RANCANG BANGUN INKUBATOR ANAKAN BURUNG LOVEBIRD OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLLER (BAGIAN I) TUGAS AKHIR - RANCANG BANGUN INKUBATOR ANAKAN BURUNG LOVEBIRD OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLLER (BAGIAN I) Repository - UNAIR REPOSITORY

  

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN INKUBATOR... OKTAVIO ADRENG F.

RANCANG BANGUN INKUBATOR ANAKAN BURUNG LOVEBIRD OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLLER (BAGIAN I) TUGAS AKHIR

  

Oleh :

OKTAVIO ADRENG FARADILA

NIM 081310213025

PROGRAM STUDI D3 OTOMASI SISTEM INSTRUMENTASI DEPARTEMEN TEKNIK FAKULTAS VOKASI UNIVERSITAS AIRLANGGA SURABAYA

  2016

  

LEMBAR PERSETUJUAN TUGAS AKHIR

RANCANG BANGUN INKUBATOR ANAKAN BURUNG LOVEBIRD OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLLER

(BAGIAN I)

TUGAS AKHIR

  

Sebagai Syarat Untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya (A.Md) pada

Program Studi D3 Otomasi Sistem Instrumentasi

Pada Departemen Teknik Fakultas Vokasi

Universitas Airlangga

  

Oleh :

OKTAVIO ADRENG FARADILA

NIM. 081310213025

Disetujui Oleh :

  

Dosen Pembimbing, Dosen Konsultan,

Yhosep Gita Yhun Yhuwana, S.Si Deny Arifianto, S.Si NIP. 19730904 200604 1 001 NIK. 139111263

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN INKUBATOR... OKTAVIO ADRENG F.

ii

  

LEMBAR PENGESAHAN NASKAH TUGAS AKHIR

JUDUL : RANCANG BANGUN INKUBATOR ANAKAN BURUNG LOVEBIRD OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLLER (BAGIAN I) PENYUSUN : Oktavio Adreng Faradila NIM : 081310213025 TANGGAL UJIAN : 02 Agustus 2016 PEMBIMBING : Yhosep Gita Yhun Yhuwana, S.Si KONSULTAN : Deny Arifianto S.Si

  

Disetujui Oleh :

Dosen Pembimbing, Dosen Konsultan, Yhosep Gita Yhun Yhuwana, S.Si Deny Arifianto, S.Si NIP. 19730904 200604 1 001 NIK. 139111263 Mengetahui : Ketua Departemen Teknik Koordinator Program Studi

  

Fakultas Vokasi D3 Otomasi Sistem Instrumentasi

Universitas Airlangga Universitas Airlangga Ir.Dyah Herawatie, M.Si Winarno, S.Si., M.T. NIP.19671111 199303 2 002 NIP. 19810912 201504 1 001

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN INKUBATOR... OKTAVIO ADRENG F.

PEDOMAN PENGGUNAAN TUGAS AKHIR

  Tugas Akhir ini tidak dipublikasikan, namun tersedia di perpustakaan dalam lingkungan Universitas Airlangga. Diperkenankan untuk dipakai sebagai referensi kepustakaan, tetapi pengutipan seijin penulis dan harus menyebutkan sumbernya sesuai kebinasaan ilmiah.

  Dokumen Tugas Akhir ini merupakan hak milik Universitas Airlangga.

  

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN INKUBATOR... OKTAVIO ADRENG F.

iv

KATA PENGANTAR

  Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas karunia serta hidayah-Nya, penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “Rancang Bangun Inkubator Anakan Burung Lovebird Otomatis Berbasis

  Mikrokontroller

  ” dengan baik. Shalawat serta salam semoga tetap tercurahkan kepada Rasulullah Muhammad SAW yang telah menunjukan jalan yang terang. Tugas akhir ini,dapat selesai dengan baik berkat bantuan dari berbagai pihak. Oleh sebab itu, tidak lupa penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang turut membantu dalam menyelesaikan tugas akhir ini, yang terhormat: 1.

  Bapak Winarno, S.Si., M.T selaku Ketua Koordinator Program Studi D3 Otomasi Sistem Instrumentasi yang telah menyetujui proposal tugas akhir ini.

  2. Bapak Yhosep Gita Yhun Yhuwana, S.Si selaku Dosen Pembimbing yang merelakan waktunya untuk membimbing dan menyemangati untuk menyelesaikan Proposal Tugas Akhir ini.

  3. Bapak Deny Arifianto, S.Si, selaku Dosen Konsultan yang tak jemu – jemunya mengingatkan dan memberikan arahan dengan gaya khasnya.

  4. Bapak Dr. Khusnul Ain, S.T., M.Si. sebagai dosen penguji yang telah membuat alat ini menjadi lebih baik lagi.

  5. Kedua Orang Tua yang selalu mendoakan, mendukung dan memotivasi serta membiayai hingga penulis mampu menyelesaikan proposal tugas akhir ini.

  6. Semua Dosen D3 Otomasi Sistem Instrumentasi yang selalu mengajar dengan baik walaupun para mahasiswanya yang kurang baik.

  7. Keluarga ASTRAI 2016 jahat (Gecol, Kopyor, Pres, Jaket Ijo, Hulk 70an, Master Turu, Bosqu, Aligator, Arek atine sing paling elek sak Jawa Timur, dan partner yang merupakan setpoint segala makhluk Bung Sueb yang telah menemani dan membantu penulis dalam pembuatan Proposal Tugas Akhir. Semoga kita diberikan kesuksesan dengan cara yang lebih berkesan.

8. Tim ASHURO yang telah mengajarkan kesabaran dan bekerja dalam tekanan hingga perempat final regional yang sangat tidak mungkin sebenarnya.

