TB Mikro



 Kontrol Pengering Kerupuk Ikan

Pendahuluan [KEMBALI]

 Indonesia merupakan negara dengan tingkat pertumbuhan penduduk yang tinggi dan keanekaragaman hayati yang besar. Sumber daya alam merupakan sebuah modal penting untuk memenuhi kebutuhan pangan. Kerupuk merupakan makanan ringan yang terbuat dari bahan baku tepung tapioka yang dicampur dengan bahan perasa seperti udang, sayur, maupun ikan banyak. Kerupuk merupakan salah satu makanan kudapan yang bersifat kering, beragam warna dan bentuk. Sehingga disukai semua jenis kalangan, mulai dari anak-anak, remaja, maupun orang dewasa . Hal utama yang diperlukan pada tahap produksi pembuatan kerupuk adalah proses pengeringan yang dilakukan penjemuran secara manual, dimana kerupuk diletakkan di luar ruangan yang terkena panas matahari. Pengeringankerupuk yang dilakukan masihmenggunakan cara tradisional dimana kerupuk dijemur masih mengandalkan panas matahari. Hasil dari penelitian ini adalah membuat prototipe alatpengering irisan kerupuk yang menggunakan mikrokontroler atmega16 dan metode Fuzzy Logic yang semula dengan pengeringan manual waktu yang diperlukan 8-16 jam dengan alat ini waktu yang dibutuhkan yaitu 5 jam pada suhu 55°C. Jadi Pengeringan nya dengan menggunakan alat ini bisa lebih cepat sekitar 2-3 kali . Mengenai usaha olahan kerupuk kemplang, terdapat suatu permasalahan yang menyebabkan produksi kemplang kurang efektif. Permasalahan tersebut berupa mekanisme pengeringan kerupuk kemplang yang masih bersifat konvensional berupa penjemuran langsung di bawah terik matahari, sehingga faktor pengering sangat tergantung pada cuaca . Metode peningkatan olahan pangan melalui proses pengeringan menggunakan alat pengering kerupuk kemplang otomatis. sosialisasi ini masyarakat mendapatkan pengetahuan mengenai fungsi dan kegunaan serta perawatan alat pengering otomatis untuk meningkatkan kualitas hasil olahan pangan, sehingga tingkat perekonomian masyarakat semakin membaik dari yang sebelumnya. 
Kerupuk merupakan camilan yang banyak digemari oleh semua kalangan masyarakat. Proses yang paling penting dalam pembuatan kerupuk ialah saat pengeringan. Pengeringan yang dilakukan pembuat kerupuk masih menggunakan cara tradisional, dimana kerupuk dijemur langsung pada sinar matahari. Cara pengeringan tersebut sering terkendala disaat musim penghujan, dimana pembuat kerupuk harus mengangkat jemuran kerupuk nya apabila mendadak terjadi hujan. Dengan berkembangnya teknologi perlu adanya alat pengering kerupuk untuk mengganti pengeringan pada saat musim hujan. Single chip atmega16 merupakan pengontrol alat dalam proses pengeringan kerupuk. Sensor yang digunakan alat pengering kerupuk adalah DHT11, Rain Sensor, LDR


TUJUAN [KEMBALI]
  • Memenuhi tugas Mikroprosesor dan Mikrokontroler 
  • Mempelajari rangkaian aplikasi menggunakan arduino dan LCD
  • Mempelajari prinsip kerja Sensor LDR, rain sensor, DHT11,.
  • Mempelajari rangkaian pengering kerupuk ikan

ALAT DAN BAHAN [KEMBALI]

1. Alat
1. Power Supply


2. Bahan 
1). Arduino uno

               
     Spesifikasi 


2. Sensor Kelembaban dan Suhu(DHT11) 
dht22 atau AM2302 [10] merupakan sensor suhu dan kelembaban, sensor ini memiliki keluaran berupa sinyal digital dengan konversi dan perhitungan dilakukan oleh MCU 8-bit terpadu. 


Sensor ini memiliki kalibrasi akurat dengan kompensasi suhu ruang penyesuaian dengan nilai koefisien tersimpan dalam memori OTP terpadu. Sensor dht22 memiliki rentang pengukuran suhu dan kelembaban yang luas. Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan oleh A. H. Saptadi [10] dht22 memiliki akurasi yang lebih baik daripada dht11 dengan galat relatif pengukuran suhu 4% dan kelembaban 18%. dht11 sebaliknya memiliki rentang galat yang lebih lebar sebesar 1 – 7% dan 11 – 35%.


