Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

123
Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam Pengeringan Biji Kopi Berbasis SMS Gateway (Studi Kasus : Dome Pengeringan Biji Kopi, Kec. Lembang, Kab. Bandung Barat) SKRIPSI Oleh : Rangga Arif Rahman 1112091000046 PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 2017 M / 1438 H

Transcript of Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

Page 1: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno

dalam Pengeringan Biji Kopi Berbasis SMS Gateway

(Studi Kasus : Dome Pengeringan Biji Kopi, Kec.

Lembang, Kab. Bandung Barat)

SKRIPSI

Oleh :

Rangga Arif Rahman

1112091000046

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH

JAKARTA

2017 M / 1438 H

Page 2: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

i

Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno

dalam Pengeringan Biji Kopi Berbasis SMS Gateway

(Studi Kasus : Dome Pengeringan Biji Kopi, Kec.

Lembang, Kab. Bandung Barat)

SKRIPSI

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar

Sarjana Komputer

Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta

Oleh :

Rangga Arif Rahman

1112091000046

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH

JAKARTA

2017 M / 1438 H

Page 3: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

ii

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

LEMBAR PERSETUJUAN

Page 4: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

iii

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Page 5: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

iv

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

PERNYATAAN ORISINALITAS

DENGAN INI SAYA MENYATAKAN BAHWA SKRIPSI INI BENAR-BENAR

HASIL KARYA SENDIRI YANG BELUM PERNAH DIAJUKAN SEBAGAI

SKRIPSI ATAU KARYA ILMIAH PADA PERGURUAN TINGGI ATAU

LEMBAGA MANAPUN.

Jakarta, Oktober 2017

Penulis

Page 6: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

v

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI SKRIPSI

Sebagai civitas akademik UIN Syarif Hidayatullah Jakarta, saya yang bertanda

tangan dibawah ini:

Nama : Rangga Arif Rahman

NIM : 1112091000046

Program Studi : Teknik Informatika

Fakultas : Sains Dan Teknologi

Jenis Karya : Skripsi

demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada

Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta Hak Bebas Royalti

Noneksklusif (Non-exclusive Royalty Free Right) atas karya ilmiah saya yang

berjudul:

Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam

Pengeringan Biji Kopi Berbasis SMS Gateway (Studi Kasus : Dome

Pengeringan Biji Kopi, Kec. Lembang, Kab. Bandung Barat)

beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti

Noneksklusif ini Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta berhak

menyimpan, mengalih media/formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data

(database), merawat dan mempublikasikan tugas akhir saya selama tetap

mencantumkan nama saya sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di : Jakarta

Pada tanggal : Oktober 2017

Yang menyatakan

(Rangga Arif Rahman)

Page 7: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

vi

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Rangga Arif Rahman, Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno

dalam Pengeringan Biji Kopi Berbasis SMS Gateway (Studi Kasus : Dome

Pengeringan Biji Kopi, Kec. Lembang, Kab. Bandung Barat). Skripsi. Jakarta:

Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah, 2017.

ABSTRAK

Kopi merupakan salah satu komoditas terbesar yang diminati masyarakat

dunia, keberadaanya sudah menjadi salah satu hal yang paling berpengaruh saat ini.

Proses pengeringan yang seringkali kurang terpantau menyebabkan meningkatnya

suhu di siang hari melampaui suhu pengeringan normal, hal tersebut dapat

menyebabkan biji kopi menjadi rusak karena terlalu kering di dalamnya ada saat

pengeringan. Di era digital ini, penggunaan teknologi sudah merambah dalam

segala aspek kehidupan salah satunya yaitu pembuatan sistem pemantauan suhu

pengeringan biji kopi dengan memanfaatkan sms gateway dan relay yang terhubung

dengan Arduino Uno sebagai otak utama. Sistem akan mengirimkan sms kepada

petani apabila suhu sudah melebihi threshold dan akan menerima sms dari petani

apabila ingin mengaktifkan relay untuk menyalakan exhaust fan. Setelah

melakukan percobaan, sistem dapat berfungsi dengan baik selama 4 minggu dengan

suhu tertinggi yang terjadi pada pukul 13.00-14.00 waktu setempat. Dengan adanya

alat ini prosesor kopi akan sangat terbantu dalam memantau suhu pengeringan.

Kata Kunci : Kopi, Sistem Pemantauan, Arduino Uno, DHT11, Relay,

SMS Gateway, Suhu

Jumlah Pustaka : 25 (17 Buku/Ebook, 6 Website, 2 Jurnal)

Jumlah Halaman : VI BAB + xiv Halaman + xx Halaman + 31 Gambar + 17

Tabel + 25 Daftar Pustaka

Page 8: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

vii

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr. Wb.

Puji syukur senantiasa dipanjatkan kehadirat Allah SWT yang telah

melimpahkan rahmat, hidayah serta nikmat-Nya sehingga penyusunan skripsi ini

dapat diselesaikan. Sholawat dan salam senantiasa dihaturkan kepada junjungan

kita baginda Nabi Muhammad SAW beserta keluarganya, para sahabatnya serta

umatnya hingga akhir zaman. Penulisan skripsi ini mengambil tema dengan judul:

Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam Pengeringan

Biji Kopi Berbasis SMS Gateway (Studi Kasus : Dome Pengeringan Biji

Kopi, Kec. Lembang, Kab. Bandung Barat)

Dalam penyusunan skripsi ini, telah banyak bimbingan dan bantuan yang

didapatkan dari berbagai pihak sehingga skripsi ini dapat berjalan dengan lancar.

Oleh karena itu, penulis ingin mengucapkan banyak terima kasih kepada :

1. Bapak Dr. Agus Salim, M.Si selaku dekan Fakultas Sains dan Teknologi.

2. Ibu Arini, MT. selaku Ketua Program Studi Teknik Informatika.

3. Ibu Nenny Anggraini, MT. dan Ibu Siti Ummi Masruroh, M.Sc. selaku

Dosen Pembimbing I dan II yang senantiasa meluangkan waktu dan

memberikan bimbingan, bantuan, semangat dan motivasi dalam

menyelesaikan skripsi ini.

4. Ibu Fitri Mintasih, M.Kom, selaku penasihat akademis, terima kasih atas

bimbingan dan arahan selama masa perkuliahan.

5. Seluruh dosen dan staff UIN Jakarta, khususnya Fakultas Sains dan

Teknologi yang telah memberikan ilmu dan pengalaman yang berharga.

6. Bapak Yosep, selaku pemilik dome pengeringan kopi yang telah

mengijinkan penulis melakukan penelitian di tempat beliau.

7. Keluarga tercinta, Ayahanda Rudy Setiawan dan Ibunda Hani Marlina yang

tidak henti-hentinya mendoakan, mencurahkan kasih sayang serta

Page 9: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

viii

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

memberikan motivasi dan dukungan baik moril maupun materi selama ini.

Adik-adik tersayang Shafira Putri an Rifqi Hanif S. yang senantiasa

memberikan semangat dan motivasi kepada penulis.

8. Lailita Tria Rahmawati yang selalu setia menemani dan membantu penulis

saat suka maupun duka dalam penyelesaian skripsi ini.

9. Sahabat penulis, khususnya sahabat Core iC : Ahmad Akmaludin,

Mohamad Rizal, Rahmat Fajar Alfarizky, Muhammad Irsal Yudanto, Nurul

Fikri, Perdana Priatna, Muhammad Fachri Fadly, Aulia Rahman Andaf,

Alvin Fauzi Murod, M Fahrudin Arrahji, Wisnu Arimukti, terimakasih atas

kesediaannya menciptakan momen-momen berharga Bersama; Teman-

teman seangkatan dan seperjuangan TI UIN 2012, terima kasih atas semua

kenangan yang telah diciptakan bersama selama perkuliahan dan tetap

semangat.

10. Keluarga embedded system, untuk Almas, Calysta, Dzul, Angga, Adhi,

Fidaq, dan Alya yang selalu menghibur saat mengajar.

11. Sahabat lapangan penulis : Faris Auliaur, Elson Susilo, Siraj Amali, dan

Fuad Ikhsan yang bersedia menemani penulis selama penelitian.

12. Seluruh pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang secara

langsung maupun tidak langsung telah membantu dalam menyelesaikan

skripsi ini.

Penulisan skripsi ini masih jauh dari kata sempurna. Untuk itu, sangat

diperlukan kritik dan saran yang membangun bagi penulis. Akhir kata,

semoga laporan skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis dan orang lain.

Wassalamualaikum, Wr. Wb.

Jakarta, Juli 2017

Penulis

Rangga Arif Rahman

1112091000046

Page 10: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

ix

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

DAFTAR ISI

LEMBAR PERSETUJUAN................................... Error! Bookmark not defined.

PERNYATAAN ORISINALITAS ........................................................................ iii

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI SKRIPSI ................................... v

ABSTRAK ............................................................................................................. vi

KATA PENGANTAR .......................................................................................... vii

DAFTAR ISI .......................................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiii

DAFTAR TABEL ................................................................................................. xv

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

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

1.2 Rumusan Masalah .................................................................................... 4

1.3 Batasan Masalah ....................................................................................... 4

1.4 Tujuan Penelitian ...................................................................................... 5

1.5 Manfaat Penelitian .................................................................................... 5

1.5.1 Petani Kopi ............................................................................................. 5

1.5.2 Penulis .................................................................................................... 5

1.5.3 Universitas ............................................................................................. 6

1.6 Metode Penelitian ..................................................................................... 6

1.6.1 Metode Pengumpulan Data .................................................................... 6

1.6.2 Metode Pengembangan Sistem .............................................................. 6

1.7 Sistematika Penelitian .............................................................................. 7

BAB II LANDASAN TEORI ................................................................................. 9

2.1 Pengertian Sistem ..................................................................................... 9

2.2 Monitoring (Pemantauan) ......................................................................... 9

2.3 Metodologi Pengumpulan Data .............................................................. 10

2.2.1 Studi Pustaka ........................................................................................ 10

2.2.2 Observasi ......................................................................................... 10

2.2.3 Wawancara ...................................................................................... 11

2.4 Metodologi Pengembangan Sistem Prototyping .................................... 11

2.4.1 Pengertian Prototyping.................................................................... 11

2.4.2 Karakteristik Metode Prototyping .................................................. 13

Page 11: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

x

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

2.4.3 Jenis-Jenis Prototyping ................................................................... 13

2.4.4 Keunggulan dan Kelemahan Metode Prototyping .......................... 14

2.5 UML ....................................................................................................... 14

2.5.1 Definisi UML .................................................................................. 14

2.5.2 Tujuan UML ................................................................................... 15

2.5.3 Diagram-Diagram UML.................................................................. 16

2.6 Mikrokontroller Arduino ........................................................................ 22

2.7 Sensor DHT11 ........................................................................................ 24

2.8 Modul GSM/GPRS Quadband Shield .................................................... 25

2.9 Modul Relay ........................................................................................... 27

2.10 Black Box ........................................................................................... 29

2.11 User Acceptance Testing (UAT) ........................................................ 29

2.12 Tanaman Kopi..................................................................................... 30

2.13 Jenis-Jenis Kopi .................................................................................. 31

2.13.1 Kopi Arabika ................................................................................... 31

2.13.2 Kopi Robusta ................................................................................... 31

2.14 Standar Nasional Indonesia (SNI) Kopi ............................................. 33

2.15 Proses Pengolahan Kopi ..................................................................... 34

2.15.1 Proses Kering (Dry Process) ........................................................... 34

2.15.2 Proses Basah (Wet Process) ............................................................ 37

BAB III METODE PENELITIAN........................................................................ 40

3.1 Metode Penelitian ................................................................................... 40

3.2 Metode Pengumpulan Data .................................................................... 41

3.2.1 Data Primer ..................................................................................... 41

3.2.2 Data Sekunder ................................................................................. 42

3.3 Metode Pengembangan Sistem .............................................................. 44

3.3.1 Tahap Komunikasi .......................................................................... 44

3.3.2 Tahap Pengumpulan Kebutuhan ..................................................... 45

3.3.3 Tahap Membangun Sistem .............................................................. 45

3.3.4 Tahap Mengkodekan Sistem ........................................................... 46

3.3.5 Tahap Menguji Sistem .................................................................... 46

3.4 Kerangka Berfikir ................................................................................... 47

Page 12: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

xi

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

BAB IV ANALISIS, PERANCANGAN SISTEM, IMPLEMENTASI, DAN

PENGUJIAN SISTEM ......................................................................................... 48

4.1 Tahap Komunikasi ................................................................................. 48

4.2 Tahap Pengumpulan Kebutuhan............................................................. 49

4.2.1 Mendefinisikan Ruang Lingkup ...................................................... 49

4.2.2 Analisis Sistem Berjalan ................................................................. 50

4.2.3 Desain Sistem Usulan ..................................................................... 50

4.2.4 Analisis Kebutuhan ......................................................................... 52

4.2.5 Pengumpulan Data .......................................................................... 55

4.3 Tahap Membangun Sistem ..................................................................... 55

4.3.1 Perancangan Use Case .................................................................... 57

4.3.2 Perancangan Activity Diagram ....................................................... 60

4.3.3 Perancangan Sequence Diagram ..................................................... 63

4.3.4 Blok Diagram .................................................................................. 65

4.4 Tahap Mengkodekan Sistem .................................................................. 66

4.4.1 Pengkodean Modul Sim800l ........................................................... 67

4.4.2 Pengkodean DHT11 ........................................................................ 68

4.4.3 Pengkodean Cek Temperatur .......................................................... 69

4.4.4 Pengkodean SMS Relay .................................................................. 70

4.5 Tahap Menguji Sistem ............................................................................ 71

4.5.1 Pengujian Mandiri (Black Box Testing) ......................................... 71

4.5.2 User Acceptance Testing (UAT) ..................................................... 72

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................ 73

5.1 Hasil ........................................................................................................ 73

5.1.1 Pembangunan Prototipe .................................................................. 73

5.1.2 Hasil Pemantauan Suhu Pengeringan Biji Kopi.............................. 74

5.1.3 Hasil Pemantauan Daya pada Dome Pengeringan Biji Kopi .......... 78

5.1.4 Hasil Kepekaan Sensor DHT11 ...................................................... 80

5.1.5 User Acceptance Testing................................................................. 82

5.2 Pembahasan ............................................................................................ 85

5.2.1 Data Primer ..................................................................................... 85

5.2.2 Data Sekunder ................................................................................. 86

Page 13: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

xii

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................. 91

6.1 Kesimpulan ............................................................................................. 91

6.2 Saran ....................................................................................................... 91

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 93

LAMPIRAN .......................................................................................................... 95

Page 14: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

xiii

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Tahapan Prototyping ....................................................................... 12

Gambar 2.2 Diagram-Diagram UML .................................................................. 16

Gambar 2.3 Arduino Uno .................................................................................... 22

Gambar 2.4 Sensor DHT11 ................................................................................. 25

Gambar 2.5 Modul GSM SIM800L v2 ............................................................... 26

Gambar 2.6 Modul Relay .................................................................................... 27

Gambar 2.7 Struktur Sederhana Relay ................................................................ 28

Gambar 2.8 Tanaman Kopi ................................................................................. 30

Gambar 2.9 Kopi Arabika dan Kopi Robusta ..................................................... 32

Gambar 2.10 Alur Pengolahan Kopi Proses Kering ............................................ 35

Gambar 2.11 Alur Pengolahan Kopi Proses Basah ............................................. 37

Gambar 3.1 Kerangka Berfikir Penulis ............................................................... 47

Gambar 4.1 Rich Picture Analisis Sistem Berjalan ............................................. 50

Gambar 4.2 Rich Picture Analisis Sistem Usulan ............................................... 51

Gambar 4.3 Flowchart Sistem Pemantauan Suhu Pengeringan Biji Kopi Berbasis

SMS Gateway ....................................................................................................... 56

Gambar 4.4 Use Case Sistem Pemantauan Suhu Pengeringan Biji Kopi ........... 57

Gambar 4.5 Activity Diagram dari Use Case Input Kode Program .................... 61

Gambar 4.6 Activity Diagram dari Use Case Terima Notifikasi SMS ................ 62

Gambar 4.7 Activity Diagram dari Use Case Menyalakan Exhaust Fan ............ 63

Gambar 4.8 Sequence Diagram untuk Input Kode Program ............................... 64

Gambar 4.9 Sequence Diagram Terima Notifikasi SMS .................................... 64

Gambar 4.10 Sequence Diagram Menyalakan Exhaust Fan ............................... 65

Gambar 4.11 Blok Diagram Perangkat Keras yang Digunakan .......................... 65

Gambar 4.12 Konstruksi Hardware ..................................................................... 66

Gambar 5.1 Pemodelan Prototype Alat ............................................................... 73

Gambar 5.2 Alat yang Berjalan pada Dome Pengeringan Biji Kopi ................... 74

Gambar 5.3 Monitoring Suhu Tanggal 1-7 September 2017 .............................. 75

Gambar 5.4 Monitoring Suhu Tangga 8-14 September 2017 ............................. 75

Gambar 5.5 Monitoring Suhu Tanggal 9-21 September 2017 ............................ 76

Gambar 5.6 Monitoring Suhu Tanggal 22-28 September 2017 .......................... 76

Page 15: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

xiv

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Gambar 5.7 Contoh Screenshot SMS Sistem ...................................................... 77

Gambar 5.8 Perbandingan Suhu DHT11 dan Termometer Bimetal .................... 81

Page 16: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

xv

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Daftar Negara Produksi Kopi ................................................................. 1

Tabel 2.1 Simbol-Simbol Activity Diagram ........................................................ 17

Tabel 2.2 Simbol-Simbol Sequence Diagram ...................................................... 18

Tabel 2.3 Simbol-Simbol Class Diagram ............................................................. 21

Tabel 2.4 Spesifikasi Arduino Uno ...................................................................... 23

Tabel 2.5 Spesifikasi Sensor DHT11 ................................................................... 25

Tabel 2.6 Spesifikasi Modul GSM SIM800L v2 ................................................. 26

Tabel 2.7 Perbedaan Kopi Arabika dan Kopi Robusta......................................... 32

Tabel 2.8 Spesifikasi persyaratan mutu biji kopi ................................................. 33

Tabel 3.1 Perbandingan Studi Literatur................................................................ 43

Tabel 4.1 Analisis Kebutuhan Hardware ............................................................. 53

Tabel 4.2 Analisis Kebutuhan Software ............................................................... 55

Tabel 4.3 Use Case Input Kode Program ............................................................. 58

Tabel 4.4 Use Case Terima Notifikasi SMS ........................................................ 59

Tabel 4.5 Use Case Menyalakan Exhaust Fan ..................................................... 59

Tabel 4.6 Pengujian Mandiri ................................................................................ 71

Tabel 5.1 Waktu Penurunan Suhu Dome ............................................................. 79

Tabel 5.3 Perbandingan DHT11 dengan Termometer Bimetal ............................ 80

Tabel 5.4 User Acceptance Testing Pak Yosep.................................................... 82

Tabel 5.5 User Acceptance Testing Pak Ikin ....................................................... 83

