PERANCANGAN DAN PEMBUATAN

ALAT PENGUPAS APEL OTOMATIS

DENGAN MIKROKONTROLER ATMEGA8535

PROPOSAL TEKNOLOGI TEPAT GUNA

Oleh:

LINA

(1221011)

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS INTERNASIONAL BATAM

TAHUN 2015

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Apel adalah salah satu buah-buahan yang sangat popular dan paling banyak

dikonsumsi di seluruh dunia. Setiap wilayah atau Negara memiliki jenis apel yang

berbeda-beda dengan wilayah atau Negara lainya. Pada awalnya apel ditanam di daerah

Asia Tengah kemudian menyebar ke seluruh dunia. Tanaman apel sangat cocok ditanam

di daerah yang memiliki udara dingin. Apel sendiri sangat disukai karena memiliki rasa

manis dan segar serta memiliki kandungan nutrisi yang sangat dibutuhkan oleh tubuh.

Berbagai kandungan yang terdapat dalam buah apel antara lain adalah protein,

karbohidrat, lemak, energi, kalsium, fosfor serat, vitamin A, besi, vitamin B1, vitamin

B2, vitamin C, niacin serta berbagai kandungan nutrisi lainya. Apel mengandung banyak

sekali nutrisi yang bermanfaat bagi kesehatan. Konsumsi apel secara rutin tentu saja akan

sangat membantu organ serta bagian tubuh bekerja secara maksimal karena kebutuhan

nutrisinya tercukupi. Berikut ini adalah beberapa manfaat buah apel yang telah diteliti

secara klinis:

1. Memperkuat Tulang

Menurut penelitian yang dilakukan oleh ilmuwan Prancis, kandungan flavanoid

serta phloridzin pada buah apel berfungsi untuk meningkatkan kepadatan tulang.

2. Pencegah Penyakit Asma

Menurut sebuah penelitian yang dilakukan kepada sekelompok anak yang

menderita penyakit asma, dengan mengkonsumsi jus apel setiap hari selama satu

bulan dapat mengurangi resiko terkena gangguan pernafasan dibandingkan

dengan anak-anak yang mengkonsumsi apel sebulan sekali.

3. Mencegah Alzheimer

Alzheimer adalah penyakit yang disebabkan karena kerusakan syaraf pada otak.

Kandungan quercetin pada apel dapat membantu menangkal radikal bebas yang

berbahaya dan dapat menimbulkan penyakit Alzheimer.

4. Buah Apel dapat Menurunkan Kadar Kolesterol Jahat

Seseorang yang mengkosumsi apel secara rutin setiap pagi dan sore akan

menurunkan kadar kolesterol jahat mereka sebanyak 16 persen.

5. Mencegah berbagai Macam Penyakit Kanker

Beberapa ilmuwan melakukan penelitian kepada tikus, dari penelitian tersebut

disimpulkan bahwa tikus yang diberi makanan apel setiap hari mampu

menurunkan resiko terkena serangan kanker payudara, kanker usus serta kanker

hati.

Lima puluh persen nutrisi yang berupa vitamin dan anti oksidan pada buah Apel

terdapat pada kulitnya. Antioksidan inilah yang membantu tubuh melindungi sel serta

mencegah penyakit kanker usus besar, kanker prostat dan paru, serta penyakit jantung

dan rematik.

Jika kita mengkonsumsi apel segar yang langsung dipetik dari pohon bisa

langsung dimakan setelah dicuci karena masih aman bagi kesehatan. Namun, pedagang

apel pada umumnya memetik terlebih dahulu dan dikirimkan ke wilayah lain untuk

dijual.

Pada kulit apel yang sebelum dipetik mengandung lilin alami. Lilin tersebut

berguna untuk melindung kadar air yang memang banyak di dalam buah apel. Tanpa lilin

maka buah akan kehilangan kelembaban dan kadar airnya akan terus keluar dari pori-pori

kulit apel sehingga lama kelamaan buah tersebut menjadi lembek dan kering.

