ALAT OPTIMASI SUHU DAN KELEMBABAN UNTUK INKUBASI

FERMENTASI DAN PENGERINGAN PASCA FERMENTASI

Oleh

Agustinus Hery Waluyo

NIM: 612007025

Skripsi

Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh

Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Elektro

Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer

Universitas Kristen Satya Wacana

Salatiga

Januari 2015

PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT

Saya, yang bertanda tangan di bawah ini:

NAMA : Agustinus Hery Waluyo

NIM : 612007025

JUDUL SKRIPSI : ALAT OPTIMASI SUHU DAN KELEMBABAN

UNTUK INKUBASI FERMENTASI DAN

PENGERINGAN PASCA FERMENTASI

Menyatakan bahwa skripsi tersebut di atas bebas plagiat. Apabila ternyata

ditemukan unsur plagiat di dalam skripsi saya, maka saya bersedia mendapatkan sanksi

apapun sesuai aturan yang berlaku.

Salatiga, 4 Februari 2015

Agustinus Hery Waluyo

Materai

Rp, 6000,-

Tanda Tangan

ALAT OPTIMASI SUHU DAN KELEMBABAN UNTUK INKUBASI

FERMENTASI DAN PENGERINGAN PASCA FERMENTASI

Oleh

Agustinus Hery Waluyo

NIM : 612007025

Skripsi ini telah diterima dan disahkan

Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh

Gelar Sarjana Teknik

dalam

Konsentrasi Teknik Elektronika

Program Studi Teknik Elektro

Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer

Universitas Kristen Satya Wacana

Salatiga

Disahkan oleh :

Pembimbing I Pembimbing II

Gunawan Dewantoro, M. Sc. Eng. Ir. Sri Hartini, M. Sc.

Tanggal : Tanggal :

INTISARI

Progdi Kimia Fakultas Sains dan Kimia (FSM) UKSW mempunyai fokus

penelitian kimia pangan, khususnya tepung-tepungan dengan bahan dasar yang

mengandalkan kearifan lokal. Penelitian ini memanfaatkan limbah kulit singkong untuk

d teliti lebih lanjut. Proses penelitian yang di lakukan adalah proses fermentasi.

Laboratorium Kimia FSM UKSW sudah mempunyai alat yang digunakan untuk

proses fermentasi. Namun, alat ini hanya sebagai inkubator saja dan ternyata alat ini pun

tidak bisa mengoptimalkan proses fermentasi dengan baik, karena objek fermentasi

selalu busuk dikarenakan kelembaban saat proses fermentasi selalu bertambah

sedangkan box tertutup rapat, namun ketika alat diberi lubang kulit singkong tetap

busuk karena bakteri-bakteri dari udara luar yang tidak dibutuhkan untuk proses

fermentasi masuk melalui lubang. Berdasarkan hal tersebut, muncul ide untuk

merealisasikan alat ini, bahkan dengan dua fungsi sekaligus secara split, yaitu sebagai

inkubator fermentasi dan sebagai pengering pasca fermentasi.

Pada perancangan alat ini terdapat 2 menu utama yaitu untuk fermentasi dan

pengeringan. Alat ini mampu bekerja dari suhu 35oC - 120

oC, terdapat 2 buat fan

exhaust yang berfungsi meminimalisir kelembaban ketika mode fermentasi maupun

pengeringan. Proses fermentasi bisa bekerja dengan baik pada range suhu 36oC-40

oC.

Jika dibandingkan dengan proses fermentasi secara konvensional, alat ini bekerja lebih

cepat dengan selisih 9 jam dan obyek fermentasi tidak menjadi busuk. Kemudian suhu

yang baik untuk pengeringan adalah 80 oC.

ABSTRACT

Chemistry Education Program, Faculty of Science and Chemistry at SWCU has

food chemistry reasearch focuses, especially strachy with basic materials that rely on

local knowledge. This study utilizes waste cassava peel to be further investigated.

Chemistry Laboratory, FSM at SWCU already have a tool that is used for the

fermentation proses. However, this tool is only as incubator. And turn out of this tool

was not able to optimize the fermentation objects always foul whisch is caused by the

moisture during the fermentation process continues to increase while the box sealed,

inspite of when the tool is a holed, cassava peel remains foul because of the bactherias

from the outside air that is not needed for the fermentation process enter through the

hole. Base on it, there is an idea to realize this tool, even with the two functions splitly,

as an incubator fermentation and post-fermentation dryer.

