rancang bangun mesin pembuat air teh dengan
Post on 07-Dec-2015
78 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
RANCANG BANGUN MESIN PEMBUAT AIR TEH DENGAN
MENGGUNAKAN KONTROL BERBASIS LOGIKA FUZZY
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk memenuhi sebagian dari persyaratan
memperoleh gelar Sarjana Teknik
Disusun oleh :
IKBAR SAIFULLAH
1108090025
PROGRAM STUDI S1 TEKNIK FISIKA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS TELKOM
BANDUNG
2014
RANCANG BANGUN MESIN PEMBUAT AIR TEH DENGAN
MENGGUNAKAN KONTROL BERBASIS LOGIKA FUZZY
DESIGN OF TEA MAKER MACHINE USING FUZZY LOGIC CONTROL
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk memenuhi sebagian dari persyaratan
memperoleh gelar Sarjana Teknik
Disusun oleh :
IKBAR SAIFULLAH
1108090025
PROGRAM STUDI S1 TEKNIK FISIKA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS TELKOM
BANDUNG
2014
ii
LEMBAR PERSETUJUAN
RANCANG BANGUN MESIN PEMBUAT AIR TEH DENGAN
MENGGUNAKAN KONTROL BERBASIS LOGIKA FUZZY
DESIGN OF TEA MAKER MACHINE USING FUZZY LOGIC CONTROL
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk memenuhi sebagian dari persyaratan
memperoleh gelar Sarjana Teknik
Disusun oleh :
Ikbar Saifullah
1108090025
Telah diperiksa dan disetujui sebagai judul tugas akhir
19 Februari 2014 oleh :
Pembimbing I,
Indra Chandra, M.Si.
NIP. 08810479-1
Pembimbing II,
Reza Fauzi Iskandar, S.Pd., M.T.
NIP. 11800794-3
iii
LEMBAR PENGESAHAN
RANCANG BANGUN MESIN PEMBUAT AIR TEH DENGAN
MENGGUNAKAN KONTROL BERBASIS LOGIKA FUZZY
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk memenuhi sebagian dari persyaratan
memperoleh gelar Sarjana Teknik
Disusun oleh :
Ikbar Saifullah
1108090025
Telah diperiksa dan disahkan sebagai judul tugas akhir
24 Februari 2014 oleh :
Penguji I,
Dr. Abrar,S.Si., M.Sc.
NIP. 14821262-2
Penguji II,
Muh. Saladin Prawirasasra, M.T.
NIP. 14801319-2
Mengetahui,
Ketua Program Studi S1 Teknik Fisika
Indra Chandra, M.Si.
NIP. 08810479-1
iv
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kita panjatkan kepada Allah SWT atas berkat dan karunia-
Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini sebagai salah satu
persyaratan untuk menyelesaikan studi di Program Studi Teknik Fisika, Fakultas
Teknik, Universitas Telkom. Tak lupa shalawat serta salam senantiasa tercurah
kepada Nabi Muhammad SAW yang menjadi suri tauladan kita semua dalam
menjalani kehidupan di dunia.
Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini dapat diselesaikan berkat bantuan,
petunjuk, dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, tak lupa penulis
menyampaikan ucapan terima kasih yang setulus-tulusnya kepada :
1. Kedua orang tua tercinta atas doa dan dukungannya sehingga penulis dapat
menyelesaikan pendidikan sampai jenjang Sarjana.
2. Bapak Indra Chandra, M.Si selaku Dosen Pembimbing I dan Ketua Program
Studi Teknik Fisika yang telah memberikan bimbingan dalam penyelesaian
tugas akhir ini.
3. Bapak Reza Fauzi Iskandar, S.Pd., M.T. selaku Dosen Pembimbing II yang
telah memberikan arahan untuk kesempurnaan tugas akhir ini.
4. Seluruh Bapak Ibu Dosen yang telah mengajar di Program Studi Teknik Fisika.
5. Bapak Nana yang selalu memberi dukungan dan memberi bantuan dalam tugas
akhir ini.
6. Rekan satu tim tugas akhir, Riza Hadi Saputra dan Mutiara Asri Sakti
7. Teman-teman Teknik Fisika 2009 khususnya Fadhli Ali, Fadhli Rahman, dan
Andi F. Silalahi yang telah membantu dan mendukung tugas akhir ini.
8. Semua pihak dan teman-teman yang telah banyak membantu dalam
pelaksanaan tugas akhir ini serta masukan untuk penyelesaian laporan.
Semoga tugas akhir ini dapat memberikan manfaat bagi pembaca sekaligus dapat
menjadi bahan acuan untuk penelitian lebih lanjut.
Bandung, 17 Februari 2014
Ikbar Saifullah
v
ABSTRAK
Ikbar Saifullah. Nomor Induk Mahasiswa 1108090025. Rancang Bangun Mesin
Pembuat Air Teh dengan Menggunakan Kontrol Berbasis Logika Fuzzy. Teknik
Fisika, Fakultas Teknik, Universitas Telkom. 2014.
Untuk menghasilkan minuman teh yang berkualitas memerlukan sistem
kontrol agar proses berjalan dengan baik. Kontrol berbasis logika fuzzy adalah
salah satu bentuk kontrol yang dapat digunakan untuk mengontrol keluaran hasil
produksi dari mesin pembuat air teh. Dalam penerapannya logika fuzzy akan
digunakan untuk mengontrol keluaran hasil produksi pada parameter kekeruhan.
Proses produksi dalam mesin pembuat air teh dimulai dari pengisian air dan
diakhiri dengan distribusi air teh ke tangki penampungan air teh. Device kontrol
yang digunakan mesin pembuat air teh adalah mikrokontroler ATMega16. Aktuator
yang digunakan untuk membangun mesin pembuat air teh adalah solenoid valve,
motor arus searah sebagai mixer, pompa, dan pemanas. Sedangkan sensor yang
digunakan adalah IC LM35 sebagai sensor suhu, LDR sebagai sensor kekeruhan,
dan sensor level cairan. Mesin membutuhkan catu daya 220 VAC dengan daya
minimal 116,54 Watt. Kontrol yang digunakan untuk mendapatkan warna adalah
logika fuzzy. Logika fuzzy digunakan pada proses pemberian warna teh dengan
membaca tingkat kekeruhan air teh pada tangki proses pemberian warna teh dan
untuk memberikan kadar gula pada air teh menggunakan takaran yang terdapat pada
tangki proses pemberian kadar gula.
Pengujian yang dilakukan adalah pengujian tingkat kekeruhan dan kadar
gula air teh. Hasil pengujian kekeruhan yang didapat mepunyai rentang nilai
kekeruhan 20 ADC sampai dengan 29 ADC. Sedangkan hasil pengujian kadar gula
mempunyai rentang nilai 8.0% sampai dengan 8.7%.
Kata kunci: Mesin pembuat air teh, ATMega 16, logika fuzzy, kekeruhan teh, kadar
gula.
vi
ABSTRACT
Ikbar Saifullah. Student Registration Number 1108090025. Design of Tea Maker
Machine using Fuzzy Logic Control. Engineering Physic, Engineering Faculty,
Telkom University. 2014.
To produce a quality tea beverage control system requires that the process
goes well. Fuzzy logic -based control is a form of control that can be used to control
the output of the production of the tea maker machine. In application of fuzzy logic
will be used to control the output results in the production of turbidity parameters.
In the production process of tea maker machine begins from filling the water
and ends with the distribution of tea to storage tank. Device controls used tea maker
machine is ATMega16 microcontroller. Actuators are used to build the tea maker
is a solenoid valve, direct-current motor as mixer, pump, and heater. While the
sensor is used as a temperature sensor IC LM35, LDR as turbidity sensors and
liquid level sensors. Machine requires 220 VAC power supply with 116,54 Watt
minimum power. The controls are used to obtain the turbidity is fuzzy logic. Fuzzy
logic is used in the process of reading the turbidity level of tea in turbidity process
tank, and to give sugar level using dose contained in sugar level process tank.
Tests conducted is testing turbidity tea and sugar level. Test results obtained
have turbidity turbidity value range 20 ADC to 29 ADC. While the results of sugar
level tests have value range 8.0% to 8.7%.
Keywords: Tea maker, ATMega 16, fuzzy logic, turbidity tea, sugar levels.
vii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ...........................................................................................i
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................ii
LEMBAR PERSETUJUAN................................................................................iii
KATA PENGANTAR ........................................................................................iv
ABSTRAK ..........................................................................................................v
ABSTRACT ..........................................................................................................vi
DAFTAR ISI .......................................................................................................vii
DAFTAR GAMBAR ..........................................................................................x
DAFTAR TABEL ...............................................................................................xii
DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................xiii
BAB 1 PENDAHULUAN ..................................................................................1
1.1. Latar Belakang .......................................................................................1
1.2. Batasan Masalah.....................................................................................2
1.3. Rumusan Masalah ..................................................................................2
1.4. Tujuan Penelitian ...................................................................................3
1.5. Manfaat Penelitian .................................................................................3
1.6. Metodologi Penelitian ............................................................................3
1.7. Sistematika Penulisan ............................................................................5
BAB 2 LANDASAN TEORI ..............................................................................7
2.1. Logika Fuzzy ..........................................................................................7
2.1.4. Fuzzifikasi .....................................................................................7
2.1.5. Inferensi.........................................................................................9
2.1.6. Defuzzifikasi .................................................................................11
2.2. Mikrokontroler .......................................................................................12
2.2.1. Mikrokontroler ATMEL AVR(ATMEGA16) ..............................12
2.2.2. Konfigurasi Pin .............................................................................14
2.3. Motor Arus Searah .................................................................................15
2.4. Sensor .....................................................................................................17
2.5.1. Sensor Suhu (LM35) .....................................................................17
viii
2.5.1. Sensor Intensitas Cahaya (LDR) ..................................................18
2.5. Relay ......................................................................................................20
2.6. Pompa .....................................................................................................21
2.7. Turbular Heater ......................................................................................22
2.8. Solenoid Valve .......................................................................................23
2.9. Refractometer Brix .................................................................................25
BAB 3 PERANCANGAN SISTEM ...................................................................26
3.1. Perencanaan Mesin Pembuat Air Teh (Hardware) .................................26
3.2. Diagram Alir Proses Produksi Mesin Teh ...............................................31
3.3. Penerapan Logika Fuzzy .........................................................................32
3.3.1. Fuzzifikasi .....................................................................................35
3.3.2. Inferensi .........................................................................................36
3.3.3. Defuzzifikasi ..................................................................................37
3.4. Metode Pengujian....................................................................................37
3.4.1. Pengujian Kontrol Logika Fuzzy ...................................................38
3.4.2. Pengujian Catu Daya .....................................................................40
3.4.3. Pengujian Sensor Kekeruhan (LDR) .............................................41
3.4.4. Pengujian Sensor Suhu (IC LM35) ...............................................41
3.4.5. Pengujian Kadar Gula ....................................................................42
3.4.6. Pengujian Relay .............................................................................42
3.4.7. Pengujian Motor Arus Searah sebagai Mixer ................................43
3.4.8. Pengujian Solenid Valve ................................................................43
3.4.9. Pengujian Pompa ...........................................................................44
BAB 4 HASIL IMPLEMENTASI DAN ANALISIS DATA .............................45
4.1 Pengujian Catu Daya ...............................................................................45
4.2 Pengujian Sensor .....................................................................................46
4.2.1. Sensor Light Dependent Resistor (LDR) .......................................46
4.2.2. Sensor Suhu (IC LM35) .................................................................48
4.2.3. Sensor Kadar Gula (Refractometer Tipe Brix) ..............................48
4.3 Pengujian Aktuator..................................................................................50
4.3.1. Akuator Catu Daya Vdc .................................................................50
ix
4.3.2. Aktuator Catu Daya Vac ................................................................52
4.4 Nilai Standar Teh ....................................................................................52
4.5 Hasil Pengujian Kontrol Logika Fuzzy ...................................................53
4.5.1. Pengujian Kontrol Logika Fuzzy Disertai Gangguan ....................53
4.5.2. Pengujian Kontrol Logika Fuzzy Tanpa Gangguan .......................54
4.6 Perbandingan Hasil Produksi dengan Metode Kontrol On-Off...............56
BAB 5 PENUTUP ............................................................................................58
5.1. Kesimpulan .............................................................................................58
5.2. Saran ........................................................................................................59
DAFTAR PUSTAKA .........................................................................................60
LAMPIRAN ........................................................................................................61
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Diagram Alir Penelitian ...............................................................4
Gambar 2.1 Derajat Fungsi Keanggotaan ........................................................8
Gambar 2.2 Fuzzifikasi Kekeruhan Air Teh ....................................................9
Gambar 2.3 Fungsi Keanggotaan Keluaran Durasi Kerja Valve .....................10
Gambar 2.4 Alur Program CodeVision ............................................................13
Gambar 2.5 Konfigurasi Pin ATMega16 .........................................................15
Gambar 2.6 Komponen Motor Arus Searah ....................................................15
Gambar 2.7 Rangkaian Pengganti Motor Arus Searah ....................................16
Gambar 2.8 Pin LM35 .....................................................................................18
Gambar 2.9 Sensor LDR ..................................................................................19
Gambar 2.10 Rangkaian Sensor LDR ................................................................19
Gambar 2.11 Konfigurasi Pin Relay ..................................................................21
Gambar 2.12 Modifikasi Motor AC sebagai Pompa Air ...................................22
Gambar 2.13 Tubular Heater .............................................................................23
Gambar 2.14 Bagian Solenoid Valve .................................................................24
Gambar 2.15 Refractometer Brix .......................................................................25
Gambar 3.1 Diagram Blok Mesin Pembuat Teh ..............................................26
Gambar 3.2 Piping and Instrument Diagram Mesin Pembuat Air Teh ...........28
Gambar 3.3 Diagram Alir Proses Produksi Air Teh ........................................31
Gambar 3.4 Diagram Alir Proses Penerapan Kontrol Logika Fuzzy ...............33
Gambar 3.5 Diagram Blok Kontrol Logika Fuzzy ..........................................34
Gambar 3.6 Diagram Blok Logika Fuzzy Tangki Pemberian Warna Teh .......34
Gambar 3.7 Fuzzifikasi Error LDR .................................................................35
Gambar 3.8 Fungsi Keanggotaan Keluaran Aktuator Valve ............................36
Gambar 3.9 Fungsi Keanggotaan Keluaran Aktuator Pompa ..........................36
Gambar 3.10 Konfigurasi Pengujian Kontrol Logika Fuzzy Disertai
Gangguan Tipe 1 ..........................................................................38
Gambar 3.11 Konfigurasi Pengujian Kontrol Logika Fuzzy Disertai
Gangguan Tipe 2 ..........................................................................39
xi
Gambar 3.12 Konfigurasi Pengujian Kontrol Logika Fuzzy Tanpa Gangguan .40
Gambar 3.13 Konfigurasi Pengujian Catu Daya ................................................40
Gambar 3.14 Konfigurasi Pengujian LDR .........................................................41
Gambar 3.15 Konfigurasi Pengujian Sensor Suhu (IC LM35) ..........................42
Gambar 3.16 Konfigurasi Pengujian Relay .......................................................43
Gambar 3.17 Konfigurasi Pengujian Motor Arus Searah sebagai Mixer...........43
Gambar 3.18 Konfigurasi Pengujian Solenoid Valve ........................................44
Gambar 3.19 Konfigurasi Pengujian Pompa ......................................................44
Gambar 4.1 Grafik Tegangan Keluaran Catu Daya 24 Vdc dan 12 Vdc
terhadap Arus ..............................................................................45
Gambar 4.2 Grafik Pengujian Kejernihan dan Kekeruhan ..............................47
Gambar 4.3 Grafik Pengujian Sensor Suhu IC LM35 .....................................48
Gambar 4.4 Grafik Pengujian Kadar Gula .......................................................49
Gambar 4.5 Grafik Pengujian Tegangan Keluaran Aktuator Catu Daya Vdc .50
Gambar 4.6 Grafik Tegangan Masukkan Mixer terhadap Kecepatan Putar ....51
Gambar 4.7 Tegangan Keluaran Pompa Saat Kondisi On dan Off ..................52
Gambar 4.8 Grafik Pengujian Kontrol Logika Fuzzy 1 ...................................53
Gambar 4.9 Grafik Pengujian Kontrol Logika Fuzzy 2 ...................................53
Gambar 4.10 Grafik Nilai Error Kekeruhan Hasil Produksi .............................55
Gambar 4.11 Grafik Nilai Error Kadar Gula Hasil Produksi ............................56
xii
DAFTAR TABEL
Table 2.1 Jenis Mikrokontroler AVR .................................................................12
Tabel 2.2 Konfigurasi dan Fungsi Pin ATMega16 .............................................14
Tabel 3.1 Spesifikasi Perangkat Keras ................................................................28
Tabel 3.1 Spesifikasi Perangkat Keras (Lanjutan) ..............................................29
Tabel 3.2 Konsumsi Daya Komponen Mesin Pembuat Air Teh .........................30
Tabel 4.1 Hasil Percobaan dengan Volume Air Mineral 2 Liter ........................54
Tabel 4.2 Hasil Percobaan dengan Volume Air Mineral 2,5 Liter .....................54
Tabel 4.3 Hasil Percobaan dengan Volume Air Mineral 3 Liter ........................55
Tabel 4.4 Hasil Percobaan dengan Volume Air Mineral 3,5 Liter .....................55
Tabel 4.5 Perbandingan Produksi Mesin Menggunakan Kontrol Logika
Fuzzy dengan Kontrol On-Off ............................................................57
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Tabel Pengujian Catu Daya .........................................................61
Lampiran 2 Tabel Pengujian Kejernihan Air Teh ..........................................61
Lampiran 3 Tabel Pengujian Kekeruhan Air The ..........................................62
Lampiran 4 Tabel Pengujian Kadar Gula .......................................................62
Lampiran 5 Tabel Pengujian Aktuator ...........................................................62
Lampiran 6 Tabel Pengujian Kontrol Logika Fuzzy 1 ...................................63
Lampiran 7 Tabel Pengujian Kontrol Logika Fuzzy 2 ...................................64
Lampiran 8 Tabel Hasil Pengujian Produksi ..................................................65
1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam dunia industri minuman, khususnya industri teh, dituntut agar dapat
memberikan kualitas yang terbaik pada produk teh yang dihasilkan. Agar
mendapatkan kualitas produk terbaik, proses produksi harus melewati beberapa
tahapan. Tahapan proses produksi minuman teh instan yang harus dilalui adalah
pemilihan bahan dasar teh, proses penyeduhan teh atau pemberian rasa teh, proses
pemberian kadar gula, serta proses pengisian kedalam kemasan. Proses pemilihan
bahan dasar dilakukan diluar plant pabrik dengan memilih daun teh, air mineral,
dan gula. Sedangkan untuk proses penyeduhan, pemberian rasa, kadar gula, dan
pengisian kedalam kemasan dilakukan di dalam plant produksi minuman teh.