Setelah dipanen, apel akan dicuci dan lapisan lilin ini akan hilang. Namun, untuk

tetap menjaga kesegaran buah apel dalam waktu lama, maka buah apel ini akan kembali

dilapisi dengan lilin. Lilin yang digunakan adalah commercial grade wax atau food grade

wax. Dimana sekitar setengah kilogram lilin dapat digunakan untuk memoles sampai

sekitar 160.000 buah atau sekitar 2 tetes lilin sudah cukup untuk melapisi 1 apel. Lilin

bukan terbuat dari bahan kimia tetapi dari bahan alami seperti Carnauba Wax, daun

Palem Brasil, Candellia Wax, dari tanaman sejenis Euphorbia, Shellac jenis food

grade yang terbuat dari sejenis kumbang di India dan Pakistan. Bahan lilin tersebut juga

yang dibuat untuk melapisi permen dan roti-rotian.

Meskipun begitu terkadang kita tidak yakin apakah apel yang kita beli memang

benar aman dikonsumsi tanpa membuang kulitnya. Memang benar, beberapa produsen

apel di luar negeri sering nakal menggunakan lilin dari bahan sintetis yang dapat

membahayakan kesehatan kita.

Untuk itu, kebanyakan dari pembeli lebih suka mengupas apel sebelum dimakan.

Untuk mengupas apel tidaklah merepotkan bagi mereka yang hanya mengkonsumsi 1 biji

apel. Tapi bagi mereka yang membuka usaha kuliner dengan menggunakan apel sebagai

bahan utama, dapat mengalami kesulitan. Contohnya, pada penjual salad, rujak, jus,

usaha manisan buah dan sebagainya. Umumnya, buah apel ini akan dikupas terlebih

dahulu sebelum disajikan.

Untuk meningkatkan efisiensi dalam mengupas apel, sudah banyak alat pengupas

apel yang dijual dipasaran dengan harga terjangkau. Salah satunya adalah alat pengupas

apel dengan pisau yang terbuat dari bahan stainless steel yang disertai dengan tempat

penampungan sisa kulit apel. Alat ini cukup sederhana dan terjangkau harganya sekitar

Rp10.000. Namun, sayangnya alat ini tidak beda dengan saat kita mengupas apel

menggunakan pisau. Hanya saja alat ini mempermudah dalam pembuangan kulit apelnya

saja.

Gambar 1.1 Alat Pengupas Apel Model 1 (sumber: https://www.tokopedia.com/mitha-

666/alat-kupas-pengupas-buah-fruit-peeler-praktis-murah)

Selain alat pengupas apel di atas, juga terdapat alat pengupas apel yang lebih

mudah penggunaannya dengan harga terjangkau sekitar Rp74.900. Alat pengupas kulit

apel ini lebih mudah digunakan karena kita cukup menancapkan apel pada tempat yang

sudah disediakan, atur posisi pisau dan langsung diputar. Penggunaan alat ini lebih cepat

dibandingkan alat sebelumnya, kemudian tangan dapat terhindar dari resiko terluka, dan

bisa dipergunakan oleh anak kecil sekalipun.

Gambar 1.2 Alat Pengupas Apel Model 2

(sumber: http://www.duniajasmine.com/alat-alat-dapur/2020-mesin-pengupas-apel.html)

Dari kedua jenis alat pengupas apel dan beberapa jenis alat pengupas apel lainnya

yang terdapat pada pasaran, belum ada alat pengupas apel yang berjalan secara otomatis.

Mayoritas masih menggunakan tenaga manusia dalam proses pengupasan apel. Jadi, pada

lomba teknologi tepat guna ini, akan dirancang alat pengupas apel yang otomatis dan

akan berjalan dengan cukup menekan tombol ON yang terdapat pada alat tersebut.

1.2 Rumusan Masalah

Adapun permasalahan yang melatarbelakangi proposal ini antara lain:

1. Bagaimana pengaruh penggunaan alat pengupas apel otomatis dalam lama waktu

pengupasan apel?

2. Bagaimana tingkat efisiensi yang diperoleh dari penggunaan alat pengupas apel

otomatis dalam mengurangi buah apel yang terbuang selama pengupasan?

