jurusan teknik elektro fakultas teknik universitas...

i

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PENGOLAH

PAKAN UNGGAS ITIK OTOMATIS BERBASIS ATMEGA64

(Software)

TUGAS AKHIR

Sebagai Persyaratan Guna Meraih Gelar Serjana Strata 1

Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang

Oleh :

ACHMAD RO’IS SHOLAHUDDIN

201110130311107

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2017

v

ABSTRAK

Achmmad Ro’is Sholahuddin, Ir. M Irfan, MT, Khusnul Hidayat. ST.

Elektrical Engineering, Faculty of Engineering, University of Muhammadiyah Malang

Jl. Raya Tlogomas No. 246 Tlp (0341) 460948, 463513-19 Fax (0341) 460782 Malang 65144

Email : [email protected]

Dunia peternakan saat ini sedang berkembang pesat seiring dengan

kemajuan iptek baik di negara maju maupun di negara berkembang. Kendala yang

sering dialami oleh peternak adalah kebutuhan dalam hal pemberian pakan yang

dilakukan secara manual tanpa mengetahui jumlah nutrisi dalam penakaran setiap

bahan dan efisiensi. Pada penilitian ini akan membahas suatu cara untuk

mengatasi penakaran dan efisiensi dalam pemberian pakan unggas. Berdasarkan

permasalahan tersebut, maka dibuat alat pengolah pakan unggas menggunakan

sistem otomatisasi dengan takaran yang sesuai dengan pentabelan nutrisi pada

setiap komposisi kebutuhan unggas. Proses penakaran bahan yang dicampur,

diaduk dan diskala berdasarkan jumlah berat bahan dasar dan dikalkulasikan

berdasarkan nutrisi yang terkandung dalam takaran, sehingga diharapkan proses

ini dapat membantu peternak unggas (itik) meningkatkan produksi ternak unggas

yang ekonomis dalam hal pemberian pakan serta memudahkan dalam

pengoperasian, pengontrolan dan pengawasan yang cukup tinggi.

Kata Kunci : Loadcell, Penakaran Nutrisi, Automasi

vi

ABSTRACT

The world of farm now is growing rapidly with technology advances in

developed or developing country. The problem ever is making foods on manually

without knowing the nutrients in each ingredient. In this research will discuss

about how to resolve dose the nutrients. Based on this problem, them created feed

and processing tool with otomatic system and nutrients and with the correct

ingredients. Mixed material on process, stirred, with weight of nutrients. So

hopefully this process can help farmers to increased, economical and easy on

operation, controller and supervision.

Keywords: Automation, Loadcell, Manager Of Nutrition

vii

LEMBAR PERSEMBAHAN

Bismillahirrahmanirrahim

Puji Syukur atas kehadirat Allah SWT untuk segala nikmat hidup dan

nikmat dalam kesempatan menuntut ilmu, sehingga penulis dapat menyelesaikan

tugas akhir ini yang berjudul “PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT

PENGOLAHPAKAN UNGGAS ITIK OTOMATIS BERBASIS ATMEGA

64 (Software) “. Dimana tugas akhir ini disusun sebagai salah satu persyaratan

untuk mencapai Strata 1 (S1) Sarjana Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah

Malang. Dalam penelitian dan penyusunan tugas akhir ini, penulis banyak

dibantu, dibimbing dan didukung oleh berbagai pihak. Oleh karena itu, pada

kesempatan kali ini penulis sangat ingin mengucapkan banyak – banyak terima

kasih kepada :

1. Bapak Didik Suyanto dan Ibu Satini selaku orang tua saya yang senantiasa

mendo’akan dan memberi dukungan, baik materil maupun moril selama

menempuh pendidikan dan penulisan tugas akhir.

2. Bapak Ir. M. Irfan, MT selaku Dosen Pembimbing I yang senantiasa

membantu dan memberi pengarahan dalam pembuatan laporan ini.

3. Bapak Ir. Nur Kasan, MT selaku Dosen Pembimbing II yang juga senantiasa

membantu dan memberi pengarahan dalam pembuatan laporan ini.

4. Ibu Ir. Nur Alif Mardiyah, MT selaku Ketua Jurusan dan Dosen Wali

Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang.

