemui di Indonesia dimana proses ini juga sering kita kenal
dengan istilah ‘giling basah’. Prosessemi washed melibatkan dua kali pengeringan. Setelah dipetik, kulit terluar buah kopi dikupas dengan menggunakan depulper dan dikeringkan sebentar. Jika umumnya kelembaban kopi disisakan hingga 11-12 % ketika proses pengeringan, maka pada proses semi-washed, kelembaban kopi disisakan hingga 30-35 % sebelum dikupas lagi hingga bentuknya benar-benar biji/green bean. Nah, green bean inilah yang kemudian dikeringkan lagi sampai ia benar-benar cukup kering untuk disimpan.
Kopi-kopi dengan proses semi-washed cenderung memiliki tingkat sweetness yang intens,body lebih penuh, dengan tingkat keasaman lebih rendah jika dibandingkan kopi-kopi washed processed. Plus, konon kopi dengan proses ini juga memiliki rasa-rasa yang lebih beragam.
Demikianlah berbagai proses kopi yang umum digunakan dan dikenal dalam dunia
kopi. Jika ada pertanyaan, “mana proses yang lebih baik?” tentu tidak bisa dijawab karena masing-masing proses pastinya memberi keunggulan tersendiri.
Pengertian LDR, Fungsi, dan Prinsip Kerjanya By adminOn Februari 1, 201611996 views
★★★★★
(8)
Pengertian LDR, Fungsi, dan Prinsip Kerjanya - LDR adalah singkatakan dari Light Dependent Resistor yang merupakan salah satu jenis komponen elektronika resistor. Ya, komponen ini merupakan resistor yang nilai tahanan atau hambatannya sangat peka terhadap intensitas cahaya. Komponen LDR biasanya juga disebut dengan photo resistor, atau photocell.
Banyak orang yang menggunakan komponen ini sebagai pengganti sensor cahaya. Karena selain efektif, harganya pun lebih murah. Jika anda pernah melihat beberapa rangkaian elektronika sederhana seperti lampu jalan otomatis, pastinya anda pernah melihat komponen yang satu ini sebagai sensornya.
Pengertian LDR
Banyak orang yang bertanya-tanya sebenarnya apa itu LDR? Seperti yang telah dijelaskan tadi bahwa LRD adalah singkatan dari Light Dependent Resistor yang merupakan salah satu jenis komponen resistor yang nilai resistansinya dapat berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya.
Perlu diketahui bahwa nilai resistansi LDR sangat dipengaruhi oleh intensitas cahaya. Semakin banyak cahaya yang mengenainya, maka semakin menurun nilai
resitansinya. Sebaliknya, jika cahaya yang mengenainya sedikit (gelap), maka nilai hambatannya menjadi semakin besar, sehingga arus listrik yang mengalir akan terhambat.
(9)
Pada umumnya sebuah LDR memiliki nilai hambatan 200 Kilo Ohm saat berada di kondisi minim cahaya (gelap), dan akan menurun menjadi 500 Ohm pada kondisi terkena cahaya. Tak heran jika komponen yang satu ini banyak diaplikasikan pada rangkaian dengan tema saklar otomatis dari cahaya.
Fungsi LDR
Dari penjabaran mengenai arti LDR tadi, fungsi LDR adalah sebagai saklar otomatis berdasarkan cahaya. Jika cahaya yang diterima oleh LDR banyak, maka nilai
resistansi LDR akan menurun, dan listrik dapat mengalir (ON). Sebaliknya, jika cahaya yang diterima LDR sedikit, maka nilai resistansi LDR akan menguat, dan aliran listrik terhambat (OFF).
Baca juga : rangkaian sensor cahaya photo dioda dan LDR
LDR kerap difungsikan sebagai sebuah sensor cahaya dalam berbagai macam rangkaian elektronika seperti lampu penerangan jalan otomatis, lampu kamar tidur otomatis, rangkaian anti maling otomatis menggunakan laser, shutter kamera otomatis, dan masih banyak lagi yang lainnya.
Prinsip Kerja LDR
Prinsip kerja LDR bisa dibilang sangat sederhana, tak jauh berbeda dari variabel resistor pada umumnya. LDR dipasang pada sebuah rangkaian elektronika dan dapat memutus dan menyambung aliran listrik berdasarkan cahaya. Semakin banyak cahaya yang mengenainya, maka semakin menurun nilai resistansinya. Sebaliknya, jika cahaya yang mengenainya sedikit (gelap), maka nilai hambatannya menjadi semakin besar.
Demikian sedikit informasi mengenai pengertian, fungsi, dan prinsip kerja LDR.
Semoga informasi tadi dapat memberikan manfaat dan juga inspirasi, khususnya bagi para pembaca setia belajarelektronika.net. Sampai jumpa di ulasan menarik lainnya, dan bagikan artikel ini kepada teman-teman anda apabila bermanfaat.
(10)
Motor Servo
Sunday, December 14th, 2014 - Komponen Aktuator
Motor servo adalah sebuah motor DC dengan sistem umpan balik tertutup di mana posisi rotor-nya akan diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada di dalam motor servo. Motor ini terdiri dari sebuah motor DC, serangkaian gear, potensiometer, dan rangkaian kontrol. Potensiometer berfungsi untuk menentukan batas sudut dari putaran servo. Sedangkan sudut dari sumbu motor servo diatur
berdasarkan lebar pulsa yang dikirim melalui kaki sinyal dari kabel motor servo.
Bentuk Motor Servo
Bentuk motor servo yang banyak beredar di pasaran
Keunggulan Motor Servo
Keunggulan dari penggunaan motor servo adalah :
Tidak bergetar dan tidak ber-resonansi saat beroperasi.
Daya yang dihasilkan sebanding dengan ukuran dan berat motor.
Penggunaan arus listik sebanding dengan beban yang diberikan.
Resolusi dan akurasi dapat diubah dengan hanya mengganti encoder yang
dipakai.
Tidak berisik saat beroperasi dengan kecepatan tinggi.
Kelemahan Motor Servo
Keunggulan dari penggunaan motor servo adalah :
Tidak bergetar dan tidak ber-resonansi saat beroperasi.
Daya yang dihasilkan sebanding dengan ukuran dan berat motor.
Penggunaan arus listik sebanding dengan beban yang diberikan.
Resolusi dan akurasi dapat diubah dengan hanya mengganti encoder yang
dipakai.
Tidak berisik saat beroperasi dengan kecepatan tinggi.
Aplikasi Motor Servo
(11)
Motor servo dapat dimanfaatkan pada pembuatan robot, salah satunya sebagai penggerak kaki robot. Motor servo dipilih sebagai penggerak pada kaki robot karena motor servo memiliki tenaga atau torsi yang besar, sehingga dapat menggerakan kaki robot dengan beban yang cukup berat. Pada umumnya motor servo yang digunakan
sebagai pengerak pada robot adalah motor servo 180o.
Contoh motor servo 180o yang sering
digunakan untuk kaki robot
Komponen Penyusun Motor Servo
Motor servo pada dasarnya dibuat menggunakan motor DC yang dilengkapi dengan
controler dan sensor posisi sehingga dapat memiliki gerakan 0o, 90o, 180o atau 360o.
Berikut adalah komponen internal sebuah motor servo 180o.
Tiap komponen pada motor servo diatas masing-masing memiliki fungsi sebagai controler, driver, sensor, girbox dan aktuator. Pada gambar diatas terlihat beberapa bagian komponen motor servo. Motor pada sebuah motor servo adalah motor DC yang dikendalikan oleh bagian controler, kemudian komponen yang berfungsi sebagai sensor adalah potensiometer yang terhubung pada sistem girbox pada motor servo.
Cara Mengendalikan Motor Servo
Untuk menjalankan atau mengendalikan motor servo berbeda dengan motor DC. Karena untuk mengedalikan motor servo perlu diberikan sumber tegangan dan sinyal kontrol. Besarnya sumber tegangan tergantyung dari spesifikasi motor servo yang digunakan. Sedangkan untuk mengendalikan putaran motor servo dilakukan dengan mengirimkan pulsa kontrol dengan frekuensi 5o Hz dengan periode 20ms dan duty
cycle yang berbeda. Dimana untuk menggerakan motor servo sebesar 90o diperlukan
pulsa dengan ton duty cycle pulsa posistif 1,5ms dan unjtuk bergerak sebesar
180o diperlukan lebar pulsa 2ms. Berikut bentuk pulsa kontrol motor servo dimaksud.
(12)
DAFTAR PUSTAKA Bishop Owen, 2004, “ Dasar-dasar Elektronika”, Jakarta :
Penerbit Erlangga.
