8
JURNAL ELKOLIND, SEPTEMBER 2018, VOL.05, N0. 3 26 Abstrak Dalam dunia peternakan khususnya unggas belakangan ini muncul jenis burung dengan warna bulu yang cantik dan suara yang merdu yaitu burung paruh bengkok, untuk membudidayakan burung paruh bengkok harus melakukan perawatan yang khusus. Anakan burung paruh bengkok harus dijaga suhunya hingga berumur 20 hari atau hingga bulu bulunya terbentuk dengan sempurna, dikarenakan anakan burung paruh bengkok hidup setelah menetas tergantung dari suhu lingkungan. Cuaca yang tiba tiba berubah akan membuat anakan sulit untuk bertahan hidup. Penelitian ini akan membahas tentang kontrol suhu ruang pada inkubator anakan burung paruh bengkok menggunakan metode FUZZY LOGIC. Inkubator ini memiliki fitur yaitu pengontrolan suhu dan sirkulasi udara otomatis. Sumber panas diperoleh dari lampu pijar yang akan menjadi sumber panas dan sumber penerangan. Sirkulasi udara yang tetap terjaga menggunakan kipas DC. Untuk menjaga suhu ruang inkubator tetap setabil sesuai suhu yang diingnkan maka ditempatkan sensor suhu dan kelembapan DHT11 yang akan mengukur suhu didalam inkubator kemudian keluaran dari sensor suhu tadi akan diproses oleh mkrokontroler yang akan memberikan perintah agar lampu pijar dapat diredupkan ketika suhu didalam inkubator melebihi setpoint yang ditentukan. Jika kelembaban didalam ruang inkubator kurang akan ditingkatkan dengan alat humidifier. Untuk kipas DC sebagai sirkulasi udara dan pendingin jika suhu ruang inkubator belebih. Kata kunci : burung paruh bengkok, fuzzy logic, sensor suhu DHT11 I. PENDAHULUAN alah satu jenis burung paruh bengkok yang saat ini sedang popular adalah lovebird. Lovebird sendiri memiliki bentuk tubuh kecil antara 13 cm -17 cm dengan berat sekktar 40gr-60gr. Dalam mengembangbiakkan burung lovebird terdapat beberapa fase seperti fase penetasan telur 18 hari 21 hari, fase anakkan 7 hari - 18 hari, dan fase burung yang sudah siap menjadi indukan lagi pada umur 1,5 bulan. [1] Fase anakan lovebird dipisahakan dari indukknya ketika Rifky Surya Nugraha adalah mahasiswa Program Studi Teknk Elektronika, Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Malang Subiyantoro dan Sidik Nurcahyo adalah staf pengajar Program Studi Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Malang anakan berumur 5 - 7 hari setelah menetas dari telur. Hal ini dilakukan agar indukan lovebird yang sudah diambil anakannya lebih cepat kawin dan dapat bertelur kembali. Dengan cara ini, peternak dapat mempersingkat waktu perawatan yang dilakukan indukan selama 4 - 5 minggu. [2] Anakan lovebird harus dijaga suhunya hingga berumur 18 hari atau hingga bulu bulunya terbentuk dengan sempurna. Kemungkinan anakan lovebird hidup setelah menetas tergantung dari suhu lingkungan. Suhu kisaran 35 -37 dan kelembapan 50% - 60% merupakan suhu dan kelembaban ideal anakan burung paruh bengkok. [3] Pada fase anakan umur 5 hari - 18 hari harus diberi perhatian khusus karena daya tahan tubuh anakan yang masih sangat rapuh dan mudah terserang penyakit. Juga cuaca yang tiba tiba berubah akan membuat anakan sulit untuk bertahan hidup. Apalagi peternak tidak selalu berada dilokasi, sehingga menjaga suhu lingkungan cukup sulit untuk dilakukan. [4] Penanganan pada fase anakan ini kebanyakan masih dilakukan dengan metode manual. Seperti yang dilakukan oleh Saudara Sandi Anugrah salah satu peternak lovebird di Desa Plosogeneng, Jombang. Alat yang sudah ada masih manual dimana inkubator masih harus diawasi dan jika suhu berlebih maka lampu penghangat akan dimatikan secara manual. Terdapat juga inkubator yang dilengkapi thermostat. Namun pengaturan suhu pada thermostat masih manual serta pengaturan yang cukup sulit, dan daya tahan thermostat itu sendiri yang tidak tahan lama sehingga akan membutuhkan biaya lebih untuk menggantinya. 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. Lovebird adalah salah satu jenis burung dengan ukuran tubuh yang kecil antara 13 cm - 17 cm, beratnya antara 40 g 60 g dengan ekor yang pendek, paruhnya besar serta memiliki sifat sosial yang tinggi. Lovebird banyak dipelihara oleh para pecinta binatang karena warnanya yang cantik dan juga suara kicaunya yang merdu. Bisnis penjualan burung lovebird dipasaran juga semakin meningkat, otomatis membuat permintaan kepada para peternak juga semakin tinggi. Namun, memelihara burung lovebird bukan tergolong sesuatu yang mudah karena susahnya pengembangbiakan dan peraawatan anakan lovebird tersebut. Sistem Kontrol Suhu dan Kelembaban pada Inkubator Anakan Burung Paruh Bengkok Menggunakan Metode Fuzzy Logic Rifky Surya Nugraha, Subiyantoro, Sidik Nurcahyo S

Sistem Kontrol Suhu dan Kelembaban pada Inkubator Anakan

  • Upload
    others

  • View
    14

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Sistem Kontrol Suhu dan Kelembaban pada Inkubator Anakan

JURNAL ELKOLIND, SEPTEMBER 2018, VOL.05, N0. 3

26

Abstrak — Dalam dunia peternakan khususnya unggas

belakangan ini muncul jenis burung dengan warna bulu yang

cantik dan suara yang merdu yaitu burung paruh bengkok,

untuk membudidayakan burung paruh bengkok harus

melakukan perawatan yang khusus. Anakan burung paruh

bengkok harus dijaga suhunya hingga berumur 20 hari atau

hingga bulu – bulunya terbentuk dengan sempurna,

dikarenakan anakan burung paruh bengkok hidup setelah

menetas tergantung dari suhu lingkungan. Cuaca yang tiba –

tiba berubah akan membuat anakan sulit untuk bertahan hidup.

Penelitian ini akan membahas tentang kontrol suhu ruang

pada inkubator anakan burung paruh bengkok menggunakan

metode FUZZY LOGIC. Inkubator ini memiliki fitur yaitu

pengontrolan suhu dan sirkulasi udara otomatis. Sumber panas

diperoleh dari lampu pijar yang akan menjadi sumber panas

dan sumber penerangan. Sirkulasi udara yang tetap terjaga

menggunakan kipas DC.

Untuk menjaga suhu ruang inkubator tetap setabil sesuai

suhu yang diingnkan maka ditempatkan sensor suhu dan

kelembapan DHT11 yang akan mengukur suhu didalam

inkubator kemudian keluaran dari sensor suhu tadi akan

diproses oleh mkrokontroler yang akan memberikan perintah

agar lampu pijar dapat diredupkan ketika suhu didalam

inkubator melebihi setpoint yang ditentukan. Jika kelembaban

didalam ruang inkubator kurang akan ditingkatkan dengan alat

humidifier. Untuk kipas DC sebagai sirkulasi udara dan

pendingin jika suhu ruang inkubator belebih.

Kata kunci : burung paruh bengkok, fuzzy logic, sensor suhu

DHT11

I. PENDAHULUAN

alah satu jenis burung paruh bengkok yang saat ini

sedang popular adalah lovebird. Lovebird sendiri

memiliki bentuk tubuh kecil antara 13 cm -17 cm dengan

berat sekktar 40gr-60gr. Dalam mengembangbiakkan burung

lovebird terdapat beberapa fase seperti fase penetasan telur 18

hari – 21 hari, fase anakkan 7 hari - 18 hari, dan fase burung

yang sudah siap menjadi indukan lagi pada umur 1,5 bulan.

[1] Fase anakan lovebird dipisahakan dari indukknya ketika

Rifky Surya Nugraha adalah mahasiswa Program Studi Teknk Elektronika,

Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Malang

Subiyantoro dan Sidik Nurcahyo adalah staf pengajar Program Studi Teknik

Elektronika, Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Malang

anakan berumur 5 - 7 hari setelah menetas dari telur. Hal ini

dilakukan agar indukan lovebird yang sudah diambil

anakannya lebih cepat kawin dan dapat bertelur kembali.

Dengan cara ini, peternak dapat mempersingkat waktu

perawatan yang dilakukan indukan selama 4 - 5 minggu. [2]

Anakan lovebird harus dijaga suhunya hingga berumur 18

hari atau hingga bulu – bulunya terbentuk dengan sempurna.

Kemungkinan anakan lovebird hidup setelah menetas

tergantung dari suhu lingkungan. Suhu kisaran 35 -37

dan kelembapan 50% - 60% merupakan suhu dan kelembaban

ideal anakan burung paruh bengkok. [3]

Pada fase anakan umur 5 hari - 18 hari harus diberi

perhatian khusus karena daya tahan tubuh anakan yang masih

sangat rapuh dan mudah terserang penyakit. Juga cuaca yang

tiba – tiba berubah akan membuat anakan sulit untuk bertahan

hidup. Apalagi peternak tidak selalu berada dilokasi, sehingga

menjaga suhu lingkungan cukup sulit untuk dilakukan. [4]

Penanganan pada fase anakan ini kebanyakan masih

dilakukan dengan metode manual. Seperti yang dilakukan oleh

Saudara Sandi Anugrah salah satu peternak lovebird di Desa

Plosogeneng, Jombang. Alat yang sudah ada masih manual

dimana inkubator masih harus diawasi dan jika suhu berlebih

maka lampu penghangat akan dimatikan secara manual.

