alat pengekstrak kunyit otomatis berbasis arduino · pdf filelembar pernyataan persetujuan...

i

TUGAS AKHIR

ALAT PENGEKSTRAK KUNYIT OTOMATIS

BERBASIS ARDUINO UNO

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program StudiTeknik Elektro

Oleh :

ARDIAN WIDYATAMA

NIM : 115114014

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO JURUSAN TEKHNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA 2013

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ii

FINAL PROJECT PROPOSAL

AUTOMATIC TURMERIC EXTRACTION MACHINE

BASED ARDUINO UNO

Presented as Partial Fulfillment of the Requirements To Obtain the SarjanaTeknik Degree

In Electrical Engineering Study Program

ARDIAN WIDYATAMA

NIM : 115114014

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM DEPARTMENT ELECTRICAL ENGINEERING

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY SANATA DHARMA UNIVERSITY

2013


iii

HALAMAN PERSETUJUAN

TUGAS AKHIR

ALAT PENGEKSTRAK KUNYIT OTOMATIS BERBASIS ARDUINO

UNO

AUTOMATIC TURMERIC EXTRATCTION MACHINE BASED

ARDUINO UNO

Oleh :

ARDIAN WIDYATAMA

NIM : 115114014

Telah disetujui oleh :

Pembimbing

B.Wuri Harini, S.T., M.T. Tanggal .………………..


iv

HALAMAN PENGESAHAN

TUGAS AKHIR

ALAT PENGEKSTRAK KUNYIT OTOMATIS BERBASIS ARDUINO

UNO

Oleh:

ARDIAN WIDYATAMA NIM: 115114014

Telah dipertahankan didepan panitia penguji

pada tanggal dan dinyatakan memenuhi syarat

Susunan Panitia Penguji:

Nama Lengkap Tandatangan

Ketua :

Sekretaris :

Anggota :

Yogyakarta, Fakultas Sains danTeknologi Universitas Sanata Dharma Dekan,


v

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir ini tidak memuat karya

atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar

pustaka sebagaimana layaknya karya ilmiah.

Yogyakarta,

Ardian Widyatama


vi

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP

MOTTO:

“Selalu ada harapan bagi mereka yang mau berdoa dan selalu

ada jalan bagi mereka yang mau berusaha”

Skripsi ini kupersembahkan untuk……

Allah S.W.T

Kedua orang tua tercinta, ibu dan ayah, kedua adikku serta sahabat-

sahabatku yang selalu memberi semangat dan bantuan selama skripsi

ini dikerjakan


LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN

PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN

Yang bertanda tangan di bawah

Nama : Ardian Widyatama

NIM : 115114014

Demi pengembangan ilmu

Universitas Sanata Dharma karya

ALAT PENGEKSTRAK KUNYIT OTOMATIS BERBASIS

Beserta perangkat yang diperlukan.

Perpustakaan Universitas

bentuk media lain, mengelolanya

terbatas, dan mempublikasikannya di

tanpa perlu meminta ijin dari

mencantumkan nama saya sebagai

Demikian surat pernyataan

Yogyakarta,

( Ardian Widyatama )

vii



AKADEMIS

tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma:

Ardian Widyatama

115114014

ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada

Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :


ARDUINO UNO

perangkat yang diperlukan. Dengan demikian saya memberikan

Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan

bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan

mempublikasikannya diinternet atau media lain untuk kepentingan

dari saya maupun memberikan royalty kepada

sebagai penulis.

ini yang saya buat dengan sebenarnya.



Sanata Dharma:

kepada Perpustakaan


memberikan kepada

menyimpan, mengalihkan dalam

pangkalan data, mendistribusikan secara

kepentingan akademis

kepada saya selama tetap


viii

INTISARI

Kurkumin adalah salah satu senyawa aktif yang terkandung dalam kunyit. Senyawa

ini memiliki kasiat yang sangat banyak untuk mengobati berbagai macam penyakit.

Alat pengekstrak kunyit otomatis berbasis Arduino Uno merupakan salah satu alat yang

bisa digunakan untuk mengekstrak atau memisahkan senyawa kurkumin yang terkandung

dalam kunyit.

Alat Pengekstrak kunyit otomatis berbasis Arduino uno terdiri dari tiga bagian yaitu : unit input, unit pengolah dan Output. Unit input tersusun atas tombol Up, tombol Down , tombol Ok sebagai tombol navigasi dan sensor fototransistor digunakan sebagai sensor pendeteksi sampel (simplisia kunyit yang akan diekstrak). Unit pengolah terdiri dari mikrokontroler Arduino uno. Unit Output tersusun atas driver motor, motor power window yang berfungsi untuk menggerakkan penggiling untuk menghaluskan sampel, motor dc 12v sebagai penggerak pengaduk untuk mencampur antara sampel dan pelarut, Elektrik solenoid valve yang berfungsi sebagai valve untuk mengeluarkan hasil ekstraksi dan LCD sebagai penampil proses yang sedang dieksekusi. Prinsip kerja Alat pengekstrak kunyit otomatis berbasis Arduino uno ini adalah ketika sensor pototransistor mendeteksi adanya objek maka keluaran dari sensor tersebut akan dijadikan input untuk mengaktifkan motor power window yang berfungsi sebagai motor penggerak penggiling untuk menghaluskan. Kemudian dilakukan penginputan secara manual dengan menekan tombol navigasi dan memilih mode pewaktuan untuk mengatur lamanya proses pelarutan. Semakin lama proses pelarutan yang dilakukan maka akan semakin baik pula hasil ekstraksi yang akan didapatkan.

Hasil akhir dari proses ekstraksi menggunakan alat ini adalah sampel yang mengandung kurkumin dalam bentuk cair. Hasil dari proses ekstraksi yang didapat dilakukan pengukuran menggunakan alat pengukur kadar kurkumin untuk mengetahui berapa banyak kadar kurkumin dalam sampel hasil dari proses ekstraksi yang dilakukan. Dari hasil serapan didapatkan alat ini memiliki tingkat kesalahan sebesar 2,88% dibandingkan dengan hasil serapan menggunakan metode manual.

Kata kunci : Ekstraksi, kunyit, mikrokontroler, Arduino Uno


ix

ABSTRACT Curcumin is one of the active compounds contained in turmeric . This compound

has properties very much for treating various diseases . Automatic extraction tool turmeric

-based Arduino Uno is one tool that can be used to extract or separate the compounds

curcumin contained in turmeric .

Automatic extraction tool based Arduino uno turmeric consists of three parts: input

unit , processing unit and output . The unit is composed of key inputs Up , Down button ,

the Ok button as navigation buttons and sensors are used as sensor phototransistor detector

samples ( botanicals turmeric to be extracted ) . Processing unit consists of a

microcontroller Arduino uno . The output unit is composed of motor drivers , power

window motors which serves to move the grinder to smooth the sample , 12v dc motor as

the driving stirrer to mix the sample and solvent , Electric solenoid valve which serves as a

valve to release the results of extraction and the LCD as a viewer processes being executed

. The working principle of the automatic tool -based extractors turmeric Arduino uno

pototransistor this is when the sensor detects the presence of the object then the output of

the sensor will be used as input to activate the power window motors that serve as a

driving force grinder to smooth . Then do the inputting manually by pressing the

navigation button and select the timing mode to set the duration of the leaching process .

The longer the dissolution process is done then it will be better the extraction results to be

obtained .

The end result of the extraction process using this tool is a sample containing

curcumin in liquid form. The results obtained from the extraction process was measured

using gauges levels of curcumin to know how many levels of curcumin in the sample

results from the extraction process is carried out. Uptake results obtained from this tool has

an error rate of 2.88% compared with the uptake results using manual methods.


x

KATA PENGANTAR

Syukur dan terimakasih kepada Allah S.W.T atas karunia dan rahmat-Nya

sehingga tugas akhir dengan judul“Alat Pengekstrak Kunyit Otomastis BerbasisArduino

Uno” ini dapat diselesaikan dengan baik.

Selama menulis tugas akhir ini, penulis menyadari bahwa ada begitu banyak pihak yang

telah membantu dan mendukung sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan. Oleh karena

itu penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada:

1. Ibu Bernadeta Wuri Harini, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing yang selalu

memberi masukan dan dukungan selama menyelesaikan tulisan ini.

2. Seluruh dosen teknik elektro yang telah membagi ilmunya kepada penulis selama

kuliah.

3. Bapak Sriyadi, Ibu Mamik Widyastuti serta adik Aristya Widianto dan Aditya Aji

Pratama untuk limpahan kasih sayang, kesabaran, doa, semangat serta dukungan

kepada penulis.

1. Teman-teman alumni Politeknik Mekatronika Sanata Dharma yang sedang menempuh

studi di Teknik Elektro yang telah memberikan doa, semangat dan dukungan kepada

penulis.

2. Teman-teman Teknik Elektro terimakasih atas kekompakkan dan kerjasamanya dan

bantuannya selama ini.

Dengan rendah hati penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna,

oleh karena itu berbagai kritik dan saran untuk perbaikan tugas akhir ini sangat diharapkan.

Akhir kata, semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak. Terimakasih.

Yogyakarta,

Penulis


xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ................................................................................................ i

HALAMAN JUDUL ................................................................................................. ii

LEMBAR PENGESAHAN OLEH PEMBIMBING ................................................ iii

LEMBAR PENGESAHAN OLEH PENGUJI ......................................................... iv

LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ................................................. v

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP .......................................... vi

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH

UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS .................................................................. vii

INTISARI .................................................................................................................. viii

ABSTRACT .............................................................................................................. ix

KATA PENGANTAR .............................................................................................. x

DAFTAR ISI ............................................................................................................ xi

DAFTAR GAMBAR ................................................................................................. xiv

DAFTAR TABEL ..................................................................................................... xvi

DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................. xvii

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

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

1.2. Tujuan dan Manfaat ......................................................................................... 2

1.3. BatasanMasalah ............................................................................................... 2

1.4. MetodologiPenelitian ....................................................................................... 3

BAB II DASAR TEORI ........................................................................................... 5


xii

2.1. Ekstraksi .......................................................................................................... 5

2.2. Modul Mikrokontroler Arduino Uno ................................................................ 5

2.2.1. Arsitektur dan Konfigurasi Pin ATMega328 .......................................... 7

2.2.2. Timer / Counter...................................................................................... 9

2.3.Tombol ............................................................................................................. 10

2.4. Adjustable Infrared Sensor .............................................................................. 11

2.4. Shield Driver Motor Dc 2 A ............................................................................. 13

2.5. Electric Solenoid Valve .................................................................................... 15

2.7. LCD ............................................................................................................. 16

2.8. Motor Dc 12V ................................................................................................. 19

2.9. LED ............................................................................................................. 20

BAB III PERANCANGAN ALAT ........................................................................... 22

3.1. Perancangan Perangkat Keras .......................................................................... 23

3.1.1. Perancangan Mekanik ............................................................................ 23

3.1.2. Perancangan Elektrik ............................................................................. 25

3.1.2.1. Tombol Push Button .................................................................. 26

3.1.2.2. Sensor infra Red ........................................................................ 27

3.1.2.3. Modul Mikrokontroler Arduino Uno ......................................... 28

3.1.2.4. Driver Motor Dc ........................................................................ 29

3.1.2.5. Liquid Crystal Display ............................................................... 30

3.1.2.6. Motor DC .................................................................................. 31

3.1.2.7. LED .......................................................................................... 31


xiii

3.1.3. Perancangan Perangkat Lunak ............................................................... 32

3.1.3.1. Perancangan Tampilan LCD ...................................................... 32

3.1.3.2. Diagram Alir Program ............................................................... 33

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................................... 36

4.1. Hasil Perancangan Perangkat Keras ................................................................. 36

4.1.1. Cara Kerja dan Penggunaan ................................................................... 41

4.1.2. Pengujian Hasil Alat .............................................................................. 46

4.2. Hasil Pengujian................................................................................................ 49

4.2.1. Pengujian Sensor ................................................................................... 49

4.2.2. Fototransistor ........................................................................................ 50

4.2.3. Pengujian Tombol Push Button ............................................................. 54

4.2.4. Pengujian Driver Motor Dc Shield ......................................................... 54

4.3. Analisa Perangkat Lunak Arduino ................................................................... 56

4.3.1 Inisialisasi ............................................................................................... 56

4.3.2. Implementasi Pembacaan Sensor ........................................................... 58

4.3.1. Implementasi Pemilihan Mode ............................................................... 59

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .................................................................... 60

5.1. Kesimpulan ..................................................................................................... 60

5.2. Saran .............................................................................................................. 60

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................... 61

DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................. 62


xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar1.1. Diagram Model Perancangan ................................................................... 3

Gambar 2.1. Board Arduino Uno ................................................................................ 5

Gambar 2.2. Konfigurasi pin Atmega328 padaArduino Uno ....................................... 6

Gambar 2.3. SoftwareArduino Uno ............................................................................ 6

Gambar 2.4. Rangkaian Tombol dengan Pull up ......................................................... 10

Gambar 2.5. Tombol Push Button ............................................................................... 11

Gambar 2.6. Blok diagram transmitter and receiver ................................................... 12

Gambar 2.7. Adjustable Infrared Sensor ..................................................................... 12

Gambar 2.8. Driver Motor Shield ................................................................................ 14

Gambar 2.9. Power Selection mode ............................................................................ 14

Gambar 2.10. Electric Solenoid valve .......................................................................... 16

Gambar 2.11. Bentuk Fisik LCD Topway ................................................................... 17

Gambar 2.12. Motor DC 12 V Power Window ............................................................ 21

Gambar 2.13. LED . .................................................................................................... 21

Gambar 3.1. Diagram Blok Sistem ............................................................................. 22

Gambar 3.2. Gambar Desain Alat Pengekstrak Otomatis ............................................. 23

Gambar 3.3. Gambar komponen Mekanik alat pengekstrak otomatis ........................... 24

Gambar 3.4. Gambar komponen Mekanik penggiling.................................................. 24

Gambar 3.5 Gambar pemasangan valve output dan penyaring ..................................... 25

Gambar 3.6 Rangkaian Tombol Push button ............................................................... 26

