Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Pengering Jagung Berbasis Mikrokontroler
PENGERING JAGUNG BERBASIS MIKROKONTROLER
Oleh
FENDY CHRISTIANTO
NIM : 612008015
Skripsi
Untuk melengkapi syarat-syarat memperoleh
Ijazah Sarjana Teknik
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Program Studi Teknik Elektro
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
Juli 2014
ffi
PxR?fl S'rA K AAN TIX TYFRS TTAS
UN{VERSITAS KRISTEN SATYA WACANA
jl. DiBonegere 52 - 6Q Sn]&dga $S7t I
]awaTeng&, lrrlsresia
1'c1p.0298- 3?*?l?- Fax. O?98 321431
ErrniL hbary@xlm,uksx.edu ; http: I 1tribroy"uksr*.wlu
PERNTATAAN PERSETUTUAN AKSES
Saya yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama
Fe*dy Cluistianto
NIM
61200801s
Email
Fakulfas
Teknik Elekhonika dan Komputer
Program
Judul tugas akhir
PENGERING JAGUNG BERBASIS MIKROKONTROLER
: fendy.chrizzt@gmail.com
Studi
: Teknik Elekho
Dengan ini saya menyerahkan hak non-eksklusif kepada Perpustakaan Universitas
- Universitas Kristen Satya
Wacana untuk menyimpan, mengatur akses serta melakukan pengelolaan terhadap karya saya ini dengan
mengacu pada ketentuan akses tugas akhir elektronik sebagai berikut (beri tanda pada kotak yang sesuai):
M a. Saya mengijinkan
karya tersebut diunggah ke dalam aplikasi Repositori PerpustakaanUniversitas,
danlatauportal GARUDA
tersebut diunggah ke dalam aplikasi Repositori Perpustakaan
I b. Saya tidak mengijinkan karya
*
dan/ atau
portal GARUDA
r
t -$"*Wrg
*
lJniversitas,
&nt'lerfusiswa yang mexyerdfux Iw* non*fsirsif*epae
{id"l, terfuusltwyd bagi satv pihcksqt'a: Ferryaj*;
Repositori Perpustakasn Ifniversitas saat mengu.mputtran hasil karya mereka masih memiliki hak copyright atas karya tersebut'
llw1n ofun nwnmVfrkar Mwtwtiffi fu, e$mk Pilirw, ild h6'rt diterpr?i erydr Fry'elwans' alwwr terlalis delperftbineW n
dandiketalwi oleh
WIit,
Demikian psrnyatasn ini saya buat dengan sebenarnya.
Salatiga, I I Agustus 2014
Fendy Clristianto
Tanda tangan & nama
terug mahasiwa
Mengetahui,
Ir.Lukas B.Setvawan. M.Sc
Tanda tangan & nama terang pembinbing
F-LtB-081
)
& nana terang penbimbing
I]
INTISARI
Pada skripsi ini dirancang alat pengering biji jagung dengan dimensi 65cm x
45cm (p x l) dan kapasitas jagung maksimal 15 kg. Perancangan alat pengering ini
menggunakan sebuah mikrokontroler yang berfungsi untuk mengendalikan seluruh
proses pengeringan pada sistem. Masukan yang digunakan pada mikrokontroler adalah
dari load cell, dan sebuah sensor suhu dan kelembaban yang ada pada sistem ini,
mikrokontroler juga akan mengendalikan motor AC, blower, pemanas, kipas
pembuangan dan dua motor DC sebagai penggerak katup atas dan bawah.
Sistem ini diuji dengan kadar air yang bervariasi antara lain dengan kadar air
27,2%, 26,2%, 21,6%, 20,5%, dan 19,5%, dan hasil yang didapat dari pengeringan ini
sistem dapat bekerja pada kadar air awal 20,5% dengan waktu pengeringan 3 jam 52
menit dan kondisi jagung tidak hancur.
i
ABSTRACT
In this paper the corn kernels dryer is designed with dimensions of 65cm x 45cm
(p x l) for 15 kg corn kernels. The corn kernels dryer is designed by using a
microcontroller to control an AC motor, blower, heater, exhaust fan and two DC motors
that used for drying process. The microcontroller input is a load cell and a SHT 11
sensor (temperature and humidity sensor).
