RANCANG BANGUN INKUBATOR ANAKAN BURUNG ...repository.unair.ac.id/54810/13/FV.OSI.32-16 Muh r-min.pdfburung dengan warna bulu yang cantik dan suara yang merdu yaitu lovebird. Anakan

ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN INKUBATOR... M. FAJAR MUHTADIN

RANCANG BANGUN INKUBATOR ANAKAN BURUNG LOVEBIRD

OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLLER

(BAGIAN II)

TUGAS AKHIR

Oleh :

MUHAMMAD FAJAR MUHTADIN

NIM 081310213034

PROGRAM STUDI D3 OTOMASI SISTEM INSTRUMENTASI

DEPARTEMEN TEKNIK

FAKULTAS VOKASI

UNIVERSITAS AIRLANGGA

SURABAYA

2016


TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN INKUBATOR... M. FAJAR MUHTADIN ii

LEMBAR PERSETUJUAN TUGAS AKHIR

RANCANG BANGUN INKUBATOR ANAKAN BURUNG LOVEBIRD

OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLLER

(BAGIAN II)

TUGAS AKHIR

Sebagai Syarat Untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya (A.Md) pada

Program Studi D3 Otomasi Sistem Instrumentasi

Pada Departemen Teknik Fakultas Vokasi

Universitas Airlangga

Oleh :

MUHAMMAD FAJAR MUHTADIN

NIM. 081310213034

Disetujui Oleh :

Dosen Pembimbing,

Dosen Konsultan,

Yhosep Gita Yhun Yhuwana, S.Si

NIP. 19730904 200604 1 001

Deny Arifianto, S.Si

NIK. 139111263



LEMBAR PENGESAHAN NASKAH TUGAS AKHIR

JUDUL : RANCANG BANGUN INKUBATOR ANAKAN

BURUNG LOVEBIRD OTOMATIS BERBASIS

MIKROKONTROLLER (BAGIAN II)

PENYUSUN : Muhammad Fajar Muhtadin

NIM : 081310213034

TANGGAL UJIAN : 02 Agustus 2016

PEMBIMBING : Yhosep Gita Yhun Yhuwana, S.Si

KONSULTAN : Deny Arifianto S.Si

Disetujui Oleh :

Dosen Pembimbing,

Dosen Konsultan,

Yhosep Gita Yhun Yhuwana, S.Si

NIP. 19730904 200604 1 001

Deny Arifianto, S.Si

NIK. 139111263

Mengetahui :

Ketua Departemen Teknik Koordinator Program Studi

Fakultas Vokasi D3 Otomasi Sistem Instrumentasi

Universitas Airlangga Universitas Airlangga

Ir.Dyah Herawatie, M.Si Winarno, S.Si., M.T.

NIP.19671111 199303 2 002 NIP. 19810912 201504 1 001

iii


TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN INKUBATOR... M. FAJAR MUHTADIN iv

PEDOMAN PENGGUNAAN TUGAS AKHIR

Tugas Akhir ini tidak dipublikasikan, namun tersedia di perpustakaan

dalam lingkungan Universitas Airlangga. Diperkenankan untuk dipakai sebagai

referensi kepustakaan, tetapi pengutipan seijin penulis dan harus menyebutkan

sumbernya sesuai kebiasaan ilmiah.

Dokumen Tugas Akhir ini merupakan hak milik Universitas Airlangga.


TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN INKUBATOR... M. FAJAR MUHTADIN v

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas

karunia serta hidayah-Nya, penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul

“Rancang Bangun Inkubator Anakan Burung Lovebird Otomatis Berbasis

Mikrokontroller” dengan baik. Shalawat serta salam semoga tetap tercurahkan

kepada Rasulullah Muhammad SAW yang telah menunjukan jalan yang terang.

Tugas akhir ini,dapat selesai dengan baik berkat bantuan dari berbagai

pihak. Oleh sebab itu, tidak lupa penulis mengucapkan terima kasih kepada semua

pihak yang turut membantu dalam menyelesaikan tugas akhir ini, yang terhormat:

1. Tuhan Yang Maha Esa atas segala karunia, rahmat, serta hidayah-Nya

sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan baik.

2. Rasulullah Muhammad SAW yang telah memberikan teladan yang baik bagi

seluruh umatnya, Shalawat serta salam semoga tetap tercuruhkan kepadanya.

3. Bapak Winarno, S.Si., M.T selaku Ketua Koordinator Program Studi D3

Otomasi Sistem Instrumentasi yang telah menyetujui proposal tugas akhir ini.

4. Bapak Yhosep Gita Yhun Yhuwana, S.Si selaku dosen pembimbing yang

tidak henti membimbing penulis sehingga dapat menyelesaikan laporan tugas

akhir dengan baik.

5. Bapak Deny Arifianto, S.Si selaku dosen konsultan yang setia mendengarkan

ocehan penulis selama mengerjakan laporan tugas akhir ini.

6. Bapak Dr. Khusnul Ain, S.T., M.Si selaku dosen penguji yang memberikan

kritik dan saran yang membangun sehingga laporan akhir ini dapat

terselesaikan dengan baik.

7. Keluarga yang penulis cintai, terima kasih atas dukungan moral, material, dan

doa yang tak henti-hentinya diberikan kepada penulis sehingga penulis dapat

melangkah hingga sejauh ini.

8. Teman-teman dari OSI angkatan 2013 yang tak pernah berhenti membakar

semangat membara sehingga memotivasi penulis untuk menyelesaikan

laporan akhir ini.


TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN INKUBATOR... M. FAJAR MUHTADIN vi

9. Teman-teman ASTRAI 2013vHendrik “Aligator”, A.Rizky “Zu”, Rayhan

“Kopyor” Bagir, Alby “AtinePalingElek”, Dimas “Gecol”, Ilham “cupscups”,

Aldy “Gori”, Rizky “Pres”, Bagus “Acil”, dan Oktavio “Mbah” Adreng yang

dengan keterpaksaannya telah menjadi partner mengerjakan tugas akhir. Tak

lupa pemimpin ASTRAI pak/mas Deny Arifianto juga.

10. Game-game yang telah menemani penulis ketika penulis sedang tidak

punya inspirasi, DOTA 2, Pokemon GO, Counter Strike dan lain-lain,

terimakasih telah menghibur.

11. Alat-alat musik yang memberikan suasana bahagia bagi penulis, dan

memberikan hiburan di kala sepi datang menyergap. Gitar, Cajon, Harmonika

ZU.

12. Teman-teman di grup LINE Saitama yang telah memberikan doa dan

semangat bagi penulis, maafkan penulis yang tidak pernah punya waktu buat

kalian ajak main.

13. Laptop, Mouse, Printer yang telah bekerja keras menemani penulis dalam

menuliskan tiap kata pada laporan akhir, tapi maaf ya besok kamu tak ganti

baru.

14. Perkakas lain yang telah membantu dalam pembuatan alat untuk tugas

akhir.

15. Mak war yang telah memberikan konsumsi makan, minum, dan ilmu

memasak selama bertahun-tahun penulis berada di kampus tercinta.

16. Penjual makanan di area sekitar kampus yang selalu ada saat dibutuhkan

meskipun ditengah hujan badai, gelap malam, kering kerontang, gundah

gulana, dan suasana lain.

Akhir kata, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang

membangun demi penyempurnaan laporan tugas akhir ini.

Surabaya, 9 Agustus 2016

Penulis


TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN INKUBATOR... M. FAJAR MUHTADIN vii

Muhammad Fajar Muhtadin, 2016, Rancang Bangun Inkubator Anakan

Burung Lovebird Otomatis Berbasis Mikrokontroller (Bagian II). Tugas Akhir ini di bawah bimbingan Yhosep Gita Yhun Yhuwana, S.Si dan Deny Arifianto S.Si. Prodi D3 Otomasi Sistem Instrumentasi Departemen Teknik Fakultas Vokasi

Universitas Airlangga.

