View
221
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
ALAT OPTIMASI SUHU DAN KELEMBABAN UNTUK INKUBASI
FERMENTASI DAN PENGERINGAN PASCA FERMENTASI
Oleh
Agustinus Hery Waluyo
NIM: 612007025
Skripsi
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
Januari 2015
PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT
Saya, yang bertanda tangan di bawah ini:
NAMA : Agustinus Hery Waluyo
NIM : 612007025
JUDUL SKRIPSI : ALAT OPTIMASI SUHU DAN KELEMBABAN
UNTUK INKUBASI FERMENTASI DAN
PENGERINGAN PASCA FERMENTASI
Menyatakan bahwa skripsi tersebut di atas bebas plagiat. Apabila ternyata
ditemukan unsur plagiat di dalam skripsi saya, maka saya bersedia mendapatkan sanksi
apapun sesuai aturan yang berlaku.
Salatiga, 4 Februari 2015
Agustinus Hery Waluyo
Materai
Rp, 6000,-
Tanda Tangan
ALAT OPTIMASI SUHU DAN KELEMBABAN UNTUK INKUBASI
FERMENTASI DAN PENGERINGAN PASCA FERMENTASI
Oleh
Agustinus Hery Waluyo
NIM : 612007025
Skripsi ini telah diterima dan disahkan
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana Teknik
dalam
Konsentrasi Teknik Elektronika
Program Studi Teknik Elektro
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
Disahkan oleh :
Pembimbing I Pembimbing II
Gunawan Dewantoro, M. Sc. Eng. Ir. Sri Hartini, M. Sc.
Tanggal : Tanggal :
INTISARI
Progdi Kimia Fakultas Sains dan Kimia (FSM) UKSW mempunyai fokus
penelitian kimia pangan, khususnya tepung-tepungan dengan bahan dasar yang
mengandalkan kearifan lokal. Penelitian ini memanfaatkan limbah kulit singkong untuk
d teliti lebih lanjut. Proses penelitian yang di lakukan adalah proses fermentasi.
Laboratorium Kimia FSM UKSW sudah mempunyai alat yang digunakan untuk
proses fermentasi. Namun, alat ini hanya sebagai inkubator saja dan ternyata alat ini pun
tidak bisa mengoptimalkan proses fermentasi dengan baik, karena objek fermentasi
selalu busuk dikarenakan kelembaban saat proses fermentasi selalu bertambah
sedangkan box tertutup rapat, namun ketika alat diberi lubang kulit singkong tetap
busuk karena bakteri-bakteri dari udara luar yang tidak dibutuhkan untuk proses
fermentasi masuk melalui lubang. Berdasarkan hal tersebut, muncul ide untuk
merealisasikan alat ini, bahkan dengan dua fungsi sekaligus secara split, yaitu sebagai
inkubator fermentasi dan sebagai pengering pasca fermentasi.
Pada perancangan alat ini terdapat 2 menu utama yaitu untuk fermentasi dan
pengeringan. Alat ini mampu bekerja dari suhu 35oC - 120
oC, terdapat 2 buat fan
exhaust yang berfungsi meminimalisir kelembaban ketika mode fermentasi maupun
pengeringan. Proses fermentasi bisa bekerja dengan baik pada range suhu 36oC-40
oC.
Jika dibandingkan dengan proses fermentasi secara konvensional, alat ini bekerja lebih
cepat dengan selisih 9 jam dan obyek fermentasi tidak menjadi busuk. Kemudian suhu
yang baik untuk pengeringan adalah 80 oC.
ABSTRACT
Chemistry Education Program, Faculty of Science and Chemistry at SWCU has
food chemistry reasearch focuses, especially strachy with basic materials that rely on
local knowledge. This study utilizes waste cassava peel to be further investigated.
Chemistry Laboratory, FSM at SWCU already have a tool that is used for the
fermentation proses. However, this tool is only as incubator. And turn out of this tool
was not able to optimize the fermentation objects always foul whisch is caused by the
moisture during the fermentation process continues to increase while the box sealed,
inspite of when the tool is a holed, cassava peel remains foul because of the bactherias
from the outside air that is not needed for the fermentation process enter through the
hole. Base on it, there is an idea to realize this tool, even with the two functions splitly,
as an incubator fermentation and post-fermentation dryer.
