Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Alat Pencetak Sabun Alami
ALAT PENCETAK SABUN ALAMI
Oleh
Septhyan Widyanto
NIM: 612007036
Skripsi
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
2015
INTISARI
Alat otomatisasi pencetak adonan sabun mandi batang dibuat dengan tujuan
untuk mengatasi permasalahan di desa Bugel. Dalam pencetakan manual sering
kali salah membaca skala alat dan adonan yang sudah jadi sering menjadi padat
terlebih dahulu sebelum dicetak.
Alat pencetak adonan sabun mandi ini dilengkapi dengan sensor-sensor,
yang berfungsi untuk mendeteksi ada atau tidaknya cetakan saat proses pengisian
sabun kedalam cetakan. Kemudian alat ini juga dilengkapi dengan ruang
pendingin, dimana di dalam ruang pendinginan ini suhu diset 15ᵒC. Setiap cetakan
sabun yang telah melalui proses pengisian adonan sabun maka akan masuk
kebagian pendinginan.
Pengujian dilakukan dengan proses pengisian adonan sabun ke dalam
cetakan dan proses pendinginan adonan sabun. Alat otomatis pencetak adonan
sabun mandi telah berhasil direalisasikan. Setiap cetakan sabun yang didinginkan
memiliki waktu yang berbeda – beda menjadi sabun batang siap pakai. Untuk
mendinginkan 50 gram adonan sabun membutuhkan waktu 1680 detik dan untuk
mendinginkan 200 gram adonan sabun membutuhkan waktu 3900 detik. Semakin
besar massa adonan sabun yang didinginkan maka semakin lama pula waktu
yang dibutuhkan untuk mendinginkan adonan sabun.
i
ABSTRACT
This thesis realizing automatic tool cast dough soap stem that aims to
solve problems in the village Bugel, which stem bath soap printing is done
manually. In the manual printing often misreading of scale tools and finished
dough often become solid before printing.
Tools dough soap cast is equipped with with sensors, are function to
detecting presence or absence of the current mold filling process soap into the
mold. Then the tool is also equipped with a cooling chamber, which in this
refrigeration chamber temperature is set 15ᵒC. Every mold soap that has been
through the process of filling the soap dough will turn to refrigeration.
Testing is done with the process of filling dough of soap into a mold and
cooling process soap dough. Automatic tool soap dough cast has been
successfully realized. Every mold soap has cooled different times - depending
become ready-made soap bars. For example to cool down 50 grams of soap dough
takes 1680 s and 200 grams of dough to cool the soap takes 3900 s. The greater
the mass of dough soap cooled, the longer the time required to cool dough soap.
ii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah Bapa Tuhan Yang Maha Kuasa
atas segala rahmat karunia yang senantiasa penulis terima dalam menyelesaikan
perancangan serta penulisan skripsi sebagai syarat untuk menyelesaikan studi di
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana.
Pada kesempatan ini penulis juga hendak mengucapkan terima kasih kepada
berbagai pihak yang baik secara langsung maupun tidak telah membantu penulis dalam
menyelesaikan skripsi ini :
1. Yesus Kristus atas semua kasih karunia yang tak terkira sehingga penulis
dapat mengentaskan diri dari “Candradimuka Rekayasa Elektronika” ini.
2. Orang Tua terkasih Edy Pujiono dan H. Titik Nuryati yang selalu memberikan
sumber semangat terbesar dalam hidupku.
3. Bapak Ir. Lukas B. Setyawan, M. Sc. dan Bapak Adita Sutresno, S.Si, M.Sc.
selaku pembimbing I dan pembimbing II, terima kasih atas bimbingan, arahan
dan ide-ide cemerlang yang menginspirasi penulis selama mengerjakan skripsi
ini.
4. Kakak dan adikku tersayang, kalianlah semangatku.
5. Seluruh staff dosen, karyawan dan laboran FTEK sebagai “Pembimbing III”.
6. Teman-teman angkatan 2007 Never give up, serta penghuni lab periode 2014 –
2015 mas Trisno 02, mas Dito 02, mas Deka 04, mas Daniel 05, mas Arie 04,
Andhika 07, Rizal 07, Rino 07, Didik 07, Coy 07, Rion 07, Galang 07, Rendi
07, Begenk 08, Astu 09.