3. Rain Sensor


4. LDR
LDR (Light Dependent Resistor) merupakan salah satu komponen resistor yang nilai resistansinya akan berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya yang mengenai sensor ini. LDR juga dapat digunakan sebagai sensor cahaya. Perlu diketahui bahwa nilai resistansi dari sensor ini sangat bergantung pada intensitas cahaya. Semakin banyak cahaya yang mengenainya, maka akan semakin menurun nilai resistansinya. Sebaliknya jika semakin sedikit cahaya yang mengenai sensor (gelap), maka nilai hambatannya akan menjadi semakin besar sehingga arus listrik yang mengalir akan terhambat.
  



            Spesifikasi           
  • Tegangan maksimum (DC): 150V.
  • Konsumsi arus maksimum: 100mW.
  • Tingkatan Resistansi/Tahanan : 10Ω sampai 100KΩ
  • Puncak spektral: 540nm (ukuran gelombang cahaya)
  • Waktu Respon Sensor : 20ms – 30ms.
            Konfigurasi pin




            Grafik respon

LDR di proteus




Grafik respon



5. Rain Sensor



Komponen sensor :

  1. Sensor hujan bermaterial dari FR-04 dengan dimensi 5 centimeter (cm) x 4 cm berlapis nikel.
  2. Lapisan modul pada sensor mempunyai sigar oksidasi sehingga tahan terhadap korosi.
  3. IC komputer.
  4. Terdapat potensiometer yang berfungsi mengatur sensifitas sensor.
  5. Dua output digital dan analog.

 

Spesifikasi :

  1. Sensor ini bermaterial dari FR-04 dengan dimensi 5cm x 4cm berlapis nikel dan dengan kualitas tinggi pada kedua sisinya
  2. Pada lapisan module mempunyai sifat anti oksidasi sehingga tahan terhadap korosi
  3. Tegangan kerja masukan sensor 3.3V – 5V
  4. Menggunakan IC comparator LM393 yang stabil
  5. Output dari modul comparator dengan kualitas sinyal bagus lebih dari 15mA
  6. Dilengkapi lubang baut untuk instalasi dengan modul lainnya
  7. Terdapat potensiometer yang berfungsi untuk mengatur sensitifitas sensor
  8. Terdapat 2 Output yaitu digital (0 dan 1) dan analog (tegangan)
  9. Dimensi PCB yaitu 3.2 cm x 1.4 cm


6. Resistor
Spesifikasi :




7. LED



8. Dioda


9 Motor DC

Spesifikasi Motor DC :



DASAR TEORI [KEMBALI]

1. Arduino Uno


Kontruksi 


Arduino adalah platform perangkat keras (hardware) yang dirancang untuk memudahkan pengembangan dan prototyping proyek-proyek elektronik. Ini terdiri dari papan sirkuit cetak berukuran kecil yang dilengkapi dengan mikrokontroler dan sejumlah pin input/output yang dapat digunakan untuk menghubungkan sensor, aktuator, dan komponen elektronik lainnya.

Mikrokontroler pada papan Arduino adalah otak utama yang mengontrol berbagai komponen yang terhubung dengannya. Papan Arduino biasanya dilengkapi dengan berbagai macam varian mikrokontroler dari berbagai produsen, seperti ATmega yang diproduksi oleh Microchip Technology. Meskipun demikian, Arduino lebih sering dikaitkan dengan platform open-source yang dikelola oleh Arduino.cc.

Arduino memiliki beberapa komponen utama yang membentuk papan sirkuit mikrokontroler. Berikut adalah penjelasan tentang komponen-komponen utama Arduino:

  1. Mikrokontroler: Ini adalah otak utama dari Arduino yang melakukan semua operasi pengolahan data dan kontrol. Arduino menggunakan mikrokontroler sebagai pusat kendali, yang berfungsi untuk membaca input, menjalankan kode program, dan mengontrol output. Beberapa varian Arduino menggunakan mikrokontroler dari berbagai produsen, seperti ATmega yang diproduksi oleh Microchip Technology.
  2. Pin I/O: Arduino memiliki sejumlah pin input/output (I/O) yang digunakan untuk menghubungkan sensor, aktuator, dan komponen lainnya. Pin ini bisa berfungsi sebagai input untuk membaca data dari sensor atau output untuk mengontrol aktuator. Ada pin digital dan pin analog. Pin digital dapat berupa input atau output dengan nilai logika 0 (LOW) atau 1 (HIGH), sementara pin analog digunakan untuk membaca nilai analog seperti sensor suhu atau cahaya.
  3. Papan Sirkuit: Papan Arduino adalah substrat fisik tempat semua komponen terhubung. Papan ini biasanya terbuat dari bahan tahan lama dan dilengkapi dengan jalur tembaga yang menghubungkan komponen-komponen elektronik.
  4. Konektor USB: Banyak varian Arduino dilengkapi dengan konektor USB. Ini memungkinkan Anda untuk menghubungkan papan Arduino ke komputer, sehingga Anda dapat mengunggah kode program ke mikrokontroler dan berkomunikasi dengan papan melalui koneksi serial.
  5. Catu Daya: Arduino memerlukan catu daya untuk beroperasi. Ini bisa berasal dari komputer melalui kabel USB atau dari sumber daya eksternal seperti baterai atau adaptor listrik. Beberapa papan Arduino memiliki regulator tegangan yang memungkinkan papan menerima berbagai tingkat tegangan masukan.
  6. Konektor Listrik: Arduino umumnya memiliki pin header atau konektor yang memungkinkan Anda untuk menghubungkan kabel atau kawat ke pin I/O. Ini memudahkan Anda dalam menghubungkan sensor, aktuator, dan komponen lainnya ke papan Arduino.
  7. Kristal Osilator: Kristal osilator digunakan untuk menghasilkan sinyal osilasi yang diperlukan oleh mikrokontroler untuk menjalankan perhitungan waktu dan operasi lainnya.
  8. Tombol Reset: Tombol reset memungkinkan Anda untuk mengulang proses booting papan Arduino atau menghentikan eksekusi program yang sedang berjalan.
  9. Indikator LED: Beberapa varian Arduino memiliki indikator LED yang terhubung ke pin tertentu. LED ini dapat diatur dalam kode program untuk memberi tahu status atau kondisi papan, seperti aktif atau dalam mode tidur.

Semua komponen ini bekerja bersama-sama untuk menciptakan platform Arduino yang kuat dan serbaguna untuk mengembangkan berbagai proyek elektronik dan pemrograman.

2. Sensor Kelembaban dan Suhu(DHT22) 
dht22 atau AM2302 [10] merupakan sensor suhu dan kelembaban, sensor ini memiliki keluaran berupa sinyal digital dengan konversi dan perhitungan dilakukan oleh MCU 8-bit terpadu. 


Sensor ini memiliki kalibrasi akurat dengan kompensasi suhu ruang penyesuaian dengan nilai koefisien tersimpan dalam memori OTP terpadu. Sensor dht22 memiliki rentang pengukuran suhu dan kelembaban yang luas. Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan oleh A. H. Saptadi [10] dht22 memiliki akurasi yang lebih baik daripada dht11 dengan galat relatif pengukuran suhu 4% dan kelembaban 18%. dht11 sebaliknya memiliki rentang galat yang lebih lebar sebesar 1 – 7% dan 11 – 35%.


3. Rain Sensor


4. LDR
LDR (Light Dependent Resistor) merupakan salah satu komponen resistor yang nilai resistansinya akan berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya yang mengenai sensor ini. LDR juga dapat digunakan sebagai sensor cahaya. Perlu diketahui bahwa nilai resistansi dari sensor ini sangat bergantung pada intensitas cahaya. Semakin banyak cahaya yang mengenainya, maka akan semakin menurun nilai resistansinya. Sebaliknya jika semakin sedikit cahaya yang mengenai sensor (gelap), maka nilai hambatannya akan menjadi semakin besar sehingga arus listrik yang mengalir akan terhambat.
  



            Spesifikasi           
  • Tegangan maksimum (DC): 150V.
  • Konsumsi arus maksimum: 100mW.
  • Tingkatan Resistansi/Tahanan : 10Ω sampai 100KΩ
  • Puncak spektral: 540nm (ukuran gelombang cahaya)
  • Waktu Respon Sensor : 20ms – 30ms.
            Konfigurasi pin




            Grafik respon

LDR di proteus




Grafik respon



5. Rain Sensor



Komponen sensor :

  1. Sensor hujan bermaterial dari FR-04 dengan dimensi 5 centimeter (cm) x 4 cm berlapis nikel.
  2. Lapisan modul pada sensor mempunyai sigar oksidasi sehingga tahan terhadap korosi.
  3. IC komputer.
  4. Terdapat potensiometer yang berfungsi mengatur sensifitas sensor.
  5. Dua output digital dan analog.

