Miniatur Inkubator Pengering Kopi Dengan Sensor Dht-11 Berbasis Arduino
1
MINIATUR INKUBATOR PENGERING KOPI DENGAN SENSOR
DHT-11 BERBASIS ARDUINO
TUGAS AKHIR
ENNY GAFRIANI BR TARIGAN
132411059
PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
2
MINIATUR INKUBATOR PENGERING KOPI DENGAN SENSOR
DHT-11 BERBASIS ARDUINO
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli
Madya
ENNY GAFRIANI BR TARIGAN
132411059
PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
i
PERSETUJUAN
Judul
:
Miniatur Inkubator Pengering Kopi Dengan
Sensor Dht-11 Berbasis Arduino
Kategori
:
Tugas Akhir
Nama
:
Enny Gafriani Br Tarigan
Nomor Induk Mahasiswa
:
132411059
Program Studi
:
Diploma
Tiga
(D-3)
Metrologi
Dan
Instrumentasi
Departemen
:
Fisika
Fakultas
:
Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, Juli 2016
Disetujui Oleh
Program Studi D3 Metrologi dan
Instrumentasi FMIPA USU
Ketua,
Pembimbing,
Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc
Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc
NIP. 196607291992032002
NIP. 196607291992032002
Universitas Sumatera Utara
ii
PERNYATAAN
MINIATUR INKUBATOR PENGERING KOPI DENGAN
SENSOR DHT-11 BERBASIS ARDUINO
TUGAS AKHIR
Saya menyatakan bahwa laporan Tugas Akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri,
kecuali
beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing di sebutkan
sumbernya
Medan,
Juli 2016
ENNY GAFRIANI BR TARIGAN
132411059
Universitas Sumatera Utara
iii
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT dengan limpah karuniaNya penulis mendapatkan kemudahan serta kelancaran sehingga dapat
menyelesaikan penulisan tugas akhir ini sesuai waktu yang telah ditetapkan.
Sholawat dan salam semoga senantiasa tercurahkan kepada Rasulullah SAW sang
pembawa petunjuk dan selalu menjadi inspirasi dan teladan bagi penulis.
Tugas Akhir ini disusun untuk melengkapi persyaratan dalam mencapai
gelar Ahli Madya pada Program Studi Diploma Tiga (D-3) Metrologi dan
Instrumentasi Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam Universitas Sumatera Utara.
Adapun judul Tugas Akhir ini adalah
MINIATUR INKUBATOR PENGERING KOPI DENGAN SENSOR
DHT-11 BERBASIS ARDUINO
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 terima
kasih yang sebesar-besarnya kepada bapak Junedi Ginting selaku dosen
pembimbing yang telah banyak membantu dan mendukung penulis dalam
menyelesaikan Tugas Akhir ini. Terima kepada Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc
selaku Ketua Program Diploma Tiga (D-3) Metrologi dan Instrumentasi FMIPA
USU, Dekan dan Pembantu Dekan FMIPA USU, seluruh Dosen dan Karyawan
Program Studi Diploma Tiga (D-3) Metrologi dan Instrumentasi FMIPA USU dan
rekan – rekan kuliah.
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.
Universitas Sumatera Utara
iv
MINIATUR INKUBATOR PENGERING KOPI DENGAN
SENSOR DHT-11 BERBASIS ARDUINO
ABSTRAK
Kopi merupakan salah satu jenis tanaman perkebunan yang sudah lama
dibudidayakan di provinsi Lampung, karena memiliki nilai ekonomis yang cukup
tinggi serta memiliki peranan penting bagi pertumbuhan perekonomian. Pada
kenyataannya sebagian besar petani kopi di provinsi Lampung memiliki kendala
dalam proses pengeringan yaitu ketergantungan dengan cuaca sehingga waktu
pengeringan menjadi lebih lama. Pengeringan yang terlalu lama mengakibatkan
kualitas kopi yang kurang baik sehingga nilai jual kopi ikut menurun yang
berakibat para petani merugi.