7. Berbagai pihak yang tidak dapat dituliskan satu persatu, penulis mengucapkan
terima kasih.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kata “sempurna”, oleh karena
itu penulis sangat mengharapkan kritik maupun saran dari pembaca sekalian sehingga
skripsi ini dapat berguna bagi kemajuan teknik elektronika.
Salatiga, Desember 2014
Penulis
iii
DAFTAR ISI
INTISARI............................................................................................................ i
ABSTRACT ........................................................................................................ ii
KATA PENGANTAR ........................................................................................ iii
DAFTAR ISI ....................................................................................................... iv
DAFTAR TABEL ............................................................................................... vi
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... vii
BAB I
PENDAHULUAN .............................................................................. 1
1.1. Latar Belakang .......................................................................... 1
1.2. Spesifikasi Sistem ..................................................................... 1
1.3. Sitematika penulisan ................................................................. 2
BAB II
DASAR SISTEM ............................................................................... 3
2.1. Gambaran Sistem ...................................................................... 3
2.2. Prinsip Kerja Sistem.................................................................. 4
2.3. Metode Pengukuran Berat ......................................................... 4
2.4. Komponen Pembentuk Sistem .................................................. 5
BAB III PERANCANGAN SISTEM ............................................................... 6
3.1. Perancangan Mekanik ............................................................... 6
3.1.1. Kerangka Konveyor Pengisi sabun ............................... 6
3.1.2. Kerangka Konveyor Pendinginan Sabun ...................... 7
3.1.3. Belt Konveyor ............................................................... 7
3.1.4. Pengerak Belt Konveyor ............................................... 8
3.1.5. Lorong Pendingin Sabun ............................................... 9
3.1.6. Corong Penampung Sabun ............................................ 9
3.2. Perancangan Elektrik ................................................................ 10
iv
3.2.1. Mikrokontroler .............................................................. 10
3.2.2. Sensor Loadcell ............................................................. 13
3.2.3. LCD Karakter ................................................................ 14
3.2.4. Sensor LM35 ................................................................. 16
3.2.5. Solenoid Valve ............................................................... 16
3.2.6. Sensor Photodioda ........................................................ 18
3.2.7. Push Button ................................................................... 19
3.2.8. Catu Daya ...................................................................... 19
3.2.9. Modul Saklar ................................................................. 20
3.2.10. Driver Motor ................................................................. 22
3.2.11. Pemanas ......................................................................... 23
3.2.12. Pendingin Peltier ........................................................... 24
3.3. Diagram Alir Sistem ................................................................. 25
3.3.1. Diagram Alir Sistem Penimbang .................................... 25
3.3.2. Diagram Alir Sistem Pendinginan .................................. 26
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS ......................................................... 27
4.1. Pengujian Keseluruhan.............................................................. 27
4.1.1. Pengujian Loadcell ........................................................ 27
4.1.2. Proses Pendingian Sabun .............................................. 28
BAB V
PENUTUP .......................................................................................... 31
5.1. Kesimpulan ............................................................................... 31
5.2. Saran Pengembangan ................................................................ 31
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 32
LAMPIRAN A HASIL PENGUJIAN LOADCELL
LAMPIRAN B DOKUMENTASI ALAT
v
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1.
Konfigurasi Penggunaan Port pada Mikrokontroler ................................... 12
Tabel 3.2.
Konfigurasi pin LCD 16x4.......................................................................... 15
Tabel 4.1.
Pengujian Loadcell ...................................................................................... 28
Tabel 4.2.
Proses Pendinginan ..................................................................................... 29
Tabel 4.3.