This system was tested by 27.2%, 26.2%, 21.6%, 20.5%, and 19.5% water
contents and the result is this dryer system work properly on the water content of 20.5%
with drying time of 3 hours 52 minutes.
ii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala anugrah dan bimbinganNya sehingga penyusunan skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik. Selama
penyusunan skripsi ini banyak pihak-pihak yang memberikan doa, dorongan dan
bantuannya. Oleh sebab itu penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Papa, mama, oh Henry, cik Helen yang tak henti-hentinya berdoa dan
memotivasi untuk kelancaran selama kuliah dan pembuatan skripsi ini.
2. Bapak Ir. Lukas B.Setyawan, M.Sc. selaku pembimbing I dan Bapak
Gunawan Dewantoro, M.Sc.Eng. selaku pembimbing II atas kesediaannya
meluangkan waktu untuk membimbing, membantu dan memberikan
petunjuk hingga skripsi ini dapat terselesaikan. Dan seluruh dosen, staff dan
laboran FTEK atas pengetahuan yang telah diberikan..
3. Nonikku buat semangat dan perhatiannya. My Bezt fren anggit, tepen,
gembel, danang, roza, peni, bella, filly, tia buat dukungan dan bantuannya.
4. Semua teman-teman dan semua pihak yang terlibat dalam perkuliahan dan
penyusunan skripsi ini yang tidak bisa disebutkan satu per satu atas
bantuannya.
Penyusunan skripsi ini masih banyak kekurangan karena keterbatasan
pengetahuan dan pengalaman, namun semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi
pembaca.
Salatiga, juli 2014
Penulis
iii
DAFTAR ISI
INTISARI .......................................................................................................................... i
ABSTRACT...................................................................................................................... ii
KATA PENGANTAR ..................................................................................................... iii
DAFTAR ISI.................................................................................................................... iv
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................................... vi
DAFTAR TABEL........................................................................................................... vii
DAFTAR SINGKATAN ............................................................................................... viii
BAB I PENDAHULUAN ................................................................................................. 1
1.1 Latar Belakang Masalah ................................................................................ 1
1.2 Spesifikasi Skripsi .......................................................................................... 2
1.3 Sistematika Penulisan .................................................................................... 2
BAB II KONSEP DASAR ALAT PENGERING JAGUNG ........................................... 3
2.1 Gambaran sistem ............................................................................................ 3
2.1.1 Cara Kerja Sistem ........................................................................................ 4
2.1.2 Komponen Pembentuk Sistem ..................................................................... 5
BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI SISTEM ................................................ 7
3.1 Perancangan dan Realisasi Perangkat Keras .................................................. 7
3.1.1 Drum Pengering ................................................................................... 7
3.1.2 Modul Mikrokontroler ......................................................................... 9
3.1.3 LCD.................................................................................................... 11
3.1.4 Load cell............................................................................................. 11
3.1.5 Sensor Suhu dan Kelembaban ........................................................... 15
3.1.6 Elemen Pemanas ................................................................................ 16
3.1.7 Modul Pengaduk ................................................................................ 17
3.1.8 Untai Saklar ....................................................................................... 18
iv
3.2 Perancangan Perangkat Lunak ..................................................................... 20
3.3 Realisasi Alat Keseluruhan .......................................................................... 24
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS ....................................................................... 25
4.1 Pengujian Modul Mikrokontroler ................................................................ 25
4.2 Pengujian Mekanik Katup............................................................................ 26
4.3 Pengujian Pembacaan Suhu dan Kelembaban ............................................. 27
4.4 Pengujian Modul Sensor Berat .................................................................... 31
4.5 Pengujian Untai Saklar................................................................................. 32
4.6 Pengujian Sistem Secara Keseluruhan ......................................................... 33
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................................... 35