ABSTRAK

Dalam dunia peternakan khususnya unggas belakangan ini muncul jenis

burung dengan warna bulu yang cantik dan suara yang merdu yaitu lovebird. Anakan lovebird harus dijaga suhunya hingga umur 30 hari atau hingga bulu –

bulunya terbentuk dengan sempurna. dikarenakan kemungkinan anakan lovebird hidup setelah menetas tergantung dari suhu lingkungan. Cuaca yang tiba – tiba berubah akan membuat anakan sulit untuk bertahan hidup.

Tugas akhir ini membahas tentang pembuatan rancang bangun inkubator

anakan lovebird otomatis berbasis mikrokontroller. Inkubator ini memiliki fitur berupa pemanas dan pengontrol udara panas. kontrol udara panas dalam inkubator

tersebut dilakukan oleh exhaust fan yang dikendalikan kecepatan putarnya menggunakan metode PWM (Pulse Width Modullation) melalui mikrokontroller.

Untuk mengetahui kondisi suhu di dalam inkubator digunakan dua buah sensor suhu DS18B20 yang kemudian diambil rata-rata nilai suhu keluarannya

sehingga dari rata-rata tersebut dapat diketahui kondisi suhu dalam inkubator. Besar nilai PWM yang dijadikan input pada exhaust fan disesuaikan dengan

setpoint suhu ruangan yang telah ditentukan. Apabila suhu ruangan belum dan atau masih jauh di bawah suhu setpoint maka exhaust fan akan diberi input PWM dengan nilai 0. Dan apabila suhu ruangan terlampau jauh melewati ambang atas

suhu setpoint maka exhaust fan akan diberi nilai maksimal dari PWM yaitu sebesar 255. Untuk suhu inkubator yang mendekati atau berada dalam ambang

suhu setpoint maka nilai PWM pada exhaust fan akan dikondisikan melalui software yang telah dibuat.

Kata Kunci : Lovebird, Mikrokontroller, DS18B20, Exhaust fan.


TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN INKUBATOR... M. FAJAR MUHTADIN viii

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL ................................................................................................... i

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

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

KATA PENGANTAR ........................................................................................... iv

ABSTRAK............................................................................................................. vii

DAFTAR ISI .........................................................................................................viii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. ix

DAFTAR TABEL.................................................................................................. xi

DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ xii

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

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

1.2 Rumusan Masalah...........................................................................................3

1.3 Batasan Masalah .............................................................................................3

1.4 Tujuan .............................................................................................................3

1.5 Manfaat ...........................................................................................................3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA............................................................................4

2.1 Lovebird ..........................................................................................................4

2.2 Arduino UNO .................................................................................................5

2.3 Lampu Pijar ...................................................................................................6

2.4 Sensor Suhu DS18B20 ...................................................................................6

2.5 LCD 16x2 .......................................................................................................8

2.6 Relay ...............................................................................................................9

2.7 Kipas DC ......................................................................................................10

BAB III METODE PENELITIAN .....................................................................11

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian.......................................................................11

3.2 Bahan dan Alat Penelitian ............................................................................11

3.2.1 Bahan-bahan Penelitian .......................................................................11

3.2.2 Alat-alat Penelitian .............................................................................12

3.3 Prosedur Penelitian .......................................................................................12


TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN INKUBATOR... M. FAJAR MUHTADIN ix

3.3.1 Tahap Persiapan ................................................................................13

3.3.2 Tahap Pembuatan Alat......................................................................14

1. Tahap Pembuatan Mekanik..................................................................14

2. Tahap Pembuatan Hardware ...............................................................16

3. Tahap Perwujudan Alat .......................................................................18

4. Tahap Pembuatan Software .................................................................18

3.3.3 Tahap Pengujian Alat ........................................................................21

1. Pengujian Lampu.................................................................................21

2. Pengujian Kipas Dc .............................................................................21

3. Pengujian Sensor Suhu DS18B20 .......................................................22

4. Pengujian Software ..............................................................................22

3.3.4 Analisis Data ........................................................................................23

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ..............................................................24

4.1 Hasil Rancang Software ...............................................................................24

4.2 Pengujian Lampu ..........................................................................................26

4.2.1 Hubungan Suhu Terhadap waktu pada lampu 5 watt ..........................26

4.2.2 Hubungan Suhu Terhadap waktu pada lampu 25 watt ........................29

4.2.3 Hubungan Suhu Terhadap waktu pada lampu 60 watt ........................31

4.3 Pengujian kipas DC ..........................................................................................33

4.4 Pengujian sensor suhu DS18B20 .....................................................................34

4.5 Pengujian Kestabilan Sistem ............................................................................36

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ...............................................................38

5.1 Kesimpulan.......................................................................................................38

5.2 Saran .................................................................................................................38

DAFTAR PUSTAKA ...........................................................................................39


TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN INKUBATOR... M. FAJAR MUHTADIN x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Konfigurasi Sensor DS18B20 .............................................................6

Gambar 2.2 Konfigurasi LCD 16x2 .........................................................................7

Gambar 3.1 Diagram Prosedur Kerja .....................................................................11

Gambar 3.2 Desain Mekanik Alat ..........................................................................12

Gambar 3.3 Penempatan Sensor DS18B20 dan Kipas DC ....................................13

Gambar 3.4 Penempatan Lampu ............................................................................13

Gambar 3.5 Penempatan Push Button dan LCD ....................................................14

Gambar 3.6 Skematik Rangkaian Relay.................................................................14

Gambar 3.7 Skematik Rangkaian LCD..................................................................15

Gambar 3.8 Skematik Rangkaian Tombol .............................................................15

Gambar 3.9 Diagram Blok Alat .............................................................................16

Gambar 3.10 Flowchart Program...........................................................................18


TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN INKUBATOR... M. FAJAR MUHTADIN xi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Pembacaan Data Hasil Suhu Konversi DS18B20 ....................................7

Tabel 3.1 Pengalamatan port Mikrokontroler ........................................................17

Tabel 3.2 Rancangan Biaya....................................................................................20

Tabel 3.3 Jadwal Penelitian....................................................................................21


TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN INKUBATOR... M. FAJAR MUHTADIN xii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Sketch Software Arduino



1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

Perkembangan teknologi dan ilmu pengetahuan pada hari ini semakin

cepat. Hal ini dilakukan bertujuan untuk mempermudah pekerjaan manusia sehari

– hari. Perkembangan teknologi dan ilmu pengetahuan tersebut mempengaruhi

berbagai aspek kehidupan, tidak terkecuali dalam dunia peternakan.

Dalam dunia peternakan khususnya unggas belakangan ini muncul jenis

burung dengan warna bulu yang cantik yaitu lovebird. Penggemar burung

biasanya memelihara burung ini karena keindahan bulu atau suara kicauannya

yang merdu. Selain itu juga sebagai salah satu jenis peluang usaha yang sangat

potensial untuk dijalankan. Lovebird sendiri memiliki ukuran bentuk tubuh kecil

antara 13 cm - 17 cm dengan berat sekitar 40 gr - 60 gr. Dalam

mengembangbiakkan terdapat beberapa fase seperti penetasan telur, fase anakan

7-30 hari, dan fase burung yang sudah siap menjadi indukan lagi pada umur 1,5

bulan. Fase anakan merupakan tahapan yang sangat penting karena anakan

lovebird dipisahkan dari induknya. Anakan lovebird harus dijaga suhunya hingga

umur 30 hari atau hingga bulu – bulunya terbentuk dengan sempurna.

Kemungkinan anakan lovebird hidup setelah menetas tergantung dari suhu

lingkungan. Cuaca yang tiba – tiba berubah akan membuat anakan susah untuk

bertahan hidup. Apalagi peternak tidak selalu berada di lokasi, sehingga menjaga

suhu lingkungan cukup sulit. (Wulan Susanti, 2015, dari

2 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA


www.mediaronggolawe.com/kiat-sukses-memelihara-anakan-lovebird-dalam-

kondisi-cuaca-extreme.html/ 20 Desember 2015). Jika suhu tidak terjaga dengan

baik maka bulu dari anakan tersebut akan rontok dan tidak akan menjadi lovebird

dewasa dengan kualitas terbaik. Maka dari itu anakan lovebird Harus diinkubasi

atau ditempatkan dalam kotak dan diatur suhunya sesuai usia anakan. Penanganan

pada fase ini kebanyakan masih dilakukan dengan metode manual, dengan

melakukan pengecekan suhu pada setiap interval waktu tertentu. Pada metoed

manual, peternak lovebird harus mengawasi, menyalakan dan mematikan lampu

seniri. Inkubator tipe lain menggunakan thermostat sebagai sensor suhunya.