Hasil Pendinginan Konvensional ................................................................ 29
vi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Blok Diagram Sistem .................................................................................. 3
Gambar 3.1
Gambar Kerangka Pengisi Sabun ................................................................ 6
Gambar 3.2
Kerangka Konveyor Pendinginan Sabun .................................................... 7
Gambar 3.3
Belt Konveyor PVC ..................................................................................... 8
Gambar 3.4
Gear dan Motor Wiper ................................................................................ 8
Gambar 3.5
(a)Tampak Samping Lorong Pendingin Sabun (b) Tampak Depan
Lorong Pendingin Sabun ............................................................................. 9
Gambar 3.6
Corong Penampung Sabun .......................................................................... 10
Gambar 3.7
Mikrokontroler AVR Atmega 32 ................................................................ 11
Gambar 3.8
Skematik Minimum Sistem ATMega 32 ................................................... 13
Gambar 3.9
Loadcell ...................................................................................................... 13
Gambar 3.10 Pengkabelan Sensor Loadcell ..................................................................... 14
Gambar 3.11 LCD 16 x 4 .................................................................................................. 15
Gambar 3.12 Skematik sensor LM35................................................................................ 16
Gambar 3.13 Solenoid Valve ............................................................................................. 17
Gambar 3.14 Untai Sensor Photodioda ............................................................................ 18
Gambar 3.15 Untai Push Button ...................................................................................... 19
Gambar 3.16 Untai Power Supply 5 V ............................................................................. 20
Gambar 3.17 Untai Saklar ................................................................................................. 20
Gambar 3.18 Untai Optocoupler ....................................................................................... 21
Gambar 3.19 Untai Driver Motor .................................................................................... 22
Gambar 3.20 (a)Pendingin Peltier,(b) Perancangan Peltier ............................................. 24
Gambar 3.21 Flowchat Pengisian Adonan Sabun ............................................................ 25
Gambar 3.23 Diagram Alir Sistem Pendinginan .............................................................. 26
Gambar 4.1
Diagram Pengujian ..................................................................................... 27
vii
Gambar 4.2
Suhu Sabun setelah keluar dari Loadcell .................................................... 29
Gambar 4.3
Hasil Pencetakan Sabun setelah pendinginan ............................................ 30
viii
Oleh
Septhyan Widyanto
NIM: 612007036
Skripsi
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
2015
INTISARI
Alat otomatisasi pencetak adonan sabun mandi batang dibuat dengan tujuan
untuk mengatasi permasalahan di desa Bugel. Dalam pencetakan manual sering
kali salah membaca skala alat dan adonan yang sudah jadi sering menjadi padat
terlebih dahulu sebelum dicetak.
Alat pencetak adonan sabun mandi ini dilengkapi dengan sensor-sensor,
yang berfungsi untuk mendeteksi ada atau tidaknya cetakan saat proses pengisian
sabun kedalam cetakan. Kemudian alat ini juga dilengkapi dengan ruang
pendingin, dimana di dalam ruang pendinginan ini suhu diset 15ᵒC. Setiap cetakan
sabun yang telah melalui proses pengisian adonan sabun maka akan masuk
kebagian pendinginan.
Pengujian dilakukan dengan proses pengisian adonan sabun ke dalam
cetakan dan proses pendinginan adonan sabun. Alat otomatis pencetak adonan
sabun mandi telah berhasil direalisasikan. Setiap cetakan sabun yang didinginkan
memiliki waktu yang berbeda – beda menjadi sabun batang siap pakai. Untuk
mendinginkan 50 gram adonan sabun membutuhkan waktu 1680 detik dan untuk
mendinginkan 200 gram adonan sabun membutuhkan waktu 3900 detik. Semakin
besar massa adonan sabun yang didinginkan maka semakin lama pula waktu
yang dibutuhkan untuk mendinginkan adonan sabun.
i
ABSTRACT
This thesis realizing automatic tool cast dough soap stem that aims to
solve problems in the village Bugel, which stem bath soap printing is done
manually. In the manual printing often misreading of scale tools and finished
dough often become solid before printing.