Oleh karena itu perlu adanya perbaikan dalam proses pengeringan kopi, salah
satunya dengan cara otomasi. Otomasi memiliki tujuan memberikan kemudahan,
meningkatkan efektifitas kerja sistem sehingga produktifitas meningkat dan biaya
produksi menurun. Maka dalam penelitian ini, dilakukan pembuatan dan
pengujian sistem alat kontrol pengatur suhu otomatis pada ruang pengering kopi
berbasis mikrokontroler Arduino uno agar dapat diperoleh proses pengeringan
kopi yang lebih berkualitas.
Langkah-langkah proses pembuatan meliputi, perangkat keras dan perangkat
lunak. Dari hasil penelitian yang telah dilakukan menunjukan bahwa, sistem
kontrol otomatis dapat berjalan dengan baik untuk berbagai beban pengeringan
yang berbeda. Hal ini dapat ditunjukan dari hasil pengujian dengan beban biji kopi
100 gram pada suhu ruang pengering kopi tetap terjaga.
Kata kunci: Kopi, Dht-11, Arduino Uno
Universitas Sumatera Utara
v
DAFTAR ISI
Halaman
Persetujuan
i
Pernyataan
ii
Penghargaan
iii
Abstrak
iv
Abstract
v
Daftar Isi
vi
Daftar Tabel
viii
Daftar Gambar
ix
Bab 1. Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
1
1.2 Tujuan Penulisan
2
1.3 Batasan Masalah
2
1.4 Sistematika Penulisan
2
Bab 2. Tinjauan Pustaka
2.1. Tanaman kopi
4
2.2. Jenis-jenis Kopi
5
2.2.1. Kopi Arabika
5
2.2.2. Kopi Robusta
5
2.3. SNI (Standar Nasional Indonesia)
6
2.4. Proses Pengolahan Kopi
7
Universitas Sumatera Utara
vi
2.4.1. Pengolahan Cara Kering
8
2.5. Metode Pengeringan Kopi
11
2.5.1. Pengeringan Alami
12
2.5.2. Pengeringan Buatan
13
2.5.3. Pengeringan Kombinasi Alami dan Buatan
13
2.6. Arduino Uno
14
2.7. Sensor
15
2.7.1. Sensor DHT-11
15
2.8. LCD
16
Bab 3. Perancangan dan Pembuatan
3.1. Diagram Block Sistem
17
3.2. Rangkaian Skematik LCD
17
3.3. Perancangan Power Supply
18
3.4. Rangkaian pada Software Proteus
19
3.4.1 Rangkaian pada ISIS
19
3.4.2 Rangkaian pada ARES
19
3.5. Perancangan Perangkat Lunak
20
3.6. Flowchart Perancangan Sistem
24
Bab 4. Analisis dan Pengujian
4.1. Hasil Uji Pengeringan
25
4.2. Pengaruh suhu dan lama penyangraian terhadap tingkat
26
kadar air
Universitas Sumatera Utara
vii
Bab 5. Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan
27
5.2 Saran
27
Universitas Sumatera Utara
viii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Spesifikasi persyaratan mutu biji kopi
7
Tabel 4.1 Data Perubahan Waktu dan Suhu dalam skala waktu
25
Universitas Sumatera Utara
ix
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 buah kopi
4
GAmbar 2.2 buah kopi robusta
6
Gambar 2.3Alur proses pengolahan kopi secara kering
14
Gambar 2.4 Arduino uno
15
Gambar 2.5 Sensor Dht-11
15
Gambar 2.6 LCD (liquid crystal display)
16
Gambar 3.1 Diagram Blog Sistem
17
Gambar 3.2 Skematik LCD 16x2 dihubungkan pada Arduino
17
Gambar 3.3 Power Supply (PSA) terletak bagian Power pada pin 5V
18
Gambar 3.4 Rangkaian pada ISIS
19
Gambar 3.5 Rangkaian pada ARES
20
Gambar 3.6 Membuka Software Arduino 1.0.5-r2
21
Gambar 3.7 Layer Penulisan Program Project
21
Gambar 3.8 Mengecek Listing Program
22
Gambar 3.9 Layer Penulisan Project
22
Gambar 3.10 Pemilihan Board
23
Gambar 3.11 Upload Program
23
Gambar 3.12 Flowchart Sistem
24
Universitas Sumatera Utara
MINIATUR INKUBATOR PENGERING KOPI DENGAN SENSOR
DHT-11 BERBASIS ARDUINO
TUGAS AKHIR
