1. JUDUL TUGAS AKHIR Pembuatan Alat Pengering Pisang Sebagai Bahan Baku Sale Pisang Berbasis ATmega16 2. LATAR BELAKANG Sale pisang merupakan makanan khas masyarakat ciamis. Sesuai dengan namanya, bahan dasar yang digunakan adalah buah pisang. Pisang yang tua dan matang dipotong tipis-tipis kemudian dijemur hingga kering. Setelah kering, pisang siap digoreng. Musim hujan menjadi kendala bagi pembuat sale karena mayoritas pisang dikeringkan dibawah sinar matahari. Seperti di, http://iannnews.com/ensiklopedia.php?page=kuliner&prov=2&kota=75&id=2 04. Di lombok juga mengalami kendala yang sama. Seperti di,

http://berangberangblog.blogspot.com/2011/11/sale-atau-pisang-olahan-pada umumnya.html. Dalam proses pembuatan sale, setiap irisan pisangnya dibutuhkan waktu selama 3 hari untuk menjemur. Beberapa kali pisang yang sudah mereka iris terpaksa dibuang karena gagal dalam proses penjemuran. Irisan pisang yang gagal dalam proses penjemuran akan berwarna hitam. Jika menginginkan pengering yang lebih cepat, langit berawan atau hari hujan pisang dapat dikeringkan dengan menggunakan alat pengering. Pengeringan akan berlangsung antara 18 sampai 24 jam tergantung pada suhu pengering. Dianjurkan suhu pengeringan tidak kurang dari 50C dan tidak lebih dari 70C. Jika suhu terlalu rendah, waktu pengeringan akan terlalu lama. Jika terlalu panas, tekstur pisang sale akan kurang baik. Pengeringan dilakukan sampai kadar air di bawah 18%. Produk dari proses ini disebut sebagai pisang sale segar seperti di, http://penyuluhthl.worpress.com/2011/09/30/manfaatpengolahan-buah-pisang/. Dari hasil penelitian telah diperoleh data laju penurunan kadar air pada 2 jam sekali dengan temperatur rata-rata 80C sampai dengan 90 C. Penurunan kadar air pada pisang sale setiap 2 jam proses pengasapan terlihat bahwa penurunan kadar air pada pisang sale yang menggunakan bahan bakar kayu bakar belum stabil, terlihat pada waktu pengasapan 10 jam kadar airnya 9,05%, kadar air terjadi peningkatan kembali pada waktu pengasapan 12 jam dengan kadar air akhir 13,03%. Hal ini terjadi karena pada saat penyemprotan air padao

1

seluruh permukaan pisang, air menguap lagi sehingga kadar air menjadi 13%. Hal ini juga disebabkan oleh temperatur dalam ruang pengasapan belum stabil dan belum terdistribusi secara sempurna. Selain itu pada awal pengasapan terjadi perbedaan temperatur yang sangat tinggi antara asap dengan bahan yang dikeringkan, sehingga air yang ada pada seluruh permukaan pisang dengan mudah menguap. Seperti terdapat pada sumber, http://lemlit.unila.ac.id/ file/arsip%202009/SATEK%202008/VERSI%20PDF/bidang%208/VIII-6.pdf. Disebutkan bahwa pengeringan menggunakan proses pengasapan masih mempunyai kendala temperatur yang belum stabil. Selain itu berdasarkan informasi dari http://studentresearch.umm.ac.id /index.php/dept_of_agribisnis/article/view/3164. Disebutkan bahwa suhu

sangat berpengaruh sekali dalam proses pengeringan pisang yang di gunakan untuk bahan baku pembuatan sale pisang .

3. RUMUSAN MASALAH Berdasarkan latar belakang yang ada, maka perlu di rumuskan permasalahan yang berkaitan dengan tugas akhir yang berjudul Pembuatan alat Pengering Sale Pisang Berbasis Mikrokontroler ATmega16. Maka rumusan masalah itu adalah: a. Bagaimana cara merancang sensor LM35 sebagai pengatur suhu pada alat pengering sale pisang antara 50C - 60C ? b. Bagaimana cara merancang sensor SHT11 sebagai pengatur kadar air pada alat pengering sale pisang 18%? c. Bagaimana cara merancang sensor dan push button ? ATmega16 sebagai penerima input dari

4. BATASAN MASALAH Mengingat dan menimbang masalah yang terkait dengan alat ini cukup luas serta keterbatasan kemampuan yang dimiliki, maka merasa perlu untuk membatasi masalah yang akan dibahas dalam tugas akhir ini. a. Alat pengering sale pisang yang akan dibuat adalah prototipe alat pengering sale pisang yang dapat mengatur suhu pengeringan dan kadar