Gambar 3.7. Instalasi Sensor Infra red ........................................................................ 28


xv

Gambar 3.8 Rangkaian Penggunaan Pin Mikrokontroler ............................................. 28

Gambar 3.9 Pemasangan Driver Motor Dc .................................................................. 29

Gambar 3.10 Rangkaian LCD ..................................................................................... 30

Gambar 3.11 Tampilan LCD ...................................................................................... 32

Gambar 3.12 Diagram Alir Program Utama ................................................................ 34

Gambar 3.13 Diagram Tombol navigasi ...................................................................... 35

Gambar 4.1.Blok kontrol ............................................................................................. 36

Gambar 4.2. Konstruksi alat Keseluruhan ................................................................... 37

Gambar 4.3. Bagian dalam tabung .............................................................................. 39

Gambar 4.4. Posisi Valve ............................................................................................ 39

Gambar 4.5. Posisi Motor Power window ................................................................... 40

Gambar 4.6. Bahan utama Proses ekstraksi ................................................................. 41

Gambar 4.7. Tampilan awal pengoperasian ................................................................. 41

Gambar 4.8. Proses Penghalusan ................................................................................. 42

Gambar 4.9. Pelarutan ................................................................................................. 42

Gambar 4.10. Awal proses Penginputan durasi ........................................................... 43

Gambar 4.11. Mode durasi .......................................................................................... 43

Gambar 4.12. M mode menit dan mode jam ................................................................ 44

Gambar 4.13. Penginputan durasi proses berdasar Mode. ............................................ 44

Gambar 4.14. Durasi lamanya proses ekstraksi dengan mode menit ............................ 45

Gambar 4.15. Valve output terbuka ............................................................................. 45

Gambar 4.16. Hasil ekstraksi dengan alat pengekstrak kunyit otomatis ....................... 46


xvi

Gambar 4.17. Hasil ekstraksi yang dilakukan secara manual ....................................... 47

Gambar 4.18. Output phototransistor pada beberapa terminal ...................................... 52

Gambar 4.19. Rangkaian sensor pototransistor ............................................................ 53

Gambar 4.20. Rangkaian driver motor dengan menggunakaan relay............................ 56

Gambar 4.21. Gambar inisialisasi I/O .......................................................................... 57

Gambar 4.22. Gambar diagram utama ......................................................................... 57

Gambar 4.23. Implementasi program pembacaan sensor ............................................. 58

Gambar 4.24. Implementasi program pemilihan mode ................................................ 59


xvii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1.Konfigurasi dan deskripsi pin Atmega328 ................................................... 7

Tabel 2.2. Konfigurasi altenatif port D......................................................................... 8

Tabel 2.3 Timer pada Mikrokontroler Arduino Uno .................................................... 9

Tabel 2.4 Spesifikasi Adjustable Infrared Sensor ........................................................ 13

Tabel 2.5 . Alokasi Pin Driver motor DC ..................................................................... 15

Tabel 2.6 . Spesifikasi Electric Solenoid Valve............................................................ 16

Tabel 2.7 . Konfigrasi pin LCD Topway...................................................................... 18

Tabel 2.8 . Spesifikasi motor power window Denso .................................................... 20

Tabel 3.1 . TombolPush Button ................................................................................... 27

Tabel 3.2 . Pengalamatan Input Output ........................................................................ 29

Tabel 3.3 . Pengalamatan LCD .................................................................................... 31

Tabel 4.1. Blok kontrol dan fungsi rangkaian .............................................................. 37

Tabel 4.2. Bagian dan fungsi alat ................................................................................ 38

Tabel 4.3. Hasil Pengukuran proses manual dan otomatis............................................ 48

Tabel 4.4. Pengambilan data Adjustable Infrared Sensor ............................................. 49

Tabel 4.5. Data hasil pengujian sensor pototransistor .................................................. 53

Tabel 4.6. Data hasil pengujian tombol push button .................................................... 54

Tabel 4.7. Data pengujian driver motor shield dan power supply Dc 12 Volt 2

Ampere ............................................................................................................ 55

Tabel 4.8. Data pengujian driver motor dengan relay dan power supply ...................... 55


1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Ekstraksi merupakan suatu proses pemisahan suatu senyawa kimia dari suatu bahan

alam dengan menggunakan pelarut tertentu. Ekstraksi bisa dilakukan dengan berbagai metode

yang sesuai dengan sifat dan tujuan ekstraksi. Proses ekstraksi dapat dilakukan dengan

menggunakan bahan yang telah dikeringkan (simplisia), tergantung pada sifat tumbuhan dan

senyawa yang akan diisolasi untuk mengekstraksi senyawa utama yang terdapat dalam bahan

tumbuhan. Pada penelitian ini simplisia yang akan diekstraksi adalah kunyit yang telah

dikeringkan dan memiliki berat kurang lebih 0,1 gram. Metode ekstraksi yang digunakan

adalah menggunakan metode Maserasi. Maserasi merupakan proses pencarian senyawa kimia

secara sederhana dengan cara merendam simplisia pada suhu kamar dengan menggunakan

pelarut yang sesuai sehingga bahan menjadi lunak dan larut [1]. Biasanya sampel tersebut

dihaluskan secara manual kemudian direndam selama 3-5 hari dan dilakukan penyaringan

untuk memisahkan ampas atau sisa bahan alam yang digunakan, dengan cairan hasil ekstraksi

untuk mendapatkan hasil ekstraksi yang sempurna. Salah satu cara untuk mempercepat proses

ekstraksi ini adalah dilakukan pengadukan dan penggilingan sampel secara berulang.

Berdasarkan kondisi ini, maka dalam penelitian ini akan dirancang suatu alat yang

dapat melakukan proses penghalusan sampel dan pengadukan secara otomatis. Dalam

pengoperasian alat ekstraksi ini sampel yang telah dikeringkan dimasukkan melalui sebuah

corong pada bagian atas alat ekstraksi. Sensor yang digunakan adalah sensor Infra red sebagai

pendeteksi sampel yang akan diekstraksi. Proses penggilingan pada alat ekstraksi ini

memanfaatkan putaran motor DC 12 V (volt) sebagai penggiling untuk menghaluskan sampel

menjadi bentuk yang lebih halus. Setelah dilakukan proses penggilingan, senyawa kimia

dimasukkan secara manual. Hal tersebut dikarenakan dalam satu jenis sampel terkadang

diinginkan hasil ekstraksi atau zat yang terkandung dalam bahan alam yang berbeda sehingga

digunakan senyawa kimia yang berbeda dan memiliki takaran yang berbeda pula volumenya.


2

Pada penelitian ini digunakan zat pelarut berupa etanol 96% untuk mengambil zat

kurkumin yang terkandung dalam kunyit. Proses pengadukan dilakukan dengan memanfaatkan

gaya sentrifugal yang dihasilkan oleh putaran motor. Aktuator yang digunakan adalah Electric

Solenoid Valve yang berfungsi sebagai katup untuk membuka dan menutup saluran pada bak

pengaduk untuk dilakukan proses penyaringan. Sebenarnya, beberapa alat ekstraksi sederhana

sudah ada yang dijual di pasaran baik menggunakan metode maserasi atau menggunakan

metode metode lainnya. Namun, cara penggunaan sebagian dari alat - alat tersebut masih

manual karena hanya menggunakan peralatan yang sederhana yaitu dengan cara menumbuk

simplisia secara manual kemudian di masukkan ke dalam alat maserator atau alat pengaduk

yang memiliki dimensi yang cukup besar dan dilakukan penyaringan secara manual. Saat ini

Industri kecil dan menengah yang berjalan dalam bidang farmasi dan obat obatan juga

menggunakan alat ekstraksi yang telah diotomasi. Alat alat ekstraksi yang digunakan

diindustri tersebut biasanya memiliki dimensi yang cukup besar dan hanya terdapat satu proses

saja didalamnya yaitu proses pengekstrakan suatu simplisa. Dari fakta yang ada maka penulis

melakukan penelitian untuk merancang suatu alat ekstraksi otomatis yang didalamnya terdapat

proses penggilingan, pengekstrakan, penyaringan secara otomatis dan memiliki dimensi yang

lebih kecil dari mesin ekstraksi yang telah digunakan dan dijual di pasaran.

1.2 Tujuan dan Manfaat Penelitian

Tujuan yang akan dicapai adalah menghasilkan suatu alat ekstraksi yang dapat

mengekstrak suatu sampel ( kunyit ) yang memiliki massa 0,1 gr. Manfaat yang akan dicapai

adalah didapatkan hasil ekstraksi yang lebih baik dengan proses yang lebih cepat dengan

menggunakan satu alat saja dibandingkan dengan proses sebelumnya yang menggunakan

beberapa alat dan dilakukan secara manual.

1.3 Batasan Masalah

Karena kompleksnya permasalahan yang ada maka dalam pembahasan tugas akhir ini

diberikan pembatasan masalah sebagai berikut :

a. Menggunakan modul Arduino UNO sebagai main process dan pengolah data.

b. Menggunakan sensor Infra red sebagai pendeteksi sampel.


3

c. Menggunakan Electric Solenoid Valve DC12 Volt sebagai pembuka katup output

ekstraksi.

d. Menggunakan 2 (dua) buah Motor DC12 Volt sebagai aktuator untuk proses penggilingan

dan pengadukan.

e. Menggunakan LCD 2x16 karakter sebagai penampil proses dan keterangan dari proses

yang sedang dilakukan.

1.4 Metodologi Penelitian

Penulisan ini menggunakan metode :

a. Pengumpulan referensi berupa website, buku-buku, dan jurnal-jurnal.

b. Perancangan dan pembuatan subsistem berupa hardware dan software. Pada tahap ini

bertujuan mencari hasil yang optimal dari sistem yang akan dibuat dengan

mempertimbangkan berbagai faktor permasalahan dan kebutuhan yang telah ditentukan.

Pada gambar 1.1 sistem bekerja ketika tombol start telah ditekan kemudian sensor akan

mendeteksi adanya sampel yang telah dimasukkan dan dilakukan proses penggilingan.

Setelah itu pemasukan senyawa kimia dilakukan secara manual dengan cara menuangkan

pelarut yang telah di ukur volumenya dengan menggunakan gelas ukur yang memiliki

volume 400ml pada lubang masuk sampel.

Gambar 1.1 Blok model perancangan

Push Button Tombol Ok

Sensor Infra Red

Push Button Up

Mikrokontroler Arduino UNO

Motor DC 12 V (volt)

Motor DC 12 V (volt)

Electric Solenoid Valve

Indikator LED

LCD Penampil

Push Button Down

Push Button Select

INPUT PENGOLAH OUTPUT


4

c. Melakukan coding program menggunakan software Arduino.

d. Melakukan trouble-shooting mekanika dan rangkaian elektrik dari Alat Pengekstrak

Kunyit Otomatis Berbasis Arduino Uno.

e. Pengujian dan pengambilan data. Pengujian dilakukan dengan cara mengubah – ubah

sampel dengan bentuk dan berat yang berbeda kemudian dilakukan pengukuran hasil

ekstraksi ke laboratorium untuk masing - masing sampel yang di uji. Untuk teknik

pengambilan data dalam penelitian ini adalah lamanya waktu yang dibutuhkan untuk

melakukan proses ekstraksi. Hal tersebut dikarenakan lamanya proses pengekstraksian

sangatlah berpengaruh terhadap hasil dari proses ekstraksi yang didapatkan.

f. Melakukan analisa dari hasil pengambilan data Alat Pengekstrak Kunyit Otomatis

Berbasis Arduino Uno.

g. Penyimpulan hasil percobaan. Penyimpulan hasil percobaan dapat dilakukan dengan cara

membandingkan hasil ekstraksi yang dilakukan menggunakan proses yang biasa

dilakukan secara manual, dengan hasil ekstraksi menggunakan alat pengekstrak otomatis

menggunakan alat ukur kardar curcumin. Sehingga dapat diketahui prosentase dari hasil

ekstraksi yang didapatkan.


5

BAB II

DASAR TEORI

2.1. Ekstraksi

Ekstraksi atau extraction adalah cara menarik satu atau lebih zat-zat dari bahan asal

yang umumnya zat berkhasiat tersebut tertarik dalam keadaan (khasiatnya) tidak berubah.

Istilah ekstraksi hanya dipergunakan untuk penarikan zat – zat dari bahan asal dengan

menggunakan cairan penarik atau pelarut [2].

2.2. Modul Mikrokontroler Arduino Uno

Arduino Uno adalah sebuah perangkat keras keluaran dari Arduino Italy yang berupa

minimum system dengan menggunakan mikrokontroler Atmega 328 [3]. Untuk bentuk fisik

dari Arduino Uno bias dilihat pada gambar 2.1.

Gambar 2.1 Modul Mikrokontroler Arduino Uno [3]

Mikrokontroler Arduino Uno memiliki 14 pin digital yang diantaranya terdapat 6 pin

yang dapat digunakan sebagai output Pulse Width Modulation atau PWM yaitu pin D.3, D.5,

D.6, D.9, D.10, D.11 dan 6 pin input analog. Menggunakan osilator sebesar 16 MHz, koneksi

USB, ICSP header dan tombol reset. Untuk konfigurasi pin Atmega 328 pada Arduino dapat

dilihat pada gambar 2.2.

5


6

Gambar 2.2 Konfigurasi pin Atmega328 / Atmega 168 padaArduino Uno [3]

Pemograman pada Arduino Uno menggunakan bahasa C dan untuk pemrogramannya

menggunakan suatu perangkat lunak yang bisa digunakan untuk semua jenisArduino ( gambar

2.3 ). Mikrokontroler yang digunakan pada Arduino Uno adalah Atmega 328 yang didalamnya

sudah terpasang bootloader yang memungkinkan pengguna untuk mengunggah kode tanpa

menggunakan tambahan perangkat keras.