5. Seluruh Dosen Pengajar dan Staff Pengajar Teknik Elektro Universitas

Muhammadiyah Malang yang sudah berjasa dalam memberi ilmu selama

pendidikan.

6. Frengki, Toni, Dodik, serta seluruh teman – teman semasa kuliah di

Universitas Muhammadiyah Malang.

viii

Akhirnya penulis berharap, semoga laporan ini dapat berguna dan

bermanfaat dalam pengembangan ilmu jurusan Teknik Elektro Universitas

Muhammadiyah Malang, khususnya bagi penulis dan pembaca sekalian.

Malang, 02 Oktober 2017

Achmmad Ro’is Sholahuddin

xi

KATA PENGANTAR

Puji Syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas berkat dan

hikmat yang diberikan, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan

Tugas Akhirdengan judul “PERANCANGAN DAN PEMBUATAN

ALAT PENGOLAH PAKAN UNGGAS ITIK OTOMATIS BERBASIS

ATMEGA 64 (Software)”, sebagai salah satu syarat kelulusan di Jurusan

Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang.

Penulis menyadari bahwa laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari

kata sempurna, dikarenakan terbatasnya pengetahuan dan ketrampilan yang

penulis miliki. Oleh karena itu kritik dan saran yang membangun dari

seluruh pihak sangat diharapkan untuk perbaikan Tugas Akhir ini. Semoga

laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak. Aamiin.

Malang, 02 Oktober 2017

Achmmad Ro’is Sholahuddin

x

DAFTAR ISI

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

LEMBAR PERSETUJUAN ............................................................................. ii

LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................. iii

LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN ....................................................... iv

ABSTRAK ........................................................................................................ v

ABSTRAKSI…………………………………………………………………. vi

LEMBAR PERSEMBAHAN .......................................................................... vii

KATA PENGANTAR ...................................................................................... ix

DAFTAR ISI ..................................................................................................... x

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

DAFTAR TABEL ............................................................................................ xvii