5.1 Kesimpulan .................................................................................................. 35
5.2 Saran............................................................................................................. 35
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................................... 36
LAMPIRAN
v
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Blok Diagram Sistem ................................................................................... 4
Gambar 3.1. Skema Realisasi Drum Pengering ................................................................ 8
Gambar 3.2. Board Atmega 2560 ..................................................................................... 9
Gambar 3.3. Skematik Untai LCD.................................................................................. 11
Gambar 3.4. Untai Penguat Instrumentasi INA125 ........................................................ 12
Gambar 3.5. Untai Modul Sensor Berat ......................................................................... 14
Gambar 3.6. Koneksi Sensor SHT 11 ke Mikrokontroler .............................................. 15
Gambar 3.7. Elemen Pemanas ........................................................................................ 17
Gambar 3.8. Realisasi Pengaduk .................................................................................... 17
Gambar 3.9. Untai Saklar ............................................................................................... 19
Gambar 3.10. Blok Diagram Alat ................................................................................... 21
Gambar 3.11. Diagram Alir Alat Pengering ................................................................... 22
Gambar 3.12. Diagram Alir Inisialisasi Sensor SHT 11................................................. 23
Gambar 3.13. Realisasi alat keseluruhan ........................................................................ 24
Gambar 4.1. Diagram alir program ................................................................................. 25
Gambar 4.2. Posisi katup tertutup ................................................................................... 26
Gambar 4.3. Posisi katup terbuka ................................................................................... 27
Gambar 4.4. Perbandingan hasil pengukuran SHT 11 dengan Termo-hygrometer ........ 28
Gambar 4.5. Grafik suhu terhadap pengujian pada SHT 11 dan Hygrometer ................ 30
Gambar 4.6. Grafik kelembaban terhadap pengujian pada SHT 11 dan Hygrometer .... 30
Gambar 4.7. Penempatan Load cell ................................................................................ 31
Gambar 4.8. Perbandingan kadar air akhir dan kelembaban ......................................... 33
vi
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1. Konfigurasi penggunaan pin Arduino 2560 .............................................. 10
Tabel 3.2. Selisih tegangan keluaran load cell ........................................................... 11
Tabel 4.1. Spesifikasi Termo-Hygrometer GOOD ..................................................... 28
Tabel 4.2. Hasil pengujian suhu dan kelembaban pada SHT 11 dan Hygrometer ..... 29
Tabel 4.3. Hasil pengujian modul sensor berat ........................................................... 32
Tabel 4.4. Hasil pengujian proses pengeringan jagung .............................................. 33
vii
DAFTAR SINGKATAN
LCD
Liquid Crystal Display
AC
Alternating Current
DC
Direct Current
RH
Relative Humidity
SCK
Serial Clock Input
LED
Light Emitting Diode
viiI
Oleh
FENDY CHRISTIANTO
NIM : 612008015
Skripsi
Untuk melengkapi syarat-syarat memperoleh
Ijazah Sarjana Teknik
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Program Studi Teknik Elektro
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
Juli 2014
ffi
PxR?fl S'rA K AAN TIX TYFRS TTAS
UN{VERSITAS KRISTEN SATYA WACANA
jl. DiBonegere 52 - 6Q Sn]&dga $S7t I
]awaTeng&, lrrlsresia
1'c1p.0298- 3?*?l?- Fax. O?98 321431
ErrniL hbary@xlm,uksx.edu ; http: I 1tribroy"uksr*.wlu
PERNTATAAN PERSETUTUAN AKSES
Saya yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama
Fe*dy Cluistianto
NIM
61200801s
Fakulfas
Teknik Elekhonika dan Komputer
Program
Judul tugas akhir
PENGERING JAGUNG BERBASIS MIKROKONTROLER
: fendy.chrizzt@gmail.com
Studi
: Teknik Elekho
Dengan ini saya menyerahkan hak non-eksklusif kepada Perpustakaan Universitas
- Universitas Kristen Satya
Wacana untuk menyimpan, mengatur akses serta melakukan pengelolaan terhadap karya saya ini dengan
mengacu pada ketentuan akses tugas akhir elektronik sebagai berikut (beri tanda pada kotak yang sesuai):
M a. Saya mengijinkan
karya tersebut diunggah ke dalam aplikasi Repositori PerpustakaanUniversitas,
danlatauportal GARUDA
tersebut diunggah ke dalam aplikasi Repositori Perpustakaan
I b. Saya tidak mengijinkan karya
*
dan/ atau
portal GARUDA
r
t -$"*Wrg
*
lJniversitas,
&nt'lerfusiswa yang mexyerdfux Iw* non*fsirsif*epae
{id"l, terfuusltwyd bagi satv pihcksqt'a: Ferryaj*;
Repositori Perpustakasn Ifniversitas saat mengu.mputtran hasil karya mereka masih memiliki hak copyright atas karya tersebut'
llw1n ofun nwnmVfrkar Mwtwtiffi fu, e$mk Pilirw, ild h6'rt diterpr?i erydr Fry'elwans' alwwr terlalis delperftbineW n
dandiketalwi oleh
WIit,
Demikian psrnyatasn ini saya buat dengan sebenarnya.