Gambar 2.3.Perangkat lunak Arduino


7

Fasilitas komunikasi yang dimiliki mikrokontroler Arduino Uno meliputi komunikasi

antara Arduino Uno dengan komputer, Arduino Uno dengan Arduino lain, dan Arduino Uno

dengan mikrokontroler lain. Hal tersebut dikarenakan mikrokontroler Atmega 328 yang

digunakan pada Arduino Uno menyediakan fasilitas USART ( Universal Synchronous and

Asynchronous Serial Receiver and Transmitter ) yang terdapat pada pin D.0 ( Rx) dan pin D.1

( Tx ).

2.2.1. MikrokontrolerAtmega 328

Dalam penelitian ini mikrokontroler yang digunakan adalah mikrokontroler Atmega

328 karena mikrokontroler jenis ini sangat kompatibel dengan modul mikrokontroler Arduino

Uno yang digunakan. Atmega 328memiliki fitur 32 kByte downloadable flash memory, 1

kByte Electrically Erasable Programable Read - Only Memory (EEPROM), 2 kByte internal

Static Random Acess Memory (SRAM), 2 Timer / Counter 8 bit dan 1 Timer / Counter 16 bit,

6 kanal PWM, Serial USART yang dapat diprogram dan frekuensi kerja dapat mencapai

20MHz [4]. Untuk fungsi dari masing - masing pin yang ada pada Atmega 328 bisa dilihat

pada tabel 2.1.

Tabel 2.1.Konfigurasi dan fungsi pin Atmega 328 [4].

No Pin Nama Pin Keterangan

7 VCC Sumber tegangan positif

8, 22 GND Ground

9, 10, 14,

15,16,17,

18, 19

Port B

(PB7:0)

Masing-masing pin pada port B memiliki resistor pull-up

internal dan dapat digunakan sebagai 8 bit I/O digital.

Untuk Pin PB.6 dan PB.7 terhubung dengan kristal 16

MHz dan tidak digunakan sebagai I/O. Pin PB.1- pin

PB.3 dapat digunakan sebagai output PWM.

1, 23, 24,

25, 26, 27,

28

Port C

(PC6:0)

Masing-masing pin pada port C memiliki resistor pull-up

internal dan dapat digunakan sebagai 7 bit I/O analog. Pin

PC.6 sebagai input reset.


8

Tabel 2.1.( Lanjutan ) Konfigurasi dan fungsi pin Atmega 328 [4].


2, 3, 4, 5, 6,

11, 12, 13

Port D

(PD7:0)

Untuk konfigurasi alternatif port D dapat dilihat pada

tabel 2.2.

20 AVcc Sumber tegangan positif untuk konversi analog ke digital

21 Aref Tegangan reverensi utuk konversi analog ke digital

Tabel 2.2.Konfigurasi Alternatif Port D [4]


13 PD7 AIN1 (Analog Comparator Negative Input)

PCINT23 (Pin Change Interupt 23)

12 PD6 AIN0 (Analog Comparator Negative Input)

OC0A (Timer/Counter 0 Output Compare Match A

output)


11 PD5 T1 (Timer/Counter 1 External Counter Input)

OC0B (Timer/counter 0 Output Compare Match B Output)


10 PD4 XCK (USART External Clock Input/Output)

T0 (Timer/Counter 0 External Counter Input)


9 PD3 INT1 (External Interupt 1 input)

OC2B (Timer/counter 2 Output Compare Match B Output)


8 PD2 INT0 (External Interupt 1 input)


7 PD1 TXD (USART Output Pin)


6 PD0 RXD (USART Input Pin)



9

2.2.2. Timer / Counter pada Mikrokontroler Arduino Uno

Ada 3 (tiga) buah timer yang tersedia pada mikrokontroler ATmega 328 dan dapat

dikonfigurasi untuk memenuhi kebutuhan penggunanya [5]. Fungsi dari ketiga timer tersebut

dapat dilihat pada tabel 2.3.

Tabel 2.3. Timer pada Mikrokontroler Arduino Uno

Timer Fungsi Pin Output

Timer 0 Waktu delay dengan satuan millisecond

Pengendali output PWM

Pin 5 dan 6

Timer 1 Pengendali output PWM Pin 9 dan 10

Timer 2 Pengendali output PWM Pin 3 dan 11

Dari ketiga timer tersebut hanya timer 0 yang dilengkapi dengan ISR ( Interupt Service

Routine) sehingga untuk keperluan PWM (Pulse With Modulation ) menggunakan Timer 1

yang akan mengatur pin 9 dan 10 sedangkan untuk timer 2 akan mengatur pin 3 dan 11.

Hal yang perlu diperhatikan dalam penggunaan timer adalah :

1. Inisialisasi

Inisialisasi digunakan pertama kali untuk menentukan periode timer karena secara default

bernilai satu detik.

2. Pengaturan Periode

Mikrokontroler arduino memiliki periode minimal satu mikro detik atau 1 MHz dan

periode maksimal 8388480 mikrodetik atau 8,3 detik. Pengaturan periode ini akan

merubah interrupt dan frekuensi kedua output PWM.

3. PWM

Pin output untuk timer.1 adalah pin 9 dan 10 sedangkan timer2 memiliki output pin 2 dan

11. Duty cycle yang dimiliki adalah 10 bit sehingga dapat diatur mulai dari nol sampai

1023.


10

4. Fungsi Interrupt

Pemanggilan fungsi interrupt dalam mikro detik. Perlu diperhatikan dalam penggunaan

fungsi interrupt karena akan berjalan pada frekuensi tinggi, atau CPU tidak akan pernah

masuk ke program utama dan program akan terkunci pada fungsi interupt.

5. Mematikan Pin PWM

Dengan mematikan PWM makan pin tersebut dapat digunakan untuk fungsi yang lain.

2.3. Tombol

Tombol adalah sebuah alat yang berfungsi sebagai penghubung dan pemutus arus

listrik. Dalam rangkaian elektronika dan rangkaian litstrik, tombol atau saklar berfungsi untuk

menghubungkan dan memutuskan arus listrik yang mengalir dari sumber tegangan menuju

beban (output ) atau dari sebuah system ke system lainnya [6].

Dalam perancangan alat elektronika tombol bisa dipasang secara langsung atau diberi

rangkaian tambahan apabila dalam perancangan menggunakan IC digital. Hal tersebut

dimaksudkan untuk menghindari bounce atau posisi mengambang apabila IC diberi masukan

melalui sebuah tombol ( ketika tombol ditekan ). Terdapat dua jenis rangkaian pada masukan

yaitu rangkaian pull-updanpull-down.

Rangkaian Pull-up adalah suatu rangkaian tambahan yang menghubungkan masukan

IC supaya default mendapat logic 1 (satu). Ketika mendapat trigger maka, masukkan akan

berubah menjadi logic 0 (nol) atau sering disebut juga dengan active low. Rangkaian pull-up

dapat dilihat pada gambar 2.4.

Gambar 2.4.Rangkaian Tombol dengan Pull-up

Gnd

R4

C4

Pin Mikrokontroler

SW4

Vcc


11

Besarnya resistansi resistor dalam rangkaian pull-up harus diperhatikan karena akan

menentukan besarnya arus yang mengalir ke mikrokontroler. Sesuai dengan hukum Ohm,

maka besarnya resistansi resistor dapat dihitung dengan persamaan:

R =

……………………………………… (2.1.)

Dengan : R = resistansi resistor (Ohm)

V = tegangancatudaya (Volt)

I = arus yang dijinkanmasukke pin mikrokontroler (Ampere)

Pada rangkaian tombol dengan pull-up (gambar 2.4.) dipasang sebuah kapasitor yang

berfungsi untuk meredam noise dan mengantisipasi terjadinya bouncing. Untuk gambar

tombol (push button) dapat dilihat pada gambar 2.5.

Gambar 2.5. Tombol (push button)

2.4.Modul Sensor Infra merah (Adjustable Infrared Sensor)

Sensor infra merah atau infrared sensor adalah sebuah sensor yang menggunakan

prinsip pantulan sinar infra merah yang di pancarkan oleh transmiter dan dan kemudian

diterima oleh reciver yang ada didalamnya. Untuk blok diagram sisi penerima dan pengirim

pada sensor ini bisa dilihat pada gambar 2.6. Sensor ini memiliki kemampuan untuk

mendeteksi obyek pada jarak 3 cm sampai dengan 80 cm dan dapat diatur area deteksinya

sesuai dengan kebutuhan. Konfigurasi pemasangan pada sensor ini adalah kabel warna merah :

+5VDC, hijau : GND (ground)dan kabel warna kuning adalah Signal keluaran atau output

sensor ini. Untuk bentuk fisik dari sensor ini dapat dilihat pada gambar 2.7 dan tabel 2.4 untuk

spesifikasi dari sensor ini.


12

Gambar 2.6. Blog diagram transmitter and reciver[7]

Karena sifat dari sensor ini adalah aktif low maka dibutuhkan sebuah resistor sebagai pull-up.

Nilai resistansi resistor dapat dihitung menggunakan persamaan 2.1.

Gambar 2.7.Adjustable Infrared Sensor[7]


13

Tabel 2.4. Spesifikasi Adjustable Infrared Sensor [7]

Specifications

Sensor Type E18-D80NK-N

Sensing Range 3 – 80 Cm Adjustable

Sensing Object Translucency, opaque

Supply Voltage DC 5V

Load Current 100 mA

Output operation Normally open(O)

Output DC three-wire system(NPN)

Diameter 18mm, Length: 45mm

Aperance Threaded cylindrical

Material Plastic

Guard Mode Reverse polarity protection

Ambient Temperature -25-70

2.5. Shield Driver Motor DC 2A

Modul ini memungkinkan Arduino untuk mendrive 2 (dua) buah chanel motor DC.

Modul ini menggunakan IC L298N yang merupakan jenis IC driver dan mampu untuk

menghantarkan arus pada masing masing chanelpada modul sebesar 2 A [8].IC L298N sama

sepertihalnya IC L298 yang dimana di dalamnya terdiri dari transistor transistor logic (TTL)

dengan gerbang NAND yang memudahkan dan dapat menentukan arah putaran suatu motor

DC. Untuk pengaturan kecepatan putaran motor pada modul ini diperoleh dari PWM pada

Arduino yang terdapat pada pin 5 dan 6 dan untuk fungsi enable dan disable motor dapat

diatur dengan Arduino pin digital 4 dan 7.Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel 2.5.

Modul ini bisa disuplai dari power suply yang terdapat pada arduino yaitu 4,8 V

ataupun power suply tambahan diluar Arduino dengan maksimal tegangan 35V.Gambar

2.7.menunjukkan gambar dari driver motor shield beserta diagramnya.


Gambar2.8

Speed Control Mode : Berisikan barisan jumper yang

digunakan PWM atau PLL. Untuk PWM mode digunakan pin E1

dan E2 untuk menghasilkan sinyal PWM. Sedangkan untuk PLL

mode digunakan pin M1 dan M2 untuk menghasilkan sinyal PLL.

Power Selectionmode: Berisikan pin untuk memilih power

Motor

dengan cara menggeser pin VIN(Arduino power suplay) menjadi

PWRIN(Eksternal power suplay). Dapat dilihat pada gambar 2.8.

Gambar2.9

Gambar2.8. Driver motor shield beserta diagramnya [8]

: Berisikan barisan jumper yang menunjukkan mode yang akan




: Berisikan pin untuk memilih power suplay yang digunakan

Motor.Berasal dari Arduino atau suplay dari eksternal power suplay



Gambar2.9. Power Selection mode [8]

14

[8]

menunjukkan mode yang akan




suplay yang digunakan

lay dari eksternal power suplay




http://www.dfrobot.com/wiki/index.php/File:Arduino_Shield3.png



15

Tabel 2.5. Alokasi Pin Driver motor DC [8]

"PWM Mode" "PLL Mode"

Pin Function Pin Function

Digital 4 Motor 2 Direction control Digital 4 Motor 2 Enable control

Digital 5 Motor 2 PWM control Digital 5 Motor 2 Direction control

Digital 6 Motor 1 PWM control Digital 6 Motor 1 Direction control

Digital 7 Motor 1 Direction control Digital 7 Motor 1 Enable control

2.6. Electric Solenoid Valve

Elektrik solenoid valve adalah katup yang digerakan oleh energi listrik, mempunyai

kumparan sebagai penggeraknya yang berfungsi untuk menggerakan piston yang dapat

digerakan oleh arus DC, solenoid valve atau katup (valve) solenoida mempunyai lubang

keluaran, lubang masukan dan lubang exhaust, lubang masukan, berfungsi sebagai terminal /

tempat cairan masuk atau supply, lalu lubang keluaran, berfungsi sebagai terminal atau tempat

cairan keluar yang dihubungkan ke beban, sedangkan lubang exhaust, berfungsi sebagai

saluran untuk mengeluarkan cairan yang terjebak saat piston bergerak atau pindah posisi

ketika solenoid valve bekerja.

Cara kerja dari elektrik solenoid valve sendiri adalah ketika koil mendapat supply

tegangan maka koil tersebut akan berubah menjadi medan magnet sehingga menggerakan

piston pada bagian dalamnya ketika piston berpindah posisi maka valve pada elektrik solenoid

akan terbuka. Untuk gambar dan spesifikasi dari elektrik solenoid valve ditunjukkan pada

gambar 2.9 dan tabel 2.6.


16

Gambar 2.10. Electric solenoid valve[9]

Tabel 2.6. Spesifikasi Electric Solenoid Valve [9]

Working Voltage DC 12V

Maximum current 450 mA

Operating Mode Normally Closed

(valve opens when energized)

Inlet/Outlet Ports Esternal diameter ¾”(19mm)

Weight 103 g

Materials Nylon/ Stainless steel/ Polyoxymethylene

Value Type Diaphgram Valve (servo operated)

Filter Screen Stainless Steel Inlet Filter

Suitable Media Water

Temperature Limitations Maximum Fluid Temperature 120oC

Valve Response Time Fast Acting

Pressure 0.02 ~ 0.8 Mpa

Estimated Valve Life More Than 200.000 Cycles

2.7. Liquid Crystal Display (LCD)

Liquid Crystal Display (LCD) merupakan material yang mengalir seperti cairan, tetapi

memiliki struktur molekul dengan sifat-sifat yang bersesuaian dengan padatan (solid).Ada 2

tipe utama LCD yang dikembangkan, yaitu field effect dan dynamic scattering. Keunggulan

LCD dibandingkan dengan LED adalah daya yang diperlukan lebih rendah, tampilan yang


17

lebih lengkap (angka, huruf garis dan warna) dan kemudahan dalam memprogram. Untuk

kerugian dari LCD sendiri adalah lifetime yang lebih singkat, waktu tanggap yang lebih

lambatdan membutuhkan sumber cahaya baik internal maupun eksternal [10].