In designing this tool, there are two main menu for fermentation and drying. This

tool is able to work from 35 o

C – 120 oC. There are 2 fan exhaust whisch serve to

minimize the moisture when the mode of fermentation and drying. The fermentation

proses can work well at 36 o

C - 40 o

C temperature range. Compared with conventional

fermentation process, this tool work 9 hours more quickly and the fermentation object

does not become foul. The good temperature for drying is 80 oC.

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus, Tuhan dan

Sahabat. Atas segala berkat, rahmat dan karunia yang senantiasa penulis terima dalam

menyelesaikan perancangan serta penulisan skripsi sebagai syarat untuk menyelesaikan

studi di Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana

Salatiga.

Segala jerih payah dan usaha yang dilakukan sejauh ini tentu tidak akan berarti

tanpa bantuan dan dorongan serta bimbingan dari berbagai pihak. Maka ucapan

terimakasih yang sebesar-besarnya penulis ucapkan kepada :

1. Tuhan Yesus Kristus yang selalu mengajarkan untuk tak pernah lelah

menghadapi apapun.

2. Kedua orangtuaku yang luar biasa, Bapak Djumadi dan Ibu Ramini terima

kasih untuk doa dan dukungannya, kalianlah sumber inspirasi, kekuatan dan

semangat terbesar dalam hidupku.

3. Bapak Gunawan Dewantoro, M. Sc. Eng selaku pembimbing I yang sudah

membantu mencarikan beasiswa untuk skripsi ini dan sudah sabar

membimbing saya, dan Ibu Ir. Sri Hartini, M. Eng selaku pembimbing II yang

sudah dengan sabar membimbing saya dan menyemangati saya seperti ibu

saya sendiri. Terima kasih atas ilmu, bimbingan, arahan, kesabaran dan ide

yang menginspirasi saya selama mengerjakan skripsi ini.

4. Kakakku Joko Siswoyo dan adikku Debora yang selalu menyemangatiku

dengan cara yang gokil, ”Big Hug”.

5. Viorentin Puspa Ayu, “Seseorang spesial” yang selalu sabar dan memberi

semangat serta doa tiada hentinya setiap hari, setiap waktu dan sudah

membantu mencari singkong diladang untuk pengujian skripsi, “lve you dear,

thanks alot”

6. Seluruh staff dosen, karyawan dan laboran FTEK, Pak Bambang, Mbak Rista,

Mbak Dita, mbak Yola dll.

7. Teman-teman angkatan 2007, “2007 never give up till the end, you guys are so

amazing”

8. Teman-teman “pembimbing III” yang menginspirasi penulis serta bersama-

sama berjuang pak ketua Eko 07, Putu 07, Winan 07, Nofan 07, Didik 07, Bli

07, Samuel 07, Icha 07, Adit 07, Rendi 07, Robot 07, Andikatan 07, Mima 07,

Tama 07, Marino 07, Armop, Greg, Anggit 08.

9. Para penghuni Lab skripsi XT, teman-teman kos A & R, teman-teman

Ekklesia Youth, teman-teman nge-jam bareng dan teman-teman lainnya.

10. Berbagai pihak yang tidak dapat dituliskan satu persatu, penulis mengucapkan

terima kasih.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu

penulis sangat mengharapkan kritik maupun saran dari pembaca sekalian sehingga

skripsi ini dapat berguna bagi kemajuan teknik elektronika.

Salatiga, Januari 2015

Penulis

DAFTAR ISI

INTISARI .............................................................................................................. i

ABSTRACT ................................................................................................................... ii

KATA PENGANTAR.................................................................................................... iii

DAFTAR ISI ................................................................................................................... v

DAFTAR GAMBAR .................................................................................................... vii

DAFTAR TABEL .................................................................................................viii

DAFTAR SIMBOL..................................................................................................ix

DAFTAR SINGKATAN .................................................................................................x

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

1.1 Tujuan .............................................................................................1

1.2 Latar Belakang .................................................................................1

1.3 Spesifikasi Sistem ............................................................................2

1.4 Sistematika Penulisan ......................................................................2

BAB II DASAR TEORI .......................................................................................4

2.1 Fermentasi Kulit Singkong ..............................................................4

2.2 Mikrokontroler ...............................................................................5

2.3 Sensor Suhu dan Kelembaban SHT11 ...........................................6

2.4 Pemanas ...........................................................................................7

2.5 Fan Exhaust......................................................................................7

2.6 LCD Display ....................................................................................8

2.7 Keypad .............................................................................................8

BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI SISTEM ...................................10