Tabel 5.6 User Acceptance Testing Pak Amir ..................................................... 84

Tabel 5.7 Tabel Studi Literatur ............................................................................ 88

Page 17: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

1 UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kopi merupakan salah satu komoditas yang diminati masyarakat dunia,

bukan hanya karena kenikmatan konsumen peminum kopi namun juga karena

nilai ekonomis bagi negara-negara yang memproduksi dan mengekspor biji

kopi (seperti Indonesia). Bagi beberapa orang produk ini dibuat dari biji

tanaman kopi yang dipanggang (tanaman berbunga dari famili Rubiaceae)

disebut sebagai “komoditi kedua yang paling banyak diperdagangkan secara

legal” dalam sejarah manusia. Kopi yang dijual di dunia biasanya adalah

kombinasi dari biji yang dipanggang dari dua varietas pohon kopi: arabika

dan robusta. Perbedaan di antara kedua varietas ini terutama terletak pada rasa

dan tingkat kafeinnya. Biji arabika, lebih mahal di pasar dunia, memiliki rasa

yang lebih mild dan memiliki kandungan kafein 70% lebih rendah

dibandingkan dengan biji robusta. (Indonesia-investments.com)

Berikut ini adalah 5 negara produksi kopi terbesar di dunia per 2016 :

*dalam kemasan 60kg

No Negara Produksi

1 Brazil 55.000.000

2 Vietnam 25.500.000

3 Kolombia 14.500.000

4 Indonesia 10.000.000

5 Ethiopia 6.600.000

Tabel 1.1 Daftar Negara Produksi Kopi

(Sumber :International Coffee Organization)

Dalam wawancara penulis dengan Bapak Yosep selaku petani sekaligus

prosesor kopi di daerah Lembang, Kab. Bandung, Beliau memiliki lahan

pertanian kopi sekitar 15 hektar, di sela-sela pertanian kopinya ada pohon

Page 18: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

2

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

pinus sebagai tanaman peneduh kopi. Proses pengolahan kopi yang

dilakukan oleh beliau ada dua yaitu proses basah (wet process) dan kering

(dry process). Biasanya proses yang dilakukan akan disesuaikan dengan

varietas biji kopi serta permintaan pasar. Karena dengan adanya perbedaan

proses pengolahan akan sedikit mengubah cita rasa kopi itu sendiri. Bapak

Yosep memiliki dome pengeringan kopi dengan ukuran 15m x 9m untuk

menaruh buah kopi yang akan dikeringkan, baik dari lahannya sendiri

maupun lahan rekan-rekannya di sekitar daerah tersebut. Dome tersebut

berfungsi sebagai wadah untuk mengeringkan kopi agar terhindar dari

pembusukan apabila menggunakan pengeringan langsung. Dengan adanya

dome tersebut, Bapak Yosep tidak perlu menggulung wadah pengeringan

apabila terjadi hujan ataupun apabila matahari telah terbenam, sehingga

proses pengeringan bisa lebih cepat dan biji kopi tetap aman. Proses

pengeringan ini dilakukan sekitar 2-3 minggu hingga kadar air dalam biji kopi

sekitar 11-13%.

Berdasarkan hasil wawancara dengan petani, permasalahan yang sering

terjadi di dalam dome tersebut ialah meningkatnya suhu secara signifikan

pada siang hari. Karena konsep dome ini sama seperti rumah kaca, jadi panas

matahari yang masuk akan sulit untuk keluar karena dome tersebut dilapisi

dengan plastik UV sepenuhnya. Apabila terjadi suhu tinggi, maka efeknya

adalah kerusakan pada biji kopi yang sedang dikeringkan. Biji kopi dapat

dikatakan rusak apabila bentuk biji kopi yang dikeringkan tidak sempurna

atau biasa disebut pixel. Menurut Pak Yosep, apabila suhu tinggi itu terjadi

maka bisa menyebabkan biji kopi retak dan cita rasa dari kopi itu sendiri akan

rusak. Hal inilah yang menjadi salah satu penyebab ketidakkonsistenan rasa

dari biji kopi. Biji kopi yang rusak tidak dapat didistribusikan sebagai kopi

yang baik sehingga produksi dan harga jual menjadi turun. Dan selain itu

penggunaan otomasi pada exhaust fan dapat menyebabkan tarif listrik naik.

Dalam proses pengeringan, temperatur pengeringan harus dijaga pada

temperatur 40-43℃ agar menghasilkan proses biji kopi yang berkualitas dan

Page 19: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

3

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

menurut Coradi dkk (2007), pengeringan dan penyimpanan kopi yang baik

berada pada kelembaban 60%.

Kebutuhan manusia akan teknologi juga didukung dengan

perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang sangat pesat.

Perkembangan teknologi berkembang secara drastis dan terus berevolusi

hingga sekarang dan semakin mendunia. Hal ini dapat dibuktikan dengan

banyaknya inovasi dan penemuan yang sederhana hingga sangat rumit.

Bahkan, kurang dari 10 tahun terakhir, teknologi handphone yang awalnya

hanya sebuah alat komunikasi nirkabel berkembang menjadi alat komunikasi

yang dapat mengambil foto, merekam video, mendengarkan musik, dan

mengakses internet dalam hitungan detik (kompasiana.com). Salah satu

penggunaan teknologi yang berkembang adalah mikrokontroler Arduino Uno,

mikrokontroler ini dapat digunakan untuk membuat berbagai macam prototype

yang disesuaikan dengan kebutuhan penggunanya. Arduino menggunakan

mikrokontroler ATMEGA328 untuk mendukung pekerjaan yang akan

dijalankan oleh perangkat tersebut. Karena proses yang dilakukan Arduino

tidak terlalu banyak, maka memori yang tertanam pada Arduino Uno tidak

terlalu besar, hal tersebut juga dikarenakan dukungan pin pada Arduino Uno

yang sedikit.

Menurut sumber laman www.lifewire.com, SMS merupakan singkatan

dari short message service (layanan pesan singkat) dan digunakan secara

merata di seluruh dunia. Pada tahun 2010, lebih dari 6 triliun teks SMS dikirim,

yang setara dengan sekitar 193.000 pesan SMS setiap detiknya. (Jumlah ini

meningkat tiga kali lipat dari tahun 2007, yang hanya mencapai 1,8 triliun).

Pada tahun 2017, milenium saja mengirim dan menerima hampir 4.000 teks

setiap bulannya. Layanan ini memungkinkan pesan teks singkat dikirim dari

satu ponsel ke ponsel lain atau dari internet ke ponsel. Beberapa operator

seluler bahkan mendukung pengiriman pesan SMS ke telepon rumah, namun

menggunakan layanan lain di antara keduanya sehingga teks tersebut dapat

dikonversi menjadi suara agar bisa diucapkan melalui telepon. SMS mulai

Page 20: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

4

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

dengan dukungan hanya untuk ponsel GSM sebelum kemudian mendukung

teknologi mobile lainnya seperti CDMA dan Digital AMPS. Dengan adanya

SMS Gateway dalam sistem penulis, maka setiap data suhu yang melebihi

threshold akan dikirimkan melalui SMS dan untuk mengontrol exhaust fan

juga bisa melalui SMS.

Berdasarkan latar belakang masalah diatas maka perlu adanya sistem

untuk memantau kondisi suhu di dalam dome agar suhu pengeringan dapat

terjaga dengan baik selain itu dengan memanfaatkan exhaust fan untuk

memasukan suhu udara luar ke dalam dome serta pengaturan jarak jauh untuk

mendapatkan informasi tentang suhu dan kontrol exhaust fan. Oleh karena

itu penulis mengajukan judul penulisan skripsi tentang “Sistem Pemantauan

Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam Pengeringan Biji Kopi Berbasis

SMS Gateway (Studi Kasus : Dome Pengeringan Biji Kopi, Kec.

Lembang, Kab. Bandung Barat)”

1.2 Rumusan Masalah

Bagaimana mengembangkan sistem pemantauan suhu pengeringan biji

kopi berbasis SMS Gateway?

1.3 Batasan Masalah

Ruang lingkup atau pembatasan masalah dalam penelitian ini adalah :

1. Sistem ini akan mendeteksi perubahan suhu dan kelembaban yang ada di

dalam dome pengeringan biji kopi.

2. Sistem ini menggunakan Sensor DHT-11, GSM SIM800l, dan interface

Arduino.

3. Sistem akan menampilkan nilai suhu dan kelembaban pada interface

LCD 16x2.

4. Kelembaban tidak menjadi parameter ukur karena kelembaban di dalam

dome pengeringan stabil pada 60-65%.

5. Sistem ini dijalankan pada dome pengering biji kopi milik Pak Yosep

yang ada di daerah Lembang, Bandung, Jawa Barat.

Page 21: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

5

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

6. Sistem memberikan peringatan SMS kepada pemilik dome pengering

apabila suhu sudah melewati bawtas threshold.

7. Pemilik dome akan diberi pilihan untuk menyalakan kipas menggunakan

SMS Gateway pada saat suhu sampai threshold. Apabila kenaikan suhu

tidak ekstrim maka tidak perlu dinyalakan kipas.

1.4 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan penelitian ini adalah memantau suhu ruangan

pengeringan dome dengan mengembangkan Sistem Pemantauan Suhu

Menggunakan Arduino Uno dalam Pengeringan Biji Kopi Berbasis SMS

Gateway

1.5 Manfaat Penelitian

1.5.1 Petani Kopi

1. Petani akan lebih mudah memantau suhu pengeringan walaupun jauh

dari dome.

2. Petani akan terbantu dalam menghasilkan kualitas kopi yang

konsisten karena suhu pengeringan kopi lebih optimal.

1.5.2 Penulis

1. Menerapkan ilmu dan pengetahuan yang telah diperoleh selama

kuliah.

2. Menambah pengetahuan dan wawasan mengenai ilmu yang

berkaitan dengan pengembangan Sistem pemantauan suhu

menggunakan Arduino Uno dalam pengeringan biji kopi berbasis

SMS Gateway.

3. Memenuhi salah satu syarat dalam menyelesaikan kurikulum

tingkat akhir Program Studi Teknik Informatika Fakultas Sains

dan Teknologi UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.

Page 22: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

6

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

1.5.3 Universitas

1. Mengetahui kemampuan mahasiswa dalam menerapkan ilmu

yang diperoleh selama kuliah.

2. Menjadikan penelitian ini sebagai referensi untuk penelitian

selanjutnya.

1.6 Metode Penelitian

Penulis menggunakan beberapa metode untuk pengumpulan data sebagai

bahan penelitian dan metode pengembangan sistem untuk mengembangkan

sistem ini. Metode yang digunakan sebagai berikut :

1.6.1 Metode Pengumpulan Data

Metode pengumpulan data yang penulis gunakan dalam

melakukan penelitian adalah studi pustaka dan observasi. Studi pustaka

dilakukan di Jurnal dari website, Perpustakaan Utama UIN Syarif

Hidayatullah Jakarta dan Perpusatakaan Fakultas Sains dan Teknologi

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. Sedangkan observasi penulis lakukan

di Dome Pengeringan Biji Kopi, Lembang, Kab. Bandung.

1.6.2 Metode Pengembangan Sistem

Pada penelitian ini penulis menggunakan metode pengembangan

Prototyping Adapun lima tahap siklus pengembangan Prototyping

adalah sebagai berikut:

1. Pengumpulan Kebutuhan

2. Pembuatan Prototipe

3. Evaluasi Prototipe

4. Pengkodean Sistem

5. Pengujian Sistem

Page 23: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

7

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

1.7 Sistematika Penelitian

Sistematika penulisan skripsi ini disusun untuk memberikan gambaran

umum tentang penelitian ini. Sistematika penulisan skripsi dibagi menjadi 6

bab, yaitu :

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini berisi latar belakang, rumusan masalah, batasan

masalah, tujuan penelitian, metodologi penelitian, dan

sistematika penulisan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

Pada bab ini menjelaskan studi literatur yang penulis

gunakan dalam penelitian dan menjelaskan teori-teori dari

berbagai istilah, tools, bahasa pemrograman, dan lain

sebagainya yang diperoleh dari berbagai sumber untuk

penulisan skripsi ini.

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Bab ini menjelaskan metode penelitian yang penulis

gunakan dalam pengumpulan data maupun pengembangan

sistem.

BAB IV ANALISIS, PERANCANGAN, IMPLEMENTASI DAN

PENGUJIAN SISTEM

Bab ini berisi uraian analisis dalam pembuatan sistem,

perancangan sistem, dan pengembangan sistem dengan

menggunaka metode yang sudah ditetapkan sebelumnya.

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini menjelaskan hasil dan pembahasan dari

penelitian penulis.

Page 24: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

8

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

BAB VI PENUTUP

Bab ini berisi kesimpulan dari pembahasan yang telah

dilakukan pada bab sebelumnya dan memberikan saran untuk

pengembangan aplikasi yang lebih baik ke depan.

Page 25: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

9 UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Pengertian Sistem

Di dalam buku Konsep Sistem Informasi (2014) terdapat pengertian

sistem menurut beberapa ahli – konsep dasar sistem:

1. Menurut Indrajit (2001), mengemukakan bahwa sistem

mengantung arti kumpulan-kumpulan dari komponen-komponen

yang dimiliki unsur keterkaitan antara satu dengan lainnya.

2. Pengertian menurut Jogianto (2005), mengemukakan bahwa sistem

adalah kumpulan dari elemen-elemen yang berinteraksi untuk

mencapai suatu tujuan tertentu. Sistem ini menggambarkan suatu

kejadian-kejadian dan kesatuan yang nyata adalah suatu objek

nyata, seperti tempat, benda, dan orang- orang yabg betul-betul ada

dan terjadi.

3. Pengertan sistem menurut Murdick, R.G (1991), suatu sistem

adalah seperangkat elemen yang membentuk kumpulan atau

prosedur-prosedur / bagan-bagan pengeolahan yang mencari

suatu tujuan tertentu.

4. Definisi sistem menurut Dr. Ir. Harijono Djojodihardjo (1984)

“Suatu sistem adalah sekumpulan objek yang mencakup hubungan

fungsional antara tiap-tiap objek dan hubungan antara ciri tiap

objek, dan yang secara keseluruhan merupakan suatu kesatuan

secara fungsional.”

2.2 Monitoring (Pemantauan)

Monitoring berhubungan dengan siklus kegiatan yang mencakup

pengumpulan, peninjauan ulang, pelaporan, dan tindakan atas informasi suatu

proses yang sedang diimplementasikan, sehingga dapat dilakukan tindakan

koreksi untuk penyempurnaan kegiatan itu selanjutnya (Mardiani, 2013).

Page 26: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

10

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Dalam pengertian lain, monitoring merupakan pemantauan yang dapat

dijelaskan sebagai kesadaran (awareness) tentang apa yang ingin diketahui,

pemantauan berkadar tingkat tinggi dilakukan agar dapat membuat pengukuran

melalui waktu yang menunjukan pergerakan kearah tujuan atau menjauh dari

itu. Monitoring akan memberikan informasi tentang status dan kecenderungan

bahwa pengukuran dan evaluasi yang diselesaikan berulang dari waktu ke

waktu, pemantauan umumnya dilakukan untuk tujuan tertentu. (Ichwan, dkk.,

2012)

2.3 Metodologi Pengumpulan Data

Metode pengumpulan data adalah teknik atau cara-cara yang dapat

digunakan oleh peneliti untuk mengumpulkan data. Metode (cara atau teknik)

menunjuk suatu kata yang abstrak dan tidak diwujudkan dalam benda, tetapi

hanya dapat diperlihatkan penggunaannya melalui: kuesioner, wawancara,

pengamatan, uji, dokumentasi, dan lainnya. Peneliti dapat menggunakan

salah satu atau gabungan, tergantung pada masalah yang dihadapi.

(Sudaryono dkk, 2011)

2.2.1 Studi Pustaka

Studi pustaka adalah menganalisis secara kritis pustaka

penelitian yang ada saat ini. Studi pustaka tersebut perlu dilakukan

secara ketat dan harus mengandung keseimbangan antara uraian

deskriptif dan analisis. Identifikasi kekuatan dan kelemahan pustaka

tersebut dengan menelaah hasil atau temuan penelitian tersebut,

metodologi yang digunakan, serta bagaimana hasil temuan tersebut

dibandingkan penelitian atau publikasi lainnya. (Sudaryono dkk, 2011)

2.2.2 Observasi

Observasi adalah melakukan pengamatan secara langsung ke obyek

penelitian untuk melihat dari dekat kegiatan yang dilakukan. Obyek dari

penelitian adalah perilaku, tindakan manusia, fenomena, dan proses kerja.

(Sudaryono, 2011).

Page 27: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

11

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Menurut Cartwright, CA & Cartwright, GP, dalam bukunya Developing

Observation Skill. Mendefinisikan observasi sebagai suatu proses melihat,

mengamati dan mencermati serta merekam perilaku secara sistematis untuk

suatu tujuan tertentu. Sedangkan tujuan dari observasi adalah untuk

mendeskripsikan perilaku objek serta memahaminya atau bisa juga hanya ingin

mengetahui frekuensi suatu kejadian. Dari sini bisa difahami bahwa inti dari

observasi adalah adanya perilaku yang tampak dan adanya tujuan yang ingin

dicapai. Perilaku yang tampak dapat berupa perilaku yang dapat dilihat langsung

oleh mata, dapat didengar, dapat dihitung, dan dapat diukur.

2.2.3 Wawancara

Wawancara adalah suatu cara pengumpulan data yang digunakan untuk

memperoleh informasi langsung dari sumbernya. Wawancara digunakan bila

ingin mengetahui hal-hal dari responden secara lebih mendalam serta jumlah

responden sedikit. Wawancara atau interview merupakan salah salu bentuk

teknik pengumpulan data yang banyak digunakan dalam penelitian deskriptif

kualitatif dan deskriptif kuantitatif. Wawancara dilaksanakan secara lisan

dalam pertemuan tatap muka secara individu. Adakalanya pula, wawancara

dilakukan secara kelompok kalau memang tujuannya menghimpun data dari

kelompok seperti wawancara dengan suatau keluarga, pengurus yayasan,

pembina pramuka, dan lain sebagainya (Guritno, Sudaryono, & Rahardja,

2011).

2.4 Metodologi Pengembangan Sistem Prototyping

2.4.1 Pengertian Prototyping

Menurut Houde dan Hill dalam bukunya “What do Prototypes

Prototypes?” terbitan USA : Apple Computer,Inc Prototyping merupakan salah

satu metode pengembangan perangkat lunak yang banyak digunakan. Dengan

metode Prototyping ini pengembang dan pelanggan dapat saling berinteraksi

selama proses pembuatan sistem. Sering terjadi seorang pelanggan hanya

mendefiinisikan secara umum apa yang dikehendakinya tanpa menyebutkan

Page 28: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

12

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

secara detail output apa saja yang dibutuhkan, pemrosesan dan data-data apa

saja yang dibutuhkan.