2

air yang terkandung dalam pisang sehingga menghasilkan sale pisang yang maksimal. b. Alat pengeringan berukuran 80 cm x 80 cm x 80 cm. c. Pisang yang dibutuhkan dalam pembuatan sale adalah pisang ambon. d. Menggunakan kipas DC untuk mengeluarkan udara yang suhunya melebihi ketentuan pengeringan. e. Menggunakan buzzer sebagai indikator kalau mesin sudah selesai mengeringkan. f. Menggunakan LCD untuk menampilkan suhu dalam pengering dan kadar air pisang. g. Menggunakan push button untuk mengatur suhu dalam pengering. h. Menggunakan heater sebagai pengering sale pisang di dalam alat pengering.

5. TUJUAN TUGAS AKHIR Tujuan dari perancangan alat ini adalah : a. Dapat merancang pengatur suhu pada alat pengering sale pisang. b. Dapat merancang pengatur kadar air pada alat pengering sale pisang. c. Dapat merancang ATmega16 sebagai penerima input dari sensor dan push button.

6. TINJAUAN PUSTAKA Pada tinjauan pustaka ini akan dibahas tentang teori teori yang menunjang dalam menyelesaikan tugas akhir ini. 6.1. Pisang Ambon Pisang ambon terdiri dari dua jenis yaitu, pisang ambon lumut dan pisang ambon kuning. Di dalam pembuatan sale pisang yang saya gunakan adalah pisang ambon kuning. Pisang ambon kuning memiliki bentuk buah melengkung dengan pangkal buah bulat. Daging buahnya kekuningan dan tidak berbiji. Rasanya manis, pulen dan harum. Pada penelitian Zulafa Noor STTNAS yogyakarta dipakai buah pisang ambon yang baru dipetik dengan kondisi masak optimum dan segar. Hasil analisis awal diperoleh kadar air

3

74,04%, kadar pati 23,18%, kadar gula reduksi 0,04%, kekerasan buah 7, warna kulit buah 1, perilaku enzim Selulase 9,02 unit/mg.

Gambar 1. Pisang ambon

6.2. Sale Pisang Sale pisang adalah pisang matang konsumsi yang sudah melalui proses pengeringan. Jenis pisang yang di gunakan adalah pisang ambon. Pengeringan pisang ambon membuat kadar air turun mencapai 18%. Sehingga secara relatif kadar gula dalam pisang tersebut naik. Warna sale pisang yang sudah jadi antara coklat muda sampai coklat kehitaman. Pisang dapat di keringkan menggunakan mesin pengering. Suhu di dalam pengeringan tidak kuang dari 50C dan tidak lebih dari 70C. Jika suhu terlalu rendah, waktu pengeringan akan terlalu lama. Apabila suhu dalam pengeringan terlalu panas, maka tekstur sale pisang akan kurang baik. Cara pembuatan sale pisang dengan pengasapan (dengan menggunakan asap belerang): a. Pisang dikupas, kemudian permukaan daging buah dikerok. Jika pisang berukuran besar, pisang dapat dibelah dua memanjang. b. Pisang yang rasanya kurang manis, ditaburi gula pasir sehingga seluruh permukaannya tertutup lapisan tipis gula. c. Pisang tersebut diletakkan di atas tampah, kemudian dijemur. Pada hari kedua, pisang yang masih basah, dapat diktekan dengan papan agar sedikit pipih. Jika penekanan terlalu kuat, pisang akan retak atau pecah. Penekanan ini diulangi setiap hari sampai bahan agak kering. Bahan yang agak kering menjadi agak lentur dan tidak mudah patah. Produk yang diperoleh dari proses ini disebut sebagai pisang sale segar.

4

d. Pisang sale segar dapat digoreng. Terlebih dahulu pisang sale dicelupkan ke dalam adonan tepung beras. Adonan ini terdiri dari campuran tepung beras (1 bagian), air (4 bagian), garam (secukupnya) dan tepung kayu manis (secukupnya). Setelah itu, pisang sale digoreng dengan minyak panas (170C) sampai garing. Produk yang diperoleh disebut pisang sale goreng. e. Pisang sale segar atau pisang sale goreng dikemas dalam kantong plastik.