Sistem kontrol yang terdapat dalam industri biasa disebut dengan otomasi
industri. Otomasi industri merupakan sistem yang dapat mengontrol proses
produksi dengan berbagai metode kontrol. Selain mengontrol suatu proses produksi
otomasi juga dapat memantau setiap kegiatan produksi. Plant produksi minuman
teh juga mengadopsi otomasi industri untuk menjalankan dan memantau segala
aktivitas produksi dalam keadaan normal maupun darurat.
Metode kontrol yang digunakan dalam proses produksi adalah kontrol PID
dan kontrol on-off. Kontrol PID menggunakan sensor sebagai umpan balik untuk
mencapai setting point yang diinginkan (close loop). Kontrol PID mengatur
aktuator dengan cara merekayasa respon transien untuk mencapai keadaan tunak
(steady state). Kontrol on-off salah satu metode kontrol yang menggunakan
perhitungan matematis secara penuh. Kontrol on-off tidak menggunakan sensor
sebagai umpan balik, sensor hanya digunakan sebagai alat pemantau saat proses
produksi berlangsung (open loop).
Selain kontrol PID dan on-off, metode kontrol berbasis logika fuzzy juga
dapat digunakan dalam proses produksi. Sama halnya dengan kontrol PID, kontrol
logika fuzzy memanfaatkan sensor sebagai umpan balik untuk menetukan hasil
keluaran dari proses produksi. Kontrol logika fuzzy dapat menentukan durasi kerja
dari aktuator yang digunakan dalam proses proses produksi. Selain menentukan
2
durasi kerja, kontrol logika fuzzy juga dapat bekerja secara adaptif jika terdapat
gangguan saat proses produksi.
Mesin pembuat air teh merupakan mini plant skala laboratorium dari real
plant industri minuman teh. Mesin pembuat air teh akan diberikan kontrol berbasis
logika fuzzy. Pemilihan kontrol logika fuzzy sebagai metode kontrol mesin
pembuat air teh karena sifat kontrol logika fuzzy yang adaptif dan close loop
control. Dengan dipilihnya kontrol logika fuzzy sebagai kontrol utama, mesin
pembuat air teh diharapkan menghasilkan produk yang sesuai dengan parameter
(kekeruhan dan kadar gula air teh) set point yang diinginkan.
1.2 Batasan Masalah
Batasan masalah dalam tugas akhir ini adalah:
1. Mikrokontroler yang digunakan adalah ATMega16;
2. Volume tangki water storage 20 liter, tangki proses kekeruhan teh 10 liter,
tangki sari teh 4 liter, tangki proses kadar gula 10 liter, tangki gula cair 4
liter, dan tangki air teh 25 liter;
3. Teh yang digunakan adalah sari teh cair;
4. Gula yang digunakan adalah gula cair;
5. Set point untuk kekeruhan dan kadar gula minuman teh menggunakan
standar kekeruhan dan kadar gula minuman teh kemasan Teh Gelas®
(selanjutnya disebut teh referensi);
6. Proses pemberian warna teh dan proses pemberian kadar gula bekerja secara
serial;
7. Proses pemberian kekeruhan teh menggunakan kontrol berbasis logika
fuzzy;
8. Proses pemberian kadar gula menggunakan metode takaran.
1.3 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari tugas akhir ini adalah:
1. Bagaimana merancang mesin pembuat minuman teh?
2. Bagaimana mendapatkan warna teh dan kadar gula yang sesuai dengan set
point menggunakan kontrol logika fuzzy?
3
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dari tugas akhir ini adalah:
1. Merancang mesin pembuat minuman teh berbasis mikrokontroler;
2. Mendapatkan warna dan kadar gula air teh sesuai dengan keinginan (set
point) menggunakan kontrol logika fuzzy;
3. Membandingkan hasil produksi mesin pembuat minuman teh dengan
produk teh referensi berdasarkan parameter kekeruhan dan kadar gula.
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah:
1. Mempelajari sistem produksi minuman teh kemasan;
2. Mempelajari sistem pemantauan pada proses produksi minuman teh
kemasan;
3. Mempelajari sistem kontrol pada proses produksi minuman teh kemasan;
4. Rancang bangun mesin pembuat air teh dengan hasil keluaran dapat
dibandingkan dengan parameter kadar gula dan kekeruhan pada teh
referensi;
5. Dapat merumuskan kontrol logika fuzzy yang sesuai dengan sistem
produksi minuman teh;
1.6 Metodologi Penelitian
Metodologi penelitian bertujuan untuk memberikan informasi kepada
pembaca apa saja yang dilakukan selama Tugas Akhir berlangsung. Dimulai dari
membaca studi literatur untuk menentukan teori dasar yang akan digunakan dalam
perancangan sistem keseluruhan. Tahap selanjutnya adalah pembuatan mesin
pembuat air teh. dalam pembuatan mesin pembuat air teh, tahap pertama adalah
membuat desain mesin sesuai dengan spesifikasi yang telah ditentukan dalam
rancangan. Setelah desain mesin selesai, tahap pembuatan mesin dilanjutkan
penyusunan perangkat keras sampai terbentuk mesin pembuat air teh. Setelah
proses pembuatan mesin selesai tahap selanjutnya adalah pemrograman yang
disesuaikan dengan algoritma kontrol logika fuzzy. Setelah pemrograman selesai,
4
program akan dibenamkan dalam ATMega 16 untuk selanjutnya akan dilakukan
pengujian program. Jika dalam pengujian hasil yang ditunjukan belum sesuai
dengan algoritma pemrograman, maka program akan dievalusi agar program sesuai
dengan algoritma. Apabila program sudah sesuai dengan algoritma akan berlanjut
pada tahap selanjutnya yaitu pengambilan data hasil produksi mesin pembuat air
teh. Selanjutnya data yang didapat dari hasil produksi akan dianalisis untuk
mendapatkan kesimpulan dari penelitian yang telah dilakukan. Gambar 1.1
merupakan diagram alir metodologi penelitian.
MULAI
STUDI LITERATUR
PEMBUATAN ALAT
PEMROGRAMAN
PENGUJIAN
SESUAI DENGAN ALGORITMA?
PENGAMBILAN DATA
ANALISIS
KESIMPULAN
SELESAI
TIDAKYA
Gambar 1.1 Diagram Alir Penelitian
5
1.7 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan terbagi atas lima bab, dengan penjelasan masing-
masing bab sebagai berikut.
BAB 1 PENDAHULUAN
Bab 1 menjelaskan tentang latar belakang dari tugas akhir. Selain latar
bekalang Bab 1 juga menjelaskan tentang batasan masalah agar penelitian dapat
difokuskan dalam batasan-batasan yang ada. Rumusan masalah tugas akhir
diberikan untuk merumuskan penelitian yang akan dijalankan. Selain ketiga hal
tersebut Bab 1 juga berisi tengan tujuan penelitian, manfaaat penelitian, metodologi
penelitian yang digunakan dalam penelitian, dan sistematika penulisan untuk
masing-masing bab.
BAB 2 LANDASAN TEORI
Bab 2 menjelaskan tentang teori-teori yang digunakan dalam penelitian.
Teori-teori yang terdapat pada Bab 2 nantinya akan dijadikan sebagai bahan rujukan
ketika terjadi hambatan dalam merancang sistem dan pengambilan data. Teori yang
terdapat dalam Bab 2 adalah teori tentang metode dan alat-alat yang digunakan
dalam penelitian tugas akhir.
BAB 3 PERANCANGAN SISTEM
Bab 3 menjelaskan tentang sistem kerja dari mesin yang akan digunakan
untuk penelitian tugas akhir. Bab 3 juga berisi desain dari mesin pembuat air teh.
Selain sistem kerja dan desain mesin Bab 3 juga berisi penggunaan metode kontrol
logika fuzzy pada mesin pembuat air teh. Dan pada bagian akhir Bab 3 menjelaskan
tentang tata cara pengambilan data, pengujian dari komponen mesin, dan pengujian
hasil produksi mesin.
BAB 4 HASIL IMPLEMENTASI DAN ANALISIS DATA
Bab 4 menjelaskan tentang hasil pengujian komponen dan produk dari
mesin pembuat air teh. Masing-masing komponen akan dianalasis kelayakan untuk
digunakan dalam rancangan mesin. Selain kelayakan komponen, pengujian
komponen juga digunakan untuk menganalsis daya yang dibutuhkan untuk
menjalankan mesin. Sedangkan untuk pengujian produk dari mesin mesin pembuat
teh digunakan untuk menganalisis tentang kelayakan penggunaan kontrol logika
fuzzy pada mesin pembuat air teh.
6
BAB 5 KESIMPULAN
Bab 5 menjelaskan tentang kesimpulan yang didapat dari analisis data dan
saran dari penelitian yang telah dilakukan. Kesimpulan berisi spesifikasi dari mesin
pembuat air teh dan perbandingan hasil produksi menggunakan kontrol logika
fuzzy dengan produksi manual menggunakan simpleks dan grafik. Kesimpulan dari
spesifikasi mesin pembuat air teh berisi daya minimum yang digunakan, tegangan
yang diperlukan, serta volume maksimum dan minum yang digunakan untuk
produksi mesin pembuat air teh. Sedangkan untuk perbadingan dengan metode
kontrol on-off, parameter perbandingan yang digunakan adalah kekeruhan dan
kadar gula air teh dari hasil produksi masing-masing metode kontrol.
7
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1 Logika Fuzzy
Logika fuzzy pertama kali diperkenalkan oleh Prof. Lotfi A. Zadeh pada
tahun 1965 . Dasar logika fuzzy adalah teori himpunan fuzzy. Pada teori himpunan
fuzzy, peranan derajat keanggotaan sebagai penentu keberadaan elemen dalam
suatu himpunan sangatlah penting. Nilai keanggotaan atau derajat keanggotaan atau
membership function menjadi ciri utama dari penalaran logika fuzzy tersebut [1].
Logika fuzzy dapat dianggap sebagai kotak hitam yang menghubungkan
antara ruang masukan dengan ruang keluaran. Kotak hitam tersebut berisi cara atau
metode yang dapat digunakan untuk mengolah data masukan menjadi data keluaran
dalam bentuk informasi yang baik.
Jika himpunan tegas (crisp) , nilai keanggotaan suatu item x dalam suatu
himpunajn A, yang sering ditulis dengan μA(x) , memiliki dua kemungkinan yaitu:
1. Satu(1), yang berarti bahwa suatu item menjadi anggota dalam suatu
himpunan.
2. Nol(0), yang berarti bahwa suatu item tidak menjadi anggota dalam suatu
himpunan.
Maka logika fuzzy adalah rentang nilai-nilai yang memiliki derajat
keanggotaan 0 sampai dengan 1. Suatu himpunan fuzzy A dalam semesta
pembicaraan U dinyatakan dengan fungsi keanggotaan (μA) yang nilainya berada
dalam interval [0,1] dapat dinyatakan dengan (μA) : U [0,1]
2.1.1. Fuzzifikasi
Fuzzifikasi adalah proses konversi variabel yang nilai kebenarannya bersifat
pasti dikonversi kedalam bentuk masukkan fuzzy. Hasil konversi menghasilkan
nilai linguistik yang ditentukan berdasarkan fungsi keanggotaan. Dalam proses
fuzzifikasi penentuan fungsi keanggotaan akan berpengaruh pada nilai linguistik
yang telah dibentuk. Fungsi keanggotaan akan digunakan untuk menentukan derajat
keanggotaan jika terdapat nilai crisp yang berada pada dua kondisi linguistik.
Fungsi Keanggotaan (membership function) adalah suatu kurva yang
8
menunjukkan pemetaan titik-titik input data ke dalam nilai keanggotaannya
(disebut dengan derajat keanggotaan) yang memiliki interval antara 0 sampai 1.
Salah satu cara yang dapat digunakan untuk mendapatkan nilai keanggotaan
adalah dengan melalui pendekatan fungsi. Ada beberapa fungsi yang bisa
digunakan. Gambar 2.1 merupakan fungsi keanggotaan dalam logika fuzzy.
Gambar 2.1 Derajat Fungsi Keanggotaan: a) Linier, b) Segitiga,
c) Trapesium, dan d) Bahu.