Pada tugas akhir ini LCD yang digunakan adalah LCD Topway LMB162AFC 2x16

karakter. Untuk pemasangannya LCD ini membutuh kan 3(tiga) jalur kontrol dan 8 (delapan)

jalur data (untuk mode 8 bit) atau 4(empat) jalur data (untuk mode 4 bit). Ketiga jalur kontrol

yang dimaksud adalah pin E, RS, dan R/W. Bentuk fisik LCD dapat dilihat pada gambar 2.10.

dan konfigurasi pin 1~19 pada LCD jenis Topway dapat dilihat pada tabel 2.7.

Gambar 2.11. Bentuk Fisik LCD Topway [11]


18

Tabel 2.7. Konfigrasi pin LCD Topway [11]

No Pin Nama Pin Fungsi Pin Keterangan

1 VSS Sumber Tegangan Ground

2 VDD Sumber Tegangan Sumber tegangan positif

3 V0 Sumber Tegangan Sumber tegangan referensi untuk

mengatur kontras LCD

4 RS Sumber Tegangan Register select

5 R/W Input Read / Write control bus

6

7 E Input Data Enable, sering disebut “EN”

8 DB0

I /O Bi-directional tri-state data bus

9 DB0

10 DB0

11 DB0

12 DB0

13 DB0

14 DB0

15 BLA Sumber Tegangan Sumber tegangan positif backlight

16 BLK Sumber Tegangan Sumber tegangan negatif backlight

Pin Enable (E) digunakan untuk mengaktifkan LCD. Sebelum mengirim data ke LCD

pinE harus berlogika satu (high). Data yang dikirim terletak pada jalur data.Transisi dari

logika satu (high).Data yang dikirim terletak pada jalur data. Transisi dari logika satu (high) ke

logika nol (low) menginformasikan LCD untuk mengambil data pada jalur kontrol dan jalur

data. Pin RS adalah pin register select. Saat pi RS berlogika nol (low), data yang dikirim

adalah perintah-perintah seperti membersihkan layar, posisi kursor, dll. Jika pin RS berlogika

1 (high), maka data yang dikirim adalah teks data dimana teks ini yang harus ditampilkan di

layar. Pin R/W adalah pin Read/Write. Pada saat pin R/W berlogika 0 (low), informasi pada

jalur data berupa pengiriman data ke LCD(write). Sedangkan saat pin R/W berlogika high,

informasi pada jalur data berupa pengambilan data dari LCD (read).


19

2.8. Motor DC 12 V

Motor adalah mesin yang merubah energi listrik menjadi energi mekanis. Pada motor

arus searah (motor DC) energi listrik yang diubah adalah energi arus searah yang berasal dari

sumber tegangan listrik arus searah. Dimana sumber tegangan ini dihubungkan kepada

rangkaian medan dan rangkaian jangkar dari motor tersebut [12].

Motor DC memiliki suatu nilai efisiensi karena tidak mungkin seluruh energi listrik

yang diterima oleh motor diubah menjadi energi mekanis, karena motor DC memiliki tahanan

kumparan jangkar, tahanan kumparan medan, tahanan sikat dan kontak sikat, koefisien gesek

antara sikat dengan komutator, poros rotor dengan bantalan roda, permukaan rotor dengan

celah udara, sifat ferromagnetik bahan penyusun inti jangkar dan lain sebagainya, yang

menyebabkan sejumlah energi terbuang ataupun diserap oleh motor selama proses

pengkonversian energi tersebut.Secara garis besar, jenis motor DC dapat dibagi menjadi dua

yaitu motor DC bersikat dan motor DC tanpa sikat.

Persamaan dari kedua jenis motor DC tersebut adalah memiliki dua bagian utama:

Rotor yaitu bagian yang berputar, dan stator yang diam. Sedangkan perbedaan-nya adalah,

pada jenis motor DC bersikat rotor-nya bersifat elektro-magnetik dan bagian stator-nya

bersifat magnet-alami, sedangkan pada motor DC tanpa sikat hal tersebut berkebalikan, begitu

juga dengan karakteristik dan aplikasi dari masing masing jenis motor tersebut.

Jenis motor DC yang digunakan pada rancang bangun alat pengekstrak kunyit otomatis

ini adalah motor Power Window . Motor dc yang digunakan pada alat Pengekstrak Kunyit

Otomatis adalah motor Power Window.Motor power window banyak digunakan karena

memiliki torsi tinggi dengan rating tegangan input yang rendah yaitu 12VDC, dan dimensi

motor yang relatif simple (ramping) dan dilengkapi dengan internal gearbox sehingga

memudahkan untuk instalasi mekanik. Motor dc yang digunakan pada alat Pengekstrak Kunyit

Otomatis adalah motor Power Window.Motor power window banyak digunakan karena

memiliki torsi tinggi dengan rating tegangan input yang rendah yaitu 12VDC.Dimensi motor

relatif simple (ramping) dan dilengkapi dengan internal gearbox sehingga memudahkan untuk

instalasi mekanik.

Berikut adalah salah satu spesifikasi dari motor power windowdengan merk Denso:


20

Tabel 2.8. Spesifikasi motor power window Denso

Rate Voltage DC 12 Volt

Operating Voltage Range DC 10 – 16 Volt

Operating Temperature Range -30o C – ( + ) 80oC

Speed 40 ± 5 rpm

Load 4 N.m

Untuk Gambar dari salah satu jenis motor DC (Power Window) dapat dilihat pada gambar

2.11.

Gambar 2.12.Motor DC 12VPower Window.

2.9. LED (Light Emiting Diode)

LED adalah singkatan dari "Light Emitting Diode".Yang berarti sebuah perangkat semi-

konduktor yang menghasilkan cahaya ketika arus listrik melewati celah antara katoda dan

anoda didalam sistem perangkat tsb. LED juga disebut "Solid State Lighting" karena chip LED

disolder ke Printed Circuit Board (PCB) dan oleh karena itu tidak memiliki partikel-partikel

yang longgar / filamen seperti bola lampu pijar, atau zat beracun seperti gas merkuri pada

Lampu Hemat Energy (LHE)[13]. Untuk gambar Led dapat dilihat pada gambar 2.12.Dalam

perancangan menggunakan LED supply arus yang diperbolehkan menurut datasheet adalah

10mA-20mA dan pada tegangan 1,6V-3,5V menurut karakter warna yang dihasilkan.

Sehingga, dibutuhkan suatu beban atau resistor untuk menjaga agar supply yang masuk pada


21

LED tidak melebihi batas kemampuan dari LED itu sendiri untuk mencari nilai resistansi yang

dibutuhkan maka digunakan persamaan untuk mencari nilai tegangan menggunakan hukum

ohm adalah =

.Sehingga persamaan untuk mencari nilai resistor yang digunakan sebagai

indikator adalah :

=

………………………………………………(2.2.)

Gambar 2.13. LED

Pada perancangannya, sensor ini memiliki beban arus maksimal sebesar 100 mAdan arus

maksimal sebesar 5V DC (menurut datasheet).


22

BAB III

RANCANGAN PENELITIAN

Alat Pengekstrak Kunyit Otomatis Berbasis Arduino Uno terdiri dari tiga bagian

yaitu : unit input, unit pengolah dan unit output. Unit input terdiri atas tombol push button,

dan sensor Infrared. Unit pengolah terdiri dari mikrokontroler Arduino Uno.Unit output

terdiri atas LED, LCD, Motor DC 12V (volt) dan Electric Solenoid Valve DC 12 Volt.

Pada unit input tombol push button berfungsi sebagai tombol, up, down dan Ok

yang digunakan sebagai pemberi masukan untuk memulai proses pengekstraksian yang

dihubungkan pada pin A.1. sampai dengan pin A.3 mikrokontroler Arduino Uno. Sensor

Infrared yang berfungsi sebagai pendeteksi sampel yang akan diekstraksi, dihubungkan

pada pin mikrokontroler Arduino Uno nomer A.0. Untuk unit output pada alat Pengekstrak

Kunyit Otomatis, LCD yang berfungsi sebagai penampil dan dihubungkan pada pin D.3

sampai pin D.8 mikrokontroler Arduino Uno. Dua (2) buah motor DC yang masing –

masing berfungsi sebagai penggiling dan pengaduk dihubungkan dengan mikrokontroler

Arduino Uno pada pin D.11 dan pin D.12. Electric Solenoid Valve yang berfungsi sebagai

katup pembuka dari tabung ekstraksi dihubungkan pada pin D.10 mikrokontroler Arduino

Uno dan LED yang berfungsi sebagai Indikator pada alat Pengekstrak Kunyit Otomatis

dihubungkan pada pin D.9 mikrokontroler Arduino Uno. Pada gambar 3.1 ditunjukkan

diagram blok sistem perancangan alat Pengekstrak Kunyit Otomatis Berbasis Arduino

Uno.

Gambar3.1. Diagram blok sistem

Start Sensor Infra

Red

Motor DC 1 (penggilingan)

Pemasukan

SenyawaKimia

Ok Motor DC 2

(Pengadukan)

Valve

Output

Penyaringan

22


23

3.1. Perancangan Perangkat Keras

Perancangan perangkat keras merupakan bagian terpenting dalam pembuatan alat

pengekstrak otomatis ini. Pada bagian ini berisi mengenai perancangan elektrik dan

perancangan mekanik yang akan sangat mempengaruhi kinerja dan hasil akhir proses

ekstraksi dari alat pengekstrak otomatis ini.

3.1.1. PerancanganMekanik

Perancangan mekanik pada alat pengekstrak otomatis berupa sebuah desain

konstruksi dan susunan dari komponen - komponen mekanik untuk membentuk sebuah alat

pengekstrak otomatis. Komponen komponen mekanik yang digunakan untuk membangun

alat ini dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

Gambar 3.2. Gambar desain alat Pengekstrak Otomatis


24

Gambar 3.3. Gambar komponen mekanik alat Pengekstrak Otomatis

Gambar 3.4. Gambar komponen mekanik penggiling


25

Transmisi Pengaduk

Motor DC 2

Konektor dengan bearing

Valve Output

Penyaring

Gambar 3.5. Gambar pemasangan valve output dan penyaring

Pemilihan material yang untuk membangun alat ini mengunakan material dengan

jenis alumunium dan baja tahan karat atau biasa disebut dengan stainless steel. Baja tahan

karat atau stainless steel dipilih karena selain kuat dan tahan karat, material ini juga tidak

menimbulkan perubahan reaksi kimia yang disebabkan oleh pelarut yang digunakan dalam

proses ekstraksi. Penggunaan material stainless steel digunakan pada komponen komponen

yang berhubungan langsung dengan pelarut, yaitu pada bagian tangki, roler penggiling dan

pipa. Sedangkan pada bagian rangka alat digunakan material dengan jenis alumunium agar

lebih ringan ketika dipindahkan.

3.1.2. PerancanganElektrik

Perancangan Hardware elektronika pada alat ini dibuat dengan mengunakan

beberapa shield untuk memperkecil tempat atau space dalam peletakannya dan

memperkecil ukuran dari alat ini. Komponen penyusun hardware elektronika yang

digunakan pada alat ini meliputi : Arduino sebagai main sistem, rangkaian tombol push

button, sensor, driver motor, electric solenoidvalve, LCD dan LED indikator. Hardware

elektronika yang menyusun sistem alat ini meliputi rangkaian-rangkaian elektronika adalah

sebagai berikut :


26

3.1.2.1. Tombol Push button

Perancangan tombol menggunakan rangkaian active low. Tombol push button akan

mengirimkan sinyal ke mikrokontroler Arduino Uno untuk menjalankan proses. Ketika

tombol tersebut ditekan, tombol tersebut akan memberikan logika low ke mikrokontroler

Arduino Uno. Rangkaian tombol dapat dilihat pada gambar 3.4.

Resistor yang digunakan merupakan nilai resistor yang mengijinkan arus yang

masuk ke mikrokontroler Arduino Uno dengan arus DC maksimal 40mA dan arus minimal

masing-masing pinnya adalah 3mA (datasheet). Untuk menentukan nilai resistor yang

digunakan dapat dihitung dengan persamaan :

R =

R =,

= 3,8 KΩ

Dengan tegangan sumber sebesar 12VDC (VCC), tegangan minimal sebesar 0,4VDC

dan arus minimal pada masing-masing pin sebesar 3mAmaka, berdasarkan perhitungan

diperoleh nilai resistor (R) sebesar 3,8KΩ. Pada perancangan rangkaian tombol push

button digunakan resistor sebesar 10KΩ, sehingga nilai arus yang mengalir pada tombol

push button sebesar 1,16mA.

Gambar 3.6. Rangkaian Tombol push button

VCC

R7

R8

R9

PIN A.1

PIN A.2

PIN A.3


27

Tabel 3.1 Tombol Push Button

3.1.2.2. Sensor Infra Red (IR)

Pada perancangan Alat Pengekstrak Kunyit Otomatis, digunakan sensor infra red

sebagai pendeteksi sampel yang akan diekstraksi. Pemilihan penggunaan sensor ini selain

mudah dalam penggunaannya dalam perancangan, sensor ini dapat diatur jarak

pendeteksiannya (adjustable range) dan memiliki respon yang baik terhadap benda yang

terdeteksi pada range pembacaan sensor ini. Sensor Infra red yang digunakan memiliki

output dengan tipe digital sehingga cara kerjanya adalah On/Off. Dalam pembacaannya

sensor ini mampu mendeteksi benda dengan jarak antara 3 - 80cm dan mampu mendeteksi

kunyit yang memiliki berat 0.1 gram yang memiliki dimensi kurang lebih 10 x 10 mm.

Gambar instalasi sensor infrared dapat dilihat pada gambar 3.5.