Untuk mengatasi ketidaksesuaian antara pelanggan dan pengembang,

maka dibutuhkan kerjasama yang baik diantara keduanya sehingga pengembang

akan mengetahui dengan benar apa yang diinginkan pelanggan dengan tidak

mengesampingkan segi-segi teknis dan pelanggan akan mengetahui proses-

proses dalam menyelesaikan sistem yang diinginkan. Dengan demikian akan

menghasilkan sistem yang sesuai dengan jadwal waktu penyelesaian yang telah

ditentukan.

Prototyping merupakan pendekatan iteratif dalam pengembangan sistem

yang dibuat. Secara umum tujuan pengembangan sistem informasi adalah untuk

memberikan kemudahan dalam penyimpanan informasi, mengurangi biaya dan

menghemat waktu, meningkatkan pengedalian, mendorong pertumbuhan,

meningkatkan produktifitas serta profitabilitas organisasi. Dalam beberapa

tahun terakhir ini, peningkatan produktifitas organisasi ini dibantu dengan

berkembangnya teknologi komputer baik hardware maupun software-nya.

Istilah prototyping dalam hubungannya dengan pengembangan

software sistem informasi lebih merupakan suatu proses bukan prototipe

sebagai suatu produk (Pressman, 2010)

Gambar 2.1 Tahapan Prototyping

(Sumber : Pressman,2010)

Page 29: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

13

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

2.4.2 Karakteristik Metode Prototyping

Empat langkah yang menjadi karakteristik metode prototyping masih

menurut Houde dan Hill dalam bukunya “What do Prototypes

Prototypes?” terbitan USA : Apple Computer,Inc yaitu :

1. Pemilahan Fungsi harus mengacu pada fungsi yang ditampilkan oleh

prototyping. Pemilahan dilakukan berdasarkan pada tugas-tugas

yang relevan yang sesuai dengan contoh kasus yang akan

diperagakan.

2. Penyusunan Sistem Informasi bertujuan untuk memenuhi

permintaan akan tersedianya prototipe.

3. Evaluasi

4. Penggunaan Selanjutnya

2.4.3 Jenis-Jenis Prototyping

Berikut adalah jenis-jenis dari Prototyping (Houde dan Hill, 2004) :

1. Feasibility prototyping – digunakan untuk menguji kelayakan dari

teknologi yang akan digunakan untuk sistem informasi yang akan

disusun.

2. Requirement prototyping – digunakan untuk mengetahui kebutuhan

aktivitas bisnis user.

3. Desain prototyping – digunakan untuk mendorong perancangan

sistem informasi yang akan digunakan.

4. Implementation prototyping – merupakan lanjutan dari rancangan

protipe, dimana prototipe ini langsung disusun sebagai suatu sistem

informasi yang akan digunakan.

Pada penelitian ini, jenis prototipe yang dipakai oleh peneliti adalah

requirement prototyping, yang digunakan untuk mengetahi kebutuhan

aktivitas bisnis user.

Page 30: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

14

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

2.4.4 Keunggulan dan Kelemahan Metode Prototyping

Segala sesuatu memiliki keunggulandan kelemahan, begitu pula dengan

metode prototyping yang memiliki keunggulan dan kelemahan, berikut

penjelasannya (Houde & Hill, 2014).

A. Keunggulan

1. End user dapat berpartisipasi aktif.

2. Penentuan kebutuhan lebih mudah diwujudkan.

3. Mempersingkat waktu pengembangan sistem informasi.

B. Kelemahan

1. Proses analisis dan perancangan terlalu singkat.

2. Mengesampingkan alternatif pemecahan masalah.

3. Kurang fleksible dalam mengahdapi perubahan.

4. Prototipe yang dihasilkan tidak selamanya mudah dirubah.

2.5 UML

2.5.1 Definisi UML

UML singkatan dari Unified Modeling Language (UML) yang

berarti bahasa pemodelan standar. Sebagai bahasa, UML memiliki

sintaks dan semantik. Terdapat aturan-aturan yang harus diikuti dan

elemen-elemen yang ada harus mengikuti standar yang ada. UML

bukan hanya sekedar diagram, namun juga menceritakan konteksnya.

(Prabowo P.W & Herlawati, 2011).

UML muncul karena adanya kebutuhan pemodelan visual untuk

menspesifikasikan, menggambarkan, membangun, dan dokumentasi dari

sistem perangakat lunak. UML merupakan bahasa visual untuk

pemodelan dan komunikasi mengenai sebuah sistem dengan

menggunakan diagram dan teks-teks pendukung. (Rosa. A.S. & M.

Shalahuddin, 2011)

Page 31: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

15

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

2.5.2 Tujuan UML

Menurut Surgue J, tujuan utama dalam desain UML adalah :

1. Menyediakan bagi pengguna (analis dan desain sistem) suatu

bahasa pemodelan visual yang ekspresif sehingga mereka dapat

mengembangkan dan melakukan pertukaran model data yang

bermakna.

2. Menyediakan mekanisme yang spesialisasi untuk memperluas

konsep inti.

3. Karena merupakan bahasa pemodelan visual dalam proses

pembangunannya maka UML bersifat independen terhadap bahasa

pemrograman tertentu.

4. Memberikan dasar formal untuk pemahaman bahasa pemodelan.

5. Mendorong pertumbuhan pasar terhadap penggunaan alat desain

yang berorientasi objek (OO).

6. Mendukung konsep pembangunan tingkat yang lebih tinggi seperti

kolaborasi, kerangka, pola dan komponen terhadap suatu sistem.

7. Memiliki integrasi praktik terbaik. (Haviluddin, 2011)

Page 32: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

16

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

2.5.3 Diagram-Diagram UML

Pada UML 2.3 terdiri dari 13 macam diagram yang

dikelompokkan dalam 3 kategori. Pembagian kategori dan macam-

macam diagram adalah sebagai berikut:

Gambar 2.2 Diagram-Diagram UML

(Sumber : Rosa A.S & M. Shalahuddin, 2011)

Structure diagrams yaitu kumpulan diagram yang digunakan untuk

menggambarkan suatu struktur statis dari sistem yang dimodelkan.

Behavior diagrams yaitu kumpulan diagram yang digunakan untuk

menggambarkan kelakuan sistem atau rangkaian perubahan yang

terjadi pada sebuah sistem.

Interaction diagrams yaitu kumpulan diagram yang digunakan untuk

menggambarkan interaksi sistem dengan sistem lain maupun interaksi

antar sub sistem pada suatu sistem. (Rosa A.S & M.Shalahuddin,

2011)

Page 33: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

17

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

2.5.3.1 Activity Diagram

Diagram aktivitas atau Activity diagram menggambarkan

workflow (aliran kerja) atau aktivitas dari sebuah sistem atau

proses bisnis. Yang perlu diperhatikan disini adalah bahwa

diagram aktivitas menggambarkan aktivitas sistem bukan apa

yang dilakukan aktor, jadi aktivitas yang dapat dilakukan oleh

sistem. (Rosa A.S & M.Shalahuddin, 2011)

Tabel 2.1 Simbol-Simbol Activity Diagram

Simbol Deskripsi

Status Awal

Status awal aktifitas sistem, sebuah

diagram aktivitas memiliki sebuah status

awal.

Aktivitas

Aktivitas yang biasa dilakukan sistem,

aktivitas biasanya diawali dengan kata kerja.

Percabangan / decision

Asosiasi percabangan dimana jika ada

pilihan aktivitas lebih dari satu.

Penggabungan / join

Asosiasi penggabungan dimana lebih

dari satu aktivitas digabungkan menjadi satu.

Status Akhir

Status akhir yang dilakukan suatu sistm,

sebuah diagram aktivitas memiliki status

akhir.

(Sumber : Rosa A.S & M. Shalahuddin, 2011)

Page 34: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

18

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

2.5.3.2 Sequence Diagram

Diagram sekuen menggambarkan kelakuan objek pada use

case dengan mendeskripsikan waktu hidup objek dan message

yang dikirimkan dan diterima antar objek. Oleh karena itu untuk

menggambarkan diagram sekuen maka harus diketahui objek-

objek yang terlibat dalam sebuah use case beserta metode-metode

yang dimiliki kelas yang diinstansiasi menjadi objek itu.

Banyaknya diagram sekuen yang harus digambarkan adalah

sebanyak pendefinisian use case yang memiliki proses sendiri

atau yang penting semua use case yang telah didefinisikan

interaksi jalannya pesan sudah dicakup pada diagram sekuen

sehingga semakin banyak use case yang didefinisikan maka

diagram sekuen yang harus dibuat juga semakin banyak. (Rosa

A.S & M.Shalahuddin, 2011 : 137)

Tabel 2.2 Simbol-Simbol Sequence Diagram

Simbol Deskripsi

Aktor

Atau

Tanpa waktu aktif

Orang, proses, atau sistem lain yang

berinteraksi dengan sistem informasi yang

akan dibuat diluar sistem informasi yang akan

dibuat itu sendiri, jadi walaupun simbol dari

actor adalah gambar orang, tapi aktor belum

tentu merupakan orang; biasanya dinyatakan

menggunakan kata benda di awal frase nama

aktor.

Garis Hidup / lifeline

Menyatakan kehidupan suatu objek.

Page 35: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

19

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Objek Menyatakan objek yang berinteraksi

pesan

Waktu Aktif

Menyatakan objek dalam keadaan aktif

dan berinteraksi pesan.

Pesan tipe create

Menyatakan suatu objek membuat

objek yang lain, arah panah mengarah pada

objek yang akan dibuat.

Pesan tipe call

Menyatakan suatu objek memanggil

operasi/metode yang ada pada objek lain atau

dirinya sendiri,

Arah panah mengarah pada objek yang

memiliki operasi / metode. Karena ini

memanggil operasi / metode maka operasi /

metode yang dipanggil harus ada pada

diagram kelas sesuai dengan kelas objek yang

berinteraksi.

Pesan tipe send

Menyatakan bahwa suatu objek

mengirimkan data / masukan / informasi ke

objek lainnya, arah panah mengarah pada

objek yang dikirimi.

Pesan tipe return

Menyatakan bahwa suatu objek yang

telah menjalankan suatu operasi atau metode

Page 36: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

20

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

menghasilkan suatu kembalian ke objek

tertentu, arah panah mengarah pada objek

yang menerima kembalian.

Pesan tipe destroy

Menyatakan suatu objek mengakhiri

hidup objek yang lain, arah panah mengarah

pada objek yang diakhiri, sebaiknya jika ada

create maka ada destroy.

(Sumber : Rosa A.S & M. Shalahuddin, 2011)

2.5.3.3 Class Diagram

Diagram kelas atau class diagram menggambarkan

struktur sistem dari segi pendefinisian kelas-kelas yang akan

dibuat untuk membangun sistem. Kelas memiliki apa yang

disebut atribut dan metode atau operasi.

1. Atribut merupakan variabel-variabel yang dimiliki oleh suatu

kelas.

2. Operasi atau metode adalah fungsi-fungsi yang dimiliki oleh

suatu kelas.

Kelas-kelas yang ada pada struktur sistem harus dapat

melakukan fungsi-fungsi sesuai dengan kebutuhan sistem.

Susunan struktur kelas yang baik pada diagram kelas sebaiknya

memiliki jenis-jenis kelas berikut:

1. Kelas main

Kelas yang memiliki fungsi awal dieksekusi ketika sistem

dijalankan.

2. Kelas yang menangani tampilan sistem

Kelas yang mendefinisikan dan mengatur tampilan ke

pemakai.

3. Kelas yang diambil dari pendifinisian use case

Page 37: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

21

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Kelas yang menangani fungsi-fungsi yang harus ada diambil

dari pendifinisian use case.

4. Kelas yang diambil dari pendefinisian data

Kelas yang digunakan untuk memegang atau membungkus

data menjadi sebuah kesatuan yang diambil maupun akan

disimpan ke basis data. (Rosa A.S & M.Shalahuddin, 2011)

Berikut adalah simbol-simbol yang ada pada diagram kelas:

Tabel 2.3 Simbol-Simbol Class Diagram

Simbol Deskripsi

Kelas Kelas pada struktur sistem.

Antarmuka / interface

Nama_interface

Sama dengan konsep interface dalam

pemrograman berorientasi objek.

Asosiasi / association

Relasi antar kelas dengan makna

umum, asosiasi biasanya juga disertai dengan

multiciplity.

Asosiasi berarah / directed

association

Relasi antar kelas dengan makna kelas

yang satu digunakan oleh kelas yang lain,

asosiasi juga biasanya disertai dengan

multiciplity.

Page 38: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

22

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Generalisasi

Relasi antar kelas dengan makna

generalisasi-spesialisasi (umum-khusus).

Kebergantungan / dependency

Relasi antar kelas dengan makna

kebergantungan antar kelas.

Agregasi / aggregation

Relasi antar kelas dengan makna semua

bagian (whole-part)

(Sumber : Rosa A.S & M. Shalahuddin, 2011)

2.6 Mikrokontroller Arduino

Arduino adalah alat atau tool yang dapat membuat komputer dapat

merasakan (sense) dan dapat mengontrol dunia fisik. Arduino merupakan

sebuah platform physical computing yang open-source berbasis

microcontroller board dan sebuah IDE (Integrated Development Environment)

untuk menulis code program yang ditanamkan di board tersebut (Arduino,

2015).

Arduino memiliki banyak sekali versi. Salah satu yang paling sederhana

adalah arduno unoyang mudah untuk dipakai. (Arduino, 2015).

Berikut adalah contoh gambar mikrokontroller Arduino Uno :

Gambar 2.3 Arduino Uno

(Sumber: www.arduino.cc)

Page 39: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

23

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Arduino dapat digunakan untuk mengembangkan objek interaktif yang

dapat berdiri sendiri atau dapat dihubungkan ke sebuah komputer untuk

mengambil atau mengirim data ke Arduino dan kemudian mengolah data

(misalnya Mengirim data sensor keluar ke Internet). Arduino dapat

dihubungkan ke LED , Dot Matrix displays, LDC display, tombol, switch,

motor, sensor suhu, sensor tekanan, sensor jarak, webcam, printer, penerima

GPS, modul Ethernet. Arduino terbuat dari Atmel AVR Microprocessor, kristal

atau osilator (bertugas mengirim pulsa waktu ke mikrokontroler untuk

mengatur kecepatan operasi) dan regulator linear 5 volt (Banzi, 2011).

Penjelasan dari Gambar 2.2 adalah sebagai berikut:

a) 14 Pin Digital Input/Output (pin 0-13)

14 pin tersebut dapat difungsikan sebagai input atau output yang dapat

dispesifikasikan di dalam program.

b) 6 Pin Analog Input (pin 0-5)

Enam pin tersebut diperuntukkan guna mendapat data analog dari suatu

sensor dan mengubah data tersebut menjadi angka antara 0 dan 1023.

c) 6 Pin Analog Output (pin 3, 5, 6, 9, 10, dan 11)

Enam pin ini sebenarnya adalah pin digital yang dapat diprogram ulang

sehingga dapat mengubah mode pin yang dapat mengelurkan data analog

(Banzi, 2011).

Tabel 2.4 Spesifikasi Arduino Uno

Specifications

Microcontroller ATmega328P

Operating Voltage 5V

Digital I/O Pins 14 (of which 16 provide PWM Output)

Analog Input Pins 6

Page 40: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

24

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Flash Memory 32KB (ATmega328P) of which 0,5KB used by

bootloader

SRAM 2KB

EEPROM 1KB

Clock Speed 16 MHz

Size 68,6mm x 53,4mm

(Sumber : www.store.arduino.cc)

2.7 Sensor DHT11

Sensor suhu dan kelembaban DHT11 memiliki output sinyal digital yang

dikalibrasikan dengan sensor suhu dan kelembaban secara kompleks.

Teknologi yang digunakan memastikan kehandalan dan stabilitas jangka

panjang yang sangat baik. Sebuah mikrokontroler 8-bit berkecepatan tinggi

terkoneksi dengan DHT11. Sensor ini mencakup elemen resistif dan alat

pengukur suhu NTC yang basah. DHT11 memiliki kualitas yang sangat baik,

respon cepat, kemampuan untuk menangkal gangguan, dan keuntungan untuk

kinerja berbiaya tinggi.

Setiap sensor DHT11 memiliki kalibrasi yang sangat akurat dalam

kalibrasi kelembaban. Koefisien kalibrasi tersimpan dalam program memori

OTP, sensor internal mendeteksi sinyal dalam proses, inilah yang disebut

koefisien kalibrasi. Sistem interface serial single-wire terintegrasi dengan cepat

dan mudah digunakan. Ukurannya yang kecil, daya rendah, transmisi sinyal

sampai dengan 20 meter, membuatnya menjadi produk yang diminati untuk

aplikasi apapun (www.dfrobot.com, 2017).

Page 41: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

25

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Gambar 2.4 Sensor DHT11

(Sumber : www.modtronix.com)

Tabel 2.5 Spesifikasi Sensor DHT11

Spesifications

3,0V to 5,5V Operating Voltage

1-2,5mA measuring current

100-150µA standby current

Humidity from 20-80% humidity readings with 5% accuracy

0-50℃ temperatures readings ±2℃ accuracy

Size 28mm x 12mm x 8mm

(Sumber : www.modtronix.com)

2.8 Modul GSM/GPRS Quadband Shield

GPRS Shield Menghubungkan arduino ke jaringan telephone seluler

GSM / GPRS menggunakan kartu sim yang biasa digunakan di handphone.

Alat ini dapat digunakan untuk melakukan panggilan telefon dan mengirim

pesan teks ke nomer telefon dengan menggunakan perintah AT Command

(Attention Command). Ada 2 pilihan untuk berkomunikasi antara Arduino

dengan UART atau Software Serial (Seedstudio, 2015).

Page 42: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

26

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Penulis menggunakan Modul GSM SIM800L v2 dalam melakukan

penelitian ini. Berikut adalah gambar dari SIM800L v2 :

Gambar 2.5 Modul GSM SIM800L v2 (Sumber : www.stak.com)

Tabel 2.6 Spesifikasi Modul GSM SIM800L v2

Spesifications

Quad-band 850/900/1800/1900MHz

GPRS multi-slot class 12/10

GPRS mobile station class B

Compliant to GSM phase 2/2+

– Class 4 (2 W @ 850/900MHz)

– Class 1 (1 W @ 1800/1900MHz)

Bluetooth: Compliant with 3.0+EDR

Control via AT commands (3GPP TS 27.007, 27.005 And SIMCOM

enhanced AT Commands)

Supply voltage range 3.4 ~ 4.4V

Low power consumption

(Sumber :www.ktechnics.com)

Page 43: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

27

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

2.9 Modul Relay

Relay adalah saklar (switch) yang dioperasikan secara listrik dan

merupakan komponen elektromekanikal yang terdiri dari dua bagian utama

yaitu elektromagnet (coil) dan mekanikal (seperangkat kontak switch). Relay

menggunakan prinsip elektromagnetik untuk menggerakkan kontak saklar

sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan

listrik yang bertegangan lebih tinggi. (Kadir, 2012)

Gambar 2.6 Modul Relay

(Sumber : www.worldofrobotic.com)

Menurut Kadir (2012), kontak poin relay terdiri dari 2 jenis yaitu :

1. Normally close yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada

di posisi tertutup.