Terdapat juga inkubator yang dilengkapi thermostat. Namun

pengaturan suhu pada thermostat masih manual serta

pengaturan yang cukup sulit, dan daya tahan thermostat itu

sendiri yang tidak tahan lama sehingga akan membutuhkan

biaya lebih untuk menggantinya.

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. Lovebird adalah salah satu jenis burung

dengan ukuran tubuh yang kecil antara 13 cm - 17 cm,

beratnya antara 40 g – 60 g dengan ekor yang pendek,

paruhnya besar serta memiliki sifat sosial yang tinggi.

Lovebird banyak dipelihara oleh para pecinta binatang karena

warnanya yang cantik dan juga suara kicaunya yang merdu.

Bisnis penjualan burung lovebird dipasaran juga semakin

meningkat, otomatis membuat permintaan kepada para

peternak juga semakin tinggi. Namun, memelihara burung

lovebird bukan tergolong sesuatu yang mudah karena

susahnya pengembangbiakan dan peraawatan anakan lovebird

tersebut.

Sistem Kontrol Suhu dan Kelembaban pada Inkubator

Anakan Burung Paruh Bengkok Menggunakan

Metode Fuzzy Logic

Rifky Surya Nugraha, Subiyantoro, Sidik Nurcahyo

S

Page 2: Sistem Kontrol Suhu dan Kelembaban pada Inkubator Anakan

JURNAL ELKOLIND, SEPTEMBER 2018, VOL.05, N0. 3

27

Anakan burung lovebird membutuhkan waktu sekitar

2 – 3 minggu untuk bisa mandiri. Anakan yang sudah berumur

kurang dari 2 minggu harus mendapatkan peraawatan khusus.

Perawatan yang sering dikakukan antara lain dengan

membantu melolohkan makana ataupun memberikan

kehangatan kepada anakan tersebut. Pemberian suhu yang

tepat juga akan berpengaruh pada keindahan bulu ataupun

kesehatan burung lovebird ketika mereka tumbuh dewasa

2.2 Fuzzy Logic Control

Menurut Sri Kusuma Dewi, logika fuzzy merupakan salah

satu komponen pembentuk Soft Computing. Dasar logika

fuzzy adalah teori himpunan fuzzy. Pada teori himpunan

fuzzy, peranan derajat keanggotaan sebagai penentu

keberadaan elemen dalam suatu himpunan sangatlah penting.

Nilai keanggotaan atau derajat keanggotaan atau membership

function menjadi ciri utama dari penalaran dengan logika

fuzzy tersebut.

2.2.1 Himpunan Fuzzy

Himpunan fuzzy adalah sekumpulan objek x dimana

masing-masing objek memiliki nilai keanggotaan “µ” atau

disebut juga dengan nilai kebenaran. Jika X adalah

sekumpulan objek dan anggotanya dinyatakan dengan x maka

himpunan fuzzy dari A di dalam X adalah himpunan dengan

sepasang anggota atau dapat dinyatakan dengan :

1. Variable Fuzzy

Variable fuzzy merupakan variable yang hendak dibahas

dalam suatu system fuzzy. Contoh : Umur, Temperatur,

Permintaan, dll.

2. Himpunan Fuzzy

Himpunan fuzzy merupakan suatu grup yang memiliki

suatu kaondisi atau keadaan tertentu dalam suatu variable

fuzzy. Contoh : variable temperature terbagi menjadi 5

himpunan fuzzy, yaitu : PANAS, DINGIN, SEJUK, dan

HANGAT.

3. Semesta Pembicaraan

Sememsta pembicaraan adalah keseluruhan nilai yang

diperbolehkan untuk dioprasikan dalam suatu variable fuzzy.

Semesta pembicaraan merupakan himpunan bilangan real

yang senantiasa bertambah secara monoton dari kiri ke kanan

atau sebaliknya. Nilai semesta pembicaraan dapat berupa

bilangan positif maupun negative.

4. Domain

Domain himpunan fuzzy adalah keseluruhan nilai yang

diizinkan dan boleh dioprasikan dalam suatu himpunan fuzzy.

Seperti semesta pembicaraan, domain merupakan himpunan

bilangan real yang sensntiasa bertambah secara monoton dari

kiri ke kanan. Nilai domain dapat berupa bilangan positif

maupun negative.

2.2.2 Fungsi Keanggotaan Segitiga

1. Fungsi Keanggotaan Segitiga

Fungsi keanggotan segitiga memiliki parameter a, b, dan c.

Gamabar 1 Kurva Segitiga

2.

3. Fungsi Keanggotaan Trapesium

Fungsi keanggotaan trapezium memiliki parameter a, b, c,

dan d.

Gambar 2 Kurva Trapesium

2.3 Mikrokontroller

Mikrokontroler merupakan sistem komputer yang

mempunyai satu atau beberapa tugas yang sangat spesifik,

berbeda dengan PC (Personal Computer) yang memiliki

beragam fungsi. Mikrokontroler adalah sebuah sistem

microprocessor dimana di dalamnya sudah terdapat CPU,

ROM, RAM, I/O, clock dan peralatan internal lainnya yang

sudah saling terhubung dan teroganisasi (teralamati) dengan

baik oleh pabrik pembuatnya dan dikemas dalam satu chip

yang siap pakai. Sehingga tinggal memprogram isi ROM

sesuai aturan penggunaan oleh pabrik yang membuatnya.

Mikrokontroller ATMEGA 16 memiliki 40 pin dengan 32 pin

diantaranya digunakan sebagai port parallel. Satu port parallel

terdiri dari 8 pin, sehingga jumlah port pada Mikrokontroller

adalah 4 port, yaitu port A, port B, port C dan port D. sebagai

contoh adalah port A memiliki pin antara port A.0 sampai port

A.7, demikian selajutnya untuk port B, port C, dan port D.

Page 3: Sistem Kontrol Suhu dan Kelembaban pada Inkubator Anakan

JURNAL ELKOLIND, SEPTEMBER 2018, VOL.05, N0. 3

28

Gambar 3 Konfigurasi pin Atmega16

2.5 Sensor DHT11

DHT-11 adalah chip tunggal kelembaban relatif dan multi

sensor suhu yang terdiri dari modul yang dikalibrasi keluaran

digital. Pada pengukuran suhu data yang dihasilkan 14 bit,

sedangkan untuk kelembaban data yang dihasilkan 12 bit.

Keluaran dari DHT-11 adalah digital sehingga untuk

mengaksesnya diperlukan pemrograman dan tidak diperlukan

pengkondisi sinyal atau ADC. DHT memiliki banyak varian,

salah satunya yaitu DHT11 dengan bentuk fisik seperti pada

gambar :

Gambar 4 Bentuk fisik DHT11

DHT-11 adalah sebuah single chip sensor suhu dan

kelembaban relatif dengan multi modul sensor yang output-

nya telah dikalibrasi secara digital. Di bagian dalamnya

terdapat kapasitas polimer sebagai elemen untuk sensor

kelembaban relatif dan sebuah pita regangan yang digunakan

sebagai sensor temperatur. Output kedua sensor digabungkan

dan dihubungkan pada ADC 14 bit dan sebuah interface serial

pada satu chip yang sama.

2.6 PWM

Pulse Width Modulation (PWM) adalah salah satu teknik

untuk mendapatkan sinyal analog dari sebuah alat atau

instrument digital. Sinyal PWM dapat dibangkitkan dengan

banyak cara, yakni metode analog dengan menggunakan

rangkaian op-amp atau dengan menggunakan metode digital.

Dengan metode analog setiap perubahan PWM-nya sangat

halus, sedangkan menggunakan metode digital setiap

perubahan PWM dipengaruhi oleh resolusi dari PWM itu

sendiri. Resolusi adalah jumlah variasi perubahan nilai dalam

PWM. Misalkan suatu PWM memiliki resolusi 8 bit, berarti

PWM ini memiliki variasi perubahan nilai sebanyak 2^8 = 256

variasi, mulai dari 0-255 perubahan nilai yang mewakili duty

cycle 0-100% dari keluaran PWM tersebut.

Gambar 5 Periode gelombang PWM

Untuk melihat perhitungan duty cycle PWM adalah

dengan cara mengatur lebar pulsa “on” dan ”off” dalam satu

periode gelombang melalui pemberian besar sinyal referensi

output dari suatu PWM akan didapat duty cycle yang

diinginkan.

III. METODOLOGI

3. Diagram Blok Sistem

Gambar 6 Diagram Blok Alat

3.2. Prinsip Kerja Alat

Prinsip kerja alat ini adalah dimulai dari penempatan

anakan lovebird dalam inkubator dimana setelah ditutup akan

dimasukkan setpoin suhu dan kelembaban menggunakan

keypad yang sudah disediakan pada box kontrol. Selanjutnya

mikrokontroler akan membaca suhu ruang didalam inkubator

menggunakan keluaran yang diberikan oleh sensor suhu dan

kelembaban. Data yang dihasilkan sensor suhu dan

kelembapan akan diproses sesuai program yang sudah

dimasukkan kedalam mikrokontroler. Data yang sudah

diproses akan menentukan kinerja dari actuator. Terdapat tiga

actuator yang terdapat pada alat ini yaitu lampu pijar,

humidifier, dan exhaust fan.

Pengaturan suhu akan dilakukan lampu pijar sebagai

sumber panas didalam ruang inkubator. Lampu pijar akan

menyala terang untuk menambah suhu rang ketika suhu

kurang dari setpoint yang diinginkan, dan menyala redup

ketika suhu melebihi setpoint untuk mengurangi suhu ruang

inkuator. Untuk mengatur kelembaban didalam inkubator

Page 4: Sistem Kontrol Suhu dan Kelembaban pada Inkubator Anakan

JURNAL ELKOLIND, SEPTEMBER 2018, VOL.05, N0. 3

29

digunakan humidifier. Humidier akan aktif dan meninkatkan

kelembaban ruang ketika sensor menunjukkan pengukuran

kelembaban kurang dari setpoint yang ditentukkan dan akan

berhenti ketika kelembaban didalam inkubator dinyatakan

ideal oleh hasil pengukuran sensor.

Untuk fan akan aktif ketika suhu didalam ruang

inkubator melebihi suhu setpoint yang sudah dimasukkan.

Pada alat ini fan hanya digunakan untuk membuang udara

panas yang ada didalam inkubator atau sebagai sirkulasi udara.

Semua hasil pengukuran suhu maupun kelembapan akan

ditampilkan oleh LCD 16x2 yang bertujuan untuk sarana

monitoring.

3.3 Perancangan dan Pembuatan Elektrik

3.3.1 Rangkaian Zerocros Detector

Zerocross detector digunakan untuk mencuplik sinyal

sinus pada saat persilangan nol baik di transisi naik maupun

turun dan untuk menghitung frekuensi melalui Image Capture,

yang nantinya disalurkan menuju microcontroller ATMEGA

16. Frekuensi variabel keluaran zerocross dipengaruhi oleh

frekuensi keluaran dari Generator AC 3 fasa, dimana semakin

tinggi frekuensi generator, maka semakin besar frekuensi yang

dikeluarkan menuju microcontroller ATMEGA 16.

Gambar 7 Rangkaian zero cross detector

Pada rangkaian sensor zerocross, terdapat rangkaian full

bridge sebagai penyearah menggunakan KBJ608G.

Optocoupler PC817 berfungsi untuk memisahkan

microcontroller ATMEGA 16 sebagai rangkaian control

dengan tegangan output generator secara langsung.

Pada rangkaian dalam sensor zerocross, terdapat

Resistor 220Ω,100Ω dan 5600Ω sebagai komparator frekuensi

keluaran dengan hitungan sebagai berikut:

Keterangan :

Vpeak = tegangan puncak dari output

Vrec = tegangan rectifier dari dioda

Vf = tegangan maks optocoupler(V)

If = arus maksium optocoupler (mA)

Keterangan :

Vcc = Tegangan sumber (V)

Vce = Tegangan pada collector-emiter (V)

Ic = Arus pada collector

3.3.2 Rangkaian Driver Heater

Driver heater digunakan untuk mengontrol tingkat

kepanasan dari heater. Prinsipnya adalah dengan

memanfaatkan suatu masukan dengan arus 15mA untuk

menghidupkan LED MOC3041. Sinyal pemicuan dari

mikrokontroller berupa pulsa high akan mengalirkan arus

kedalam komponen LED di MOC3041, selanjutnya led akan

mengaktifkan triac dan mengatur besarnya tegangan yang

dikeluarkan triac, akibatnya triac terpicu dan heater teraliri

arus listrik. Dengan diaturnya waktu pemberian sinyal yaitu

nilai PWM yang dikeluarkan mikrokontroller untuk mengatur

tingkat kepanasan dari heater.

Gambar 8 Rangkaian Driver Heater

Dalam merancang rangkaian driver heater harus

memperhatikan beban yang akan digunakan. Pada sistem ini,

heater yang digunakan memiliki daya sebesar 200 Watt dan

tegangan sumber 220 VAC. Maka:

3.4 Perancangan Fuzzy Logic control

Himpunan fuzzy yang dipakai adalah fuzzy mamdani

terdiri dari dua variabel masukan yaitu error dan derror (dE),

dan satu variabel keluaran dalam bentuk besaran pwm yang

digunakan untuk mengatur panas yang dikeluarkan oleh heater

secara otomatis. Penentuan fungsi keanggotaan pada variabel

masukan didasarkan pada metode try and error. Berdasarkan

pengalaman, maka nilai Error dan ∆Error didefinisikan

sebagai berikut :

Page 5: Sistem Kontrol Suhu dan Kelembaban pada Inkubator Anakan

JURNAL ELKOLIND, SEPTEMBER 2018, VOL.05, N0. 3

30

Error = Set point – nilai sebenarnya

∆Error = Error(t) – Error (t-1) (2)

Keterangan :

Error (t) : nilai Error pada waktu t

Error (t-1) : nilai Error pada waktu t-1

3.4.1 Fungsi Keanggotaan Masukan

Pada sistem ini menggunakan 3 variabel fungsi keanggotaan

yaitu Negatif (N), Zero (Z), dan Positif (P). dikarenakan

output yang berupa heater memiliki 3 kondisi yaitu Dingin

(D), Sedang (S), Panas (P). mengacu pada teori 3.11 dan 3.12

bahwa variabel masukan yang digunakan adalah Error dan

∆Error. Dimana nilai Error diperoleh dari nilai suhu set point

dikurangi nilai suhu sebenarnya, sedangkan ∆Error diperoleh

dari Error nilai suhu sekarang dikurangi dengan Error nilai

suhu sebelumnya. Input dari fungsi keanggotaan ini berupa

nilai suhu yang dibaca oleh sensor DHT11.

Gambar 9 Fungsi Keanggotaan Error

Gambar 10 Fungsi Keanggotaan ∆Error

Gambar 11 Fungsi Keangotaan Kluaran

3.4.2 Perancangan Rule Base

Fuzzy Rule Base berisi pernyataan – pernyataan logika

fuzzy. Fuzzy Rule Base berbentuk pernyataan IF-Then yang

menyatakan pernyataan kondisi. Penyusunan Rule Base ini

sangat berpengaruh pada tahap pengambilan keputusan yang

dilakukan oleh plant. Berdasarkan pada basis aturan fuzzy

pada proses perancangan judul ini aturan fuzzy dibuat dengan

menggunakan metode Largest of Maximum (LOM).

Tabel 3.4 Aturan Fuzzy

E\dE N Z P

N Small Medium Medium

Z Small Medium Big

P Medium Medium Big

IV. HASIL DAN ANALISA

4.1 Pengujian Driver Motor DC

Pengujian rangkaian driver motor DC ini dilakukan

dengan mengubah-ubah nilai PWM dari Atmega dari 0

hingga 255 dan motor DC diberi tegangan 19 VDC. Berikut

akan ditampilkan tabel perubahan tegangan pada motor DC

berdasarkan perubahan nilai PWM dari ATmega.

Gambar 12 Driver Motor DC

Tabel 2 Tabel Hasil Pengujian Driver Motor DC

Gambar 13 Grafik Tegangan Motor Berdasarkan PWM

PWM Tegangan Motor

(VDC)

0 0

10 5.2

20 10

50 16

80 17.5

130 18.7

220 19

255 19.2

Page 6: Sistem Kontrol Suhu dan Kelembaban pada Inkubator Anakan

JURNAL ELKOLIND, SEPTEMBER 2018, VOL.05, N0. 3

31

4.2 Pengujian Sensor Rotary Encoder

Tabel 3 Tabel Hasil Pengujian Sensor Rotary Encoder

PWM Sensor

(RPM)

Tachometer

(RPM)

Error

(%)

0 0 0 0

5 24 22.3 3,00%

7 42 42 0

9 60 58.9 1,86%

11 72 68.9 4,49%

13 87 87.6 0,68%

15 96 97.4 1,44%

Pengujian sensor rotary encoder dilakukan dengan

cara menemukan error sensor, diperoleh dari perbandingan

hasil sensing sensor terhadap kecepatan motor pengadukan

yang tertampil pada LCD 16x2 dengan alat ukur kecepatan

tachometer.

4.3 Pengujian Kontrol PID

1. Metode Ziegler- Nichols

Pengujian dengan metode osilasi PID Ziegler-Nichols

pada motor pengadukan dilakukan dengan memasukkan

nilai Kp 0,205882 Ki dengan nilai 0,137255 dan Kd

dengan nilai 0,077206 yang diperoleh melalui cara

perhitungan pada bab 3. Analisis respon motor agitasi dari

angka tersebut akan ditampilkan pada grafik hasil

percobaan respon sistem osilasi PID Ziegler-Nichols akan

ditunjukan pada gambar 20.

Gambar 14 Respon Sistem MotoPengadukan Terkontrol

Tanpa Beban

Tabel 3 Statistik PID tuning Ziegler- Nichols pada set-point

100 rpm

2. Metode Trial and Errors

Pengujian metode Trials and Error pada motor

pengadukan dilakukan dengan memasukan nilai Kp, Ki dan

Kd sampai kita mendapatkan respon sitem yang diinginkan.

Nilai Kp yang di dapatkan adalah0,25, nilai Ki 0,15 dan Kd

dengan nilai 0,0001. Analisis respon motor pengadukan dari

angka tersebut akan ditampilkan pada grafik hasil percobaan

respon sistem osilasi Trials and Error akan ditunjukan pada

gambar 21.