Malik M. I, 2003, “Belajar Mikrokontroler ATMEL AT89S52” Yogyakarta Penerbit Gava Media, Yogyakarta.
http://elektronika-dasar.web.id/motor-servo/ Diakses pada : 18 Juni 2016 Pukul : 18.00 Wib
http://www.edukasielektronika.com/2013/02/ldr-light-dependent-resistor.html Diakses pada : 18 Juni 2016
Pukul : 20.00 Wib
http://roborace.wordpress.com/2011/05/12/sensor-air-hujan Diakses pada : 18 Juni 2016
Pukul : 21.30 Wib
https://majalah.ottencoffee.co.id/mengenal-macam-macam-proses-kopi/ Diakses pada : 19 Juni 2016
Pukul : 16.30 Wib http://pdf.alldatasheet.com
Diakses pada : 19 Juni 2016 Pukul : 15.40 Wib
(13)
BAB III
PERANCANGAN SISTEM
3.1 Perancangan Blok Diagram
Diagram merupakan pernyataan hubungan yang berurutan dari suatu atau lebih komponen yang memiliki kesatuan kerja tersendiri, dan setiap blok komponen mempengaruhi komponen yang lainnya. Diagram blok merupakan salah satu cara yang paling sederhana untuk menjelaskan cara kerja rangkaian dan merancang hardware yang akan dibuat secara umum. Blok diagram juga merupakan sebuah sistem dimana bagian utama atau fungsi yang diwakili oleh blok dihubungkan dengan garis, yang menunjukkan hubungan dari blok. Dalam rangkaian ini blok diagram dibuat agar mempermudah pembaca untuk memahami rangkaian yang terkait secara garis besar.
Adapun diagram blok dari sistem yang dirancang seperti berikut:
Gambar 3.1 Blok Diagram
Dari gambar blok diagram tersebut, kita mengetahui atap akan di gerakkan oleh motor servo yang terhubung langsung dengan mikrokontroller. Motor servo ini berfungsi untuk memutar atap searah dengan jarum jam atau berlawanan arah dengan jarum jam. Rangkaian ini akan dikendalikan oleh mikrokontroler ATMega8. Jadi dengan memberikan sinyal high secara bergantian ke input dari rangkaian tersebut, maka pergerakan motor servo sudah dapat dikendalikan oleh mikrokontroler ATMega8.
(14)
3.2 Perancangan Rangkaian Skematik 3.2.1 Rangkaian Mikrokontroler ATMega8
Minimum sistem merupakan bagian utama dari pembuatan alat ini supaya berfungsi dengan baik. Pada perancangan alat keras, hal yang dilakukan dengan mengintegrasikan modul perangkat-perangkat dengan Mikrokontroller ATMega8 sebagai pemeroses data. Gambar di bawah ini menunjukan rangkaian mikrokontroler ATMega8 yang akan di rancang.
Gambar 3.2 Rangkaian Skematik ATMega8
3.2.2 Rangkaian Sensor Cahaya
LDR atau Light Dependent Resistor adalah salah satu jenis resistor yang nilai hambatannya dipengaruhi oleh cahaya yang diterima olehnya. LDR dibuat dari Cadmium Sulfida yang peka terhadap cahaya.
Gambar 3.3 Rangkaian sensor cahaya
(15)
Seperti yang telah diketahui bahwa cahaya memiliki dua sifat yang berbeda yaitu sebagai gelombang elektromagnetik dan foton/partikel energi (dualisme cahaya). Saat cahaya menerangi LDR, foton akan menabrak ikatan Cadmium Sulfida dan melepaskan elektron. Semakin besar intensitas cahaya yang dating, semakin banyak electron yang terlepas dari ikatan. Sehingga hambatan LDR akan turun saat cahaya meneranginya.
3.2.3 Rangkaian Sensor Air
Gambar 3.4 Rangkaian ATMega8 dan Sensor Air Hujan
Sensor air yang dibuat sebenarnya merupakan PCB yang jalurnya dirancang sedemikian rupa sehingga letak jalur-jalurnya rapat. Sehingga ketika tetesan air mengenai jalur-jalur tersebut, jalur tersebut akan terhubung layaknya sebuah sakelar. Ketika air jatuh ke atas sensor, maka resistor di basis transistor akan mendapat tegangan 5V. Hal ini akan menyebabkan transistor akan aktif. Ketika transistor ini aktif, logika outputnya yang dihubungkan pada input IC akan menjadi 0. Sebaliknya ketika sensor air dalam keadaan kering, maka 5V tidak terhubung pada resistor di basis transistor. Sehingga basis transistor tidak mendapat tegangan. Hal ini menyebabkan transistor tidak. Karena transistor ini tidak aktif, maka outputnya akan bernilai 1. Keempat output dari sensor air ini dihubungkan ke sebuah IC. Dengan demikian, ketika salah satu saja sensornya menghasilkan logika 0, maka ouput dari ICakan 0.
(16)
Logika ini akan dikirimkan ke mikrokontroler untuk mengindikasikan adanya air pada sensor air. IC ini dapat menghemat penggunaan pin ada mikrokontroler dan mempermudah program yang dibuat. Ketika tetesan air mengenai jalur tersebut, basis transistor akan mendapat tegangan sekitar 4,5 V – 5 V. Hal ini akan mengakibatkan transistor aktif. Ketika aktif, transistor tersebut akan memberikan logika 0 (low) pada mikrokontroler. Sebaliknya, dalam keadaan kering jalur – jalur tembaga pada PCB tersebut tidak terhubung. Hal ini akan meng-off kan transistor dan akan mengirimkan logika 1(high) pada mikrokontroller.
3.2.4 Rangkaian Motor Servo
Motor Servo berfungsi sebagai perangkat yang akan menggerakan atap dengan cara melalui sensor terlebih dahulu, berikut gambar skematiknya:
Gambar 3.5 Rangkaian ATMega8 dan Motor Servo
3.2.5 Rangkaian Power Supplay (PSA)
Rangkaian PSA yang dibuat terdiri dari dua keluaran, yaitu 5 volt dan 12 volt, keluaran 5 volt digunakan untuk menghidupkan seluruh rangkaian, sedangkan keluaran 12 volt digunakan untuk menghidupkan motor servo. Trafo CT merupakan trafo stepdown yang berfungsi untuk menurunkan tegangan dari 220 volt AC menjadi 12 volt AC. Kemudian 12 volt AC akan disearahkan dengan menggunakan dua buah dioda, selanjutnya 12 volt DC akan diratakan oleh kapasitor 2200 μF. Regulator tegangan 5 volt (LM7805CT) digunakan agar keluaran yang dihasilkan tetap 5 volt walaupun terjadi perubahan pada tegangan masukannya.
(17)
LED hanya sebagai indikator apabila PSA dinyalakan. Transistor PNP TIP 32 disini berfungsi untuk mensupplay arus apabila terjadi kekurangan arus pada rangkaian, sehingga regulator tegangan (LM7805CT) tidak akan panas ketika rangkaian butuh arus yang cukup besar. Tegangan 12 volt DC langsung diambil dari keluaran 2 buah dioda. Rangkaian tampak seperti gambar di bawah ini,
Gambar 3.6 Rangkaian Power Supplay (PSA)
3.2.6 Perancangan Rangkaian Keseluruhan
Pada rangkaian ini menggambarkan keseluruhan program skematik yang di rancang dari alat sistem palang parkir otomatis dan penghitung slot parkir berbasis mikrokontroler ini. Dari gambar dibawah menjelaskan bahwa rangkaian yang penulis buat ini menggunakan Adaptor sebagai sumber daya, mikrokontroler ATMega8, motor servo sebagai penggerak atap, sensor cahaya (LDR) dan sensor hujan.
Gambar 3.7 Rangkaian Skematik Keseluruhan
(18)
3.2.7 Program
Adapun program yang digunakan pada sistem pengukuran dan pengendalian temperatur adalah sebagai berikut :
#include <Servo.h> Servo myservo; byte state; int LDR; int x = 0; byte pos=0;
void setup() {
myservo.attach(2); // attaches the servo on pin 9 to the servo object pinMode(A1, INPUT);
pinMode(13, OUTPUT); digitalWrite(A1, HIGH); myservo.write(0);
}
void loop() {
LDR = analogRead(A0); if(LDR >= 400 && pos==0) { digitalWrite(13, HIGH); for(x=pos;x<=140;x++) { myservo.write(x); delay(50); } pos=140; }
state = digitalRead(A1); if(state==0 && pos==0) { digitalWrite(13, HIGH); for(x=pos;x<=140;x++) { myservo.write(x); delay(50); } pos=140; }
if(state==1 && LDR < 400 && pos==140) { digitalWrite(13, LOW); for(x=pos;x>=0;x--) { myservo.write(x); delay(50); }
(19)
3.2.8 Flowchart
Gambar 3.8 Flowchart
(20)
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Umum
Penelitian ini akan digunakan pada penjemuran kopi alami menggunakan cahaya matahari, dimana terdapat atap tempat penjemuran. Sistem rancangan pada penelitian ini seperti yang disebutkan sebelumnya terdiri dari input pemproses dan output. Input berupa sensor yang akan dipicu keadaan cuaca sekitar dan kemudian data tersebut akan diolah lagi. Sensor akan terbaca ketika cahaya terang atau gelap dan saat sensor mengenai air atau hujan, jadi jika terjadi hujan atau cahaya redup atau gelap maka secara otomatis atap akan menutup dengan sendirinya, begitu pula sebaliknya saat cuaca terang dan tidak hujan (sensor tidak basah) maka atap akan terbuka secara otomatis.
4.2 Analisa Data
Dalam pengujian rangkaian ini led dapat berfungsi sebagai indikator yang menandakan kondisi atap tertutup (saat gelap dan hujan). Mikrokontroller memberi perintah ke servo dan servo akan bergerak dari sudut 0 ̊ ke 180 ̊ dengan durasi waktu antara satu derajat ke derajat lainnya adalah 1 detik. Apabila sensor hujan terkena air maka mendapat masukan sebesar 4,95 V dan atap akan membuka dalam kondisi High, dan sebaliknya apabisa sensor hujan dalam keadaan basah akan mendapat masukan sebesar 1,85 V lalu atap akan menutup dalam kondisi Low dapat ditandai dengan menyalanya lampu led indikator. Sensor cahaya (LDR) akan membuka apabila mendapat masukan cahaya / data adc sebesar 400 lux maka atap akan menutup dan apabila sensor cahaya atau (LDR) mendapat masukan cahaya / data adc kurang dari 400 lux atap akan membuka.
4.3 Stimulasi Rangkaian
Stimulasi ini dilakukan tidak langsung di emplementasikan pada lapangan melainkan hanya melalui rangkaian elektronika terpadu. Terdapat 5 jenis rangkaian yang digunakan, yaitu rangkaian power supplay (PSA), rangkaian mikrokontroller ATMega8, rangkaian motor servo, rangkaian sensor hujan, dan rangkaian sensor cahaya (LDR). Setiap rangkaian tersebut memiliki fungsi dan prinsip kerja yang berbeda antara satu dengan lainnya seperti yang telah dijelaskan pada bab sebelumnya.
(21)
Rangkaian elektronika merupakan suatu sistem yang terdiri dari beberapa jenis rangkaian yang berbeda baik fungsi dan prinsip kerja yang digabungkan menjadi satu sehingga dapat menjalankan suatu fungsi kerja yang diinginkan dan terdiri terdiri dari beberapa rangkaian yang terintegrasi menjadi satu kesatuan sehingga dapat diketahui rangkaian dapat bekerja dengan baik.
4.4 Hasil Pengujian
Setelah proses pemasangan komponen rangkaian sesuai dengan stimulasi sebelumnya, maka hasilnya dapat di uji sebagai berikut:
4.4.1 Pengujian Alat
No. Sensor Cahaya Sensor Hujan Atap Led
1 On Off Buka Low
2 On On Tutup High
3 Off Off Tutup High
4 Off On Tutup High
Tabel 4.1 Pengujiann Alat
(22)
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil pelaksaaan perancangan alat, pembahasan sistem hingga pengujian alat maka penulis dapat menarik kesimpulan, antara lain :
1. Kelemahan dari alat ini adalah sensor air yang digunakan merupakan buatan sendiri sehingga keluaran yang dihasilkan tidak maksimal. Pada saat sensor air dalam keadaan logika rendah maka atap akan tertutup, dan jika sensor air dalam keadaaan logika tinggi atap akan terbuka.
2. Pada saat LDR mendapat cukup cahaya maka basis transistor akan aktif sehingga mengirim sinyal ke mikrokontroler dengan logika rendah.
3. Mikrokontroller dapat memberi perintah kepada motor servo untuk menggerakkan atap dengan membaca input dari sensor.
5.2 Saran
Setelah melakukan penelitian ini diperoleh beberapa hal yang dapat dijadikan saran untuk dapat melakukan penelitian lebih lanjut, yaitu :
1. Penulis berharap alat ini dapat dikembangkan lagi menggunakan bahan waterproof atau anti air sehingga dapat menjadi alat yang sempurna dan dapat dimanfaatkan untuk kepentingan umum.
2. Sebaiknya alat menggunakan daya yang lebih praktis misalnya baterai sehingga mudah digunakan.
3. Agar pengendalian lebih maksimal maka perlu ditambah jumlah lapisan atap yang masing – masing menyatakan keadaan sangat terang, terang, redup dan gelap.
(23)
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kopi
Kopi adalah sejenis minuman yang berasal dari proses pengolahan dan ekstraksi biji tanaman kopi. Sejarah mencatat bahwa penemuan biji kopi sebagai minuman yang sangat berkhasiat dan berenergi pertama kali ditemukan oleh Orang dari Bangsa Etiopia di benua Afrika sekitar tiga ribu tahun yang lalu, atau seribu tahun Sebelum Masehi. Kopi kemudian terus berkembang hingga sekarang ini menjadi salah satu minuman paling populer di dunia. Negara Indonesia sendiri telah mampu memproduksi lebih dari empat ratus ribu ton kopi per tahunnya dan kemudian di eksport di berbagai penjuru dunia.
Gambar 2.1 Tanaman Kopi
Di samping rasa dan aromanya yang sangat menarik, khasiat kopi juga dapat menurunkan risiko terkena penyakit kanker, diabetes, batu empedu, dan berbagai penyakit jantung. Penemuan biji kopi sekitar tahun 800 Sebelum Masehi ada pendapat lain mengatakan jika tahun 850 Masehi. Pada saat itu, banyak orang di Benua Afrika, terutama orang dari bangsa Etiopia, yang mengonsumsi biji kopi yang dicampurkan dengan lemak hewan dan anggur untuk memenuhi kebutuhan protein dan energi tubuh. Penemuan kopi sendiri terjadi secara tidak sengaja ketika penggembala bernama Khalid seorang dari Abyssinia, mengamati kawanan kambing gembalaannya yang tetap terjaga bahkan setelah matahari terbenam setelah memakan sejenis buah berry. Ia pun mencoba memasak dan memakannya.
(24)
Kebiasaan ini kemudian terus berkembang dan menyebar ke berbagai negara di Afrika, namun metode penyajiannya masih menggunkan metode konvensional. Barulah beberapa ratus tahun kemudian biji kopi ini dibawa melewati Laut Merah dan tiba di Negara Arab dengan metode penyajian yang jauh lebih maju. Kopi masuk ke Indonesia pada era Tanam Paksa atau Cultuurstelsel (1830—1870) masa penjajahan Belanda di Indonesia, pemerintah Belanda membuka sebuah perkebunan komersial pada koloninya di Hindia Belanda, khususnya di pulau Jawa, pulau Sumatera dan sebahagian Indonesia Timur. Jenis kopi yang dikembangkan di Indonesia adalah kopi jenis Arabika yang didatangkan langsung dari Yaman. Pada awalnya pemerintah Belanda menanam kopi di daerah sekitar Batavia (Jakarta), Sukabumi, Bogor, Mandailing dan Sidikalang. Kopi juga ditanam di Jawa Timur, Jawa Tengah, Jawa Barat, Sumatra, Sulawesi, Timor dan Flores.
2.2 Proses Pengolahan Kopi
Terdapat serangkaian proses pengolahan yang cukup mengubah buah kopi menjadi serbuk kopi yang diseduh. Proses tersebut meliputi kegiatan pemetikan buah, penyortiran buah, pengupasan kulit, penjemuran biji, dan penggilingan biji kopi. Setiap proses harus dikerjakan dengan benar agar kualitas kopi tetap dapat dipertahankan. Beberapa prosesnya yaitu sebagai berikut :
2.2.1 Natural Process
Juga dikenal dengan dry process, metode ini adalah tekhnik paling tua dalam proses kopi. Setelah panen, buah kopi kemudian disebarkan di atas alas-alas plastik untuk dijemur di bawah matahari. Beberapa produsen kopi kadang menjemurnya di teras bata atau di meja-meja pengering khusus yang memiliki airflow (pengalir udara) di sekitar buah kopi. Ketika dijemur di bawah matahari, biji-biji kopi ini harus dibolak-balik secara berkala agar biji kopi mengering secara merata, juga untuk menghindari jamur/pembusukan. Pada natural process, kopi dikeringkan masih dalam
berbentuk ‘buah’, lengkap dengan semua lapisan-lapisannya. Proses yang natural membuat buah kopi terfermentasi secara natural pula dan membuat kulit luar terkelupas dengan sendirinya. Proses natural ini seringkali menambahnotes buah-buahan pada kopi—dengan hints seperti blueberry, strawberry atau buah-buahan tropis. Kopi pun cenderung memiliki keasaman (acidity) rendah, rasa-rasa yang eksotis dan body yang lebih banyak.
(25)
Gambar 2.2 Natural process di Buziraguhindwa
2.2.2 Washed Process
Proses ini juga dikenal dengan sebutan wet process. Umumnya, proses ini bertujuan untuk menghilangkan semua kulit - kulit daging yang lengket di biji kopi sebelum ia dikeringkan. Setelah dipanen, buah-buah kopi biasanya diseleksi lebih dahulu dengan merendamnya di dalam air. Buah yang mengapung akan disingkirkan, sementara yang tenggelam di dasar akan dibiarkan untuk diproses karena buah-buah itulah yang dianggap telah matang. Selanjutnya kulit luar dan kulit daging buah kopi akan dibuang menggunakan mesin khususvdisebut depulper (pengupas). Biji kopi yang sudah terlepas dari kulitnya ini kemudian dibersihkan atau di-washed dengan memasukkannya ke dalam bejana khusus berisi air agar sisa-sisa kulit yang masih melekat pada kopi bisa luruh sepenuhnya karena proses fermentasi. Lamanya kopi difermentasi berbeda-beda di setiap produsen, namun biasanya berkisar antara 24-36 jam tergantung temperatur, ketebalan layer getah pada buah kopi, dan konsentrat enzimnya. Jika suhu di sekitarnya semakin hangat, maka prosesnya akan semakin cepat pula. Kopi-kopi hasil washed process umumnya memiliki karakter yang lebih bersih, terang, sedikit berasa buah, body cenderung ringan dan lembut dengan tingkat keasaman (acidity) lebih banyak.
