REINTEK ISSN: reo?-sosoJurnal llmu Pengetahuan dan Teknologi TerapanVolume 7. No.2 Desember2012 Halaman 101 - 200

Daftar Isi

Peramalan Beban Listrik Dengan Menggunakan Metode Algoritma Semut ( l0l - I l0)Hermansyah Alam (lnstitut Teknologi Medan)

Simulasi Distribusi Tegangan Pada Bumper Mobil Jenis Offroad Berbahan PFC DiperkuatSeratTKKS (l I I - I 15 )Zulfikar (KOPERTIS Wilayah l)

Penggunaan Steel Slag Dengan Variasi Fas Terhadap Kuat Tekan Beton ( I 16 - 122 )

Hanif (Politeknik Negeri Lhokseumawe)

Alat Ukur Konsumsi Energi Listrik Dalam Rupiah Dengan Mikrokontroler AT89S5l ( 123 - 130)

Rohana (U niversitas M uham madiyah Sumatera U tara)

Upaya Peningkatan Pelayanan Hotel Dengan Menggunakan Metode Serqual Cap Pada CrandMitra Hotel(l3l - 140)

Muhammad Fazri Pasaribu (lnstitut Teknologi Medan)

Uji Eksperimental Kekuatan Helmet Sepeda Motor SNI Akibat Dampak Benda

Jatuh Bebas (l4l - 146)

Rahmat Kartolo Simanjuntak (KOPERTIS Wilayah I dpk UMSU)

Perancangan Alat Penetas Telur Puyuh Dengan Kapasitas 1000 Butir Berbasis Sensor

Analog (147 - 156)

Hermansyah Alam, Mahrizal Masri (lnstitut Teknologi Medan)

Pengaruh Penerapan Sistem Manajemen Mutu (lSO 9001) Pada Budaya Kerja Karyawan PabrikKelapa Sawit dan Refinery PT. Pelita Agung Agrindustri ( I 57 - I 70)

Nyimas Yanqoritha (Institut Teknologi Medan)

Upaya Peningkatan Kualitas Pelayanan Hotel Dengan Menggunakan .Srx Sigma (l7l - 177)

Riana Puspita (lnstitut Teknologi Medan)

Analisa Dimensi Jaringan Jalan Raya Berdasarkan Arus Lalu Lintas ( 178 - 186)

Gusrizal (Politeknik Negeri Lhokseumawe)

Analisa Keandalan Jaringan Distribusi 20 KV Menggunakan Metode FMEA (Failure Mode AndEffect Analisys) Pada Frf. PLN (Persero) Cabang Medan ( 187 - 200)

Muhammad Adamn Abdul azis (Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara)

REINTEKJURNAL ILMU

PENGETAHUANDAN TEKNOLOGI TERAPAN

PERANCANGAN ALAT PENETAS TELUR PUYUH DENGANKAPASITAS 1OOO BUTIR BERBASIS SENSOR ANALOG

Hermansyah Alamr' Mahrizal Masri 2)

I ),Departemen Teknik Elektro, ITM, Medan. e-mail: mahrizalmasri@yahoo.com2) Departemen Teknik Elektro, ITM, Medan. e-mail: hermans_itm@yahoo.co.id

Ahstract

Egg incabator is a mqchine that can help to incubate the eggs. Egg incubator is equipped withsupporting tools to msnage environmental conditions similar to or identical to the parent. Developmentof egg hatching machine is curuently fairly rapidly, as in the breeding business is promising as a sidelinebusiness or can be a great business. Egg incabator is necessary to increase the capacity of hatching,because tfte engine hatch to do hatching process is higher. In the process of hatching eggs is closelyassociated with the process of heat transfer in both the convection, conduction, and mass transfer withdifferenl percentages.

KEtwords: equipment, incubators, AT89S5 1, sensor LM 35, Iileater I00watts.