Tools dough soap cast is equipped with with sensors, are function to
detecting presence or absence of the current mold filling process soap into the
mold. Then the tool is also equipped with a cooling chamber, which in this
refrigeration chamber temperature is set 15ᵒC. Every mold soap that has been
through the process of filling the soap dough will turn to refrigeration.
Testing is done with the process of filling dough of soap into a mold and
cooling process soap dough. Automatic tool soap dough cast has been
successfully realized. Every mold soap has cooled different times - depending
become ready-made soap bars. For example to cool down 50 grams of soap dough
takes 1680 s and 200 grams of dough to cool the soap takes 3900 s. The greater
the mass of dough soap cooled, the longer the time required to cool dough soap.
ii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah Bapa Tuhan Yang Maha Kuasa
atas segala rahmat karunia yang senantiasa penulis terima dalam menyelesaikan
perancangan serta penulisan skripsi sebagai syarat untuk menyelesaikan studi di
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana.
Pada kesempatan ini penulis juga hendak mengucapkan terima kasih kepada
berbagai pihak yang baik secara langsung maupun tidak telah membantu penulis dalam
menyelesaikan skripsi ini :
1. Yesus Kristus atas semua kasih karunia yang tak terkira sehingga penulis
dapat mengentaskan diri dari “Candradimuka Rekayasa Elektronika” ini.
2. Orang Tua terkasih Edy Pujiono dan H. Titik Nuryati yang selalu memberikan
sumber semangat terbesar dalam hidupku.
3. Bapak Ir. Lukas B. Setyawan, M. Sc. dan Bapak Adita Sutresno, S.Si, M.Sc.
selaku pembimbing I dan pembimbing II, terima kasih atas bimbingan, arahan
dan ide-ide cemerlang yang menginspirasi penulis selama mengerjakan skripsi
ini.
4. Kakak dan adikku tersayang, kalianlah semangatku.
5. Seluruh staff dosen, karyawan dan laboran FTEK sebagai “Pembimbing III”.
6. Teman-teman angkatan 2007 Never give up, serta penghuni lab periode 2014 –
2015 mas Trisno 02, mas Dito 02, mas Deka 04, mas Daniel 05, mas Arie 04,
Andhika 07, Rizal 07, Rino 07, Didik 07, Coy 07, Rion 07, Galang 07, Rendi
07, Begenk 08, Astu 09.
7. Berbagai pihak yang tidak dapat dituliskan satu persatu, penulis mengucapkan
terima kasih.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kata “sempurna”, oleh karena
itu penulis sangat mengharapkan kritik maupun saran dari pembaca sekalian sehingga
skripsi ini dapat berguna bagi kemajuan teknik elektronika.
Salatiga, Desember 2014
Penulis
iii
DAFTAR ISI
INTISARI............................................................................................................ i
ABSTRACT ........................................................................................................ ii
KATA PENGANTAR ........................................................................................ iii
DAFTAR ISI ....................................................................................................... iv
DAFTAR TABEL ............................................................................................... vi
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... vii
BAB I
PENDAHULUAN .............................................................................. 1
1.1. Latar Belakang .......................................................................... 1
1.2. Spesifikasi Sistem ..................................................................... 1
1.3. Sitematika penulisan ................................................................. 2
BAB II
DASAR SISTEM ............................................................................... 3
2.1. Gambaran Sistem ...................................................................... 3
2.2. Prinsip Kerja Sistem.................................................................. 4
2.3. Metode Pengukuran Berat ......................................................... 4
2.4. Komponen Pembentuk Sistem .................................................. 5
BAB III PERANCANGAN SISTEM ............................................................... 6
3.1. Perancangan Mekanik ............................................................... 6
3.1.1. Kerangka Konveyor Pengisi sabun ............................... 6
3.1.2. Kerangka Konveyor Pendinginan Sabun ...................... 7
3.1.3. Belt Konveyor ............................................................... 7
3.1.4. Pengerak Belt Konveyor ............................................... 8
3.1.5. Lorong Pendingin Sabun ............................................... 9
3.1.6. Corong Penampung Sabun ............................................ 9
3.2. Perancangan Elektrik ................................................................ 10
iv
3.2.1. Mikrokontroler .............................................................. 10
3.2.2. Sensor Loadcell ............................................................. 13
3.2.3. LCD Karakter ................................................................ 14
3.2.4. Sensor LM35 ................................................................. 16
3.2.5. Solenoid Valve ............................................................... 16
3.2.6. Sensor Photodioda ........................................................ 18