ENNY GAFRIANI BR TARIGAN
132411059
PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
2
MINIATUR INKUBATOR PENGERING KOPI DENGAN SENSOR
DHT-11 BERBASIS ARDUINO
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli
Madya
ENNY GAFRIANI BR TARIGAN
132411059
PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
i
PERSETUJUAN
Judul
:
Miniatur Inkubator Pengering Kopi Dengan
Sensor Dht-11 Berbasis Arduino
Kategori
:
Tugas Akhir
Nama
:
Enny Gafriani Br Tarigan
Nomor Induk Mahasiswa
:
132411059
Program Studi
:
Diploma
Tiga
(D-3)
Metrologi
Dan
Instrumentasi
Departemen
:
Fisika
Fakultas
:
Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, Juli 2016
Disetujui Oleh
Program Studi D3 Metrologi dan
Instrumentasi FMIPA USU
Ketua,
Pembimbing,
Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc
Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc
NIP. 196607291992032002
NIP. 196607291992032002
Universitas Sumatera Utara
ii
PERNYATAAN
MINIATUR INKUBATOR PENGERING KOPI DENGAN
SENSOR DHT-11 BERBASIS ARDUINO
TUGAS AKHIR
Saya menyatakan bahwa laporan Tugas Akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri,
kecuali
beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing di sebutkan
sumbernya
Medan,
Juli 2016
ENNY GAFRIANI BR TARIGAN
132411059
Universitas Sumatera Utara
iii
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT dengan limpah karuniaNya penulis mendapatkan kemudahan serta kelancaran sehingga dapat
menyelesaikan penulisan tugas akhir ini sesuai waktu yang telah ditetapkan.
Sholawat dan salam semoga senantiasa tercurahkan kepada Rasulullah SAW sang
pembawa petunjuk dan selalu menjadi inspirasi dan teladan bagi penulis.
Tugas Akhir ini disusun untuk melengkapi persyaratan dalam mencapai
gelar Ahli Madya pada Program Studi Diploma Tiga (D-3) Metrologi dan
Instrumentasi Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam Universitas Sumatera Utara.
Adapun judul Tugas Akhir ini adalah
MINIATUR INKUBATOR PENGERING KOPI DENGAN SENSOR
DHT-11 BERBASIS ARDUINO
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 terima
kasih yang sebesar-besarnya kepada bapak Junedi Ginting selaku dosen
pembimbing yang telah banyak membantu dan mendukung penulis dalam
menyelesaikan Tugas Akhir ini. Terima kepada Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc
selaku Ketua Program Diploma Tiga (D-3) Metrologi dan Instrumentasi FMIPA
USU, Dekan dan Pembantu Dekan FMIPA USU, seluruh Dosen dan Karyawan
Program Studi Diploma Tiga (D-3) Metrologi dan Instrumentasi FMIPA USU dan
rekan – rekan kuliah.
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.
Universitas Sumatera Utara
iv
MINIATUR INKUBATOR PENGERING KOPI DENGAN
SENSOR DHT-11 BERBASIS ARDUINO
ABSTRAK
Kopi merupakan salah satu jenis tanaman perkebunan yang sudah lama
dibudidayakan di provinsi Lampung, karena memiliki nilai ekonomis yang cukup
tinggi serta memiliki peranan penting bagi pertumbuhan perekonomian. Pada
kenyataannya sebagian besar petani kopi di provinsi Lampung memiliki kendala
dalam proses pengeringan yaitu ketergantungan dengan cuaca sehingga waktu
pengeringan menjadi lebih lama. Pengeringan yang terlalu lama mengakibatkan
kualitas kopi yang kurang baik sehingga nilai jual kopi ikut menurun yang
berakibat para petani merugi.