Pada perancangannya, menurut datasheet sensor ini memiliki beban arus maksimal

sebesar 100mA dan tegangan maksimal sebesar 5V DC (menurut datasheet). Sehingga

dibutuhkan sebuah resistor sebagai pull-up. Nilai resistansi yang dibutuhakan pada

perancangan sensor ini dapat dihitung persamaan 2.1. atau hukum ohm yaitu :

I = 50mA

V = 5V

R =

R =5

50= 100Ω

Pada perancangan dilakukan perancangan agar arus yang mengalir sebesar 50mA

atau tidak melebihi arus maksimal pada sensor yaitu 100mA. Maka digunakan resistor (R)

sebesar 100Ω.

Nomor Tombol Fungsi Tombol PengalamatanTombol

SW 1 Sebagai tombol Ok Pin A.1

SW 2 Sebagai tombol Up Pin A.2

SW 3 Sebagai tombol Down Pin A.3


28

Gambar 3.7.Instalasi Sensor infra red

3.1.2.3. Modul Mikrokontroler Arduino Uno

Mikrokontroler Arduino Uno digunakan sebagai pengontrol atau main system dari

alat Pengekstrak Kunyit Otomatis ini. Gambar rangkaian penggunaan pin mikrokontroler

dapat dilihat pada gambar 3.8. dan pengalamatan input output mikorokontroler Arduino

Uno dapat dilihat pada tabel 3.2.

Gambar 3.8.Rangkaian Penggunaan Pin Mikrokontroler Arduino Uno

LCD123456

LED1

MOTOR DC 21

MOTOR DC 11

ELECTRIC SOLENOID1

SENSOR

1

Power

Digital Input/output

Analog Input

AR

DU

INO

3V

3

5V

Vin

RSTAREF

A0A1A2A3A4A5

GN

D D0D1

D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2

123

TOMBOL

DC 5 VDC 5 V

Arduino PinA.0

GND


29

Tabel 3.2.Pengalamatan Input Output Mikrokontroler Arduino Uno

3.1.2.4. Driver Motor DC

Driver motor DC yang digunakan pada perancangan ini adalah sebuah shield atau

modul yang compatible dengan Arduino Uno. Pada modul ini menggunakan IC L298P

yang berfungsi sebagai driver motor dan terdapat 8 (delapan) buah diode dengan tipe SS14

yang memiliki arus maksimal sebesar 2 Ampere dan berfungsi sebagai pengaman apabila

terjadi lonjakan arus yang disebabkan oleh induksi dari lilitan motor atau yang biasa

disebut dengan freeweeling.

Gambar 3.9. Pemasangan Driver Motor DC

Nama I /O Tipe Pengalamatan diArduino Uno

Sensor Input Pin A.0

Tombol Ok Input Pin A.1

Tombol Up Input Pin A.2

Tombol Down Input Pin A.3

Motor DC 1 Output Pin D.11

Motor DC 2 Output Pin D.10

Electric Solenoid Valve Output Pin D.9

Indikator LED Output Pin D.12

LCD Output Pin D.3 – D8

12

MOTOR DC 12V

12

Analog Input

DR

IVE

R M

OT

OR

DC3V3

5V

Vin

RST AREF

A0A1A2A3A4A5

GND 2

D0D1

D13D12D11D10

D9D8D7D6D5D4D3D2

GND 1

M1

+M

1-

M2

-M

2+

PW

R I

N+

PW

R I

N-

Power


Analog Input

AR

DU

INO

3V35V

Vin

RSTAREF

A0A1A2A3A4A5

GND 1

D0D1

D13D12D11D10

D9D8D7D6D5D4D3D2

GND 0

GND 2

DC 12VDC 12V

M1 M2


30

Untuk pemasangan / instalasi dengan menggunakan driver motor dc ini bisa dilihat pada

gambar 3.9 dan untuk pengalamatan atau penggunaan pin yang akan digunakan bisa

dilakukan langsung menggunakan program pada arduino yaitu pin D.11 untuk motor 1 dan

pin D.10 untuk motor 2.

3.1.2.5. Liquid Crystal Display (LCD)

Pada alat Pengekstrak Kunyit Otomatis, LCD berfugsi untuk memberikan informasi

kepada pengguna mengenai berapa lamanya proses ekstraksi akan dilakukan dan status

(runing, stop dan proses yang dilakukan) dari Alat pengekstrak Kunyit Otomatis. LCD

yang digunakan pada perancangan alat Pengekstrak Kunyit Otomatis adalah LCD 2 x 16

(dua baris enam belas kolom). Rangkaian LCD dapat dilihat pada gambar 3.10. Sedangkan

untuk pengalamatan LCD pada Arduino Uno dapat dilihat pada tabel 3.3.

Gambar 3.10. Rangkaian LCD

Power


Analog Input

J2

AR

DU

INO

3V

3

5V

Vin

RSTAREF

A0A1A2A3A4A5

GN

D D0D1


LC

D

1 (VSS)

3 (Vo)

5 (R/W)

7 (DB0)

9 (DB2)

11 (DB4)

13 (DB6)

15 (LED+)

2 (VCC)

4 (RS)

6 (E)

8 (DB1)

10 (DB3)

12 (DB5)

14 (DB7)

16 (LED-)

10k

13

2


31

Tabel 3.3.Pengalamatan LCD

Pin LCD Pengalamatan LCD

RS Pin D.8

R/W GND

E Pin D.7

DB4 Pin D.6

DB5 Pin D.5

DB6 Pin D.4

DB7 Pin D.3

3.1.2.6. Motor DC

Motor DC 1 (Power Window) berfungsi sebagai penggiling simplisia yang akan

diekstraksi. Pada motor DC 1 pada bagian rotor akan disambung dengan roda penggiling

yang berfungsi untuk menggiling sampel menjadi bentuk yang lebih halus agar lebih

mudah dan lebih cepat dalam pengekstraksiannya. (Gambar 3.3). Motor DC 2 berfungsi

sebagai pengaduk tabung ekstraksi yang didalamnya sudah terdapat sampel yang telah

dicampur dengan pelarut (Etanol 96%). Rotor pada motor DC 2 dipasang roda gigi yang

akan menggerakkan roda gigi yang telah terpasang pada bagian tabung ekstraksi(Gambar

3.3). Untuk Pemasangan Motor DC pada driver dapat dilihat pada gambar 3.8. Dan untuk

pengalamatan pada mikrokontroler motor DC 1 terpasang pada pin D.12 dan motor DC 2

terpasang pada pin D.11.

3.1.2.7. LED (Light Emiting Diode)

Digunakan sebuah LED sebagai indikator sebagai penanda proses yang dilakukan

pada alat pengekstrak kunyit otomatis. LED yang digunakan memiliki tegangan sebesar 3

V(volt). Maksimal arus LED pada LCD adalah 50mA ( datasheet), sehingga untuk

menentukan nilai resistor dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:


32

=

=5 − 1,6

10 10= 340Ω

Dengan nilai tegangan output regulator sebesar 5VDC (VOUT), tegangan minimal

LED sebesar 1,6VDC (VMIN LED) dan arus minimal LED sebesar 10m () menurut

datasheetmaka berdasarkan perhitungan diperoleh nilai resistor (R1) sebesar 340Ω. Pada

perancangan indikator LED digunakan resistor (R1) sebesar 330Ω, sehingga diperoleh nilai

arus yang mengalir pada LED sebesar 10,3mA. LED akan menyala karena arus minimal

yang dibutuhkan LED adalah 10mA.

3.1.3 Perancangan Perangkat Lunak

3.1.3.1. Perancangan Tampilan LCD

Perancangan perangkat lunak pada alat ini bertujuan untuk memudahkan

penggunaan alat oleh pembuat. Perancangan perangkat lunak pada alat ini terdiri dari

perancangan tampilan LCD dan diagram alir program.

Gambar 3.11. Tampilan LCD

Pada gambar 3.11 merupakan tampilan yang ada pada LCD. Pada baris pertama

menampilkan proses yang sedang dilakukan saat itu. Sedangkan pada baris kedua

menampilkan keterangan atau waktu proses yang sedang dilakukan.

PROSES DURASI PROSES/KETERANGAN


33

3.1.3.2. Diagram Alir Program

Diagram alir program dapat dilihat pada gambar 3.10.Program diawali dengan

inisialisasi port-port yang digunakan dan sudah tertera pada tabel 3.2. Tulisan nama proses

dan keterangan akan tertera pada layar LCD yang memerintahkan pengguna untuk

memasukkan sampel yang akan diekstrak. Kemudianapabila sampel telah dimasukkan dan

sensor mendeteksi maka, motor 1 yang berfungsi sebagai pengiling akan mengiling sampel

disertai dengan aktifnya Led dan tampilan LCD yang menampilkan proses yang sedang

terjadi beserta lamanya proses pengilingan dilakukan. Untuk lamanya proses pengilingan

akan ditentukan dalam program. Berakhirnya proses pengilingan ditandai oleh perubahan

tulisan pada LCD yang menginformasikan pada pengguna untuk melakukan proses

selanjutnya yaitu proses pencampuran.

Proses pencampuran diawali dengan memasukkan pelarut yang akan digunakan

untuk ekstraksi secara manual dan penginputan durasi waktu proses pencampuran. Apabila

pemasukan cairan pelarut telah dilakukan pengguna diharuskan untuk menekan tombol

“Ok” untuk memberi informasi pada mikrokontroler bahwa proses pemasukan pelarut telah

selesai dilakukan.

Pada penginputan durasi waktu terdapat dua mode yaitu mode jam dan mode hari

yang dapat dipilih langsung oleh pengguna dengan menekan tombol “Up” untuk

mengaktifkan mode hari dan tombol “Down” untuk mode Jam. Pada LCD akan tertampil

mode yang dipilih dan perintah untuk memasukkan durasi waktu proses yang akan

dilakukan dengan menekan tombol “Up” untuk counter +1 dan tombol “Down” untuk

counter -1 kemudian tekan tombol “Ok” untuk memulai proses pencampuran. Motor 2

yang berfungsi sebagai motor pencampur akan berputar selama durasi waktu yang telah

ditentukan berdasarkan mode dan jumlah counter yang telah dimasukkan. Untuk diagram

alir dari tombol navigasi (mode)dapat dilihat pada gambar 3.11. Apabila proses

pencampuran telah selesai maka electric solenoid valve yang berfungsi sebagai katup

outputakan terbuka secara otomatis untuk mengeluarkan hasil dari proses ekstraksi.Setelah

katup output terbuka dilakukan proses penyaringan dengan menggunakan kertas saring

yang telah terpasang pada katup buang electric solenoid valve. Kertas saring yang

terpasang pada katup output dapat diganti setelah proses ekstraksi selesai atau pada saat

akan memulai proses ekstraksi secara manual. Electric solenoid valve akan menutup secara

otomatis selama waktu yang telah ditentukan dalam program atau dengan cara menekan

tombol “Ok” setelah terdapat perintah yang telah tertampil pada layar LCD.


34

Gambar 3.12. Diagram Alir Program Utama

C

Apa sensor mendeteksi ?

Motor DC 1 danIndikator Aktif

Ambil data dari Timer 1

Ya

Apa tombol “Ok” ditekan?


A

Ya

Ya

Motor DC 1 danIndikator Mati

START

Ambil data Tombol navigasi

Inisialisasi

Tampilan LCDPenghalusan

Masukkan Sampel

Tampilan LCDPenghalusan

Durasi proses (dlm ms)

Tampilan LCDPelarutan

Masukkan Pelarut

Tampilan LCDPelarutan dan

Masukkan durasi

Tampilan LCDDurasi dan

Up: Hari, Dwn: Jam

Tidak

Tidak

B

Apa timer 1 sudah habis ?

Tidak

Ya

Tidak

Motor DC 2 danIndikator Aktif

A


Motor DC 2 danIndikator Mati


Ya

Buka Valve


Tutup Valve

C

Tampilan LCDPelarutan

durasi proses(dlm menit)

Tampilan LCDOutput

Hasil ekstraksi

Tampilan LCDTekan OK untuk

ulang ekstrak

TidakB


Ya

Tidak


Ya

Tidak


35

Start

Baca data input tombol

navigasi

Apa tombol Up ditekan ?

Tambahkan nilai counter hari +1

Jeda = (counter_hari*(24*3600*1000))

Apa tombol Down ditekan ?

Tampilan LCD“Mode Hari”

(masukkan Input) Hari



Tampilan LCDMode Jam

(masukkan Input) Jam



Ya

Ya

Tidak

Tidak

Ya

Tidak

Ya

Ya Ya

Tidak

Tidak

Tidak

Tampilan LCD“Counter Hari”

Berhenti

Tambahkan nilai counter hari -1

Jeda = (counter_hari*(24*3600*1000))

Tampilan LCD“Counter Hari”

Tambahkan nilai counter Jam +1

Jeda = (counter_Jam*(1*3600*1000))

Tampilan LCD“Counter Jam”

Tambahkan nilai counter Jam -1

Jeda = (counter_Jam*(1*3600*1000))

Tampilan LCD“Counter Jam”

Gambar 3.13.Diagram subrutin Alir Tombol Navigasi.

Untuk perhitungan jeda hari yang digunakan dalam subrutin ini adalah banyaknya

counteryang diinputkan dan dikalikan dengan konversi satuan waktu per miliseconds

nya.pada baris pertama adalah untuk satuan jam (satu hari = 24 jam). Baris kedua adalah

konversi dari jam menjadi detik yaitu 1 jam = 60 menit dan 1 menit = 60 detik sehingga 1

jam = 3600 detik. Dan baris ketiga adalah konversi dari detik ke miliseconds yaitu 1 detik

= 1000ms. Sehingga jeda yang dibutuhkan untuk 1 hari adalah :

24 *3600 *1000ms = 86.400.000ms.

Sedangkan untuk jeda jam yang digunakan per 1 jamnya adalah :

1*3600 *1000ms= 3.600.000ms


36

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil implementasi alat beserta dengan pembahasan pada bab ini dibagi menjadi dua

bagian yaitu hasil perancangan pada perangkat keras dan hasil perangkat lunak. Hasil

implementasi alat pengekstrak kunyit otomatis berbasis Arduino uno beberapa sudah dijelaskan

pada BAB III dan perubahan yang telah dilakukan akan dijelaskan pada bab ini.