2. Normally open yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada

di posisi terbuka.

Menurut Jatmiko (2015), Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar

yaitu :

1. Electromagnet (Coil)

2. Armature

3. Switch Contact Point (Saklar)

4. Spring

Page 44: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

28

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Berikut merupakan gambar dari bagian-bagian Relay :

Gambar 2.7 Struktur Sederhana Relay

(Sumber : Jatmiko, 2015)

Berdasarkan gambar diatas, sebuah Besi (Iron Core) yang dililit oleh

sebuah kumparan Coil yang berfungsi untuk mengendalikan besi tersebut.

Apabila kumparan Coil diberikan arus listrik, maka akan timbul gaya

Elektromagnet yang kemudian menarik Armature untuk berpindah ke posisi

sebelumnya (NC) ke posisi baru (NO) sehingga menjadi saklar yang dapat

menghantarkan arus listrik di posisi barunya (NO). Posisi dimana Armature

tersebut berada sebelumnya (NC) akan menjadi OPEN atau tidak terhubung.

Pada saat tidak dialiri arus listrik, Armature akan kembali lagi ke posisi Awal

(NC). Coil yang digunakan oleh Relay untuk menarik Contact Poin ke Posisi

Close pada umumnya hanya membutuhkan arus listrik yang relatif kecil.

(Jatmiko, 2015)

Page 45: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

29

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

2.10 Black Box

Black Box testing adalah tipe testing yang memperlakukan perangkat

lunak yang tidak diketahui kinerja internalnya. Sehingga para tester

memandang perangkat lunak seperti layaknya sebuah “kotak hitam” yang tidak

penting dilihat isinya, tapi cukup dikenai proses testing di bagian luar.

Jenis testing ini hanya mamandang perangkat lunak dari sisi spesifikasi

dan kebutuhan yang telah didefinisikan pada saat awal perancangan. Sebagai

contoh, jika terdapat sebuah perangkat lunak yang merupakan sebuah sistem

informasi inventory di sebuah perusahaan. Maka pada jenis white box testing,

perangkat lunak tersebut akan berusaha dibongkar listing programnya untuk

kemudian dites menggunakan teknik-teknik yang telah dijelaskan sebelumnya.

Sedangkan pada jenis black box testing, perangkat lunak tersebut akan

dieksekusi kemudian berusaha dites apakan telah memenuhi kebutuhan

pengguna yang didefinisikan pada saat awal tanpa harus membongkar listing

programnya (Rizky, 2011).

2.11 User Acceptance Testing (UAT)

Pada pengembangan perangkat lunak, user acceptance testing (UAT),

juga disebut pengujian beta (beta testing), pengujian aplikasi (application

testing), dan pengujian pengguna akhir (end user testing) adalah tahapan

pengembangan perangkat lunak ketika perangkat lunak diuji pada “dunia

nyata” yang dimaksudkan oleh pengguna. UAT dapat dilakukan dengan in-

house testing dengan membayar relawan atau subjek pengujian menggunakan

perangkat lunak atau, biasanya mendistribusikan perangkat lunak secara luas

dengan melakukan pengujian versi yang tersedia secara gratis untuk diunduh

melalui web. Pengalaman awal pengguna akan diteruskan kembali kepada para

pengembang yang membuat perubahan sebelum akhirnya melepaskan

perangkat lunak komersial. (Janner Simarmata, 2011)

Page 46: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

30

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

2.12 Tanaman Kopi

Kopi merupakan salah satu jenis tanaman perkebunan yang sudah lama

dibudidayakan dan memiliki nilai ekonomis yang lumayan tinggi. Kopi berasal

dari Afrika, yaitu daerah pegunungan di Etopia. Namun, kopi sendiri baru

dikenal oleh masyarakat dunia setelah tanaman tersebut dikembangkan di luar

daerah asalnya, yaitu Yaman di bagian selatan Arab (Rahardjo, 2012).

Sejarah mencatat bahwa penemuan kopi sebagai minuman berkhasiat

dan berenergi. Pertama kali ditemukan oleh Bangsa Etiopia di benua Afrika

sekitar 3000 tahun (1000 SM) yang lalu. Kopi kemudian terus berkembang

hingga saat ini menjadi salah satu minuman paling populer di dunia yang

dikonsumsi oleh berbagai kalangan masyarakat. Indonesia sendiri telah mampu

memproduksi lebih dari 400 ribu ton kopi per tahunnya. Di samping rasa dan

aromanya yang menarik, kopi juga dapat menurunkan risiko terkena penyakit

kanker, diabetes, batu empedu, dan berbagai penyakit jantung (Danarti dan

Najayati, 2004).

Gambar 2.8 Tanaman Kopi

(Sumber : www.kebunpedia.com)

Page 47: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

31

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

2.13 Jenis-Jenis Kopi

2.13.1 Kopi Arabika

Penyebaran tumbuhan kopi ke Indonesia dibawa seorang

berkebangsaan Belanda pada abad ke-17 sekitar tahun 1646 yang

mendapatkan biji arabika mocca dari Arabia. Jenis kopi ini oleh

Gubernur Jenderal Belanda di Malabar dikirim juga ke Batavia pada

tahun 1696. Karena tanaman ini kemudian mati oleh banjir, pada tahun

1699 didatangkan lagi bibit-bibit baru, yang kemudian berkembang di

sekitar Jakarta dan Jawa Barat, akhirnya menyebar ke berbagai bagian di

kepulauan Indonesia (Syakir, 2010).

Sekitar satu abad kopi arabika telah berkembang sebagai tanaman

rakyat. Perkebunan kopi pertama diusahakan di Jawa Tengah (Semarang

dan Kedu) pada awal abad ke-19, sedang perkebunan kopi di Jawa Timur

(Kediri dan Malang) baru dibuka pada abad ke-19, dan di Besuki bahkan

baru pada akhir tahun 1900an. Hampir dua abad kopi arabika menjadi

satu-satunya jenis kopi komersial yang ditanam di Indonesia. Budidaya

kopi arabika ini mengalami kemunduran karena serangan penyakit karat

daun (Hemileia vastatrix), yang masuk ke Indonesia sejak tahun 1876

Kopi arabika hanya bisa bertahan di daerah-daerah tinggi (1000 m ke

atas), di mana serangan penyakit ini tidak begitu hebat. (Syakir, 2010)

2.13.2 Kopi Robusta

Kopi robusta atau yang disebut dengan Coffea canephora, pada

awalnya hanya dikenal sebagai semak atau tanaman liar yang mampu

tumbuh hingga beberapa meter tingginya. Hingga akhirnya kopi robusta

pertama kali ditemukan di Kongo pada tahun 1898 oleh Emil Laurent.

Namun terlepas dari itu ada yang menyatakan jenis kopi robusta ini telah

ditemukan lebih dahulu oleh dua orang pengembara Inggris bernama

Richard dan John Speake pada tahun 1862 (Yahmadi, 2007).

Kopi robusta banyak dibudidayakan di Afrika dan Asia. Kopi robusta

dapat dikatakan sebagai kopi kelas 2, karena rasanya yang lebih pahit,

Page 48: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

32

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

sedikit asam, dan mengandung kafein dalam kadar yang jauh lebih

banyak. Selain itu, cakupan daerah tumbuh kopi robusta lebih luas dari

pada kopi arabika yang harus ditumbuhkan pada ketinggian tertentu.

Kopi ini dapat ditumbuhkan di dataran rendah sampai ketinggian 1.000

meter diatas permuakaan laut. kopi jenis ini lebih resisten terhadap

serangan hama dan penyakit. Hal ini menjadikan kopi robusta lebih

murah (Cahyono, 2012).

Gambar 2.9 Kopi Arabika dan Kopi Robusta

(Sumber : www.specialtycoffee.co.id)

Tabel 2.7 Perbedaan Kopi Arabika dan Kopi Robusta

Variabel Arabika Robusta

Karakter Rasa Cenderung Asam Cenderung Pahit

Bentuk Biji Lonjong, Gepeng, Agak

Memanjang

Bulat utuh, lebih

kecil dari arabika

Elevasi Tumbuh Diatas 700 mdpl 300-700 mdpl

Kandungan Kafein 0,8%-1,4% ± 2%

Harga Lebih mahal dibanding

jenis kopi lainnya

Lebih murah dari

arabika

Page 49: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

33

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

2.14 Standar Nasional Indonesia (SNI) Kopi

Sejak tahun 1990, standar mutu kopi di Indonesia telah diterapkan

berdasarkan system nilai cacatnya yang mengacu pada SNI 01 – 2907 – 2008.

Standar mutu sangat penting untuk dijadikan sebagai petunjuk dalam

pengawasan mutu kopi.

Berikut tabel spesifikasi persyaratan mutu biji kopi bedasarkan SNI 01-

2907-2008.

Tabel 2.8 Spesifikasi persyaratan mutu biji kopi

No Kriteria Satuan Persyaratan

1 Serangga Hidup - Tidak Ada

2 Biji berbau busuk dan atau

berbau kapang - Tidak Ada

3 Kadar air % fraksi massa Maks 12,5

4 Kadar kotoran % fraksi massa Maks 0.5

5 Biji berukuran besar, tidak lolos

ayakan lubang bulat ukuran

diameter 7.5 mm

% fraksi massa Maks 5

6 Biji berukuran sedang, lolos

lubang ukuran diameter 6.5mm % fraksi massa Maks 5

7 Biji berukuran kecil lolos

ayakan lubang bulat berukuran

diameter 6.5mm, tidak lolos

ayakan lubang bulat ukuran

diameter 5.5mm

% fraksi massa Maks 5

(Sumber : Standar Nasional Indonesia (SNI). 2008. Biji Kopi. SNI 01-2907-2008)

Page 50: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

34

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

2.15 Proses Pengolahan Kopi

Menurut Rahardjo (2012), kopi yang sudah dipetik harus segera diolah

lebih lanjut dan tidak boleh dibiarkan begitu saja selama lebih dari 12 sampai

20 jam. Bila kopi tidak segera diolah dalam jangka waktu tersebut maka kopi

akan mengalami fermentasi dan proses kimia lainnya yang bisa menurunkan

mutu dari kopi tersebut. Apabila terpaksa belum diolah, maka kopi harus

direndam terlebih dahulu dalam air bersih yang mengalir.

Pengolahan buah kopi selama ini dikenal dengan dua cara, yaitu

pengolahan buah kopi secara kering (dry process) dan pengolahan buah kopi

secara basah (wet process). Perbedaan kedua cara pengolahan biji kopi tersebut

teletak pada adanya penggunaan air yang diperlukan untuk pengupasan kulit

buah kopi maupun pencucian biji kopi.

2.15.1 Proses Kering (Dry Process)

Proses kering lebih sering digunakan untuk mengolah biji kopi robusta.

Pertimbangannya, karena robusta tidak semahal arabika. Peralatan yang

diperlukan untuk pengolahan proses kering lebih sederhana dan beban

kerja lebih sedikit, sehingga bisa menghemat biaya produksi. Berikut

tahapan untuk mengolah biji kopi dengan proses kering. Para petani kopi

umumnya hanya mengenal cara pengolahan kering. Prinsip pengolahan

ini adalah buah kopi yang sudah dipetik lalu dikeringkan dengan panas

matahari sampai buahnya menjadi kering, selama 14 sampai 20 hari.

Kopi yang telah dikeringkan dapat disimpan sebagai kopi glondongan

dan sebelum dijual kopi tersebut ditumbuk atau dikupas dengan huller

untuk menghilangkan kulit tanduk dan kulit arinya (Rahardjo, 2012).

Page 51: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

35

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Berikut adalah alur pengolahan buah kopi proses kering :

Gambar 2.10 Alur Pengolahan Kopi Proses Kering

(Sumber : Rahardjo, 2012)

Penjelasan dari alur kopi proses kering diatas adalah sebagai berikut.

1. Sortasi Buah

Sortasi buah kopi sebetulnya sudah dimulai dilakukan sejak

pemetikan, tetapi harus diulangi pada waktu pengolahan. Sortasi

pada awal pengolahan ini dilakukan setelah kopi datang dari

kebun. Kopi bewarna hijau, hampa, dan terserang bubuk

disatukan, sedangkan yang bewarna merah dipisahkan. Tingkat

kematangan buah yang dapat dicirikan dengan warna kulit buah

akan mempengaruhi kualitas biji kopi yang dihasilkan. Buah kopi

yang dipetik saat matang akan menghasilkan kualitas biji kopi

yang lebih baik daripada kopi yang belum masak atau lewat

Page 52: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

36

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

masak. Cara pemisahan buah kopi yaitu bedasarkan berat jenis,

dengan perendaman buah kopi dengan air di dalam bak. Pada

perendaman tersebut buah kopi yang masih muda dan terserang

bubuk akan mengapung, sebaliknya buah yang sudah tua akan

tenggelam. Setelah ditiriskan kemudian dilakukan pengeringan.

Di tingkat petani, karena kebutuhan ekonomi kadang-kadang

tidak dilakukan sortasi lebih dahulu, melainkan semua buah kopi

hasil pemetikan langsung dikeringkan dengan penjemuran.

2. Pengeringan

Kopi yang sudah dipetik dan disortasi harus sesegera

mungkin dikeringkan agar tidak mengalami proses kimia yang

bisa menurunkan mutu. Kopi dikatakan kering apabila waktu

diaduk terdengar bunyi gemerisik. Beberapa petani mempunyai

kebiasaan merebus kopi gelondong lalu dikupas kulitnya,

kemudian dikeringkan. Kebiasaan merebus kopi gelondong lalu

dikupas kulit harus dihindari karena dapat merusak kandungan

zat kimia dalam biji kopi sehingga menurunkan mutu. Apabila

udara tidak cerah pengeringan dapat menggunakan alat pengering

mekanis. Pengeringan memerlukan waktu 2-3 minggu dengan

cara dijemur.

3. Pengupasan Kulit (Hulling)

Pengupasan kulit atau hulling pada pengolahan kering

bertujuan untuk memisahkan biji kopi dari kulit buah, kulit

tanduk dan kulit arinya. Hulling dilakukan dengan menggunakan

mesin pengupas (huller). Selanjutnya dilakukan pemolesan untuk

membuat biji pasar lebih cerah, terutama biji kopi yang warna

kusam. Pemolesan biji kopi jarang dilakukan oleh petani karena

menambah biaya pengolaha. Pemolesan biasanya dilakukan oleh

pedagang ataupun eksportir untuk menaikan harga jual kopi.

Page 53: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

37

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

2.15.2 Proses Basah (Wet Process)

Perbedaan mengenai cara pengolahan kopi yang dilakukan oleh

petani (tradisional) dan yang dilakukan oleh perkebunan (modern)

menyebabkan terjadinya perbedaan mutu kopi yang dihasilkan. Biasanya

pengolahan secara basah hanya digunakan untuk mengolah kopi yang

baik atau bewarna merah (Rahardjo, 2012).

Berikut adalah alur pengolahan buah kopi proses basah.

Gambar 2.11 Alur Pengolahan Kopi Proses Basah

(Sumber : Rahardjo, 2012)

Page 54: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

38

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Penjelasan dari alur kopi proses basah diatas adalah sebagai berikut.

1. Sortasi Buah

Sortasi buah dimaksudkan untuk memisahkan kopi merah

yang berbiji dan sehat dengan kopi yang hampa dan terserang

bubuk. Cara pemisahan buah kopi yaitu bedasarkan berat jenis,

dengan perendaman buah kopi dengan air di dalam bak. Pada

perendaman tersebut buah kopi yang masih muda dan terserang

bubuk akan mengapung, sebaliknya buah yang sudah tuaakan

tenggelam. Buah kopi yang tenggelam selanjutnya disalurkan ke

mesin pulper, sedangkan buah kopi yang terapung akan diolah

secara kering.

2. Pengupasan Kulit Buah

Pengupasan kulit buah dilakukan dengan menggunakan alat

dan mesin pengupas kulit buah (pulper). Dengan cara air dialirkan

kedalam silinder bersamaan dengan buah yang akan dikupas.

Sebaiknya buah kopi dipisahkan atas dasar ukuran sebelum

dikupas.

3. Fermentasi Biji

Proses fermentasi bertujuan untuk melepaskan daging buah

berlendir yang masih melekat pada kulit tanduk dan pada proses

pencucian akan mudah terlepas, sehingga mempermudah proses

pengeringan.

4. Pencucian Biji

Pencucian bertujuan untuk menghilangkan lapisan sisa lendir

dan kotoran lainnya yang masih tertinggal setelah fermentasi atau

setelah keluar dari mesin pulper. Untuk kapasitas kecil, pencucian

dikerjakan secara manual di dalam bak atau ember, sedangkan

kapasitas besar perlu dibantu mesin pencuci agar pencucian lebih

cepat.

Page 55: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

39

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

5. Pengeringan Biji

Khusus untuk kopi arabika, biji kopi HS dijemur sampai

kadar air biji kopi mencapai 30% sekitar 9 hari penjemuran.

Selanjutnya buah dikeringkan dengan alat mesin pengering pada

suhu maksimal 45℃ atau dijemur terus hingga kering mencapai

kadar air biji kopi lebih rendah dari 12%. Sedangkan untuk

robusta, biji kopi HS dijemur/dikeringkan langsung dengan alat

mesin pengering pada suhu maksimal 80℃ berangsur-angsur

diturunkan sampai 60℃ hingga kadar air biji kopi lebih rendah

12%.

Page 56: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

40 UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

BAB III

METODE PENELITIAN

Metode penelitian yang penulis gunakan dalam penelitian ini adalah sebagai

berikut :

3.1 Metode Penelitian

Metodologi penelitian ini bertujuan untuk menjelaskasn sistematika

proses yang dilakukan penulis dalam melakukan penelitian, pada metode

penulisan dan penyusunan skripsi ini penulis melakukannnya dengan

pendekatan kualitatif.

Definisi dari penelitian kualitatif itu sendiri merupakan suatu studi

penelitian yang mengambil latar belakang alamiah yang memperlihatkan

bermacam-macam fenomena yang terjadi di lapangan. Tujuan utama penelitian

kualitatif adalah untuk memahami (to understand) fenomena atau gejala sosial

dengan lebih menitikberatkan pada gambaran yang lengkap tentang fenomena

yang dikaji dari pada memerincinya menjadi variabel-variabel yang saling

terkait. Harapannya ialah diperoleh pemahaman yang mendalam tentang

fenomena untuk selanjutnya dihasilkan sebuah teori (Hardiansyah, 2009).

Metode penelitian kualitatif berangkat dari lapangan dengan melihat

fenomena atau gejala yang terjadi untuk selanjutnya menghasilkan atau

mengembangkan teori. Jika dalam metode penelitian kuantitatif teori berwujud

dalam bentuk hipotesis atau definisi, maka dalam metode penelitian kualitatif

teori berbentuk pola (pattern) atau generalisasi naturalistik (naturalistic

generalization). Karena itu, pola dari suatu fenomena bisa dianggap sebagai

sebuah teori. Teori dipakai sebagai bahan analisis temuan penelitian pada

bagian pembahasan hasil penelitian.