3. Bagaimana waktu dan efisiensi alat ini meningkatkan produksi yang dihasilkan?

1.3 Batasan Masalah

Terkait dengan penelitian yang akan dikerjakan terdapat beberapa batasan

permasalahan, diantaranya adalah:

1. Buah yang dapat dikupas oleh alat pengupas otomatis ini hanyalah buah apel.

2. Peletakan buah pada alat pengupas apel otomatis ini masih secara manual.

1.4 Tujuan Penulisan

Adapun tujuan yang akan dilakukan dari proposal ini adalah sebagai berikut:

1. Mengetahui pengaruh penggunaan alat pengupas apel otomatis dalam lama waktu

pengupasan apel.

2. Mengetahui tingkat efisiensi yang diperoleh dari penggunaan alat pengupas apel

otomatis dalam mengurangi buah apel yang terbuang selama pengupasan.

3. Mengetahui pengaruh waktu dan efisiensi dalam meningkatkan produksi yang

dihasilkan.

1.5 Sistematika Penulisan

Penulisan proposal disusun secara sistematis agar mudah dipahami. Adapun

sistematikanya seperti berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Uraian mengenai latar belakang, tujuan, identifikasi dan pembatasan masalah,

metode dan sistematika penulisan proposal.

BAB II KAJIAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

Membahas mengenai teori dasar yang merupakan referensi langsung yang

berhubungan dengan pokok masalah.

BAB III PERANCANGAN DAN PENGUJIAN

Uraian mengenai perancangan dan pengujian alat yang telah dibuat, pengambilan

data serta menguji fungsi dari alat tersebut.

BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN

Menerangkan dan memberi kesimpulan dari keseluruhan pembahasan tentang alat

yang dibuat serta diakhiri dengan saran.

BAB II

KAJIAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

2.1 Alat Pengupas Apel

Perkembangan alat pengupas apel sudah cukup canggih dan mudah didapatkan.

Dalam pembahasan kajian teori ini, akan dilakukan pembahasan pada 3 jenis alat

pengupas apel, dimana 2 diantaranya sudah dijual dipasaran dan 1 merupakan penelitian

dari mahasiswa Politeknik Caltex Riau.

Alat pengupas apel model 1 seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.1,

merupakan alat yang masih sangat sederhana dan pada dasarnya penggunaannya mirip

dengan pengupasan apel menggunakan pisau biasa. Alat ini memiliki tempat

penyimpanan sisa kulit apel yang terkupas sehingga lebih mudah untuk dibuang. Alat ini

masih jauh dari tingkat efisiensi yang diinginkan karena tidak mempercepat proses

pengupasam apel secara signifikan dan tidak mudah untuk dioperasikan.

Alat pengupas apel model 2 seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.2,

merupakan alat yang sedikit lebih canggih dibandingkan dengan alat pengupas apel

model 1. Harga alat ini juga lebih tinggi dibandingkan model sebelumnya. Alat ini lebih

mudah penggunaannya, karena kita cukup menancapkan apel pada tempat yang sudah

disediakan, atur posisi pisau dan langsung diputar.

Ukuran alat pengupas apel model 2 ini adalah sekitar 16 x 17,5 cm dengan bahan

yang terbuat dari plastik dan logam. Kulit yang terkelupas dari alat ini biasanya tidak

terputus sehingga sisa kulit ini bisa dijadikan hiasan bagi mereka yang suka menghias

makanan dengan bentuk bunga yang terbuat dari kulit apel.

Alat pengupas apel model 2 ini memiliki kerangka yang bagus sehingga dapat

mempercepat proses pengupasan apel. Namun, pengoperasian alat ini masih bersifat

manual karena perlu diputar oleh penggunanya secara manual. Lama waktu pengupasan

apel tergantung dari kecepatan putar dari penggunanya sendiri. Sehingga, alat ini masih

kurang karena jika digunakan dalam jangka panjang dan dalam jumlah yang banyak,

pengguna akan kelelahan memutar alat ini dan dapat menurunkan produktivitasnya.

Gambar 2.1 Alat Pengupas Apel Model 2 Tampak Atas

(sumber: http://www.duniajasmine.com/alat-alat-dapur/2020-mesin-pengupas-apel.html)

Gambar 2.2 Kerangka Alat Pengupas Apel Model 2

(sumber: http://www.duniajasmine.com/alat-alat-dapur/2020-mesin-pengupas-apel.html)

Selain dari kedua alat pengupas apel yang sudah dipasarkan, juga terdapat

penelitian alat pengupasan apel otomatis dari seorang mahasiswa Politeknik Caltex Riau.