4.1. Hasil Perancangan Perangkat Keras

Perangkat keras pada alat pengekstrak otomatis berbasis mikrokontroler Arduino Uno

terdiri atas beberapa bagian yaitu : rangkaian elektronika (blok kontrol) dan konstruksi alat. Blok

kontrol terdiri dari beberapa rangkaian elektronika yang berfungsi sebagai pengatur lamanya

proses ekstraksi dan penampil informasi prosess kepada pengguna. Blok kontrol dapat dilihat

pada gambar 4.1. sedangkan fungsi dari setiap rangkaian dapat dilihat pada tabel 4.1.

Gambar 4.1. Blok kontrol pada alat pengekstrak kunyit otomatis berbasis Arduino uno

36


37

Tabel 4.1. Blok kontrol dan fungsi rangkaian

No Nama Rangkaian Fungsi

1 Rangkaian sensor pendeteksi Untuk mendeteksi keberadaan kunyit.

2 Pembagi tegangan untuk tombol Push

button.

Untuk mengatur tegangan masing –

masing tombol Push button.

3 Rangkaian LCD Untuk mengatur informasi yang akan

ditampilkan ke pengguna.

4 Rangkaian Driver Motor

Untuk mengaktifkan Motor pada

penggiling, motor pengaduk dan valve

output.

5 Mikrokontroler Arduino Uno Sebagai pengontrol input dan output.

Konstruksi dari alat pengekstrak kunyit otomatis berbasis mikrokontroler Arduino Uno

tidak sama dengan perancangan yang telah dituliskan pada bab III. Perubahan konstruksi pada

alat ini dilakukan untuk mengganti beberapa bagian yang tidak memungkinkan dibangun atau

digunakan. Hal tersebut dikarenakan ketidakmampuan konstruksi dan komponen tersebut untuk

menjalankan proses yang akan dilakukan.

Gambar 4.2. Gambar konstruksi alat pengekstrak kunyit otomatis berbasis Arduino Uno


38

Tabel 4 .2. Bagian dan fungsi alat

No Nama Bagian Fungsi

1 Sensor Untuk mendeteksi sampel yang dimasukkan.

2 Motor Dc Power Window Untuk penggerak transmisi penggiling sampel,

3 Penggiling Untuk menggiling atau menghaluskan sampel yang

akan diekstraksi.

4 LCD Untuk memberikan informasi ke pengguna

5 Tombol Push button Untuk mengatur menjalankan dan mengatur durasi

prosess pencampuran.

6 Valve Output Untuk mengeluarkan hasil estraksi.

7 Motor DC 12 volt Untuk mencampur bahan ekstraksi dengan pelarut.

Konstruksi dari alat pengekstrak kunyit otomatis berbasis mikrokontroler Arduino Uno

sedikit berbeda dengan perancangan yang sebelumnya pada bab III. Dalam rancang bangun

pembuatan alat pengekstrak kunyit otomatis berbasis mikrokontroler arduino Uno dilakukan

perubahan konstruksi pada bagian tabung penampung dan pemasangan valve output. Perubahan

tersebut dilakukan karena tidak memungkinkan dan akan sangat sulit dalam proses

pembuatannya dalam skala kecil. Pada perancangan bab III proses pengadukan dilakukan dengan

cara memutar tabung penampung pada satu poros yang digerakkan oleh motor Dc. Sedangkan

pada pembuatan alat ini tabung penampung dirancang hanya diam namun, memiliki pengaduk

berupa baling - baling yang dipasang pada poros tabung untuk membantu proses pencampuran.

Berikut adalah hasil konstruksi dari tabung pencampur dan pengaduk pada alat

pengekstrak kunyit otomatis berbasis arduino Uno yang perancangannya tertampil pada gambar

4.3.


39

Gambar 4.3. Gambar bagian dalam tabung dan pengaduk.

Perubahan konstruksi pada tabung mengakibatkan perubahan posisi peletakan valve

output yang sebelumnya pada perancangan terpasang pada sebuah pipa yang terhubung

langsung dengan poros tabung diubah menjadi terpasang pada sisi tabung. Hasil dari perubahan

tersebut tertampil pada gambar 4.4.

Gambar 4.4. Gambar posisi valve.


40

Pada gambar desain perancangan bab III, motor Dc yang digunakan untuk menggerakkan

penggiling pada alat pengekstrak kunyit otomatis berbasis arduino Uno adalah motor Dc 12 volt

standar. Dalam perancangannya motor ini dipasang pada poros dari salah satu penggiling yang

tidak terpasang roda gigi. Namun pada pembuatan alat pengekstrak kunyit otomatis berbasis

mikrokontroler arduino Uno dilakukan penggantian motor dengan menggunakan motor power

window. Penggantian motor dilakukan karena torsi dari motor dc standar tidak mampu untuk

menggerakkan penggiling yang berbahan kuningan dan dipasangi roda gigi sebagai

penggeraknya. Penggantian motor Dc yang dilakukan mengakibatkan perubahan pula pada

pemasangan motornya. Sehingga yang pada awalnya motor dipasang pada salah satu poros

penggiling yang tidak dipasangi roda gigi dirubah menjadi diatas roda gigi penggiling.

Perubahan pemasangan motor Dc tersebut dimaksudkan agar gilingan pertama dan gilingan ke

dua bisa berputar berlawanan dan bisa terhubung langsung denga roda gigi 1 dan roda gigi 2

penggiling. Berikut adalah hasil dari perubahan peletakan yang telah dilakukan dan tertampil

pada gambar 4.5.

Gambar 4.5. Gambar posisi motor power window.


41

4.1.1. Cara Kerja dan Cara Penggunaan.

Proses awal dalam penggunaan alat pengekstrak kunyit otomatis ini adalah

mempersiapkan beberapa bahan utama. Bahan – bahan utama yang perlu dipersiapkan terlebih

dahulu adalah simplisia kunyit yang telah ditimbang dengan berat kurang lebih 0,1 g dan Etanol

90% sebanyak 200ml gambar 4.6.

Gambar 4.6. Bahan utama proses ekstraksi.

Tampilan awal pada proses pengoperasian alat pengekstrak kunyit otomatis berbasis

mikrokontroler arduino uno terlampir pada gambar 4.7.

Gambar 4.7. Tampilan awal proses pengoperasian.

Proses pertama dalam pengoperasian alat pengekstrak kunyit otomatis berbasis

mikrokontroler arduino Uno adalah dengan cara memasukkan sampel pada mulut penggiling.

Ketika sampel kunyit telah dimasukkan sensor yang terpasang pada sisi penggiling akan

mendeteksi. Hasil dari pendeteksian tersebut digunakan sebagai inputan untuk mengaktifkan

motor penggiling dan merubah tampilan pada LCD yang menunjukkan proses yang sedang

dilakukan. gambar 4.8.


42

Gambar 4.8. Proses Penghalusan.

Durasi lamanya proses penghalusan yang dilakukan ditentukan dalam program yaitu

selama 3000ms. Kemudian, setelah proses penghalusan telah selesai dilakukan maka tampilan

dari LCD akan menunjukkan proses yang akan dilakukan selanjutnya dan terlampir pada gambar

4.9.

Gambar 4.9. Pelarutan

Proses kedua yang akan dilakukan adalah operator diharapkan untuk memasukkan cairan

pelarut secara manual. Cairan pelarut yang digunakan dimasukkan melalui mulut penggiling dan

diikuti dengan penekanan tombool “Ok” setelah proses pemasukan cairan pelarut selesai

dilakukan. Penekanan tombol “Ok” berfungsi untuk menginformasikan kepada mikrokontroler

bahwa pelarut telah dimasukkan dan akan dilanjutkan ke proses selanjutnya. Proses selanjutnya

yang akan dilakukan adalah perintah untuk masuk ke mode awal penginputan durasi. Gambar

pada proses tersebut terlampir pada gambar 4.10.


43

Gambar 4.10. Awal proses Penginputan durasi

Proses yang terjadi pada gambar 4.12. dimaksudkan untuk menginformasikan kepada

pengguna bahwa proses pelarutan akan segera dilakukan. Pada proses ini pengguna diharapkan

untuk melakukan penekanan tombol “Ok” agar masuk ke pengaturan durasi atau pengaturan

lamanya proses ekstraksi yang akan dilakukan. Gambar proses awal pengaturan (mode) durasi

terlampir pada gambar 4.11.

Gambar 4.11. Awal Mode durasi

Pada alat pengekstrak kunyit otomatis berbasis mikrokontroler arduino Uno digunakan 2

mode pemilihan lamanya proses ekstraksi yang akan dilakukan. Mode yang pertama adalah

mode menit yang akan aktif ketika dilakukan penekanan pada tombol Up dan mode Jam yang

akan aktif ketika dilakukan penekanan pada tombol down. Gambar mode tersebut terlampir pada

gambar 4.12.


44

Gambar 4.12. Masuk mode menit atau mode jam.

Pemilihan mode dan penginputan lamanya pewaktuan yang dimasukkan akan

mempengaruhi lamanya proses ekstraksi yang akan dilakukan. Untuk rumus perhitungan untuk

menentukan lamanya proses sama persis dengen perancangan yang telah di tuliskan pada bab III.

Pada proses ini pengguna diminta untuk memilih durasi proses ekstraksi yang akan

dilakukan. Apabila sudah menemukan mode mana yang akan digunakan pengguna diharapkan

menekan tombol “Ok” untuk masuk ke proses ekstraksi berdasarkan mode yang telah dipilih.

Gambar pemasukan durasi terlampir pada gambar 4.13.

Gambar 4.13. Penginputan durasi proses berdasar Mode.

Proses yang dilakukan setelah dilakukan pemilihan durasi yang akan digunakan adalah

proses penginputan lamanya proses ekstraksi yang akan dilakukan. Pada proses ini pengguna

diharapkan memasukkan lamanya proses yang akan dilakukan. Proses penginputan dilakukan

dengan cara menekan tombol “Up” sebagai counter-up yang yang berfungsi untuk menambah


45

lamanya proses yang akan dilakukan atau menekan tombol “Down” sebagai counter-down yang

berfungsi untuk mengurangi lamanya proses. Kemudian diikuti penekanan tombol “Ok” apabila

penginputan lamanya proses ekstraksi telah dilakukan.

Proses ekstraksi akan berlangsung selama durasi waktu yang telah diinputkan

sebelumnya. Hal tersebut ditandai oleh perubahan tampilan pada LCD penampil dan dan

berputarnya motor dc pengaduk. Motor dc pengaduk akan berputar berdasarkan lamanya proses

durasi yang telah diinputkan sebelumnya. Terlampir pada gambar 4.14.

Gambar 4.14. Durasi lamanya proses ekstraksi dengan mode menit.

Apabila proses ekstraksi yang telah dilakukan selesai maka motor pengaduk yang

terpasang pada tabung akan berhenti secara otomatis dan valve output akan tebuka untuk

mengeluarkan hasil dari proses ekstraksi yang telah dilakukan. Gambar 4.15.

Gambar 4.15. Valve output terbuka


46

4.1.2. Pengujian Hasil Alat.

Alat ini diuji dengan membandingkan hasil serapan (ekstraksi) kunyit berdasarkan

pewaktuan atau lamanya proses ekstraksi dilakukan oleh alat dengan hasil serapan proses manual

Untuk pengukuran dari hasil ekstraksi digunakan alat yang bernama Spektrofotometer. Prinsip

kerja spektrofotometer adalah memancarkan cahaya polikromatis dan dipantulkan pada kisi

difraksi yang memiliki fungsi untuk merubah cahaya polikromatis menjadi monokromatis pada

panjang gelombang tertentu dalam satuan nm (nano meter). Cahaya polikromatis yang telah

berubah menjadi cahaya monokromatis ditembakkan pada hasil serapan (ekstraksi) untuk

mengetahui besarnya serapan yang diperoleh dari proses ekstraksi.

Untuk pengambilan data pengukuran hasil serapan menggunakan alat Pengekstrak kunyit

otomatis berbasis mikrokontroler Arduino uno menggunakan panjang gelombang yang sesuai

dengan artikel berjudul Aplikasi Metode Spektrofotometri Visibel Untuk Mengukur Kadar

Curcuminoid pada Rimpang Kunyit (Curcuma Domestica)[14]. Pada artikel tersebut ditentukan

untuk pengukuran sampel kunyit menggunakan panjang gelombang sebesar 422 nm (nano meter)

kemudian diukur kadar absorption (ABS) menggunakan alat Spektrofotometer. Hasil pengujian

dari alat pengekstrak kunyit otomatis berbasis Arduino uno yang telah dilakukan dapat dilihat

pada gambar 4.16.

Gambar 4.16. Hasil ekstraksi dengan alat pengekstrak kunyit otomatis berbasis Arduino uno

A. Hasil ekstraksi yang dilakukan selama 1 jam.

B. Hasil ekstraksi yang dilakukan selama 3 Jam.

C. Hasil ekstraksi yang dilakukan selama 24 Jam.


47

Dari gambar 4.1 dapat dilihat semakin lama proses ekstraksi yang dilakukan maka

semakin pekat warna dari hasil proses ekstraksi yang dihasilkan. Perubahan warna hasil ekstraksi

sama halnya terjadi pada proses yang dilakukan secara manual dan bisa dilihat pada gambar 4.2.

Gambar 4.17. Hasil ekstraksi yang dilakukan secara manual.

A. Hasil ekstraksi yang dilakukan selama 1 Jam.

B. Hasil ekstraksi yang dilakukan selama 3 Jam.

C. Hasil ekstraksi yang dilakukan selama 24 Jam.

Dari hasil ekstraksi yang telah dilakukan baik itu menggunakan alat pengekstrak kunyit

otomatis berbasis Arduino uno dan proses yang dilakukan secara manual maka dilakukan

pengukuran menggunakan alat spektrofotometer untuk mengetahui hasil dari penyerapan yang

terjadi dari masing - masing larutan hasil ekstraksi. Hasil pengukuran yang telah dilakukan

dapat dilihat pada tabel 4.1.