In designing this tool, there are two main menu for fermentation and drying. This
tool is able to work from 35 o
C – 120 oC. There are 2 fan exhaust whisch serve to
minimize the moisture when the mode of fermentation and drying. The fermentation
proses can work well at 36 o
C - 40 o
C temperature range. Compared with conventional
fermentation process, this tool work 9 hours more quickly and the fermentation object
does not become foul. The good temperature for drying is 80 oC.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus, Tuhan dan
Sahabat. Atas segala berkat, rahmat dan karunia yang senantiasa penulis terima dalam
menyelesaikan perancangan serta penulisan skripsi sebagai syarat untuk menyelesaikan
studi di Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga.
Segala jerih payah dan usaha yang dilakukan sejauh ini tentu tidak akan berarti
tanpa bantuan dan dorongan serta bimbingan dari berbagai pihak. Maka ucapan
terimakasih yang sebesar-besarnya penulis ucapkan kepada :
1. Tuhan Yesus Kristus yang selalu mengajarkan untuk tak pernah lelah
menghadapi apapun.
2. Kedua orangtuaku yang luar biasa, Bapak Djumadi dan Ibu Ramini terima
kasih untuk doa dan dukungannya, kalianlah sumber inspirasi, kekuatan dan
semangat terbesar dalam hidupku.
3. Bapak Gunawan Dewantoro, M. Sc. Eng selaku pembimbing I yang sudah
membantu mencarikan beasiswa untuk skripsi ini dan sudah sabar
membimbing saya, dan Ibu Ir. Sri Hartini, M. Eng selaku pembimbing II yang
sudah dengan sabar membimbing saya dan menyemangati saya seperti ibu
saya sendiri. Terima kasih atas ilmu, bimbingan, arahan, kesabaran dan ide
yang menginspirasi saya selama mengerjakan skripsi ini.
4. Kakakku Joko Siswoyo dan adikku Debora yang selalu menyemangatiku
dengan cara yang gokil, ”Big Hug”.
5. Viorentin Puspa Ayu, “Seseorang spesial” yang selalu sabar dan memberi
semangat serta doa tiada hentinya setiap hari, setiap waktu dan sudah
membantu mencari singkong diladang untuk pengujian skripsi, “lve you dear,
thanks alot”
6. Seluruh staff dosen, karyawan dan laboran FTEK, Pak Bambang, Mbak Rista,
Mbak Dita, mbak Yola dll.
7. Teman-teman angkatan 2007, “2007 never give up till the end, you guys are so
amazing”
8. Teman-teman “pembimbing III” yang menginspirasi penulis serta bersama-
sama berjuang pak ketua Eko 07, Putu 07, Winan 07, Nofan 07, Didik 07, Bli
07, Samuel 07, Icha 07, Adit 07, Rendi 07, Robot 07, Andikatan 07, Mima 07,
Tama 07, Marino 07, Armop, Greg, Anggit 08.
9. Para penghuni Lab skripsi XT, teman-teman kos A & R, teman-teman
Ekklesia Youth, teman-teman nge-jam bareng dan teman-teman lainnya.
10. Berbagai pihak yang tidak dapat dituliskan satu persatu, penulis mengucapkan
terima kasih.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu
penulis sangat mengharapkan kritik maupun saran dari pembaca sekalian sehingga
skripsi ini dapat berguna bagi kemajuan teknik elektronika.