Muhammad Randi dan Jupri Yanda Zaira pada Oktober 2013 yang lalu juga melakukan

penelitian alat pengupas apel otomatis yang dirancang khusus untuk meningkatkan

kecepatan produksi usaha manisan buah, khususnya buah apel.

Gambar 2.3 Alat Pengupas Apel Model 3 (sumber: Randi, Muhammad dan Jupri Yanda

Zaira. 2013. Alat Pengupas Apel Otomatis. Politeknik Caltex Riau)

Mesin yang dirancang menggunakan pisau yang didesain khusus agar mampu

mengupas kulit buah apel mengikuti kontur buah tersebut. Mesin tersebut menggunakan

1 motor DC sebagai pemutar buah apel dan 1 motor DC parabola sebagai penggerak

pisau pengupas buah apel. Relay digunakan untuk mengatur kinerja sekuensial dari alat

ini agar sesuai dengan keadaan yang diinginkan.

Dengan menggunakan alat ini proses pengupasan sebuah apel dapat diselesaikan

dengan waktu rata-rata 28 detik dan berat apel yang terbuang sekitar 1,775 gram. Mesin

tersebut masih belum terlalu efektif karena masih banyak bagian apel yang terbuang dan

ada bagian apel yang belum terkupas juga.

2.2 Mikrokontroler ATMega8535

Mikrokontroler merupakan sebuah prosesor keping tunggal (single chip prosesor)

yang berfungsi sebagai kendali rangkaian elektronik, yang memiliki daya rendah dan

performa tinggi. Dalam perkembangannya, mikrokontroler telah mengambil peranan

penting dalam dunia sistem elektronika, pemaanfaatan chip mikrokontroler ini dapat

dipergunakan untuk aplikasi dalam dunia industri.

Dalam mikrokontroler terdapat fungsi untuk membangkitkan PWM. Ada

beberapa jenis inverter diantaranya adalah inverter PWM (Pulse Width Modulation).

Keuntungan operasi inverter PWM sebagai teknik konversi dibanding dengan jenis-jenis

inverter lainnya adalah rendahnya derau pada tegangan keluaran dibanding dengan jenis

inverter lainnya. Selain itu, teknik PWM sangat praktis dan ekonomis untuk diterapkan

berkat semakin pesatnya perkembangan komponen semikonduktor, terutama komponen

daya yang mempunyai waktu penyaklaran sangat cepat. Pada pengendalian kecepatan

motor DC, inverter PWM mempunyai kelebihan yaitu mampu menggerakkan motor

induksi dengan putaran halus dan rentang yang lebar. Selain itu, apabila pembangkitan

sinyal PWM dilakukan secara digital akan dapat diperoleh untuk kerja sistem yang bagus

karena lebih kebal terhadap derau. Atas dasar itu, maka perancangan alat ini bertujuan

untuk dapat mengatur kecepatan putaran motor yang diaplikasikan pada alat pengupas

apel otomatis. Perancangan alat ini membutuhkan tiga buah perangkat penting, yaitu

mikrokontroler ATMega8535 sebagai pengendali, alat pengupas apel dan motor dc

sebagai penggerak.

Gambar 2.4 Mikrokontroler ATMega8535 (sumber: http://www.yujum.com/jual-

mikrokontroler-atmega-8535-murah-di-jogja/)

ATmega8535 adalah mikrokontroler standar CMOS 8-bit berdaya rendah yang

memiliki arsitekstur AVR RISC (Reduced Instruction Set Computer) dimana semua

intruksi dikemas dalam kode 16-bit. Mikrokontroler ATmega8535 memilki fitur-fitur

utama, antara lain sebagai berikut:

a. 8 KByte untuk System Programmable Flash pada Read-While-Write (ROM)

b. Memori data EEPROM 512 Byte

c. Memori data SRAM internal 512 Byte

d. 32 jalur Input-Output

e. 32 Register umum

f. 3 Flexible Timer/ counter dengan Compare-Modes

g. Internal dan ekstenal Interupt

h. Pemrograman serial dengan USART

i. Interface serial Two wire sebesar 1 Byte

j. 8 Single Ended Channels, 10 bit untuk ADC, dan 4 channel PWM

k. Watchdog timer yang dapat diprogram dengan Internal Oscillator

Secara fungsional, konfigurasi pin ATmega8535 adalah sebagai berikut:

a. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya.