Jenis penelitian kualitatif yang penulis lakukan adalah penelitian

kualitatif studi kasus pada rumah sederhana, masih menurut Herdiansyah

dalam bukunya yang berjudul Metodelogi Penelitian Kualitatif Seni Dalam

Page 57: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

41

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Memahami Fenomena Sosial pada tahun 2009, studi kasus adalah suatu model

penelitian kualitatif yang terperinci tentang individu atau suatu unit sosial

tertentu selama kurun waktu tertentu. Secara mendalam studi kasus merupakan

suatu model yang bersifat komprehansif, intens, terperinci dan mendalam serta

lebih diarahkan sebagai upaya untuk menelaah masalah-masalah atau

fenomena-fenomena yang bersifat kontemporer.

Pada penelitian ini penulis bertujuan untuk mendapatkan informasi

mengenai bagaimana penagaruh suhu dalam pengeringan biji kopi yang berada

di dalam dome. Serta pengaruh suhu pengeringan terhadap kualitas biji kopi.

Berdasarkan tujuan tersebut maka penulis melakukan pendekatan kualitatif

dianggap sesuai untuk menjawab permasalahan dalam penelitian ini.

3.2 Metode Pengumpulan Data

3.2.1 Data Primer

3.2.1.1 Observasi

Pada penelitian ini, pemilihan lokasi dilakukan di daerah

pegunungan yaitu di Dome pengeringan biji kopi, Lembang, Kab.

Bandung. Waktu pelaksanaan penelitian pada tanggal 1 September –

28 September 2017. Kegiatan yang dilakukan adalah merekam data

suhu pengeringan di dalam dome dan mencatat perubahan suhu yang

terjadi tiap jam dari pagi hingga sore hari. Dari data yang dicatat akan

didapat data suhu tertinggi yang terjadi di dalam dome pada waktu

tertentu.

Pada tahap ini penulis juga melakukan pengecekan pada biji

yang dikeringkan di dalam dome apabila suhu pengeringan di dalam

tidak melebihi suhu pengeringan biji kopi natural yang disarankan.

Sehingga bisa dilihat kualitas biji kopi tersebut pada hasil akhirnya.

Page 58: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

42

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

3.2.1.2 Wawancara

Pada tahap pengumpulan data dengan cara wawancara, penulis

melakukan wawancara terhadap narasumber ahli yang merupakan

petani sekaligus coffee processor, yaitu Bapak Yosep. Hasil dari

wawancara kemudian digunakan untuk membuat protitipe serta

kebutuhan alat.

3.2.1.3 Data Hasil Penelitian

Tahap ini merupakan pengumpulan data berdasarkan hasil

penelitian yang penulis telah lakukan yaitu berupa pengukuran suhu

yang ada pada dome pengeringan biji kopi.

3.2.2 Data Sekunder

3.2.2.1 Studi Pustaka

Pada tahapan pengumpulan data dengan studi pustaka, penulis

membaca dan mempelajari referensi-referensi yang relevan berupa

skripsi, jurnal, dan buku. Fasilitas internet juga digunakan sebagai

media untuk mencari data atau informasi yang dipublikasikan di dunia

maya yang berkaitan dengan obyek penelitian. Setelah itu penulis

mencari informasi yang digunakan dalam penyusunan landasan teori,

metodologi penelitian serta pengembangan sistem.

Penelitian mengenai Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan

Arduino Uno dalam Pengeringan Biji Kopi yang berhubungan dan

pernah ada sebelumnya, namun dengan alat, metodologi, dan cara

penginformasian yang berbeda. Adapun perbandingan hasil penelitian

yang pernah dilakukan sebelumnya yang penulis jadikan referensi

adalah sebagai berikut:

Page 59: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

43

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Tabel 3.1 Perbandingan Studi Literatur

No Penulis dan Lembaga Tahun Judul Kelebihan Kekurangan

1 Raida Agustina, Hendri Syah,

Ryan Moulana – Universitas

Syah Kuala

2016 Karakteristik Pengeringan Biji

Kopi dengan Pengering Tipe

Bak dengan Sumber Panas

Tungku Sekam Kopi dan

Kolektor Surya

Menggunakan iridiasi surya

untuk mempercepat proses

pengeringan pada kopi

1. Belum menggunakan

otomasi sistem

mikrokontroler Arduino uno

2. Tidak ada notifikasi apabila

suhu melebihi batas suhu

pengeringan

2 Imam Santoso, R. Rizal

Isnanto, Achmad Chaerodin

2008 Sistem Monitoring Suhu

Berbasis Web Dengan Akuisisi

Data

Melalui Port Paralel Pc

1. Monitoring suhu secara

online

2. Akuisisi data dapat

secara langsung

Tidak adanya sensor

kelembaban untuk mengukur

pengeringan biji kopi

3 Xu Wang – International

Journal of Computer,

Consumer, and Control (IJ3C)

2014 Temperature and Humidity

Monitoring System Based on

GSM Module

1. Menggunakan modul

GSM yang lebih baik

dalam penggunaannya

2. Hasil output dari sistem

tersebut baik

Belum ada perintah dari sms ke

alat untuk mengaktifkan relay.

Page 60: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

44

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Hasil dari analisa perbandingan penelitian yang dijadikan

referensi adalah sebagai berikut:

1. Pada studi literatur pertama pengeringan biji kopi tidak

menggunakan otomasi berupa mikrokontroler maupun

pemantauan suhu secara otomatis. Maka penulis

menambahkan otomasi tersebut pada prototipe yang akan

dibuat.

2. Pada literatur kedua dan ketiga sudah dibuat otomasi tersebut,

namun belum ada perangkat relay yang bertujuan untuk

menyalakan alat listrik agar bisa mengoptimalkan suhu

pengeringan di dalam dome pengeringan biji kopi.

3.3 Metode Pengembangan Sistem

Dalam pengembangan sistem ini, penulis menggunakan metodologi

pengembangan sistem dengan metode Prototyping. Ada 5 tahapan prototyping

yang digunakan dalam metode prototyping (Roger S.Pressman, 2010) yaitu: 1)

Tahap komunikasi, 2) Tahap Pengumpulan Kebutuhan, 3) Tahap Membangun

Sistem, 4) Tahap Mengkodekan Sistem, 5) Tahap Menguji Sistem.

3.3.1 Tahap Komunikasi

Paradigma prototyping dimulai dengan adanya komunikasi antara

aktor yang akan menggunakan sistem tersebut untuk menentukan sasaran

hasil keseluruhan dari perangkat lunak/sistem, mengidentifikasi

kebutuhan dan lingkungan dimana sistem sersebut akan digunakan.

Pada tahapan ini komunikasi yang penulis lakukan adalah dengan

wawancara kepada Bapak Yosep selaku petani serta prosesor kopi

mengenai pengeringan biji kopi yang ada di dome miliknya. Selain itu

penulis juga mencari referensi jurnal terkait mengenai pengeringan kopi

yang baik dan optimal. Lalu penulis mendiskusikan kepada pakar atau

ahli dengan bidang penelitian penulis, yaitu pembimbing penulis sendiri

Ibu Nenny Anggraini, M.T dan Ibu Siti Ummi Masruroh, M.Sc untuk

Page 61: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

45

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

menganalisis masalah lebih lanjut dan menyimpulkan teori yang

digunakan untuk menjadi solusi serta manfaat penelitian kedepannya.

3.3.2 Tahap Pengumpulan Kebutuhan

Prototyping dimulai dengan pengumpulan persyaratan perancangan

seperti bertemu pelanggan untuk menentukan tujuan keseluruhan dari

sistem dan alat, mengidentifikasi persyaratan apapun yang diketahui

serta menetukan area garis besar dimana definisi lebih lanjut itu

diharuskan. Desain berfokus pada representasi dari aspek-aspek

perangkat lunak yang akan dilihat oleh pelanggan atau pengguna

(misalnya, pendekatan input dan format output) (Presman, 2010).

Pada tahap pengumpulan kebutuhan ini, penulis melakukan

pengumpulan data dengan cara observasi, wawancara, studi pustaka, dan

studi literatur. Dari hasil tersebut, penulis mendapatkan data mengenai

sensor, komponen, tools, teori yang akan digunakan, data pemantauan

suhu, serta data mengenai desain dan proses pembuatan alat dan sistem.

Tahap pengumpulan data ini akan terus berjalan selama masih

membangun prototipe sampai pengujian alat.

Untuk mengetahui perubahan suhu yang terjadi di dalam dome

pengeringan biji kopi tersebut, maka penulis melakukan observasi

selama 1 bulan dimulai dari tanggal 20 Agustus 2017 – 20 September

2017. Kemudian penulis mengumpulkan data suhu dan kelembaban yang

tercatat tiap jamnya dari pagi hari hingga sore hari. Data yang telah

terkumpul akan dijadikan parameter untuk pengujian nantinya.

3.3.3 Tahap Membangun Sistem

Dalam tahap membangun sistem ini, penulis membuat blok diagram

untuk prototipe sistem pemantauan suhu pengeringan biji kopi berbasis

SMS gateway, dilanjutkan dengan membuat flowchart dari sensor suhu

dan kelembaban DHT11 serta memaparkan kinerja sistem dan alat

tersebut menggunakan UML yaitu Use case, Class diagram, Sequence

Page 62: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

46

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

diagram, dan activity diagram dimulai dari Arduino mengontrol sensor

untuk mendapatkan data, lalu menampikan data ke lcd 16x2 serta

mengirim sms kepada user yang didaftarkan apabila suhu pengeringan

melebihi suhu optimal pengeringan biji kopi natural. Kemudian sistem

dapat menerima perintah dari user untuk menyalakan alat listrik berupa

exhaust fan untuk memasukan udara luar ke dalam dome pengeringan.

3.3.4 Tahap Mengkodekan Sistem

Pada tahap ini, penulis membuat kode program dengan IDE

(Integrated Development Environment) Arduino versi 1.8.4

menggunakan bahasa pemrograman C. Penulis juga memanfaatkan

library untuk sensor yang digunakan karena Arduino merupakan open

source platform maka library dapat diunduh dari internet yang tersedia

pada situs www.github.com. Penggunaan library ini sangat membantu

untuk pembuatan program pada setiap sensor.

3.3.5 Tahap Menguji Sistem

Dalam tahap pengujian sistem, peneliti menggunakan cara black box

testing yang berfokus pada fungsi-fungsi yang harus memenuhi syarat

kebutuhan dan pengujian analisis terhadap metode yang digunakan

secara manual, serta akurasi oleh metode-metode yang digunakan. Tahap

pertama adalah User Acceptance Testing (UAT) dan pengujian alat yang

meliputi kepekaan sensor terhadap sekitar, untuk memberikan informasi

mengenai suhu diatas optimal maupun dalam pengaktifan relay.

Pengujian ini dilakukan secara lab dan di dome pengeringan biji kopi.

Page 63: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

47

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

3.4 Kerangka Berfikir

Gambar 3.1 Kerangka Berfikir Penulis

Page 64: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

48 UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

BAB IV

ANALISIS, PERANCANGAN SISTEM, IMPLEMENTASI, DAN

PENGUJIAN SISTEM

Bab ini akan membahas secara detail dan terperinci mengenai aplikasi dan

sistem yang akan diimplementasikan dengan menerapkan metode penelitian yang

telah diuraikan pada bab sebelumnya.

Pada bab sebelumnya telah dibahas bahwa metode pengembangan sistem yang

digunakan penulis adalah metodologi pengembangan sistem prototyping. Ada 5

tahapan yang digunakan dalam metode prototyping (Roger S.Pressman, 2010)

yaitu:

1) Tahap komunikasi

2) Tahap Pengumpulan Kebutuhan

3) Tahap Membangun Sistem

4) Tahap Mengkodekan Sistem

5) Tahap Menguji Sistem.

Berikut penjelasan detail tahap pengembangan pada penelitian ini.

4.1 Tahap Komunikasi

Tahapan pertama dalam prototipe menurut Pressman adalah komunikasi,

tahapan ini bertujuan untuk mendapatkan tujuan secara keseluruhan alat yang

akan dibangun. Pada tahapan ini penulis juga melakukan studi kepustakaan dan

pencarian jurnal-jurnal yang terkait, hal ini sangat dibutuhkan agar penulis

mendapatkan informasi-informasi terkini tentang permasalahan yang ada.

Selain itu pada tahapan ini penulis melakukan wawancara terhadap

narasumber yang merupakan pemilik kebun dan pengeringan biji kopi mandiri,

yaitu Bapak Yosep untuk mendapatkan masalah yang terjadi serta penyelesaian

masalah yang dapat dilakukan kedepannya. Selain itu penulis juga melakukan

diskusi dengan dosen pembimbing, yaitu ibu Nenny Anggraeni dan ibu Siti

Ummi Masruroh untuk mendapatkan tujuan dari keseluruhan perangkat yang

akan diselesaikan serta mendukung hasil studi kepustakaan dan pencarian

Page 65: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

49

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

jurnal – jurnal yang dilakukan sebelumnya dan dapat dibuatkan prototipe yang

sesuai dengan kebutuhan saat ini.

Setelah melakukan proses tersebut, didapatkan bahwa salah satu masalah

yang terdapat pada dome pengeringan biji kopi adalah bagaiman cara

mengoptimalkan suhu ruangan pengeringan di dalam dome tersebut. Maka

penulis mengambil kesimpulan bahwa diperlukan suatu alat yang dapat

mengoptimakan suhu serta memberi notifikasi kepada pemilik dome apabila

suhu sudah melebihi batas optimal.

4.2 Tahap Pengumpulan Kebutuhan

Pada tahap ini, penulis menjelaskan apa saja yang menjadi kebutuhan

sistem, yaitu dengan mendefinisikan ruang lingkup, analisis sistem berjalan,

identifikasi masalah, analisis kebutuhan sistem, tujuan pengembangan sistem,

dan analisis sistem usulan.

4.2.1 Mendefinisikan Ruang Lingkup

Ruang lingkup pada penelitian ini adalah pada dome pengeringan biji

kopi sederhana dengan pengembangan sistem monitoring suhu,

kemudian sistem akan mengirim sms kepada pemilik dome apabila suhu

sudah melebihi batas optimal pengeringan. Selain itu penulis juga

mencatat perubahan suhu yang mungkin terjadi di dalam dome setiap 30

menit sekali. Sehingga dari pencatatan tersebut akan terlihat pada pukul

berapa saja suhu tertinggi yang terjadi di dalam dome tersebut. Ukuran

dome pengeringan biji kopi adalah 15m x 5m x 3m.

Observasi penulis lakukan selama 3 minggu dimulai dari tanggal 1

September – 28 September 2017 dengan mencatat perubahan suhu setiap

30 menit sekali, dalam hal ini penulis dapat menjadikan parameter suhu

dan perubahan suhu untuk bersiap menyalakan exhaust fan yang telah

dipasang dan dapat dikendalikan melalui SMS Gateway. Sehingga suhu

pengeringan tidak melewati batas optimal.

Page 66: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

50

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

4.2.2 Analisis Sistem Berjalan

Berdasarkan Analisa yang sudah penulis lakukan di tempat studi

kasus, maka ada berikut ini penulis jabarkan rich picture sistem yang

sudah berjalan selama ini di dalam dome pengeringan kopi.

Gambar 4.1 Rich Picture Analisis Sistem Berjalan

4.2.3 Desain Sistem Usulan

Pada penelitian ini penulis menarik hipotesis bahwa dalam mengukur

kualitas biji kopi dapat diukur dari sistem pengeringannya. Pengeringan

biji kopi natural yang optimal akan memperbaiki kualitas biji kopi

tersebut. Sistem yang diusulkan adalah sistem yang dapat memantau

suhu ruangan serta memberi notifikasi kepada petani apabila suhu

pengeringan biji kopi natural melebihi batas optimal, yaitu 40-43℃.

Page 67: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

51

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Berikut adalah usulan sistem yang penulis lakukan.

Gambar 4.2 Rich Picture Analisis Sistem Usulan

Page 68: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

52

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Pada gambar 4.2 menjelaskan tentang sistem pemantauan suhu

pengeringan biji kopi berbasis SMS Gateway. Sistem akan memantau

suhu menggunakan sensor DHT11, selanjutnya data suhu dan

kelembaban yang dipantau akan dipantau setiap 30 menit sekali oleh

penulis untuk melihat perubahan suhu. Apabila suhu ruang sudah

melebihi 40℃, maka sistem akan mengirim notifikasi SMS ke

handphone yang telah didaftarkan di dalam mikrokontroler. Kemudian

petani dapat mengatur fungsi exhaust fan di dalam dome pengeringan

untuk dinyalakan dengan mengirim SMS ke mikrokontroler.

Berikut penjelasan fungsi dari komponen sistem usulan :

1. DHT11 sensor suhu dan kelembaban ruangan diukur dan

digitalkan menggunakan Arduino.

2. Arduino digunakan digunakan sebagai unit pengolahan data dan

sebagai analog digital converter dan mengirim data sebagai data

serial.

3. GSM Modul digunakan untuk mengirimkan notifikasi SMS

kepada petani.

4. Modul LCD berguna untuk menampilkan hasil monitoring suhu

dan kelembaban yang sedang berjalan.

5. Relay berguna untuk mengatur sambungan listrik exhaust fan

secara digital yang diatur oleh Arduino melalui komunikasi SMS

dari petani.

4.2.4 Analisis Kebutuhan

Langkah ini betujuan untuk menentukan apa yang harus sistem

lakukan untuk mecapai tujuan sistem. Dalam hal ini, untuk merancang

sistem pemantauan suhu berbasis SMS Gateway adalah dengan cara

menampilkan informasi pemantauan suhu pada LCD dan juga

menjadikan jam-jam tertentu sebagai tolak ukur terdapatnya suhu

maksimal di dalam dome pengeringan biji kopi.

Page 69: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

53

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Kebutuhan akan dibagi menjadi dua bagian, bagian pertama adalah

persyaratan fungsional, definisi persyaratan fungsional merupakan kegiatan

dan jasa yang sistem harus menyediakan untuk membuat sistem kerja. Bagian

kedua adalah persyaratan non-fungsional, dengan definisi persyaratan non-

fungsional adalah fitur-fitur yang dimiliki sistem untuk membuat sistem

lebih mudah untuk digunakan.

1. Kebutuhan Fungsional

Membangun sistem pemantauan suhu pengeringan biji kopi berbasis

SMS gateway harus memiliki persyaratan fungsional sebagai berikut.

a. Mampu memantau suhu dan kelembaban di dalam ruangan

b. Dapat memberikan notifikasi SMS ke user apabila threshold tercapai

c. Mampu menjalankan relay melalui SMS agar exhaust fan dapat

menyala sesuai fungsinya

d. Bisa menampilkan output suhu dan kelembaban pada LCD

2. Kebutuhan Non-Fungsional

a) Analisis Kebutuhan Hardware

Dalam pembuatan sistem pemantauan suhu menggunakan

Arduino Uno dalam pengeringan biji kopi berbasis SMS Gateway,

penulis membutuhkan beberapa perangkat keras atau hardware.

Pemilihan hardware menjadi sangat penting agar sistem dapat

berjalan dengan baik sesuai kebutuhan pengguna. Berikut adalah

daftar komponen yang dibutuhkan.

Tabel 4.1 Analisis Kebutuhan Hardware

No Komponen Jumlah Kegunaan

1 Arduino Uno 1

Sebagai otak dari sistem

yang dapat mengolah data

dan melakukan seluruh

proses pada sistem.

Page 70: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

54

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

2 Sensor DHT11 1

Sebagai sensor suhu dan

kelembaban

3 Modul GSM 1

Sebagai penghubung

komunikasi antara Arduino

dengan handphone untuk

notifikasi SMS

4 Relay 1

Untuk mengatur tegangan

yang masuk dari sumber

listrik ke alat listrik

5 LCD 16x2 1

Sebagai output untuk

tampilan suhu dan

kelembaban

6

Power Source

Adaptor DC 9v

2.0A

1

Sebagai sumber daya utama

Arduino Uno

7 Breadboard 1

Tempat untuk merangkai

komponen

8 Kabel Jumper 1 set

Membantu pengaliran listrik

dan pengiriman data antar

komponen Arduino

b) Analisis Kebutuhan Software dan Tool

Selain Hardware yang sudah disebutkan diatas. dibutukan juga

Software untuk mendukung hardware agar berjalan sesuai dengan

yang diharapkan. Berikut software yang dibutuhkan:

Page 71: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

55

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Tabel 4.2 Analisis Kebutuhan Software

No Komponen Kegunaan

1 Arduino IDE

Sebagai penghubung antara hardware dengan

software dan memberikan instruksi kepada Arduino

2 Microsoft Visio

Memungkinkan penulis untuk membuat flowchart

sistem

3 Google Chrome Web Browser

4.2.5 Pengumpulan Data

Pada tahap ini, penulis melakukan pengumpulan data dan fakta yang

ada pada lokasi penelitian. Penulis melakukan observasi di dalam dome

pengeringan biji kopi selama 3 minggu dimulai dari tanggal 7 September

– 28 September 2017. Dengan pengumpulan data selama rentang waktu

tersebut, maka penulis dapat mengambil kesimpulan berupa suhu tetinggi

yang terjadi di dalam dome pengeringan tersebut.

Berikut hasil pengumpulan data oleh penulis.

1. Suhu dan kelembaban yang terjadi secara nyata di lokasi

penelitian

2. Pencatatan secara manual perubahan suhu dan kelembaban yang

terjadi di dalam dome

3. Fungsi kirim SMS dari Arduino sebagai notifikasi suhu melewati

batas. Dan juga fungsi SMS terhadap relay yang dipasang ke

Arduino.

4.3 Tahap Membangun Sistem

Merancang atau mendesain suatu sistem bisa didefinisikan sebagai tugas

yang fokus pada detail spesifikasi dari solusi berbasis komputer. Penulis

membuat sebuah flowchart atau alur kerja dari sistem pemantauan suhu

Page 72: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

56

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

berbasis Arduino dalam pengeringan biji kopi berbasis SMS Gateway. Gambar

flowchart sistem rancangan yang akan penulis buat dapat dilihat pada gambar

berikut.

Gambar 4.3 Flowchart Sistem Pemantauan Suhu Pengeringan Biji Kopi Berbasis

SMS Gateway

Page 73: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

57

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Selanjutnya penulis menyajikan UML untuk mempermudah penulis dan

sebagai dokumentasi perancangan sistem :

4.3.1 Perancangan Use Case

a. Use Case Diagram

Mendeskripsikan interaksi antara aktor dan kebutuhan

fungsional di dalam sistem yang dibuat.

Berikut ini merupakan use case diagram dari sistem usulan

Sistem Pemantauan Suhu Pengeringan Biji Kopi berbasis SMS

Gateway :

Gambar 4.4 Use Case Sistem Pemantauan Suhu Pengeringan Biji

Kopi

b. Use Case Scenario

Membuat tabel yang menjelaskan skenario dari diagram use

case yang ada. Use case scenario mendefinisikan apa yang

dilakukan oleh sistem ketika aktor mengaktifkan use case.

Struktur dari use case scenario ini terdiri dari:

Page 74: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

58

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

1. Nama use case

2. Aktor yang terlibat

3. Pre-condition yang penting bagi use case untuk memulai

4. Deskripsi rinci aliran kejadian yang mencakup :

• Main flow dari kejadian yang bisa dirinci lagi menjadi

sub flow dari kejadian (sub flow bisa dibagi lagi lebih

jauh menjadi sub flow yang lebih kecil agar dokumen

lebih mudah dibaca dan dimengerti)

• Alternative flow untuk mendefinisikan situasi

perkecualian

• Post-condition yang menjelaskan state dari sistem

setelah use case berakhir.

Selain beberapa hal yang disebutkan sebelumnya, dapat juga

memakai beberapa deskripsi tambahan lainnya untuk melengkapi

pendeskripsian yang dibuat. Setelah menjelaskan use case pada

bahasan sebelumya, maka berikut ini dijelaskan sepsifikasi use case

yang telah ditentukan.

Tabel 4.3 Use Case Input Kode Program

Use case name Input Kode Program

Use case id 1

Actor Admin

Description Use case ini mendeskripsikan kegiatan menginput

kode program ke mikrokontroler yang bertindak

sebagai sistem tertanam.

Pre-condition Melakukan koneksi dengan mikrokontroler

Typical course

of events

Actor action System Response

1. Melakukan koneksi

PC atau laptop dengan

mikrokontroler

1. Mikrokontroler

merespon “upload

telah berhasil” yang

ditampilkan di IDE

Page 75: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

59

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

2. Membuat kode

program di aplikasi

IDE mikrokontroler

3. Tekan tombol upload

Alternate

Course

Jika kode program masih terdapat kesalahan

penulisan, maka IDE tidak akan mengupload kode

program

Post-condition Mikrokontroler sudah bisa beroperasi

Tabel 4.4 Use Case Terima Notifikasi SMS

Use case name Terima Notifikasi SMS

Use case id 2

Actor Petani

Description Use case ini mendeskripsikan Petani mendapatkan

notifikasi SMS bahwa sistem mendeteksi suhu

ruangan melebihi ambang batas optimal

Pre-condition Nomor telepon petani sudah disisipkan di dalam

sistem

Typical course

of events

Actor action

1. Petani mengaktifkan handphone dan

mendapatkan jaringan telepon

2. Petani membaca SMS yang masuk

Post-condition Petani mengetahui bahwa suhu di dalam dome

pengeringan sudah melampaui ambang batas

Tabel 4.5 Use Case Menyalakan Exhaust Fan

Use case name Menyalakan Exhaust Fan

Use case id 3

Actor Petani

Page 76: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

60

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Description Use case ini mendeskripsikan kegiatan petani

mengaktifkan exhaust fan

Pre-condition Suhu pengeringan sudah melebihi ambang batas

Typical course

of events

Actor action System Response

1. Petani mengetikan

SMS sesuai perintah

Arduino ke nomor

yang sudah

disisipkan pada

Arduino Uno

2. Petani mengirimkan

SMS tersebut

1. Mikrokontroler akan

menyalakan exhaust fan

yang terpasang melalui

relay

Alternate Course

Sistem akan menampilkan suhu dan kelembaban

secara terus-menerus

Post-condition Suhu ruangan akan turun bersamaan dengan

masuknya hawa dingin dari luar melaui exhaust

fan

4.3.2 Perancangan Activity Diagram

Activity diagram memodelkan workflow proses bisnis dan

urutan aktivitas dalam sebuah proses. Diagram ini sangat mirip dengan

flowchart, karena memodelkan workflow dari satu aktivitas ke aktivitas

lainnya. Pada awal pemodelan, proses activity diagram berguna untuk

membantu memahami keseluruhan proses.

Berikut adalah gambar 4.5 sampai dengan 4.8 yang menjelaskan

activity diagram untuk masing-masing use case.

Page 77: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

61

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Gambar 4.5 Activity Diagram dari Use Case Input Kode Program

Aktifitas pada gambar 4.5 dilakukan oleh Admin, melakukan

input kode program ke mikrokontroler yang bertindak sebagai sistem

tertanam/ embedded system. Kode dibuat di dalam Arduino IDE sebagai

tempat untuk menjalankan fungsi di dalam Arduino. Jika barisan kode

yang dimasukkan salah maka kode tidak akan bisa dikirimkan ke

mikrokontroler. Jika kode program benar, maka mikrokontroler akan

memberikan respon “Upload telah berhasil”.

Page 78: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

62

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Gambar 4.6 Activity Diagram dari Use Case Terima Notifikasi SMS

Aktivitas pada gamabar 4.6 dilakukan oleh Pengguna, pengguna

yang berada jauh dari dome pengeringan biji kopi dapat menerima sms

secara langsugn apabila suhu dome pengeringan melebihi ambang batas

pengeringan yang optimal. Sehingga nanti pengguna dapat

memutuskan ingin melanjutkan pengeringan dengan suhu yang ada atau

menurunkan suhu secara bertahap.

Page 79: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

63

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Gambar 4.7 Activity Diagram dari Use Case Menyalakan Exhaust Fan

Aktivitas pada gambar 4.8 dilakukan oleh Pengguna, pengguna

dapat mengirimkan SMS ke sistem untuk menyalakan exhaust fan yang

sudah tersedia. Exhaust fan akan diaktifkan oleh relay yang berfungsi

sebagai pengatur jalannya arus listrik. Exhaust fan berguna untuk

memasukan udara dingin yang ada ke dalam dome pengeringan agar

suhu udara di dalam dapat turun dan pengeringan kembali optimal.

4.3.3 Perancangan Sequence Diagram

Sequence diagram menggambarkan interaksi antar objek di dalam

dan sekitar objek (termasuk pengguna, display dan sebagainya) berupa

message yang digambarkan terhadap waktu. Gambar 4.9 sampai Gambar

12 merupakan sequence diagram yang dikelompokkan berdasarkan

fungsinya:

Page 80: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

64

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

1. Sequence Diagram Input Kode Program

Gambar 4.8 Sequence Diagram untuk Input Kode Program

Pada sequence diagram gambar 4.9 menjelaskan interaksi Admin

dengan sistem dalam melakukan inisialisasi sistem yaitu input kode

program. Di mulai dari admin melakukan koneksi dengan

mikrokontroler, kemudian membuka aplikasi IDE mikrokontroler,

membuat kode di IDE tersebut dan melakukan upload kode program ke

mikrokontroler.

2. Sequence Diagram Terima Notifikasi SMS

Gambar 4.9 Sequence Diagram Terima Notifikasi SMS

Pada sequence diagram gambar 4.10 menjelaskan interaksi antara

petani dengan sistem yang diwakilkan oleh objek mikrokontroler, apabila

sistem mendeteksi suhu diatas batas maka sistem akan mengirimkan

notifikasi sms kepada petani.

Page 81: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

65

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

3. Sequence Diagram Menyalakan Exhaust Fan

Gambar 4.10 Sequence Diagram Menyalakan Exhaust Fan

Pada sequence diagram Gambar 4.11 menjelaskan interaksi petani

yang mengirimkan SMS kepada sistem untuk mengaktifkan exhaust fan

yang sudah terpasang. Setelah exhaust fan menyala, petani akan

mendapatkan notifikasi SMS bahwa exhaust fan telah nyala.

4.3.4 Blok Diagram

Gambar 4.11 Blok Diagram Perangkat Keras yang Digunakan

Page 82: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

66

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

4.4 Tahap Mengkodekan Sistem

Konstruksi hardware yang digunakan adalah sebagai berikut:

Gambar 4.12 Konstruksi Hardware

Penjelasan dari hubungan antar komponen adalah sebagai berikut :

1. Arduino merupakan otak dari sistem monitoring suhu yang memberikan

perintah logika terhadap seluruh komponen.

2. Modul DHT11 berfungsi sebagai input nilai suhu dan kelembaban yang

sedang dipantau.

3. Modul LCD berfungsi untuk menampilkan nilai suhu dan kelembaban yang

berasal dari Arduino dan Modul DHT11.

4. Modul Relay berfungsi untuk mengatur On/Off pada Exhaust Fan yang

diatur oleh perintah SMS.

5. Modul SIM800l berfungsi untuk memberi notifikasi SMS kepada petani

apabila suhu sudah melebihi threshold. Dan juga menerima perintah SMS

untuk menyalakan atau mematikan relay.

Page 83: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

67

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

4.4.1 Pengkodean Modul Sim800l

Berikut merupakan potongan kode untuk fungsi menjalankan Modul

GSM SIM800l sebagai inisiasi awal dari jalannya sistem. Dari SIM800l

ini nanti akan memberi notifikasi mengenai suhu yang melebihi threshold

ataupun notifikasi alat yang telah berkomunikasi dengan handphone.

#include <Wire.h>

#include <SoftwareSerial.h>

#include <gprs.h>

GPRS gprs;

void setup(){

Serial.beign(9600);

while(!Serial);

gprs.preInit();

delay(1000);

while(0 != gprs.init()) {

delay(1000);

Serial.print("init error\r\n");

//pesan di Serial Monitor jika proses init module GPRS Gagal

}

Serial.println("Init success...");

//pesan di Serial Monitor jika proses init module GPRS Sukses

lcd.clear();

lcd.setCursor(0, 0);

lcd.print("SIM Connected");

delay(1000);

Arduino memanggil library Wire.h dan SoftwareSerial.h untuk

menentukan insialisasi yang akan digunakan oleh library gprs.h.

Kemudian Arduino mengecek jalur komunikasi Serial untuk gprs.

Apabila modul tidak terdeteksi maka akan menampilkan pesan “init

error” kemudian, apabila modul berhasil terdeteksi akan menampilkan

pesan “init success” pada Serial Monitor. Dan akan menampilkan “SIM

Connected” pada LCD.

Page 84: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

68

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

4.4.2 Pengkodean DHT11

Berikut adalah potongan kode untuk fungsi modul DHT11. Pada awal

insialisasi harus ditentukan pin yang akan digunakan modul DHT11,

penulis menggunakan pin 6 untuk modul ini.

#include <dht.h>

#define DHT11_PIN 6

dht DHT;

int ack;

void setup()

{

Serial.begin(9600);

ack=0;

int chk = DHT.read11(DHT11_PIN);

switch (chk)

{

case DHTLIB_ERROR_CONNECT:

ack=1;

break;

}

return ack;

void loop()

{

Serial.print("Temperature(°C) = ");

Serial.println(DHT.temperature);

Serial.print("Humidity(%) = ");

Serial.println(DHT.humidity);

delay(2000);

}

Arduino memanggil library dht.h untuk menjalankan modul

DHT11. Dalam pengkodean tersebut, terlihat bahwa sebelum melakukan

loop untuk pemantauan suhu dan kelembaban, library mengecek

keberadaan modul terhadap pin Arduino. Apabila modul tidak ada maka

modul tidak akan dijalankan.

Page 85: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

69

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

4.4.3 Pengkodean Cek Temperatur

void cekTempt()

{

int waktu =0; //delay

if(DHT.temperature>=th)

{

lcd.setCursor(0, 0);

lcd.print("Temp: ");

lcd.print(DHT.temperature);

lcd.print(" C");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("Humidity: ");

lcd.print(DHT.humidity);

lcd.print("%");

delay(2000);

Serial.println("Sending SMS......");

gprs.sendSMS("087780450799","Suhu sudah melebihi 40°C,

Ketik EXHAUST ON untuk menyalakan Exhaust!");

gprs.sendSMS("087780450799","Suhu sudah melebihi 40°C,

Ketik EXHAUST ON untuk menyalakan Exhaust!");

delay(1000);

Serial.println("Message is sent");

// delay(60000);

while(waktu<=60000*15){ //15 menit

delay(1000);

waktu++;

printTemp();

}

}

else{

printTemp();

}

}

Fungsi cekTempt() berguna untuk mengecek pemantauan suhu

yang sedang terjadi. Apabila suhu melebihi threshold yang sudah

diatur, maka Arduino akan menjalankan kode kirim SMS ke nomor

Page 86: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

70

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

yang telah didaftarkan untuk memberikan notifikasi bahwa suhu

sudah melebihi threshold. Fungsi tersebut akan terus looping selama

15 menit sekali apabila suhu masih terus melebihi threshold.

4.4.4 Pengkodean SMS Relay

void smsRelay()

{

pinMode (Relay1 , OUTPUT); digitalWrite (Relay1, HIGH);

char currentLine[500] = "";

int currentLineIndex = 0;

bool nextLineIsMessage = false;

digitalWrite(Relay1, StatRelay1);

if(gprs.serialSIM800.available()){

char lastCharRead = gprs.serialSIM800.read();

if(lastCharRead == '\r' || lastCharRead == '\n'){

String lastLine = String(currentLine);

if(lastLine.startsWith("+CMT:")){

Serial.println(lastLine);

nextLineIsMessage = true;

} else if (lastLine.length() > 0) {

if(nextLineIsMessage) {

Serial.println(lastLine);

// ########## MEMBACA KONTEN SMS DAN MENCARI+MENGARTIKAN

KONTEN SMS KE PROGRAM #########

if(lastLine.indexOf("Relay1 ON") >= 0){

StatRelay1 = ON;

Serial.println("Relay1 DINYALAKAN");

gprs.sendSMS("087780450799","Relay1 DINYALAKAN");

}

else if(lastLine.indexOf("Relay1 OFF") >= 0) {

StatRelay1 = OFF;

Serial.println("Relay1 DIMATIKAN");

gprs.sendSMS("087780450799","Relay1 DIMATIKAN");

}

Page 87: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

71

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

nextLineIsMessage = false;

}

}

for(int i = 0; i < sizeof(currentLine); ++i ) {

currentLine[i] = (char)0;

}

currentLineIndex = 0;

}

else {

currentLine[currentLineIndex++] = lastCharRead;

}

}

}

Fungsi diatas berguna untuk menyalakan relay melalui SMS,

karakter SMS yang diterima oleh Arduino akan diterjemahkan

berdasarkan indeks karakter huruf. Apabila huruf tersebut cocok dengan

inisialisasi di awal, maka Relay akan menyala dan berlaku juga

sebaliknya.

4.5 Tahap Menguji Sistem

4.5.1 Pengujian Mandiri (Black Box Testing)

Tabel 4.6 Pengujian Mandiri

No Modul Prasyarat Hasil yang

diharapkan

Hasil uji

coba

1 Terhubung dengan

koneksi provider

Adanya jaringan

yang terdeteksi di

tempat tersebut

Efektif dan

efisien

OK

2 Jarak pengontrolan

dengan alat tidak

tebatas dan hanya

Adanya sinyal

provider

Mikrokontroler

dapat dengan

mudah diakses

OK

Page 88: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

72

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

dibatasi oleh sinyal

provider

3 Mengirim peringatan

notifikasi SMS dari

mikrokontroler ke

handphone user

Membutuhkan

koneksi jaringan

seluler

SMS masuk ke

handphone

petani

OK

4 Mikrokontroler

mengirimkan data

suhu over melalui

SMS

Sensor mendeteksi

suhu melewati

threshold

Mengirim

pesan SMS

OK

5 User SMS ke

mikrokontroler untuk

menyalakan Exhaust

Fan

Petani ingin agar

suhu pengeringan

stabil

Exhaust Fan

menyala.

OK

4.5.2 User Acceptance Testing (UAT)

Selain melakukan metode pengujian mandiri (blackbox), penulis

melakukan pengujian aplikasi menggunakan metode User Acceptance

Testing. Dalam metode UAT sistem diuji langsung oleh Bapak Yosep

selaku petani sekaligus prosesor biji kopi di daerah Lembang, Kab.

Bandung Barat.

Pada tahap ini, apabila hasil pengujian tidak sesuai dengan kebutuhan

user maka terjadi proses pengulangan/iterasi ke tahap awal, yaitu tahap

komunikasi dan seterusnya.

Page 89: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

73 UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

BAB V

HASIL DAN PEMBAHASAN

5.1 Hasil

5.1.1 Pembangunan Prototipe

Berikut ini adalah hasil pembangunan prototipe yang penulis lakukan

menggunakan Arduino Uno.

Gambar 5.1 Pemodelan Prototype Alat

Bahan yang digunakan adalah strawboard agar mudah dibentuk

seperti balok dan mudah dilipat. Selain itu pemilihan bahan

menggunakan material tersebut karena cukup tebal dan tahan terhadap

air dalam skala kecil. Alat difungsikan di dalam dome pengeringan biji

kopi dalam waktu 28 hari dan berjalan dengan lancar tanpa ada kendala

Page 90: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

74

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

teknis yang berarti. Gambar 5.2 menunjukan alat yang sedang berjalan di

dalam dome sesuai dengan fungsinya.

Gambar 5.2 Alat yang Berjalan pada Dome Pengeringan Biji Kopi

5.1.2 Hasil Pemantauan Suhu Pengeringan Biji Kopi

Berdasarkan pembahasan sebelumnya yang telah dijelaskan, bahwa

monitoring/pemantauan adalah suatu keadaan untuk memberikan

informasi tentang status dan kecenderungan pengukuran dan evaluasi

yang diselesaikan berulang dari waktu ke waktu, pemantauan yang

penulis lakukan bertujuan untuk melihat bagaimana perubahan suhu

pengeringan biji kopi. Sistem monitoring ini berhubungan dengan suhu

yang sedang terjadi di dalam dome dengan menggunakan Arduino Uno

serta dihubungkan melalui SMS Gateway kepada petani. Berdasarkan

kebutuhan penelitian yang sudah dilakukan, meliputi wawancara dan

observasi kepada Bapak Yosep maka diketahui dan disimpulkan bahwa

sistem akan membantu para prosesor kopi yang mengeringkan biji kopi

Page 91: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

75

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

di dalam dome pengeringan agar lebih stabil suhu pengeringannya.

Berikut ini adalah hasil pemantauan suhu pengeringan dari tanggal 1

September 2017 – 28 September 2017 (dalam 7 hari) :

Gambar 5.3 Monitoring Suhu Tanggal 1-7 September 2017

Gambar 5.4 Monitoring Suhu Tangga 8-14 September 2017

05

101520253035404550

Suh

u (

C)

Waktu

Monitoring Suhu1 - 7 September 2017

1-Sep-17 2-Sep-17 3-Sep-17 4-Sep-17

5-Sep-17 6-Sep-17 7-Sep-17

05

101520253035404550

Suh

u (

C)

Waktu

Monitoring Suhu8 - 14 September 2017

8-Sep-17 9-Sep-17 10-Sep-17 11-Sep-17

12-Sep-17 13-Sep-17 14-Sep-17

Page 92: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

76

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Gambar 5.5 Monitoring Suhu Tanggal 9-21 September 2017

Gambar 5.6 Monitoring Suhu Tanggal 22-28 September 2017

Dari hasil pemantauan suhu diatas yang penulis lakukan selama 4

minggu, rata-rata suhu tertinggi berada pada pukul 13.00 sampai 14.00.

Pada saat waktu ini panas yang berada di dalam dome pengeringan sudah

terkumpul dari pagi hari serta matahari yang berada di waktu ini sangat

05

101520253035404550

Suh

u (

C)

Waktu

Monitoring Suhu15 - 21 September 2017

15-Sep-17 16-Sep-17 17-Sep-17 18-Sep-17

19-Sep-17 20-Sep-17 21-Sep-17

05

101520253035404550

Suh

u (

C)

Waktu

Monitoring Suhu22 - 28 September 2017

22-Sep-17 23-Sep-17 24-Sep-17 25-Sep-17

26-Sep-17 27-Sep-17 28-Sep-17

Page 93: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

77

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

terik diantara waktu-waktu lainnya. Hal inilah yang menyebabkan suhu

di dalam ruangan menjadi tinggi, selain itu suhu tinggi seperti ini juga

yang apabila didiamkan akan menjadi semakin tinggi dan menyebabkan

biji kopi menjadi rusak. Jika suhu melebihi 40℃ maka sistem akan

otomatis memberikan notifikasi kepada petani untuk menyalakan

exhaust fan yang sudah terpasang di dalam dome. Berikut adalah contoh

screenshot SMS yang dikirim dari sistem ke handphone petani :

Gambar 5.7 Contoh Screenshot SMS Sistem

Pada dasarnya, Arduino Uno sebagai alat atau otak dari sistem yang

dikembangkan, alat ini bertugas untuk memproses seluruh kegiatan

sistem. Arduino Uno membutuhkan input dari sensor DHT11 untuk

mendapatkan data suhu dalam bentuk digital. Selain itu ada juga modul

SIM800l yang berfungsi sebagai Gateway untuk melakukan SMS agar

bisa berkomunikasi dengan Arduino Uno. Relay yang tersambung oleh

Arduino Uno juga dikoneksikan dengan SMS agar fungsi dari relay

tersebut bisa berjalan sebagaimana kebutuhan yang telah

diimplementasikan. Arduino Uno menggunakan power source DC 9V

1.0A agar fungsi dari seluruh modul dan juga Arduino sendiri dapat

berfungsi dengan baik untuk melakukan proses monitoring.

Page 94: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

78

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

5.1.3 Hasil Pemantauan Daya pada Dome Pengeringan Biji Kopi

Dari hasil pemantauan diatas, maka penulis juga melakukan

perhitungan untuk mendapatkan daya alat yang berada di dalam dome

pengeringan. Penulis melakukan percobaan pada alat yang waktunya

terbagi menjadi 3, yaitu pagi, siang, dan sore. Penulis mencoba

melakukan keefektifan alat yang penulis buat untuk melihat hasilnya.

Penulis memantau berapa lama waktu yang dubutuhkan untuk penurunan

suhu di dalam dome sebesar 1℃ pada setiap sesi. Sebelumnya, penulis

akan melakukan penghitungan secara teoritis untuk mendapatkan daya

dan waktu penurunan suhu di dalam dome.

Pada spesifikasi exhaust fan yang penulis gunakan memiliki daya

sedot 2.9 m3/menit, sedangkan dome memiliki volume sebesar 225 m3.

Setelah dijabarkan akan menjadi :

𝑤 = 2.9 𝑚3/𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡 (5.1)

𝑣 = 225𝑚3 (5.2)

Maka penulis menggunakan rumus persamaan transfer kalor

sehingga didapat :

𝑄 = 𝑚. 𝑐. ∆𝑇 (5.3)

Dimana Q merupakan Kalor, m merupakan Massa Benda, c

merupakan Koefisien Panas, dan ΔT adalah Perubahan Suhu dalam

Kelvin/Celcius. Karena pada hal ini penulis menggunakan energi kalor

untuk mencari maka selanjutnya menggunakan rumus.

𝑄 = 𝜌. 𝑣. 𝑐. ∆𝑇 (5.5)

𝑄

𝑡= 𝜌. 𝑤. 𝑐. ∆𝑇 (5.6)

𝑄

𝑡=

1.2𝑘𝑔

𝑚3.

2.9𝑚3

𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡.

1𝑘𝐽

℃. 1℃ (5.7)

𝑄

𝑡= 3.48

𝑘𝐽

𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡 (5.8)

Dari persamaan (5.8) diatas maka didapatkan bahwa daya exhaust fan

adalah 3.48 kJ/menit. Karena penulis telah mendapatkan daya per menit

Page 95: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

79

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

yang ada pada exhaust, maka penulis akan menggunakan persamaan

yang sama untuk mendapatkan waktu penurunan suhu dome sebesar 1℃.

𝑄 = 𝑚. 𝑐. ∆𝑇 (5.9)

Karena yang penulis cari perubahan suhu per satuan waktu, maka

masing-masing persamaan dibagi dengan t dan menjadi :

𝑄

𝑡=

𝑚.𝑐.∆𝑇

𝑡 (5.10)

𝑄

𝑡= 𝑚. 𝑐.

∆𝑇

𝑡 (5.11)

Dari persamaan 5.11 maka penulis dapat melanjutkan dengan

memasukan seluruh elemen angka yang telah diketahui yaitu :

3.48𝑘𝐽

𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡= 1,2

𝑘𝑔

𝑚3. 225𝑚3. 1

𝑘𝐽

𝑘𝑔℃.∆𝑇

𝑡

∆𝑇

𝑡=

3.48𝑘𝐽

𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡

270𝑘𝐽

= 0.012℃

𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡 (5.12)

Dari hasil perhitungan diatas maka didapatkan penurunan suhu

sebesar 1℃ dalam kondisi tertutup adalah 0.012 ℃/menit. Berdasarkan

hal tersebut berarti alat yang digunakan dapat menurunkan suhu 1℃

selama 1 jam 23 menit 20 detik. Hasil tersebut adalah perhitungan secara

teoritis apabila ruangan dome dalam keadaan terisolasi. Tetapi karena

penulis melakukan pemantauan pada ruangan aslinya yang terpengaruh

oleh matahari, udara, iklim sekitar, maka saat penulis melakukan

percobaan didapatkan hasil sebagai berikut :

Tabel 5.1 Waktu Penurunan Suhu Dome

No Sesi Waktu yang

Dibutuhkan

Penurunan Suhu

(℃/menit)

1 Pagi (Pukul 9.00) 52 menit 0.019

2 Siang (Pukul 12.00) 97 menit 0.010

3 Sore (Pukul 16.00) 60 menit 0.016

Page 96: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

80

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Kemudian penulis mencari pengaruh daya dari sekitar dome,

selanjutnya akan disebut dengan (𝑃𝐿𝑢𝑎𝑟) yang terpapar dalam 3 sesi

tersebut untuk mengetahui rata-rata daya luar yang terjadi di dalam dome

pengeringan biji kopi. Dengan menggunakan rumus transfer kalor pada

persamaan (5.9), maka di dapat daya matahari adalah sebagai berikut :

−∆𝑇

𝑡=

𝑃+𝑃𝐿𝑢𝑎𝑟

𝑚.𝑐 (5.13)

Berdasarkan persamaan 5.13, maka penulis mendapatkan hasil untuk

(𝑃𝐿𝑢𝑎𝑟) adalah :

Tabel 5.2 Pengaruh Daya Luar Terhadap Dome

No Sesi 𝑷𝑳𝒖𝒂𝒓 (kJ/menit)

1 Pagi (Pukul 09.00) -1.65

2 Siang (Pukul 12.00) 0.78

3 Sore (Pukul 16.00) -0.84

Pada tabel 5.2 untuk pagi dan sore hari ada operasi minus di depan

angka yang berarti bahwa pengaruh daya luar terhadap dome kecil karena

iklim di luar lebih dingin daripada suhu yang ada di dalam dome begitu

juga sebaliknya.

5.1.4 Hasil Kepekaan Sensor DHT11

Dalam tahap ini penulis juga membandingkan kepekaan sensor yang

digunakan, yaitu DHT11 dengan Termometer analog jarum. Berikut

adalah tabel perbandingan spesifikasi kedua alat:

Tabel 5.3 Perbandingan DHT11 dengan Termometer Bimetal

Variabel DHT11 Termometer Bimetal

Rentang Pengukuran 0-50℃ 0-100℃

Ketepatan Pengukuran ±2℃ <1℃ (10-32℃) <=1.9 diatas 33℃

Voltase Berjalan 3.5-5.5V -

Page 97: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

81

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Perbandingan antara kedua alat pengukur suhu tersebut cukup

signifikan yaitu ±2℃. Hal tersebut dikarenakan sensor yang terdapat

pada DHT11 pembacaan suhunya berbeda dengan thermometer bimetal.

Rentang waktu yang dihasilkan oleh kedua alat untuk menaikan suhu

sebesar 1℃ tidak terlalu jauh bedanya sekitar 30 detik. Berikut adalah

gambar kedua termometer ketika sedang diuji lapangan.

Gambar 5.8 Perbandingan Suhu DHT11 dan Termometer Bimetal

Page 98: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

82 UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

5.1.5 User Acceptance Testing

Pada tahap ini meliputi pengujian alat secara keseluruhan yang dicoba oleh tiga petani, yaitu Bapak Yosep, Bapak Ikin,

dan Bapak Amir sebagai user-nya.

Tabel 5.4 User Acceptance Testing Pak Yosep

User Acceptance Testing

Tanggal Uji : 8 September 2017

Penguji : Bapak Yosep

No Test Case Langkah Pengujian Hasil Yang Diharapkan Hasil Aktual Keterangan

1 Notifikasi SMS 1. Mengaktifkan

Mikrokontroler

2. Menunggu suhu ruangan

melebihi threshold

Mikrokontroler akan

mengirimkan Notifikasi

SMS kepada petani apabila

melebihi threshold

Sesuai yang

diharapkan

Petani berhasil

mendapatkan

notifikasi SMS

melalui SMS

Gateway

2 Menyalakan

Exhaust

1. Mengaktifkan

Mikrokontroler

2. Mengirim perintah SMS

ke mikrokontroler untuk

menyalakan exhaust fan

Exhaust fan akan menyala

melalui relay apabila SMS

telah diterima oleh SMS

Gateway yang ada pada

mikrokontroler.

Sesuai yang

diharapkan

Petani berhasil

menyalakan

exhaust fan

melalui SMS

Gateway

Page 99: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

83

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Tabel 5.5 User Acceptance Testing Pak Ikin

User Acceptance Testing

Tanggal Uji : 15 September 2017

Penguji : Bapak Ikin

No Test Case Langkah Pengujian Hasil Yang Diharapkan Hasil Aktual Keterangan

1 Notifikasi SMS 1. Mengaktifkan

Mikrokontroler

2. Menunggu suhu ruangan

melebihi threshold

Mikrokontroler akan

mengirimkan Notifikasi

SMS kepada petani

apabila melebihi

threshold

Sesuai yang

diharapkan

Petani berhasil

mendapatkan

notifikasi SMS

melalui SMS

Gateway

2 Menyalakan

Exhaust

1. Mengaktifkan

Mikrokontroler

2. Mengirim perintah SMS

ke mikrokontroler untuk

menyalakan exhaust fan

Exhaust fan akan

menyala melalui relay

apabila SMS telah

diterima oleh SMS

Gateway yang ada pada

mikrokontroler.

Sesuai yang

diharapkan

Petani berhasil

menyalakan

exhaust fan

melalui SMS

Gateway

Page 100: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

84

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Tabel 5.6 User Acceptance Testing Pak Amir

User Acceptance Testing

Tanggal Uji : 22 September 2017

Penguji : Bapak Amir

No Test Case Langkah Pengujian Hasil Yang Diharapkan Hasil Aktual Keterangan

1 Notifikasi SMS 1. Mengaktifkan

Mikrokontroler

2. Menunggu suhu ruangan

melebihi threshold

Mikrokontroler akan

mengirimkan Notifikasi

SMS kepada petani

apabila melebihi

threshold

Sesuai yang

diharapkan

Petani berhasil

mendapatkan

notifikasi SMS

melalui SMS

Gateway

2 Menyalakan

Exhaust

1. Mengaktifkan

Mikrokontroler

2. Mengirim perintah SMS

ke mikrokontroler untuk

menyalakan exhaust fan

Exhaust fan akan

menyala melalui relay

apabila SMS telah

diterima oleh SMS

Gateway yang ada pada

mikrokontroler.

Sesuai yang

diharapkan

Petani berhasil

menyalakan

exhaust fan

melalui SMS

Gateway

Page 101: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

85

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

5.2 Pembahasan

Setelah dikembangkan sistem sesuai dengan metode yang telah

dijelaskan pada Bab 3, digunakan metode pengumpulan data dengan jenis data

primer dan sekunder. Data primer didapatkan melalui studi lapangan dan data

sekunder didapatkan melalui studi pustaka. Studi pustaka melalui literatur

sejenis, buku, dan e-book. Studi lapangan dilakukan dengan metode observasi

dan wawancara. Berikut adalah pembahasan dari metode-metode tersebut.

5.2.1 Data Primer

Pada tahapan pengumpulan data, penulis melakukan studi

lapangan berupa observasi dan wawancara.

a. Observasi

Proses observasi dilakukan pada tanggal 1-28 September 2017

di Dome pengeringan biji kopi milik Bapak Yosep selaku petani

dan prosesor biji kopi. Observasi berfokus pada pemantauan suhu

ruangan dome pengeringan serta respon sistem terhadap suhu di

dome tersebut.

Suhu ruangan di dalam dome meningkat secara cepat

dibandingkan suhu luar ruangan. Hal tersebut menunjukan bahwa

iklim buatan yang dibangun untuk mempercepat proses

pengeringan biji kopi berjalan dengan baik. Selain itu, biji kopi

yang terjaga dari kelembaban berlebih akan membuat hasil akhir

produk kopi lebih baik.

Dari hasil observasi yang penulis lakukan, didapatkan bahwa

suhu tertinggi ada pada pukul 13.00-14.00, hal ini disebabkan oleh

hawa panas yang sejak pagi ada sudah berkumpul di dalam ruang

pengeringan. Fungsi notifikasi dan koneksi terhadap relay pada

saat suhu melebihi threshold juga berfungsi dengan baik sesuai

yang diharapkan oleh penulis dan Bapak Yosep.

Page 102: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

86

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

b. Wawancara

Wawancara dilakukan secara langsung dengan petani

sekaligus prosesor kopi yang sangat berpengalaman di dunia kopi

terkait dengan permasalahan pengeringan biji kopi di dalam dome

pengeringan biji kopi. Bapak Yosep merupakan pelaku usaha tani

dan prosesor kopi di daerah Kec. Lembang, Kab. Bandung Barat

yang sudah lama berada di dalam dunia kopi. Wawancara

dilakukan untuk memenuhi kelengkapan dalam pembuatan alat

yang dilakukan penulis. Detail hasil wawancara dapat dilihat pada

lampiran.

Secara umum diketahui bahwa permasalahan yang dialami

oleh Pak Yosep adalah masalah suhu pengeringan kopi yang

merupakan salah satu penyebab ketidakkonsistenan rasa kopi

yang telah beliau proses. Oleh karena itu, diperlukan adanya

sistem yang dapat memberikan notifikasi secara langsung apabila

suhu melewati batas optimal pengeringan. Dan sebagai

konklusinya dibutuhkan juga exhaust fan untuk mengatur aliran

udara di dalam dome dan mengatur suhu untuk berada tetap di

suhu optimal.

5.2.2 Data Sekunder

5.2.2.1 Studi Pustaka

Penulis menggunakan beberapa sumber studi pustaka, yaitu

buku, ebook dan halaman website.

a. Buku

Buku cetak yang penulis gunakan adalah Panduan Budidaya

Kopi Arabika dan Robusta oleh Pudji Rahardjo (2012) dan

Software Engineering A Practitioner's Approach oleh Roger

S. Pressman (2010).

Page 103: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

87

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

b. Ebook

Penulis menggunakan ebook yang berhubungan dengan

Arduino, Kopi, dan SMS Gateway. Ebook yang penulis

gunkan meliputi, Getting Started with Arduino oleh

Massimo Banzi (2012), Budidaya dan Pasca Panen Kopi

Bambang Prastowo (2010). Untuk daftar lengkap ebook

yang penulis gunakan dapat dilihat pada daftar pustaka.

Page 104: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

88

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

5.2.2.2 Studi Literatur

Dalam melakukan penelitian, penulis menggunakan perbandingan skripsi. Berikut adalah hasil dari perbandingan studi

literatur tersebut:

Tabel 5.7 Tabel Studi Literatur

No Penulis dan Lembaga Tahun Judul Kelebihan Kekurangan

1 Raida Agustina, Hendri Syah,

Ryan Moulana – Universitas

Syah Kuala

2016 Karakteristik Pengeringan Biji

Kopi dengan Pengering Tipe

Bak dengan Sumber Panas

Tungku Sekam Kopi dan

Kolektor Surya

Menggunakan iridiasi surya

untuk mempercepat proses

pengeringan pada kopi

1. Belum menggunakan

otomasi sistem

mikrokontroler Arduino uno

2. Tidak ada notifikasi apabila

suhu melebihi batas suhu

pengeringan

2 Imam Santoso, R. Rizal

Isnanto, Achmad Chaerodin

2008 Sistem Monitoring Suhu

Berbasis Web Dengan Akuisisi

Data

Melalui Port Paralel Pc

1. Monitoring suhu secara

online

2. Akuisisi data dapat

secara langsung

Tidak adanya notifikasi suhu

yang melebihi batas

pengeringan

Page 105: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

89

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

3 Xu Wang – International

Journal of Computer,

Consumer, and Control (IJ3C)

2014 Temperature and Humidity

Monitoring System Based on

GSM Module

1. Menggunakan modul

GSM yang lebih baik

dalam penggunaannya

2. Hasil output dari sistem

tersebut baik

Belum ada perintah dari sms ke

alat untuk mengaktifkan relay.

Page 106: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

90 UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Berdasarkan literatur sejenis pada tabel di atas, penulis mencoba

melengkapi kekurangan yang ada pada penelitian di atas kemudian

menjadi nilai tambah untuk penelitian ini dibanding penelitian

sebelumnya:

1. Sistem ini dibuat berdasarkan kebutuhan petani secara langsung

2. Penggunaan sistem hanya menggunakan sensor DHT11

3. Pengumpulan data dilakukan selama 4 minggu dan data tersebut

diketahui titik suhu tertinggi di dalam dome pengeringan

4. Perintah SMS ke relay untuk mengatur aliran udara di dalam

sehingga dapat menurunkan suhu

Page 107: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

91 UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

BAB VI

KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan

Berdasarkan pembahasan yang sudah diuraikan, maka dapat ditarik

kesimpulan sebagai berikut:

1. Sistem pemantauan suhu pengeringan biji kopi terdiri dari beberapa

hardware seperti sensor DHT11, modul GSM SIM800l, dan relay yang

terhubung dengan mikrokontroler Arduino Uno sebagai pusat kendali.

Selanjutnya modul GSM SIM800l sebagai gateway antara petani dengan

sistem untuk berkomunikasi yang sudah diatur, yaitu memberi notifikasi

suhu dan menyalakan exhaust fan melalui relay yang dijalankan oleh

Arduino Uno.

2. Alat penulis hanya berguna untuk simulasi saja, karena membutuhkan

beberapa exhaust fan atau menggunakan exhaust fan dengan daya yang

tinggi untuk mencapai hasil penurunan suhu yang optimal.

3. Kelembaban yang ada di dalam ruangan pengeringan kopi sudah stabil

sehingga tidak perlu menggunakan parameter kelembaban.

4. Sistem akan secara otomatis melakukan pengiriman SMS apabila suhu di

dalam ruangan pengeringan biji kopi melebihi atau sama dengan 40℃.

6.2 Saran

Setelah dilakukan pengembangan Sistem Pemantauan Suhu

Menggunakan Arduino Uno dalam Pengeringan Biji Kopi Berbasis SMS

Gateway ini, terdapat beberapa saran untuk pembaca dan pengembang

selanjutnya. Berikut adalah saran dari penulis, yaitu:

1. Dalam pengembangan selanjutnya agar digunakan sensor suhu dan

kelembaban yang lebih akurat dan range suhu lebih tinggu lagi agar

penggunaan alat bisa lebih luas lagi.

Page 108: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

92

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

2. Untuk pengembangan selanjutnya disarankan untuk membuat sebuah

aplikasi mobile yang lebih baik, seperti android, iOS, atau sistem operasi

mobile lainnya.

Page 109: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

93

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

DAFTAR PUSTAKA

A.S, Rosa & M. Shalahuddin. 2011. Modul Pembelajaran Rekayasa Perangkat Lunak

(Terstruktur dan Berorientasi Objek). Bandung: Modula.

Arduino,2015. Arduino Introduction. [Online] Tersedia :

http://www.arduino.cc/en/guide/introduction [15 September 2017].

Banzi, Massimo. 2011. Getting Started with Arduino. California: O'Reilly

Media,inc.

Cahyono, Bambang. 2012. Sukses Berkebun Kopi. Penerbit Mina: Jakarta.

Danarti dan Najayati, S. 2004. Kopi : Budidaya dan Penanganan Pasca Panen.

Penebar Swadaya: Jakarta.

Frey, Adam. 2013. Connecting and Breadboarding. http://www.arduino-info.

wikispaces.com. Diakses pada 15 September 2017.

Haviluddin. 2011. Memahami Penggunaan UML (Unified Modeling

Language).https://informatikamulawarman.files.wordpress.com/2011/10/01-

jurnal-informatika-mulawarman-feb-2011.pdf diunduh pada 27 Mei 2017

Houde, Stephanie & Hill, Charles. 2004. What do Prototypes Prototypes?. Usa:

Apple Computer,Inc.

Ichwan, M. Winarno Sugeng dan Agus Brata. 2012. Perancangan Dan

Implementasi Prototype Sistem Realtime Monitoring Performa Server.

Jurnal Informatika Vol. 3, No. 2, Mei – Agustus 2012.

Jatmiko, Pryio. 2015. Pengenalan Komponen Industri: Part,PLC dan Touchscreen.

Volume 1 dari Electric 1 Priyo Jatmiko. Kartanagari.

Jeperson Hutahaean. 2014. Konsep Sistem Informasi. Yogyakarta: Deepublish.

Page 110: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

94

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Kadir, Abdul. 2012. Panduan Praktis Mempelajari Aplikasi Mikrokontroler dan

Pemrogramannya menggunakan Arduino. Edisi pertama. CV Andi Offset:

Yogyakarta.

Mardiani, Gentisya Tri. 2013. Sistem Monitoring Data Aset dan Inventaris PT

TELKOM Cianjur Berbasis Web. Jurnal Ilmiah Komputer dan Informatika

(KOMPUTA) Vol. 2 No. 1.

Pressman, Roger S. 2010.software Engineering A Practitioner's Approach seventh

Edition. New York: Mc Graw Hill higher Education.

Rizky, S. (2011). Konsep Dasar Rekayasa Perangkat Lunak. In Konsep Dasar

Rekayasa Perangkat Lunak. Jakarta: Prestasi Pustaka.

Seedstudio, 2015. GPRS Shield V2.0 [Online] Tersedia: http://www.seeedstudio.com

/wiki/GPRS_Shield_V2.0 [ 15 September 2017]

Simarmata, Janner. 2011. Rekayasa Perangkat Lunak. Yogyakarta: ANDI OFFSET.

Standar Nasional Indonesia (SNI). 2008. Biji Kopi. SNI 01-2907-2008.

Sudaryono, Suryo Guritno dan Untung Rahardja. 2011. Theory and Application of

IT Research Metodologi Penelitian Teknologi Informasi. Yogyakarta: Andi.

Syakir, M. 2010 . Budidaya dan Pasca Panen Kopi. Pusat Penelitian dan

Pengembangan Perkebunan: Bogor

Widodo, Prabowo Pudjo & Herlawati. 2011. Menggunakan UML. Bandung:

INFORMATIKA.

Yahmadi, Mudrig. 2007. Rangkaian Perkembangan dan Permasalahan Budidaya &

Pengolahan Kopi di Indonesia. PT Bina Ilmu Offset: Jawa Timur.

Page 111: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

95 UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

LAMPIRAN

Lampiran 1 – Hasil Wawancara

Waktu : Senin, 4 Spetember 2017 Pukul 13.00 WIB

Interviewee : Bapak Yosep (Pemilik Kebun Kopi dan Pengolahan Biji Kopi)

1. Biji kopi dengan proses apa saja yang bapak proses disini?

Jawab : Proses saya tergantung permintaan pelanggan, misal kopi caturra

komando biasanya saya bikin honey process, Ada yang wash process saya proses

juga. Kalo cuaca lagi bagus biasanya saya proses natural untuk bijinya dan saat

pengeringan lama asal jangan sampai kulit pearchmentnya pecah.

2. Berapakah jumlah kadar air untuk setiap biji kopi yang dikeringkan?

Jawab : Karena kita belum bisa bikin wet hulling jadi kita bikin pre hulling

biasanya sekitar 10%. Karena kalau dibuat 13-14% biasanya pas di hulling jadi

rusak biji kopinya.

3. Berapakah suhu optimal untuk pengeringan biji kopi di dalam dome?

Jawab : Ada yang bilang suhu pengeingan antara 40-43. Tapi kalo diikutin terus

kan cost yang dikeluarkan tinggi dan saya juga tidak mengerti.

4. Berapakah ukuran dome yang bapak miliki? Dan apa kelebihannya?

Jawab : Dome ini ukurannya 9m x 15m. Lumayan bisa muat 500kg buat

pengeringan. Salah satunya dan lagi kita juga bisa control di dalam sini saat

hujan pun tidak perlu repot menggulung terpal seperti pengeringan diluar dome.

Dan biji yang dikeringkan di dalam sini tidak mudah over fermented, karena

kalau digulung saat ada di dalam terpal biji kopi terfermentasi.

Page 112: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

96

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

5. Apakah penggunakan kipas di dalam dome untuk penurunan suhu bisa

mempengaruhi suhu pengeringan di dalam dome nanti?

Jawab : Kalau untuk dome ini sendiri saya kurang mengerti langsung karena

belum pernah dicoba di dalam dome ini. Tapi kalo misalnya mau dicoba bisa

saja karena banyak juga pendapat bahwa biji kopi yang dikeringkan jangan

sampai kulit pearchment nya pecah atau retak karena dapat mempengaruhi rasa

kopi.

6. Apakah diperlukan sebuah alat yang dapat mengukur suhu di dalam dome ini

yang apabila terjadi suhu lebih dapat mengirimkan SMS ke handphone bapak

agar bapak bisa siap-siap untuk control di dalam dome?

Jawab : Iya perlu dicoba saja nanti di dalam dome. Beberapa lama alatnya

dipasang dan diteliti perubahan suhunya juga.

7. Artinya, untuk kondisi panas yang sangat berpengaruh terhadap pengeringan

dibandingkan udara dingin ya pak?

Jawab : Iya betul, justru panas yang lebih berpengaruh makanya boleh ditaruh

exhaust untuk memasukan udara dingin dari luar untuk menurunkan suhu di

dalam apabila suhu tinggi.

Page 113: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

97

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Lampiran 2 – Kode Program Arduino

Arduino

#include <Wire.h>

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

#include <SoftwareSerial.h>

#include <gprs.h>

#include <dht.h>

#define DHT11_PIN 6

#define TIMEOUT 5000

#define ON LOW

#define OFF HIGH

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27 ,2,1,0,4,5,6,7,3, POSITIVE);

dht DHT;

GPRS gprs;

int ack;

const int Relay1 = 2;

int StatRelay1;

int msgsend=0;

int th=40; //set threshold temperature

unsigned long A = 1000L;

unsigned long B = A * 60;

unsigned long C = B * 30 ;

void setup()

{

Serial.begin(9600);

Page 114: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

98

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

lcd.begin (16,2);

lcd.setCursor(0, 0);

lcd.print("Monitoring Suhu");

lcd.setCursor(0, 1);

lcd.print("Berbasis GSM");

Serial.println("Monitoring Suhu Ruangan Berbasis GSM");

while(!Serial);

gprs.preInit();

delay(1000);

while(0 != gprs.init()) {

delay(1000);

Serial.print("init error\r\n"); //pesan di Serial Monitor jika proses init module

GPRS Gagal

}

//Set SMS mode to ASCII

if(0 != gprs.sendCmdAndWaitForResp("AT+CMGF=1\r\n", "OK",

TIMEOUT)) {

ERROR("ERROR:CNMI");

return;

}

//Start listening to New SMS Message Indications

if(0 != gprs.sendCmdAndWaitForResp("AT+CNMI=1,2,0,0,0\r\n", "OK",

TIMEOUT)) {

ERROR("ERROR:CNMI");

return;

}

Page 115: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

99

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Serial.println("Init success..."); //pesan di Serial Monitor jika proses init module

GPRS Sukses

lcd.clear();

lcd.setCursor(0, 0);

lcd.print("SIM Connected");

delay(1000);

//Format Coding Kirim SMS

gprs.sendSMS("087780450799","GSM Modul Berhasil Koneksi"); //define

phone number and text

}

int cekDHT()

{

ack=0;

int chk = DHT.read11(DHT11_PIN);

switch (chk)

{

case DHTLIB_ERROR_CONNECT:

ack=1;

break;

}

return ack;

}

void sendErr()

{

Serial.print("NO DATA \n");

Page 116: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

100

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Serial.print("");

Serial.println("Sending SMS......");

delay(500);

lcd.clear();

lcd.setCursor(0, 0);

lcd.print("DHT11 Error");

gprs.sendSMS("087780450799","Tidak ada data dari sensor DHT11");

delay(1000);

Serial.println("Message is sent");

delay(B);

}

void printTemp()

{

//Print ke LCD 16x2

lcd.setCursor(0, 0);

lcd.print("Temp: ");

lcd.print(DHT.temperature);

lcd.print(" C");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("Humidity: ");

lcd.print(DHT.humidity);

lcd.print("%");

delay(2000);

Serial.print("Temperature(°C) = ");

Serial.println(DHT.temperature);

Page 117: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

101

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Serial.print("Humidity(%) = ");

Serial.println(DHT.humidity);

//Serial.println("n");

delay(2000);

}

void cekTempt()

{

int waktu =0; //untuk delay

if(DHT.temperature>=th)

{

lcd.setCursor(0, 0);

lcd.print("Temp: ");

lcd.print(DHT.temperature);

lcd.print(" C");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("Humidity: ");

lcd.print(DHT.humidity);

lcd.print("%");

delay(2000);

Serial.println("Sending SMS......");

gprs.sendSMS("087780450799","Suhu sudah melebihi 40°C, Ketik EXHAUST

ON untuk menyalakan Exhaust!");

gprs.sendSMS("087780450799","Suhu sudah melebihi 40°C, Ketik EXHAUST

ON untuk menyalakan Exhaust!");

delay(1000);

Serial.println("Message is sent");

Page 118: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

102

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

// delay(60000);

while(waktu<=60*1){ //1 menit

delay(1000);

waktu++;

printTemp();

}

}

else{

printTemp();

}

}

void smsRelay()

{

pinMode (Relay1 , OUTPUT); digitalWrite (Relay1, HIGH);

//Variable to hold last line of serial output from SIM800

char currentLine[500] = "";

int currentLineIndex = 0;

//Boolean to be set to true if message notificaion was found and next

//line of serial output is the actual SMS message content

bool nextLineIsMessage = false;

//Write current status to LED pin

digitalWrite(Relay1, StatRelay1);

//If there is serial output from SIM800

if(gprs.serialSIM800.available()){

char lastCharRead = gprs.serialSIM800.read();

Page 119: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

103

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

//Read each character from serial output until \r or \n is reached (which denotes

end of line)

if(lastCharRead == '\r' || lastCharRead == '\n'){

String lastLine = String(currentLine);

//If last line read +CMT, New SMS Message Indications was received.

//Hence, next line is the message content.

if(lastLine.startsWith("+CMT:")){

Serial.println(lastLine);

nextLineIsMessage = true;

} else if (lastLine.length() > 0) {

if(nextLineIsMessage) {

Serial.println(lastLine);

// ########## MEMBACA KONTEN SMS DAN

MENCARI+MENGARTIKAN KONTEN SMS KE PROGRAM #########

//Kendali Relay

if(lastLine.indexOf("Relay1 ON") >= 0){

StatRelay1 = ON;

Serial.println("Relay1 DINYALAKAN");

gprs.sendSMS("087780450799","Relay1 DINYALAKAN");

}

else if(lastLine.indexOf("Relay1 OFF") >= 0) {

StatRelay1 = OFF;

Serial.println("Relay1 DIMATIKAN");

gprs.sendSMS("087780450799","Relay1 DIMATIKAN");

Page 120: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

104

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

}

nextLineIsMessage = false;

}

}

for(int i = 0; i < sizeof(currentLine); ++i ) {

currentLine[i] = (char)0;

}

currentLineIndex = 0;

}

else {

currentLine[currentLineIndex++] = lastCharRead;

}

}

}

void loop()

{

smsRelay();

if(cekDHT()==0){

//Print ke LCD 16x2

lcd.setCursor(0, 0);

lcd.print("Temp: ");

lcd.print(DHT.temperature);

Page 121: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

105

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

lcd.print(" C");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("Humidity: ");

lcd.print(DHT.humidity);

lcd.print("%");

delay(2000);

Serial.print("Temperature(°C) = ");

Serial.println(DHT.temperature);

Serial.print("Humidity(%) = ");

Serial.println(DHT.humidity);

Serial.println("\n");

delay(2000);

cekTempt();

}

else if(cekDHT()==1){

sendErr();

}

}

Page 122: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

106

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Lampiran 3 – Surat Keterangan Bimbingan Skripsi

Page 123: Sistem Pemantauan Suhu Menggunakan Arduino Uno dalam ...

107

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta