Pembuatan Prototipe HASIL DAN PEMBAHASAN

25

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Pembuatan Prototipe

1. Rangka Utama Bagian terpenting dari alat ini salah satunya adalah rangka utama. Rangka ini merupakan bagian yang menopang poros roda tugal, hopper benih dan furadan, dudukan kotak komponen elektronika dan sebagai tempat menyambungnya stang kendali. Rangka utama terbuat dari material utama besi dengan berbagai macam bentuk besi seperti besi pipa, besi plat, dan besi hollow yang dilas dan dibentuk sesuai desain. a b Gambar 19. a rangka utama b roda bantu 2. Roda Tugal Roda tugal adalah komponen yang berfungsi untuk melubangi tanah. Roda tugal ini terbagi menjadi dua bagian yaitu velk roda dan mata tugal. Velk rodal tugal merupakan velk motor 18 inchi yang digunakan pada sepeda motor dan dimodifikasi pada bagian jari-jari dan bagian lubang porosnya, serta dilapisi bagian luar dengan plat besi sebagai dudukan mata tugal. Roda tugal dirancang untuk mendapatkan hasil penugalan dengan jarak antar lubang tanam 20 cm dan lebar antar barisan 80 cm. Mata tugal dirancang berbentuk prisma segitiga dengan bahan plat besi dengan ketebalan 3 mm. Dimensi mata tugal lebar 6 cm, tinggi 5 cm, dan panjangnya 6 cm dengan penambahan baut pada bagian bawah mata tugal untuk menempelkan pada velk. 26 Gambar 20. Roda tugal 3. Hopper Benih dan Furadan Hoper benih dibuat dari bahan akrilik atau mika transparan dengan tebal 3 cm dan kemiringan bagian celah lempengan penjatah 45 o . Akrilik dipotong sesuai desain yang telah dibuat dengan pisau khusus plastik kemudian potongan-potongan disatukan sesuai bentuk dengan lem super. Bahan dasar hopper yang menggunakan akrilik transparan dimaksudkan untuk mempermudah pemantauan ketika benih akan habis saat di lahan. Selain itu juga menghindari terjadinya korosi yang biasa terjadi pada besi plat yang ditakutkan dapat tercampur pada benih dan mengganggu proses perkecambahan benih. Volume hopper benih sekitar 2467.1 cm 3 atau 1666.9 g, sehingga dapat menampung sebesar ±1.65 kg benih. Gambar 21. Hopper benih Hopper furadan dibuat dengan bahan yang sama dengan hopper benih yaitu akrilik transparan. Desain hopper furadan memilik perbedaan di bagian posisi penjatahan furadannya. Posisi penjatahan furadan adalah horizontal sejajar dengan alas hopper. Mata tugal Velk 27 Gambar 22. Hopper furadan Gambar 23. Posisi peletakan hoper benih dan furadan 4. Penjatah Benih dan Furadan Penjatah benih dan pupuk dibuat dari bahan yang tidak mudah berkarat dan mudah dalam pembuatannya. Penjatah ini dibuat dari bahan plastik polietilennylon dengan diameter penjatah benih 12 cm dan penjatah furadan 8 cm Gambar 28. Pada penjatah benih terdapat 8 buah lubang celah berdiameter 8 mm yang dimaksudkan agar mudah mensinkronisasikan tugal dengan penjatahan benih, sehingga ketika tugal melubangi saat itu juga metering device akan menjatah benih. Serta 4 buah lubang celah pada penjatah furadan berdiameter 8 mm, karena lempengan penjatah furadan lebih kecil diameternya dibanding benih maka jumlah lubang penjatah lebih sedikit dan kecepatan putar dari motor DC juga lebih dipercepat. Kedua penjatah ini digerakkan oleh motor DC yang diberi tegangan masing-masing 12 V dengan kecepatan 15 RPM. Hopper furadan Hopper benih 28 a b Gambar 24. a penjatah benih b penjatah furadan 5. Tabung Penyalur dan Open Gate Tabung penyaluran benih dibuat dari selang pipa berdiameter 1 inchi dan tabung penyaluran furadan dari bahan selang pipa berdiameter 0.5 inchi. Tabung penyaluran yang digunakan selang pipa yang berbahan karet agar pipa mudah dan fleksibel ketika dibengkokkan, selain itu selang pipa juga mudah dibongkar pasang. Open gate digunakan untuk mengatur jatuhnya benih dan furadan tepat pada lubang tanam. Open gate dibuat dari bahan akrilik transparan yang di tempelkan switch dan sebagai dudukan motor DC penggerak katup. Bahan akrilik dipakai karena bahan ini memiliki koefisien gesek yang cukup kecil agar pergerakan katup tidak tersendat dan berjalan lancar. Open gate terdiri dari dua bagian yaitu dudukan switch dan motor DC serta katup penjatahan. Posisi open gate diletakkan di bagian bawah tabung penyaluran yang dihubungkan dengan baut dan mur. Gambar 25. Gambar tabung penyalur dan open gate Tabung penyaluran Open gate 29 Gambar 26. Skema pergerakan open gate

6. Pembuka Alur Pupuk

Pembuka alur pupuk terbuat dari besi plat yang ditempa hingga berbentuk cekung seperti piring dengan poros dan dudukannya terbuat dari besi pipa. Pembuka alur pupuk ini berfungsi membelah tanah sebagai tempat diletakkannya pupuk secara manual. Komponen ini terletak di bagian bawah belakang hopper furadan yang terhubung oleh roda belakang. Gambar 27. Piringan blade pembuka alur pupuk 7. Komponen Elektronika Untuk mendapatkan hasil yang presisi digunakan komponen elektronika yang bekerja saling terintegrasi. a. Mikrokontroler Komponen utama adalah mikrokontroler yang berfungsi mengontrol seluruh sistem kecuali gaya dorong maju alat, penutup lubang tanam, dan pembuka alur pupuk. Mikrokontroler yang digunakan adalah tipe DT-51 ATMega 8535 yang akan mengontrol sistem open gate pada tabung penyaluran benih dan furadan, putaran motor penjatah benih dan furadan, dan menerima input dari sensor magnet. ATMega 8535 diberikan catu daya 5 V sebagai input, kemudian ATMega 8535 mendapat input berupa tegangan yang berasal dari sensor magnet yang selanjutnya diproses pada IC yang telah diprogram untuk menjalankan motor driver sesuai dengan sistem kerja pada metering device dan open gate. a Posisi awal open gate b Posisi open gate ketika sensor magnet membaca medan magnet c Posisi open gate ketika switch membalik arah putaran motor DC 30 Gambar 28. Gambar DT-51 ATMega 8535 b. EMS Dual H-bridge 2 A Selanjutnya adalah komponen motor driver sebagai penghubung driver motor DC dan mikrokontroler, atau dengan kata lain agar perintah dari mikrokontroler dapat diterjemahkan dengan baik oleh motor DC. Motor driver yang digunakan adalah tipe EMS Dual H-bridge 2A yang mampu mengontrol 2 motor sekaligus yang di rangkai pararel maupun seri. EMS ini mengontrol putaran penjatah benih dan furadan, serta putaran pada sistem buka-tutup pada tabung penyaluran benih dan furadan sebelum jatuh tepat pada lubang tanam. Sistem kerja dari EMS ini adalah dengan diberikan catu daya 5 V sebagai input pada driver. EMS ini akan bekerja ketika mendapatkan input perintah yang berasal dari mikrokontroler ketika perintah diproses pada driver selanjutnya driver motor membagi-bagi input perintah yang diberikan mikrokontroler dan driver akan menggerakkan motor DC pada metering device dan open gate berdasarkan program yang telah dibuat. Gambar 29. Gambar EMS Dual H-bridge 2 A c. Rangkaian pembagi tegangan Rangkaian pembagi tegangan ini adalah rangkaian yang berfungsi membagi tegangan yang berasal dari aki kering 12 V. Rangkaian ini akan meneruskan tegangan input 12 V dan akan membagi-bagikan tegangan yang melewati IC seri 78xx sehingga keluaran tegangannya menjadi 5 V, 9 V, atau 12 V berdasarkan keluaran seri IC yang di lewati tegangan input. 31 Gambar 30. Rangkaian pembagi tegangan d. Sensor Magnet Sensor magnet berfungsi sebagai penanda penugalan yang terhubung oleh mikrocontroler untuk melakukan perintah pada motor DC pada open gate. sensor yang digunakan adalah sensor magnet Allegro 3144E. Sensor magnet diletakkan di rangka dengan dudukannya yang sejajar dengan magnet yang ditempelkan sejajar pada velk tiap-tiap mata tugal. Gambar 31. Sensor magnet Allegro 3144E Gambar 32. Posisi magnet magnet 32 e. Rangkaian penguat Op-Amp Rangkaian penguat ini merupakan rangkaian yang bisa menguatkan tegangan pada masukan serta membalik hasil penguatan tersebut, jadi keluaran dari rangkaian ini akan selalu memiliki polaritas yang berlawananan dengan sinyal masukannya. Rangkaian ini menggunakan komponen IC LM324 dan trimpot 10 k Ω. Rangkaian ini digunakan sebagai penguat tegangan pada kaki output sensor magnet sebelum menuju mikrokontroler sebagai indikasi pemrogramannya. Gambar 33. Rangkaian penguat op-amp f. Motor DC Motor DC yang digunakan adalah motor DC yang memiliki kecepatan putar sebesar 15 RPM. motor DC berfungsi untuk memutar piringan penjatah benih dan furadan, selain itu juga untuk memutar open gate pada tabung penyaluran benih dan furadan sebelum jatuh di lubang tanam. Sistem kerja motor DC pada metering device yang telah dikontrol akan bergerak atau berputar selama 1 detik setiap sensor magnet membaca medan magnet pada mata tugal, kemudian motor DC akan berhenti berputar atau posisi OFF dalam selang waktu 500 milisecond dan kembali berputar kondisi ON saat sensor magnet membaca magnet pada tugal dan situasi ini akan terus berlangsung saat dan kondisi yang sama secara terus menerus. Gambar 34. Gambar motor DC 33 8. Hasil Perancangan Alat Hasil perancangan alat tanam jagung otomatis ini berdimensi 130 x 100 x 90 cm dengan panjang stang kendali 110 cm. Gambar 35. Alat tanam benih jagung dan furadan otomatis Gambar 36. Bagian - bagian alat Hopper furadan Stang kendali Mata tugal Velk roda Hopper benih Rangka dudukan hopper Dudukan sensor magnet Rangka dudukan poros 34 Gambar 37. Rangkaian elektronika

B. Kinerja Alat Tanam Benih dan Furadan