1. Pengujian Tanpa Beban dengan Set Point 100 rpm

Gambar 15 Pengujian Tanpa Beban Set Poin 100rpm

Tabel 4 Statistik PID tuning trials and error pada set-point

100 rpm

2. Pengujian Tanpa Beban dengan Set Point 125 rpm

Gambar 16 Pengujian Tanpa Beban Set Poin 125rpm

Tabel 5 Statistik PID tuning trials and error pada set-point

125 rpm

Parameter Hasil

Time Rising (Tr) 1,5 s

Percentage of Overshoot 10,4 %

Error Steady State (Ess) 0,003774%

Settling Time (St) 9 s

3. Pengujian Tanpa Beban dengan set point 150 rpm

Gambar 17 Pengujian Tanpa Beban Set Poin 150rpm

Parameter Hasil

Time Rising (Tr) 1,5 s

Percentage of Overshoot 25 %

Error Steady State (Ess) 0 %

Settling Time (St) 8s

Parameter Hasil

Time Rising (Tr) 2s

Percentage of Overshoot 44%

Error Steady State (Ess) 6%

Settling Time (St) 16 s

Page 7: Sistem Kontrol Suhu dan Kelembaban pada Inkubator Anakan

JURNAL ELKOLIND, SEPTEMBER 2018, VOL.05, N0. 3

32

Tabel 6 Statistik PID tuning trials and error pada set-point

150 rpm

Parameter Hasil

Time Rising (Tr) 1,5 s

Percentage of Overshoot 14,7 %

Error Steady State (Ess) 0,00638%

Settling Time (St) 9 S

4.3.1 Pengujian Sistem

Pengujian sistem dengan Trials and Error dilakukan

dengan menganalisa statistik dari respon sistem kecepatan

motor pengadukan berdasarkan volume beban yang

berbeda, sesuai dengan kontrol PID yang dilakukan.

Pengujian sistem dilakukan dengan 2 variabel beban yang

berbeda-beda yaitu 1 L dan 3 L. Dalam setiap pengujian

variabel beban dilakukan 3 kali dengan variable set-point

kecepatan yaitu 100 rpm, 125 rpm dan 150 rpm.

1. Beban 1 L, Kp = 0.25, Ki = 0.15 dan Kd = 0.0001

100 rpm

Dari grafik pengujian sistem diatas beban 1 L dengan

kecepatan motor 100 rpm dan diberi nilai Kp sebesar 0.25,

Ki diberi nilai sebesar 0.15 dan Kd diberi nilai sebesar

0.0001.

2. Beban 1 L, Kp = 0.25, Ki = 0.15 dan Kd = 0.0001

125 rpm

Dari grafik pengujian sistem diatas dengan

menggunakan beban 1 L dan kecepatan motor 125 rpm dan

diberi nilai Kp sebesar 0.25,diberi nilai Ki sebesar 0.15 dan

diberi nilai Kd sebesar 0.0001.

3. Beban 1 L, Kp = 0.25, Ki = 0.15 dan Kd = 0.0001

150 rpm

Dari grafik pengujian sistem diatas dengan

menggunakan beban 1 L dan kecepatan motor 150 rpm dan

diberi nilai Kp sebesar 0.25, Ki diberi nilai Ki sebesar 0.15

dan Kd 0.

4. Beban 3 L, Kp = 0.25, Ki = 0.15 dan Kd = 0.0001

100 rpm

Dari grafik pengujian sistem diatas beban 3 L

dengan kecepatan motor 100 rpm dan diberi nilai Kp

sebesar 0.25, diberi nilai Ki sebesar 0.15 dan Kd diberi

nilai sebesar 0.

5. Beban 3 L, Kp = 0.25, Ki = 0.15 dan Kd =

0.0001

125 rpm

Dari grafik pengujian sistem menggunakan

beban 3 L dengan kecepatan motor 125 rpm dan diberi

nilai Kp sebesar 0.25, diberi nilai Ki 0.15 dan Kd

diberi nilai 0.0001.

6. Beban 3 L, Kp = 0.25, Ki = 0.15 dan Kd =

0.0001

150 rpm

Dari grafik pengujian sistem menggunakan beban 3 L

dengan kecepatan motor 150 rpm dan diberi nilai Kp

sebesar 0.25, Ki diberi nilai sebesar 0.15 dan Kd diberi

nilai sebesar 0.0001.

Dari analisa yang dilakukan dapat diketahui bahwa

volume beban dapat menentukan variabel putaran yang

sesuai dengan putaran yang konstan dan stabil pada range

100 rpm – 150 rpm. Pada volume beban 3 liter variabel

kecepatan yang sesuai dengan putaran yang konstan dan

stabil berada pada kecepatan 125 rpm, Sedangkan pada

volume beban 1 liter variabel kecepatan yang sesuai dengan

putaran yang konstan dan stabil berada pada kecepatan 150

rpm, dimana dengan kecepatan 150 rpm stabil.

V. PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari hasil perancangan dan pengujian yang telah

dilakukan,dapat diambil kesimpulan bahwa alat pengaduk

sirup mangga ini telah berhasil dibuat dan bekerja dengan

baik. Dan berikut ini adalah kesimpulan lain yang didapatkan:

1. Dari hasil perancangan dan pengujian hardware

yang telah dilakukan, hardware telah dibuat sesuai

kebutuhan kecepatan putar motor. Mulai dari rangkaian

driver motor dc, sensor kecepatan rotary encoder, lcd

16x2 dan lain-lain telah bekerja sesuai dengan apa yang

dibutuhkan oleh sistem, dapat diambil kesimpulan

bahwa alat pengaduk sirup mangga telah berhasil

dibuat dan bekerja dengan baik, khususnya pada

Page 8: Sistem Kontrol Suhu dan Kelembaban pada Inkubator Anakan

JURNAL ELKOLIND, SEPTEMBER 2018, VOL.05, N0. 3

33

kecepatan putar motor yang dapat dikontrol

kecepatannya.

2. Metode kontrol dilakukan tuning PID menggunakan

Trials and Error dengan mengubah-ubah nilai dari Kp,

Ki dan Kd sampai didapatkan nilai Kp = 0.25, Ki =

0.15 dan Kd = 0.0001. Setelah dilakukan pengujian

respon sistem dengan set-point 100 rpm diperoleh nilai

error steady state yang cukup bagus yaitu 0 %. Jadi

metode tuning PID trials and error sesuai untuk di

implementasikan pada alat pengaduk sirup.

3. Volume beban dapat menentukan variable putaran

yang sesuai dengan putaran yang konstan dan stabil.

Pada volume beban 3 liter variable kecepatan yang

sesuai dengan putaran yang konstan dan stabil berada

pada kecepatan 125 rpm, sedangkan volume beban 1

liter variable kecepatan yang sesuai dengan putaran

yang konstan dan stabil berada pada kecepatan 150 rpm

5.2 Saran

Alat pengaduk sirup yang telah dibuat masih banyak

kekurangan. Perlu adanya perbaikan dan penyempurnaan

agar alat ini dapat bekerja secara optimal. Ada beberapa

hal yang disarankan untuk perbaikan dan penyempurnaan

yaitu :

1. Dari segi mekanik, pada bagian atas masih belum di

sediakan penutup untuk mencegah sirup tumpah saat di

lakukan pengadukan.

2. Dari segi elektrik, perlu ditambahkan real-time clock

(RTC) untuk memberikan penjadwalan proses

pengadukan dan menjadwal waktu istirahat motor demi

menjaga realibilitas motor.

3. Dari segi software, perlu adanya perbandingan dengan

metode kntrol lain sebgai pembanding apakahmetode

baru yang digunakan lebih baik atau kurang baik

dibandingkan dengan metode PID.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Andrianto, Moh. 2014. Kendali Kecepata Motor Direct Current (DC)

Menggunakan Proportional Integral Derivative (PID) Controller

Terhadap Beban . Skripsi Teknik Elektro Politeknik Negeri Malang.

[2] Ardiansyah, dkk.2013. Rancang-Bagun Sistem Pengaduk Adonan

Dodol Dengan Kecepatan Konstan dan Torsi Adaptif. Jurnal

EECCIS. Universitas Brawijaya Balai Informasi LIPI. 2009. Nanas

[3] Fratama, Riza Ade. 2016. Implementasi Kontrol PI untung

Pengaturan Kecepatan Motor DC Alat Pengupas Kulit Ari Kedelai.

Skipsi Teknik Elektro Politeknik Negeri Malang.

[4] Hartati, M.E. 2010. Pengaruh Penggunaan Madu pada pembuatan

Selai Pepaya. Jurnal Volume XLV, No.3, November 2010, pp29-

37Berita Litbang Industri

[5] Nizar, Luthfi Fakhrudin. 2014. Sistem Pengendali Kecepatan Motor

DC Pada Lift Barang Menggunakan Kontroller PID Berbasis

ATMEGA 2560. Skripsi Teknik Elektro Universitas Brawijaya

Malang.

[6] Nugraha,Arga Rifky. 2014. Sistem Pengaturan Kecepatan Motor DC

pada Alat Pengaduk Adonan Dodol Menggunakan Kontroler PID.

Jurnal Mahasiswa TEUB Vol 1, No 2. Universitas Brawijaya.

[7] Pradana, Ferdian. 2014. Perancangan Dan Implementasi Visual

Servoing Pada Robot Beroda Menggunakan Kamera Berbasis

Beaglebone Black. Skripsi Teknik Elektro Politeknik Negeri Malang

[8] Santoso, Feri. 2012. Produksi Pembuatan Selai Sawo Kaya Akan

Vitamin C. Laporan Tugas Akhir Teknologi Hasil Pertanian

Universitas Sebelas Maret

[9] Syahrumsyah, Hudaida, dkk. 2010. Widianti, Dian Ayu. 2016.

Kontrol Kecepatan Putar Motor Pengaduk Nira Menggunakan

Motode PID Pada Alat Pembuat Gula Merah Tebu. Skipsi Teknik

Elektro Politeknik Negeri Malang.