Namun penggunaan thermostat rawan cepat rusak dan pengaturan suhu dengan

thermostatnya masih manual serta pengaturan yang cukup sulit, karena faktor

konstruksinya yang tidak akurat sehingga ketika suhu yang ditargetkan sudah

terpenuhi terkadang suhu berubah lagi.

Hal inilah yang membuat penulis perlu mengembangkan inkubator untuk

anakan lovebird agar suhu tetap terjaga secara otomatis berbasis mikrokontroler

sehingga anakan lovebird terjaga kualitasnya.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang tersebut maka dapat diperoleh rumusan masalah

sebagai berikut:

1. Bagaimana membangun software yang dapat mengontrol suhu pada

inkubator anakan lovebird tersebut ?

2. Bagaimana kinerja software yang telah dibuat dalam mengontrol suhu agar

sesuai dengan setpoint ?



1.3 Batasan Masalah

Adapun batasan masalah yang diambil yakni:

1. Alat uji dalam kondisi tenang dan tidak terpapar matahari secara langsung.

2. maksimal anakan yang diinkubasi adalah 16 ekor.

1.4 Tujuan

Adapun tujuan dari perancangan alat ini adalah:

1. Untuk membuat software yang dapat mengendalikan suhu di dalam

inkubator agar sesuai dengan setpoint yang telah ditetapkan.

2. Untuk mengetahui kinerja software dalam mempertahankan suhu sesuai

dengan setpoint yang telah ditetapkan.

1.5 Manfaat

Adapun manfaat dari perancangan alat ini adalah :

1. Dengan menjaga suhu sesuai kebutuhan diharapkan mampu

meminimalisir tingkat kematian anakan lovebird dengan kondisi sehat dan

tanpa cacat.

2. Menghemat waktu karena tidak harus memantau anakan tiap waktu.



4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Lovebird

Burung Lovebird memiliki nama ilmiah Agapornis yang berasal dari

bahasa Yunani dengan arti agape berarti cinta dan ornis berarti burung. Penamaan

dari burung ini berdasarkan dari pengamatan terhadap tingkah laku burung dengan

pasangannya dimana burung jantan dan burung betinanya duduk berdekatan dan

memiliki rasa saling menyayangi satu sama lain. Lovebird adalah salah satu jenis

burung dengan ukuran yang kecil antara 13cm hingga 17cm, beratnya antara 40

sampai 60 gram dan ekornya pendek, paruhnya besar serta memiliki sifat sosial

yang tinggi.

Lovebird banyak dipelihara oleh para pecinta binatang karena warnanya

yang cantik dan juga suara kicauannya yang merdu merupakan alasannya. Bisnis

penjualan Lovebird di pasaran juga semakin meningkat, otomatis membuat

permintaan kepada para peternak juga semakin tinggi. Namun, memelihara

Lovebird bukan tergolong sesuatu yang mudah karena susahnya

pengembangbiakan dan perawatan anakan Lovebird tersebut.

Anakan burung Lovebird membutuhkan waktu sekitar 4-6 minggu untuk

bisa mandiri. Anakan yang masih berumur kurang dari 4 minggu harus

mendapatkan perawatan khusus. Perawatan yang sering dilakukan yaitu antara

lain dengan membantu melolohkan makanan ataupun memberikan kehangatan

kepada anakan tersebut. Pemberian suhu yang tepat juga akan berpengaruh pada



keindahan bulu yang tumbuh ataupun kesehatan Lovebird ketika mereka tumbuh

dewasa.

Kehangatan yang diberikan pada anakan Lovebird dapat dilakukan dengan

cara membuatkan inkubator. Dari salah satu peternak lovebird di Surabaya

bernama pak Lalang didapatkan informasi dimana suhu yang diberikan untuk

anakan usia 7 – 14 hari adalah 32 – 35° C dan usia 14 – 30 hari adalah 31 – 33° C.

Anakan tidak terlalu sensitif terhadap cahaya yang langsung mengenai tubuhnya

namun untuk menghindari hal yang tidak diinginkan disarankan tidak kenakan

cahaya secara langsung. Dari sumber informasi yang didapatkan tersebut,

perancangan alat yang akan dilakukan kali ini diharapkan dapat mengatur suhu

yang ada dalam inkubator tersebut secara otomatis, sesuai dengan suhu yang

dibutuhkan.

2.2 Arduino UNO

Arduino UNO adalah sebuah board mikrokontroler yang didasarkan pada

ATmega328. Arduino UNO mempunyai 14 pin digital input/output (6 di

antaranya dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, sebuah osilator

Kristal 16 MHz, sebuah koneksi USB, sebuah power jack, sebuah ICSP header,

dan sebuat tombol reset. Arduino UNO memuat semua yang dibutuhkan untuk

menunjang mikrokontroler, mudah menghubungkannya pada sebuah komputer

dengan sebuah kabel USB atau memberi supply tegangan dengan sebuah adaptor

AC ke DC atau menggunakan baterai untuk memulainya.



Arduino UNO mempunyai 6 input analog, diberi label A0 sampai A5,

setiapnya memberikan resolusi sebesar 10 bit. Di sisi lain, beberapa pin

mempunyai fungsi special yaitu TWI (pin A4 atau SDA dan pin A5 atau SCL)

untuk men-support komunikasi TWI dengan menggunakan Wire library.

Arduino nanti akan digunakan sebagai pusat kontrol sistem dari inkubator

dengan mengendalikan LCD, relay, sensor DS18B20, dan kipas DC.

2.3 Lampu pijar

Lampu pijar ialah sumber cahaya buatan yang dihasilkan melalui filamen

kaca yang dialiri arus listrik kemudian memanas dan menghasilkan cahaya. Kaca

yang menyelubungi filamen panas tersebut menghalangi udara untuk melakukan

kontak secara langsung terhadap filamen sehingga tidak terjadi proses oksidasi

yang dapat menyebabkan rusaknya filamen. Lampu pijar yang dijual di pasaran

membtuhkan tegangan kerja yang bervariasi mula 1,25 volt hingga 300 volt.

Pada rancang bangun alat ini lampu pijar digunakan sebagai pemanas atau

menaikkan suhu inkubator. Digunakan 3 lampu pijar dengan daya 60 watt.

2.4 Sensor suhu DS1820

Sensor DS18B20 merupakan termometer digital yang memiliki internal

ADC dengan resolusi sebsear 9 bit sampai dengan 12 bit. Sensor suhu DS18B20

bekerja berdasarkan perubahan suhu yang dialami oleh material sensor, dengan

keluaran yang dihasilkan berupa data suhu digital yang langsung dapat

dioperasikan ke dalam mikrokontroler. Aplikasi yang menerapkan sensor suhu

DS18B20 adalah pengontrolan termostatik, sistem industri dan termometer.



Dalam sistem ini sistem sensor suhu digunakan untuk mengatahui kondisi suhu

dalam inkubator. Sensor suhu DS18B20 memiliki kelebihan-kelebihan sebagai

berikut :

Jalur komunikasi DS18B20 hanya memerlukan satu jalur data dipusat

mikrokontroler (1-Wire Bus)

Memiliki ketepatan ± 2 °C pada suhu 10 °C sampai dengan 85 °C

Jangkauan maksimal suhu antara -55 °C sampai dengan 125 °C

Bekerja pada tegangan 3 Volt sampai dengan 5,5 Volt

Konversi data suhu manjadi data digital sebanyak 12-bit dengan waktu yang

diperlukan sebesar 750 ms.

Konfigurasi pin sensor suhu DS18B20 ini dapat dilihat pada gambar 2.1

berikut:

Data suhu dari hasil konversi sensor DS18B20 disimpan pada memori

scratchpad seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.2

Gambar 2.1 Konfigurasi Sensor DS1820

(MAXIM, 2007)



2.5 LCD 16x2

LCD (Liquid Crystal Display) adalah suatu jenis media tampil yang

menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. LCD sudah digunakan di

berbagai bidang misalnya alal–alat elektronik seperti televisi, kalkulator, atau pun

layar komputer. Pada postingan aplikasi LCD yang dugunakan ialah LCD dot

matrik dengan jumlah karakter 2 x 16. LCD sangat berfungsi sebagai penampil

yang nantinya akan digunakan untuk menampilkan status kerja alat.