b. GND merupakan pin ground.

c. Port A (PA0-PA7) merupakan pin I\O dua arah dan ADC.

d. Port B (PB0-PB7) merupakan pin I\O dua arah dan fungsi khusus, yaitu

timer/counter, comparator analog, dan SPI.

e. Port C (PC0-PC7) merupakan pin I\O dua arah dan fungsi khusus, yaitu TWI,

komparator analog, dan timer oscillator.

f. Port D (PD0-PD7) merupakan pin I\O dua arah dan fungsi khusus, yaitu

komparator analog, instrupsi eksternal, dan komunikasi serial.

g. RESET merupakn pin yang digunakan untuk men-reset mikrokontroller.

h. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal.

i. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC.

j. AREF merupakan pin masukan tegangan referensi ADC.

Mikrokontroler ATmega8535 memiliki 3 jenis memori yaitu memori program,

memori data, dan memori EEPROM. Ketiga memori tersebut memilki ruang sendiri dan

terpisah.

a. Memori program ATmega8535 memilki kapasitas memori program sebesar

8Kbyte yang terpetakan dari alamat 0000h FFFFh.

b. Memori data ATmega8535 memilki kapasitas memori data sebesar 608 byte yang

terbagi menjadi 3 bagian yaitu register serbaguna, register I/O dan SRAM.

c. Memori EEPROM ATmega8535 memiliki memori EEPROM sebesar 512 byte

yang terpisah dari memori program maupun memori data.

2.3 Motor DC

Gambar 2.5 Motor DC (sumber: http://etekno.blogspot.com/2010/07/pengendalian-

motor-dc-dengan.html)

Motor DC adalah motor listrik yang memerlukan suplai tegangan arus searah

pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi gerak mekanik. Kumparan medan

pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut

rotor (bagian yang berputar). Motor arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan

arus langsung yang tidak langsung/direct-unidirectional.

Motor DC sederhana memiliki dua kutub medan, yaitu kutub utara dan kutub

selatan. Garis magnetik energi membesar melintasi ruang terbuka diantara kutub-kutub

dari utara ke selatan. Untuk motor yang lebih besar atau lebih komplek terdapat satu atau

lebih elektromagnet.

Keuntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan, yang tidak

mempengaruhi kualitas pasokan daya. Prinsip dasar dari motor arus searah (motor DC)

adalah jika sebuah kawat berarus diletakkan antara kutub magnet utara dan selatan, maka

pada kawat itu akan bekerja suatu gaya gerak listrik yang akan menggerakkan kawat itu.

Motor arus searah secara garis besar memiliki dua bagian yaitu:

a. Stator

Stator merupakan bagian motor arus searah yang tidak bergerak yang meliputi:

1. Badan Motor

Fungsi utama dari badan motor adalah sebagai bagian dari tempat

mengalirnya flux magnet yang dihasilkan kutub-kutub magnet. Disamping

itu badan magnet berfungsi untuk meletakan alat-alat tertentu dan

melindungi bagian-bagian mesin lainnya. Pada badan motor terdapat

terminal box yang merupakan tempat ujung-ujung lilitan penguat megnet

dan lilitan jangkar.

2. Inti Kutub Magnet

Setiap motor mempunyai inti kutub magnet yang berfungsi menghasilkan

medan magnet.

3. Sikat

Fungsi dari sikat adalah jembatan bagi aliran arus dari lilitan jangkar

dengan sumber tegangan. Agar gesekan antara komutator-komutator dan

sikat tidak menyebabkan ausnya komutator, maka sikat dibuat lebih lunak.

b. Rotor

Rotor bagian dari motor arus searah yang berputar, terdiri dari:

1. Jangkar

Jangkar berbentuk silinder yang diberi alur-alur pada pemukaanya, untuk

melilitkan kumparan-kumparan tempat terbentuknya ggl induksi.