 

Spesifikasi :

  1. Sensor ini bermaterial dari FR-04 dengan dimensi 5cm x 4cm berlapis nikel dan dengan kualitas tinggi pada kedua sisinya
  2. Pada lapisan module mempunyai sifat anti oksidasi sehingga tahan terhadap korosi
  3. Tegangan kerja masukan sensor 3.3V – 5V
  4. Menggunakan IC comparator LM393 yang stabil
  5. Output dari modul comparator dengan kualitas sinyal bagus lebih dari 15mA
  6. Dilengkapi lubang baut untuk instalasi dengan modul lainnya
  7. Terdapat potensiometer yang berfungsi untuk mengatur sensitifitas sensor
  8. Terdapat 2 Output yaitu digital (0 dan 1) dan analog (tegangan)
  9. Dimensi PCB yaitu 3.2 cm x 1.4 cm


6. Resistor

Resistor merupakan komponen elektronika dasar yang digunakan untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian.Sesuai dengan namanya, resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon. Resistor memiliki simbol seperti gambar dibawah ini :


Simbol Resistor

      Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan Hukum OHM :


Dimana V adalah tegangan,  I adalah kuat arus, dan R adalah Hambatan.

Di dalam resistor, terdapat ketentuan untuk membaca nilai resistor yang diwakili dengan kode warna dengan ketentuan di bawah ini :



Sebagian besar resistor yang kita lihat memiliki empat pita berwarna . Oleh karena itu ada cara membacanya seperti ketentuan dibawah ini :
1. Dua pita pertama dan kedua menentukan nilai dari resistansi
2. Pita ketiga menentukan faktor pengali, yang akan memberikan nilai resistansi.
3. Dan terakhir, pita keempat menentukan nilai toleransi.

Rumus Resistor:

Seri : Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn

Dimana :
Rtotal = Total Nilai Resistor
R1 = Resistor ke-1
R2 = Resistor ke-2
R3 = Resistor ke-3
Rn = Resistor ke-n

Paralel: 1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn

Dimana :
Rtotal = Total Nilai Resistor
R1 = Resistor ke-1
R2 = Resistor ke-2
R3 = Resistor ke-3
Rn = Resistor ke-n


       7. Transistor NPN

Termasuk dalam komponen semikonduktor aktif adalah transistor, Transistor sebenarnya kepanjangan dari Transfer dan Varistor. Mengenal karakteristiknya transistor terbagi dua kategori ialah  Bipolar Junction Transistor (BJT)  dan Unipolar Transistor. Kerja transistor pada dasarnya difungsikan sebagai saklar elektronik (Switching) dan penguat sinyal (Amplifier).

Jenis Transistor:

1.      Bipolar Junction Transistor (BJT)

Bi artinya dua dan Polar asal kata dari polarity yang artinya polaritas, dengan kata lain bipolar junction transistor (BJT) adalah jenis Transistor yang memiliki dua polaritas yaitu hole (lubang) atau elektron sebagai carier (pembawa) untuk menghantarkan arus listrik. Prinsip dasar konstruksinya disusun seperti dari dua buah dioda yang disambungkan pada kutub yang sama yaitu Anoda dengan anoda sehingga menghasilkan transistor jenis NPN atau Katoda dengan katoda yang menjadi transistor jenis PNP. 

 2. Unipolar Junction Transistor (UJT)

Pada transistor UJT hanya satu polaritas saja yang dijadikan carier/pembawa muatan arus listrik, yaitu elektron saja atau hole/lubangnya saja, tergantung dari jenis transistor UJT tersebut. Karena prinsip kerjanya transistor ini berdasarkan dari efek medan listrik, maka transistor UJT lebih dikenal dengan nama FET (Field Efect Transistor) atau Transistor Efek Medan.

Karakteristik:


 8.  Diode

Diode (diode) adalah komponen elektronika aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan mempunyai fungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Berikut ini adalah fungsi dari dioda antara lain:

·          Untuk alat sensor panas, misalnya dalam amplifier.

·          Sebagai sekering(saklar) atau pengaman.

·          Untuk rangkaian clamper dapat memberikan tambahan partikel DC untuk sinyal AC.

·          Untuk menstabilkan tegangan pada voltage regulator

·          Untuk penyearah

·          Untuk indikator

·          Untuk alat menggandakan tegangan.

·          Untuk alat sensor cahaya, biasanya menggunakan dioda photo. 