Fungsi keanggotaan pada gambar 2.1 adalah sebagai berikut:
1. Linier
0, x≤A dan x≥B
𝑥−𝐴
𝐵−𝐴, 𝐴 ≤x≤B
2. Segitiga
0, x≤A dan x≥C
𝑥−𝐴
𝐵−𝐴, 𝐴 ≤x≤B
𝐶−𝑥
𝐶−𝐵, 𝐵 ≤x≤C
9
3. Trapesium
0, x≤A dan x≥D
1, B≤x≤C
𝑥−𝐴
𝐵−𝐴, 𝐴 ≤x≤B
𝑑−𝑥
𝑑−𝑐, 𝑐 ≤x≤d
4. Bahu
0, x≤A dan x≥C
1, B≤x≤C
𝑥−𝐴
𝐵−𝐴, 𝐴 ≤x≤B
Dalam proses fuzzifikasi, fungsi keanggotaan dapat dikombinasikan untuk
membentuk derajat keanggotaan dalam linguistik yang berbeda. Gambar 2.2
merupakan fuzzifikasi kekeruhan teh dengan menggunakan kombinasi fungsi
keanggotaan trapesium dan bahu.
Gambar 2.2 Fuzzifikasi Kekeruhan Air Teh
2.1.2. Inferensi
Inferensi adalah proses rule base pada logika fuzzy. Rule base yang
dibentuk akan berpengaruh pada keputusan yang akan diambil oleh logika fuzzy.
10
Jika rule base yang dibentuk terdapat kesalahan saat pengambilan keputusan pada
suatu kondisi maka hasil dari perhitungan logika fuzzy akan jauh dari harapan.
Inferensi dilakukan ketika nilai keluaran sudah terbentuk. Contoh dalam
pemberian warna pada teh digunakan valve untuk mengatur seberapa banyak sari
teh yang akan digunakan dalam proses pengadukan. Valve akan bekerja selama t
sesuai dengan waktu yang ditentukan. Gambar 2.3 merupakan proses inferensi pada
pemberian warna teh.
Gambar 2.3 Fungsi Keanggotaan Keluaran Durasi Kerja Valve
Setelah menentukan fungsi keanggotaan keluaran, tahap selanjutnya dalam
inferensi adalah menentukan rule base. Dalam rule base terdapat tiga operator yang
bekerja. Operator dalam rule base inferensi adalah sebagai berikut:
1. Operator AND
Operator ini berhubungan dengan operasi interseksi pada himpunan.
µ– predikat sebagai hasil operasi dengan operator AND diperoleh dengan
mengambil nilai keanggotaan terkecil antar elemen pada himpunan-
himpunan yang bersangkutan.
𝜇𝐴∩𝐵 = min(𝜇𝐴[𝑥], 𝜇𝐵[𝑥] (1)
2. Operator OR
Operator ini berhubungan dengan operasi union pada himpunan. µ–
predikat sebagai hasil operasi dengan operator OR diperoleh dengan
mengambil nilai keanggotaan terbesar antar elemen pada himpunan-
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Der
ajat
Kea
ngg
ota
an
Detik
OFFV ONVSHORT ONVMED ONVLONG
BA C D
11
himpunan yang bersangkutan.
𝜇𝐴∪𝐵 = max(𝜇𝐴[𝑥], 𝜇𝐵[𝑥] (2)
3. Operator NOT
Operator ini berhubungan dengan operasi komplemen pada himpunan.
µ- predikat sebagai hasil operasi dengan operator NOT diperoleh dengan
mengurangkan nilai keanggotaan elemen pada himpunan yang
bersangkutan dari 1.
𝜇𝐴′ = 1 − 𝜇𝐴[𝑥] (3)
Dari fungsi keanggotaan fuzzifikasi dan durasi waktu kerja maka dibangun
rule base. Rule base yang dibangun adalah:
1. IF warna kekeruhan air teh COKLAT TUA then OFFV;
2. IF warna kekeruhan air teh COKLAT then ONVSHORT;
3. IF warna kekeruhan air teh COKLAT MUDA then ONVMED;
4. IF warna kekeruhan air teh PUTIH then ONVLONG.
2.1.3. Defuzzifikasi
Defuzzifikasi adalah proses untuk mendapatkan nilai keluaran numerik
dengan menerjemahkan nilai linguistik. Defuzzifikasi dipengaruhi oleh derajat
keanggotaan dari fungsi keanggotaan pada fuzzifikasi dan rule base inferensi yang
dibentuk. Metode defuzzifikasi yang digunakan adalah metode sugeno dengan
menggunakan weighted average untuk menetukan nilai keluaran dalam fungsi
keanggotaan keluaran. Persamaan 4 merupakan persamaan yang digunakan untuk
proses defuzzifikasi.
(4)
dengan :
Y1 = waktu kerja solenoid valve
Onvlong = derajat keanggotaan onvlong
Onvmed = derajat keanggotaan onvmed
Onvshort = derajat keanggotaan onvshort
Offv = derajat keanggotaan offv
Y1=𝑜𝑛𝑣𝑙𝑜𝑛𝑔(𝐷)+𝑜𝑛𝑣𝑚𝑒𝑑(𝐶)+𝑜𝑛𝑣𝑠ℎ𝑜𝑟𝑡(𝐵)+𝑜𝑓𝑓𝑣(𝐴)
𝑜𝑛𝑣𝑙𝑜𝑛𝑔+𝑜𝑛𝑣𝑚𝑒𝑑+𝑜𝑛𝑣𝑠ℎ𝑜𝑟𝑡+𝑜𝑓𝑓𝑣
12
2.2 Mikrokontroler
Mikrokontroler adalah sebuah chip yang berfungsi untuk mengontrol
rangkaian elektronik. Kerja utama dari mikrokontroler dengan menjalankan
program yang dimasukkan kedalam chip. Mikrokontroler tersusun atas CPU
(Central Processing Unit), port I/O, RAM (Random Access Memory), ROM (Read
Only Memory), Timer and Counter, serta pendukung ADC (Analog to Digital
Converter) dan DAC (Digital to Analog Converter) yang saling terintegrasi[2].
2.2.1 Mikrokontroler ATMEL AVR (ATMEGA16)
Salah satu mikrokontroler yang banyak digunakan saat ini yaitu
mikrokontroler AVR. AVR adalah mikrokontroler RISC (reduce Instrucition Set
Compute) 8 bit berdasarkan arsitektur Hardvard, yang dibuat oleh Atmel pada
tahun 1996. AVR mempunyai kepanjangan Advanced Versatile RISC atau Alf and
Vegard’s Risc processor yang berasal dari nama dua mahasiswa Norwegian
Institute of Technology (NTH), yaitu Alg-Egil Bogen dan Vegard Wollan.
AVR memiliki keunggulan dibandingkan dengan mikrokontroler lain,
keunggulan mikrokontroler AVR yaitu AVR memiliki kecepatan eksekusi program
lebih cepat karena sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 siklus clock, lebih
cepat dibandingkan dengan mikrokontroler MCS51 yang memiliki arsitektur CISC
(Complex Instruction Set Computer) dimana mikrokontroler MCS51 membutuhkan
12 siklus clock untuk mengeksekusi I instruksi. Selain itu mikrokontroler AVR
memiliki fitur lengkap (ADC internal, EEPROM internal, Timer/Counter,
Watchdog Timer, PWM, Port I/O, komunikasi serial, Komparator, I2C), sehingga
dengan fasilitas yang lengkap ini programmer dan designer dapat menggunakannya
untuk berbagai apliksai sistem elektronika. Secara umum mikrokontroler AVR
dapat dikelompokkan menjadi 3 kelompok, yaitu AT90Sxx, ATMega, dan ATtiny.
Table 2.1 Jenis Mikrokontroler AVR
Mikrokontroler AVR Memori
Tipe Jumlah pin Flash EEPROM SRAM
TinyAVR 8-32 1-2K 64-128 0-128
AT90Sxx 20-44 1-8K 128-512 0-1K
ATMega 32-64 8-128K 512-4K 512-4K
13
Pemrograman mikrokontroler AVR dapat menggunakan low level language
(assembly) dan high level language (C, Basic, Pascal, JAVA, dan lain-lain)
tergantung compiler yang digunakan. Bahasa Assembler mikrokontroler AVR
memiliki kesamaan instruksi, sehingga jika pemrograman satu jenis mikrokontroler
AVR sudah dikuasai, maka akan dengan mudah menguasai pemrograman secara
keseluruhan mikrokontroler jenis AVR. Namun bahasa Assembler relatif lebih sulit
dipelajari daripada bahasa C. Untuk pembuatan suatu proyek yang besar akan
memakan waktu yang lama, serta penulisan programnya akan panjang. Sedangkan
bahasa C memiliki keunggulan dibanding bahasa Assembler yaitu independent
terhadap perangkat keras serta lebih mudah untuk menangani project yang besar.
Bahasa C memiliki keuntungan-keuntungan yang dimiliki oleh bahasa mesin
(assembly), hampir semua operasi yang didapat dilakukan oleh bahasa mesin, dapat
dilakukan oleh bahasa C dengan penyusunan program yang lebih sederhana dan
mudah. Bahasa C sendiri sebenarnya terletak diantara bahasa tingkat tinggi dan
assembly.
Pada praktik pemrograman mikrokontroler yang digunakan yaitu
ATMega16 dan software compiler-nya digunakan Code Vision AVR. Alur
pemrograman mikrokontroler AVR dapat dilihat pada gambar 2.4.
Gambar 2.4 Alur Program CodeVision[2].
ATMega16 mempunyai berbagai macam fitur untuk medukung
pemrograman. Berikut adalalah fitur-fitur yang dimiliki oleh ATMega16.
1. Mikrokontroler AVR 8 bit
2. Arsitektur RISC dengan throughput mencapai 16 MIPS pada frekuensi
16MHz
3. Kapasitas flash memori 16KB, EEPROM 512 B, dan SRAM 1KB
14
4. Port I/O 32 pin
5. CPU dengan 32 register
6. Unit iterupsi internal dan eksternal
7. Port USART untuk komunikasi serial
8. Fitur Peripheral
Timer/Counter
Real Time Counter dengan osilator tersendiri
PWM (Pulse With Module)
Channel ADC (Analog Digital Converter)
Comparator
2.2.2 Konfigurasi pin
ATMega16 mempunyai 40 pin dengan masing-masing pin mempunyai
fungsi yang berbeda. Pin pada ATMega 16 dihubungkan keaktuator dan sensor.
Selanjutnya aktuator dan sensor akan digunakan sebagai perangkat kontrol. Tabel
2.2 merupakan konfigurasi dan fungsi pin ATMega 16. Gambar 2.5 adalah desain
konfigurasi pin ATMega 16.
Tabel 2.2 Konfigurasi dan Fungsi Pin ATMega16
Pin Port Fungsi
1-8 B0-B7 Pin input/output dua arah
9 RESET Pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroler
10 VCC Pin yang berfungsi sebagai masukan catu daya
11 dan
31
GND Pin Ground
12 dan
13
XTAL1
dan
XTAL2
Pin masukan clock eksternal
14-21 D0-D7 Pin input/output dua arah
22-29 C0-C7 Pin input/output dua arah
30 AVCC Pin masukan tegangan ADC
32 AREF Pin masukan tegangan referensi ADC
33-40 A0-A7 Pin input/output dua arah dan pin masukan ADC
15
Gambar 2.5 Konfigurasi Pin ATMega16[2].
2.3 Motor Arus Searah
Motor DC adalah perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik
menjadi energi mekanik[3]. Motor DC memerlukan suplai tegangan searah pada
kumparan medan untuk diubah menjadi energi mekanik. Kumparan medan pada
motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut
rotor (bagian yang berputar). Jika terjadi putaran pada kumparan jangkar dalam
pada medan magnet, maka akan timbul tegangan (GGL) yang berubah-ubah arah
pada setiap setengah putaran, sehingga menghasilkan tegangan bolak-balik. Prinsip
kerja dari arus searah adalah membalik phasa tegangan dari gelombang yang
mempunyai nilai positif dengan menggunakan komutator, dengan demikian arus
yang berbalik arah dengan kumparan jangkar yang berputar dalam medan magnet.
Bentuk motor paling sederhana memiliki kumparan satu lilitan yang bisa berputar
bebas di antara kutub-kutub magnet permanen. Gambar 2.6 merupakan komponen
dari motor DC.
Gambar 2.6 Komponen Motor Arus Searah[3].
16
Komponen motor arus searah pada gambar 2.6 meliputi:
1. Kumparan medan, dialiri arus medan eksitasi untuk menghasilkan medan
magnet yang akan memotong kumparan jangkar.
2. Kumparan jangkar, untuk mengimbaskan ggl pada konduktor-konduktor
yang terletak pada alur-alur jangkar .
3. Komutator, alat untuk memindahkan arus dari satu rangkaian ke rangkaian
lain.
4. Sikat-sikat, alat untuk menghubungkan bagian yang berputar dengan bagian
yang diam.
5. Poros adalah bagian yang berputar, pada generator digerakan oleh
penggerak mula (prime mover), pada motor dihubungkan ke beban.
6. Celah udara, ruangan antara bagian diam dan bagian yang bergerak,
memungkinkan berputarnya jangkar dalam medan magnet.
7. Kipas, untuk membantu pendinginan karena rugi-rugi daya menimbulkan
panas disekitar mesin.
Motor DC disebut berpenguat terpisah atau penguat bebas karena rangkaian
jangkar dan medan berasal dari sumber yang terpisah merupakan rangkaian mesin
arus searah bepenguat terpisah. Arah panah keluar menunjukkan bahwa mesin
berfungsi sebagai generator, dapat menghasilkan arus listrik menuju beban. Vt
tegangan keluaran yang dihasilkan oleh generator. Arah panah ke dalam
menunjukkan bahwa mesin berfungsi sebagai motor. Tegangan masukan Vt
menimbulkan arus menuju ke jangkar mesin. Gambar 2.7 merupakan rangkaian
pengganti untuk motor arus searah
Va=I x Ra
If
DC
Ea Vt
Gen
Motn
Ф
Gambar 2.7 Rangkaian Pengganti Motor Arus Searah[3]
17
2.4 Sensor
Sensor adalah suatu perangkat yang mendeteksi adanya perubahan besaran
fisik atau kimia. Perangkat yang mengubah besaran fisik atau kimia menjadi
besaran listrik (sinyal elektrik) disebut transduser. Sensor yang akan digunakan
untuk tugas akhir ini adalah sensor suhu, sensor level cairan dan sensor intensitas
cahaya yang kemudian diubah menjadi transduser kekeruhan (turbidity
transduser).
2.4.1 Sensor Suhu (LM35)
Sensor suhu adalah sensor yang digunakan untuk melakukan pengukuran
suhu. Dimana prinsip kerjanya adalah mengubah energi panas menjadi energi
listrik[4]. Sensor suhu mempunyai berbagai jenis, yaitu Bimetalic Temperature
Sensor, Resistance Temperature Detectors, Thermistor, Thermocouple, dan
Integrated Circuit Temperature Sensor. Jenis sensor suhu yang digunakan untuk
tugas akhir adalah .Integrated Circuit Temperature Sensor. IC yang digunakan
adalah LM35.
IC LM35 merupakan sensor suhu yang berbentuk rangkaian integrasi dan
mempunyai keluaran berupa tegangan yang berubah linier dan proporsional
terhadap suhu (satuan celcius) yaitu 10 mV/°C. LM35 tidak memerlukan kalibrasi
eksternal untuk menghasilkan akurasi ±0.25°C pada suhu ruangan. Berikut adalah
karakteristik dari IC LM35:
1. Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan
suhu 10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius;
2. Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5 ºC pada suhu 25 ºC;
3. Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC;
4. Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt;
5. Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA;
6. Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari
0,1 ºC pada udara diam;
7. Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA;
8. Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.
18
Gambar 2.8 Pin LM35[4]
Gambar 2.8 menunjukan bentuk dari LM35 tampak depan. Pin Vcc
berfungsi sebagai sumber tegangan kerja dari LM35, pin Output atau tengah
digunakan sebagai tegangan keluaran dengan tegangan operasi sensor LM35 yang
dapat digunakan antar 4 Volt sampai 30 Volt. Sedangkan pin GND adalah pin
ground. Keluaran sensor ini akan naik sebesar 10 mV/°C sehingga diperoleh
persamaan sebagai berikut.
𝑉𝐿𝑀35 = 𝑠𝑢ℎ𝑢𝑥10𝑚𝑉 (5)
Vout adalah tegangan keluaran sensor yang linear terhadap suhu, yaitu 10 mV/°C.
2.4.2 Sensor Intensitas Cahaya (Light Dependent Resistor/LDR)
Sensor cahaya adalah sensor yang berfungsi mengubah besaran cahaya
menjadi besaran listrik. Dengan kata lain, besarnya cahaya yang masuk kedalam
sensor tersebut akan diubah menjadi listrik dan nilainya dapat dihitung. Salah satu
contoh sensor cahaya adalah sensor LDR (Light Dependent Resistor). Jika
intensitas cahaya yang masuk kedalam sensor LDR tersebut semakin kecil, maka
resistansinya akan semakin besar demikian juga sebaliknya jika intensitas cahaya
yang masuk semakin besar maka resistansinya akan semakin kecil. Satuan sensor
LDR adalah Ohm. Gambar 2.9 merupakan gambar sensor LDR sedangkan gambar
2.10 adalah gambar rangkaian pengganti sensor LDR.
19
Gambar 2.9 Sensor LDR
Gambar 2.10 Rangkaian Sensor LDR[2]
Berdasarkan Hukum Ohm bahwa 𝑉 = 𝐼𝑥𝑅. Ini dapat dikatakan bahwa
nilai resistansi R tidak tergantung terhadap nilai I atau V. Dengan demikian nilai
resistansi R adalah bergantung terhadap nilai resistansi R yang diberikan. Jika
dilihat dari rangkaian, nilai tegangan sumber V sudah ditetapkan. Dengan
demikian, variabel yang berubah adalah besar arus I. Sehingga hukum Ohm
dituliskan menjadi
𝐼 =𝑉
𝑅 (6)
Dan karena RLDR dan R2 disusun secara seri, dan sistem di atas hanya terdiri atas
satu loop. Maka nilai R = RLDR + R2 dan rumusnya menjadi
𝐼 = 𝑉
𝑅𝐿𝐷𝑅+𝑅2 (7)
Maka, 𝑉𝑜𝑢𝑡 dapat dipenuhi dengan persamaan
𝑉𝑜𝑢𝑡 = 𝐼𝑥𝑅𝐿𝐷𝑅 (8)
𝑉𝑜𝑢𝑡 =𝑅2
𝑅2+𝑅𝐿𝐷𝑅𝑥𝑉𝑖𝑛 (9)
Rangkaian resistor gambar 2.10 disebut sebagai Rangkaian Pembagi Tegangan.
20
2.5 Relay
Relay adalah komponen elektronika yang berupa saklar elektronik yang
digerakkan oleh arus listrik. Secara prinsip, relay merupakan tuas saklar dengan
lilitan kawat pada batang besi atau solenoid di dekatnya. Ketika solenoid dialiri
arus listrik, tuas akan tertarik karena adanya gaya magnet yang terjadi pada
solenoid sehingga kontak saklar akan menutup. Pada saat arus dihentikan, gaya
magnet akan hilang, tuas akan kembali ke posisi semula dan kontak saklar kembali
terbuka. Relay biasanya digunakan untuk menggerakkan arus atau tegangan yang
besar, misalnya peralatan listrik 4 ampere AC 220 V dengan memakai arus atau
tegangan yang kecil, misalnya 0.1 ampere 12 Volt DC. Relay yang paling
sederhana adalah relay elektromekanis yang memberikan pergerakan mekanis saat
mendapatkan energi listrik. Secara sederhana relay elektromekanis ini
didefinisikan sebagai berikut [5]:
Alat yang menggunakan gaya elektromagnetik untuk menutup atau
membuka kontak saklar.
Saklar yang digerakkan secara mekanis oleh energi listrik.
Dalam pemakaian relay yang digerakkan dengan arus searah dilengkapi
dengan sebuah dioda yang diparalel dengan lilitan dan dipasang terbalik yaitu
anoda pada tegangan (-) dan katoda pada tegangan (+). Ini bertujuan untuk
mengantisipasi sentakan listrik yang terjadi pada saat relay berganti posisi dari on
ke off agar tidak merusak komponen di sekitarnya.
Konfigurasi dari kontak-kontak relay ada dua jenis, yaitu
Normally Open (NO), apabila kontak-kontak tertutup saat relay dicatu.
Normally Closed (NC), apabila kontak-kontak terbuka saat relay dicatu.
Penggunaan relay perlu memperhatikan tegangan pengontrolnya serta
kekuatan relay mencatu arus atau tegangan. Biasanya ukuran tertera pada badan
relay. Misalnya relay 12 Vdc, 4 A 220Vac, artinya tegangan yang diperlukan
sebagai pengontrolnya adalah 12 Vdc dan mampu mencatu arus listrik maksimal
sebesar 4 ampere pada tegangan 220 Vac. Sebaiknya relay difungsikan 80% saja
dari kemampuan maksimalnya agar lebih aman dan lebih rendah. Gambar 2.11
adalah gambar konfigurasi pin relay.
21
Gambar 2.11 Konfigurasi Pin Relay[5]
2.6 Pompa
Pompa adalah sebuah alat yang berfungsi untuk mengalirkan fluida dari
tempat rendah ke tempat yang tinggi. Pompa mengadopsi prinsip motor induksi
satu fasa. Prinsip kerja motor AC hampir sama dengan motor DC. Motor AC
memiliki rotor sangkar (seperti motor DC) dan stator. Bagian stator memiliki dua
jenis lilitan,yakni lilitan utama (main winding) dan lilitan bantu (auxiliary
winding)[3].Lilitan utama menghasilkan fluksi utama, keluar dari kutub utara
masuk ke kutub selatan. Lilitan bantu beroperasi pada selang waktu tertentu ketika
motor mulai akan berputar. Jumlah kutub lilitan utama sama dengan jumlah kutub
yang dimiliki lilitan bantu. Sepeti pada motor DC, motor AC pun memiliki
kecepatan sinkron dengan rumus :
ns=120𝑓
𝑃 (10)
dan perbedaan kecepatan antara kecepatan putar motor dan ns disebut slip (S)
dinyatakan dengan :
S = (ns –nr)/ns (11)
dimana :
ns= kecepatan sinkron (rpm)
nr= kecepatan rotor (rpm)
f= frekuensi listrik (Hertz)
p= banyak kutub.
Kemudian motor AC dimodifikasi dengan menambahkan kipas yang
digunakan untuk menghasilkan daya sentripugal. Karena adanya daya sentripugal
ini air akan tersedot melalui drawn in hole (lubang penyedot) dan air akan
22
dikeluarkan melalui lubang discharged hole (lubang keluar). Gambar 2.12
merupakan motor AC yang dimodifikasi sehingga berfungsi sebagai pompa air.
Gambar 2.12 Modifikasi Motor AC sebagai Pompa Air[3]
2.7 Tubular Heater
Tubular Heater adalah jenis pemanas elektrik yang fungsinya untuk
menghasilkan panas yang berasal dari sumber listrik. Heater ini sudah sangat
umum digunakan dalam kehidupan sehari-hari contohnya dalam hal pemanas air
elektrik yang menggunakan tubular heater sebagai pemanas. Kerja tubular heater
pada umumnya dengan mengubah energi listrik menjadi energi panas melalui
sebuah media logam khusus[6]. Biasanya untuk mengubah tingkat derajat
panasnya dengan cara mengubah tegangan secara naik maupun turun yang
mengalir ke media logam tersebut. Sumber tegangan yang digunakan untuk heater
biasanya sumber 220VAC. Ada juga yang bersumber tegangan DC tetapi harus
banyak pertimbangan dalam hal temperatur dan tegangan yang dipakai pada heater
tersebut. Dengan alasan itulah kebanyakan heater menggunakan tegangan AC.
Di dunia industri, heater lebih banyak lagi difungsikan sebagai proses
produksi dari suatu produk yang dihasilkan oleh pabrik tersebut. Misalnya sebuah
industri permen yang sejak tahap awal menggunakan heater untuk proses
produksinya. Begitu pula di tahap akhir industri permen juga menggunakan heater
untuk proses pengepakan hingga tampak menarik dan laku untuk dijual. Berikut
adalah jenis – jenis heater yang sering diproduksi.
1. Water heater adalah heater yang difungsikan untuk memanaskan air.
Contoh heater untuk air ini adalah immersion heater;
23
2. Air heater adalah heater yang difungsikan untuk memanaskan udara.
Contoh heater untuk udara adalah tubular fin heater yang aplikasinya
adalah untuk pemanas ruangan;
3. Oil heater adalah heater yang difungsikan untuk memanaskan media oli
untuk keperluan suatu hal. Contoh penggunaan heater oli ini adalah untuk
mesin hotpress atau mesin pembuat kayu berlapis yang biasanya disebut
triplex.
Gambar 2.13 merupakan gambar turbular heater yang digunakan untuk
memanaskan air mineral.
Gambar 2.13 Tubular Heater[6]
2.8 Solenoid Valve
Solenoid valve adalah katup yang digerakan oleh energi listrik, mempunyai
kumparan sebagai penggeraknya yang berfungsi untuk menggerakan piston yang
dapat digerakan oleh arus AC maupun DC, solenoid valve atau katup solenoida
mempunyai lubang keluaran (outlet port), lubang masukan (inlet port), dan lubang
pembuangan (exhaust). Lubang masukan berfungsi sebagai terminal atau tempat
cairan masuk dan lubang keluaran berfungsi sebagai terminal atau tempat cairan
keluar yang dihubungkan ke beban sedangkan lubang pembuangan berfungsi
sebagai saluran untuk mengeluarkan cairan yang terjebak saat piston bergerak atau
pindah posisi ketika solenoid valve bekerja[7].
Prinsip kerja dari solenoid valve atau katup solenoida yaitu katup listrik
yang mempunyai koil sebagai penggeraknya dimana ketika koil mendapat supply
tegangan maka koil tersebut akan berubah menjadi medan magnet sehingga
menggerakan piston pada bagian dalamnya ketika piston berpindah posisi maka
pada lubang keluaran dari solenoid valve akan keluar cairan yang berasal dari
24
supply. Pada umumnya solenoid valve mempunyai tegangan kerja 100/200 VAC
namun ada juga yang mempunyai tegangan kerja DC.
Gambar 2.14 Bagian Solenoid Valve[7]
Keterangan gambar 2.14 adalah
1. valve body;
2. terminal masukan (Inlet Port);
3. terminal keluaran (Outlet Port);
4. koil (coil solenoid);
5. kumparan gulungan;
6. kabel supply tegangan;
7. plunger;
8. spring;
9. lubang (exhaust).
Prinsip kerja solenoid valve menurut gambar 2.14 adalah fluida mengalir
melalui inlet port. Jika tidak ada tegangan listrik untuk menggerakkan coil, maka
fluida akan tertahan di inlet port. Tegangan yang dialirkan ke solenoid valve
tersebut adalah melalui kabel tegangan yang berada dekat dengan kumparan
gulungan. Jika diberi tegangan, maka akan timbul medan magnet pada kumparan
yang berfungsi untuk menarik plunger ke atas agar fluida yang berada pada inlet
port berpindah ke output port melalui exhaust. Fungsi spring yang berada dalam
coil adalah menahan gerakan plunger. Pada saat plunger ditarik ke atas karena
25
adanya medan magnet, maka plunger tidak langsung menyentuh langit-langit coil
yang dapat menyebabkan plunger rusak. Sebenarnya terbukanya plunger tidak
hanya karena adanya medan magnet, tetapi juga adanya tekanan fluida yang
mengalir pada input port. Semakin besar tekanan fluida pada input port, maka
semakin besar juga plunger terbuka. Untuk masalah tegangan yang dipakai, dapat
menggunakan tegangan 220VAC atau biasanya 24V untuk tegangan DC.
2.9 Refractometer Brix
Refraktometer tipe brix adalah alat yang digunakan untuk mengukur kadar
atau konsentrasi gula pada bahan terlarut. Prinsip kerja dari refraktometer adalah
memanfaatkan fenomena refraksi cahaya melalui perbandingan kecepatan cahaya
dalam udara dengan kecepatan cahaya dalam zat yang disebut indeks bias. Indeks
bias berfungsi untuk mengidentifikasi zat kemurnian. Pengukuran didasarkan atas
prinsip cahaya yang masuk melalui prisma yang hanya bisa melewati bidang batas
antara cairan dan prisma dengan sudut yang terletak dalam batas-batas tertentu yang
ditentukan oleh sudut batas antara cairan dan permukaan prisma[8]. Gambar 2.15
merupakan gambar refractometer tipe brix.
Gambar 2.15 Refractometer Brix[8]
26
BAB 3
PERANCANGAN SISTEM
3.1 Perancangan Mesin Pembuat Air Teh (Hardware)
Sebelum pengerjaan perangkat keras (hardware) perlu diketahui terlebih
dahulu tentang alur produksi mesin pembuat teh. Pada gambar 3.1 merupakan
diagram alir dari mesin pembuat teh.
Gambar 3.1 Diagram Blok Mesin Pembuat Teh
Proses produksi teh pada gambar 3.1 menjadi acuan untuk merancang
hardware mesin pembuat teh. Tahap pengerjaan hardware yang harus dilakukan
menurut alur produksi adalah sebagai berikut:
1. Tangki penyimpanan air mineral, digunakan sebagai reservoir dan
merupakan sebagai salah satu bahan baku dalam membuat air teh. Air
mineral yang terdapat dalam reservoir akan didistribusikan ke tangki proses
pemberian warna teh dengan menggunakan pompa.
2. Tangki sari teh cair. Tangki ini digunakan untuk menyimpan sari teh sebagai
bahan dasar pemberian warna dan rasa pada air teh. Proses distribusi menuju
tangki proses pemberian warna teh memanfaatkan gaya gravitasi dan
menggunakan valve.
27
3. Tangki proses pemberian warna teh. Pada tangki ini, proses pemberian rasa
dan warna teh akan dilakukan. Pada tangki ini terdapat proses pemanasan
dan pengadukan sari teh cair. Untuk memanaskan air digunakan tubular
heater dan untuk pengadukan menggunakan mixer yang dirancang dengan
memodifikasi motor DC. Selain aktuator, pada tangki ini terdapat sensor
LDR, sensor suhu, dan sensor level cairan. Sensor LDR berfungsi sebagai
feedback untuk terus melanjutkan proses pemberian warna teh atau
menghentikan proses yang berarti warna teh sesuai dengan yang ditetapkan.
Sensor suhu digunakan untuk mengetahui kondisi temperatur aktual cairan.