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

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

1.2 Rumusan Masalah ............................................................................. 2

1.3 Tujuan ................................................................................................. 2

1.4 Batasan Masalah ................................................................................. 2

1.5 Sistematika Penulisan ........................................................................ 3

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

2.1 Microcontlroller ATMEGA64 .......................................................... 5

2.2.1 Timer and Counter pada AVR ATMEGA64 ............................. 6

2.2.2 Timer/Counter0 Control Register – TCCR0.............................. 7

2.2.3 Timer/Counter0 – TCNT0 ......................................................... 8

2.2.4 Timer/Counter0 Control Register A– TCCR1A ....................... 8

2.2.5 Timer/Counter0 Intrupt Mask Register -TIMSK ....................... 9

2.2.6 Konfigurasi PORT MCU ATMEGA64 ..................................... 9

2.2 Sensor Berat (Loadcell) ...................................................................... 11

2.3 Pengkondisi Sinyal Loadcell HX711 ................................................. 12

2.4 Sensor Waterflow ................................................................................ 14

2.5 Motor AC ........................................................................................... 15

xi

2.6 Motor Servo ....................................................................................... 16

2.7 Rotary Encoder .................................................................................. 17

2.8 Sensor Ultrasonik................................................................................ 19

2.9 PWM (Pulse Width Modulation) ....................................................... 20

2.10 Bahasa BASCOM AVR .................................................................. 21

2.10.1 Karakter dalam BASCOM AVR ......................................... 21

2.10.2 Tipe Data ............................................................................. 22

2.10.3 Variable ............................................................................... 23

2.10.4 Alias ..................................................................................... 23

2.10.5 Konstanta ............................................................................. 24

2.10.6 Array .................................................................................... 24

2.10.7 Operasi-operasi dalam BASCOM ....................................... 25

2.11 LabVIEW .......................................................................................... 26

2.11.1 Front Panel ........................................................................... 26

2.11.1 Block Diagram ...................................................................... 27

2.11.1 Control Pallete dan Function Pallete ................................... 28

BAB III PERANCANGAN SISTEM ............................................................. 29

3.1 Perancangan Sistem ............................................................................ 29

3.2 Perangkat Sofware ............................................................................... 31

3.1.1 Flowchart Sistem Keseluruhan .................................................... 33

3.1.2 Program Penyusunan Ransum Unggas ........................................ 34

3.1.3 Perancangan Sistem Sensor Loadcell .......................................... 34

3.1.4 Perancangan Sistem Sensor Ultrasonic ...................................... 35

3.1.5 Perancangan Sistem Sensor Waterflow ...................................... 36

3.1.6 Perancangan Sistem Sensor Motor Servo ................................... 37

3.1.7 Perancangan Sistem Sensor Optocoupler .................................... 38

3.1.8 Perancangan Program LabVIEW ............................................... 39

3.2 Logika Fuzzy Pada Motor Pengaaduk .................................................. 41

3.2.1 Crisp Input .................................................................................. 41

3.2.2 Membership Function ................................................................. 42

3.2.3 Crisp Output ............................................................................... 42

3.2.4 If-Then Rules .............................................................................. 43

xii

BAB IV PENGUJIAN ALAT .......................................................................... 49

4.1 Pengujian Sensor Berat Loadcell ......................................................... 49

4.1.1 Tujuan Pengujan ........................................................................ 49

4.1.2 Peralatan yang digunakan .......................................................... 49

4.1.3 Langka Pengujian ...................................................................... 49

4.1.4 Blok Diagram Sensor Loadcell ................................................. 50

4.1.5 Hasil Pengujian .......................................................................... 52

4.1.6 Analisa Hasil Pengujian ............................................................ 53

4.2 Pengujian Sensor Waterflow ................................................................ 53

4.2.1 Tujuan Pengujian ........................................................................ 53

4.2.2 Peralatan yang digunakan ........................................................... 54

4.2.3 Langka Pengujian ....................................................................... 54

4.2.4 Blok Diagram Sensor Waterflow ................................................ 54

4.2.5 Hasil Pengujian ........................................................................... 55

4.2.6 Analisa Hasil Pengujian ............................................................. 56

4.3 Pengujian Motor Servo ........................................................................ 56




4.3.4 Blok Diagram Motor Servo ........................................................ 57

4.3.5 Hasil Pengujian ........................................................................... 58


4.4 Pengujian Jarak Sensor HC-SR04 ....................................................... 58




4.4.4 Block Diagram Sensor HC-SR04 ............................................... 58

4.4.5 Hasil Pengujian ........................................................................... 59


4.5 Pengujian Respon Logika Fuzzi pada Motor Pengaduk ..................... 61

4.5.1 Tujuan Pengujian ....................................................................... 61


xiii

4.5.3 Langka Pengujian ...................................................................... 61

4.5.4 Blok diagram Pengujian Respon Logika Fuzzi pada

Motor Pengaduk ......................................................................... 62

4.5.5 Hasil Pengujian ........................................................................... 62

4.5.6 Analisa Hasil Pengujian ............................................................ 69

4.6 Pengujian Keseluruhan Alat Pakan Unggas Itik Otomatis ................. 69




4.6.4 Blok Diagram Sistem Keseluruhan ............................................ 69

4.6.5 Hasil Pengujian ........................................................................... 70


BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................... 72

5.1 Kesimpulan ........................................................................................ 72

5.2 Saran .................................................................................................. 72

DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 73

LAMPIRAN ...................................................................................................... 74

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 : Diagram Blok Timer ................................................................... 7

Gambar 2.2 : Register TCCR0 .......................................................................... 7

Gambar 2.3 : Register TCNT0 .......................................................................... 8

Gambar 2.4 : Register TCCR1A ....................................................................... 9

Gambar 2.5 : Register TIMSK .......................................................................... 8

Gambar 2.6 : Susunan PIN dari ATMEGA64 .................................................. 10

Gambar 2.7 : Wheatstone Circuit dengan Kompensasinya ............................... 12

Gambar 2.8 : Loadcell Spring Element ............................................................. 12

Gambar 2.9 : Pengkondisi sinyal HX711 Loadcell ........................................... 13

Gambar 2.10 : Timing Diagram Pembacaan HX711 Loadcell ......................... 13

Gambar 2.11 : Waterflow Sensor Type YFS300A ........................................... 14

Gambar 2.12 : Skema Rangkaian Waterflow Sensor Type YFS300A ............. 15

Gambar 2.13 : Motor AC Water Pump ............................................................. 15

Gambar 2.14 : Motor Servo ............................................................................... 16