2. Lilitan Jangkar

Lilitan jangkar merupakan bagian yang penting pada motor arus searah

karena merupakan tempat timbulnya torsi. Kumparan biasanya terdiri dari

beberapa lilitan, yang dihubungkan satu sama lain membentuk belitan.

3. Komutator

Komutator berfungsi sebagai penyearah mekanik, terbuat dari bahan

campuran tembaga dan diantara komutator-komutator terdapat bahan

isolator. Komutator juga berfungsi untuk mengumpulkan ggl induksi yang

terbentuk pada sisi kumparan.

BAB III

PERANCANGAN SISTEM

3.1 Algoritma dan Flowchart

Algoritma dari mekanisme kerja alat pengupas apel ini adalah sebagai berikut:

1. Letakkan apel di atas alat pengupas apel otomatis

2. Posisikan pisau pada daerah yang tepat

3. Tekan tombol START untuk mulai pengupasan

4. Pengupasan akan berhenti setelah apel selesai dikupas atau pengupasan juga dapat

berhenti setelah tombol STOP ditekan

5. Apel dapat diambil dan letakkan apel yang baru

6. Jika kotak pembuangan penuh, kotak dapat dibuka dan kulit apel dapat dibuang

Flowchart dari mekanisme kerja alat pengupas apel ini adalah sebagai berikut:

START

LETAKKAN

APEL

TEKAN

TOMBOL

START

MOTOR

BERPUTAR,

APEL DIKUPAS

AMBIL

APEL DAN

SISA KULIT

END

MIKROKONTROL

LER BEKERJA

TRANSISTOR

MEN-DRIVE

MOTOR

3.2 Perancangan Perangkat Keras (Hardware)

Sistem perangkat keras dari alat pengupas apel otomatis ini akan dibangun

menggunakan komponen berikut: Mikrokontroler ATMega8535, alat pengupas apel

model 2, motor DC, driver motor DC, panel kontrol (start and stop button) dan sumber

daya. Secara garis besar perancangan sistem yang akan dibangun dapat dilihat dapat

dikategorikan sebagai berikut:

1. Perangkat untuk proses (Mikrokontroler ATMega8535)

Mikrokontroler ATMega8535 berfungsi sebagai minimum sistem pengendali

pada alat pengupas apel otomatis dan akan dirancang dengan program

menggunakan bahasa C.

2. Perangkat-perangkat pendukung lainnya yang termasuk dalam bagian utama

perangkat keras untuk mendukung sistem pada alat pengupas apel otomatis adalah

sebagai berikut:

a. Alat Pengupas Apel Model 2, merupakan bagian utama yang akan

dioperasikan menjadi alat pengupas apel otomatis.

b. Motor DC, digunakan sebagai penggerak pemutar pisau.

c. Driver motor DC, memiliki fungsi untuk mengatur polaritas motor DC.

Driver motor DC ini menerima masukan Pulse Width Modulation (PWM)

dimana driver motor ini akan mengatur kecepatan putaran motor DC.

d. Panel kontrol untuk kontrol on-off dari alat pengupas apel otomatis.

e. Sumber daya, berfungsi sebagai suplai daya untuk sistem keseluruhan.

Blok diagram dari sistem perangkat keras seperti berikut:

Gambar 3.1 Blok Diagram Sistem Perangkat Keras

Power Supply 9 VDC

Mikrokontroller

ATMega8535

Driver Motor

DC Motor DC

START/STOP

Blok diagram sistem perangkat keras di atas merupakan bagian dari cara kerja

sistem yang berhubungan dengan pengaplikasian sistem perangkat keras pada alat

pengupas apel otomatis, dapat dilihat bahwa sistem bersifat open-loop dengan kecepatan

konstan sesuai dengan pengaturan dari mikrokontroller.