Sensor level cairan digunakan untuk mengetahui level cairan dan digunakan
sebagai feedback untuk memulai proses pemberian warna teh atau
menghentikan proses jika level cairan melebihi batas yang ditentukan dalam
produksi. Setelah proses pemberian warna teh selesai, cairan teh tawar akan
didistribusikan ke tangki pemberian kadar gula memanfaatkan gaya
gravitasi dan menggunakan valve.
4. Tangki gula cair. Tangki ini digunakan untuk menyimpan gula cair sebagai
bahan untuk memberikan kalori dan rasa manis pada minuman teh. Proses
distribusi menuju tangki proses pemberian rasa manis memanfaatkan gaya
gravitasi dan menggunakan valve.
5. Tangki proses pemberian kadar gula. Pada tangki ini, akan diisi teh tawar
dari proses pemberian warna teh yang telah berakhir serta gula cair. Pada
tangki ini akan dilakukan proses pengadukan gula cair dengan air teh tawar
menggunakan mixer yang dirancang seperti mixer pada tangki pemberian
warna teh. Selain mixer terdapat sensor level yang fungsinya sama dengan
sensor level yang terdapat pada tangki proses pemberian warna teh. Setelah
proses pada tangki ini berakhir, air teh manis akan didistribusikan menuju
tangki penyimpanan teh dengan menggunakan pompa.
6. Tangki penyimpanan teh. Tangki ini digunakan untuk menampung air teh
hasil produksi.
Dari tahap-tahap pengerjaan diatas, maka rancangan untuk hardware dibuat seperti
pada gambar 3.2.
28
Gambar 3.2 Piping and Instrument Diagram Mesin Pembuat Air Teh
Tabel 3.1 Spesifikasi Perangkat Keras
NO NAMA
BARANG
DESKRIPSI SPESIFIKASI JUMLAH
1 Rangka Untuk rangka mesin
pembuat air teh
Rangka besi 1 set
2 Pipa ½” Untuk media aliran Pipa bening
akuarium dan pipa
pavalon
1 set
3 Relay Untuk relay alat – alat
yang bersumber AC
Input : 5VDC
Output : 220VAC
dan 24VDC 10A
11 buah
4 Kabel
wiring
Untuk wiring
mikrokontroler dan alat –
alat yang digunakan
dalam penelitian
Kabel tunggal
Kabel serabut
1 set
5 Mikrokon-
troler
Mikrokontroler
ATMEGA16
Tegangan : 5V
Clock : 11.0592
MHz
1 buah
6 Tangki 1 Tangki Penyimpanan Air
Mineral 20 liter 1 buah
7 Tangki 2 Tangki Pencampuran Teh 10 liter 1 buah
8 Tangki 3 Tangki Teh Serbuk 4 liter 1 buah
9 Tangki 4 Tangki Pencampuran
Gula 10 liter 1 buah
29
Tabel 3.1 Spesifikasi Perangkat Keras (lanjutan)
NO NAMA
BARANG DESKRIPSI SPESIFIKASI JUMLAH
10 Tangki 5 Tangki Air Gula 4 liter 1 buah
11 Tangki 6 Tangki Penyimpanan Teh 25 liter 1 buah
12 Valve
Sebagai katup buka-tutup
antar tangki
Valve 1, valve valve 2,
valve 3, valve 4, dan valve
5
Solenoid valve
FORSTONE
½”
24 VDC
± 60 0C
50 – 60 Hz
5 buah
13 Pompa
Untuk menaikkan air ke
Tangki 2 dan Tangki 6
Pompa 1 dan Pompa 2
RS-9500
30 watt
50 – 60 Hz
220V
½”
1,6 meters
2100 L/H
2 buah
14 Heater Untuk memanaskan teh
yang ada di Tangki 2
Tubular Heater
PHILIPS
50 – 60 Hz
220V
177 0C
1 buah
15 Motor DC Untuk menggerakkan
Mixer 1 dan Mixer 2
Mini Motor DC
12 VDC
520 rpm
2 buah
16
Sensor
Tempera-
tur
Untuk mendeteksi suhu
yang ada di Tangki 2 dan
Tangki 4
LM 35
Celcius
4 – 30 VDC
-55 0C – 150 0C
± 10mV/0C
0,5 0C
2 buah
17 Sensor
Level Air
Untuk mendeteksi keadaan
air pada Tangki 2 dan
Tangki 4
Dengan
menggunakan
tembaga kabel
tunggal
2 buah
Penghitungan konsumsi daya dilakukan untuk mengetahui daya yang
dibutuhkan mesin dalam kondisi on. Penghitungan dilakukan dengan cara
menganalis daya perkomponen yang digunakan dalam mesin. Pada tabel 3.2
merupakan daya yang dibutuhkan oleh setiap komponen yang terdapat dalam
mesin.
30
Tabel 3.2 Konsumsi Daya Komponen Mesin Pembuat Air Teh
Proses Komponen
aktif
Jumlah
komponen
Daya (Watt) Jumlah daya
(watt)
Proses
Pemberian
Warna Teh
Sistem
minimum
1 1
116,54 Solenoid
valve
2 10,77
Mixer 1 3
Heater 1 60
Pompa 1 30
Relay 5 0,2
Proses
Pemberian
Kadar Gula
Sistem
minimum
1 1
26,14 Solenoid
valve
2 10,77
Mixer 1 3
Relay 3 0,2
Distribisi ke
Tangki
Penyimpanan
Air Teh
Sistem
minimum
1 1
42,17 Solenoid
valve
1 10,77
Pompa 1 30
Relay 2 0,2
Dalam proses produksi tidak semua komponen on secara bersamaan. Dalam
proses pemberian warna teh yang didasarkan pada kekeruhan komponen yang on
adalah mikrokontroler ATMega 16, satu pompa, dua solenoid valve, satu motor arus
searah, satu heater, dan lima relay. Dalam proses pemberian kadar gula komponen
yang on adalah mikrokontroler ATMega 16, dua solenoid valve, satu motor arus
searah, dan tiga relay. Sedangkan dalam proses distribusi ke tangki penyimpanan
air teh komponen yang digunakan adalah mikrokontroler ATMega 16, satu valve,
satu pompa, dan dua relay.
Untuk setiap sensor yang digunakan tidak disertakan dalam penghitungan
karena sudah termasuk dalam mikrokontroler ATMega 16. Dari tabel 3.2
penggunaan daya terbesar terdapat pada proses pemberian warna air teh. Daya
terbesar ini adalah daya minimum yang harus disediakan untuk menjalankan mesin
pembuat air teh. Jadi daya yang harus disediakan untuk menjalankan mesin
pembuat air teh adalah 116,54 Watt.
31
3.2 Diagram Alir Proses Produksi Mesin Teh
Setelah membuat sistem dan menentukan alat yang digunakan, maka
langkah selanjutnya adalah menentukan alur kerja. Diagram alur kerja ini berfungsi
sebagai pemberi informasi bagaimana alur kerja dari mesin pembuat minuman teh
yang dibuat. Alur kerja yang dimaksud adalah alur kerja yang detail, mulai dari
masukan yang diterima, proses, dan sampai pada keluaran atau produksi yang
dihasilkan. Pada gambar 3.3 adalah diagram alur kerja mesin pembuat minuman
teh.
MULAI
PENGISIAN AIR MINERAL
PROSES PEMBERIAN KEKERUHAN TEH
SESUAI DENGAN SET POINT?
PROSES PEMBERIAN KADAR GULA
KADAR GULA SESUAI?
PRNGISIAN TANGKI PENYIMPAN AIR TEH
SELESAI
SOLENOID VALVE BEKERJA SESUAI PERINTAH FUZZY
SOLENAID VALVE BEKERJA SESUAI
TAKARAN
TIDAK
YA
TIDAK
YA
Gambar 3.3 Diagram Alir Proses Produksi Air Teh
32
Keterangan dari gambar 3.3 adalah sebagai berikut:
1. Proses produksi berjalan dimulai dari pengisian air mineral. Air mineral
sebelumnya telah disimpan pada tangki 1 kemudian akan dialirkan kedalam
tangki 2 untuk proses pemberian rasa dan warna teh.
2. Setelah proses pengisian air selesai, maka valve pada tangki 2 akan bekerja
sesuai dengan perintah kontrol logika fuzzy, sedangkan untuk heater dan
mixer bekerja secara konstan (on-off control). Jika warna teh sudah sesuai
dengan yang diinginkan (set point), maka air teh akan dialirkan ke tangki 4.
Namun jika air teh belum sesuai dengan set point, proses akan tetap
berlanjut dengan valve bekerja sesuai dengan perintah kontrol logika fuzzy.
3. Setelah proses pemberian rasa dan warna teh yaitu proses pemberian rasa
manis pada tangki 4. Pada tangki ini heater dan mixer tidak dikontrol
(bekerja secara konstan). Solenoid valve pada tangki penyimpanan gula
yang dijadikan aktuator untuk dikontrol menggunakan on-off control
berdasarkan perhitungan. Jika perhitungan kadar gula sudah tercapai maka
proses akan dilanjutkan dengan mengalirkan pada tangki penyimpanan teh.
3.3 Penerapan Kontrol Logika Fuzzy
Kontrol logika fuzzy akan diterapkan pada tangki proses pemberian warna
teh dengan cara membaca kekeruhan sebagai umpan balik untuk mencapai warna
(set point). Komponen yang digunakan sebagai umpan balik adalah sensor LDR.
Dengan nilai umpan balik yang didapat dari sensor LDR, aktuator akan
mendapatkan perintah kontrol dari mikrokontroler menggunakan logika fuzzy.
Dalam mesin pembuat air teh, metode kontrol logika fuzzy digunakan untuk
mendapatkan warna teh yang sesuai dengan ketentuan yang diharapkan (set point).
Setelah mendapatkan set point yang diharapkan selanjutnya adalah menentukan
waktu yang dicapai mesin untuk mendapatkan standar yang diinginkan. Jika waktu
untuk mendapatkan nilai standar air teh telah didapat, maka selanjutnya adalah
proses perumusan kontrol logika fuzzy. Pada gambar 3.4 merupakan diagram alir
proses penerapan kontrol logika fuzzy pada mesin pembuat air teh.
33
MULAI
PENGAMBILAN DATA STANDAR AIR
TEH REFERANSI
PERCOBAAN MENENTUKAN WAKTU UNTUK
MENCAPAI STANDAR AIR TEH
PERUMUSAN KONTROL LOGIKA
FUZZY
PENERAPAN KONTROL LOGIKA
FUZZY PADA MESIN
ANALISIS HASIL PERCOBAAN MESIN
MENGGUNAKAN KONTROL LOGIKA
FUZZY
SELESAI
Gambar 3.4 Diagram Alir Proses Penerapan Kontrol Logika Fuzzy
Dalam proses perumusan kontrol logika fuzzy, terdapat beberapa tahapan
yang harus dilalui untuk mendapatkan kontrol yang tepat. Tahapan dalam
pembentukan kontrol logika fuzzy diawali dengan tahap fuzzifikasi. Dalam
fuzzifikasi, masukan nilai crisp akan diubah kedalam nilai linguistik. Setelah
fuzzifikasi selasai, tahap selanjutnya adalah inferensi. Sebelum memberikan rule
base terlebih dahulu dibangun nilai keluaran. Dalam tahap inferensi akan
memberikan rule base, untuk setiap nilai masukan dan keluaran. Setelah tahap
inferensi, tahap selanjutnya adalah defuzzifikasi. Tahap defuzzifikasi akan
memberikan nilai keluaran yang digunakan untuk mengontrol aktuator. Pada
34
gambar 3.5 merupakan digram blok kontrol dan proses pembentukan kontrol logika
fuzzy.
FUZZY CONTROLLER RELAY VALVETANGKI PROSES
PEMBERIAN WARNA TEH
SENSOR KEKERUHAN
ERROR ∆t 24 V DEBITR INT
Gambar 3.5 Diagram Blok Kontrol Logika Fuzzy
Gambar 3.6 menunjukkan tahapan proses fuzzy. Tahapan-tahapan tersebut
harus dilalui agar mendapatkan crisp value yang tepat. Fuzzifikasi digunakan untuk
mengolah nilai crisp kedalam linguistik yang akan dijadikan masukan untuk
inferensi. Inferensi adalah proses memberikan rule base pada setiap kondisi yang
terjadi pada nilai linguistik fuzzifikasi. Sedangkan untuk defuzzifikasi digunakan
untuk menentukan nilai keluaran kontrol yang akan diterapkan pada aktuator.
Gambar 3.6 Diagram Blok Logika Fuzzy Tangki Pemberian Warna Teh
35
3.3.1 Fuzzifikasi
Pada proses fuzzifikasi digunakan nilai error sebagai masukan nilai crisp
yang akan diubah menjadi nilai linguistik. Nilai error didapatkan dari pengurangan
nilai set point dengan nilai aktual yang terbaca oleh ADC LDR.
e = s – a (12)
dengan : e = error
s = set point
a = nilai aktual ADC LDR
Gambar 3.7 Fuzzifikasi Error LDR
Fungsi keanggotaan pada gambar 3.7 adalah sebagai berikut:
1. NB (Negative Big)
0, x<-300 dan x≥-70
1, -300≤x≤-120 −70−𝑥
−70−(−120), -120<x<-70
2. NM (Negative Medium)
0, x<-120 dan x≥-35 𝑥−(−120)
−70−(−120), -120<x<-70
1, -70≤x≤-60 −35−𝑥
−35−(−60), -60<x<-35
3. NS (Negative Small)
0, x<-60 dan x≥-5 𝑥−(−60)
−35−(−60), -60<x<-35
1, -35≤x≤-25 −5−𝑥
−5−(−25), -25<x<-5
4. ZERO
0, x<-10 dan x≥10 𝑥−(−25)
−5−(−25), -25<x<-5
1, -5≤x≤5
36
10−𝑥
10−5, 5<x<10
5. P (Positive)
0, x<5 dan x≥27 𝑥−5
27−5, 5<x<27
3.3.2 Inferensi
Inferensi digunakan untuk menentukan rule base yang berlaku bagi masing-
masing masukan fuzzifikasi untuk mendapatkan nilai keluaran. Rule base yang
dibangun akan digunakan sebagai acuan nilai keluaran pada defuzzifikasi. Pada
gambar 3.8 dan 3.9 merupakan fungsi keanggotaan untuk keluaran perintah valve
dan pompa.
Gambar 3.8 Fungsi Keanggotaan Keluaran Aktuator Valve
Gambar 3.9 Fungsi Keanggotaan Keluaran Aktuator Pompa
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Der
ajat
Kea
ngg
ota
an
Detik
OFFV ONVSHORT ONVMED ONVLONG
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
0 1 2 3 4 5 6Der
ajat
Kea
ngg
ota
an
Detik
OFFPUMP ONPUMP
37
Setelah fungsi keanggotaan dari masing-masing keluaran telah terdefinisi
maka tahap selanjutnya adalah memberikan rule base. Dari tiga masukan
fuzzifikasi dibangun tiga rule base. Berikut adalah rule base yang dibangun dari
masukan error NB, NM, NS, ZERO, dan P:
1. If error LDR is NB then VALVE is ONVLONG and PUMP is OFFPUMP;
2. If error LDR is NM then VALVE is ONVMED and PUMP is OFFPUMP;
3. If error LDR is NS then VALVE is ONVSHORT and PUMP is OFFPUMP;
4. If error LDR is ZERO then VALVE is OFFV and PUMP is OFFPUMP;
5. If error LDR is P then VALVE is OFFV and PUMP is ONPUMP.
3.3.3 Defuzzifikasi
Pada proses defuzzifikasi metode yang digunakan adalah sugeno. Dimana
metode ini akan mengambil nilai crisp setiap fungsi keanggotaan keluaran sesuai
dengan rule base yang telah dibangun secara acak. Rumus yang digunakan dalam
metode sugeno adalah sebagai berikut:
(12)
(13)
dengan:
Y1 = waktu kerja solenoid valve
Y2 = waktu kerja pompa
Onvlong = derajat keanggotaan onvlong
Onvmed = derajat keanggotaan onvmed
Onvshort = derajat keanggotaan onvshort
Offv = derajat keanggotaan offv
Offpump = derajat keanggotaan offpump
Onpump = derajat keanggotaan onpump
Dari hasil perhitungan menggunakan rumus diatas akan menghasilkan nilai
keluaran yang akan digunakan sebagai kontrol aktuator.
3.4 Metode Pengujian
Sebelum pengambilan data keluaran produk yaitu air teh, terlebih dahulu
dilakukan pengujian terhadap catu daya, sensor, dan aktuator. Pengujian ini
dilakukan untuk mengetahui tegangan kerja setiap komponen yang digunakan.
Y1=onvlong(15)+onvmed(10)+onvshort(5)+offv(0)
onvlong+onvmed+onvshort+offv
Y2=offpump(0)+onpump(5)
offpump+onpump
38
Selain mengetahui tegangan kerja, pengujian ini dilakukan untuk mengetahui layak
atau tidaknya komponen yang diuji untuk digunakan dalam merancang mesin
pembuat air teh.
3.4.1 Pengujian Kontrol Logika Fuzzy
Pengujian kontrol dilakukan untuk menguji mesin saat produksi. Pengujian
dilakukan dua tahap yaitu, pengujian kontrol disertai gangguan dan pengujian
kontrol tanpa gangguan. Pengujian disertai gangguan dilakukan untuk mengetahui
kontrol logika fuzzy berfungsi secara adaptif atau tidak ketika diberi gangguan dari
luar. Sedangkan untuk pengujian tanpa gangguan dilakukan untuk mengetahui
tingkat kekeruhan dan kadar gula keluaran produksi. Konfigurasi pengujian kontrol
logika fuzzy adalah sebagai berikut:
1. Pengujian kontrol logika fuzzy dilakukan dengan cara memasukkan air
mineral 2 liter kedalam tangki proses pemberian warna teh. Setelah air
mineral dimasukkan kedalam tangki, selanjutnya logika fuzzy akan
memberikan perintah ke relay untuk mengaktifkan valve. Pada saat valve
bekerja air mineral 500 ml dimasukkan kedalam tangki proses pemberian
warna teh. Data pengujian tentang rekomendasi waktu fuzzy, kekeruhan,
dan error akan direkam. Gambar 3.10 merupakan konfigurasi pengujian
kontrol logika fuzzy 1.
2 LITER AIR MINERAL
500 mL AIR MINERAL
PROSES PEMBERIAN WARNA TEH
ERRORFUZZY OUT
KEKERUHAN
PROSES PEMBERIAN WARNA TEH
ERRORFUZZY OUT
KEKERUHAN
1750 mL AIR MINERAL + 250 mL
SARI TEH
Gambar 3.10 Konfigurasi Pengujian Kontrol Logika Fuzzy Disertai
Gangguan Tipe 1
39
2. Selain memberikan gangguan dengan memasukkan air mineral ketika valve
bekerja sesuai perintah logika fuzzy, pengujian juga dilakukan dengan cara
mencampur 1750 ml air mineral dengan 250 ml sari teh di luar mesin.
Setelah proses percampuran air mineral dengan sari teh selesai, selanjutnya
campuran tersebut dimasukkan kedalam tangki proses pemberian warna teh.
Tahap selanjutnya adalah merekam rekomendasi waktu fuzzy, kekeruhan,
dan error. Pada gambar 3.11 merupakan tahap pengujian kontrol logika
fuzzy 2.
2 LITER AIR MINERAL
500 mL AIR MINERAL
PROSES PEMBERIAN WARNA TEH
ERRORFUZZY OUT
KEKERUHAN
PROSES PEMBERIAN WARNA TEH
ERRORFUZZY OUT
KEKERUHAN
1750 mL AIR MINERAL + 250 mL
SARI TEH
Gambar 3.11 Konfigurasi Pengujian Kontrol Logika Fuzzy Disertai
Gangguan Tipe 2
3. Pengujian keluaran produksi mesin pembuat air teh dilakukan dengan cara
memasukkan air mineral 2 liter, 2.5 liter, 3 liter, dan 3.5 liter. Masing-
masing volume dilakukan pengujian tiga kali. Dalam pengujian tanpa
gangguan, data yang direkam adalah waktu proses pemberian warna teh,
proses pemberian kadar gula, waktu produksi keseluruhan, kekeruhan air
teh, dan kadar gula. Gambar 3.12 merupakan konfigurasi pengujian kontrol
tanpa gangguan.
40
VARIASI VOLUME (2 LITER-3.5 LITER)
PROSES PEMBERIAN WARNA TEH
PROSES PEMBERIAN KADAR GULA
KEKERUHAN DAN
WAKTU PROSES
KADAR GULA DAN WAKTU
PROSES
Gambar 3.12 Konfigurasi Pengujian Kontrol Logika Fuzzy Tanpa
Gangguan
3.4.2 Pengujian Catu Daya
Pengujian catu daya dilakukan untuk mengetahui tengangan listrik yang
dikeluarkan oleh catu daya. Pengujian ini dilakukan untuk pertimbangan catu daya
sebagai sumber tengangan. Konfigurasi pengujian catu daya dengan
menghubungkan catu daya dengan resistor variabel. Resistor variabel akan diputar
dari nilai tertinggi sampai dengan nilai terendah. Tegangan keluaran catu daya dari
setiap perubahan nilai resistor akan diukur menggunakan voltmeter. Gambar 3.13
merupakan konfigurasi pengujian catu daya.
Gambar 3.13 Konfigurasi Pengujian Catu Daya
Setelah mendapatkan tegangan dari pengukuran, tahap selanjutnya adalah
menghitung arus yang keluar dari setiap perubahan nilai resistor. Nilai tegangan
yang terukur dan nilai arus yang terhitung akan dijadikan bahan pertimbangan
untuk penggunaan catu daya sebagai sumber tegangan.
41
3.4.3 Pengujian Sensor Kekeruhan (LDR)
Pengujian sensor LDR bertujuan untuk menguji bisa atau tidaknya sensor
LDR digunakan untuk mendeteksi tingkat kekeruhan dari cairan teh. Pengujian
dilakukan dengan cara membaca nilai ADC LDR dari teh standar pabrik (teh
referensi) yang digunakan. Setelah nilai ADC dari teh referensi diketahui, tahap
selanjutnya adalah menjernihkan air teh referensi dengan cara menambahkan air
mineral (nilai ADC LDR 174). Selain menguji LDR dengan cara menjernihkan air
teh, LDR juga diuji dengan cara memperkeruh air teh dengan menambahkan air sari
teh (nilai ADC LDR 4).
Konfigurasi pengujian LDR sebagai sensor kekeruhan dengan cara
menghubungkan LDR ke sistem minimum ATMega16. Tegangan keluaran akan
diukur pada kedua pin LDR dan nilai ADC akan ditampilkan pada LCD 16x2.
Gambar 3.14 merupakan konfigurasi untuk pengujian LDR.
Gambar 3.14 Konfigurasi Pengujian LDR
3.4.4 Pengujian Sensor Suhu (IC LM35)
Sensor suhu yang digunakan adalah IC LM35. Dalam pengujian sensor suhu
ini heater akan di-on-kan sampai pada batas suhu tertentu. Kenaikan suhu akibat
dari pemanasan, sensor akan membaca suhu aktual dari proses pemanasan tersebut.
Untuk mengetahui sensor bekerja dengan benar, tegangan keluaran akan diukur dan
dibandingkan dengan nilai yang ditampilkan oleh LCD.
Konfigurasi pengujian IC LM35 dengan cara menghubungkan pin VCC
dengan catu daya 5 Volt, pin Data dengan pin masukan sistem minimum ATMega
16, serta pin GND dengan ground. Tegangan akan diukur pada pin VCC dan pin
Data, sedangkan untuk nilai suhu akan ditampilkan pada LCD. Gambar 3.15
merupaka konfigurasi untuk pengujian sensor suhu.
42
Gambar 3.15 Konfigurasi Pengujian Sensor Suhu (IC LM35)
3.4.5 Pengujian Kadar Gula
Dalam pengujian kadar gula pada air teh, sensor yang digunakan adalah
refractometer. Refractometer bekerja secara manual atau tidak dihubungkan ke
perangkat elektronik pada mesin teh. Refractometer digunakan untuk menguji
kadar gula yang terkadung dalam cairan. Pengujian dilakukan dengan menguji
terlebih dahulu kadar gula yang terkandung dalam air teh referensi. Setelah
mendapatkan kadar gula pada air teh referensi, air teh referensi akan ditambahkan
air putih 50 ml dengan kadar gula 0% sebanyak 15 kali. Setelah proses penambahan
mineral selesai, pengujian selanjutnya dengan cara menambahkan air gula 20 ml
dengan kadar gula 28%. Setelah mendapatkan nilai kadar gula dari kedua pengujian
tersebut, akan dipetakan dalam grafik untuk melihat linieritas kadar gula.
3.4.6 Pengujian Relay
Relay digunakan untuk menghubungkan catu daya dengan aktuator.
Pengujian dilakukan dengan cara menghubungkan pin VCC dengan pin keluran
sistem minimum dan pin GDN relay dengan GDN sistem minimum ATMega 16.
ATMega 16 akan diprogram untuk memberikan pulsa High untuk menghubungkan
pin Pole dengan pin NO pada relay dan pulsa Low untuk mengbungkan pin Pole
dengan pin NC pada relay. Pada saat pulsa High dan Low tegangan yang masuk ke
relay akan diukur menggunakan voltmeter. Gambar 3.16 merupakan konfigurasi
untuk pengujian relay.
43
Gambar 3.16 Konfigurasi Pengujian Relay
3.4.7 Pengujian Motor Arus Searah sebagai Mixer
Pengujian motor arus searah dilakukan untuk mengetahui tegangan keluaran
motor dan kecepatan putar motor saat kondisi on. Pengujian dilakukan dengan cara
memberikan tegangan 12 Volt ke motor arus searah, kemudian tegangan keluaran
dari motor diukur dengan voltmeter dan kecepatan putar diukur menggunakan
tachometer. Pada gambar 3.17 merupakan gambar untuk konfigurasi pengujian
motor arus searah sebagai mixer. Pengujian ini dilakukan untuk membuktikan
motor arus searah dapat digunakan sebagai motor penggerak untuk mixer.
Pertimbangannya adalah kecepatan putar yang dihasilkan dan tegangan yang
dibutuhkan oleh motor setelah dipasangkan sebagai penggerak mixer.
Gambar 3.17 Konfigurasi Pengujian Motor Arus Searah sebagai Mixer.
3.4.8 Pengujian Solenoid Valve
Pengujian solenoid valve ini digunakan untuk mengetahui tegangan yang
dibutuhkan saat kondisi on. Pengujian solenoid valve dilakukan dengan cara
menyambungkan valve ke catu daya 24 Volt. Setelah disambungkan ke catu daya
pin valve akan diukur tegangan keluarannya. Gambar 3.18 merupakan konfigurasi
44
pengujian solenoid valve. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui tegangan
keluaran valve.
Gambar 3.18 Konfigurasi Pengujian Solenoid valve
3.4.9 Pengujian Pompa
Berbeda dengan aktuator lainnya yang menggunakan tegangan searah
(Vdc), pompa membutuhkan catu daya tegangan bolak-balik (Vac). Pada pengujian
pompa tidak berbeda dengan pengujian aktuator lainya. Perbedaannya terletak pada
sumber tegangan pompa. Pompa dihubungkan ke catu daya 220 Volt kemudian
diukur tegangan keluaran menggunakan voltmeter. Pada gambar 3.19 merupakan
rangkain pengujian pompa. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui tegangan
keluaran pompa. Tegangan keluaran ini akan digunakan untuk refrensi kontrol yang
akan digunakan mengontrol relay sebagai penyambung antara catu daya dengan
pompa.
Gambar 3.19 Konfigurasi Pengujian Pompa.
45
BAB 4
HASIL IMPLEMENTASI DAN ANALISIS DATA
4.1 Pengujian Catu Daya
Sebelum catu daya digunakan sebagai sumber tegangan, catu daya diuji
terlebih dahulu guna mengetahui tegangan keluaran. Tegangan keluaran yang
terukur nantinya akan digunakan sebagai koreksi layak atau tidaknya catu daya
untuk digunakan. Catu daya dinyatakan layak ketika tengangan keluaran yang
terukur mengalami penurunan ketika nilai resistor variabel menurun dan nilai dari
arus naik. Resistor variabel yang digunakan memiliki nilai maksimal 1300 Ω.
Pengujian catu daya dilakukan dengan cara mengubah nilai hambatan yang
telah terhubung dengan catu daya. Saat mengubah nilai hambatan, tegangan yang
terukur pada voltmeter dicatat. Untuk mengetahui arus yang dihasilkan oleh catu
daya dilakukan dengan membagi tegangan yang terukur dengan nilai resistor.
Gambar 4.1 adalah grafik pengujian catu daya 24 Vdc dan 12 Vdc.
Gambar 4.1 Grafik Tegangan Keluaran Catu Daya 12 Vdc dan 24 Vdc terhadap
Arus pada Beban
Pada gambar 4.1 merupakan pengaruh perubahan nilai arus terhadap
tegangan keluaran catu daya. Nilai keluaran catu daya cenderung turun dengan
bertambahnya nilai arus yang dikeluarkan oleh catu daya. Namun, ketika resistor
variabel memberikan hambatan kurang dari 10% terjadi penurunan tegangan secara
0
5
10
15
20
25
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
V o
ut
(Vo
lt)
Arus (ampere)
Catu daya 24 V Catu daya 12 V
46
drastis. Hal ini terjadi karena arus yang dikeluarkan dari catu daya dibatasi oleh
nilai hambatan yang kecil sehingga arus akan mencapai nilai maksimal dan nilai
tegangan mendekati nol. Untuk catu daya 24 Vdc, tegangan akan turun pada arus
0.275 A dengan nilai tegangan minimum 15.3 Vdc dan untuk catu daya 12 Vdc,
tegangan akan turun pada arus 0.149 A dengan nilai tegangan minimum 8.32 Vdc.
Dari data tersebut catu daya dinyatakan layak digunakan sebagai sumber tegangan
untuk aktuator maupun sensor.
4.2 Pengujian Sensor
Pengujian sensor dilakukan untuk mengetahui kinerja dari setiap sensor
yang digunakan baik sensor yang digunakan sebagai umpan balik kontrol ataupun
sensor indikator dan sensor kalibrasi. Sensor yang akan diuji adalah Light
Dependent Resistor (LDR), IC LM35, dan Refractometer tipe Brix. LDR digunakan
sebagai sensor kekeruhan, IC LM35 berfungsi sebagai sensor suhu, dan
Refractometer tipe Brix digunakan sebagai alat ukur persentase (%) kadar gula.
4.2.1 Sensor Light Dependent Resistor (LDR)
Pengujian sensor LDR bertujuan untuk menguji bisa atau tidaknya sensor
LDR digunakan untuk mendeteksi tingkat kekeruhan dari cairan teh. Pengujian
dilakukan dengan cara membaca nilai ADC LDR dari teh referensi yang digunakan.
Setelah nilai ADC dari teh referensi diketahui tahap selanjutnya adalah
menjernihkan air teh tersebut dengan cara menambahkan air putih (nilai ADC LDR
174). Selain menguji LDR dengan cara menjernihkan air teh, LDR juga diuji
dengan cara memperkeruh air teh dengan menambahkan air sari teh (nilai ADC
LDR 4).
Pengujian pertama sensor LDR dengan menjernihkan air teh referensi
(nilai ADC LDR 27). Pengujian dilakukan dengan memasukkan 2 liter teh referensi
ke dalam tangki penyampuran. Setelah mendapatkan nilai ADC dari teh referensi,
maka tahap selanjunya adalah menambahkan air mineral (ADC LDR 174) 250 ml
sebanyak 16 kali penambahan kedalam tangki penyampuran. Setiap penambahan
volume air mineral nilai ADC dari penyampuran akan ditampilkan oleh LCD. Pada
47
gambar 4.2 merupakan grafik hasil dari pengujian LDR dengan menjernihkan air
teh.
Gambar 4.2 Grafik Pengujian Kejernihan dan Kekeruhan
Pada Gambar 4.2 menunjukkan grafik nilai ADC LDR untuk setiap
penambahan air mineral 250 ml secara bertahap sebanyak 7 kali penambahan. Dari
data yang dihasilkan nilai ADC akan naik ketika terjadi penambahan volume air
mineral sebanyak 250 ml. Data tersebut membuktikan bahwa LDR dapat mebaca
tingkat kejernihan dari suatu cairan teh.
Pada gambar 4.2 juga menunjukkan grafik nilai ADC LDR untuk setiap
penambahan air sari teh 250 ml secara bertahap sebanyak 6 kali penambahan. Dari
data yang dihasilkan nilai ADC akan turun ketika terjadi penambahan volume air
mineral sebanyak 250 ml. Data tersebut membuktikan bahwa LDR dapat mebaca
tingkat kekeruhan dari suatu cairan teh.
Data yang didapat dari pengujian menjernihkan dan memperkeruh air teh,
menunjukkan bahwa LDR dapat membaca setiap terjadi perubahan kekeruhan.
Perubahan nilai ADC LDR juga dapat dilihat dari perubahan nilai tegangan
keluaran ketika terjadi penambahan air mineral atau sari teh. Dengan dasar inilah
LDR dapat digunakan sebagai sensor umpan balik untuk penerapan kontrol logika
fuzzy.
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
Nila
i LD
R (
AD
C)
Volume Penambahan (mL)
Air Mineral Sari Teh
48
4.2.2 Sensor Suhu (IC LM35)
Sensor suhu yang digunakan adalah IC LM35. Dalam pengujian sensor suhu
ini heater akan di-on-kan sampai pada batas suhu tertentu. Kenaikan suhu akibat
dari pemanasan, sensor akan membaca suhu aktual. Untuk mengetahui sensor
bekerja dengan benar dalam membaca suhu maka digunakan termometer untuk
mengetahui suhu yang sebenarnya sebagai pembanding nilai yang dibaca oleh IC
LM35. Gambar 4.3 adalah hasil pengujian sensor suhu IC LM35.
Gambar 4.3 Grafik Pengujian Sensor Suhu IC LM35.
Gambar 4.3 menunjukkan pembacaan kenaikan suhu IC LM35 yang
dibandingkan dengan termometer ketika heater di-on-kan. Pembacaan suhu oleh IC
LM35 membentuk garis linier dengan pembacaan termometer. Dengan
terbentuknya garis linier IC LM35 dapat digunakan sebagai komponen untuk
membaca suhu mesin pembuat air teh.
4.2.3 Sensor Kadar Gula (Refractometer Tipe Brix)
Dalam pengujian kadar gula air teh sensor yang digunakan adalah
refractometer. Refractometer bekerja secara manual atau tidak dihubungkan ke
perangkat elektronik pada mesin teh. Refractometer digunakan untuk menguji
kadar gula yang terkadung dalam cairan. Pengujian dilakukan dengan menguji
terlebih dahulu kadar gula yang terkandung dalam air teh referensi. Setelah
mendapatkan nilai kadar gula, teh referensi akan ditambahkan air mineral 50 ml
dengan kadar gula 0% secara bertahap sebanyak 15 kali.
49
Proses pengujian kadar gula juga dilakukan dengan cara menambahkan
cairan gula. Pengujian dilakukan dengan menguji terlebih dahulu kadar gula yang
terkandung dalam air teh referensi. Setelah mendapatkan nilai kadar gula, teh
referensi akan ditambahkan air gula dengan kadar gula 28%. Proses pengujiannya
dengan cara menambahkan cairan gula 20 ml secara bertahap sebanyak 15 kali.
Gambar 4.4 Grafik Pengujian Kadar Gula.
Pada gambar 4.4 warna biru menunjukkan grafik kadar gula teh referensi
yang cenderung turun setelah mendapatkan tambahan air mineral. Data dari hasil
pengujian pengurangan kadar gula dapat digunakan sebagai bahan koreksi untuk
mengatur komposisi kadar gula. Ketika dalam proses produksi minuman teh kadar
gula yang terkandung berada diatas nilai yang diinginkan, maka penambahan air
mineral dapat mengurangi kadar gula hingga nilai yang diinginkan tercapai.
Pada gambar 4.4, warna merah menunjukkan grafik kadar gula teh referensi
yang cenderung naik setelah mendapatkan tambahan cairan gula. Data dari hasil
pengujian penambahan kadar gula dapat digunakan sebagai bahan koreksi untuk
mengatur komposisi kadar gula. Ketika dalam proses produksi minuman teh kadar
gula yang terkandung berada dibawah nilai yang diinginkan, maka penambahan
cairan gula dapat menambah kadar gula hingga nilai yang diinginkan tercapai.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 100 200 300 400 500 600 700 800
%ka
dar
gu
la
Volume (mL)
Penambahan Air Mineral Penambahan Gula Cair
50
4.3 Pengujian Aktuator
Aktuator yang digunakan untuk menjalankan setiap perintah kontrol adalah
relay, pompa, heater, motor arus searah (mixer), dan solenoid valve. Masing-
masing dari aktuator akan diperiksa tengangan keluarannya. Pemeriksaan tegangan
ini dilakukan untuk mengetahui tegangan yang dibutuhkan saat aktuator on dan saat
kondisi aktuator off. Tegangan keluaran yang tercatat akan dijadikan referensi catu
daya yang digunakan untuk menjalankan setiap aktuator.
4.3.1 Aktuator Catu Daya Vdc
Pengujian aktuator tegangan searah adalah pengujian relay, solenoid valve,
dan motor arus searah. Masing-masing aktuator diberikan tegangan, kemudian
diukur tegangan keluaran. Pada gambar 4.5 merupakan hasil pengujian aktuator
yang menggunakan catu daya tegangan searah.
Gambar 4.5 Grafik Pengujian Tegangan Keluaran Aktuator Catu Daya Vdc
Relay digunakan untuk menghubungkan sumber tegangan lebih dari 5 Volt.
5 Volt adalah tegangan yang dihasilkan oleh mikrokontroler ATMega 16. Untuk
aktuator yang membutuhkan tegangan lebih dari 5 Volt akan diberikan catu daya
sesuai dengan tegangan yang dibutuhkan, namun harus melalui relay agar dapat
dikontrol oleh mikrokontroler ATMega 16. Pengujian relay dilakukan dengan cara
memeriksa tegangan keluaran relay ketika on dan off.
Pada gambar 4.5 menunjukkan tegangan keluaran relay ketika on adalah
4.76 Volt. Dari hasil pengujian ini relay akan diberikan tegangan 5 Volt untuk
menghubungkan catu daya yang dibutuhkan aktuator dari ATMega 16. Untuk
memutuskan tegangan dari catu daya ATMega 16 akan memberikan tegangan 0
Volt. Dari pengujian ini relay disimpulkan dapat dijadikan aktuator untuk mengatur
tegangan yang diberikan ke motor arus searah, solenoid valve, dan pompa.
51
Pengujian solenoid valve ini digunakan untuk mengetahui tegangan yang
dibutuhkan saat kondisi on. Pengujian solenoid valve dilakukan dengan cara
menyambungkan valve ke catu daya 24 Volt. Setelah disambungkan kecatu daya
pin valve akan diukur tegangan keluarannya. Tegangan keluaran yang dihasilkan
oleh solenoid valve adalah 21.4 Volt. Catu daya 24 Volt akan menjadi sumber
tegangan bagi solenoid valve. Agar tegangan dari catu daya dapat dikontrol harus
dihubungkan dengan menggunakan relay. Relay akan dikontrol untuk
menyambungkan atau memutuskan tegangan yang masuk ke solenoid valve
menggunakan ATMega 16. Mikrokontroler akan memberikan tegangan 5 Volt ke
relay sehingga relay akan menghubungkan catu daya 24 Volt ke solenoid valve.
Sedangkan untuk memutus hubungan catu daya 24 Volt dengan solenoid valve
mikrokontroler akan memberikan tegangan 0 Volt ke relay.
Pengujian motor arus searah dilakukan untuk mengetahui tegangan keluaran
motor dan kecepatan putar motor saat kondisi on. Pengujian dilakukan dengan cara
memberikan tegangan 12 Volt ke motor arus searah, kemudian tegangan keluaran
dari motor diukur dengan voltmeter dan kecepatan putar diukur menggunakan
tachometer. Pada gambar 4.6 merupakan hasil pengujian kecepatan putar motor
arus searah dengan tegangan 12,83 Volt.
Gambar 4.6 Grafik Tegangan Masukkan Mixer Terhadap Kecepatan Putar.
Pada gambar 4.6 menunjukkan mixer berputar dengan kecepatan 72.45
RPM saat kondisi motor on. Motor on pada tegangan 12.83 Volt. Untuk meng-on-
kan motor arus serah dibutuhkan catu daya 12 Volt. Catu daya dihubungkan ke
relay untuk dikontrol menggunakan mikrokontroler ATMega 16. Mikrokontroler
tidak mengontrol kecepatan mixer. Kontrol yang diberikan ke mixer oleh
mikrokontroler adalah on-off control.
52
4.3.2 Aktuator Catu Daya Vac
Berbeda dengan aktuator lainnya yang menggunakan tegangan searah
(Vdc), pompa membutuhkan catu daya tegangan bolak-balik (Vac). Pada pengujian
pompa tidak berbeda dengan pengujian aktuator lainya. Perbedaannya terletak pada
sumber tegangan pompa. Pompa dihubungkan ke catu daya 220 Volt kemudian
diukur tegangan keluaran menggunakan voltmeter. Pada gambar 4.7 merupakan
hasil pengujian tegangan keluaran pompa.
Gambar 4.7 Tegangan Keluaran Pompa Saat Kondisi On dan Off
Seperti ditunjukkan pada gambar 4.12, pompa on pada tegangan 215,3 Volt.
Untuk mengontrol pompa catu daya dihubungkan ke relay. Kontrol yang diberikan
oleh mikrokontroler adalah on-off control dengan mengeluarkan tegangan on 5 Volt
dan tegangan off 0 Volt.
4.4 Nilai Standar Teh
Penentuan nilai standart teh ini bertujuan untuk mendapatkan nilai set point.
Nilai dari set point ini nantinya akan digunakan sebagai nilai validasi mesin teh.
Nilai yang digunakan sebagai standar teh adalah nilai dari kekeruhan teh dan kadar
gula. Sampel yang digunakan sebagai standar adalah sampel minuman teh instan
buatan pabrik. Sampel teh instan ini dimasukkan ke mesin teh untuk dihitung
tingkat kekeruhan dan kadar gula dalam teh. Merek teh instan buatan pabrik yang
digunakan adalah Teh Gelas®.
Dari hasil pengujian teh referensi mempunyai tingkat kekeruhan 27 ADC.
Sedangkan untuk nilai kadar gulanya adalah 8,4 %. Dari hasil pengujian inilah nilai
set point untuk produk mesin pembuat air teh ditentukan, yaitu tingkat kekeruhan
27 ADC dan kadar gula 8,4%.
53
4.5 Pengujian Kontrol Logika Fuzzy
4.5.1 Pengujian Kontrol Logika Fuzzy Disertai Gangguan
Pengujian kontrol logika fuzzy digunakan untuk mengetahui keluaran fuzzy
dengan kondisi error yang dihasilkan oleh air teh. Data yang didapatkan adalah
error, tingkat kekeruhan, dan keluaran fuzzy. Pada gambar 4.8 dan 4.9 merupakan
hasil pengujian kontrol logika fuzzy.
Gambar 4.8 Grafik Pengujian Kontrol Logika Fuzzy 1
Pada gambar 4.8 menunjukkan hasil pengujian kontrol logika fuzzy dengan
cara memberikan gangguan berupa penambahan air mineral saat proses pemberian
warna sedang berlangsung. Saat gangguan terjadi rekomendasi waktu dari kontrol
logika fuzzy tidak berubah. Rekomendasi waktu akan berubah jika nilai error
menuju 0. Sedangkan pada saat pengujian nilai error dijaga dengan cara
menambahkan air mineral. Dari pengujian ini, logika fuzzy dapat memberikan
rekomendasi waktu untuk mecapai set point walaupun terdapat gangguan.
Gambar 4.9 Grafik Pengujian Kontrol Logika Fuzzy 2
54
Pada gambar 4.9 adalah grafik dari hasil pengujian kontrol logika fuzzy
dengan cara mencampurkan 1750 ml air mineral dengan 250 ml air teh. Proses
percampuran terjadi diluar tangki. Jika penyampuran sudah selesai maka air teh
dimasukkan kedalam tangki proses pemberian warna teh. Saat proses proses
pemberian warna teh data error, kekeruhan, dan keluaran fuzzy direkam. Dari data
yang didapatkan, waktu yang direkomendasikan fuzzy tidak maksimal yaitu 8 detik
dan selanjutnya waktu rekomendasi terus menurun sejalan dengan masukkan error
yang terus naik. Dari pengujian kontrol logika fuzzy dapat memberikan
rekomendasi waktu yang berbeda dengan tingkat kekeruhan yang berbeda pula.
4.5.2 Pengujian Kontrol Logika Fuzzy Tanpa Gangguan
Percobaan dilakukan dengan cara menjalankan mesin pembuat teh.
Sebelum melakukan percobaan, air mineral yang akan masuk ke tangki pemberian
warna teh akan diukur terlebih dahulu volumenya. Pengukuran ini ditujukan untuk
membandingkan perbedaan waktu kerja mesin dengan volume air putih yang
berbeda, respon dan ketepatan aktuator, serta hasil akhir minuman teh dengan
berbagai variasi volume. Pada tabel 4.1 sampai dengan 4.4 merupakan hasil dari
percobaan.
Tabel 4.1 Hasil Percobaan dengan Volume Air Mineral 2 Liter
Percobaan ke- Waktu proses
pemberian warna
teh (s)
Waktu proses
pemberian kadar
gula (s)
Waktu proses
secara
keseluruhan (s)
1 7.15 13,89 67.05
2 7.67 13,47 66.01
3 7.46 14,21 68.49
Tabel 4.2 Hasil Percobaan dengan Volume Air Mineral 2,5 Liter
Percobaan ke- Waktu proses
pemberian warna
teh (s)
Waktu proses
pemberian kadar
gula (s)
Waktu proses
secara
keseluruhan (s)
1 10.04 17.37 83.31
2 10.42 16.93 81.52
3 10.21 17.09 80.93
55
Tabel 4.3 Hasil Percobaan dengan Volume Air Mineral 3 Liter
Percobaan ke- Waktu proses
pemberian warna
teh (s)
Waktu proses
pemberian kadar
gula (s)
Waktu proses
secara
keseluruhan (s)
1 12.65 21.63 90.00
2 12.78 21.11 89.45
3 13.43 21.32 91.67
Tabel 4.4 Hasil Percobaan dengan Volume Air Mineral 3,5 Liter
Percobaan ke- Waktu proses
pemberian warna
teh (s)
Waktu proses
pemberian kadar
gula (s)
Waktu proses
secara
keseluruhan (s)
1 15,42 24.91 103.92
2 16,75 24.56 102.76
3 15,91 24.63 10.3.45
Proses pemberian warna teh menggunakan metode kontrol logika fuzzy,
sedangkan untuk proses pemberian kadar gula menggunakan metode kontrol on-off
yang perhitungannya menggunakan takaran. Dari data percobaan yang didapat
selanjutnya akan divalidasi tingkat kekeruhan teh dan kadar gula yang terkandung
dalam minuman teh hasil produksi mesin pembuat minuman teh.
Hasil percobaan yang didapat dari berbagai variasi volume nantinya akan
divalidasi tingkat kekeruhan dan kadar gulanya. Selain hasil produk yang
divalidasi, kontrol mesin juga divalidasi. Validasi minuman teh hasil produksi
bertujuan untuk menentukan seberapa akurat mesin pembuat teh menghasilkan
minuman teh ditunjau dari tingkat kekeruhan dan kadar gula yang terkandung
dalam teh.
Gambar 4.10 Grafik Nilai Error Kekeruhan Hasil Produksi
-8
-6
-4
-2
0
2
4
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
Erro
r (A
DC
)
Volume Awal Air Mineral (liter)
Pengujian 2 lt Pengujian 2.5 lt Pengujian 3 lt Pengujian 3.5 lt
56
Gambar 4.11 Grafik Nilai Error Kadar Gula Hasil Produksi
Tingkat kekeruhan menunjukkan nilai yang berbeda dengan set point. Hal
ini terjadi karena ketika sensor sudah menunjukkan nilai kekeruhan yang
diharapkan aktuator bekerja sesuai dengan perintah yaitu berhenti, namun masih
tersisa air sari teh yang masuk ke tangki pennyampuran sari teh. Hal ini
menyebabkan nilai kekeruhan akan turun dari set point. Untuk nilai akhir kekeruhan
yang berada diatas set point terjadi karena penambahan air gula yang mempunyai
nilai kekeruhan diatas set point. Hal inilah yang menyebabkan naiknya nilai
kekeruhan yang tidak bisa dikontrol.
Selanjutnya untuk kadar gula dalam minuman teh mendekati nilai yang
diinginkan yaitu berkisar antara 8.0% - 8.7%. Pada proses penyampuran kadar gula
tidak menggunakan sesor sebagai umpan balik, namun proses penyampuran gula
menggunakan metode takaran. Karena tidak menggunakan sensor inilah nilai dari
kadar gula tidak tentu untuk setiap volume yang digunakan.
4.6 Perbandingan Hasil Kontrol Logika Fuzzy dengan Kontrol On-Off
Setelah melakukan melakukan percobaan dan validasi hasil produksi mesin
pembuat air teh, hasil produksi menggunakan kontrol logika fuzzy akan
dibandingkan dengan metode kontrol on-off. Perbedaan dari kedua metode kontrol
terletak pada nilai kekeruhan. Kontrol on-off berada dibawah nilai setting point
karena kontrol tidak menggunakan sensor LDR sebagai umpan balik. Kontrol on-
-0.5
-0.4
-0.3
-0.2
-0.1
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
Erro
r K
adar
Gu
la (
%)
Volume Awal Air Mineral (liter)
Pengujian 2 lt Pengujian 2.5 lt Pengujian 3 lt Pengujian 3.5 lt
57
off sensor LDR hanya digunakan untuk membaca kekeruhan sedangkan kontrol
logika fuzzy, sensor LDR digunakan sebagai umpan balik dan membaca tingkat
kekeruhan. Penggunaan fungsi sensor LDR mempengaruhi tingkat kekeruhan saat
proses produksi. Tabel 4.5 merupakan perbandingan hasil produksi mesin pembuat
air teh dengan menggunakan kontrol logika fuzzy dan kontrol on-off.
Tabel 4.5 Perbandingan Hasil Produksi Mesin Menggunakan Kontrol Logika
Fuzzy dengan On-Off
Metode Kontrol Nilai
Kekeruhan
(ADC)
Kadar
gula
(%)
Volume
akhir
produksi
(liter)
Waktu
proses
tangki
warna
teh
Waktu
proses
tangki
kadar
gula
Logika fuzzy 20–29 8.0–8.7 2,96–5,19 7,15-
16,75
13,47-
24,91
On-off
(simpleks)[9]
17 8.4 3,736 12,9 20,78
On-off (grafik)[10] 22 7.6 4,311 12,8 19,19
58
BAB 5
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dari penelitian yang telah dilakukan menghasilkan beberapa kesimpulan.
Berikut adalah kesimpulan yang dihasilkan dari penelitian.
1. Spesifikasi untuk mesin pembuat air teh sebagai berikut:
a. Tegangan yang dibutuhkan mesin 220 Volt.
b. Daya minimum yang dibutuhkan mesin 116,54 Watt.
c. Volume minimum bahan dasar air putih 2 liter.
d. Volume maksimum bahan dasar air putih 3,5 liter.
2. Hasil pengujian catu daya, sensor, dan aktuator.
a. Hasil pengujian catu daya 24 VDC adalah tegangan akan turun pada
arus 0.275 A dengan nilai tegangan minimum 15.3 VDC dan untuk
catu daya 12 VDC, tegangan akan turun pada arus 0.149 A dengan
nilai tegangan minimum 8.32 VDC.
b. Untuk sensor LDR, jika warna kekeruhan teh semakin gelap, maka
nilai ADC turun dan jika warna kekeruhan teh semakin terang, maka
nilai ADC naik. Untuk nilai tegangannya, jika nilai ADC turun,
maka tegangan akan naik dan jika nilai ADC naik, maka tegangan
turun.
c. Untuk sensor LM35, jika suhu dinaikkan, maka tegangan akan naik.
d. Relay bekerja pada tegangan 4.76 V dan berhenti pada tegangan
0.0035 mV.
e. Motor DC bekerja pada tegangan 12.83 V dengan kecepatan putar
72.45 rpm.
f. Solenoid valve bekerja pada tegangan 21.54 V.
g. Pompa air bekerja pada tegangan 215.3 V.
3. Logika fuzzy dapat digunakan sebagai metode kontrol untuk mengontrol
aktuator pemberian warna teh pada mesin pembuat air teh. Dengan nilai
error -7 ADC sampai dengan +2 ADC dari set point (27 ADC).
59
4. Penentuan kadar gula dengan metode takaran dapat digunakan untuk
memberikan kadar gula pada air teh dengan rentang nilai error -0.4% sampai
dengan 0.3 % dari nilai set point (8.4 %).
5. Hasil perbandingan metode kontrol berbasis logika fuzzy dengan metode
simpleks dan grafik yaitu :
a. Nilai kekeruhan air teh hasil produksi menggunakan kontrol logika
fuzzy 20-29 ADC, metode simpleks 17 ADC, dan metode grafik 22
ADC.
b. Kadar gula air teh hasil produksi menggunakan kontrol logika fuzzy
8.0% - 8.7%, metode simpleks 8.4 %, dan metode grafik 7.6%.
5.2 Saran
Dari penelitian yang telah dilakukan masih terdapat beberapa kekurangan.
Diharapkan untuk penelitian selanjutnya sensor yang digunakan untuk
mendapatkan tingkat kekeruhan air teh sebagai dasar menentukan warna air teh
ditingkatkan menggunakan sensor yang lebih baik tingkat akurasinya. Selain sensor
kekeruhan yang perlu diperbaiki, sensor untuk umpan balik kadar gula perlu
ditambah agar akurasi pemberian kadar gula dapat diperbaiki.
Selain dari sensor yang masih belum sempurna, device kontrol yang
digunakan diharapkan dapat ditingkatkan lagi dengan spesifikasi device yang lebih
baik. Dengan saran penggantian device mikrokontroler ATMega 16 diganti dengan
PLC (Programmable Logic Control) karena PLC mempunyai reliability yang lebih
baik daripada ATMega 16.
60
DAFTAR PUSTAKA
[1] Suyanto, 2007, “Artificial Intelegence Searching, Reasoning, Planning, and
Learnig”, Informatika, Bandung.
[2] Andrianto, Heri, 2013, “Pemrograman Mikrokontroler AVR ATMega16
Menggunakan Bahasa C”, Informatika, Bandung.
[3] Zuhal, 2011, “Dasar-Dasar Teknik Tenaga Listrik”, Gramedia, Jakarta.
[4] Datasheet, 2011, “LM35 Precision Centigrade Temperature Sensor”. .[22
Januari 2013]
[5] Datasheet, 2011“Relay-1DS”.[22 Januari 2013].
[6] Datasheet, 2010, “Tubular Heater”.[22 Januari 2013].
[7] Datasheet, 2009, “Solenoid Valve”.[22 Januari 2013].
[8] Datasheet, 2011, “Refractometer ATAGO MASTER-M” .[19 Januari 2013].
[9] Saputra, Riza Hadi, 2014, “Optimasi Waktu dan Volume pada Kinerja
Mesin Pembuat Air Teh dengan Menggunakan Metode Simplex Berbasis
Mikrokontroler ATMega16”, Teknik Fisika Universitas Telkom, Bandung.
[10] Sakti, Mutiara Asri, 2014, “Perancangan Sistem Produksi Air Teh Berbasis
Mikrokontroler Atmega16 Menggunakan Metode Grafik Program Linear
Sebagai Optimalisasi Volume Produksi”, Teknik Fisika Universitas
Telkom, Bandung.
[11] Ghallab, Nau, dan Traverso, 2004, “Automated Planning: Theory and
Practice”, Morgan Kaufmann, United States.
[12] Sumanto, 2007, “Artificial Intelegence”, Informatika, Bandung.
[13] Popoola, Demola, 2004,”Fuzzy Expert Systems”, Departement of
Computing University of Surrey, United Kingdom.
61
LAMPIRAN
Lampiran 1 Tabel Pengujian Catu Daya
R
(Ohm)
%R V Out (Volt) Arus (mA)
24 Vdc 12 Vdc 24 Vdc 12 Vdc
1321 100% 21.64 11.78 16,38 8,91
1237 90% 21.64 11.78 17,49 9,52
1041 80% 21.64 11.78 20,78 11,31
939 70% 21.63 11.77 23,03 12,53
806 60% 21.63 11.77 26,83 14,60
641 50% 21.63 11.76 33,74 18,34
503 40% 21.61 11.75 42,96 23,36
355 30% 21.54 11.72 60,67 33,01
218 20% 21.54 11.67 98,80 53,53
77 10% 21.2 11.48 275,32 149,09
Lampiran 2 Tabel Pengujian Kejernihan Air Teh
Penambahan Volume Air
Mineral (ml)
ADC LDR V Out (Volt)
0 27 4,68
250 27 4,68
500 28 4,68
750 28 4,67
1000 29 4,67
1250 31 4,65
1500 33 4,65
1750 43 4,58
2000 44 4,58
2250 46 4,57
2500 48 4,56
62
Lampiran 3 Tabel Pengujian Kekeruhan Air Teh
Penambahan Volume Sari
Teh (ml)
ADC LDR V Out (Volt)
0 27 4,68
250 17 4,71
500 14 4,72
750 13 4,73
1000 9 4,75
1250 5 4,77
1500 4 4,78
Lampiran 4 Tabel Pengujian Kadar Gula
Penambahan Volume
Gula Cair (ml)
Kadar
Gula (%)
Penambahan Volume Air
Mineral (ml)
Kadar
Gula (%)
0 8.4 0 8.4
20 8.8 50 7.6
40 9.2 100 6.8
60 9.6 150 6.2
80 10.2 200 5.8
100 11 250 5.2
120 11.4 300 5
140 11.8 350 4.8
160 12.2 400 4.4
180 12.8 450 4
200 13 500 4
220 13.4 550 3.6
240 13.8 600 3.4
260 14 650 3.2
280 14.4 700 3
300 14.8 750 3
Lampiran 5 Tabel Pengujian Aktuator
Aktuator On Off Kecepatan Putar
Relay 4,76 V 0 V -
Motor Arus Searah 12,83 V 0 V 72,45 RPM
Solenoid valve 21,54 V 0 V -
Pompa 215,3 V 0 V -
63
Lampiran 6 Tabel Pengujian Kontrol Logika Fuzzi 1
Pengujian ke-1 Pengujian ke-2
LDR
(ADC)
ERROR
FUZZYOUT
(s)
LDR
(ADC)
ERROR
FUZZYOUT
(s)
157 -130 15 160 -133 15
156 -129 15 158 -131 15
155 -128 15 155 -128 15
154 -127 15 155 -128 15
154 -127 15 154 -127 15
154 -127 15 154 -127 15
153 -126 15 153 -126 15
153 -126 15 153 -126 15
153 -126 15 133 -105 13
153 -126 15 127 -100 11
152 -125 15 124 -97 11
152 -125 15 122 -95 11
150 -123 15 116 -89 10
150 -123 15 84 -57 9
148 -121 15 73 -46 6
147 -120 15 68 -41 6
137 -110 12 62 -35 5
131 -104 12 59 -33 5
125 -97 12 43 -16 1
121 -94 12 32 -5 0
117 -90 11 29 -2 0
110 -83 11 25 2 0
110 -83 11 24 3 0
83 -56 8 25 2 0
52 -25 5 26 1 0
34 -7 1 25 2 0
22 5 0
22 5 0
23 4 0
22 5 0
24 3 0
64
Lampiran 7 Tabel Pengujian Kontrol Logika Fuzzi 2
Pengujian ke-1 Pengujian ke-2
LDR
(ADC)
ERROR
FUZZYOUT
(s)
LDR
(ADC)
ERROR
FUZZYOUT
(s)
203 -176 15 205 -178 15
203 -176 15 205 -178 15
202 -175 15 203 -176 15
199 -173 15 203 -176 15
198 -172 15 197 -170 15
163 -136 15 197 -170 15
163 -136 15 159 -132 15
163 -136 15 158 -131 15
162 -135 15 158 -131 15
162 -135 15 98 -71 8
162 -135 15 96 -69 7
93 -66 7 92 -65 7
91 -64 7 87 -60 7
89 -62 7 84 -57 7
85 -58 7 75 -48 6
78 -51 6 68 -41 6
77 -50 6 63 -36 6
73 -46 6 57 -30 5
65 -38 5 51 -24 5
61 -34 5 46 -19 5
52 -25 5 37 -10 3
45 -18 3 31 -4 1
37 -10 3 27 0 0
34 -7 1 24 3 0
28 -1 0 23 4 0
26 1 0 24 3 0
25 2 0 24 3 0
25 2 0
24 3 0
65
Lampiran 8 Tabel Pengujian Hasil Produksi
Volume Awal Pengujian (liter) Error Kekeruhan Error Kadar Gula
2 -7 -0.1
2 -5 -0.2
2 -3 -0.1
2.5 -5 -0.1
2.5 -2 0.1
2.5 -1 0.2
3 1 -0.4
3 1 -0.3
3 2 -0.3
3.5 -1 0.1
3.5 0 0.3
3.5 -1 0.1
top related