  

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN INKUBATOR... OKTAVIO ADRENG F.

v

  9. Semua teman D3 Otomasi Sistem Instrumentasi 2013 terkadang tidak kompak yang selalu banyak membantu.

  10. Warung Pak Takur yang mempermudah penulis dalam penyediaan konsumsi ketika konsultasi maupun mencari inspirasi.

  11. Para wanita di sekitar kantin, instagram, path yang telah mencerahkan pemikiran penulis.

  12. Lenovo G400s RAM 6GB dan Printer Brother yang telah ganti roll seharga 250K Laboratorium Robotika Medis yang telah bekerja sekuat tenaga mencetak proposal ini. Kamu bintangnya.

  13. Teman – teman kontrakan yang selama 3 tahun menemani susah dan payah di Surabaya yang keras ini (Melon, Gomek, dan Agil).

  14. Para penjual yang memberikan energi jiwa dan raga yaitu, klebet ijo, kelontong, soto keputih, sakinah, pentol papyruss,kopma FST yang sering menggoda saya, mie mojopahit, sambel ijo kontrakan,toko elektronik berkat, eltech, asco shop, mbah Katiran, sate giki, sate bang toyib, warkop BNI, giras, pecel madiun yang menemani satu bulan penuh ramadhan, dll.

  15. Semua wanita yang merasa tertanda tanyakan perasaanya selama ini entah itu teman, cemceman, adek

  • – adek an, teman nonton film, teman nonton konser, teman traveling, teman enak
  • – enakan, dan para mantan atau entah siapapun kalian, maafkan saya. Kalian tetap #adrengisme di hati Vio.

  Akhir kata, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi penyempurnaan proposal tugas akhir ini.

  Surabaya, 09 Agustusr 2016 Penulis

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN INKUBATOR... OKTAVIO ADRENG F.

  

vi

  

Oktavio Adreng Faradila, 2016, Rancang Bangun Inkubator Anakan Burung

Lovebird Otomatis Berbasis Mikrokontroller (Bagian I) . Tugas Akhir ini di bawah

  bimbingan Yhosep Gita Yhun Yhuwana, S.Si dan Deny Arifianto S.Si. Prodi D3 Otomasi Sistem Instrumentasi Departemen Teknik Fakultas Vokasi Universitas Airlangga.

  

ABSTRAK

  Dalam dunia peternakan khususnya unggas belakangan ini muncul jenis burung dengan warna bulu yang cantik dan suara yang merdu yaitu lovebird.

  • – Anakan lovebird harus dijaga suhunya hingga umur 30 hari atau hingga bulu bulunya terbentuk dengan sempurna. dikarenakan kemungkinan anakan lovebird hidup setelah menetas tergantung dari suhu lingkungan. Cuaca yang tiba
  • – tiba berubah akan membuat anakan sulit untuk bertahan hidup.

  Rancang bangun ini menggunakan exhaust fan sebagai pengatur suhu ruangan dan lampu pijar sebagai heater yang diaktifkan oleh relay. Menggunakan sensor DS18B20 sebagai pengendali suhu dan mikrokontroller sebagai pusat pengendalian serta LCD yang menampilkan suhu ruangan. Jika suhu ruangan kurang dari set point maka kipas akan berputar dengan PWM rendah dan jika suhu ruangan lebih dari set point maka kipas akan berputar dengan PWM maksimum.

  Alat ini dapat menaikkan suhu 33°C dengan waktu 3 menit 20 detik dan suhu 35°C dengan waktu 6 menit. Sensor suhu DS18B20 yang digunakan memiliki linieritas sebesar 0,9708 dengan simpangan terbesar 3,0405. Dalam menjaga kestabilan sistem membutuhkan rata

  • – rata total daya 151,6 watt. Suhu dalam inkubator pada MODE A atau MODE B tidak melebihi atau kurang 1 °C dari set point. Kata Kunci : Lovebird, Mikrokontroller, DS18B20, Exhaust fan.

  

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN INKUBATOR... OKTAVIO ADRENG F.

vii

  

DAFTAR ISI

  LEMBAR JUDUL ................................................................................................... i LEMBAR PERSETUJUAN.................................................................................... ii LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................... iii PEDOMAN PENGGUNAAN TUGAS AKHIR ................................................... iv KATA PENGANTAR ............................................................................................. v ABSTRAK ............................................................................................................ vii DAFTAR ISI ...................................................................................................... ..viii DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. xi DAFTAR TABEL ................................................................................................. xii

  BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................ 1

  1.1 Latar Belakang ................................................................................................ 1

  1.2 Rumusan Masalah ........................................................................................... 3

  1.3 Batasan Masalah ............................................................................................. 3

  1.4 Tujuan ............................................................................................................. 3

  1.5 Manfaat ........................................................................................................... 3

  BAB II TINJAUAN PUSTAKA .............................................................................. 4

  2.1 Lovebird .......................................................................................................... 4

  2.2 Arduino UNO ................................................................................................. 5

  2.3 Lampu Pijar ................................................................................................... 6

  2.4 Sensor Suhu DS18B20 ................................................................................... 6

  2.5 LCD 16x2 ....................................................................................................... 8

  2.6 Relay ............................................................................................................... 9

  2.7 Kipas DC ...................................................................................................... 10

  BAB III METODE PENELITIAN......................................................................... 12

  3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ....................................................................... 12

  3.2 Bahan dan Alat Penelitian ............................................................................ 12

  3.2.1 Bahan-bahan Penelitian ....................................................................... 12

  3.2.2 Alat-alat Penelitian ............................................................................. 12

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN INKUBATOR... OKTAVIO ADRENG F.

  

viii

  

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN INKUBATOR... OKTAVIO ADRENG F.

ix

  3.3.4 Analisis Data ........................................................................................ 22

  4.5 Pengujian Daya Listrik .................................................................................. 38

  4.4 Pengujian Sensor Suhu DS18B20 ................................................................. 37

  4.3 Pengujian Kipas DC ...................................................................................... 36

  4.2.3 Hubungan Kenaikan Suhu Terhadap Waktu dengan Menggunakan lampu 60 watt ....................................................................................... 34

  4.2.2 Hubungan Kenaikan Suhu Terhadap Waktu dengan Menggunakan lampu 25 watt ....................................................................................... 30

  4.2.1 Hubungan Kenaikan Suhu Terhadap Waktu dengan Menggunakan lampu 5 watt ......................................................................................... 26

  4.2 Pengujian Lampu .......................................................................................... 26

  4.1.2 Pembuatan Hardware .......................................................................... 25

  4.1.1 Pembuatan Mekanik ............................................................................ 24

  4.1 Hasil Rancang Bangun Alat .......................................................................... 23

  BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................... 23

  6. Pengujian Kestabilan Alat ................................................................... 22

  3.3 Prosedur Penelitian ....................................................................................... 13

  5. Pengujian Software .............................................................................. 22

  4. Pengujian Daya Listrik ........................................................................ 22

  3. Pengujian Sensor Suhu DS18B20 ....................................................... 21

  2. Pengujian Kipas DC ............................................................................ 21

  1. Pengujian Lampu ................................................................................ 21

  3.3.3 Tahap Pengujian Alat ........................................................................ 20

  4. Tahap Pembuatan Software .................................................................. 19

  3. Tahap Perwujudan Alat ........................................................................ 19

  2. Tahap Pembuatan Hardware ............................................................... 17

  1. Tahap Pembuatan Mekanik.................................................................. 15

  3.3.2 Tahap Pembuatan Alat ...................................................................... 15

  3.3.1 Tahap Persiapan ................................................................................ 14

  4.6 Pengujian Kestabilan Sistem ......................................................................... 39

  BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................. 42

  5.1 Kesimpulan ................................................................................................... 41

  5.2 Saran .............................................................................................................. 41 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 43 LAMPIRAN ........................................................................................................... 44

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN INKUBATOR... OKTAVIO ADRENG F.

  

x

  

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Konfigurasi Sensor DS18B20 ............................................................. 7Gambar 2.2 Konfigurasi LCD 16x2 ......................................................................... 9Gambar 3.1 Diagram Prosedur Kerja ..................................................................... 14Gambar 3.2 Desain Mekanik Alat .......................................................................... 15Gambar 3.3 Penempatan Sensor DS18B20 dan Kipas DC .................................... 16Gambar 3.4 Penempatan Lampu ............................................................................ 17Gambar 3.5 Penempatan Push Button dan LCD .................................................... 17Gambar 3.6 Diagram Blok Alat ............................................................................. 16Gambar 4.1 Hasil Rancang Bangun ....................................................................... 23Gambar 4.2 Penempatan Kipas DC, Lampu dan Sensor DS18B20 ....................... 24Gambar 4.3 Kotak Hardware ................................................................................. 25Gambar 4.4 Meja Tempat Inkubator ...................................................................... 25Gambar 4.5 Rangkaian Kontrol ............................................................................. 25Gambar 4.6 Hubungan Waktu Terhadap Kenaikkan Suhu Pada Uji Coba

  Lampu ................................................................................................ 35

Gambar 4.7 Hubungan Kalibrasi Sensor Suhu DS18B20 dengan Termometer

  Alkohol .............................................................................................. 38

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN INKUBATOR... OKTAVIO ADRENG F.

  

xi

  

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Pembacaan Data Hasil Suhu Konversi DS18B20 .................................... 8Tabel 3.1 Pengalamatan port Mikrokontroler ........................................................ 19Tabel 4.1 Data Hubungan Kenaikan Suhu Terhadap Waktu Menggunakan

  Lampu 5 watt.......................................................................................... 27

Tabel 4.2 Data Hubungan Kenaikan Suhu Terhadap Waktu Menggunakan

  Lampu 25 watt........................................................................................ 31

Tabel 4.3 Data Hubungan Kenaikan Suhu Terhadap Waktu Menggunakan

  Lampu 60 watt........................................................................................ 34

Tabel 4.4 Data Hubungan Penurunan Suhu Terhadap Waktu Menggunakan

  Kipas DC ................................................................................................ 36

Tabel 4.5 Tabel Pembanding Pembacaan Suhu dengan Sensor DS18B20

  Dan Termometer Alkohol ...................................................................... 37

Tabel 4.6 Data Konsumsi Daya Sistem ................................................................. 39Tabel 4.7 Pengujian Kestabilan Sistem dalam Menjaga Set Point ........................ 40 TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN INKUBATOR... OKTAVIO ADRENG F.

  

xii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Perkembangan teknologi dan ilmu pengetahuan pada hari ini semakin cepat.

  Hal ini dilakukan bertujuan untuk mempermudah pekerjaan manusia sehari – hari. Membuat alat yang sebelumnya tidak ada hingga pengembangan alat yang telah ada sebelumnya. Perkembangan teknologi dan ilmu pengetahuan tersebut mempengaruhi berbagai aspek kehidupan tidak terkecuali dalam dunia peternakan.

  Dalam dunia peternakan khususnya unggas belakangan ini muncul jenis burung dengan warna bulu yang cantik yaitu lovebird. Penggemar burung biasanya memelihara burung ini karena keindahan bulu atau suara kicauannya yang merdu. Selain itu juga sebagai salah satu jenis peluang usaha yang sangat potensial untuk di jalankan. Lovebird sendiri memiliki ukuran bentuk tubuh kecil antara 13-17 cm dengan berat sekitar 40 Gr - 60 Gr. Dalam mengembangbiakkan terdapat beberapa fase seperti penetasan telur, fase anakan 7-30 hari, dan fase burung yang sudah siap menjadi indukan lagi pada umur 1,5 bulan. Fase anakan merupakan tahapan yang sangat penting karena anakan lovebird dipisahkan dari induknya. Anakan lovebird harus dijaga suhunya hingga umur 30 hari atau hingga bulu

  • – bulunya terbentuk dengan sempurna. Kemungkinan anakan lovebird hidup setelah menetas tergantung dari suhu lingkungan. Dari berbagai referensi dan peternak, suhu anakan lovebird untuk umur 7 – 14 hari adalah 33 – 35 °C dan umur 15 – 30 hari adalah 31 – 33 °C. Cuaca yang tiba – tiba berubah akan membuat anakan susah untuk bertahan hidup.

  

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN INKUBATOR... OKTAVIO ADRENG F.

  Apalagi peternak tidak selalu berada di lokasi, sehingga menjaga suhu lingkungan cukup sulit. (Wulan Susanti, 2015, dari www.mediaronggolawe.com/kiat-sukses- memelihara-anakan-lovebird-dalam-kondisi-cuaca-extreme.html/ 20 Desember 2015). Jika suhu tidak terjaga dengan baik maka bulu dari anakan tersebut akan rontok dan tidak akan menjadi lovebird dewasa dengan kualitas terbaik. Maka dari itu anakan lovebird Harus diinkubasi atau ditempatkan dalam kotak dan diatur suhunya sesuai usia anakan. Penanganan pada fase ini kebanyakan masih dilakukan dengan metode manual. Setiap jam dicek berapa suhu kotak inkubasi atau inkubator. Alat yang sudah ada masih manual dimana inkubator masih harus terus diawasi jika suhu lebih dari batas maka lampu dimatikan oleh peternak. Terdapat juga inkubator yang menggunakan thermostat. Namun penggunaan thermostat rawan cepat rusak dan pengaturan suhu dengan thermostatnya masih manual serta pengaturan yang cukup sulit, karena faktor konstruksinya yang tidak presisi yang menjadikannya cukup sulit dalam pengaturan suhunya, ketika sudah didapatkan suhu yang di targetkan terkadang suhu berubah lagi, dikarenakan konstruksi pemegang kapsul yang terbuat dati plasik yang memuai terkena panas, belum lagi fluktuasiyang tidak pasti, antara 1 - 2 derajat celcius, karena tuas penekan switchnya yang sudah paten dalam konstruksinya sehingga tidak bisa kita atur lagi

  Hal inilah yang membuat penulis perlu mengembangkan inkubator untuk anakan lovebird agar suhu tetap terjaga secara otomatis berbasis mikrokontroler sehingga anakan lovebird terjaga kualitasnya.

1.2 Rumusan Masalah

  Berdasarkan latar belakang maka dapat diperoleh rumusan masalah sebagai berikut:

1. Bagaimana merancang dan membangun rancang bangun inkubator anakan

  lovebird otomatis berbasis mikrokontroller ? 2.

  Bagaimana kinerja alat tersebut mempertahankan kestabilan sistem ?

  1.3 Batasan Masalah

  Adapun batasan masalah yang diambil yakni: 1. Alat uji dalam kondisi tenang dan tidak terpapar matahari secara langsung.

  2. maksimal anakan yang diinkubasi adalah 16 ekor.

  1.4 Tujuan

  Adapun tujuan dari perancangan alat ini adalah: 1.

  Untuk dapat merancang dan membangun rancang bangun inkubator anakan

  lovebird otomatis berbasis mikrokontroller ? 2.

  Untuk mengetahui kinerja alat mempertahankan kestabilan sistem.

  1.5 Manfaat

  Adapun manfaat dari perancangan alat ini adalah : 1.

  Dengan menjaga suhu sesuai kebutuhan diharapkan mampu meminimalisir tingkat kematian anakan lovebird dengan kondisi sehat dan tanpa cacat.

2. Menghemat waktu karena tidak harus memantau anakan tiap waktu.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Lovebird

  Burung Lovebird memiliki nama ilmiah Agapornis. Agapornis berasal dari bahasa Yunani yaitu agape berarti cinta dan ornis berarti burung. Penamaan dari burung ini berdasarkan dari pengamatan terhadap tingkah laku burung dengan pasangannya dimana burung jantan dan burung betinanya duduk berdekatan dan memiliki rasa saling menyayangi satu sama lain. Lovebird adalah salah satu jenis burung dengan ukuran yang kecil antara 13cm hingga 17cm, beratnya antara 40 sampai 60 gram dan ekornya pendek, paruhnya besar serta memiliki sifat sosial yang tinggi.

  Lovebird banyak dipelihara oleh para pecinta binatang karena warnanya

  yang cantik dan juga suara kicauannya yang merdu merupakan alasannya. Bisnis penjualan Lovebird di pasaran juga semakin meningkat, otomatis membuat permintaan kepada para peternak juga semakin tinggi. Namun, memelihara

  

Lovebird bukan tergolong sesuatu yang mudah karena susahnya

pengembangbiakan dan perawatan anakan Lovebird tersebut.

  Anakan burung Lovebird membutuhkan waktu sekitar 4-6 minggu untuk bisa mandiri. Anakan yang masih berumur kurang dari 4 minggu harus mendapatkan perawatan khusus. Perawatan yang sering dilakukan yaitu antara lain dengan membantu melolohkan makanan ataupun memberikan kehangatan kepada

  

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN INKUBATOR... OKTAVIO ADRENG F. anakan tersebut. Pemberian suhu yang tepat juga akan berpengaruh pada keindahan bulu yang tumbuh ataupun kesehatan Lovebird ketika mereka tumbuh dewasa.

  Kehangatan yang diberikan pada anakan Lovebird dapat dilakukan dengan cara membuatkan inkubator. Dari salah satu peternak lovebird di Surabaya bernama pak Lalang didapatkan informasi dimana suhu yang diberikan untuk anakan usia 7

  • – 14 hari adalah 32 – 35° C dan usia 14 – 30 hari adalah 31 – 33° C. Anakan tidak terlalu sensitif terhadap cahaya yang langsung mengenai tubuhnya namun untuk menghindari hal yang tidak diinginkan disarankan tidak kenakan cahaya secara langsung. Dari sumber informasi yang didapatkan tersebut, perancangan alat yang akan dilakukan kali ini diharapkan dapat mengatur suhu yang ada dalam inkubator tersebut secara otomatis, sesuai dengan suhu yang dibutuhkan.

2.2 Arduino UNO

   Arduino UNO adalah sebuah board mikrokontroler yang didasarkan

  padaATmega328. Arduino UNO mempunyai 14 pin digital input/output (6 di antaranya dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, sebuah osilator Kristal 16 MHz, sebuah koneksi USB, sebuah power jack, sebuah ICSP header, dan sebuat tombol reset. Arduino UNO memuat semua yang dibutuhkan untuk menunjang mikrokontroler, mudah menghubungkannya ke sebuah komputer dengan sebuah kabel USB atau mensuplainya dengan sebuah adaptor AC ke DC atau menggunakan baterai untuk memulainya.

  Arduino UNO mempunyai 6 input analog, diberi label A0 sampai A5, setiapnya memberikan 10 bit resolusi (contohnya 1024 nilai yang berbeda). Secara

  

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN INKUBATOR... OKTAVIO ADRENG F.

  

default , 6 input analog tersebut mengukur dari ground sampai tegangan 5 Volt,

  dengan itu mungkin untuk mengganti batas atas dari rangenya dengan menggunakan pin AREF dan fungsi analogReference(). Di sisi lain, beberapa pin mempunyai fungsi special yaitu TWI (pin A4 atau SDA dan pin A5 atau SCL) untuk men-support komunikasi TWI dengan menggunakan Wire library.

  Pada arduino nanti akan menjadi pusat kontrol jalanya sistem dari inkubator dengan mengendalikan LCD, relay, sensor DS18B20, dan kipas DC.

  2.3 Lampu pijar

  Lampu pijar ialah sumber yang kemudian memanas dan menghasilkan cahaya. Kaca yang menyelubungi filamen panas tersebut menghalangi udara untuk berhubungan dengannya sehingga filamen tidak akan langsung rusak a Pemilihan lampu pijar ini didasari atas konversi listrik menjadi cahaya jauh sangat kecil dibandingkan lampu LED. Kurang lebih 90% daya yang

  

digunakan oleh lampu pijar dilepaskan sebagai radiasi panas dan hanya 10% yang

dipancarkan dalam radiasi cahaya kasat mata ( Lembaga Penelitian dan Kajian

  Teknik Aplikatif Universitas Gadjah Mada. 2009). Lampu pijar yang terdapat dipasaran membutuhkan tegangan kerja yang bervariasi dari mulai 1,25 volt hingga 300 volt.

  2.4 Sensor suhu DS1820

  Sensor DS18B20 merupakan termometer digital yang menyediakan pengukuran suhu sebanyak 9-bit °C sampai dengan 12-bit °C. Sensor suhu

  

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN INKUBATOR... OKTAVIO ADRENG F.

  DS18B20 bekerja berdasarkan perubahan suhu yang dialami oleh material sensor, dengan keluaran yang dihasilkan berupa data suhu digital yang langsung dapat dioperasikan ke dalam mikrokontroler. Aplikasi yang menerapkan sensor suhu DS18B20 adalah pengontrolan termostatik, sistem industri dan termometer. Dalam sistem ini sistem sensor suhu digunakan untuk pengontrolan suhu yang digunakan dalam sistem pengeringan. Sensor suhu DS18B20 memiliki kelebihan-kelebihan sebagai berikut :

   Jalur komunikasi DS18B20 hanya memerlukan satu jalur data dipusat mikrokontroler (1-Wire Bus)  Memiliki ketepatan ± 2 °C pada suhu 10 °C sampai dengan 85 °C  Jangkauan maksimal suhu antara -55 °C sampai dengan 125 °C  Bekerja pada tegangan 3 Volt sampai dengan 5,5 Volt  Konversi data suhu manjadi data digital sebanyak 12-bit dengan waktu yang diperlukan sebesar 750 ms.

   Konfigurasi pin sensor suhu DS18B20 ini dapat dilihat pada gambar 2.1 berikut:

Gambar 2.1 Konfigurasi Sensor DS1820

  (MAXIM, 2007)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN INKUBATOR... OKTAVIO ADRENG F. Sensor suhu DS18B20 mengkalibrasi data suhu ke dalam satuan °C. Sensor DS18B20 dapat mengkonversi secara langsung data suhu yang terbaca ke dalam data digital.

  Adapun pembacaan data suhu hasil konversi oleh sensor DS18B20 yang tersimpan pada memori scratchpad dapat ditunjukkan pada Tabel 2.1 berikut.

Tabel 2.1 Pembacaan Data Hasil Suhu Konversi DS18B20

  

(MAXIM, 2007)

  Sensor DS18B20 digunakan untuk mendeteksi suhu inkubator yang dimana menjadi input mikrokontroller untuk menentukan kecepatan kipas DC. Jika suhu mencapai setpoint atau lebih maka kipas bekerja maksimal, jika suhu kurang dari set point maka kipas akan berputar pelan.

2.5 LCD 16x2

  LCD (Liquid Crystal Display) adalah suatu jenis media tampil yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. LCD sudah digunakan diberbagai bidang misalnya alal –alat elektronik seperti televisi, kalkulator, atau pun

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN INKUBATOR... OKTAVIO ADRENG F. layar komputer. Pada postingan aplikasi LCD yang dugunakan ialah LCD dot matrik dengan jumlah karakter 2 x 16. LCD sangat berfungsi sebagai penampil yang nantinya akan digunakan untuk menampilkan status kerja alat. Adapun fitur yang disajikan dalam LCD ini adalah : a. Terdiri dari 16 karakter dan 2 baris.

  b. Mempunyai 192 karakter tersimpan.

  c. Terdapat karakter generator terprogram.

  d. Dapat dialamati dengan mode 4-bit dan 8-bit.

  e. Dilengkapi dengan back light. Konfigurasi pin LCD 16x2 dapat dilihat pada Gambar berikut:

Gambar 2.2. Konfigurasi LCD 16x2

  

(www.alldatasheet.com)

  Pada rancang bangun alat ini LCD 16x2 digunakan sebagai display suhu saat alat bekerja sehingga bisa dipantau apakah pada saat suhu sesuai set point sistem bekerja sesuai perencanaan atau tidak.

2.6 Relay

  Relay adalah komponen elektronika berupa saklar elektronik yang

  digerakkan oleh arus listrik. Relay terdiri atas coil input berteras feromagnetik dan tuas saklar output. Jika coil input diberi tegangan listrik, maka teras

  

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN INKUBATOR... OKTAVIO ADRENG F. feromagnetik akan bersifat magnetik. Sehingga tuas saklar tertarik dan akan menyebabkan jalur output tersambung atau terputus.

  Terminal output relay dapat bersifat normal terbuka NO (Normally Open) atau normat tertutup NC (Normally Close). Sebuah relay dapat memiliki sebuah kutub switch atau beberapa buah kutub switch. Pada umumnya kemampuan daya maksimum output relay jauh lebih besar jika dibandingkan dengan daya inputnya.

  Relay pada alat ini digunakan untuk menghidupkan lampu yang dimana membutuhkan tegangan 220 V tiap lampunya.

2.7 Kipas DC

  Prinsip kerja kipas DC sebenarnya sama saja seperti kipas angin AC hanya saja arus yang dibutuhkan berupa arus. Dalam kipas angin terdapat suatu motor listrik, motor listrik tersebut mengubah energi listrik menjadi energi gerak. Pada sebuah motor listrik terdapat suatu kumparan besi pada bagian yang bergerak beserta sepasang pipih berbentuk magnet U pada bagian yang diam (Permanen). Ketika listrik mengalir pada lilitan kawat dalam kumparan besi, hal ini membuat kumparan besi menjadi sebuah magnet. Karena sifat magnet yang saling tolak menolak pada kedua kutubnya maka gaya tolak menolak magnet antara kumparan besi dan sepasang magnet tersebut membuat gaya berputar secara periodik pada kumparan besi tersebut. Oleh karena itu baling - baling kipas angin dikaitkan ke poros kumparan tersebut. Penambahan tegangan listrik pada kumparan besi dan menjadi gaya kemagnetan ditujukan untuk memperbesar hembusan angin pada kipas angin.

  

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN INKUBATOR... OKTAVIO ADRENG F.

  Kipas DC yang kita gunakan merupakan kipas yang biasa yang digunakan pada pendingin PC dengan daya 12 volt serta arus 1,3 ampere. Kipas DC pada alat ini difungsikan sebagai kipas exhaust yang berfungsi untuk menghisap udara di dalam ruang untuk dibuang ke luar. Oleh karena itu, peletakkannya di antara indoor dan outdoor. Hal ini dimaksudkan pada saat suhu dalam inkubator tinggi, kipas DC akan membuang udara panas sehingga udara dalam inkubator menurun.

  

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN INKUBATOR... OKTAVIO ADRENG F.

BAB III METODE PENELITIAN

  3.1 Tempat dan Waktu Penelitian

  Perancangan dan pembuatan alat ini dilakukan di Laboratorium Robotika Medis, Departemen Fisika, Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga selama kurang lebih 4 bulan yang dimulai dari bulan April 2016 sampai Juli 2016.

  3.2 Bahan dan Alat Penelitian

  3.2.1 Bahan-bahan Penelitian

  Bahan

  • – bahan yang diperlukan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

  1. Sensor Suhu DS18B20

  2. Lampu 60 Watt

  3. LCD 16x2

  4. Acrylic

  5. Relay

  6. Besi

  7. Kipas DC

  8. Anakan lovebird (Agapornis)

  3.2.2 Alat-alat Penelitian

  Alat yang diperlukan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :  Minimum Sistem Arduino

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN INKUBATOR... OKTAVIO ADRENG F.

   Personal Computer (PC) / Laptop  Termometer Power Supply  IDE Arduino 

3.3 Prosedur Penelitian

  Prosedur penelitian yang dilakukan pada penulisan ini terdiri dari beberapa tahapan sebagai berikut:

1. Tahap Persiapan 2.

  Tahap Pembuatan Alat 3. Tahap Pengujian Sistem 4. Analisis Data

  Masing-masing tahapan yang dilakukan penulis saling berkesinambungan satu sama lain, olah sebab itu setiap tahapan yang dilakukan harus dipastikan sudah sesuai dengan yang diharapkan sebelum dilanjutkan ke tahap berikutnya. Jadi untuk mengeksekusi pengujian sistem harus diselesaikan pembuatan mekanik, lalu pembuatan hardware dan yang terakhir pembuatan software. Untuk lebih jelasnya beberapa tahapan yang dilakukan dapat dilihat pada Gambar 3.1 berikut:

Gambar 3.1. Diagram Prosedur Kerja

  kerja

3.3.1 Tahap Persiapan

  Tahap persiapan adalah tahapan awal dalam melakukan penelitian, pada tahap ini penulis melakukan studi literatur dengan mencari berbagai acuan baik melalui buku, jurnal, tugas akhir maupun artikel dengan narasumber yang jelas dan terpercaya dengan tujuan untuk melengkapi literatur mengenai penelitian ini. Dan juga penulis menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan dalam penelitian ini untuk mempersiapkan pada tahap selanjutnya.

3.3.2 Tahap Pembuatan Alat

  Tahap pembuatan alat dibagi menjadi tiga tahap, yakni tahap perancangan alat yakni perancangan mekanik dan perancangan hardware, tahap perwujudan alat, dan tahap pembuatan software. Berikut penjabaran dari masing-masing tahapan : 1.

   Tahap Perancangan Mekanik

  Tahap pembuatan mekanik terdiri atas pembuatan kotak inkubator untuk tempat inkubasi anakan lovebird. Kotak inkubator terbuat dari acrylic. Pada bagian tengah terdapat tempat anakan lovebird. Lampu ditempatkan di bagian atas inkubator agar setiap sisi anakan lovebird dapat disinari. Desain inkubator anakan lovebird dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 3.2 Desain Mekanik Alat Kipas ditempatkan pada kedua sisi samping pada ketinggian 100mm dari tempat anakan. Untuk sensor DS18B20 diletakkan pada bagian depan dan belakang. Hal ini dimaksudkan agar pembacaan suhu tidak tertanggu dengan kipas. Posisi sensor ditempatkan pada ketinggian 100mm dari dasar inkubator dan memiliki selisih 30mm dari sarang burung yang menjadi tempat anakan (70mm).

  Hal ini dimaksudkan agar suhu yang dibaca tidak jauh berbeda dengan keadaan suhu pada tempat anakan. Berikut rencana penempatan sensor DS18B20 dan kipas DC.

Gambar 3.3 Penempatan Sensor DS18B20 dan Kipas DC

  Penempatan lampu berada sisi atas inkubator dimaksudkan agar seluruh anakan mendapatkan panas yang merata. Berikut adalah rencana gambar penempatan lampu pada inkubator.

Gambar 3.4 Penempatan Lampu

  Push button dan LCD ditempatkan pada atas inkubator agar mudah dalam

  penggunaan. Push button terdiri atas push button untuk memilih menu, tombol untuk enter, tombol back, dan switch power (yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Gambar 3.5 Penempatan Push Button dan LCD 2.

   Tahap Perancangan Hardware

  Tahap pembuatan hardware terdiri atas pembuatan beberapa rangkaian elektronik yang diperuntukkan agar inkubator anakan lovebird secara otomatis dapat berjalan. Adapun rancangan hardware dari sistem yang akan dibuat adalah rangkaian driver relay, rangkaian sensor suhu DS18B20, rangkaian push button yang dapat dilihat pada lampiran.

  Cara kerja dari alat ini adalah dari penempatan anakan lovebird dalam inkubator dimana setelah ditutup akan dipilih set point suhunya sesuai umur anakan. Selanjutnya mikrokontroller akan membaca suhu inkubator menggunakan sensor DS18B20, data digital yang dihasilkan sensor DS18B20 akan diproses oleh arduino. Pada inkubator ini digunakan 2 sensor DS18B20 agar dapat membaca suhu inkubator dengan lebih presisi. Jika nilai rata

  • – rata keluaran dari kedua sensor DS18B20 kurang dari set point maka kipas DC berputar lambat atau PWM diatur agar kipas berputar lambat. Apabila suhu mencapai setpoint atau lebih maka kipas akan berputar cepat atau nilai PWM di setting maksimal agar suhu dalam inkubator turun. Diagram blok alat inkubator anakan lovebird ini dapat dilihat pada gambar 3.6 berikut :

Gambar 3.6 Diagram Blok Alat

  3. Tahap Perwujudan Alat Tahap perwujudan alat meliputi perealisasian dari perancangan alat.

  Perealisasian tersebut yakni merancang mekanik alat sesuai dengan rancangan mekanik yang telah dibuat. Dilanjutkan dengan perancangan dan perakitan komponen

  • – komponen elektronika yang akan membentuk suatu kesatuan sistem alat, meliputi pembuatan rangkaian sensor Suhu DS18B20, rangkaian relay, dan rangkaian push button. Dalam hal ini pemilihan komponen dapat mempengaruhi kinerja dari alat dan juga kualitas sistem yang akan dibuat.

  4. Tahap Pembuatan Software

  Tahap pembutan software meliputi pembuatan program untuk mengeksekusi rancangan hardware yang telah dibuat. Sebelum isi program pada sistem ini terlebih dahulu ditentukan port mana saja yang digunakan untuk menjalankan sistem yang akan dirancang. Pengalamatan port dapat dilihat pada tabel 3.1

Tabel 3.1 Pengalamatan port Mikrokontroler

  Hardware Port yang digunakan

  LCD 16x2 SCL & SDA Relay 1 Port 2 Relay 2 Port 3 Relay 3 Port 4

  Sensor DS18B20 Port 10 Tombol Mode A Port 8 Tombol Mode B Port 9

  Tombol Stop Port 11 Kipas 1 Port 5 Kipas 2 Port 6

  Start menandakan alat mulai bekerja yang nantinya akan mengaktifkan

  sensor suhu. Dilanjutkan dengan memilih suhu yang sesuai umur anakan yang akan di inkubasi. Sensor suhu DS18B20 terlebih dahulu dinisialisasikan. Sensor suhu DS18B20 memiliki nilai output berupa nilai digital. Digunakan sebagai kontrol suhu untuk mempertahankan suhu sesuai setpoint yang akan mempengaruhi kinerja kipas exhaust. Setiap perubahan suhu akan ditampilkan pada LCD. Inisialisasi juga dilakukan pada relay untuk mengendalikan lampu yang berfungsi sebagai heater.

3.3.3 Tahap Pengujian Alat

  Tahap pengujian alat terdiri dari pengujian seluruh sistem alat yang sudah dibuat yakni meliputi uji sensor suhu DS18B20, uji rangkaian modul relay, uji lampu, dan uji software. Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui karakteristik dari sensor maupun sistem yang digunakan dalam penelitian ini. Berikut penjelasan masing-masing pengujian yang dilakukan: 1.

   Pengujian Lampu

  Pengujian lampu dilakukan untuk mengetahui karakteristik dari lampu yang digunakan. Pengujian dilakukan dengan mencatat kenaikan suhu setiap 20 detik hingga suhu mencapai batas ketentuan yang sudah ditetapkan yaitu 35°C. Dari data tersebut akan dilakukan linieritas hubungan antara kenaikan suhu pada inkubator terhadap waktu.

  2. Pengujian Kipas DC

  Pengujian kipas dilakukan untuk mengetahui kipas yang digunakan dapat menurunkan suhu inkubator ketika suhu sudah mencapai batas maksimal.

  Pengujian dilakukan dengan mencatat perubahan nilai suhu setiap 10 detik hingga suhu mencapai titik terendah yang bisa dicapai. Dari data tersebut dapat diketahui apakah kipas yang digunakan dapat menurunkan suhu hingga batas yang diinginkan.

  3. Pengujian Sensor Suhu DS18B20

  Pengujian linieritas pada sensor suhu DS18B20 dilakukan dengan membandingkan pembacaan suhu yang terbaca pada sensor suhu DS18B20 dengan pembacaan suhu pada kalibrator. Kalibrator suhu yang digunakan yakni termometer Alkohol. Cara pembacaan yakni meletakkan termometer berdekatan dengan sensor DS18B20 dan dilakukan pemanasan menggunakan lampu hingga suhu naik sampai suhu tertentu. Sehingga dengan melakukan perbandingan tersebut dapat diketahui seberapa besar nilai linieritas dan simpangan yang terjadi antara nilai suhu yang terbaca pada termometer dengan nilai suhu yang terbaca oleh sensor DS18B20.

  4. Pengujian Daya Listrik

  Pengujian daya dilakukan untuk mengetahui konsumsi daya alat pada saat sistem bekerja. Dari data tersebut dapat diketahui berapa daya alat ketika sistem bekerja.

  5. Pengujian Software

  Pengujian software pada penelitian ini meliputi pengujian hardware terhadap program yang sudah ditransmisikan ke dalam mikrokontroler. Tahapan pengujian ini juga digunakan untuk mengetahui apakah alat sudah bisa membaca dan mengeksekusi perintah dari program yang sudah dibuat atau tidak.

  6. Pengujian Kestabilan Sistem

  Pengujian ini dilakukan bertujuan untuk mengetahui tingkat kestabilan sistem pada saat sistem melakukan proses menjaga suhu inkubator sesuai set point.

3.3.4 Analisis Data

Dokumen yang terkait

RANCANG BANGUN ALAT SISTEM PENJEMURAN IKAN OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 8535

4 22 1

RANCANG BANGUN PENGATURAN PAKAN PADA MODEL TAMBAK SECARA OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA32

4 14 63

RANCANG BANGUN INKUBATOR TELUR UNGGAS OTOMATIS DENGAN DUA SUMBER SUPLAI BEBAN PLN DAN SEL SURYA BERBASIS MIKRKONTROLER

8 58 90

RANCANG BANGUN PENGGERAK OTOMATIS PANEL SURYA MENGGUNAKAN SENSOR PHOTODIODA BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 16.

8 22 58

RANCANG BANGUN PENGGERAK OTOMATIS PANEL SURYA MENGGUNAKAN SENSOR PHOTODIODA BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 16.

20 120 60

RANCANG BANGUN SISTEM PEREKAMAN SINYAL EMG UNTUK MONITORING PERKEMBANGAN PASIEN PASCA STROKE (BAGIAN I) TUGAS AKHIR - RANCANG BANGUN SISTEM PEREKAMAN SINYAL EMG UNTUK MONITORING PERKEMBANGAN PASIEN PASCA STROKE (BAGIAN I) Repository - UNAIR REPOSITORY

1 1 74

RANCANG BANGUN ALAT PENCAMPUR CAT TEMBOK OTOMATIS BERBASIS PERSONAL COMPUTER (PC) (BAGIAN I) TUGAS AKHIR - RANCANG BANGUN ALAT PENCAMPUR CAT TEMBOK OTOMATIS BERBASIS PERSONAL COMPUTER (PC) (BAGIAN I) Repository - UNAIR REPOSITORY

0 0 13

RANCANG BANGUN ALAT PENCAMPUR CAT TEMBOK OTOMATIS BERBASIS PERSONAL COMPUTER (PC) (BAGIAN I) TUGAS AKHIR - RANCANG BANGUN ALAT PENCAMPUR CAT TEMBOK OTOMATIS BERBASIS PERSONAL COMPUTER (PC) (BAGIAN I) Repository - UNAIR REPOSITORY

0 0 52

RANCANG BANGUN PENDETEKSIAN PELANGGARAN PADA TRAFFIC LIGHT BERBASIS MIKROKONTROLER (BAGIAN I) Repository - UNAIR REPOSITORY

0 0 64

RANCANG BANGUN SISTEM KEAMANAN KENDARAAN BERMOTOR BERBASIS GPS (BAGIAN II) TUGAS AKHIR - RANCANG BANGUN SISTEM KEAMANAN KENDARAAN BERMOTOR BERBASIS GPS (BAGIAN II) Repository - UNAIR REPOSITORY

0 0 80