Gambar 2. Sale pisang

6.3. Mikrokontroller ATmega16 AVR merupakan seri mikrokontroler CMOS 8-bit buatan Atmel, berbasis arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computer). Hampir semua instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock. AVR mempunyai 32 register generalpurpose, timer/ counter fleksibel dengan mode compare, interrupt internal dan eksternal, serial UART, programmable Watchdog Timer, mode power saving, ADC dan PWM internal. AVR juga mempunyai In-System Programmable Flash on-chip yang mengijinkan memori program untuk diprogram ulang dalam sistem menggunakan hubungan serial SPI ATmega16. Beberapa keistimewaan dari AVR ATmega16 antara lain: 1. Advanced RISC Architecture y 130 Powerful Instructions Most Single Clock Cycle Execution y 32 x 8 General Purpose Fully Static Operation y Up to 16 MIPS Throughput at 16 MHz y On-chip 2-cycle Multiplier

5

2. Nonvolatile Program and Data Memories y 8K Bytes of In-System Self-Programmable Flash y Optional Boot Code Section with Independent Lock Bits y 512 Bytes EEPROM y 512 Bytes Internal SRAM y Programming Lock for Software Security 3. Peripheral Features y Two 8-bit Timer/Counters with Separate Prescalers and Compare Mode y Two 8-bit Timer/Counters with Separate Prescalers and Compare Modes y One 16-bit Timer/Counter with Separate Prescaler, Compare y Mode, and Capture Mode y Real Time Counter with Separate Oscillator y Four PWM Channels y 8-channel, 10-bit ADC y Byte-oriented Two-wire Serial Interface y Programmable Serial USART 4. Special Microcontroller Features y Power-on Reset and Programmable Brown-out Detection y Internal Calibrated RC Oscillator y External and Internal Interrupt Sources y Six Sleep Modes: Idle, ADC Noise Reduction, Power-save, Powery down, Standby and Extended Standby 5. I/O and Package y 32 Programmable I/O Lines y 40-pin PDIP, 44-lead TQFP, 44-lead PLCC, and 44-pad MLF 6. Operating Voltages y 2.7 - 5.5V for ATmega16L

6

y 4.5 - 5.5V for ATmega16

Gambar 3. ATmega16

Pin-pin pada ATmega16 dengan kemasan 40-pin DIP (dual in-line package). Untuk memaksimalkan performa, AVR menggunakan arsitektur Harvard (dengan memori dan bus terpisah untuk program dan data). 6.4. LM35 Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan.

Gambar 4. Sensor Suhu LM35

Keterangan :

+Vs Vout

= Supply voltage = Output voltage

GND = Ground Fungsi masing-masing pin pada sensor LM35 diantaranya : 1) Pin 1 berfungsi sebagai sumber tegangan kerja dari LM35. 2) Pin 2 atau tengah digunakan sebagai tegangan keluaran atau Vout dengan jangkauan kerja dari 0 Volt sampai dengan 1,5 Volt dengan tegangan operasi sensor LM35 yang dapat digunakan antara 4 Volt sampai 30 Volt.

7

Keluaran sensor ini akan naik sebesar 10 mV setiap derajad celcius sehingga diperoleh persamaan sebagai berikut : VLM35 = Suhu x 10 mV

3) Pin 3 berfungsi sebagai Ground.

6.5. Prinsip Kerja Sensor LM35 Secara prinsip sensor akan melakukan penginderaan pada saat perubahan suhu, setiap suhu 1 C akan menunjukan tegangan sebesar 10 mV. Penempatannya LM35 ditempelkan dengan perekat pada permukaan akan tetapi suhunya akan sedikit berkurang sekitar 0,01 C karena terserap pada suhu permukaan tersebut. Dengan cara seperti ini diharapkan selisih antara suhu udara dan suhu permukaan dapat dideteksi oleh sensor LM35 sama dengan suhu disekitarnya, jika suhu udara disekitarnya jauh lebih tinggi atau jauh lebih rendah dari suhu permukaan, maka LM35 berada pada suhu permukaan dan suhu udara disekitarnya. Vout dari sensor LM35 ini akan masuk ke ADC (analog to Digital Converter) mikrokontroler ATmega16 pada PIN A. 6.6. Sensor Kelembaban SHT11 SHT11 module merupakan module sensor suhu dan kelembaban relatif dari sensirion. Modul ini dapat sebagai alat pengindra suhu dan kelembaban ruangan maupun aplikasi pemantau suhu dan kelembaban relatif ruangan. Sensor SHT11 ini berfungsi untuk mendeteksi tingkat kelembaban udara di dalam ruang pengering sale pisang. Ketika sale pisang masuk dalam ruangan pengering, maka sensor ini akan mendeteksi tingkat kelembaban udara di dalam ruangan pengering. Hasil dari proses ini akan di tampilkan di LCD, sensor ini digunakan untuk mengatur kelembaban dan kadar air di dalam kotak pengering sale pisang. Sensor SHT11 ini membutuhkan supply tegangan sebesar 2,4 dan 5,5 volt. Sensor ini juga menggunakan SCK (Serial Clock Input) yang digunakan untuk menyamakan komunikasi antara Mikrokontroler dengan sensor kelembaban