Salatiga, I I Agustus 2014
Fendy Clristianto
Tanda tangan & nama
terug mahasiwa
Mengetahui,
Ir.Lukas B.Setvawan. M.Sc
Tanda tangan & nama terang pembinbing
F-LtB-081
)
& nana terang penbimbing
I]
INTISARI
Pada skripsi ini dirancang alat pengering biji jagung dengan dimensi 65cm x
45cm (p x l) dan kapasitas jagung maksimal 15 kg. Perancangan alat pengering ini
menggunakan sebuah mikrokontroler yang berfungsi untuk mengendalikan seluruh
proses pengeringan pada sistem. Masukan yang digunakan pada mikrokontroler adalah
dari load cell, dan sebuah sensor suhu dan kelembaban yang ada pada sistem ini,
mikrokontroler juga akan mengendalikan motor AC, blower, pemanas, kipas
pembuangan dan dua motor DC sebagai penggerak katup atas dan bawah.
Sistem ini diuji dengan kadar air yang bervariasi antara lain dengan kadar air
27,2%, 26,2%, 21,6%, 20,5%, dan 19,5%, dan hasil yang didapat dari pengeringan ini
sistem dapat bekerja pada kadar air awal 20,5% dengan waktu pengeringan 3 jam 52
menit dan kondisi jagung tidak hancur.
i
ABSTRACT
In this paper the corn kernels dryer is designed with dimensions of 65cm x 45cm
(p x l) for 15 kg corn kernels. The corn kernels dryer is designed by using a
microcontroller to control an AC motor, blower, heater, exhaust fan and two DC motors
that used for drying process. The microcontroller input is a load cell and a SHT 11
sensor (temperature and humidity sensor).
This system was tested by 27.2%, 26.2%, 21.6%, 20.5%, and 19.5% water
contents and the result is this dryer system work properly on the water content of 20.5%
with drying time of 3 hours 52 minutes.
ii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala anugrah dan bimbinganNya sehingga penyusunan skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik. Selama
penyusunan skripsi ini banyak pihak-pihak yang memberikan doa, dorongan dan
bantuannya. Oleh sebab itu penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Papa, mama, oh Henry, cik Helen yang tak henti-hentinya berdoa dan
memotivasi untuk kelancaran selama kuliah dan pembuatan skripsi ini.
2. Bapak Ir. Lukas B.Setyawan, M.Sc. selaku pembimbing I dan Bapak
Gunawan Dewantoro, M.Sc.Eng. selaku pembimbing II atas kesediaannya
meluangkan waktu untuk membimbing, membantu dan memberikan
petunjuk hingga skripsi ini dapat terselesaikan. Dan seluruh dosen, staff dan
laboran FTEK atas pengetahuan yang telah diberikan..
3. Nonikku buat semangat dan perhatiannya. My Bezt fren anggit, tepen,
gembel, danang, roza, peni, bella, filly, tia buat dukungan dan bantuannya.
4. Semua teman-teman dan semua pihak yang terlibat dalam perkuliahan dan
penyusunan skripsi ini yang tidak bisa disebutkan satu per satu atas
bantuannya.
Penyusunan skripsi ini masih banyak kekurangan karena keterbatasan
pengetahuan dan pengalaman, namun semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi
pembaca.