Salatiga, Januari 2015
Penulis
DAFTAR ISI
INTISARI .............................................................................................................. i
ABSTRACT ................................................................................................................... ii
KATA PENGANTAR.................................................................................................... iii
DAFTAR ISI ................................................................................................................... v
DAFTAR GAMBAR .................................................................................................... vii
DAFTAR TABEL .................................................................................................viii
DAFTAR SIMBOL..................................................................................................ix
DAFTAR SINGKATAN .................................................................................................x
BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................1
1.1 Tujuan .............................................................................................1
1.2 Latar Belakang .................................................................................1
1.3 Spesifikasi Sistem ............................................................................2
1.4 Sistematika Penulisan ......................................................................2
BAB II DASAR TEORI .......................................................................................4
2.1 Fermentasi Kulit Singkong ..............................................................4
2.2 Mikrokontroler ...............................................................................5
2.3 Sensor Suhu dan Kelembaban SHT11 ...........................................6
2.4 Pemanas ...........................................................................................7
2.5 Fan Exhaust......................................................................................7
2.6 LCD Display ....................................................................................8
2.7 Keypad .............................................................................................8
BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI SISTEM ...................................10
3.1 Perancangan dan Realisasi Perangkat Keras..................................10
3.1.1 Box Inkubasi Fermentasi dan Pengeringan .......................10
3.1.2 Modul Interface ................................................................11
3.1.3 Sensor ................................................................................12
3.1.4 Pemanas ............................................................................ 13
3.1.5 Modul driver Beban AC ....................................................14
3.1.6 Modul Mikrokontroler ......................................................15
3.2 Perancangan dan Realisasi Perangkat Lunak ................................17
3.3 Realisasi Alat Keseluruhan ............................................................20
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA ............................................................21
4.1 Pengujian Modul Mikrokontroler ................................................. 21
4.2 Pengujian Pembacaan Suhu dan Kelembaban Oleh Sensor ..........22
4.3 Pengujian Driver Baban AC .........................................................25
4.4 Pengujian Timer .............................................................................25
4.5 Pengujian Sistem Secara Keseluruhan ..........................................26
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ..............................................................29
5.1 Kesimpulan ....................................................................................29
5.2 Saran ..............................................................................................29
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................................30
LAMPIRAN ...................................................................................................................32
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Kulit singkong ...........................................................................................4
Gambar 2.2. Board Atmega 2560 ..................................................................................5
Gambar 2.3. diagram blok SHT11 .................................................................................6
Gambar 2.4. Pemanas ....................................................................................................7
Gambar 2.5. Fan exhaust ...............................................................................................7
Gambar 2.6. LCD karakter 16 x 2 .................................................................................8
Gambar 2.7. Keypad ......................................................................................................8
Gambar 3.1. Skema realisasi box dan komponen ........................................................11
Gambar 3.2. Keypad 4x4 dan LCD karakter 16x2 yang digunakan dalam
perancangan.............................................................................................12
Gambar 3.3. Koneksi sensor SHT11 ke mikrokontroler ............................................13
Gambar 3.4. Pemanas keramik ....................................................................................13
Gambar 3.5. Rangkaian driver AC untuk pemanas ....................................................14
Gambar 3.6. Blok diagram alat ............................................................................17
Gambar 3.7. Diagram alir sistem .................................................................................18
Gambar 3.8. Diagram alir inisialisasi sensor SHT11 ...................................................19
Gambar 3.9. Realisasi alat tampak depan ....................................................................20
Gambar 3.10. Relalisasi alat saat pintu dibuka ..............................................................20
Gambar 4.1. Diagram alir program ..............................................................................21
Gambar 4.2. perbandingan hasil pengukuran SHT11 dengan termo-hygrometer
anymetre...................................................................................................22
Gambar 4.3. Grafik suhu terhadap pengujian pada SHT 11 dan Hygrometer .............24
Gambar 4.4. Grafik kelembaban terhadap pengujian pada SHT 11 dan Hygrometer..24
Gambar 4.5. Display proses fermentasi menggunakan alat..........................................27
Gambar 4.6. Display proses pengeringan menggunakan alat.......................................28
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1. Konfigurasi penggunaan pin Arduino 2560 ..............................................16
Tabel 4.1. Hasil pengujian suhu dan kelembaban pada SHT 11 dan Hygrometer
Anymetre ....................................................................................................23
Tabel 4.2. Hasil pengujian proses fermentasi kulit singkong secara konvensional ...26
Tabel 4.3. Hasil pengujian proses fermentasi kulit singkong menggunakan alat ......26
Tabel 4.4. Hasil pengujian pengeringan kulit singkong .............................................28
DAFTAR SIMBOL
º Derajat
Ω Ohm
µ satuan mikro .10-6
DAFTAR SINGKATAN
ADC Analog to Digital Converter
LCD Liquid Crystal Display
SRAM Static random-access memory
EEPROM Electrically Erasable Programmable Readonly Memory
IC Integrated Circuit
AC Alternating Current
DC Direct Current
RTC Real Time Clock
RH Relative Humidity
SCK Serial Clock
TRIAC TRIode Alternating Current
PWM Pulse Width Modulation
Recommended