(26)
Gambar 2.3 Buah kopi diseleksi pada washed process
2.2.3 Pulped Natural Process
Proses ini sering digunakan di Brazil. Setelah dipanen, buah kopi dikupas dengan mesin mekanik untuk membuang kulit dan sebagian besar daging buahnya. Dari sini, biji kopi kemudian dijemur di meja-meja pengering. Sisa-sisa daging buah yang masih lengket biasanya akan luruh pada proses ini. (Konon sisa-sisa daging buah yang turut dijemur itu memberi tambahan sweetness dan body pada kopi).
Gambar 2.4 Hybrid Process 2.2.4 Honey (Miel) Process
Proses ini agak mirip dengan pulped natural dan umumnya digunakan di banyak negara-negara Amerika Tengah seperti Costa Rica dan El Salvador. Buah kopi dikupas dengan mesin mekanis, tapi metode ini menggunakan lebih sedikit air jika dibandingkan pulped natural process.
(27)
Mesin depulper bisa dikendalikan untuk menentukan seberapa banyak daging buah yang mau tetap ditinggalkan di bijinya sebelum dijemur. Kulit daging yang tersisa ini dalam Bahasa Spanyol diistilahkan dengan miel yang berarti madu (honey). Dari situlah proses ini kemudian dinamakan jadi prosesnya bukan dengan memakai madu.
Gambar 2.5 Kopi dikeringkan pada honey process
2.2.5 Semi-washed
Proses ini sangat umum ditemui di Indonesia dimana proses ini juga sering kita
kenal dengan istilah ‘giling basah’. Prosessemi washed melibatkan dua kali pengeringan. Setelah dipetik, kulit terluar buah kopi dikupas dengan menggunakan depulper dan dikeringkan sebentar. Jika umumnya kelembaban kopi disisakan hingga 11-12 % ketika proses pengeringan, maka pada proses semi-washed, kelembaban kopi disisakan hingga 30-35 % sebelum dikupas lagi hingga bentuknya benar-benar biji/green bean. Nah, green bean inilah yang kemudian dikeringkan lagi sampai ia benar-benar cukup kering untuk disimpan. Kopi-kopi dengan proses semi-washed cenderung memiliki tingkat sweetness yang intens, body lebih penuh, dengan tingkat keasaman lebih rendah jika dibandingkan kopi-kopi washed processed.
(28)
Gambar 2.6 Semi-washed 2.3 Cahaya Matahari
Matahari adalah sumber panas terbesar yang ada di bumi, karena matahari bumi tidak membeku, tumbuhan dapat melakukan fotosintesis untuk membuat makanan dan mengahasilkan oksigen untuk manusia dan hewan. Spektrum sinar matahari terdiri dari sinar tampak dan tidak tampak. Sinar tampak meliputi: merah, oranye, kuning, hijau dan ungu (diketahui sebagai warna pelangi). Sinar-sinar tidak tampak antara lain adalah: Sinar Ultraviolet, Sinar-X, Sinar Gamma, Sinar Kosmik, Mikrowave, Gelombang listrik dan Sinar Inframerah.
Sinar Inframerah (infrared ray - FIR) juga merupakan sinar tidak tampak yang berada pada spektrum warna merah, mendekati spektrum sinar tampak. Dapat dikatakan bahwa 80% cahaya matahari adalah sinar inframerah karena lebarnya jangkauan gelombang sinar ini (0,75-1000 micron) dengan panjang gelombang 800 nm sampai 1200 nm. Sinar infra merah dikelompokkan dalam 3 zone : near infrared ray (0,75-1,5 micron), middle infrared ray (1,5-4 micron) dan far infrared ray (FIR 4-1000 micron).
(29)
Tabel 2.1 Spesifikasi Sinar – Sinar yang Terdapat pada Cahaya Matahari
2.4 Perangkat Keras
2.4.1 Mikrokontroler ATMega 8
AVR merupakan seri mikrokontroler CMOS 8-bit buatan Atmel, berbasis arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computer). Hampir semua instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock. AVR mempunyai 32 register general-purpose, timer/counter fleksibel dengan mode compare, interrupt internal dan eksternal, serial USART, Programmable Watchdog Timer, dan mode power saving. eberapa diantaranya mempunyai ADC dan PWM internal. AVR juga mempunyai In-System Programmable Flash on-chip yang mengijinkan memori program untuk diprogram ulang dalam sistem menggunakan hubungan serial SPI. ATMEGA 8 adalah mikrokontroler CMOS 8-bit daya rendah berbasis arsitektur RISC yang ditingkatkan. Kebanyakan instruksi dikerjakan pada satu siklus clock, ATMEGA 8 mempunyai throughput mendekati 1 MPS per MHz membuat disain dari sistem untuk mengoptimasi konsumsi daya versus kecepatan proses.
Susunan pin – pin dari IC mikrokontroler ATMEGA 8 diperlihatkan pada gambar dibawah ini. IC ini tersusun dari 28 pin yang memiliki beberapa fungsi tertentu.
(30)
(a) (b)
Gambar 2.7 (a) Bentuk Fisik Mikrokontroler ATMega 8; (b) Susunan Pin Mikrokontroler ATMega8
Penggunaan rangkaian mikrokontroler ATMega 8 ada dua pilihan, dengan menggunakan board ATMega 8 development board yang ada dijual di toko, atau dengan membuat sendiri rangkaian mikrokontroler tersebut.
Gambar 2.8 Blok Diagram Microcontroller ATMega 8
(31)
Jika menggunakan rangkaian mikrokontroler yang sudah tersedia dipasaran maka akan memepersingkat waktu pembuatan sistem, karena hanya tinggal membeli rangkaian berupa kit dan hanya tinggal menggunakannya. Chip yang dijelaskan di sini menggunakan kemasan PDIP, untuk kemasan yang lain ( QPF, QFN / MLF ) tidak jauh berbeda. Untuk lebih jelasnya silahkan merujuk ke data sheet. Nama – nama pin di atas usahakan lebih sering dikenal, hal ini berguna untuk penggunaan pheripheral internal.
ATMega8 memiliki 28 pin yang masing – masing pin – nya memiliki fungsi yang berbeda – beda baik sebagai port ataupun sebagai fungsi yang lain.
Berikut akan dijelaskan tentang kegunaan dari masing – masing kaki pada ATMega8 : 1. VCC
Merupakan supply tegangan untuk digital. 2. GND
Merupakan ground untuk smua komponen yang membutuhkan grounding. 3. Port B
Adalah 8 buah pin mulai dari pin B.0 sampai dengan pin B.7. Tiap pin dapat digunakan sebagai input dan juga output. Port B merupakan sebuah 8-bit bit-directional I/O port dengan inernal pull-up resistor. Sebagai input, pin – pin yang terdapat pada port B yang secara eksternal diturunkan, maka akan mengeluarkan arus jika pull-up resistor diaktifkan. Jika ingin menggunakan tambahan kristal, maka cukup untuk menghubungkan kaki dari kristal ke keki pada pin port B. Namun jika tidak digunakan, maka cukup untuk dibiarkan saja. Pengguna kegunaan dari masing – masing kaki ditentukan dari clock fuse setting-nya.
4. Port C
Port C merupakan sebuah 7-bit bi-directional I/O yang di dalam masing – masing pin terdapat pull-up resistor. Jumlah pin-nya hanya 7 buah mulai dari C.0 sampai dengan pin C.6. Sebagai keluaran / output, port C memiliki karakteristik yang sama dalam hal kemampuan menyarap arus ( sink ) ataupun mengeluarkan arus ( source).
5. Reset / PC6
Jika RSTDISBL Fuse diprogram, maka PC6 akan berfungsi sebagai pin I/O. Untuk diperhatikan juga bahwa pin ini memiliki karakteristik yang berbeda dengan pin – pin yang tedapat pada port C. Namun jika RSTDISBL Fuse tidak deprogram, maka pin ini akan berfungsi sebagai input reset.
(32)
Dan jika level tegangan yang masuk ke pin ini rendah dan pulsa yang ada lebih pendek dari pulsa minimum, makan akan menghasilkan suatu kondisi reset meskipun clock-nya tidak berkerja.
6. Port D
Port D merupakan 8-bit bi-directional I/O dengan internal pull-up resistor. Fungsi dari port ini sama dengan port – port yang lain. Hanya saja pada port ini tidak terdapat kegunaan-kegunaan yang lain. Pada port ini hanya berfungsi sebagai masukan dan keluaran saja atau biasa disebut dengan I/O.
7. AVCC
Pada pin ini memiliki fungsi sebagai power supply tegangan untuk ADC. Untuk pin ini harus dihubungkan secara terpisah dengan VCC karena pin ini digunakan untuk analog saja. Bahkanjika ACD pada AVR tidak digunakan, tetap saja disarankan untuk menghubungkan secara terpisah dengan VCC. Cara menghubungkan AVCC adalah melewati low-pass filter setelah itu dihubungkan dengan VCC.
8. AREF
Merupakan pin referensi analog jika menggunakan ADC. Pada AVR status Register mengandung beberapa informasi mengenai hasil dari kebanyakan hasil eksekusi intruksi aritmatik. Informasi ini dapat digunakan untuk altering arus program sebagai kegunaan untuk meningkatkan performa pengoperasian. Perlu diketahui bahwa register ini di-update setelah semua operasi ALU ( Arithmetic Logic Unit ). Hal tersebut seperti yang telah tertulis dalam datasheet khususnya pada bagian Intruction Set Reference.
Dalam hal ini untuk beberapa kasus dapat membuang kebutuhan penggunaan instruksi perbandingan yang telah didedikasikan serta dapat menghasilkan peningkatan dalam hal kecepatan dan kode yang lebih sederhana dan singkat. Register ini tidak secara otomatis tersimpan ketika memasuki sebuah rutin interupsi dan juga ketika menjalankan sebuah perintah setelah kembali dari interupsi. Namun hal iini harus dilakukan melalui software.
9. Bit 7 (1)
Merupakan bit Global Interrupt Enable. Bit ini harus di-set supaya semua perintah interupsi dapat dijalankan. Untuk fungsi interupsi individual akan dijelaskan pada bagian yang lain. Jika bit ini di-reset, maka semua perintah interupsi baik yang secara individual maupun yang secara umum akan diabaikan. Bit ini akan dibersihkan atau cleared oleh hardware setelah sebuah interupsi dijalankan dan akan di-set kembali oleh perintah RETI. Bit ini juga dapat di-set dan di-reset melalui aplikasi dengan instruksi SEI dan CLI.
(33)
10. Bit 6 (T)
Merupakan bit Copy Storage. Instruksi bit Copy Instruction BLD ( Bit LoaD ) dan BST ( Bit Store ) menggunakan bit ini sebagai asal atau tujuan untuk bit yang telah dioperasikan. Sebuah bit dari sebuah register dan Register File dapat disalin ke dalam bit ini dengan menggunakan intruksi BST, dan sebuah bit di dalam bit ini dapat disalin ke dalam sebuah bit di register pada Register File dengan menggunakan perintah BLD.
11. Bit 5 (H)
Merupakan bit Half Carry Flag. Bit ini menandakan sebuah Half Carry dalam beberapa operasi aritmatika. Bit ini berfungsi dalam aritmatik BCD.
12. Bit 4 (S)
Merupakan Sign bit. Bit ini selalu merupakan sebuah eksklusif di antara Negative Flag (N) dan Two’s Complement Overflow Flag (V).
13. Bit 3 (V)
Merupakan bit Two’s Complement Overflow Flag. it ini menyediakan fungsi aritmatika dua komplemen.
14. Bit 2 (N)
Merupakan bit Negative Flag. Bit ini menyediakan sebuah hasil negative di dalam sebuah fugnsi logika atau aritmatika.
15. Bit 1 (Z)
Merupakan bit Zero Flag. Bit ini mengindikasikan sebuah hasil nol “ 0 ” dalam sebuah fungsi aritmatika atau logika.
16. Bit 0 (C)
Meruapakan bit Carry Flag. Bit ini mengindikasikan sebuah Carry atau sisa dalam sebuah fugnsi aritmatika atau logika.
2.4.2 Arsitektur Mikrokontroler ATMega 8
Arsitektur mikrokontroler jenis AVR pertama kali dikembangkan pada tahun 1996 oleh dua orang mahasiswa Norwegian Institute of Texhnology yaitu Alf-Egil Bogen dan Vegard Wollan. Mikrokontroler AVR kemudian dikembangkan lebih lanjut oleh Atmel. Seri pertama AVR yang dikeluarkan adalah mikrokontroler 8 bit AT90S8515, dengan konfigurasi pin yang sama dengan mikrokontroler 8051, termasuk address dan data bus yang termultipleksi. Mikrokontroler AVR menggunakan teknologi RISC dimana set instruksinya dikurangi dari segi ukurannya dan kompleksitas mode pengalamatannya.
(34)
Pada awal era industri komputer, bahasa pemrograman masih menggunakan kode mesin dan bahasa assembly. Untuk mempermudah dalam pemrograman para desainer komputer kemudian mengembangkan bahasa pemrograman tingkat tinggi yang mudah dipahami manusia. Namun akibatnya, instruksi yang ada semakin kompleks dan membutuhkan lebih banyak memori. Dan tentu saja siklus eksekusi instruksinya menjadi semakin lama. Dalam AVR dengan arsitektur RISC 8 bit, semua instruksi berukuran 16 bit sebagian besar dieksekusi dalam 1 siklus clock. Berbeda dengan MCS-51 yang instruksinya bervariasi antara 8 bit sampai dengan 32 bit dan dieksekusi selama 1 sampai 4 siklus mesin, dimana 1 siklus mesin membutuhkan 12 periode clock.
Dalam perkembangannya, AVR dibagi menjadi beberapa varian yaitu AT90Sxx, ATMega, AT86RFxx, dan ATTiny. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing varian adalah kapasitas memori dan beberapa fitur tambahan saja.
Gambar 2.9 Arsitektur Microcontroller ATMega8
(35)
2.4.3 Fitur
A. Saluran I/O sebanyak 23 buah terbagi menjadi 3 port.
B. ADC sebanyak 6 saluran dengan 4 saluran 10 bit dan 2 saluran 8 bit. C. Tiga buah timer counter, dua diantaranya memiliki fasilitas pembanding. D. CPU dengan 32 buah register.
E. Watchdog timer dan oscillator internal. F. SRAM sebesar 1K byte.
G. Memori flash sebesar 8K Bytes system Self-programable Flash H. Unit interupsi internal dan eksternal.
I. Port antarmuka SPI.
J. EEPROM sebesar 512 byte.
K. Port USART ( Universal Syncronous and Asycronous Serial Receiver and Transmitter ) untuk komunikasi serial.
2.5 LDR (Light Dependent Resistor)
LDR (Light Dependent Resistor), ialah jenis resistor yang berubah hambatannya karena pengaruh cahaya. Bila cahaya gelap nilai tahanannya semakin besar, sedangkan cahayanya terang nilainya menjadi semakin kecil. LDR (Light Dependent Resistor) adalah jenis resistor yang biasa digunakan sebagai detector cahaya atau pengukur besaran konversi cahaya. Light Dependent Resistor, terdiri dari sebuah cakram semikonduktor yang mempunyai dua buah elekrtroda pada permukaannya. Resistansi LDR berubah seiring dengan perubahan intensitas cahaya yang mengenainya. Dalam keadaan gelap resistansi LDR sekitar 10 M dan dalam keadaan terang sebesar 1 k atau kurang.
LDR terbuat dari bahan semikonduktor seperti cadmium sulfide. Dengan bahan ini energy dari cahaya yang jatuh menyebabkan lebih banyak muatan yang dilepas atau arus listrik meningkat. Artinya resistansi bahan telah mengalami penurunan. LDR digunakan untuk mengubah energy cahaya menjadi energy listrik. Saklar cahaya otomatis dan alarm pencuri adalah beberapa contoh alat yang menggunakan LDR. Akan tetapi karena responnya terhadap cahaya cukup lambat, LDR tidak digunakan pada situasi di mana intensitas cahaya berubah secara drastis. Sensor ini akan berubah nilai hambatannya apabila ada perubahan tingkat kecerahan cahaya.
(36)
Pinsip kerja LDR adalah saat gelap atau cahaya redup, bahan dari cakram tersebut menghasilkan elektron bebas dengan jumlah yang relative kecil. Sehingga hanya ada sedikit elektron untuk mengangkut muatan elektrit. Artinya pada saat cahaya redup, LDR menjadi konduktor yang buruk, atau bisa disebut juga LDR memiliki resistansi yang besar pada saat gelap atau cahaya redup. Pada saat cahaya terang, ada lebih banyak elektron yang lepas dari atom bahan semikonduktor tersebut. Sehingga akan lebih banyak elektron untuk mengangkut muatan elektrit.
Gambar 2.10 (a) Simbol LDR, dan (b) Bentuk Fisik LDR
Artinya pada saat cahaya terang, LDR menjadi konduktor yang baik, atau bisa disebut juga LDR memiliki resistansi kecil pada saat cahaya terang. Penerapan laindari sensor LDR ini ialah alarm Pencuri. Misalnya untuk rangkaian system alarm cahaya (menggunakan LDR) yang aktif ketika terdapat cahaya. Ketika kita akan mengatur kepekaan LDR (Light Dependent Resistor) dalam suatu rangkaian maka kita perlu menggunakan potensiometer. Kita atur letaknya agar ketika mendapat cahaya maka buzzer atau bell akan berbunyi dan ketika tidak mendapat cahaya maka buzzer atau bell tidak akan berbunyi.
2.6 Sensor Hujan
Sama hal nya seperti sensor cahaya, sensor air hujan juga digunakan untuk mendeteksi dan mengetahui magnitude tertentu. Sensor air hujan dibuat dengan memanfaatkan konduktivitas air hujan sehingga apabila bagian tersebut terkena air hujan, maka rangkaian akan tersambung (sensor aktif). Pada saat air hujan mengenai panel sensor, maka akan terjadi proses elektrolisasi oleh air tersebut karena air termasuk kedalam cairan elektrolit yaitu cairan yang dapat menghantarkan arus listrik.
(37)
Sensor air ini dibuat menggunakan papan PCB yang jalur nya berliku-liku, agar air yang mengenai jalur tersebut dapat menyatu dan menghantarkan arus listrik. Sensor air hujan berfungsi untuk memberikan nilai masukan pada tingkat elektrolisasi air, dimana air air akan menyentuh ke panel sensor air. Untuk menghindari karat atau tertutup kotoran yang menyebabkan sensor tidak bekerja, jalur tersebut harus dilapisi timah atau apa saja yang dapat menyatu dengan jalur tersebut dan dapat mengantarkan arus listrik.
Gambar 2.11 Sensor Hujan
2.7 Motor Servo
Motor servo adalah sebuah perangkat atau aktuator putar (motor) yang dirancang dengan sistem kontrol umpan balik loop tertutup (servo), sehingga dapat di set-up atau di atur untuk menentukan dan memastikan posisi sudut dari poros output motor. motor servo merupakan perangkat yang terdiri dari motor DC, serangkaian gear, rangkaian kontrol dan potensiometer. Serangkaian gear yang melekat pada poros motor DC akan memperlambat putaran poros dan meningkatkan torsi motor servo, sedangkan potensiometer dengan perubahan resistansinya saat motor berputar berfungsi sebagai penentu batas posisi putaran poros motor servo. Penggunaan sistem kontrol loop tertutup pada motor servo berguna untuk mengontrol gerakan dan posisi akhir dari poros motor servo. Penjelasan sederhananya begini, posisi poros output akan di sensor untuk mengetahui posisi poros sudah tepat seperti yang di inginkan atau belum, dan jika belum, maka kontrol input akan mengirim sinyal kendali untuk membuat posisi poros tersebut tepat pada posisi yang diinginkan.
(38)
Untuk lebih jelasnya mengenai sistem kontrol loop tertutup, perhatikan contoh sederhana beberapa aplikasi lain dari sistem kontrol loop tertutup, seperti penyetelan suhu pada AC, kulkas, setrika dan lain sebagainya. Motor servo biasa digunakan dalam aplikasi-aplikasi di industri, selain itu juga digunakan dalam berbagai aplikasi lain seperti pada mobil mainan radio kontrol, robot, pesawat, dan lain sebagainya.
Konstruksi Motor Servo Motor servo adalah motor yang mampu bekerja dua arah (CW dan CCW) dimana arah dan sudut pergerakan rotornya dapat dikendalikan dengan memberikan variasi lebar pulsa (duty cycle) sinyal PWM pada bagian pin kontrolnya. Jenis Motor Servo Motor Servo Standar 180° Motor servo jenis ini hanya mampu bergerak dua arah (CW dan CCW) dengan defleksi masing-masing sudut mencapai 90° sehingga total defleksi sudut dari kanan – tengah – kiri adalah 180°. Motor Servo Continuous Motor servo jenis ini mampu bergerak dua arah (CW dan CCW) tanpa batasan defleksi sudut putar (dapat berputar secara kontinyu). Sebuah servomotor atau motor servo adalah aktuator rotari yang memungkinkan untuk dikontrol secara presisi dari posisi sudut, kecepatan dan percepatannya. Motor ini cocok digabungkan dengan sensor sebagai umpan-balik posisinya, dan seringkali perlu modul yang dirancang khusus untuk digunakan dengan servomotors. Perlu diketahui juga bahwa Servomotors bukan salah satu kelas spesifik dari suatu motor meskipun istilah servomotor ini sering digunakan untuk merujuk pada motor yang cocok untuk digunakan dalam sistem kontrol loop tertutup. Motor servo telah cukup lama diaplikasikan pada banyak hal, terutama dalam aplikasi robotic, radio control, bahkan untuk pengaturan mekanikal pada pesawat terbang.
Gambar 2.12 Motor Servo
(39)
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang
Matahari merupakan sumber energi yang murah karena tidak perlu mengeluarkan biaya untuk mendapatkannya. Matahari juga dimanfaatkan manusia untuk melakukan proses penjemuran proses produksi, contoh penjemuran untuk proses produksi, penjemuran produksi hasil pertanian, produksi krupuk, produksi ikan asin dan lain-lain. Penjemuran proses produksi biasanya dilakukan di tempat terbuka sehingga mendapat sinar matahari secara langsung, proses ini memindahkan bahan dari tempat penyimpanan ke tempat penjemuran, pada saat malam hari bahan yang telah selesai dijemur kemudian dipindahkan ke tempat penyimpanan kembali. Proses ini di rasa kurang efisien karena harus bekerja dua kali, mulai proses memindahkan bahan dari tempat penyimpanan ke tempat penjemuran dan setelah menjelang malam hari bahan yang dijemur kemudian dikembalikan lagi ke tempat penyimpanan.
Penjemuran proses produksi untuk wilayah yang luas akan mengalami kesulitan dalam pengangkatannya saat hujan datang. Bahan yang telah dijemur tidak dapat langsung diangkat seketika, pengangkatan penjemuran juga sangat dipengaruhi oleh keberadaan orang yang berjaga. Ketika orang yang berjaga tidak berada di tempat maka tidak ada yang mengangkat bahan ketempat yeng terlindung dari hujan. Hal ini menyebabkan bahan yang sudah mulai kering menjadi basah lagi, menyebabkan kerugikan karena harus mengulang proses penjemuran dari awal sehingga membuang waktu dan tenaga.
Kelemahan dari penjemuran matahari adalah bila malam hari atau cuaca tidak mendukung, seperti mendung atau turun hujan maka proses penjemuran proses produksi tidak dapat belangsung, maka perlu dibuat alat pengontrol yang berfungsi otomatis oleh karena itu, perlu di buat atap otomatis, yang membuka jika ada sinar matahari, menutup saat malam hari atau akan menutup saat hujan datang menggunakan sensor cahaya atau LDR dan konduktivitas sensor hujan dengan mikrokontroller sebagai pusat kendalinya beserta software pemrogramannya dan motor servo sebagai penggerak atap.
(40)
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian diatas, penulis tertarik untuk mengangkat dan merancang sebuah simulasi kontrol atap otomatis yang diaplikasikan sebagai tempat untuk penjemuran kopi yang berbasis mikrokontroler ATMega8. Dimana pada perancangan ini akan digunakan sebuah mikrokontroler ATMega8. Dimana pada perancangan ini akan dirumuskan masalah:
1. Bagaimana prinsip kerja alat kontrol atap buka tutup otomatis.
2. Bagaimana sensor hujan dan sensor cahaya (LDR) mengubah tegangan menjadi suatu nilai rendah atau tinggi yang bisa dibaca oleh mikrokontroler.
3. Bagaimana prinsip kerja servo.
1.3. Batasan Masalah
Mengingat keterbatasan kemampuan penulis dan waktu pelaksanaan pembuatan proyek, maka dibuat batasan masalah sebagai berikut :
1. Membahas tentang Mikrokontroler ATMega8 sebagai basis dalam rangkaian. 2. Membahas tentang sensor LDR yang mendeteksi kondisi terang sebagai pagi
atau siang dan gelap sebagai dan malam untuk input mikrokontroller ATMega8 dan sensor hujan sebagai pendeteksi hujan.
3. Membahas servo sebagai penggerak tutup buka atap otomatis.
1.4. Tujuan Penulisan
Tujuan dari pembuatan proyek ini adalah sebagai berikut : 1. Untuk mengetahui prinsip kerja sensor hujan.
2. Untuk mengetahui prinsip kerja sensor cahaya (LDR)
3. Untuk mengetahui proses pengolahan data oleh ATMega8 dan untuk mengontrol atap secara otomatis.
1.5. Manfaat Proyek
Berdasarkan proyek yang telah dirancang maka manfaatnya adalah :
1. Bila alat ini direalisasikan dalam kehidupan nyata dapat digunakan petani untuk mempermudah kegiatan produksi hasil pertanian mereka.
(41)
1.6. Metodologi Peneletian
Metodologi yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
1. Mencari dan mempelajari data dan topik yang berhubungan dengan alat yang akan dibuat.
2. Mempelajari landasan teori yang diperlukan dalam penelitian ini.
3. Mendesain dan merealisasi suatu rangkaian dan program aplikasi yang baik. 4. Pengujian rangkaian.
5. Pengujian Hardware agar mendapatkan hasil yang baik dan juga akurat. 6. Mengimplementasi rancangan yang telah dibuat.
7. Menguji sistem secara keseluruhan untuk dianalisa kekurangannya. 8. Penyusunan atau pembuatan laporan.
(42)
PERANCANGAN PROTOTIPE SISTEM PENGATUR PENYINARAN MATAHARI PADA SISTEM PENJEMURAN KOPI BERBASIS ATMEGA8
ABSTRAK
Pada Tugas Akhir ini penulis telah merancang dan merealisasikan alat yang berjudul “Perancangan Prototipe Sistem Pengatur Penyinaran Matahari Pada Sistem Penjemuran Kopi Berbasis ATMega8”. Sistem ini berkerja untuk membuka dan menutup atap otomatis untuk membatu proses produksi penjemuran kopi menggunakan sinar matahari disaat pagi hari dan disaat siang hari (terang), saat gelap atau malam hari dan saat hujan turun atap ruangan yang digunakan untuk menjemur kopi tertutup secara otomatis. Sistem ini terdiri dari perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software). Perangkat keras (hardware) terdiri dari PSA (Power Supply Adaptor), sensor LDR (Light Dependent Resistor), konduktivitas (sensor hujan), mikrokontroler ATMega8, dan servo. Sedangkan perangkat lunak (software) pada sistem ini menggunakan bahasa assembly yang diimplementasikan pada mikrokontroler. Sistem ini bekerja berdasarkan intensitas cahaya yang mengenai sensor LDR (Light Dependent Resistor) dan air yang mengenai sensor hujan, input inilah yang digunakan mikrokontroler untuk membuka dan menutup atap secara otomatis. Alat ini bekerja secara otomatis dengan merespon keadaan cuaca dan pergantiannya dilingkungan tempatnya berada.
Kata kunci : Kopi, Mikrokontroler ATMega8, LDR, Sensor Hujan, Servo.
(43)
REGULATORY SYSTEM DESIGN PROTOTYPE SOLAR RADIATION ON THE SYSTEM OF DRYING COFFEE BASED ONATMEGA8
ABSTRACT
In this final project was to design and realize a tool entitled "The Design Prototype Solar Radiation Regulatory System for Coffee Drying Process Based ATMega8". This system works to open and close the roof automatically to petrify the production process using sun drying of coffee when the morning and at noon (light), when the dark or at night and when it rains the roof of the room used for drying coffee is automatically closed. The system consists of hardware (hardware) and software (software). (Hardware) consisting of PSA (Power Supply Adaptor), sensor LDR (Light Dependent Resistor), conductivity (rain sensor), the microcontroller ATMega8, and servo. While software (software) on the system using assembly language which is implemented in the microcontroller. The system works based on the intensity of the light incident on the sensor LDR (Light Dependent Resistor) and water on the rain sensor, microcontroller input is used to open and close the roof automatically. This tool works automatically with the weather and the changes respond to an environment where it resides..
Keywords: Coffee, Microcontroller ATMega8, LDR, Rain Sensor, Servo.
(44)
PERANCANGAN PROTOTIPE SISTEM PENGATUR
PENYINARAN MATAHARI PADA SISTEM PENJEMURAN KOPI
BERBASIS ATMEGA8
TUGAS AKHIR
GURUH SANTOSO
132411079
PROGRAM STUDI D3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
(45)
PERANCANGAN PROTOTIPE SISTEM PENGATUR
PENYINARAN MATAHARI PADA SISTEM PENJEMURAN KOPI
BERBASIS ATMEGA8
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya
GURUH SANTOSO
132411079
PROGRAM STUDI D3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
(46)
PERSETUJUAN
Judul : Perancangan Prototipe Sistem Pengatur Penyinaran Matahari Pada Sistem Penjemuran Kopi Berbasis ATMega8
Kategori : Tugas Akhir
Nama : Guruh Santoso
Nomor Induk Mahasiswa : 132411079
Program Studi : D3 Metrologi Dan Instrumenntasi
Departemen : Fisika
Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Diluluskan di Medan, 20 Juli 2016
Diketahui/Disetujui Oleh:
Ketua Program Studi Dosen Pembimbing
D3 Metrologi Dan Instrumentasi Tugas Akhir
Dr. Diana A. Barus, M.Sc Dr. Diana A. Barus, M.Sc NIP. 19660729 199203 2 002 NIP. 19660729 199203 2 002
(47)
PERNYATAAN
Saya yang bertandatangan di bawah ini :
Nama : Guruh Santoso
Tempat/Tanggal Lahir : Medan, 23 Agustus 1994
Dept./Program Studi : Fisika /D3 Metrologi dan Instrumentasi
Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Perguruan Tinggi : Universitas Sumatera Utara
Judul Karya Tulis Ilmiah : Perancangan Prototipe Sistem Pengatur Penyinaran Matahari Pada Sistem Penjemuran Kopi Berbasis ATMega8
Dengan ini menyatakan bahwa karya tulis ilmiah yang saya sampaikan pada kegiatan tugas akhir ini adalah benar karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, 20 Juli 2016
Guruh Santoso NIM. 132411079
(48)
PENGHARGAAN
Alhamdulillahirobbil’alamin, segala puji dan syukur bagi Allah Subhanahuwata’ala yang telah melimpahkan barokah, rahmat, hidayah-Nya dan menganugerahkan kemudahan serta kelancaran sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tugas akhir ini sesuai waktu yang telah ditetapkan. Sholawat dan salam semoga senantiasa tercurahkan kepada Rasulullah Sallallahu’alaihiwassalam sang pembawa petunjuk dan selalu menjadi inspirasi dan teladan bagi penulis.
Demi kelancaran dalam penyelesaian laporan Tugas Akhir ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak terutama kepada Ayahanda Purwanto dan Ibunda Jumaida beserta Adik kandung penulis Aditiya Suwanda, yang telah memberikan bantuan moril maupun materil, semangat dan do’a yang begitu besar kepada penulis.
Tugas akhir ini di susun untuk melengkapi persyaratan dalam mencapai gelar Ahli Madya dalam Program Studi Diploma Tiga (III) Metrologi dan Instrumentasi Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
Adapun judul Tugas Akhir ini adalah:
PERANCANGAN PROTOTIPE SISTEM PENGATUR PENYINARAN MATAHARI PADA SISTEM PENJEMURAN KOPI BERBASIS ATMEGA8
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 terimakasih yang sebesar besarnya kepada:
1. Bapak Dr. Krista Sebayang, M.Si, selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
2. Ibu Dr. Diana A. Barus, M.Sc, selaku Ketua Program Studi D3 Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
3. Seluruh Dosen dan Karyawan Program Studi D3 Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. 4. Seluruh teman-teman D3 Metrologi dan Instrumentasi angkatan 2013 yang
telah membantu penulis menyelesaikan tugas akhir.
(49)
5. Dan semua pihak yang telah membantu penulis namun tidak dapat disebutkan namanya satu-persatu.
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. Amin Yaa Rabbal’alamin.
Medan, 20 Juli 2016 Hormat Saya,
Penulis .
(50)
PERANCANGAN PROTOTIPE SISTEM PENGATUR PENYINARAN MATAHARI PADA SISTEM PENJEMURAN KOPI BERBASIS ATMEGA8
ABSTRAK
Pada Tugas Akhir ini penulis telah merancang dan merealisasikan alat yang berjudul “Perancangan Prototipe Sistem Pengatur Penyinaran Matahari Pada Sistem Penjemuran Kopi Berbasis ATMega8”. Sistem ini berkerja untuk membuka dan menutup atap otomatis untuk membatu proses produksi penjemuran kopi menggunakan sinar matahari disaat pagi hari dan disaat siang hari (terang), saat gelap atau malam hari dan saat hujan turun atap ruangan yang digunakan untuk menjemur kopi tertutup secara otomatis. Sistem ini terdiri dari perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software). Perangkat keras (hardware) terdiri dari PSA (Power Supply Adaptor), sensor LDR (Light Dependent Resistor), konduktivitas (sensor hujan), mikrokontroler ATMega8, dan servo. Sedangkan perangkat lunak (software) pada sistem ini menggunakan bahasa assembly yang diimplementasikan pada mikrokontroler. Sistem ini bekerja berdasarkan intensitas cahaya yang mengenai sensor LDR (Light Dependent Resistor) dan air yang mengenai sensor hujan, input inilah yang digunakan mikrokontroler untuk membuka dan menutup atap secara otomatis. Alat ini bekerja secara otomatis dengan merespon keadaan cuaca dan pergantiannya dilingkungan tempatnya berada.
Kata kunci : Kopi, Mikrokontroler ATMega8, LDR, Sensor Hujan, Servo.
(51)
REGULATORY SYSTEM DESIGN PROTOTYPE SOLAR RADIATION ON THE SYSTEM OF DRYING COFFEE BASED ONATMEGA8
ABSTRACT
In this final project was to design and realize a tool entitled "The Design Prototype Solar Radiation Regulatory System for Coffee Drying Process Based ATMega8". This system works to open and close the roof automatically to petrify the production process using sun drying of coffee when the morning and at noon (light), when the dark or at night and when it rains the roof of the room used for drying coffee is automatically closed. The system consists of hardware (hardware) and software (software). (Hardware) consisting of PSA (Power Supply Adaptor), sensor LDR (Light Dependent Resistor), conductivity (rain sensor), the microcontroller ATMega8, and servo. While software (software) on the system using assembly language which is implemented in the microcontroller. The system works based on the intensity of the light incident on the sensor LDR (Light Dependent Resistor) and water on the rain sensor, microcontroller input is used to open and close the roof automatically. This tool works automatically with the weather and the changes respond to an environment where it resides..
Keywords: Coffee, Microcontroller ATMega8, LDR, Rain Sensor, Servo.
(52)
DAFTAR ISI
PERSETUJUAN ... i
PERNYATAAN ... ii
PENGHARGAAN ... iii
ABSTRAK ... iv
DAFTAR ISI ... v
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 2
1.3 Batasan Masalah ... 2
1.4 Tujuan Penulisan ... 2
1.5 Manfaat Proyek ... 2
1.6 Metodologi Penelitian ... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Kopi………. 4
2.2 Proses Pengolahan Kopi...………..5
2.2.1 Natural Process ... 5
2.2.2 Washed Process ... 6
2.2.3 Pulped Natural Process ... 7
2.2.4 Honey (Miel) Process ... 7
2.2.5 Semi-washed ... 8
2.3 Cahaya Matahari ... 9
2.4 Perangkat Keras ... 10
2.4.1 Mikrokontroler ATMega 8 ... 10
2.4.2 Arsitektur Mikrokontroler ATMega 8 ... 14
2.4.3 Fitur ... 16
2.5 LDR (Light Dependent Resistor) ... 16
2.6 Sensor Hujan ... 17
2.7 Motor Servo ... 18
BAB III PERANCANGAN SISTEM 3.1 Perancangan Blok Diagram ... 20
3.2 Perancangan Rangkaian Skematik ... 21
3.2.1 Rangkaian Mikrokontroller ATMega8 ... 21 Universitas Sumatera Utara
(53)
3.2.2 Rangkaian Sensor Cahaya ... 21
3.2.3 Rangkaian Sensor Air ... 22
3.2.4 Rangkaian Motor Servo ... 23
3.2.5 Rangkaian Power Supplay (PSA) ... 23
3.2.6 Perancangan Rangkaian Keseluruhan ... 24
3.2.7 Program ... 25
3.2.8 Flowchart ... 26
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Umum ... 27
4.2 Analisa Data ... 27
4.3 Stimulasi Rangkaian ... 27
4.4 Hasil Pengujian ... 28
4.4.1 Pengujian Alat ... 28
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 29
5.2 Saran ... 29
DAFTAR PUSTAKA ... 30 LAMPIRAN
(54)
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Tanaman Kopi ... 4
Gambar 2.2 Natural process di Buziraguhindwa ... 6
Gambar 2.3 Buah kopi diseleksi pada washed process ... 7
Gambar 2.3 Hybrid Process ... 7
Gambar 2.5 Kopi dikeringkan pada honey process ... 8
Gambar 2.6 Semi-washed ... 9
Gambar 2.7 Bentuk Fisik Mikrokontroler ATMega8...11
Gambar 2.7 Susunan Pin Mikrokontroler ATMega8...11
Gambar 2.8 Blok Diagram Microcontroller ATMega 8...11
Gambar 2.9 Arsitektur Microcontroller ATMega8...………...15
Gambar 2.10 Simbol LDR ...….………..17
Gambar 2.10 Bentuk Fisik LDR …...………..17
Gambar 2.11 Sensor Hujan...…..………...18
Gambar 2.12 Motor Servo….………...19
Gambar 3.1 Blok Diagram ... 20
Gambar 3.2 Rangkaian Skematik ATMega8 ... 21
Gambar 3.3 Rangkaian Sensor Cahaya ... 21
Gambar 3.4 Rangkaian ATMega8 dan Sensor Air Hujan ... 22
Gambar 3.5 Rangkaian ATMega8 dan Motor Servo ... 23
Gambar 3.6 Rangkaian Power Supplay (PSA) ... 24
Gambar 3.7 Rangkaian Skematik Keseluruhan ... 24
Gambar 3.8 Flowchart ... 26
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Spesifikasi sinar sinar yang terdapat pada cahaya matahari ... 28
Tabel 4.1 Pengujian Alat ... 28
(1)
5. Dan semua pihak yang telah membantu penulis namun tidak dapat disebutkan namanya satu-persatu.
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. Amin Yaa Rabbal’alamin.
Medan, 20 Juli 2016 Hormat Saya,
Penulis .
(2)
PERANCANGAN PROTOTIPE SISTEM PENGATUR PENYINARAN MATAHARI PADA SISTEM PENJEMURAN KOPI BERBASIS ATMEGA8
ABSTRAK
Pada Tugas Akhir ini penulis telah merancang dan merealisasikan alat yang berjudul “Perancangan Prototipe Sistem Pengatur Penyinaran Matahari Pada Sistem Penjemuran Kopi Berbasis ATMega8”. Sistem ini berkerja untuk membuka dan menutup atap otomatis untuk membatu proses produksi penjemuran kopi menggunakan sinar matahari disaat pagi hari dan disaat siang hari (terang), saat gelap atau malam hari dan saat hujan turun atap ruangan yang digunakan untuk menjemur kopi tertutup secara otomatis. Sistem ini terdiri dari perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software). Perangkat keras (hardware) terdiri dari PSA (Power Supply Adaptor), sensor LDR (Light Dependent Resistor), konduktivitas (sensor hujan), mikrokontroler ATMega8, dan servo. Sedangkan perangkat lunak (software) pada sistem ini menggunakan bahasa assembly yang diimplementasikan pada mikrokontroler. Sistem ini bekerja berdasarkan intensitas cahaya yang mengenai sensor LDR (Light Dependent Resistor) dan air yang mengenai sensor hujan, input inilah yang digunakan mikrokontroler untuk membuka dan menutup atap secara otomatis. Alat ini bekerja secara otomatis dengan merespon keadaan cuaca dan pergantiannya dilingkungan tempatnya berada.
Kata kunci : Kopi, Mikrokontroler ATMega8, LDR, Sensor Hujan, Servo.
(3)
REGULATORY SYSTEM DESIGN PROTOTYPE SOLAR RADIATION ON THE SYSTEM OF DRYING COFFEE BASED ONATMEGA8
ABSTRACT
In this final project was to design and realize a tool entitled "The Design Prototype Solar Radiation Regulatory System for Coffee Drying Process Based ATMega8". This system works to open and close the roof automatically to petrify the production process using sun drying of coffee when the morning and at noon (light), when the dark or at night and when it rains the roof of the room used for drying coffee is automatically closed. The system consists of hardware (hardware) and software (software). (Hardware) consisting of PSA (Power Supply Adaptor), sensor LDR (Light Dependent Resistor), conductivity (rain sensor), the microcontroller ATMega8, and servo. While software (software) on the system using assembly language which is implemented in the microcontroller. The system works based on the intensity of the light incident on the sensor LDR (Light Dependent Resistor) and water on the rain sensor, microcontroller input is used to open and close the roof automatically. This tool works automatically with the weather and the changes respond to an environment where it resides..
Keywords: Coffee, Microcontroller ATMega8, LDR, Rain Sensor, Servo.
(4)
DAFTAR ISI
PERSETUJUAN ... i
PERNYATAAN ... ii
PENGHARGAAN ... iii
ABSTRAK ... iv
DAFTAR ISI ... v
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 2
1.3 Batasan Masalah ... 2
1.4 Tujuan Penulisan ... 2
1.5 Manfaat Proyek ... 2
1.6 Metodologi Penelitian ... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Kopi………. 4
2.2 Proses Pengolahan Kopi...………..5
2.2.1 Natural Process ... 5
2.2.2 Washed Process ... 6
2.2.3 Pulped Natural Process ... 7
2.2.4 Honey (Miel) Process ... 7
2.2.5 Semi-washed ... 8
2.3 Cahaya Matahari ... 9
2.4 Perangkat Keras ... 10
2.4.1 Mikrokontroler ATMega 8 ... 10
2.4.2 Arsitektur Mikrokontroler ATMega 8 ... 14
2.4.3 Fitur ... 16
2.5 LDR (Light Dependent Resistor) ... 16
2.6 Sensor Hujan ... 17
2.7 Motor Servo ... 18
BAB III PERANCANGAN SISTEM 3.1 Perancangan Blok Diagram ... 20
3.2 Perancangan Rangkaian Skematik ... 21
3.2.1 Rangkaian Mikrokontroller ATMega8 ... 21 Universitas Sumatera Utara
(5)
3.2.2 Rangkaian Sensor Cahaya ... 21
3.2.3 Rangkaian Sensor Air ... 22
3.2.4 Rangkaian Motor Servo ... 23
3.2.5 Rangkaian Power Supplay (PSA) ... 23
3.2.6 Perancangan Rangkaian Keseluruhan ... 24
3.2.7 Program ... 25
3.2.8 Flowchart ... 26
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Umum ... 27
4.2 Analisa Data ... 27
4.3 Stimulasi Rangkaian ... 27
4.4 Hasil Pengujian ... 28
4.4.1 Pengujian Alat ... 28
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 29
5.2 Saran ... 29
DAFTAR PUSTAKA ... 30
LAMPIRAN
(6)
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Tanaman Kopi ... 4
Gambar 2.2 Natural process di Buziraguhindwa ... 6
Gambar 2.3 Buah kopi diseleksi pada washed process ... 7
Gambar 2.3 Hybrid Process ... 7
Gambar 2.5 Kopi dikeringkan pada honey process ... 8
Gambar 2.6 Semi-washed ... 9
Gambar 2.7 Bentuk Fisik Mikrokontroler ATMega8...11
Gambar 2.7 Susunan Pin Mikrokontroler ATMega8...11
Gambar 2.8 Blok Diagram Microcontroller ATMega 8...11
Gambar 2.9 Arsitektur Microcontroller ATMega8...………...15
Gambar 2.10 Simbol LDR ...….………..17
Gambar 2.10 Bentuk Fisik LDR …...………..17
Gambar 2.11 Sensor Hujan...…..………...18
Gambar 2.12 Motor Servo….………...19
Gambar 3.1 Blok Diagram ... 20
Gambar 3.2 Rangkaian Skematik ATMega8 ... 21
Gambar 3.3 Rangkaian Sensor Cahaya ... 21
Gambar 3.4 Rangkaian ATMega8 dan Sensor Air Hujan ... 22
Gambar 3.5 Rangkaian ATMega8 dan Motor Servo ... 23
Gambar 3.6 Rangkaian Power Supplay (PSA) ... 24
Gambar 3.7 Rangkaian Skematik Keseluruhan ... 24
Gambar 3.8 Flowchart ... 26
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Spesifikasi sinar sinar yang terdapat pada cahaya matahari ... 28
Tabel 4.1 Pengujian Alat ... 28