Adapun fitur yang disajikan dalam LCD ini adalah :

a. Terdiri dari 16 karakter dan 2 baris.

b. Mempunyai 192 karakter tersimpan.

c. Terdapat karakter generator terprogram.

d. Dapat dialamati dengan mode 4-bit dan 8-bit.

e. Dilengkapi dengan back light.

Gambar 2.2 Pembacaan Data Hasil Suhu

Konversi DS18B20

(MAXIM, 2007)



Konfigurasi pin LCD 16x2 dapat dilihat pada Gambar 2.3

Pada rancang bangun alat ini LCD 16x2 digunakan sebagai display suhu

saat alat bekerja sehingga bisa dipantau apakah pada saat suhu sesuai setpoint

sistem bekerja sesuai perencanaan atau tidak.

2.6 Relay

Relay adalah komponen elektronika berupa saklar elektronik yang

digerakkan oleh arus listrik. Relay terdiri atas coil input berteras feromagnetik

dan tuas saklar output. Jika coil input diberi tegangan listrik, maka teras

feromagnetik akan bersifat magnetik. Sehingga tuas saklar tertarik dan akan

menyebabkan jalur output tersambung atau terputus.

Terminal output relay dapat bersifat normal terbuka NO (Normally Open)

atau normat tertutup NC (Normally Close). Relay dapat memiliki sebuah atau

beberapa buah kutub switch. Pada umumnya kemampuan daya maksimum output

relay jauh lebih besar jika dibandingkan dengan daya inputnya.

Gambar 2.3 Konfigurasi LCD 16x2

Sumber: (www.alldatasheet.com)



Relay pada alat ini digunakan untuk menghidupkan lampu yang dimana

membutuhkan tegangan 220 V tiap lampunya.

2.7 Kipas DC

Prinsip kerja kipas DC yaitu dengan sifat magnet yang saling tolak

menolak pada kedua 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 angin dikaitkan ke

poros kumparan tersebut. Penambahan tegangan listrik pada kumparan besi dan

menjadi gaya kemagnetan ditujukan untuk memperbesar hembusan angin pada

kipas angin.

Kipas DC yang kita gunakan merupakan kipas yang biasa yang digunakan

pada pendingin PC dengan daya 12 volt serta arus 1,3 ampere. Kipas DC pada alat

ini difungsikan sebagai kipas exhaust yang berfungsi untuk menghisap udara di

dalam ruang untuk dibuang ke luar. Oleh karena itu, peletakkannya diantara

indoor dan outdoor. Hal ini dimaksudkan pada saat suhu dalam inkubator tinggi,

kipas DC akan membuang udara panas sehingga udara dalam inkubator menurun.



11

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian

Perancangan dan pembuatan alat ini dilakukan di Laboratorium Robotika

Medis, Departemen Fisika, Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga

selama kurang lebih 4 bulan yang dimulai dari bulan April 2016 sampai Juli 2016.

3.2 Bahan dan Alat Penelitian

3.2.1 Bahan-bahan Penelitian

Bahan – bahan yang diperlukan dalam penelitian ini adalah sebagai

berikut:

1. Sensor Suhu DS18B20

2. Lampu 60 Watt

3. LCD 16x2

4. Acrylic

5. Relay

6. Besi

7. Kipas DC

8. Anakan lovebird (Agapornis)



3.2.2 Alat-alat Penelitian

Alat yang diperlukan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

Minimum Sistem Arduino

Personal Computer (PC) / Laptop

Termometer

Power Supply

IDE Arduino

3.3 Prosedur Penelitian

Prosedur penelitian yang dilakukan pada penulisan ini terdiri dari beberapa

tahapan sebagai berikut:

1. Tahap Persiapan

2. Tahap Pembuatan Alat

3. Tahap Pengujian Sistem

4. Analisis Data

Masing-masing tahapan yang dilakukan penulis saling berkesinambungan satu

sama lain, oleh sebab itu setiap tahapan yang dilakukan harus dipastikan sudah

sesuai dengan yang diharapkan sebelum dilanjutkan menuju tahap berikutnya.

Untuk lebih jelasnya beberapa tahapan yang dilakukan dapat dilihat pada Gambar

3.1 berikut:



3.3.1 Tahap Persiapan

Tahap persiapan adalah tahapan awal dalam melakukan penelitian,

pada tahap ini penulis melakukan studi literatur dengan mencari berbagai

acuan baik melalui buku, jurnal, tugas akhir maupun artikel dengan

narasumber yang jelas dan terpercaya dengan tujuan untuk melengkapi

literatur mengenai penelitian ini. Dan juga penulis menyiapkan alat dan bahan

yang diperlukan dalam penelitian ini untuk mempersiapkan pada tahap

selanjutnya.

Gambar 3.1. Diagram Prosedur Kerja

kerja



3.3.2 Tahap Pembuatan Alat

Tahap pembuatan alat dibagi menjadi tiga tahap, yakni tahap

perancangan alat yakni perancangan mekanik dan perancangan hardware,

tahap perwujudan alat, dan tahap pembuatan software. Berikut penjabaran dari

masing-masing tahapan :

1. Tahap Perancangan Mekanik

Tahap pembuatan mekanik terdiri atas pembuatan kotak inkubator untuk

tempat inkubasi anakan lovebird. Kotak inkubator terbuat dari acrylic. Pada

bagian tengah terdapat tempat anakan lovebird. Lampu ditempatkan di bagian atas

inkubator agar setiap sisi anakan lovebird dapat disinari. Desain inkubator anakan

lovebird dapat dilihat pada gambar 3.2

Gambar 3.2 Desain Mekanik Alat



Kipas ditempatkan pada kedua sisi samping pada ketinggian 100 mm dari

tempat anakan. Untuk sensor DS18B20 diletakkan pada bagian depan dan

belakang. Hal ini dimaksudkan agar pembacaan suhu tidak tertanggu dengan

kipas. Posisi sensor ditempatkan pada ketinggian 100 mm dari dasar inkubator

dan memiliki selisih 30 mm dari sarang burung yang menjadi tempat anakan (70

mm). Hal ini dimaksudkan agar suhu yang dibaca tidak jauh berbeda dengan

keadaan suhu pada tempat anakan. Berikut rencana penempatan sensor DS18B20

dan kipas DC yang dapat dilihat pada gambar 3.3

Penempatan lampu berada sisi atas inkubator dimaksudkan agar seluruh

anakan mendapatkan panas yang merata. Berikut adalah rencana gambar

penempatan lampu pada inkubator yang dapat dilihat pada gambar 3.4

Gambar 3.3 Penempatan Sensor DS18B20 dan Kipas DC



Push button dan LCD ditempatkan pada atas inkubator agar mudah dalam

penggunaan. Push button terdiri atas push button untuk memilih menu, tombol

untuk MODE A, tombol MODE B, tombol STOP dan switch power (yang

ditunjukkan pada gambar 3.5

2. Tahap Perancangan Hardware

Tahap pembuatan hardware terdiri atas pembuatan beberapa rangkaian

elektronik yang digunakan agar sistem pemanasan dan pengendalian suhu

pada inkubator dapat bekerja dengan baik. Adapun rancangan hardware dari

Gambar 3.4 Penempatan Lampu

Gambar 3.5 Penempatan Push Button dan LCD



sistem yang akan dibuat adalah rangkaian driver relay, rangkaian sensor suhu

DS18B20, rangkaian push button yang dapat dilihat pada lampiran laporan ini.

Cara kerja dari alat ini adalah dimulai dari penempatan anakan

lovebird dalam inkubator dimana setelah ditutup akan dipilih setpoint suhunya

sesuai umur anakan. Selanjutnya mikrokontroller akan membaca suhu

inkubator menggunakan sensor DS18B20, data digital yang dihasilkan sensor

DS18B20 akan diproses oleh arduino. Pada inkubator ini digunakan 2 sensor

DS18B20 agar dapat membaca suhu inkubator dengan lebih presisi. Jika nilai

rata – rata keluaran dari kedua sensor DS18B20 kurang dari setpoint maka

kipas DC akan berputar secara pelan dengan input PWM dengan nilai rendah.

Apabila suhu mencapai setpoint atau lebih maka kipas akan berputar cepat atau

nilai PWM diatur maksimal agar suhu dalam inkubator turun. Diagram blok

alat inkubator anakan lovebird ini dapat dilihat pada gambar 3.9 berikut :

Gambar 3.6 Diagram Blok Alat



3. Tahap Perwujudan Alat

Tahap perwujudan alat meliputi perealisasian dari perancangan alat.

Perealisasian tersebut yakni merancang mekanik alat sesuai dengan rancangan

mekanik yang telah dibuat. Dilanjutkan dengan perancangan dan perakitan

komponen – komponen elektronika yang akan membentuk suatu kesatuan

sistem alat, meliputi pembuatan rangkaian sensor Suhu DS18B20, rangkaian

relay, dan rangkaian push button. Dalam hal ini pemilihan komponen dapat

mempengaruhi kinerja dari alat dan juga kualitas sistem yang akan dibuat.

4. Tahap Pembuatan Software

Tahap pembutan software meliputi pembuatan program untuk

mengeksekusi rancangan hardware yang telah dibuat. Sebelum isi program

pada sistem ini terlebih dahulu ditentukan port mana saja yang digunakan

untuk menjalankan sistem yang akan dirancang. Berikut adalah tabel port

yang akan digunakan.

Hardware Port yang digunakan

LCD 16x2 SCL & SDA

Relay 1 Pin 2

Relay 2 Pin 3

Relay 3 Pin 4

Tabel 3.1 Pengalamatan port Mikrokontroler



Perancangan diagram alur program ini dapat dilihat pada Gambar 3.10

Hardware Port yang digunakan

Sensor DS18B20 Pin 10

Tombol Mode A Pin 8

Tombol Mode B Pin 9

Tombol Stop Pin 11

Kipas 1 Pin 5 (PWM)

Kipas 2 Pin 6 (PWM)



Dari Gambar 3.10 tersebut dapat diketahui bahwa start menandakan

alat mulai bekerja dan dimulai dengan tahap insialisasi sensor dan komponen

lain yang terhubung pada mikrokontroler. Lalu user akan memilih pilihan suhu

sesuai umur anakan yang akan diinkubasi. Sensor suhu DS18B20 memiliki

nilai output berupa nilai digital yang diigunakan sebagai kontrol suhu untuk

mempertahankan suhu sesuai setpoint yang akan mempengaruhi kinerja kipas

Gambar 3.7 Flowchart Sistem



exhaust. Setiap perubahan suhu akan ditampilkan pada LCD. Inisialisasi juga

dilakukan pada relay untuk mengendalikan lampu yang berfungsi sebagai

pemanas inkubator.

3.3.3 Tahap Pengujian Alat

Tahap pengujian alat terdiri dari pengujian seluruh sistem alat yang

sudah dibuat yakni meliputi uji sensor suhu DS18B20, uji rangkaian modul

relay, uji lampu, dan uji software.

Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui karakteristik dari sensor maupun

sistem yang digunakan dalam penelitian ini. Berikut penjelasan masing-masing

pengujian yang dilakukan:

1. Pengujian Lampu

Pengujian lampu dilakukan untuk mengetahui karakteristik dari lampu

yang digunakan. Pengujian dilakukan dengan mencatat kenaikan suhu setiap

10 detik hingga suhu mencapai batas ketentuan yang sudah ditetapkan yaitu

35°C. Dari data tersebut akan dicari linieritas hubungan antara kenaikan

suhu pada inkubator terhadap waktu.

2. Pengujian Kipas DC

Pengujian kipas dilakukan untuk mengetahui apakah kipas dc yang

digunakan dapat menurunkan suhu inkubator ketika suhu sudah mencapai

batas maksimal.



Pengujian dilakukan dengan mencatat perubahan nilai suhu setiap 10

detik hingga suhu mencapai titik terendah yang bisa dicapai. Dari data

tersebut dapat diketahui apakah kipas yang digunakan dapat menurunkan

suhu hingga batas yang diinginkan.

3. Pengujian Sensor Suhu DS18B20

Pengujian linieritas pada sensor suhu DS18B20 dilakukan dengan

membandingkan pembacaan suhu yang terbaca pada sensor suhu DS18B20

dengan pembacaan suhu pada kalibrator. Kalibrator suhu yang digunakan

yakni termometer Alkohol. Cara pembacaan yakni meletakkan termometer

berdekatan dengan sensor DS18B20 dan dilakukan pemanasan

menggunakan lampu hingga suhu naik sampai suhu tertentu. Sehingga

dengan melakukan perbandingan tersebut dapat diketahui seberapa besar

nilai linieritas dan simpangan yang terjadi antara nilai suhu yang terbaca

pada termometer dengan nilai suhu yang terbaca oleh sensor DS18B20.

4. Pengujian Software

Pengujian software pada penelitian ini meliputi pengujian respons

hardware terhadap program yang sudah ditransmisikan ke dalam

mikrokontroler. Tahapan pengujian ini juga digunakan untuk mengetahui

apakah alat sudah bisa membaca dan mengeksekusi perintah dari program

yang sudah dibuat atau tidak.



3.3.4 Analisis Data

Pengambilan data ini dilakukan untuk mengetahui seberapa efektif

software dan hardware yang telah dibuat sehingga alat ini dapat bekerja sesuai

dengan harapan. Untuk menguji kelayakan maupun keberhasilan sistem yang

telah dibuat apakah sesuai dengan harapan atau tidak maka dapat dilihat dari data

pengujian linieritas sensor dengan kalibrator dan analisis data yang akan diambil.

Data yang akan dianalisis yakni hubungan kalibrator suhu dengan sensor

DS18B20.

Sedangkan untuk data yang akan dianalisis dalam sistem ini yakni

hubungan antara nilai suhu dan waktu. Lalu akan dilakukan analisis terhadap

kinerja dari lampu yang digunakan apakah sudah bekerja dengan sesuai.

Hubungan nilai suhu dan waktu dilakukan dengan cara pengambilan data lamanya

waktu yang dibutuhkan untuk mencapai tiap nilai setpoint suhu yang dikehendaki.



24

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Rancang Software

Setelah mekanik selesai dibuat dan komponen hardware pada inkubator

telah terpasang pada posisinya dengan benar sesuai dengan rancangan maka

tahapan selanjutnya ialah menyusun software agar sistem kontrol suhu secara

otomatis pada inkubator anakan lovebird ini dapat bekerja dengan baik.

Pada sub bab ini akan membahas tentang pembuatan dan pengujian

perangkat lunak (software) sistem kontrol suhu yang digunakan pada inkubator

tersebut. Pada pembuatan perangkat lunak (software) ini penulis menggunakan

Mikrokontroler Arduino yang diprogram menggunakan bahasa C melalui software

Arduino IDE. Berikut adalah hasil pembuatan perangkat lunak (software) yang

telah dibuat:

#include <OneWire.h>

#include <DallasTemperature.h>

#include <Wire.h>

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

#define FAN1 5 //kipas 1 di PIN 5


#define MODEA 8 //pushbutton pilihan MODE A di PIN 8

#define MODEB 9 //pushbutton pilihan MODE B di PIN 9



#define STOP 11 //pushbutton pilihan STOP di 11

#define LAMPU1 2 //LAMPU 1 terkoneksi dengan Relay 1 pada PIN 2



LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);

OneWire oneWire(10); //2 Sensor suhu DS18B20 terkoneksi dengan PIN

10 dengan komunikasi OneWire

DallasTemperature sensors(&oneWire); //fungsi pustaka jenis sensor.

int stat=0; // inisialisasi variabel stat

void setup() {

// put your setup code here, to run once:

sensors.begin();

lcd.backlight();

lcd.init();

pinMode(FAN1,OUTPUT);


pinMode(MODEA,INPUT);

pinMode(MODEB,INPUT);

pinMode(STOP,INPUT);

pinMode(LAMPU1,OUTPUT);


pinMode(LAMPU3,OUTPUT);}



Dari list program yang telah dibuat dapat diketahui bahwa program

tersebut diawali dengan memilih pilihan menu yang diinginkan yaitu MENU A,

MENU B dan STOP. Cara memilih pilihan menunya yaitu dengan menekan push

button yang sesuai dengan fungsinya yaitu untuk MENU A dengan tombol warna

biru,

MENU B dengan tombol merah dan pilihan STOP dengan tombol hijau.