3.2.7. Push Button ................................................................... 19
3.2.8. Catu Daya ...................................................................... 19
3.2.9. Modul Saklar ................................................................. 20
3.2.10. Driver Motor ................................................................. 22
3.2.11. Pemanas ......................................................................... 23
3.2.12. Pendingin Peltier ........................................................... 24
3.3. Diagram Alir Sistem ................................................................. 25
3.3.1. Diagram Alir Sistem Penimbang .................................... 25
3.3.2. Diagram Alir Sistem Pendinginan .................................. 26
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS ......................................................... 27
4.1. Pengujian Keseluruhan.............................................................. 27
4.1.1. Pengujian Loadcell ........................................................ 27
4.1.2. Proses Pendingian Sabun .............................................. 28
BAB V
PENUTUP .......................................................................................... 31
5.1. Kesimpulan ............................................................................... 31
5.2. Saran Pengembangan ................................................................ 31
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 32
LAMPIRAN A HASIL PENGUJIAN LOADCELL
LAMPIRAN B DOKUMENTASI ALAT
v
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1.
Konfigurasi Penggunaan Port pada Mikrokontroler ................................... 12
Tabel 3.2.
Konfigurasi pin LCD 16x4.......................................................................... 15
Tabel 4.1.
Pengujian Loadcell ...................................................................................... 28
Tabel 4.2.
Proses Pendinginan ..................................................................................... 29
Tabel 4.3.
Hasil Pendinginan Konvensional ................................................................ 29
vi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Blok Diagram Sistem .................................................................................. 3
Gambar 3.1
Gambar Kerangka Pengisi Sabun ................................................................ 6
Gambar 3.2
Kerangka Konveyor Pendinginan Sabun .................................................... 7
Gambar 3.3
Belt Konveyor PVC ..................................................................................... 8
Gambar 3.4
Gear dan Motor Wiper ................................................................................ 8
Gambar 3.5
(a)Tampak Samping Lorong Pendingin Sabun (b) Tampak Depan
Lorong Pendingin Sabun ............................................................................. 9
Gambar 3.6
Corong Penampung Sabun .......................................................................... 10
Gambar 3.7
Mikrokontroler AVR Atmega 32 ................................................................ 11
Gambar 3.8
Skematik Minimum Sistem ATMega 32 ................................................... 13
Gambar 3.9
Loadcell ...................................................................................................... 13
Gambar 3.10 Pengkabelan Sensor Loadcell ..................................................................... 14
Gambar 3.11 LCD 16 x 4 .................................................................................................. 15
Gambar 3.12 Skematik sensor LM35................................................................................ 16
Gambar 3.13 Solenoid Valve ............................................................................................. 17
Gambar 3.14 Untai Sensor Photodioda ............................................................................ 18
Gambar 3.15 Untai Push Button ...................................................................................... 19
Gambar 3.16 Untai Power Supply 5 V ............................................................................. 20
Gambar 3.17 Untai Saklar ................................................................................................. 20
Gambar 3.18 Untai Optocoupler ....................................................................................... 21
Gambar 3.19 Untai Driver Motor .................................................................................... 22
Gambar 3.20 (a)Pendingin Peltier,(b) Perancangan Peltier ............................................. 24
Gambar 3.21 Flowchat Pengisian Adonan Sabun ............................................................ 25
Gambar 3.23 Diagram Alir Sistem Pendinginan .............................................................. 26
Gambar 4.1
Diagram Pengujian ..................................................................................... 27
vii
Gambar 4.2
Suhu Sabun setelah keluar dari Loadcell .................................................... 29
Gambar 4.3
Hasil Pencetakan Sabun setelah pendinginan ............................................ 30
viii