8

SHT11. Sensor ini telah menggunakan CMOS yang telah di patenkan sehingga menjamin kesetabilan dan reliability yang tinggi. Sensor ini mempunyai kelebihan yaitu mempunyai output yang memiliki kualitas sinyal yang bagus, waktu respon yang cepat serta tidak sensitif terhadap gangguan dari luar. Antar muka 2-wire serial interface dan internal voltage regulation membuat sistem intregrasi dari sensor ini menjadi mudah dan cepat.

Gambar 5. Sensor SHT11

Selain itu sensor ini memiliki bentuk yang kecil dan konsumsi daya suplly yang hemat. Sensor ini dapat digunakan dalam bermacam-macam bidang antara lain dalam bidang otomatis, bidang medis, penyimpanan barang, dan lain-lain. Hal ini menjadi kelebihan sensor SHT11 ini. Sensor ini terdiri dari elemen kapasitif yang digunakan untuk mengukur kelembaban udara, sensor temperatur, 14 bit ADC (Analog To Digital Converter), dan interface serial 2 kabel. Didalamnya juga terdapat memory kalibrasi yang digunakan untuk menyimpan koefisien kalibrasi dari hasil pengukuran sensor. Data hasil dari pengukuran sensor ini berupa digital. Keterangan : SHT11 mempunyai karakteristik sebagai berikut : 1. Output dari sensor ini berupa data digital 2. Antar muka 2 wire serial 3. Supply 2,4-5,5 Volt DC 4. Sensor ini mempunyai batas range antara 0 - !00% RH, resolusi 0,01 C Akurasi +/- 3,5% RH

9

5. Sensor ini mempunyai ketelitian kurang lebih 4% RH untuk range kerja 23 % RH -84% RH , sedangkan untuk RH kurang dari 23% atau RH lebih dari 84% ketelitian kurang lebih 5% RH. 6. Range temperatur dari sensor ini yaitu 40 C sampai dengan 123,8 C

6.7. LCD Untuk mengetahui semua proses yang sedang berlangsung pada

pengering sale pisang seperti kadar suhu, kelembaban maka dibutuhkan LCD. Liquid crystal display (LCD) adalah sebuah modul penampilan yang banyak digunakan. Tampilan LCD yang digunakan dalam tugas akhir ini yaitu modul LCD dengan konfigurasi 2x16 (2 baris x 16 kolom) dengan konsumsi daya rendah. Urutan pin (1), umumnya dimulai dari sebelah kiri (terletak di pojok kiri atas) dan untuk LCD yang memiliki 16 pin, 2 pin terakhir (15 & 16) adalah anoda dan katoda untuk back-lighting.

Gambar 6. Modul LCD Karakter 2x16

6.8. Heater (Pemanas) Heater (Pemanas) adalah sebuah obyek memancarkan panas atau menyebabkan tubuh lain untuk mencapai suhu yang lebih tinggi. Dalam pengaturan rumah tangga atau domestik, Pemanas biasanya berupa peralatan yang tujuannya adalah untuk menghasilkan pemanas. Pemanas ada untuk semua materi, termasuk padat, cairan dan gas. Kebalikan dari pemanas adalah pendingin udara digunakan untuk menjaga pengguna dari suhu dingin semula disekitar mereka. Heater berfungsi sebagai pemanas ketika suhu pada kotak

10

pengering sale pisang normal atau menurun, sehingga heater sangat di perlukan untuk mempercepat proses pengering sale pisang agar cepat kering.

Gambar 7. Heater

6.9. Relay Relay adalah suatu piranti yang menggunakan elektromagnet untuk mengoprasikan seperangkat kontak saklar . Susunan paling sederhana terdiri dari kumparan kawat penghantar yang dililit pada inti besi. Bila kumparan ini dikeluarkan maka medan magnet yang terbentuk akan menarik kawat yang digunakan sebagai pengukit saklar. Prinsip kerja relay yaitu bila kontakkontaknya tersebut bisa bergerak membuka dan menutup.