Gambar 2.15 : Cara Pengkontrolan Motor Servo .............................................. 16

Gambar 2.16 : Rotary Encoder ......................................................................... 18

Gambar 2.17 : Diagram Sekematik Delta Encoder Kit ..................................... 18

Gambar 2.18 : Sistem Pengukuran Jarak Dengan Ultrasonik ........................... 19

Gambar 2.19 : Sensor Ultrasonik ...................................................................... 20

Gambar 2.20 : Rangkaian Driver Motor ........................................................... 21

Gambar 2.21 : Tampilan Front Panel pada LabVIEW ..................................... 27

Gambar 2.22 : Tampilan Block Diagram pada LabVIEW ................................ 28

Gambar 2.23 : Tampilan Control Pallete dan Function Pallete ....................... 28

Gambar 3.1 : Blok Diagram Sistem Keseluruhan ............................................. 29

Gambar 3.2 : Desain Rangkaian Keseluruhan .................................................. 30

Gambar 3.3 : Flowchart Sistem Keseluruhan ................................................... 31

Gambar 3.4 : Program Penyusun Ransum Untuk Unggas ................................ 33

Gambar 3.5 : Flowchart Sistem Sensor Loadcell ............................................. 34

Gambar 3.6 : Listing Program Sensor Loadcell ................................................ 35

Gambar 3.7 : Flowchart Sistem Sensor Ultrasonic .......................................... 35

Gambar 3.8 : Listing Program Sensor Ultrasonic ............................................. 36

Gambar 3.9 : Flowchart Sensor Waterflow ....................................................... 36

xv

Gambar 3.10 : Listing Program Sensor Waterflow ........................................... 37

Gambar 3.11 : Flowchart Pengendali Motor Servo .......................................... 37

Gambar 3.12 : Listing Program Pengendali Motor Servo ................................. 37

Gambar 3.13 : Flowchart Sistem Sensor Optocoupler ..................................... 38

Gambar 3.14 : Listing Program Sensor Optocoupler ........................................ 38

Gambar 3.15 : Tampilan Front Panel pada LabVIEW ..................................... 39

Gambar 3.16 : Tampilan Blok Diagram pada LabVIEW ................................. 40

Gambar 3.17 : Diagram Logika Fuzzy pada Motor Pengaduk .......................... 41

Gambar 3.18 : Membership Function untuk Input E ........................................ 42

Gambar 3.19 : Membership Function untuk Input d_E .................................... 42

Gambar 3.20 : Membership Function untuk PWM Motor ................................ 43

Gambar 3.21 : Listing Program Membership Function untuk Input E ............. 45

Gambar 3.22 : Listing Program Membership Function untuk Input d_E ......... 45

Gambar 3.23 : Listing Program if-then Rule ..................................................... 46

Gambar 3.24 : Listing Program Implikasi ......................................................... 46

Gambar 3.25 : Listing Program Defuzifikasi ..................................................... 46

Gambar 4.1 : Diagram Blok Pengujian Sensor Loadcell .................................. 50

Gambar 4.2 : Menu Awal Software ARDUINO ............................................... 50

Gambar 4.3 : Setting COM yang digunakan ..................................................... 51

Gambar 4.4 : Tampilan Serial Monitor ............................................................. 51

Gambar 4.5 : Sensor Loadcell Saat Diberi Beban 50 Gram ............................. 52

Gambar 4.6 : Sensor Loadcell Saat Diberi Beban 100 Gram ........................... 52

Gambar 4.7 : Sensor Loadcell Saat Diberi Beban 150 Gram ........................... 53

Gambar 4.8 : Diagram Blok Pengujian Sensor Waterflow ............................... 55

Gambar 4.9 : Sensor Waterflow Saat Diberi Air 500 mL ................................. 55

Gambar 4.10 : Sensor Waterflow Saat Air Penambahan Pertama 500 mL ....... 55

Gambar 4.11 : Sensor Waterflow Saat Air Penambahan Kedua 500 mL .......... 56

Gambar 4.12 : Diagram Blok Pengujian Servo ................................................... 57

Gambar 4.13 : Saat PWM 45 Kemiringan Menunjukan 800 ............................... 58

Gambar 4.14 : Saat PWM 80 Kemiringan Menunjukan 1300 ............................. 58