1. Pendahuluan

Perkembangan dan pertumbuhanpenduduk yang sangat cepat diIndonesia ini berdampak pada tingkatkonsumsi masyarakat yang meningkat,kh ususnya akan kebutuhan dagingsalah satunya unggas maupun tel urnyayang kaya sum ber protein. Hal ituharus d iimbangi dengan persediaanyang cukup untuk memen uh ikebutuhan pangan, sohin gga kebutuhanpangan yang mengandung proteintinggi tetap terpenuhi. Salah satu jalanuntuk mengatasinya yaitu denganmenggantikan peran mes in penetastelur konvensional yang ditingkatkankemampuannya menjadi mesin penetastelur yang otomatis. Sehingga, dalamproses penetasan telur menjadi lebihmudah, hemat dan praktis dengan hasilpenetasan yang lebih baik. Telahdirancang dan dibuat suatu sistemmonitoring temperatur dan kelembabansuatu ruangan (mesin penetas telur)yang otomatis.

Dengan menggunakan sensorLM 3 5. Seluruh aktifitas dari sistem

tersebut dikontrol secara on off,sudah bisa dianggap cukup untukmengontrol suatu sistem penetas telursec ara otomatis dengan menggunakanmikrokontroller AT89S5 I .

Dengan m en ggu n akanmikrokontroller tersebut diharapkanmendapatkan pengontrolan suhu dankelembaban yang diinginkan sehinggadapat menetaskan telur menjadi bibityang berkwalitas unggul. Penetas telurotomatis ini menjadi populer ditirrgkatpeternak kecil dan menengah bahkandikalangan rumah tangga. Akan tetapi,masih banyak yang menggantungkanpada mesin penetas konvensionaldibandingkan dengan mesin otomatis.In i dikarenakan dari keterbatasan biayapara peternak kecil maupun menengahuntuk menggunakan mesin penetastelur otomatis.

2. Landasan Teori

Penetas Telur

Bertelur merupakan cara alamiahunggas untuk memperbanyak keturunannya.Dalam konsepnya mesin penetas telur tidak

Perancangan Alat Penetas Telur Puyuh Dengan Kapasitas 1000 Butir Berbasis Sensor 147Analog (Mahrizal Masri, Hermansyah Alam)

serta merta melnbuat telur lehih cepatmenetas, narnlrn hanya membantu kernudahanclan kepraktisan sehingga lebih ekonomis.Proses penetasan tetap memakan waktu I 5 - I tt

hari untuk telr"rr puyuh seperti layaknya padaproses pengeraman. CAra ini lebih dibilangekonomis, karena penetasan bunrng puyuhtidak tnemerlukan indukan untukmengeraminya.

Komponen Pendukung

Mikrokontroller

Mikrokontroller AT89S5 I yangdiproduksi oleh Atrnel yang dimilikimemori program internal yang dihenalclengan Ferolrl {F lus h P rogam Mobileanc{ Erasahle Read Only, Memor},},

Canrbar l. Konstruksi AT89S5l

Sens*rSuh* LM 35

Sensclr suhu LM 35 adalahkonrponen elektronika ysng memilikif-ungsi untuk mengubah besaran suhumenjadi bresaran listrik dalam bentuktegangan.Sensor suhu LM35 yangdipakai da lam proses peltgerj aan alatpenetas telur puyuh in i berllpa

konrponen elektronika yang diprocluksiolelr National semikonduktor. sensor'ini memiliki keakuratan yang cukuptinggi dan kemudahan per&ncangannyeldibandingkan dengan sensor sulru yanglainnyaossnsor ini juga rnempunyaikeluarnn irnpend&nsi yarlg rendahs eh i ngga dap at den gan m Llcta hdihub ungkan dengan rangka ian sertatidak memerlukan penyetelan yangrurn it.

ffircffiffi ffi ffiffiffin

Cambar 2. Sensor Suhur LM 35

LCn (Liquicl Crystul frisplayj

LCD aclalah suatu kamponen yangterintegrasi diurana ftrngsi dari kornponen iniadalah untuk menanlpilkan karakter dari datayang dikir"imkan pada pilr atau kaki penerimaI hit (pada LCD karakter). Dara yangnantinya akan rnenentukan kapasitas daripernakaiarr sertas hasil clari per:cobaan yangal<an dilakurkan

148 RIIINTEK. Yol.7,No,2.Tahnn 2012. ISSN 1907-5030

Cambar 3 Konstruksi LCD

J aralc antara keping-kepingadalah l0 mnt, dAn kr.rat medan yangcliperlukan 0,5 VAn. Makin kuatnyarnedan,rfiakin keruhlah kristal. Padakuat medan 3 5 V/m terj adi lahpenjenuhan ( tak dapat keruh lagi ).

disebut juga clengan keypad 4 x 4.PenggLlnaan keypad matriksmemllngkinkan j umlah input safirpai 2 xlipat dari input sesLrngguhnya. Inputsistem ada lah in put tonr bol keypad,frrngsi dari input keypad adalahrnemberikan masukan setpoint suhupada mikrokontrol ler" Keypad yangdigunakan adalah type k*ypacl nlatriksclengan output I byte I:iner. Dirnrlnah ubungalr rnatriks dar"i keypadnlamberikan kocle yang berbeda daritiap kar"akter keypad yaitu I sanrpa i I .

Pada masukan ini akan meurberikarrnilai dua digit desimal yang rnerlrpakansimbol angka dari keypad yang dir-rbahmenj adi ctua byte biner.

Konverter ADC

A DC adalah proses pengubahansinyal _ analog menj adi sinyal digital.Proses pengubahan terj adi padakonverterlpengubah ynng dikenaldengan unnlog to digital convertet".

KeypadMatriks 4x4

Gamhar 4 Keypad Matriks 4x4

Da ri gamb ar diata s d ap atctijelaskan tentang keypad matriks yangter:diri dar i 4 ko lom dan 4 bari s yang

Gamtrar 5 Konvefier ADC

Pemanas (Heater)

Pada perancangan alat pengontrolsuhu ini pemanas rnerupakan komponenyang sangat vital karena bekerj anya alatini tergantung pada pemanas yangdigLlnakan. Pemanas yang dipakai adasatu macam yaitu penlanas listrik. untr"rkmempercepat proses pemanasan rnaka

Perancangnn Alat Penetns'felur Puyuh l)engan KapasitasAnalog (i\{ahrizal l}lasrin Herman$yah Alam)

1000 Butir Berbasis Sensor 149

perancangan ini menggunakan he.aterI 00 Watt seb agai penlanas yangsumbernya energi listrik. Heater iniberfungsi untuk menaikkan suhuruangan dan menj aga agar tetap beradapada suhu 38 - 390C"

Garnb ar 6 Heater

Driver (Penguat Arus)

Secara umum penguat dapatdikelompokan menjadi 3 (tiga), yaitu penguattegangan, pengr"rat arus, dan penguattransresistansi. Pada dasamya kerja sebuahpenguat adalah mengarnbil masukan (input),mengolahnya, dan nrenghasilkan keluararr(Output) yang besarnya sebanding denganmasukan. Besarnya tegangar"r keluaranpenguatan arus berlaklt seprti berikut :

Io*Ai xli12W

1()1,{

Gambar 7" Rangkaian Driver

Transfbrmator Center Tap ( CT )

Seperti telah dibahas dalamartikel sebelurnnya, bahwa terdapat zj enis tran sfonnator yang dapatdigunakan untuk menLtrLlnkan teganganAC dan salah satunya adal ah trafo CT"Yang nlernbedakan trafo CT ini dengantr:afo biasa adalah adanya titik centertap yang bersif'at sebagai grouncl padalilitan sekunder trafb CT. Untuk lebihr]rudahnya, j ika pada trafo biasa yangmempunya i spesi flkasi tegangalrprimer 220VAC dan rasio lilitan l0: I

maka akan menghasilkan tegangensekuncler sebesar 22YAC pacla keduar"rj ung lilitan sekundernya"

Garnbar B. Trafo CT

3. Metode Penelitian

Perancangan Keseluruhan Sistem

Pacla saat sistem diaktifkan yaitupada saat start s istem akanmenampil kan pesan -pesan arva I darirancangan tersebut. kemudian sisternakan nteminta masukan sedpoint suhndari penggllna ( user) rnelalui tomho I

keypad. Selanjutnya apahila diterimatornbol enter dalam keypad yangdigllnakan adalah simbol binrang.setelah itu prosesnya akan berlanjutyaitu dengan mengendalikan besarnyasuhu sesuai dengan permintaanpenggllna. Rangkai an akan d iprogramuntuk memb aca data setpoint dan

I 50 REINTEK. Vol.7, No.2.Tahun 2012.ISSN 1907-5030

mem bandingkannya dengan data yangtertr&ea oleh sensor suhu" Bila hasilperbandingannya lnenyatakan bahwadata dari sensor suhu lebih rendahdari data sedpoint,

rnaka sistem akan mengatifkanelemen pernanas (Heater) sedangkan

apabi[a sebaliknya sensor suhu lebihbesar maka elemen pemanas (Heater)akan dinonaktifkan demikian sistemini bekerja secara kontiniu sampaicatu day a d imatikan. Dan carakerj anya seperti bagan komponen tangterdapat dibawah ini.

BC 547

IXtd H

fisdP33

ATB9$51

P20

P36

P37

P35 p04

P0.5

P0.6

P07

il rcD DI$PLAYm

D7

Gambar 9" Rangkaian Alat Penetas Telr"rr Puyuh

Perancangan Alat Penetas felur Puyuh Dengan Kapasitas 1000 Butir Berbasis Sensor 151Analog (Mahrizal Masri, Hermansyah Alam)

Analisa Perancangan

Asumsi Awal

Untuk menentukan hasil Yangdiharapkan pelu dibuat suatu tahapan asumsi

awal dalam membuat alat penetas telur puyuh

otomatis, sebagai berikut :

Panjang kotak (box) penetas telur: 47,3 cm

Lebar kotak (box) Penetas telur:28,1 cm

Tinggi kotak (box) Penetas telur: 46,4 cm

Kemudian untuk ukuran rak penetas telurpuyuh yaitu sebagai berikut :

Panj ang rak : 46,1 cm

Lebar rak :29 cm

Hubungandirumuskan

Sudut kemiringan rak: 30 o

antara energi dengan daYa daPat

atau

4. Hasilanalisa dan Pembahasan

Hasil Analisa

Pengujian Catu Daya

Dalam alat mesin penetastelur ini memakai satu buah catudaya l2 volt DC, digunakansebagai catu daya dan komponenelektronik lainnya, untukMenghubungkarr input catu daYa

ke tegangan 220 volt dari PLN,kemudian Mengukur keluaran catudaya dengan multimeter digital.Pengujian heater dilakukan

I watt : I joule per sekon

I joule- I wattxsekon,Heater yang dipakai Pada alat ini

memiliki daya sebesar 100 watt, Pemakaian

daya pada rangkaian keseluruhan yaitu

sebesar 12 waffo Jadi:

Daya Total

- Daya heater * Daya rangkaian

- 100 Watt + 12 Watt

- I 12 Watt

Asumsikan efisiensi daya sebesar 80 o/o

St}gt _ ttZ watt100q9 P tntal

LleP total - m' : l4o watt

Maka biaya yang harus dikeluarkanselama masa penetasan telur PuYuhadal ah:

17 hari x Rp 860 - Rp 14.620

154 REINTEK. Vol.7, No.2.Tahun 2Al2.ISSN 1907-5030

dengan menghubungkan heaterpada catu daya. Pengetesan Panasdilakukan dengan menghitungtahanan heater menggunakanmultitester digital. Daripengukuran diketahui bahwatahanan heater sebesar I 40 f,).

Untuk menentukan kapasitas 4

buah heater yang dihubungkansecara seri digunakan rumus:

tegangan masuk ke heater - 210 V,

tahanan heater ( Rtotal ) : 560 Cl.

Tabel l. Nilai W ( Joule) dan a ( Kaiori)

Kerena 4 buah elemen maka masing-masing mempunyai tegangan :

vl:v2:Y3:v4: I x R4

H8

P-T=,

No V

Volt)

Rheater

(ohm)

Arus

(Amp)

Daya

(Watt)

w

( Joule)

a( Kal.)

I 0 140 0 0 0 0

2 210 140 0.375 78.7 5 7638.5 1637,65

- 0,375 x 140 : 52,5 V

Pembahasan

A,nalisa Kerja Heaten

Dari penguj ian yang di lakukan

bahwa energi listrik yang dibutuhkanoleh heater agar bekerja dengan

maksimal untuk menaikan suhu dari 25"C - 37" C adalah sebagai berikut :

-Vxlxt- 21 0 voJt: 0.375 A: 97 detik

: 7638,75 joule

Sedangkan energi panas ( a )yan g d ih as i lkan lr eater dan d ikontro I

dengan sensor suhu LM3 5 untukmenaikan suh u 25 oC - 37 "C adalah:

a_ mxcxeY: 0,J82 Kg x783,237 JlKg.oC x 12 "C_ 6823,56 Joule

Jadi, a yang dihasilkan oleh heater untukmenaikan suhu penetasan telur puyuh

adalah :

a : 6823,56 x0,24 kalori: I 63 7 ,65 kalori

5. Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

1 . Dari pengujian catu daya yang diukurdengan multitester digital didapatkandaya keluaran AC sebesar

l2 volt Arus pada rangkaian yangdidapat dari hasil pengujian adalah _

0,37 5 A gun anya untuk mendapat

daya yang sesuai dengan hasiltemperature yang diinginkan antara37 derajat sampai dengan 39 derajat.Kalor yang dihasi lkan oleh heateruntuk menaikan suhu penetasan telurpuyuh sebesar 1637 ,65 kalori _1 ,637 65 kilokaloriPemb uatan alat in i d im u lai dar i

pemilihan peralatan atau komponenelektronik yang digunakan sesuai

desain dan kemudian dil anj utkandengan perakitan alat yang akandimamfatkan sehingga alat mencapaikapasitas

diinginkan.

Saran

penetasasan

2.

3.

I

F----,

wV

w ynnr

Pada pembuatan mesin penetas telurpuyuh in i harus leb ih diperhat{kanuntuk pengontro lan s uh u tetas,karena pen urunan suhu dapatmempengaruhi proses dari penetasan,agar suhu tetap terj aga maka dalampembuatan mesin tetas ini harus diperhatikan sec ara mendetail, agartidak ada terjadi ketidakstabilantemperatur dalam mesin penetas dan

mesin yang yang digunakan untukpenetasan telur dapat dipakai dalamwaktu yang berkesinambunganseh ingga dapat menghematpemakaian dan penggunaan peralatanyang digunakan.

Z. Untuk pembuatan mesin penetas tidakhanya sebatas menggunakan sensoranalog saj a tetapi bisa dikembangdengan menggunakan PI-,C, sertasystem control otomatis khusLlsnyapengontrol temperature yang Iebihkomplik, dan dapat dipantausedemikian rupa dalam waktu 24 iarnyang memiliki rekarnan terhadapperkembangan penetasan telur yangada di dalam alat tersebut.

Perancangan Alat Penetas Telur Puyuh Dengan KapasitasAnalog (Mahrizal Masri, Hermansyah Alarn)

1000 Butir Berbasis Sensor 155

Daftar Pustaka http://www.mesin penetas telurpuyuh.com

Ardi Winoto, 2008, Mikrokontroller AVR Ir. Jero wacik S dan Ir. Suardhana linggih,ATmega 813211618535 dan 1985, Ringkasan Fisika Bandung,pemogramannya dengan batrasa C Ganeca Exactpada WinAVR, Penerbit Prof. Dr. Zuha1 M.sc. EE dan Ir.Informatika Zhanggischan, 2004, Prinsip

Bob Foster, 1997, Fisika Jakarta" Dasar Elektronika" Jakarta,

Gramedia Pustaka UtamaAirlanggaDrs. K. Kamajaya, M.Sc dan Drs. Zuhal, 1993, Dasar Tenaga Listik dan

Djatirman, 1999, Panduan Elektronika Daya, Jakarta,

Menguasai Fisika 3, Bandung, GramediaGanesa Exact

Efvy Zaridra Zart, 2002, MudahMenguasai Elektronika, Indah,

Surabaya

156 REINTEK. Vol.7, No.2.Tahun 2012.ISSN 1907-5030