Gambar 8. Relay

6.10. Kipas DC Dalam kipas terdapat suatu motor listrik, motor listrik tersebut mengubah energi listrik menjadi energi gerak. Dalam sebuah motor listrik terdapat suatu kumparan besi pada bagian yang bergerak beserta sepasang pipih berbentuk magnet U pada bagian yang diam (Permanen). Ketika listrik mengalir pada lilitan kawat dalam kumparan besi, hal ini membuat kumparan besi menjadi sebuah magnet. Karena sifat magnet yang saling tolak menolak pada kedua

11

kutubnya maka gaya tolak menolak magnet antara kumparan besi dan sepasang magnet tersebut membuat gaya berputar secara periodik pada kumparan besi tersebut. Oleh karena itu baling - baling kipas dikaitkan ke poros kumparan tersebut. Penambahan tegangan listrik pada kumparan besi dan menjadi gaya kemagnetan ditujukan untuk memperbesar hembusan angin pada kipas DC. Kipas DC digunakan untuk membuang udara panas yang berlebihan sehingga suhu sesuai dengan ketentuan.

Gambar 9. Kipas DC

7.

KONTRIBUSI TUGAS AKHIR Kontribusi tugas akhir ini mengarah pada bidang teknologi untuk

membantu pembuat sale pisang yang masih mempunyai kendala dalam proses pengeringan pisang yang masih mengandalkan sinar matahari. Sehingga pembuat sale pisang tidak lagi khawatir akan musim penghujan.

8.

METODOLOGI TUGAS AKHIR Metode yang digunakan pada tugas akhir ini adalah:

a. Studi pustaka Mempelajari teori-teori yang menunjang dan mencari informasi yang berhubungan dengan tugas akhir ini. b. Penentuan spesifikasi alat Agar dapat memudahkan kita dalam merancang dan membuat suatu alat dipandang perlu untuk menentukan dulu spesifikasi alat tersebut dengan memilih komponen-komponen yang akan digunakan. 12

c. Perancangan sistem d. Diagram Kerja SistemPush Button

LCD

LM35

ATMEGA 16

Relay

Kipas DC

SHT-11

Relay

Heater

Buzzer

Gambar 10. Diagram kerja sistem

Penjelasan diagram kerja sistem akan dijelaskan sebagai berikut : 1. Push button Digunakan untuk mengatur suhu dalam pengeringan dengan dua tombol pilihan yang berbeda. 2. LM35D LM35D adalah sensor suhu yang digunakan untuk mensensing suhu di dalam pengering sale pisang. 3. SHT11 Digunakan untuk mendeteksi kelembaban dalam pengering sale pisang. 4. Mikrokontroler ATmega16 Mikrokontroller ATmega16 ini digunakan untuk mengatur input dan output. 5. LCD Liquid Crystal Display (LCD) merupakan komponen elektronika yang digunakan untuk menampilkan suatu karakter baik itu angka huruf atau karakter tertentu, sehingga tampilan tersebut dapat dilihat secara visual. LCD digunakan untuk display suhu dan kelembaban pada pengering sale pisang.

13

6. Kipas DC Kipas DC digunakan untuk membuang udara panas yang melebihi ketentuan dalam pengeringan sale pisang 7. Heater Heater digunakan untuk memanaskan alat pengering. 8. Buzzer Buzzer berfungsi untuk memberi petunjuk bahwa pengeringan sudah selesai. e. Cara Kerja Rangkaian Sensor LM35 berfungsi untuk mendeteksi suhu yang ada dalam pengering sale pisang. SHT11 berfungsi untuk mendeteksi kelembaban di dalam pengering sale pisang. Keluaran SHT11 masuk ke ADC ( Analog to Digital Converter ) pada port A Mikrokontroler ATmega16. Begitu juga dengan keluaran LM35 di hubungkan ke ADC ( Analog to Digital Converter ). Push Button digunakan sebagai pengatur suhu yang dibutuhkan saat pengeringan sale pisang. Hasil dari data tersebut akan dihasilkan outputan berupa : 1. Ketika push button memilih pilihan pertama suhu kurang dari 55C, maka heater akan memanaskan pengering sale pisang sampai mencapai 55C. 2. Ketika push button memilih pilihan yang kedua suhu kurang dari 60C, maka heater akan memanaskan pengering sale pisang mencapai 60C. 3. Ketika suhu melebihi kedua pilihan maka heater akan mati dan kipas DC akan mengeluarkan udara panas di dalam pengering yang melebihi pilihan dari ke dua push button. 4. Ketika kelembaban sudah mencapai 18% buzzer akan berbunyi untuk memberitahu proses pengeringan sudah selesai.

14

f. Flow ChartSTART

Pilihan data 1. 50C-55C

Tidak

Apakah suhu 55C

Ya

Ya Kipas DC Menyala

Heater Menyala

Apakah kelembaban