Setelah memilih menu yang diinginkan dengan menekan pushbutton maka

program akan dijalankan. Untuk isi program utama sendiri sebagian besar yaitu

menyalakan tiga buah lampu yang terhubung dengan relay kemudian memberikan

nilai pwm pada dua buah kipas yang akan menjaga kestabilan suhu sesuai setpoint

yang telah ditentukan. Fungsi tombol stop sendiri berguna untuk menghentikan

program.

4.2 Pengujian Lampu

Pengujian lampu dilakukan untuk mengetahui karakteristik lampu yang

akan digunakan berupa hubungan waktu terhadap kenaikan suhu. Adapun lampu

yang digunakan sesuai perencanaan 5 watt dan pengujian dengan lampu 25 watt

serta 60 watt. Dari pengujian didapatkan data hubungan antara kenaikan suhu

pada ruangan terhadap waktu yang dibutuhkan. Berikut data pengujian lampu :

4.2.1 Hubungan kenaikan suhu terhadap waktu dengan menggunakan

lampu 5 watt

Untuk mengetahui hubungan antara waktu dengan kenaikan suhu maka

dilakukan pengambilan data berupa kenaikan suhu setiap 20 detik sekali. Range



suhu mulai dari 31oC – 35

oC sehingga diperoleh 75 data. Berikut data yang

diperoleh dari pengujian lampu 5 watt yang dapat dilihat pada Tabel 4.1.

No.

Waktu

(detik)

Suhu

Sensor 1

(°C)

Suhu

Sensor 2

(°C)

Suhu Rata – rata

(°C)

1 20 31,12 31,00 31,06

2 40 31,18 31,12 31,15

3 60 31,25 31,18 31,21

4 80 31,37 31,25 31,31

5 100 31,43 31,37 31,40

6 120 31,43 31,37 31,40

7 140 31,50 31,43 31,46

8 160 31,56 31,50 31,53

9 180 31,68 31,56 31,62

10 200 31,75 31,75 31,75

11 220 31,87 31,87 31,87

12 240 32,00 31,93 31,96

13 260 32,25 32,00 32,12

14 280 32,37 32,06 32,21

15 300 32,37 32,12 32,25

16 320 32,50 32,37 32,43

17 340 32,56 32,37 32,46

18 360 32,62 32,43 32,53

19 380 32,68 32,56 32,62

20 400 32,75 32,68 32,71

21 420 32,81 32,75 32,78

22 440 32,93 32,87 32,90

23 460 33,06 32,93 33,00

24 480 33,18 33,00 33,09

25 500 33,18 33,00 33,12

26 520 33,31 33,18 33,25

27 540 33,37 33,18 33,28

28 560 33,43 33,31 33,37

29 580 33,43 33,30 33,40

30 600 33,56 33,43 33,50

31 620 33,56 33,43 33,50

Tabel 4.1. Data Hubungan Kenaikan Suhu Terhadap Waktu

Menggunakan Lampu 5 Watt



No.

Waktu

(detik)

Suhu

Sensor 1

(°C)

Suhu

Sensor 2

(°C)

Suhu Rata – rata

(°C)

32 640 33,62 33,50 33,56

33 660 33,68 33,56 33,62

34 680 33,68 33,62 33,65

35 700 33,75 33,62 33,68

36 720 33,87 33,75 33,81

37 740 33,87 33,75 33,81

38 760 33,93 33,75 33,84

39 780 33,93 33,87 33,90

40 800 33,93 33,87 33,90

41 820 33,93 33,93 33,93

42 840 34,06 33,93 34,00

43 860 34,06 33,93 34,00

44 880 34,06 33,93 34,00

45 900 34,18 34,12 34,15

46 920 34,25 34,12 34,18

47 940 34,31 34,18 34,25

48 960 34,31 34,25 34,28

49 980 34,37 34,25 34,31

50 1000 34,37 34,31 34,34

51 1020 34,43 34,37 34,40

52 1040 34,43 34,37 34,40

53 1060 34,43 34,37 34,40

54 1080 34,43 34,43 34,43

55 1100 34,50 34,43 34,46

56 1120 34,56 34,43 34,50

57 1140 34,56 34,43 34,50

58 1160 34,62 34,50 34,56

59 1180 34,62 34,56 34,59

60 1200 34,68 34,56 34,62

61 1220 34,75 34,62 34,68

62 1240 34,75 34,62 34,68

63 1260 34,87 34,68 34,78

64 1280 34,87 34,68 34,78

65 1300 34,87 34,75 34,81

66 1320 34,93 34,75 34,84

67 1340 34,93 34,81 34,87

68 1360 34,93 34,81 34,87

69 1380 34,93 34,87 34,90



No.

Waktu

(detik)

Suhu

Sensor 1

(°C)

Suhu

Sensor 2

(°C)

Suhu Rata – rata

(°C)

70 1400 35,12 34,85 35,00

71 1420 35,12 34,93 35,03

72 1440 35,18 34,93 35,06

73 1500 35,25 34,93 35,09

74 1520 35,25 34,93 35,09

75 1540 35,25 35,00 35,12

4.2.2. Hubungan kenaikan suhu terhadap waktu dengan menggunakan

lampu 25 watt





diperoleh dari pengujian lampu 25 watt yang dapat dilihat pada tabel 4.2

No.

Waktu

(detik)

Suhu

Sensor 1

(°C)

Suhu

Sensor 2

(°C)

Suhu Rata – rata

(°C)

1 20 31,06 31,00 31,03

2 40 31,31 31,18 31,25

3 60 31,50 31,31 31,40

4 80 31,62 31,43 31,53

5 100 31,75 31,5 31,62

6 120 31,87 31,81 31,84

7 140 32,06 32,00 32,03

8 160 32,25 32,18 32,21

9 180 32,37 32,25 32,31

10 200 32,37 32,37 32,37

11 220 32,43 32,37 32,40

12 240 32,56 32,56 32,56

13 260 32,68 32,62 32,65

14 280 32,75 32,62 32,68



30


No.

Waktu

(detik)

Suhu

Sensor 1

(°C)

Suhu

Sensor 2

(°C)

Suhu Rata – rata

(°C)

15 300 32,81 32,68 32,75

16 320 32,81 32,68 32,75

17 340 32,93 32,75 32,84

18 360 33,00 32,87 32,93

19 380 33,12 33,00 33,06

20 400 33,12 33,06 33,09

21 420 33,31 33,06 33,18

22 440 33,43 33,12 33,28

23 460 33,56 33,12 33,34

24 480 33,56 33,18 33,37

25 500 33,56 33,31 33,43

26 520 37,00 33,31 35,09

27 540 37,00 33,31 35,09

28 560 33,87 33,43 33,65

29 580 34,00 33,50 33,75

30 600 34,00 33,62 33,81

31 620 34,12 33,62 33,87

32 640 34,25 33,68 33,96

33 660 34,25 33,68 33,96

34 680 34,43 33,81 34,12

35 700 34,43 33,81 34,12

36 720 34,43 33,81 34,12

37 740 34,50 33,81 34,15

38 760 34,56 33,93 34,25

39 780 34,68 33,93 34,31

40 800 34,68 33,93 34,31

41 820 34,75 33,93 34,34

42 840 34,81 34,00 34,40

43 860 34,81 34,00 34,40

44 880 34,93 34,00 34,46

45 900 34,93 34,06 34,50

46 920 35,00 34,06 34,53

47 940 35,06 34,18 34,62

48 960 35,06 34,18 34,62

49 980 35,18 34,25 34,71

50 1000 35,31 34,31 34,81

51 1020 35,31 34,31 34,81

52 1040 35,31 34,37 34,84

38

31


No.

Waktu

(detik)

Suhu

Sensor 1

(°C)

Suhu

Sensor 2

(°C)

Suhu Rata – rata

(°C)

53 1060 35,43 34,43 34,93

54 1080 35,43 34,43 34,93

55 1100 35,43 34,43 34,93

56 1120 35,43 34,43 34,93

57 1140 35,43 34,43 34,93

58 1160 35,50 34,50 35,00

4.2.3 Hubungan kenaikan suhu terhadap waktu dengan menggunakan

lampu 60 watt





diperoleh dari pengujian lampu 60 watt yang dapat dilihat pada tabel 4.3

No.

Waktu

(detik)

Suhu

Sensor 1

(°C)

Suhu

Sensor 2

(°C)

Suhu Rata – rata

(°C)

1 20 29,75 29,12 29,43

2 40 30,56 30,00 30,28

3 60 31,00 30,50 30,75

4 80 31,50 31,00 31,25

5 100 31,87 31,68 31,78

6 120 32,06 32,06 32,06

7 140 32,50 32,25 32,37

8 160 32,75 32,68 32,71

9 180 32,93 32,93 32,93

10 200 33,18 33,18 33,18

11 220 33,56 33,56 33,56

12 240 33,81 33,87 33,84

13 260 34,12 34,06 34,09

14 280 34,37 34,18 34,28



32


No.

Waktu

(detik)

Suhu

Sensor 1

(°C)

Suhu

Sensor 2

(°C)

Suhu Rata – rata

(°C)

15 300 34,37 34,43 34,40

16 320 34,75 34,75 34,75

17 340 34,81 34,87 34,84

18 360 35,18 35,00 35,09

Dari pengujian lampu dengan daya berbeda, didapatkan adanya

perbedaan waktu dalam kenaikan suhu. Penggunaan lampu 60 watt memiliki

rentang waktu yang lebih kecil diantara lampu 5 dan 25 watt sehingga penulis

memutuskan untuk menggunaan lampu 60 watt. Berdasarkan grafik di atas dapat

diketahui untuk mencapai suhu 33oC dibutuhkan waktu 200 detik atau 3 menit 20

detik. Sedangkan untuk mencapai suhu 35oC dibutuhkan waktu 360 detik atau 6

menit. Dari gambar 4.6 dapat diketahui antara waktu dan suhu mempunyai

hubungan yang sebanding, Semakin tinggi suhu yang ingin dicapai maka

Gambar 4.6. Hubungan Waktu Terhadap Kenaikan Suhu Pada Uji

coba lampu

42

y = 0,0027x + 31,528 R² = 0,9475

y = 0,0032x + 31,673 R² = 0,9588

y = 0,0154x + 29,947 R² = 0,9664

25262728293031323334353637

0 150 300 450 600 750 900 1050 1200 1350 1500 1650

Suhu (°C

)

Waktu (detik)

Hubungan Waktu Terhadap Kenaikkan Suhu Pada Uji coba Lampu

5 watt

25 watt

60 watt

33


dibutuhkan waktu yang lebih lama dan antara nilai daya lampu dan suhu

mempunyai hubungan yang sebanding pula.

4.3 Pengujian Kipas DC

Kipas DC yang digunakan membutuhkan tegangan 12 Volt. Kipas DC

berfungsi untuk menurunkan suhu inkubator. Berikut ini adalah data perubahan

suhu terhadap waktu yang dapat dilihat pada tabel 4.4

No. Waktu (detik) Suhu Rata – rata (°C)

1 0 37,13

2 20 34,06

3 40 33,75

4 60 33,5

5 80 33,31

6 100 33,06

7 120 32,97

8 140 32,94

9 160 32,88

10 180 32,78

11 200 32,78

12 220 32,72

13 240 32,63

14 260 32,66

15 280 32,59

16 300 32,59

17 320 32,44

18 340 32,41

19 360 32,31

20 380 32,06

21 400 31,91

22 420 31,66

23 440 31,53

24 460 31,50

25 480 31,53

Tabel 4.4. Data Hubungan Penurunan Suhu Terhadap Waktu

Menggunakan Kipas DC

34


No. Waktu (detik) Suhu Rata – rata (°C)

26 500 31,44

27 520 31,37

28 540 31,31

29 560 31,19

30 580 31,19

31 600 31,06

Dari tabel 4.4 dapat diketahui bahwa kipas DC yang difungsikan sebagai

kipas exhaust untuk menurunkan suhu inkubator dapat bekerja. Dengan PWM

maksimal atau 255 suhu inkubator dapat mencapai 31,06 °C dengan rentang

waktu 600 detik atau 10 menit. Dengan setpoint 32°C untuk mode A dan 34°C

mode B maka kipas tersebut dapat digunakan untuk menurunkan suhu inkubator.

4.4 Pengujian Sensor Suhu DS18B20

Sensor suhu yang dipergunakan pada alat ini adalah sensor suhu DS18B20

yang memiliki output berupa data digital yang langsung dapat dibaca nilai

keluaran suhu oleh mikrokontroler karena mempunyai internal Analog to Digital

Converter (ADC), sehingga tidak memerlukan pembacaan keluaran dari sensor

dengan menggunakan ADC mikrokontroler seperti pada sensor suhu LM35 yang

mempunyai keluaran berupa tegangan. Memiliki rentan pembacaan suhu antara -

55oC sampai dengan 125

oC, dapat bekerja pada tegangan 3 volt sampai dengan

tegangan 5,5 volt. Sensor suhu DS18B20 dapat bekerja apabila jalur data yang

terhubung ke mikrokontroler dihubungkan dengan resistor pull up (mode

powering). Berikut ini adalah data hasil perbandingan sensor DS18B20 dengan

termometer alkohol yang dapat dilihat pada tabel 4.5

35


No.

Suhu

Termometer

Alkohol

(°C) (a)

Suhu S1

(°C)

Suhu S2

(°C)

Suhu Rata

– rata (°C)

(b)

Simpangan

(a – b)

Linieritas

(R2)

1 30 30,00 30,50 30,25 0,25

0,9708

2 31 31,43 32,12 31,78 0,78125

3 32 32,56 33,00 32,78 0,78125

4 33 32,81 33,56 33,18 0,18750

5 34 33,81 34,43 34,12 0,12500

6 35 34,37 35,06 34,71 0,28125

7 36 35,00 35,56 35,28 0,71875

8 37 35,68 36,06 35,87 1,12500

Pada gambar 4.7 dapat dilihat perbandingan hasil pengukuran

menggunakan sensor DS18B20 dengan termometer alkohol yang memilik

Linieritas sebesar 0,9708. Setelah data diambil maka nilai suhu dari pembacaan

Tabel 4.5. Tabel Pembanding Pembacaan Suhu dengan Sensor

DS18B20 dan Termometer Alkohol

Gambar 4.7. Hubungan Kalibrasi Sensor Suhu DS18B20 dengan

Termometer Alkohol

y = 0,7574x + 8,1257 R² = 0,9708

29

30

31

32

33

34

35

36

37

29 30 31 32 33 34 35 36 37

Sen

sor

DS

18

B2

0 (°C

)

Termometer Alkohol (°C)

Hubungan Kalibrasi Sensor Suhu

DS18B20 dengan Termometer Alkohol

Series1

Linear (Series1)

36


termometer alkohol dibandingkan dengan nilai suhu hasil pembacaan sensor suhu

DS18B20 dan didapatkan simpangannya. Dari data yang telah diambil pada

gambar 4.7 dapat dilihat bahwa semakin tinggi suhu dari termometer alkohol

maka simpangan antara sensor DS18B20 semakin besar, nilai simpangan terbesar

yakni 1,125, dan hal tersebut merupakan karakteristik dari sensor DS18B20.

4.5 Pengujian Kestabilan Sistem

Pengujian Kestabilan Sistem ini bertujuan untuk mengetahui apakah

sistem kontrol yang diberikan mampu menjaga kestabilan suhu seseuai dengan

pilihan setpoint yang telah ditetapkan dengan memberikan kontrol pada dua buah

kipas yang telah diatur kecepatan putarnya menggunakan kontrol PWM (Pulse

Width Modulation) sebesar 8 bit yang memberikan keluaran tegangan sesuai besar

nilai PWM yang diberikan. Berikut hasil data yang didapatkan saat sistem

menjaga kestablian suhu pada dua pilihan menu dengan setpoint yang berbeda

yaitu MENU A 34°C dan MENU B 32°C. Berikut tabel data hasil pengamatan

yang telah diambil:

Jam

Pilihan Menu

A

Pilihan Menu

B

1 34.19 32.16

2 34.34 32.13

3 34.19 32.19

4 34.28 32.16

5 34.34 32.22

6 34.22 31.92

7 34.19 32.16

Tabel 4.6 Pengujian Kestabilan Sistem dalam Menjaga setpoint

37


Hasil data pada tabel 4.6 tersebut diambil pada setiap jam dimulai dari

pukul 13.00 sampai dengan 20.00. Pengambilan dengan waktu yang cukup lama

ini bertujuan untuk mengetahui apakah kemampuan inkubator dalam menjaga

setpoint sudah baik meskipun inkubator dalam kondisi waktu maupun suhu dari

luar inkubator yang selalu berubah-ubah dan tidak menentu. Dari data hasil

pengamatan di atas dapat diketahui bahwa sistem dapat dikatakan berhasil dalam

menjaga kestabilan setpoint yang telah ditetapkan yaitu pada MENU A dengan set

point sebesar 34 °C dan MENU B dengan setpoint sebesar 32 °C.



38

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari kegiatan pengujian tugas akhir dengan judul “Rancang Bangun

Inkubator Anakan Burung Lovebird Otomatis Berbasis Mikrokontroller” dapat

menarik suatu kesimpulan sebagai berikut :

1. Pembuatan software yang digunakan pada inkubator menggunakan

Arduino IDE yang kemudian software tersebut diupload pada

mikrokontroller yaitu Arduino UNO yang berfungsi sebagai kontroler

dalam menjalankan sistem untuk menjaga kestabilan suhu dalam

inkubator agar sesuai dengan setpoint yang telah dipilih.

2. Kinerja software yang telah dibuat sudah bekerja dengan cukup baik

dalam mempertahankan setpoint yang telah ditentukan yaitu dengan beda

suhu dari setpoint dengan nilai terbesar ± 0,34ºC dan memiliki nilai yang

stabil dalam percobaan dengan berbagai macam kondisi suhu di luar

inkubator.

5.2 Saran

Penulis mengharapkan agar kelak alat ini bisa dikembangkan sehingga lebih

baik lagi dalam menjaga suhu sesuai setpoint. Beberapa saran yang dapat penulis

sampaikan adalah sebagai berikut:

1. Bahan yang digunakan dalam pembuatan kotak inkubator bisa lebih tebal

lagi agar lebih kokoh dan kuat.



38

2. Penggunaan lampu sebagai heater dengan metode radiasi termal bisa

digantikan dengan yang lebih efisien.

3. Peletakkan sensor dan komponen penunjang lainya harus sangat

diperhatikan agar tidak mengganggu kinerja antar komponen.

4. Perhitungan PWM pada sistem pengeluaran panas untuk menjaga suhu

seusai setpoint harus diperhatikan agar tidak melenceng terlalu jauh dari

setpoint dan tidak mengganggu kinerja sistem.



39

DAFTAR PUSTAKA

Budidaya, Usaha. (2009, 9 Maret). “Perkembangan Usaha Ternak LoveBird di

Indonesia”. 13 Desember 2015,

dari https://infopeluangusaha.org/perkembangan-usaha-ternak-

lovebird-di-indonesia/

Haris, Mohammad.”Rancang Bangun Pengering Kacang Tanah Otomatis (Bagian

I)”. Surabaya: D3 Otomasi Sistem Instrumentasi, Fakultas Vokasi,

Universitas Airlangga.

Kok, Vincent.(2013, 28 Juli). “Temperature Controlled Relay with Arduino”.

Diperoleh 9 Desember 2015 , dari

http://www.electroschematics.com/8998/arduino-temperature-

controlled-relay/

Primawan, Andy dkk. 2014. “Prototipe Inkubator Telur Otomatis”. Bandung :

Sistem Informasi dan Teknologi Informasi, Institut Teknologi

Bandung.

Ramdhani, Wisnu. 2012. “Pengembangan Inkubator Bayi dan Sistem Monitoring

Berbasis Wireless”. Bandung : Jurusan Teknik Komputer, FTIK,

Universitas Komputer Indonesia.

Saputra, Gita Adi.(2013, 19 September). “Burung LoveBird”. Diperoleh 10

Desember 2015 , dari http://www.satwa.net/575/burung-love-

bird.html

Wikanta, Prasaja., dan Murinto. 2014. “Kontrol Kecepatan Fan dan Monitoring

Online Suhu pada Rak Server Politeknik Negeri Batam”. Surakarta :

Universitas Muhammadiyah Surakarta

http://www.satwa.net/575/burung-love-bird.html

http://www.satwa.net/575/burung-love-bird.html



LAMPIRAN

Program Arduino :

#include <OneWire.h>

#include <DallasTemperature.h>

#include <Wire.h>

#include <LiquidCrystal_I2C.h>



#define MODEA 8 //pushbutton pilihan MODE A di PIN 8

#define MODEB 9 //pushbutton pilihan MODE B di PIN 9

#define STOP 11 //pushbutton pilihan STOP di 11




LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);

OneWire oneWire(10); //2 Sensor suhu DS18B20 terkoneksi dengan PIN 10

dengan komunikasi OneWire

DallasTemperature sensors(&oneWire);

int stat=0;

void setup() {

// put your setup code here, to run once:

sensors.begin();

lcd.backlight();

lcd.init();





pinMode(MODEA,INPUT);

pinMode(MODEB,INPUT);

pinMode(STOP,INPUT);




}

void loop() {

int statmodea = digitalRead(MODEA);

int statmodeb = digitalRead(MODEB);

int statstop = digitalRead(STOP);

if(stat==0){

if(statmodea==LOW){stat=1;}

else if(statmodeb==LOW){stat=2;}

else if(statstop==LOW){stat=3;}

}

if(stat==1){

sensors.requestTemperatures();

sensors.setResolution(12);

float Sensor1;

Sensor1 = sensors.getTempCByIndex(0);

float Sensor2;




float rerata;

rerata=(Sensor1+Sensor2)/2;

digitalWrite(LAMPU1,HIGH);



lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("S1=");

lcd.print(Sensor1);

lcd.print("S2=");

lcd.print(Sensor2);

lcd.print(" ");

lcd.setCursor(3,1);

lcd.print("rerata=");

lcd.print(rerata);

delay(100);

if(rerata<=34){

analogWrite(FAN1,0);

analogWrite(FAN2,0);}

else if(34 < rerata && rerata < =34.1){



else if(34.1 <rerata && rerata <=34.2){





else if(34.2 <rerata && rerata <=34.5){



else if(rerata >= 35){



if(statmodeb==LOW){stat=2;}

if(statstop==LOW){stat=3;}

}

if(stat==2){

sensors.requestTemperatures();

sensors.setResolution(12);

float Sensor1;


float Sensor2;


float rerata;

rerata=(Sensor1+Sensor2)/2;






lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("S1=");

lcd.print(Sensor1);

lcd.print("S2=");

lcd.print(Sensor2);

lcd.print(" ");

lcd.setCursor(3,1);

lcd.print("rerata=");

lcd.print(rerata);

delay(100);

if(rerata<=32){



else if(32 < rerata && rerata <= 32.5){



else if(rerata >= 32.5){




if(statstop==LOW){stat=3;}

}

else if(stat==3){



digitalWrite(LAMPU1,LOW);



lcd.clear();}


if(statmodeb==LOW){stat=2;}

}

Documents

RANCANG BANGUN INKUBATOR ANAKAN BURUNG ...repository.unair.ac.id/54810/13/FV.OSI.32-16 Muh r-min.pdfburung dengan warna bulu yang cantik dan suara yang merdu yaitu lovebird. Anakan