3.1 Perancangan dan Realisasi Perangkat Keras..................................10

3.1.1 Box Inkubasi Fermentasi dan Pengeringan .......................10

3.1.2 Modul Interface ................................................................11

3.1.3 Sensor ................................................................................12

3.1.4 Pemanas ............................................................................ 13

3.1.5 Modul driver Beban AC ....................................................14

3.1.6 Modul Mikrokontroler ......................................................15

3.2 Perancangan dan Realisasi Perangkat Lunak ................................17

3.3 Realisasi Alat Keseluruhan ............................................................20

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA ............................................................21

4.1 Pengujian Modul Mikrokontroler ................................................. 21

4.2 Pengujian Pembacaan Suhu dan Kelembaban Oleh Sensor ..........22

4.3 Pengujian Driver Baban AC .........................................................25

4.4 Pengujian Timer .............................................................................25

4.5 Pengujian Sistem Secara Keseluruhan ..........................................26

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ..............................................................29

5.1 Kesimpulan ....................................................................................29

5.2 Saran ..............................................................................................29

DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................................30

LAMPIRAN ...................................................................................................................32

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Kulit singkong ...........................................................................................4

Gambar 2.2. Board Atmega 2560 ..................................................................................5

Gambar 2.3. diagram blok SHT11 .................................................................................6

Gambar 2.4. Pemanas ....................................................................................................7

Gambar 2.5. Fan exhaust ...............................................................................................7

Gambar 2.6. LCD karakter 16 x 2 .................................................................................8

Gambar 2.7. Keypad ......................................................................................................8

Gambar 3.1. Skema realisasi box dan komponen ........................................................11

Gambar 3.2. Keypad 4x4 dan LCD karakter 16x2 yang digunakan dalam

perancangan.............................................................................................12

Gambar 3.3. Koneksi sensor SHT11 ke mikrokontroler ............................................13

Gambar 3.4. Pemanas keramik ....................................................................................13

Gambar 3.5. Rangkaian driver AC untuk pemanas ....................................................14

Gambar 3.6. Blok diagram alat ............................................................................17

Gambar 3.7. Diagram alir sistem .................................................................................18

Gambar 3.8. Diagram alir inisialisasi sensor SHT11 ...................................................19

Gambar 3.9. Realisasi alat tampak depan ....................................................................20

Gambar 3.10. Relalisasi alat saat pintu dibuka ..............................................................20

Gambar 4.1. Diagram alir program ..............................................................................21

Gambar 4.2. perbandingan hasil pengukuran SHT11 dengan termo-hygrometer

anymetre...................................................................................................22

Gambar 4.3. Grafik suhu terhadap pengujian pada SHT 11 dan Hygrometer .............24

Gambar 4.4. Grafik kelembaban terhadap pengujian pada SHT 11 dan Hygrometer..24

Gambar 4.5. Display proses fermentasi menggunakan alat..........................................27

Gambar 4.6. Display proses pengeringan menggunakan alat.......................................28

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1. Konfigurasi penggunaan pin Arduino 2560 ..............................................16

Tabel 4.1. Hasil pengujian suhu dan kelembaban pada SHT 11 dan Hygrometer

Anymetre ....................................................................................................23

Tabel 4.2. Hasil pengujian proses fermentasi kulit singkong secara konvensional ...26

Tabel 4.3. Hasil pengujian proses fermentasi kulit singkong menggunakan alat ......26

Tabel 4.4. Hasil pengujian pengeringan kulit singkong .............................................28

DAFTAR SIMBOL

º Derajat

Ω Ohm

µ satuan mikro .10-6

DAFTAR SINGKATAN

ADC Analog to Digital Converter

LCD Liquid Crystal Display

SRAM Static random-access memory

EEPROM Electrically Erasable Programmable Readonly Memory

IC Integrated Circuit

AC Alternating Current

DC Direct Current

RTC Real Time Clock

RH Relative Humidity

SCK Serial Clock

TRIAC TRIode Alternating Current

PWM Pulse Width Modulation