Dari hasil pengujian yang telah dilakukan didapatkan hasil penyerapan sesuai dengan

tabel 4.1dan terdapat perbedaan hasil serapan yang didapatkan. Perbedaan tersebut kemungkinan

dikarenakan perbedaan perlakuan pada proses ekstraksi yang dilakukan. Metode manual

menggunakan sebuah wadah yang kedap cahaya dan ditutup rapat sehingga kedap udara.

Sedangkan pada proses otomatis dalam perancangannya, tabung penampung sampel dan pelarut

dibuat terbuka. Sehingga hasil pada proses ekstraksi menggunakan alat pengekstrak kunyit

otomatis berbasis arduino ini ada kemungkinan mengalami perubahan yang dipengaruhi oleh

cahaya luar dan hasil dari proses ekstraksi menjadi kurang maksimal.


48

Dari tabel hasil pengukuran yang telah dilakukan maka dapat dihitung prosentasi error

dari alat pengekstrak kunyit otomatis berbasis arduino Uno dengan menggunakan hasil serapan

dari proses manual yang didapatkan sebagai acuannya.

=. − .

.100%

Tabel 4.3. Hasil Pengukuran proses manual dan alat pengekstrak kunyit otomatis berbasis

Arduino uno dengan menggunakan panjang gelombang sebesar 422 Nm.

Durasi Absorption (ABS)

Error (%) Manual Otomatis

1 Jam 2,852 2,661 6,69

3 Jam 2,901 2,847 1,86

24 Jam 2,979 2,978 0,1

Maka prosentase error yang didapatkan dari data percobaan maka dapat dicari rata – ratanya.

rata − rata =Jumlaherror

Jumlahpercobaan

ratarata =8,65%

3

Error rata – rata = 2,88%

Dari data yang didapatkan hasil serapan (ekstraksi) dengan proses otomatis lebih sedikit

daripada menggunaan proses yang dilakukan secara manual. Kemudian, dari data tabel tersebut

dapat dicari perhitungan rata – rata error nya. Dari hasil perhitungan rata – rata eror yang

didapatkan, alat ini mampu bekerja dengan baik karena memiliki error rata-rata dibawah 5%

yaitu sebesar 2.88%.


49

4.2. Hasil Pengujian

4.2.1. Pengujian Sensor.

Pengujian sensor pada alat pengekstrak otomatis berbasis mikrokontroler Arduino Uno

ini untuk mengetahui besar tegangan yang masuk ke pin mikrokontroler Arduino Uno saat

mendeteksi adanya sampel yang masuk.

Pengambilan data berikut menggunakan jarak maksimal pendeteksian antara dinding pembatas

gilingan yaitu 7,4 Cm.

Tabel 4.4. Pengambilan data Adjustable Infrared Sensor

Pengujian Jarak

(Cm)

Tegangan Masukan (Volt)

Terhalang Tidak terhalang

1 1 4,98 0

2 1,5 4,98 0

3 2 4,98 0

4 2,5 4,98 0

5 3 4,98 0

6 3,5 0,98 0

7 4 0,98 0

8 4,5 0,98 0

9 5 0,98 0

10 5,5 0,98 0

11 6 0,98 0

12 6,2 0,98 0

13 6,5 0,98 0

14 6,7 0,98 0

15 7 0,98 0

16 7,2 0,98 0

17 7,4 4,98 0


50

Dari data percobaan pendeteksian yang telah dilakukan maka dapat di hitung tingkat

keberhasilanpendeteksiannya yaitu:

TingkatKeberhasilan =6

17percobaanx100% = 35,29%

Disamping memiliki tingkat keberhasilan dalam pendeteksian yang cukup kecil yaitu

29.41% penggunaan sensor ini kurang efektif karena bentuk sensor yang cukup besar terhadap

penggiling. Sehingga posisi pemasangannya akan memakan tempat. Oleh karena itu pada

pembuatan alat pengekstrak kunyit otomatis ini perangkat deteksi diganti dengan menggunakan

Fototransistor dan Infrared yang dipasang menggunakan metode through beam atau antara

pemancar dan pengirim dipasang sejajar atau saling berhadapan sehingga sinar yang dipancarkan

oleh pemancar akan langsung diterima oleh penerima. Ketika sinar tersebut tidak bisa diterima

oleh penerima sensor atau terhalang suatu objek maka, ketidakmampuan penerima untuk

menerima sinar yang dikirimkan oleh pengirim dijadikan sebagai masukan pada Arduino UNO

yang menandakan adanya masukan atau input.

Pada Alat Pengekstrak Kunyit Otomatis, digunakan fototransistor sebagai pendeteksi

sampel yang akan diekstraksi. Pemilihan penggunaan sensor ini selain mudah dalam

penggunaannya pada perancangan, sensor ini tidak memakan tempat dan memiliki respon yang

cukup baik terhadap benda yang terdeteksi pada pembacaannya. Sensor cara pendeteksian sensor

ini adalah On/Off atau dengan menggunakan metode switch. Dalam pembacaannya sensor ini

mampu mendeteksi benda mendeteksi kunyit yang memiliki berat 0,1 gram yang memiliki

dimensi kurang lebih 10 x 10 mm dengan ketebalan kurang lebih 1 - 2 mm .

4.2.2. Fototransistor

Fototransistor adalah sebuah salah satu komponen yang berfungsi sebagai detektor

cahaya yang dapat mengubah efek cahaya menjadi sinyal listrik. Karena itu fototransistor

termasuk dalam detektor optik transistor bipolar yang memakai kontak base-collector yang

menjadi permukaan agar dapat menerima cahaya sehingga dapat digunakan menjadi sensor

cahaya [14]. Fototransistor dapat dikatakan sebagai sensor yang baik karena memiliki kelebihan

yaitu mampu mendeteksi sekaligus menguatkan satu komponen tunggal dibandingkan dengan


51

fotodioda. Bahan utama dari fototransistor adalah silikon atau germanium dan memiliki dua tipe

yaitu tipe NPN dan PNP.

Fototransistor dapat digunakan dalam dua pilihan mode yaitu:

1. Mode aktif / linier : dalam mode aktif, keluaran dari photo transistor sesuai dengan

intensitas cahaya yang dibiaskan kepadanya.

2. Mode switch : dalam mode switch, fototransistor akan saturasi pada saat menerima sinar

infrared dan cut off pada saat tidak menerima sinar infrared .

Fototransistor memiliki beberapa karakteristik yang sering digunakan dalam perancangan, yaitu:

1. Dalam rangkaian jika menerima cahaya akan berfungsi sebagai resistan.

2. Dapat menerima penerimaan cahaya yang redup (kecil).

3. Semakin tinggi intensitas cahaya yang diterima, maka semakin besar pula resistan yang

dihasilkan.

4. Memerlukan sumber tegangan yang kecil.

5. Menghantarkan arus saat ada cahaya yang mengenainya.

6. Penerimaan cahaya dilakukan pada bagian basis.

7. Apabila tidak menerima cahaya maka tidak akan menghantarkan arus.

Berdasarkan tanggapan spektral, sifat – sifat dan cara kerja dari fototransistor tersebut,

maka perubahan cahaya yang kecil dapat dideteksi. Oleh karena itu fototransistor digunakan

sebagai detektor cahaya yang peka, terutama terhadap cahaya inframerah [15].

Pada penelitian ini output dari fototransistor dihubungkan pada mikrokontroler arduino

sehingga perlu resistor yang sesuai dengan arus maksimal yang bisa diterima arduino, sehingga

bisa di hitung menggunakan rumus :

R= I

Dimana : R = Hambatan yang dibutuhkan

V = Tegangan yang mengalir

I = Arus maksimal yang diterima mikrokontroler

Sedangkan untuk output dari suatu fototransistor dapat didapatkan dari emitter ataupun

kolektor, seperti pada gambar 4.18.


52

Gambar 4.18. Output phototransistor pada beberapa terminal

(a) output fototransistor didapat dari terminal kolektor

(b) output fototransistor didapat dari terminal emitter

Dibutuhkan sebuah resistor sebagai pull-up dengan nilai resistansi yang telah di

tententukan. Nilai resistansi yang dibutuhakan pada perancangan sensor ini dapat dihitung

dengan rumus atau menggunakan hukum ohm yaitu :

R = 220Ω

V = 5 Volt

I =

I =

Ω= 27,7

Pada perancangan digunakan resistor (R) sebesar 220Ω, sehingga diperoleh nilai arus

yang mengalir sebesar 27,7mA atau tidak melebihi arus maksimal pada sensor yaitu 50mA.

Perancangan dari sensor pototransistor yang digunakan pada alat pengekstrak kunyit otomatis

berbasis mikrokontroler Arduino uno tertampil pada gambar 4.8. Untuk pengujian dari sensor

tersebut dapat dilihat pada tabel 4.5.


53

Gambar 4.19. Rangkaian sensor pototransistor

Tabel 4.5. Data hasil pengujian sensor pototransistor

Pengujian Jarak

(Cm)


Terhalang Tidak terhalang

1 1 4,55 0

2 1,5 4,53 0

3 2 4,55 0

4 2,5 4,55 0

5 3 4,55 0

6 3,5 4,55 0

7 4 4,56 0

8 4,5 4,55 0

9 5 4,55 0

10 5,5 4,55 0

11 6 4,55 0

12 6,2 4,55 0

13 6,5 4,55 0

14 6,7 4,55 0

15 7 4,55 0

16 7,2 4,55 0

17 7,4 4,55 0

R2220

12

IR TX

CONN-SIL2

R31k

R4

1k

12

IR RX

CONN-SIL2

1

PIN ARD

CONN-SIL1


54

Dari data yang didapatkan bisa dilihat bahwa penggunaan sensor fototransistor lebiih

handal penggunaannya dalam perancangan alat pengekstrak kunyit otomatis berbasis

mikrokontroler Arduino Uno dibandingkan dengan Adjustable Infrared Sensor.

4.2.3. Pengujian Tombol Push button

Pengujian tombol pada tombol push button alat pengekstrak otomatis berbasis

mikrokontroler Arduino Uno ini untuk mengetahui besar tegangan yang masuk ke pin

mikrokntroler Arduino Uno saat ditekan dan pada saat tombol tidak ditekan. Data hasil pengujian

tombol push button dapat dilihat pada tabel.

Tabel 4.6. Data hasil pengujian tombol push button

Nama

Tombol Pin Mikrokontroler


Tombol Ditekan Tombol Tidak Ditekan

Ok Pin A.1 0 4,78

Up Pin A.2 0 4,78

Down Pin A.3 0 4,78

Pada tabel 4.5. Dapat dilihat bahwa saat tombol ditekan maka tegangan masukan pin

mirokontroler Arduino Uno adalah 0 volt atau Logika “low” dan saat tombol tidak ditekan

tegangan masukkan pada pin mikrokontroler Arduino Uno adalah 4,78 volt atau logika “high”.

Sesuai dengan hasil pengujian yang ditabelkan pada tabel 4.5., dapat disimpulkan bahwa tombol

navigasi dapat bekerja sesuai dengan perancangan.

4.2.4. Pengujian Driver Motor DC shield

Pengujian driver motor dc pada alat pengekstrak kunyit otomatis berbasis mikrokontroler

Arduino Uno menggunakan driver motor shield 2 Ampere dan Power supply 12 Volt 2 Ampere

pada alat pengekstrak kunyit otomatis berbasis mikrokontroler Arduino Uno bertujuan untuk

mengetahui respon motor dc terhadap outputan yang diberikan oleh mikrokontroler Arduino

Uno.


55

Tabel 4.7. Data pengujian driver motor shield dan power supply Dc 12 Volt 2 Ampere.

No Beban Output Arduino (Volt) Tanggapan

High Motor Penggiling Motor Pengaduk Valve

1 Tidak ada 5 Aktif Aktif Aktif

2 Penggiling 5 Tidak Aktif Aktif

3 Penggiling

dan sampel

5 Tidak Aktif Atif

Dari data percobaan yang telah dilakukan maka dapat dihitung prosentase tingkat

keberhasilannya yaitu:

Tingkatkeberhasilan =2

3percobaanx100% = 66,67%

Dari hasil percobaan yang telah dilakukan dan dihitung prosentase errornya maka driver

motor shield tidak layak digunakan arena memiliki prosentase error yang cukup besar yaitu

66,67%. Sehingga dalam pembuatan alat pengekstrak kunyit otomatis berbasis Arduino Uno,

dilakukan penggantian pada bagian power supply dan driver motor shield menggunakan power

supply 12 Volt, 5 Ampere dan menggunakan rellay sebagai driver motor untuk mengaktifkan dan

me non aktifkan motor dc. Penggantian driver motor shield dilakukan karena pada rangkaian

driver motor shield menggunakan IC L298P yang memiliki arus maksimal sebesar 2 Ampere

sehingga akan rusak apabila digunakan power supply yang memiliki arus sebesar 5 Ampere.

Berikut ini adalah pengujian yang dilaukan menggunakan rellay sebagai driver motor dan power

supply 12 Volt, 5 Ampere.

Tabel 4.8. Data pengujian driver motor dengan relay dan power supply Dc 12 Volt 5 Ampere

No Beban Output Arduino (Volt) Tanggapan

High Motor Penggiling Motor Pengaduk Valve

1 Tidak ada 5 Aktif Aktif Aktif

2 Penggiling 5 Aktif Aktif Aktif

3 Penggiling dan

sampel

5 Aktif Aktif Atif


56

Dari percobaan yang telah dilakukan maka, pada pembuatan alat pengekstrak kunyit

otomatis berbasis Arduino Uno digunakan rellay sebagai driver motor dan power supply 12 Volt

5 Ampere. Berikut ini adalah rangkaian dari driver motor dc dengan menggunakan rellay.

Gambar 4.20. Rangkaian driver motor dengan menggunakaan relay.

4.3. Analisa Perangkat Lunak Arduino

4.3.1. Inisialisasi

Inisialisasi pada perangkat lunak arduino berisi tentang pendefinisian dari fungsi dan

variabel yang digunakan dalam proses pengoperasian data pin input output pada alat pengekstrak

kunyit otomatis berbasis mikrokontroler arduino Uno. Dalam implementasinya inisialisai pin

input output sudah sesuai dengan perancangan pada bab III dan bisa dilihat pada gambar 4.21.

Q2TIP31

R2

10k

D2DIODE

RL2

NTE-R46-12

12

MOTOR3

CONN-SIL2

12

DC 5V

CONN-SIL2

12

DC 12V

CONN-SIL2

Q1TIP31

R1

10k

D1DIODE

RL1

NTE-R46-12

12

MOTOR2

CONN-SIL2

Q3TIP31

R3

10k

D3DIODE

RL3

NTE-R46-12

12

MOTOR1

CONN-SIL2

12

v

12

v1

2v

12

v

123

ARDUINO PIN

CONN-SIL3


57

Gambar 4 .21. Gambar inisialisasi I/O

Implementasi dari diagram utama yang dirancang pada bab III dapat berjalan sesuai

dengan yang diharapkan. Implementasi diagram utama dapat dilihat pada gambar 4.22. dan hasil

dari pengujuan dapat dilihat pada gambar 4.7.

Gambar 4 .22. Gambar diagram utama


58

4.3.2. Implementasi Pembacaan sensor

Implementasi dari pembacaan sensor dari alat pengekstrak kunyit otomatis berbasis

mikrokontroler Arduino Uno yang dirancang pada bab III dapat berjalan sesuai dengan yang

diharapkan. Yaitu ketika sensor tidak mendeteksi adanya sampel yang masuk akan

menggerakkan motor penggerak penggiling dan akan menampilkan proses yang sedang

dilakukan pada LCD penampil. Berikut adalah listing programnya terlampir pada gambar 4.23.

dan hasil pengujiannya dapat dilihat pada gambar 4.8 dan 4.9.

Gambar 4.23. Implementasi program pembacaan sensor.


59

4.3.1. Implementasi Pemilihan Mode

Implementasi dari pemilihan mode dari alat pengekstrak kunyit otomatis berbasis

mikrokontroler Arduino Uno yang dirancang pada bab III dapat berjalan sesuai dengan yang

diharapkan. Yaitu bisa dilakukan pemilihan mode yang ingin digunakan. Berikut adalah listing

programnya bisa dilihat pada gambar 4.24. Sedangkan untuk pengujuiannya dapat dilihat pada

gambar 4.11.

Gambar 4.24. Implementasi program pemilihan mode


60

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Setelah melakukan perancangan dan pengujian pada alat pengekstrak kunyit otomatis

berbasis mikrokontroler Arduino Uno peneliti dapat menarik kesimpulan sebagai berikut :

1. Telah dapat dibuat alat pengekstrak kunyit yang dapat bekerja secara otomatis

berbasis mikrokontroler Arduino Uno dan menggunakan metode maserasi sebagai

metode pengekstrakannya.

2. Prosentase kadar ekstraksi yang didapatkan dengan menggunakan alat pengekstrak

kunyit otomatis berbasis mikrokontroler Arduino Uno lebih kecil dibandingkan

dengan menggunakan proses manual dan memiliki tingkat kesalahan sebesar 2,88%.

3. Proses ekstraksi lebih cepat karena hanya dengan menggunakan satu alat saja dan

tidak memakan waktu dalam persiapannya walaupun masih terdapat kekurangan

pada bagian valve outputnya.

4. Semakin lama proses ekstraksi yang dilakukan maka akan semakin besar juga hasil

serapan (Absorption) yang akan didapatkan.

5.2. Saran

Berdasarkan hasil implementasi yang diperoleh, untuk pengembangan lebih lanjut ada

beberapa saran agar alat ini dapat bekerja lebih baik, yaitu :

1. Dilakukan perancangan ulang pada bagian penggiling tepatnya pada bagian roda gigi

agar putaran dari penggiling lebih stabil dan tidak menimbulkan suara yang berisik.

2. Penambahan tutup atau cover pada tabung penampung agar pada saat proses

pengekstrakkan tidak terpengaruh oleh cahaya luar.

3. Penggantian valve output yang lebih baik dari electric solenoid valve yang digunakan

agar proses pengeluaran bisa lebih lancar dan cepat.


62

DAFTAR PUSTAKA

[1] anonim, 1979, Farmakope Indonesia Edisi III, DepartemenKesehatan RI, Jakarta,

Indonesia

[2] anonim, ------, IlmuResepJilid 1,BaktiHusada, DepartemenKesehatan RI, Jakarta

Indonesia. hal. 61 – 62.

[3] -----,-----, Arduino Uno,

http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno, diakses 19 februari 2013, pukul 1.05

WIB.

[4] ----, 2009, Datasheet Atmega48PA/88PA/168PA/328P,Atmel.

[5] ----,----, Arduino, Interupt, dan Timers,

http://www.funnyrobotics.com/2011/06/arduino-interrupts-and-timers.html, diakses 20

februari 2013, pukul 2.30 WIB.

[6] ----, ----, Switches, TheElektronics Club,

http://www.kpsec.freuk.com/components/switch.html, diaksess 24 februari 2013, pukul

16.30 WIB.

[7] ----,----, Fototransistor, http://shatomedia.com/2008/12/fototransistor/

[8] ----,----, DFRobot, Arduino Motor Shield (L298N) (SKU:DRI0009)

http://www.dfrobot.com/wiki/index.php?title=Arduino_Motor_Shield_%28L298N%29

_%28SKU:DRI0009%29, diaksess 3 maret 2013, pukul 15.15 WIB

[9] ----, 2010, Datasheet Electric Solenoid Valve. Seed studio Works.

[10] Agung, I. G, A, P, R., dan Surwayan, K.A., 2007, Perancangan dan Realisasi

Penghitung Frekuensi Detak Jantung Berbasis Mikrokontroler AT89S52, Majalah

Ilmiah Teknologi Elektro Universitas Udayana, vol. 6, no. 2, hal 13-19.

[11] ----, 2007, Datasheet LCD LMB162AFC, Shenzhen Topway Technology Co.,Ltd.

[12] ----,----, http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/27627/4/Chapter%20I.pdf.

diaksess pada tanggal 28 Februari 2013 pukul 16.50 WIB.

[13] ----, ----, http://www.orion-led.com/index/about, di aksess tanggal 28 Februari 2013

pukul 16.20 WIB.

61


http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno

http://www.funnyrobotics.com/2011/06/arduino-interrupts-and-timers.html

http://www.kpsec.freuk.com/components/switch.html

http://www.dfrobot.com/wiki/index.php?title=Arduino_Motor_Shield_%28L298N%29_%28SKU:DRI0009%29

http://www.dfrobot.com/wiki/index.php?title=Arduino_Motor_Shield_%28L298N%29_%28SKU:DRI0009%29

http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/27627/4/Chapter I.pdf

http://www.orion-led.com/index/about

62

[14] -----, -----, Merangkai Elektronika, http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789-

/24865/4/Chapter%20II.pdf, diakses tanggal 14 Maret 2013.

[15] Bernadeta Wuri Harini, Rini Dwiastuti dan Lucia Wiwid Wijayanti, 2012., Aplikasi

Metode Spektrofotometri Visibel Untuk Mengukur Kadar Curcuminoid pada Rimpang

Kunyit (Curcuma Domestica)., Seminar Nasional Sains dan Teknologi (SNAST)

Peridoe III.


http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789-/24865/4/Chapter II.pdf

http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789-/24865/4/Chapter II.pdf

62

DAFTAR LAMPIRAN

L1. Listing Program ........................................................................................................... L1

L2. Rangkaian Keseluruhan .............................................................................................. L2

L3. Data Sheet komponen ................................................................................................... L3


L1-1

LISTING PROGRAM

L1. Listing Program Keseluruhan

//===================================Inisialisasi=====================================

#include <LiquidCrystal.h>

const int M1 = 10;

const int M2 = 9;

const int M3 = 8;

const int T1 = A5;

const int T2 = A1;

const int T3 = A2;

const int T4 = A3;

const int T5 = A4;

LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);

int buttonstate1 = 1;





int z = 0;

String hitung ="";

long counter = 0L;

long delayMotor = 0L;

long delayDetik = 0L;

int state = 0;

int detikMenit = 0;


L1-2

void setup ()

pinMode (M1, OUTPUT);



pinMode (T1, INPUT);





lcd.begin(16, 2);

lcd.setCursor(0, 0);

lcd.print(" PROSES");

lcd.setCursor(1,1);

lcd.print("MASUKKAN SAMPEL");

digitalWrite(M3, HIGH);

delay(100);


delay(100);


delay(100);

sensor();

mode();

//=================================Membersihkan tampilan LCD ==========================

void bersih_LCD()


L1-3


lcd.print(" ");


lcd.print(" ");

//Pembacaan Sensor

void sensor()

ulang:;

buttonstate1 = digitalRead(T1);


delay (10);

if (buttonstate1 == HIGH)

bersih_LCD();


lcd.print(" PROSES");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(" PENGHALUSAN ");

digitalWrite(M1, LOW);

delay (3000);


bersih_LCD();


lcd.print(" MASUKKAN");



L1-4

lcd.print(" PELARUT");

z = 1;

pelarutan();

//

else


goto ulang;

//=================================Masuk Prosess Pemilihan MODE ========================

void pelarutan()

ngulang:;


if ((z==1) && (buttonstate2 == LOW))

buttonstate2 = HIGH;

bersih_LCD();

delay (600);


lcd.print(" PELARUTAN");


lcd.print("MASUKKAN DURASI");

z = 2;

// break;


L1-5

if ((z==2) && (buttonstate2 == LOW))

bersih_LCD();

delay (600);


lcd.print(" DURASI");


lcd.print(" Up=Min, Dwn=Hr");

mode();

goto ngulang;

//==========================Pemilihan MODE menit / Jam================================

void mode()

ngulang2:;




if (buttonstate3 == LOW)


bersih_LCD();

delay (600);


lcd.print("Masuk Mode Menit");


lcd.print("Setuju Tekan OK");


L1-6

z=1;



bersih_LCD();

delay (600);


lcd.print("Masuk Mode Jam");


lcd.print("Setuju Tekan OK");

z=2;

if(buttonstate2 == LOW && z == 1)

buttonstate2 == HIGH;

bersih_LCD();


lcd.print(" Mode Menit");


hitung = " (";

hitung.concat(counter);

hitung = hitung + ") Menit";

lcd.print(hitung);

hitung = "";

menit();


L1-7

else if(buttonstate2 == LOW && z == 2)

buttonstate2 == HIGH;

bersih_LCD();


lcd.print(" Mode Jam");


hitung = " (";


hitung = hitung + ") Jam";

lcd.print(hitung);

hitung = "";

jam();

goto ngulang2;

//================================Counter UP Menit==================================

void menit()

ngulang3:;






counter = counter + 1L;

delay(1000);


L1-8

bersih_LCD();




hitung = " (";



lcd.print(hitung);

hitung = "";

state = 1;

else if (buttonstate4 == LOW)


counter = counter - 1L;

delay(1000);

bersih_LCD();




hitung = " (";



lcd.print(hitung);

hitung = "";

state=1;


L1-9

else if (buttonstate2 == LOW && state == 1)


bersih_LCD();

motor(z);

goto ngulang3;

//=========================Counter UP JAM========================

void jam()

ngulang4:;






counter = counter + 1;

delay(1000);

bersih_LCD();




hitung = " (";




L1-10

lcd.print(hitung);

hitung = "";

state=1;

else if (buttonstate4 == LOW)


counter = counter - 1;

delay(1000);

bersih_LCD();




hitung = " (";



lcd.print(hitung);

hitung = "";

state=1;

else if (buttonstate2 == LOW && state==1)


bersih_LCD();


lcd.print("Prs. Pelarutan");

motor(z);


L1-11

goto ngulang4;

//============================ Perhitungan Delay ===================

void motor(int i)

if(i==1)

detikMenit = 1;

delayMotor = (counter * 60000L) ;

delayDetik = delayMotor/1000L;

countDown(delayMotor,delayDetik,detikMenit);

else if(i==2)

detikMenit = 2;

delayMotor = (counter * 3600000L) ;

delayDetik = delayMotor/1000L/60L;

countDown(delayMotor,delayDetik,detikMenit);

//========================= Counter Down ===========================

void countDown(long delayMotor,long delayDetik,int detikMenit)

ngulang6:;

if(delayDetik > 0L && detikMenit == 1)


delay(1000);

bersih_LCD();


L1-12

delayDetik = delayDetik - 1;


lcd.print(" Pelarutan");


hitung = " (";

hitung.concat(delayDetik);

hitung = hitung + ") Detik";

lcd.print(hitung);

hitung = "";

else if(delayDetik > 0L && detikMenit == 2)


delay(60000);

bersih_LCD();

delayDetik = delayDetik - 1;




hitung = " (";

hitung.concat(delayDetik);


lcd.print(hitung);

else



L1-13

delay(1000);

bersih_LCD();




lcd.print(" Selesai");

valve();

goto ngulang6;

void valve()

bersih_LCD();


lcd.print(" Output");


lcd.print("Valve Dibuka");

delay(3000);


delay (30000);


selesai();

void selesai()

ngulang7:;



L1-14


bersih_LCD();


lcd.print(" Tekan OK");


lcd.print("Untuk Mengulang");

else if (buttonstate2 == HIGH)

z=0;

counter=0;

delayMotor = 0L;

delayDetik = 0L;

state = 0;

detikMenit = 0;

delay(100);

setup();

goto ngulang7;

void loop ()


L2-1

L58. Rangkaian Keseluruhan

LCD123456

LED1

MOTOR DC 21

MOTOR DC 11

ELECTRIC SOLENOID1

SENSOR

1

Power


Analog Input

ARDUINO

3V3

5V

Vin

RSTAREF

A0A1A2A3A4A5

GND D0

D1


123

TOMBOL

Rangkaian Sensor

Rangkaian Pull Up Tombol

Rangkaian Keseluruhan


L2-2

Rangkaian LCD

Rangkaian Driver Motor


alat pengekstrak kunyit otomatis berbasis arduino · pdf filelembar pernyataan persetujuan...

Documents