Simbol dioda adalah :


Untuk menentukan arus zener (IZ), berlaku persamaan :


Pada grafik terlihat bahwa pada tegangan dibawah ambang batas tegangan mundur (reverse) sebuah dioda akan tembus (menghantar) dan tidak bisa menahan lagi. Batas ini disebut dengan area tegangan breakdown dioda. Kondisi dioda pada area ini adalah tembus atau menghantar dan tidak menghambat. Kemudian pada level tegangan diantara tegangan breakdown dan tegangan forward terdapat area tegangan reverse dan tegangan cut off. Pada area ini kondisi dioda adalah menahan atau tidak mengalirkan arus listrik.


a) Prosedur
  1. Siapkan semua alat dan bahan yag diperlukan
  2.  Disarankan agar membaca datasheet setiap komponen
  3. Cari komponen yang diperlukan di library proteus
  4. Pasang dan simulasikan rangkaian tersebut

b) Hardware dan Diagram Blok

Hardware
  1. Arduino Uno
  2. LED
  3. LDR Sensor
  4. Motor DC
  5. DHT11
  6. RAIN Sensor
  7. Transistor NPN
  8. Dioda
Diagram Blok








c) Rangkaian Simulasi dan Prinsip kerja

Rangkaian sebelum disimulasikan


A. DHT11
DHT11 (humidity and temperature) adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi suhu dan kelembaban udara sekaligus secara bersamaan dimana suhu dan kelembaban optimal pada pengeringan kerupuk ikan yaitu 55 *C dan 7,6%.

B. Sensor LDR
Ketika sensor LDR belum mendeteksi adanya panas siang hari >=500 Lux (tegangan <1,67 V) , maka output dari sensor akan keluar dan masuk ke pin AD0 arduino sebagai input kemudian dihubungkan ke pin 9 arduino dalam keadaan (FALSE(Logika 0)) yang terhubung ke motor untuk menutup atap tidak aktif dan tertampil di layar cuaca cerah.

C. Sensor Rain
Sensor hujan adalah jenis sensor yang berfuungsi untuk mendeteksi terjadinya hujan atau tidak , yag dapat difungsikan dalam segala macam aplikasi dalam kehidupan sehari-hari. Prisip kerja dari modul sensor ini yaitu pada saat ada air hujan turun dan mengenai panel sensor maka akan terjadi proses eletrolisasi oleh air hujan. Karena air hujan termasuk dalam golongan cairan elektrolit yang dimana cairan tersebut akan menghantar arus listrik

d) Flowchart
Flowchart












e) Kondisi

 A. DHT22
DHT22 (humidity and temperature) adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi suhu dan kelembaban udara sekaligus secara bersamaan dimana suhu dan kelembaban optimal pada pengeringan kerupuk ikan yaitu 55 *C dan 7,6%.

B. Sensor LDR
Ketika sensor LDR belum mendeteksi adanya panas siang hari >=500 Lux (tegangan <1,67 V) , maka output dari sensor akan keluar dan masuk ke pin AD0 arduino sebagai input kemudian dihubungkan ke pin 9 arduino dalam keadaan (FALSE(Logika 0)) yang terhubung ke motor untuk menutup atap tidak aktif dan tertampil di layar cuaca cerah.

C. Sensor Rain
Sensor hujan adalah jenis sensor yang berfuungsi untuk mendeteksi terjadinya hujan atau tidak , yag dapat difungsikan dalam segala macam aplikasi dalam kehidupan sehari-hari. Prisip kerja dari modul sensor ini yaitu pada saat ada air hujan turun dan mengenai panel sensor maka akan terjadi proses eletrolisasi oleh air hujan. Karena air hujan termasuk dalam golongan cairan elektrolit yang dimana cairan tersebut akan menghantar arus listrik


f) Video Simulasi

VIDEO [KEMBALI]

video simulasi rangkaian


Tips and TRIK:
Cara mudah Krupuk Tetap kering walau hujan

Cara mengeringkan kerupuk


Cara mengeringkan kerupuk agar renyah

g). Download File [KEMBALI]

Download HTML [download]

Download Rangkaian [download]
Download Datasheet Resistor  klik disini
Download Datasheet LED klik disini
Download Datasheet Motor DC klik disini
Download Datasheet Motor Driver L293D klik disini
Download Datasheet Arduino Uno klik disini
Download Datasheet LCD  klik disini
Download Datasheet sensor LDR klik disini
Download Datasheet sensor DHT22 klik disini
Download datasheet relay klik disini

Komentar

Posting Komentar