Salatiga, juli 2014
Penulis
iii
DAFTAR ISI
INTISARI .......................................................................................................................... i
ABSTRACT...................................................................................................................... ii
KATA PENGANTAR ..................................................................................................... iii
DAFTAR ISI.................................................................................................................... iv
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................................... vi
DAFTAR TABEL........................................................................................................... vii
DAFTAR SINGKATAN ............................................................................................... viii
BAB I PENDAHULUAN ................................................................................................. 1
1.1 Latar Belakang Masalah ................................................................................ 1
1.2 Spesifikasi Skripsi .......................................................................................... 2
1.3 Sistematika Penulisan .................................................................................... 2
BAB II KONSEP DASAR ALAT PENGERING JAGUNG ........................................... 3
2.1 Gambaran sistem ............................................................................................ 3
2.1.1 Cara Kerja Sistem ........................................................................................ 4
2.1.2 Komponen Pembentuk Sistem ..................................................................... 5
BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI SISTEM ................................................ 7
3.1 Perancangan dan Realisasi Perangkat Keras .................................................. 7
3.1.1 Drum Pengering ................................................................................... 7
3.1.2 Modul Mikrokontroler ......................................................................... 9
3.1.3 LCD.................................................................................................... 11
3.1.4 Load cell............................................................................................. 11
3.1.5 Sensor Suhu dan Kelembaban ........................................................... 15
3.1.6 Elemen Pemanas ................................................................................ 16
3.1.7 Modul Pengaduk ................................................................................ 17
3.1.8 Untai Saklar ....................................................................................... 18
iv
3.2 Perancangan Perangkat Lunak ..................................................................... 20
3.3 Realisasi Alat Keseluruhan .......................................................................... 24
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS ....................................................................... 25
4.1 Pengujian Modul Mikrokontroler ................................................................ 25
4.2 Pengujian Mekanik Katup............................................................................ 26
4.3 Pengujian Pembacaan Suhu dan Kelembaban ............................................. 27
4.4 Pengujian Modul Sensor Berat .................................................................... 31
4.5 Pengujian Untai Saklar................................................................................. 32
4.6 Pengujian Sistem Secara Keseluruhan ......................................................... 33
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................................... 35
5.1 Kesimpulan .................................................................................................. 35
5.2 Saran............................................................................................................. 35
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................................... 36
LAMPIRAN
v
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Blok Diagram Sistem ................................................................................... 4
Gambar 3.1. Skema Realisasi Drum Pengering ................................................................ 8
Gambar 3.2. Board Atmega 2560 ..................................................................................... 9
Gambar 3.3. Skematik Untai LCD.................................................................................. 11
Gambar 3.4. Untai Penguat Instrumentasi INA125 ........................................................ 12
Gambar 3.5. Untai Modul Sensor Berat ......................................................................... 14
Gambar 3.6. Koneksi Sensor SHT 11 ke Mikrokontroler .............................................. 15
Gambar 3.7. Elemen Pemanas ........................................................................................ 17
Gambar 3.8. Realisasi Pengaduk .................................................................................... 17
Gambar 3.9. Untai Saklar ............................................................................................... 19
Gambar 3.10. Blok Diagram Alat ................................................................................... 21
Gambar 3.11. Diagram Alir Alat Pengering ................................................................... 22
Gambar 3.12. Diagram Alir Inisialisasi Sensor SHT 11................................................. 23
Gambar 3.13. Realisasi alat keseluruhan ........................................................................ 24
Gambar 4.1. Diagram alir program ................................................................................. 25
Gambar 4.2. Posisi katup tertutup ................................................................................... 26
Gambar 4.3. Posisi katup terbuka ................................................................................... 27
Gambar 4.4. Perbandingan hasil pengukuran SHT 11 dengan Termo-hygrometer ........ 28
Gambar 4.5. Grafik suhu terhadap pengujian pada SHT 11 dan Hygrometer ................ 30
Gambar 4.6. Grafik kelembaban terhadap pengujian pada SHT 11 dan Hygrometer .... 30
Gambar 4.7. Penempatan Load cell ................................................................................ 31
Gambar 4.8. Perbandingan kadar air akhir dan kelembaban ......................................... 33
vi
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1. Konfigurasi penggunaan pin Arduino 2560 .............................................. 10
Tabel 3.2. Selisih tegangan keluaran load cell ........................................................... 11
Tabel 4.1. Spesifikasi Termo-Hygrometer GOOD ..................................................... 28
Tabel 4.2. Hasil pengujian suhu dan kelembaban pada SHT 11 dan Hygrometer ..... 29
Tabel 4.3. Hasil pengujian modul sensor berat ........................................................... 32
Tabel 4.4. Hasil pengujian proses pengeringan jagung .............................................. 33
vii
DAFTAR SINGKATAN
LCD
Liquid Crystal Display
AC
Alternating Current
DC
Direct Current
RH
Relative Humidity
SCK
Serial Clock Input
LED
Light Emitting Diode
viiI