Kerangka pada alat pengupas apel otomatis ini dirancang menggunakan bahan

plastik dan logam. Pengambilan kerangka berasal dari kerangka alat pengupas apel model

2, lihat gambar 2.2. Pengunaan alat pengupas apel model 2 ini dikarenakan konstruksi

pengupasan apelnya sudah cukup efektif. Bahannya juga ringan dan mudah ditambahkan

motor sebagai penggerak pemutarnya. Untuk menggerakkan pemutar, pada bagian

pemutar akan dipasang motod DC dengan gear agar torsi yang dihasilkan cukup untuk

memutar pisau pengupas sekaligus memutar apel. Rancangan mekanisme alat ini dapat

digambarkan sebagai berikut:

Gambar 3.2 Rancangan Rangka Alat Pengupas Apel Otomatis

Dari kerangka di atas dapat dilihat bahwa, terdapat motor DC yang diletakkan

pada bagian pemutar dan terdapat 2 tombol yang akan digunakan, yakni tombol hijau

sebagai tombol start dan tombol merah sebagai tombol stop jika ingin menghentikan alat

secara mendadak. Di dalam kotak akan terdapat mikrokontroler dan driver motor DC

serta sumber daya untuk sistem ini. Pada bagian bawah alat ini akan dilubangin dan

diletakkan di atas satu kotak pembuangan sisa pengupasan apel yang terbuat dari plastik.

Rancangan untuk mikrokontroller 8535 yang akan digunakan dapat dilihat pada

gambar berikut. Board ini dapat dengan mudah didapatkan dengan harga Rp40.000

(belum termasuk mikrokontroler ATMega8535). Ukurannya adalah sebesar 7 x 6,8 cm

dengan 4 buah port I/O dengan setiap PORT dilengkapi dengan eksternal power suppy

+5V (di setiap pin 9 & 10) untuk menyuplai langsung hardware eksternal (LCD, driver

motor, LED, 7 segmen dan sebagainya). Selain itu, board ini sudah dilengkapi dengan

LED, regulator 7805 dan koneksi ADC (AVCC, AGND dan AREF) yang sudah siap

menerima input analog pada PORT A. Tegangan masukkannya adalah dari 6-12 Volt.

Gambar 3.3 Board Mikrokontroler 8535

(sumber: https://www.tokopedia.com/mikro/sistem-minimum-sismin-avr-atmega8535-

atmega16-atmega32)

Untuk mengatur kecepatan putar motor DC digunakan PWM yang dibangkitkan

melalui fitur PWM pada mikrokontroler. Sebagian besar power supply untuk motor DC

adalah sebesar 12 V, sedangkan output PWM dari mikrokontroler maksimal sebesar 5 V.

Oleh karena itu digunakan transistor sebagai penguat tegangan. Di bawah ini adalah

gambar driver motor DC menggunakan transistor.

Gambar 3.4 Driver Motor DC

(sumber: http://elektro-kontrol.blogspot.com/2011/06/driver-motor-dc-menggunakan-ic-

l293d.html)

3.3 Perancangan Perangkat Lunak (Software)

Untuk merubah kecepatan pada motor DC supaya stabil dan sesuai dengan

kebutuhan, kita cukup menggunakan fitur PWM yang ada pada mikrokontroler. PWM

(Pulse Width Modulation) adalah teknik mendapatkan efek sinyal analog dari sebuah

sinyal digital yang terputus-putus. PWM dapat dibangkitkan hanya dengan menggunakan

digital I/O yang difungsikan sebagai output.

Pada ATMega8535 ada 2 cara membangkitkan PWM, yang pertama PWM dapat

dibangkitkan dari port input/outputnya yang difungsikan sebagai output. Yang kedua

adalah dengan memanfaatkan fasilitas PWM dari fungsi timer/counter yang telah

disediakan. Dengan adanya fasilitas ini proses pengaturan waktu high/low sinyal digital

tidak akan mengganggu urutan program lain yang sedang dieksekusi oleh prosesor.

Selain itu, dengan menggunakan fasilitas ini kita tinggal memasukkan berapa porsi

periode waktu on dan off gelombang PWM pada sebuah register. OCR1A, OCR1B dan

OCR2 adalah register tempat mengatur duty cycle PWM.

Untuk programnya digunakan software AVR studio yang dilengkapi dengan

WinAVR, sehingga mendukung bahasa C. Setelah program dibuat, maka dapat

didownload ke mikrokontroler melalui kabel USB. Pada program akan diatur berapa lama

motor DC akan berputar, kemudian motor akan berhenti setelah waktu yang ditentukan

selesai, atau setelah tombol STOP ditekan.