Oleh karena itu perlu adanya perbaikan dalam proses pengeringan kopi, salah
satunya dengan cara otomasi. Otomasi memiliki tujuan memberikan kemudahan,
meningkatkan efektifitas kerja sistem sehingga produktifitas meningkat dan biaya
produksi menurun. Maka dalam penelitian ini, dilakukan pembuatan dan
pengujian sistem alat kontrol pengatur suhu otomatis pada ruang pengering kopi
berbasis mikrokontroler Arduino uno agar dapat diperoleh proses pengeringan
kopi yang lebih berkualitas.
Langkah-langkah proses pembuatan meliputi, perangkat keras dan perangkat
lunak. Dari hasil penelitian yang telah dilakukan menunjukan bahwa, sistem
kontrol otomatis dapat berjalan dengan baik untuk berbagai beban pengeringan
yang berbeda. Hal ini dapat ditunjukan dari hasil pengujian dengan beban biji kopi
100 gram pada suhu ruang pengering kopi tetap terjaga.
Kata kunci: Kopi, Dht-11, Arduino Uno
Universitas Sumatera Utara
v
DAFTAR ISI
Halaman
Persetujuan
i
Pernyataan
ii
Penghargaan
iii
Abstrak
iv
Abstract
v
Daftar Isi
vi
Daftar Tabel
viii
Daftar Gambar
ix
Bab 1. Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
1
1.2 Tujuan Penulisan
2
1.3 Batasan Masalah
2
1.4 Sistematika Penulisan
2
Bab 2. Tinjauan Pustaka
2.1. Tanaman kopi
4
2.2. Jenis-jenis Kopi
5
2.2.1. Kopi Arabika
5
2.2.2. Kopi Robusta
5
2.3. SNI (Standar Nasional Indonesia)
6
2.4. Proses Pengolahan Kopi
7
Universitas Sumatera Utara
vi
2.4.1. Pengolahan Cara Kering
8
2.5. Metode Pengeringan Kopi
11
2.5.1. Pengeringan Alami
12
2.5.2. Pengeringan Buatan
13
2.5.3. Pengeringan Kombinasi Alami dan Buatan
13
2.6. Arduino Uno
14
2.7. Sensor
15
2.7.1. Sensor DHT-11
15
2.8. LCD
16
Bab 3. Perancangan dan Pembuatan
3.1. Diagram Block Sistem
17
3.2. Rangkaian Skematik LCD
17
3.3. Perancangan Power Supply
18
3.4. Rangkaian pada Software Proteus
19
3.4.1 Rangkaian pada ISIS
19
3.4.2 Rangkaian pada ARES
19
3.5. Perancangan Perangkat Lunak
20
3.6. Flowchart Perancangan Sistem
24
Bab 4. Analisis dan Pengujian
4.1. Hasil Uji Pengeringan
25
4.2. Pengaruh suhu dan lama penyangraian terhadap tingkat
26
kadar air
Universitas Sumatera Utara
vii
Bab 5. Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan
27
5.2 Saran
27
Universitas Sumatera Utara
viii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Spesifikasi persyaratan mutu biji kopi
7
Tabel 4.1 Data Perubahan Waktu dan Suhu dalam skala waktu
25
Universitas Sumatera Utara
ix
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 buah kopi
4
GAmbar 2.2 buah kopi robusta
6
Gambar 2.3Alur proses pengolahan kopi secara kering
14
Gambar 2.4 Arduino uno
15
Gambar 2.5 Sensor Dht-11
15
Gambar 2.6 LCD (liquid crystal display)
16
Gambar 3.1 Diagram Blog Sistem
17
Gambar 3.2 Skematik LCD 16x2 dihubungkan pada Arduino
17
Gambar 3.3 Power Supply (PSA) terletak bagian Power pada pin 5V
18
Gambar 3.4 Rangkaian pada ISIS
19
Gambar 3.5 Rangkaian pada ARES
20
Gambar 3.6 Membuka Software Arduino 1.0.5-r2
21
Gambar 3.7 Layer Penulisan Program Project
21
Gambar 3.8 Mengecek Listing Program
22
Gambar 3.9 Layer Penulisan Project
22
Gambar 3.10 Pemilihan Board
23
Gambar 3.11 Upload Program
23
Gambar 3.12 Flowchart Sistem
24
Universitas Sumatera Utara