Gambar 4.15 : Diagram Blok Pengujian Sensor Jarak HC-SR 04 ...................... 60

Gambar 4.16 : Pengujian Respon Logika Fuzzi pada Motor Pengaduk ............. 62

Gambar 4.17 : Hasil Pengujian Motor Pengaduk Tanpa Beban 1 ...................... 63

Gambar 4.18 : Hasil Pengujian Motor Pengaduk Tanpa Beban 2 ...................... 65

xvi

Gambar 4.19 : Hasil Pengujian Motor Pengaduk Ada Beban ............................. 67

Gambar 4.20 : Blok Diagram Pengujian Sistem Keseluruhan ............................ 70

Gambar 4.21 : Front Panel Pengujian Indikator Alat pada LabVIEW ............... 70

Gambar 4.21 : Front Panel saat alat dijalankan .................................................. 71

xvii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 : Register Address ATMEGA64 ......................................................... 6

Tabel 2.2 : Setting Prescale ............................................................................... 8

Tabel 2.3 : Setting Mode Compare 1 ................................................................. 9

Tabel 2.4 : Setting Mode PWM .......................................................................... 9

Tabel 2.5 : Karakter dalam BASCOM .................................................................. 22

Tabel 2.6 : Tipe data pada BASCOM.................................................................... 22

Tabel 2.7 : Operator Relasi .................................................................................. 26

Tabel 3.1 : Asupan Pakan Unggas Itik ............................................................... 34

Tabel 3.2 : Asupan LabVIEW Kirim Data ke ATMEGA64 .............................. 40

Tabel 3.3 : Pembuatan label Membership Function output PWM ..................... 43

Tabel 3.4 : Diagram if-then rules untuk RPM.................................................... 44

Tabel 4.1 : Pengujian Jarak HC-SR04 ............................................................... 60

Tabel 4.2 : Hasil Pengujian Respon Fuzzy padaMotor Pengaduk ..................... 68

Tabel 4.3 : Data Hasil Waktu Pengujian Keseluruhan Alat ............................... 71

73

DAFTAR PUSTAKA

[1] P. D. I. D. Mattongan-tongang, K. Mattiro, and S. Kabupaten, “ANALISIS

PENDAPATAN PETERNAKAN ITIK PEDAGING DI DESA

MATTONGAN-TONGANG KECAMATAN MATTIRO SOMPE

KABUPATEN PINRANG,” 2013.

[2] ATmel, “Datasheet 8-bit ATmel Microcontroller with 64K Bytes

Programmable ATmega64 ( L ),” 2013.

[3] I. Sugriwan, M. S. Muntini, and Y. H. Pramono, “Sensor Massa Untuk

Mengukur Derajat Layu Pada Pengolahan Teh Hitam,” 2009.

[4] W. S. Pambudi, I. Suhendra, J. Teknik, E. Universitas, and I. Batam,

“Perbaikan Respon Output Menggunakan Implementasi Kalman Filter

Pada Simulasi,” pp. 141–150, 2015.

[5] J. T. Elektro, F. Teknik, and U. N. Semarang, Rancang Bangun Alat

Timbang Digital Berbasis Avr Tipe Atmega32. 2015.

[6] S. Modules and W. F. Sensor, “YF-S201 Water Flow Sensor,” pp. 1–2.

[7] B. Santoso and A. D. Arfianto, “Sistem Pengganti Air Berdasarkan

Kekeruhan Danpemberi Pakan Ikan Pada Akuarium Air Tawar Secara

Otomatis,” J. Ilm. Teknol. dan Inf. ASIA, vol. 8, no. 2, pp. 33–48, 2014.

[8] Dr. Widodo Budiharto, Robotika Moderen, andi yokyakarta, 2014.

[9] Andi Nalwan. Teknik Rancang Bangun Robot, C.V Andi Offset 2012.

[10] Anwar Saiful. 2012”Otomatisasi co pada mobil “, Malang. Universitas

Muhhamadiyah Malang

[11] 2010, ”pengertian BASCOM”, [Online],

(http://ilmucomputer2.blogspot.com/2010/02/pengertian-bascom.html),

diakses tanggal 30 April 2017, 16:39

[12] https://herwins.wordpress.com/labview/

jurusan teknik elektro fakultas teknik universitas...

Documents