Untuk pengontrolan motor DC satu arah ini sebenarnya bisa menggunakan

thyristor, namun penggunaan mikrokontroler akan lebih mudah dalam pengaturannya dan

bersifat lebih stabil.

3.4 Rincian Biaya

Rincian biaya yang dibutuhkan dalam perancangan dapat dilihat pada tabel 3.1

berikut:

Tabel 3.1 Rincian Biaya Pembuatan Alat Pengupas Apel Otomatis

No. Alat dan Bahan QTY

(Unit)

HARGA PER

UNIT JUMLAH

1. Motor DC Gear Box 1 Rp 75.000,00 Rp 75.000,00

2. Transistor, push button, dll 1 Rp 25.000,00 Rp 25.000,00

3. ATMega8535 1 Rp 45.000,00 Rp 45.000,00

4. Board Mikrokontroler 1 Rp 40.000,00 Rp 40.000,00

5. Alat Pengupas Manual 1 Rp 75.000,00 Rp 75.000,00

6. Power Supply 9 V Adapter 1 Rp 60.000,00 Rp 60.000,00

7. Kotak Pembuangan dari Plastik 1 Rp 20.000,00 Rp 20.000,00

TOTAL Rp 340.000,00

3.5 Pengujian

Pengujian alat ini akan dilakukan dengan menghitung kecepatan pengupasan apel

dengan mengambil sample dimulai dari 1 biji, 2 biji, 5 biji, 10 biji dan 20 biji. Kecepatan

ini akan diambil dengan alat pengupas manual dan dibandingkan dengan alat pengupas

otomatis. Pada alat pengupas apel manual dibutuhkan waktu 28 detik per biji. Jika

digunakan sehari-hari dengan estimasi 100 biji buah per hari, maka akan menghasilkan

perbandingan lama waktu yang dibutuhkan bagi 1 produsen dalam 1 bulan. Perbandingan

waktu ini akan menunjukkan tingkat pengaruh penggunaan alat ini secara manual dan

otomatis.

Bagian kedua merupakan pengujian efisiensi penggunaan alat ini pada bagian

kulit buah yang terbuang. Bagian ini dapat dibandingkan dengan penelitian yang telah

dilakukan, yaitu pada Alat Pengupas Apel Model 3. Pada alat sebelumnya berat apel yang

terbuang adalah 1,775 gram. Dengan menimbang hasil pengujian, dapat dilakukan

perbandingan dan perbandingan ini akan menunjukkan efisiensi penggunaan alat ini

dalam mengurangi bagian yang terbuang. Dengan demikian, diharapkan alat ini mampu

meningkatkan produksi dari pengolah buah, mengurangi kerugian dan meningkatkan

kecepatan produksi.

BAB VI

KESIMPULAN DAN SARAN

4.1 Kesimpulan

Berikut adalah kesimpulan yang dapat diambil dari berbagai analisa di atas:

1. Jika alat pengupas apel otomatis ini berhasil dibuat, alat ini mampu meningkatkan

kecepatan pengupasan apel dibandingkan dengan kecepatan dengan menggunakan

tenaga manusia.

2. Dengan adanya alat ini, produsen yang memproduksi dengan menggunakan apel

sebagai bahan utama, dapat meningkatkan kecepatan produksinya.

4.2 Saran

Adapun saran yang dapat diajukan penulis adalah guna mengembangkan

penelitian tentang T-Shirt Folding Machine yaitu:

1. Penggunaan bahan lebih baik dirakit sendiri dari awal sehingga dapat mengurangi

biaya pembuatan alat ini.

2. Pengembangan alat ini dapat dilakukan sehingga apel tidak perlu diletakkan

secara manual dan dapat sepenuhnya dijalankan pada mesin tanpa bantuan

manusia.

1. Memperkuat Tulang2. Pencegah Penyakit Asma3. Mencegah Alzheimer4. Buah Apel dapat Menurunkan Kadar Kolesterol Jahat5. Mencegah berbagai Macam Penyakit KankerBAB IIKaJIAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI