RANCANG BANGUN ALAT PENJERNIH MINYAK
BEKAS PAKAI BERBASIS SISTEM PENGENDALI
MIKROKONTROLER
TUGAS AKHIR
YOSSY NUGRAHA
NIM : 150309278293
POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN
JURUSAN TEKNIK ELEKTRONIKA
BALIKPAPAN
2018
RANCANG BANGUN ALAT PENJERNIH MINYAK
BEKAS PAKAI BERBASIS SISTEM PENGENDALI
MIKROKONTROLER
TUGAS AKHIR
KARYA TULIS INI DIAJUKAN SEBAGAI SALAH SATU SYARAT
UNTUK MEMPEROLEH GELAR AHLI MADYA DARI
POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN
YOSSY NUGRAHA
NIM : 150309278293
POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN
JURUSAN TEKNIK ELEKTRONIKA
BALIKPAPAN
2018
LEMBAR PENGESAHAN
RANCANG BAI\IGT]N ALAT PENJERNIH MINYAKBEKAS PAKAI BERBASIS SISTEM PENGENDALI
MIKROKONTROLER
Disusun Oleh :
YOSSY I\ruGRAHANIM: 150309278293
Penguji I Penguji II
tN'-Ali Abrar. S.Si.. M.T.
NrP. 19770203201 s041003
NIDN. tt0ta4770l 2014041001
.r/ d.'',/-f1\+
:dg6sH
1 1988031006
ST'RAT PERI\TYATAAII
Yang bertardatangandi bawah ini :
Nama : YossyNugraha
Tempar/Tgl Lahir : Balikpapan/25 April 1997
:150309278293
Menyatakan bahwa tugas aktrir yang berjudul *RAIICANG BANIGIJN
ALAT PENJERNIH MINYAK BEKAS PAKAI BERBASIS SISTEM
PENGENDALI MIKROKONTROLER" adalah bukan merupakan hasil karya tulis
ofturg lain, baik sebagian maupun keseluruhan, kecuali dalam kutipan yang kami
sebutkan sumbemya.
Demikian pernyataan kami buat dengan sebenar-benarnya dan apabila
pemyataan ini tidak benar kami bersedia mendapat sanksi akademis.
Balikpapan, 14 Agustus 2018
Mahasiswa,
YOSSYNUGRAHANM: 150309278293
NIM
iii
iv
Karya ilmiah ini kupersembahkan kepada
Ayahanda dan Ibunda tercinta
Antonius Daryono dan Sri Retno Widayati,
Saudariku yang kusayangi
Tesalonika Dwi Nugraha
ST]RAT PERFTYATAAN PERSETUJUAIPUBLIKASI KARYA ILMIAIIKEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai civitas akademi Politeknik Negeri Balikpapan, saya yang bertanda tangan
di bawatr ini:
Nama
NIM
Program Studi
Judul TA
YossyNugraha
150309278293
Teknik Elektronika
Rancang Bangun Alat Penjernih Minyak Bekas Pakai Berbasis
Sistem Pengendali Mikrokontroler
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya menyetujui untuk memberikan hak
kepada Politeknik Negeri Balikpapan untuk menyimpan" mengalih media atau
format-karq mengelola dalam bentuk pangkalan data (databases), merawat, dan
mempublikasikan tugas akhir saya selama tetap mencantumkan.nama saya sebagai
penulis/pencipta.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.
Dibuat di : BalikpapanPadatinggal: 14 Agustus 2018
Yang menyatakan
(Yossy Nugraha)
vi
ABSTRACT
Cooking oil is one of the needs of housewives and street vendors who serve
fried products. Repeatedly reheated cooking oil or so-called waste oil can cause
the color of the oil to be a darker, rancid color. Waste oil can be recovered by
adsorbing the impurities and colors contained in the cooking oil by using wood
charcoal. The process of purifying the oil until the appropriate stage of use carried
out the process of deposition for 24 hours.
The results of the test obtained, the cooking oil has peroxide value 1.60 mek
O2/kg and free fatty acid 0.1514%. While on 12 hours recycled oil has peroxide
value of 1.54 mek O2/kg and free fatty acid 0.1384%. The best results are found in
24 hours recycled oil which has a peroxide value of 1.25 mek O2/kg and free fatty
acid 0.1119%. From the results of the above test, then found the results that wood
charcoal can reduce the value of peroxides and free fatty acid of cooking oil.
Used oil purifier using Arduino Mega based control system and GSM Module
as SMS notification. This system also adds Solenoid Valve which is useful for
channeling oil from one container to another container and DC motor as stirring
oil with wood charcoal.
Keyword : Arduino Mega, Oil, Charcoal, GSM Module
vii
ABSTRAK
Minyak goreng merupakan salah kebutuhan ibu rumah tangga maupun
pedagang kaki lima yang menyajikan produk gorengan. Minyak goreng yang telah
dipanaskan secara berulang-ulang atau yang dapat disebut sebagai minyak jelantah,
dapat menyebabkan warna minyak tersebut menjadi warna yang lebih gelap dan
berbau tengik. Minyak jelantah dapat dimanfaatkan kembali dengan cara
mengadsorpsi kotoran-kotoran dan warna yang terdapat di dalam minyak jelantah
dengan menggunakan arang kayu. Proses penjernihan minyak sampai dengan tahap
layak pakai dilakukan proses pengendapan selama 24 jam.
Hasil dari pengujian yang didapat, minyak jelantah memiliki nilai peroksida
1,60 mek O2/kg dan asam lemak bebas 0,1514 %. Sedangkan pada minyak daur
ulang 12 jam memiliki nilai peroksida 1,54 mek O2/kg dan asam lemak bebas
0,1384 %. Hasil yang terbaik didapati pada minyak daur ulang 24 jam yakni
memiliki nilai peroksida 1,25 mek O2/kg dan asam lemak bebas 0,1119 %. Dari
hasil pengujian di atas, maka didapati hasil bahwa arang kayu dapat menurunkan
nilai dari peroksida dan asam lemak bebas minyak jelantah.
Alat penjernih minyak bekas pakai menggunakan sistem kendali berbasis
Arduino Mega dan Modul GSM sebagai notifikasi SMS. Sistem ini juga
menambahkan Solenoid Valve yang berguna untuk menyalurkan minyak dari satu
wadah ke wadah yang lain dan motor DC sebagai pengaduk minyak dengan arang
kayu.
Kata kunci : Arduino Mega, Minyak, Arang, Modul GSM
viii
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji dan syukur kehadirat Tuhan Yesus Kristus,
karena atas berkat-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir dengan judul
“Rancang Bangun Alat Penjernih Minyak Bekas Pakai Berbasis Sistem Pengendali
Mikrokontroler” dengan tepat waktu dan tanpa adanya halangan yang berarti.
Di dalam tulisan ini disajikan pokok-pokok bahasan tugas akhir meliputi
proses serta hasil daur ulang minyak bekas pakai, sehingga akan mampu
menghasilkan minyak yang dapat diolah kembali.
Dalam penulisan tugas akhir ini penulis banyak mendapatkan bantuan dari
berbagai pihak, oleh sebab itu penulis ingin mengucapkan rasa terima kasih yang
sebesar-besarnya kepada:
1. Tuhan Yesus Kristus atas kasih karunia-Nya sehingga penulis bisa
menyelesaikan Tugas Akhir dengan lancar.
2. Ramli, S.E., M.M., sebagai Direktur Politeknik Negeri Balikpapan.
3. Drs. Armin, M.T., sebagai Ketua Jurusan Teknik Elektronika Politeknik
Negeri Balikpapan.
4. Andi Sri Irtawaty, S.T., M.Eng., sebagai pembimbing I dan Saiful
Ghozi, S.Pd., M.Pd., sebagai pembimbing II yang telah membimbing
dan memberikan pengarahan selama pengerjaan tugas akhir ini.
5. Seluruh staf dan karyawan jurusan Teknik Elektronika Politeknik
Negeri Balikpapan dan rekan-rekan atas diskusi dan konsultasi yang
diberikan.
6. Ayahanda dan Ibunda tercinta beserta seluruh keluarga yang telah
memberikan dukungan dan doa yang tiada henti-hentinya.
7. Seluruh teman angkatan 2015 Teknik Elektronika yang telah banyak
membantu selama penyusunan tugas akhir ini hingga selesai.
8. Semua pihak yang penulis tidak dapat menyebutkan satu persatu, yang
telah memberikan bantuan secara langsung maupun tidak langsung
dalam penyusunan tugas akhir ini hingga selesai.
ix
Penulis menyadari bahwasanya tugas akhir ini masih jauh dari
kesempurnaan, dan masih banyak ditemui kekurangan dan kelemahan. Oleh karena
itu, saran dan kritik yang membangun sangat diharapkan.
Balikpapan, 2 Mei 2018
Penulis
x
DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL ................................................................................................................ i
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................ ii
SURAT PERNYATAAN.................................................................................... iii
LEMBAR PERSEMBAHAN ............................................................................. iv
SURAT PERNYATAAN PERSETUJUAAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH
KEPENTINGAN AKADEMIS .......................................................................... v
ABSTRACT ........................................................................................................ vi
ABSTRAK .......................................................................................................... vii
KATA PENGANTAR ........................................................................................ viii
DAFTAR ISI ....................................................................................................... x
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xii
DAFTAR TABEL ............................................................................................... xiv
DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG...................................................... xv
DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................xvii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ........................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah ...................................................................................... 2
1.3 Batasan Masalah ........................................................................................ 2
1.4 Tujuan Penelitian ....................................................................................... 2
1.5 Manfaat Penelitian ..................................................................................... 2
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Mikrokontroler ........................................................................................... 4
2.2 Arduino ...................................................................................................... 4
2.2.1 Arduino Mega 2560 ................................................................................ 4
2.2.2 Arsitektur Arduino Mega 2560 ............................................................... 5
2.2.3 Blok Diagram Arduino Mega 2560 ......................................................... 9
2.2.4 Konfigurasi Pin ATMega 2560 ............................................................... 10
2.2.5 Software Arduino .................................................................................... 10
2.2.6 Bahasa Pemrograman Berbasis Bahasa C ............................................... 11
2.3 Motor DC ................................................................................................... 13
2.4 Sensor Warna RGB TCS3200 ................................................................... 14
2.5 Relay .......................................................................................................... 15
2.6 LCD (Liquid Crystal Display) ................................................................... 17
2.7 Sensor Ultrasonic ...................................................................................... 18
2.8 Solenoid Valve ........................................................................................... 19
2.9 Module GSM (Global System Mobile) SIM900A ..................................... 20
2.10 Minyak Goreng .......................................................................................... 22
2.11 Arang Kayu ................................................................................................ 23
2.12 Peroksida.................................................................................................... 23
2.13 FFA(Free Fatid Acid) ................................................................................ 24
xi
BAB III PERANCANGAN
3.1 Jenis Penelitian .......................................................................................... 27
3.2 Tempat dan Waktu ..................................................................................... 27
3.3 Peralatan dan Bahan yang digunakan ........................................................ 27
3.4 Rincian Anggaran Biaya (RAB) ................................................................ 28
3.5 Proses Perancangan ................................................................................... 29
3.6 Pembuatan Alat .......................................................................................... 30
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Instalasi Software IDE Arduino................................................................. 31
4.2 Pengunggahan Program ke dalam Board Arduino .................................... 33
4.3 Pengujian Secara Manual .......................................................................... 34
4.4 Pengujian Alat ........................................................................................... 37
4.5 Hasil Uji Lab Minyak yang Telah didaur Ulang ....................................... 41
4.6 Dokumentasi Penulis ................................................................................. 43
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ................................................................................................ 45
5.2 Saran .......................................................................................................... 45
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 47
LAMPIRAN ....................................................................................................... 50
xii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Board Arduino Mega ..................................................................... 5
Gambar 2.2 Blok Diagram ATMega 2560 ........................................................ 9
Gambar 2.3 Konfigurasi Pin ATMega 2560 ..................................................... 10
Gambar 2.4 Tampilan IDE Arduino dengan sebuah sketch .............................. 11
Gambar 2.5 Konstruksi motor DC .................................................................... 13
Gambar 2.6 Bentuk fisik sensor TCS3200 ........................................................ 14
Gambar 2.7 Gambar bentuk dan simbol relay .................................................. 16
Gambar 2.8 Struktur sederhana relay ................................................................ 16
Gambar 2.9 LCD 16x2 ...................................................................................... 17
Gambar 2.10 Sensor Ultrasonic HC-SR04 ......................................................... 19
Gambar 2.11 Solenoid Valve ............................................................................... 20
Gambar 2.12 Modul GSM SIM900 ..................................................................... 21
Gambar 3.1 Flowchart Pembuatan Alat Keseluruhan....................................... 29
Gambar 4.1 Persetujuan instalasi software Arduino ......................................... 31
Gambar 4.2 Pilihan Instalasi ............................................................................. 31
Gambar 4.3 Instalasi Folder .............................................................................. 32
Gambar 4.4 Proses Extract ................................................................................ 32
Gambar 4.5 Tampilan Awal Arduino ................................................................ 32
Gambar 4.6 Software IDE Arduino ................................................................... 33
Gambar 4.7 Penyesuaian board Arduino .......................................................... 33
Gambar 4.8 Keterangan port Arduino ............................................................... 34
Gambar 4.9 Minyak goreng bekas pakai ........................................................... 35
Gambar 4.10 Arang Kayu ................................................................................... 35
Gambar 4.11 Memasukkan minyak dan arang ke dalam gelas pengadukan ....... 35
Gambar 4.12 Proses pengadukan secara manual................................................. 36
Gambar 4.13 Proses Pengendapan ...................................................................... 36
Gambar 4.14 Proses Penyaringan ........................................................................ 36
Gambar 4.15 Hasil minyak daur ulang 12 jam .................................................... 37
Gambar 4.16 Hasil minyak daur ulang 24 jam .................................................... 37
Gambar 4.17 Penampilan alat secara keseluruhan .............................................. 37
Gambar 4.18 Tampilan LCD Alat Penjernih Minyak Siap ................................. 38
Gambar 4.19 Memasukkan air ke dalam wadah penampungan pertama ............ 38
Gambar 4.20 Tampilan Serial Monitor ............................................................... 38
Gambar 4.21 Solenoid valve pertama dalam kondisi HIGH ............................... 39
Gambar 4.22 Tampilan LCD Mulai Proses Penjernih Minyak ........................... 39
Gambar 4.23 Tampilan LCD Mulai Proses Mengaduk Minyak ......................... 39
Gambar 4.24 Notifikasi SMS masuk selama proses pengadukan ....................... 39
Gambar 4.25 Tampilan LCD Mulai Proses Pengendap Minyak ......................... 40
Gambar 4.26 Notifikasi SMS masuk selama proses pengendapan ..................... 40
Gambar 4.27 Proses Penyaringan ........................................................................ 40
Gambar 4.28 Tampilan LCD Mulai Proses Pengendap Minyak ......................... 40
Gambar 4.29 Notifikasi SMS masuk selama proses penyaringan....................... 41
Gambar 4.30 Air yang telah disaring .................................................................. 41
xiii
Gambar 4.31 Penulis bersama peneliti melakukan pengukuran minyak............. 43
Gambar 4.32 Penulis bersama peneliti melakukan pencampuran minyak .......... 43
Gambar 4.33 Ruang penelitian laboratorium BARISTAND Samarinda ............ 44
xiv
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Pin-pin LCD .................................................................................. 18
Tabel 3.1 Daftar Alat dan Bahan ................................................................... 27
Tabel 3.1 Rincian Anggaran Biaya................................................................ 28
Tabel 4.1 Hasil uji lab minyak goreng bekas ................................................ 41
Tabel 4.2 Hasil uji lab minyak daur ulang 12 jam......................................... 42
Tabel 4.3 Hasil uji lab minyak daur ulang 24 jam......................................... 42
Tabel 4.4 SNI 01-3741-2002 tentang Standar Mutu Minyak Goreng ........... 42
xv
DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG
Pemakaian
SINGKATAN NAMA pertama kali
pada halaman
RAM Random Access Memory 4
IC TTL Integrated Circuit Transistor Transistor Logic 4
CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor 4
I/O Input/Output 4
UART Universal Asynchronous Receiver-Transmitter 4
USB Universal Serial Bus 4
DC Direct Current 4
ICSP In Circuit Serial Programming 4
PC Personal Computer 5
AC/DC Alternating Current / Direct Current 5
EEPROM Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory 5
IDE Integrated Development Environment 5
DFU Device Firmware Upgrade 6
ISP In-System Chip Programming 6
RX Receiver 7
TX Transmitter 7
PWM Pulse Width Modulation 8
SPI Serial Peripheral Interface 8
MISO Master In Slave Out 8
MOSI Master Out Slave In 8
SCK Serial Clock 8
SS Slave Select 8
TWI Two Wire Interface 8
SDA Serial Data 8
SCL Serial Clock 8
I2C Inter Integrated Circuit 9
RGB Red-Green-Blue 14
TCS Traffic Control System 17
NC Normally Close 17
NO Normally Open 17
LCD Liquid Crystal Display 17
VAC Voltage Alternating Current 19
GSM Global System Mobile 20
SIM Subscriber Identity Module 20
SMD Surface Mounted Device packaging 20
GPRS General Packet Radio Service 21
SMS Short Messaging Service 21
PDU Protocol Data Unit 21
MMS Multimedia Messaging Servive 21
AT Attention Command 21
FFA Free Fatty Acid 24
xvi
ADK Android Development Kit 34
SNI Standar Nasional Indonesia 41
BSN Badan Standarisasi Nasional 42
LAMBANG
MHz MegaHertz 4
KB KiloByte 5
mA mili Ampere 6
V Volt 6
k Kilo 7
F Force 13
A Ampere 15
mm Milimeter 15
Vcc Voltage 18
Gnd Ground 18
Ω Ohm 18
cm Centimeter 18
m Meter 18
Kbps Kilo Bits per second 21
°C Derajat Celcius 21
NaOH Natrium hidroksida 24
mek O₂/kg Methyl Ethyl Ketone Oksigen / Kilogram 41
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Coding Program Arduino
Lampiran 2 Datasheet Arduino Mega
Lampiran 3 Hasil Uji Laboratorium Minyak Goreng
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Latar belakang masalah dalam penelitian ini adalah, minyak goreng bekas
pakai sudah masuk dalam daftar belanja rumah tangga tiap bulannya. Semua itu
terjadi karena minyak goreng merupakan salah satu kebutuhan pokok yang
digunakan untuk memasak khususnya menggoreng atau membuat makanan ringan.
Tetapi, bila minyak goreng itu sudah dipakai dua hingga tiga kali, maka minyak
goreng itu menjadi sampah atau limbah. Biasanya kita melihat banyak orang yang
menggunakan minyak goreng bekas pakai yaitu di sekitar pinggiran jalan
(pedagang kaki lima). Apabila minyak goreng bekas pakai yang mereka gunakan
sudah keruh dan banyak ampasnya, maka para pedangang kaki lima akan
mencampur minyak goreng bekas pakai lama dengan minyak goreng bekas pakai
yang baru, sehingga minyak goreng bekas pakai terlihat lebih jernih. Bahkan di
beberapa tempat, para pedagang kaki lima memberikan plastik ke dalam minyak
goreng bekas pakainya yang berguna untuk menggurihkan makanan yang mereka
goreng, sangat berbeda dengan minyak goreng bekas pakai rumah tangga (Arifatah,
2010).
Pada rumah tangga, apabila minyak goreng sudah terpakai 2 kali hingga 3 kali
maka minyak goreng akan mereka buang. Karena minyak goreng yang sudah kotor
memiliki banyak ampas dapat menimbulkan penyakit bagi orang yang
mengkonsumsinya, tetapi para pedagang kaki lima tidak memikirkan akibat dari
penggunaan minyak goreng bekas pakai jelantah yang dicampur dengan plastik,
mereka hanya memikirkan keuntungan yang akan mereka dapatkan. Hal ini banyak
kita jumpai di kota-kota besar di negara kita. Hal ini juga sudah seharusnya menjadi
perhatian kita dan mencari solusi yang tidak merugikan siapapun (Arifatah, 2010).
Dengan mempertimbangkan hal tersebut, munculah ide proposal tugas akhir
tentang “RANCANG BANGUN ALAT PENJERNIH MINYAK BEKAS
PAKAI BERBASIS SISTEM PENGENDALI MIKROKONTROLER”.
Dengan pembuatan alat ini diharapkan dapat membantu terutama para pedagang
kaki lima serta ibu rumah tangga guna mencegah penggunaan minyak bekas pakai
2
serta mengefisiensi penggunaan minyak yang telah didaur ulang menjadi minyak
yang layak dikonsumsi.
1.2 Rumusan Masalah
Berikut ini beberapa rumusan masalah yang akan diteliti, antara lain:
1. Bagaimana menjernihkan minyak bekas pakai menggunakan arang kayu?
2. Bagaimana merancang sistem pengontrolan penjernih minyak bekas pakai
berbasis sistem pengendali mikrokontroler?
1.3 Batasan Masalah
Adapun beberapa batasan masalahnya, antara lain sebagai berikut:
1. Perancangan alat penjernih minyak bekas pakai ini menggunakan
mikrokontroler yang dapat dikendalikan melalui Serial Monitor.
2. Menggunakan arang kayu sebagai bahan penjernih minyak bekas pakai.
1.4 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini diantaranya adalah:
1. Mengetahui bagaimana menjernihkan minyak bekas pakai menggunakan
arang kayu.
2. Membuat alat sistem pengontrolan penjernih minyak bekas pakai berbasis
sistem pengendali mikrokontroler.
1.5 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini diantaranya adalah:
1. Bagi pihak institusi: dapat mengembangkan wawasan dibidang teknologi
sains terapan yang relevan di jurusan Teknik Elektronika di Politeknik
Negeri Balikpapan.
2. Bagi pihak industri: dapat menghemat biaya dalam hal pembelian minyak
goreng untuk kebutuhan sehari-hari dan mengaplikasikan kemampuan
yang dimiliki kepada peneliti dan masyarakat.
3
3. Bagi penulis: sebagai salah satu prasyarat utama untuk kelulusan di
Politeknik Negeri Balikpapan.
4
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Mikrokontroler
Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer fungsional dalam sebuah chip.
Di dalamnya terkandung sebuah inti prosesor, memori (sejumlah kecil RAM,
memori program, atau keduanya), dan perlengkapan input output (Syahwil, 2013).
Dengan kata lain, mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yang
mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis
dan dihapus dengan cara khusus, cara kerja mikrokontroler sebenarnya membaca
dan menulis data. Mikrokontroler merupakan komputer didalam chip yang
digunakan untuk mengontrol peralatan elektronik, yang menekankan efisiensi dan
efektifitas biaya. Secara harfiahnya bisa disebut “pengendali kecil” dimana sebuah
sistem elektronik yang sebelumnya banyak memerlukan komponen-komponen
pendukung seperti IC TTL dan CMOS dapat direduksi/diperkecil dan akhirnya
terpusat serta dikendalikan oleh mikrokontroler ini.
2.2 Arduino
Arduino merupakan rangkaian elektronik yang bersifat open source, serta
memiliki perangkat keras dan lunak yang mudah untuk digunakan. Arduino dapat
mengenali lingkungan sekitarnya melalui berbagai jenis sensor dan dapat
mengendalikan lampu, motor, dan berbagai jenis aktuator lainnya. Arduino
mempunyai banyak jenis, di antaranya Arduino Uno, Arduino Mega 2560,
Arduino Fio, dan lainnya.
2.2.1 Ardunino Mega 2560
Arduino Mega 2560 adalah papan pengembangan mikrokontroler yang
berbasis Arduino dengan menggunakan chip ATMega2560. Board ini memiliki pin
I/O yang cukup banyak, sejumlah 54 buah digital I/O pin (15 pin diantaranya adalah
PWM), 16 pin analog input, 4 pin UART (serial port hardware). Arduino Mega
2560 dilengkapi dengan sebuah oscillator 16 MHz, sebuah port USB, power jack
DC, ICSP header, dan tombol reset. Board ini sudah sangat lengkap, sudah
5
memiliki segala sesuatu yang dibuthkan untuk sebuah mikrokontroler. Dengan
penggunaan yang cukup sederhana, anda tinggal menghubungkan power dari USB
ke PC anda atau melalui adaptor AC/DC ke jack DC. (Simanjuntak, 2013).
Sifat open source arduino juga banyak memberikan keuntungan tersendiri
untuk kita dalam menggunakan board ini, karena dengan sifat open source
komponen yang kita pakai tidak hanya tergantung pada satu merek, namun
memungkinkan kita bisa memakai semua komponen yang ada dipasaran. Bahasa
pemrograman arduino merupakan bahasa C yang sudah disederhanakan syntax
bahasa pemrogramannya sehingga mempermudah kita dalam mempelajari dan
mendalami mikrokontroler.
Gambar 2.1 Board Arduino Mega 2560
Sumber: www.arduino.cc
2.2.2 Arsitektur Arduino Mega 2560
Chip ATmega2560 pada Arduino Mega 2560 Revisi 3 memiliki memori 256
KB, dengan 8 KB dari memori tersebut telah digunakan untuk bootloader. Jumlah
SRAM 8 KB, dan EEPROM 4 KB, yang dapat di baca-tulis dengan menggunakan
EEPROM library saat melakukan pemrograman.
Pemrograman board Arduino Mega 2560 dilakukan dengan menggunakan
Arduino Software (IDE). Chip ATmega2560 yang terdapat pada Arduino Mega
2560 telah diisi program awal yang sering disebut bootloader. Bootloader tersebut
yang bertugas untuk memudahkan anda melakukan pemrograman lebih sederhana
6
menggunakan Arduino Software, tanpa harus menggunakan tambahan hardware
lain. Cukup hubungkan Arduino dengan kabel USB ke PC atau Mac/Linux anda,
jalankan software Arduino Software (IDE), dan anda sudah bisa mulai memrogram
chip ATmega2560. Lebih mudah lagi, di dalam Arduino Software sudah diberikan
banyak contoh program yang memanjakan anda dalam belajar mikrokontroler
Untuk pengguna mikrokontroler yang sudah lebih mahir, anda dapat tidak
menggunakan bootloader dan melakukan pemrograman langsung via header ICSP
(In Circuit Serial Programming) dengan menggunakan Arduino ISP
Arduino Mega 2560 Rev 3 telah dilengkapi dengan chip ATmega16U2 yang
telah diprogram sebagai konverter USB to Serial. Firmware ATmega16U2 di load
oleh DFU bootloader, dan untuk merubahnya anda dapat menggunakan software
Atmel Flip (Windows) atau DFU programmer (Mac OSX dan Linux), atau
menggunakan header ISP dengan menggunakan hardware external programmer.
Development board Arduino Mega 2560 R3 telah dilengkapi dengan polyfuse
yang dapat direset untuk melindungi port USB komputer/laptop anda dari
korsleting atau arus berlebih. Meskipun kebanyakan komputer telah memiliki
perlindungan port tersebut di dalamnya namun sekring pelindung pada Arduino
Uno memberikan lapisan perlindungan tambahan yang membuat anda bisa dengan
tenang menghubungkan Arduino ke komputer anda. Jika lebih dari 500mA ditarik
pada port USB tersebut, sirkuit proteksi akan secara otomatis memutuskan
hubungan, dan akan menyambung kembali ketika batasan aman telah kembali.
Board Arduino Mega 2560 dapat ditenagai dengan power yang diperoleh dari
koneksi kabel USB, atau via power supply eksternal. Pilihan power yang digunakan
akan dilakukan secara otomatis.
External power supply dapat diperoleh dari adaptor AC-DC atau bahkan
baterai, melalui jack DC yang tersedia, atau menghubungkan langsung GND dan
pin Vin yang ada di board. Board dapat beroperasi dengan power dari external
power supply yang memiliki tegangan antara 6V hingga 20V. Namun ada beberapa
hal yang harus anda perhatikan dalam rentang tegangan ini. Jika diberi tegangan
kurang dari 7V, pin 5V tidak akan memberikan nilai murni 5V, yang mungkin akan
membuat rangkaian bekerja dengan tidak sempurna. Jika diberi tegangan lebih dari
7
12V, regulator tegangan bisa over heat yang pada akhirnya bisa merusak pcb.
Dengan demikian, tegangan yang direkomendasikan adalah 7V hingga 12V.
Beberapa pin power pada Arduino Mega :
GND adalah ground atau negatif.
Vin adalah pin yang digunakan jika anda ingin memberikan power
langsung ke board Arduino dengan rentang tegangan yang disarankan 7V
- 12V.
Pin 5V adalah pin output dimana pada pin tersebut mengalir tegangan 5V
yang telah melalui regulator.
3V3 adalah pin output dimana pada pin tersebut disediakan tegangan 3.3V
yang telah melalui regulator.
IOREF adalah pin yang menyediakan referensi tegangan mikrokontroler.
Biasanya digunakan pada board shield untuk memperoleh tegangan yang
sesuai, apakah 5V atau 3.3V.
Arduino Mega memiliki jumlah pin terbanyak dari semua papan
pengembangan Arduino. Mega 2560 memiliki 54 buah digital pin yang dapat
digunakan sebagai input atau output, dengan menggunakan fungsi pinMode(),
digitalWrite(), dan digital(Read). Pin-pin tersebut bekerja pada tegangan 5V, dan
setiap pin dapat menyediakan atau menerima arus sebesar 20mA, dan memiliki
tahanan pull-up sekitar 20-50k ohm (secara default dalam posisi disconnect). Nilai
maksimum adalah 40mA, yang sebisa mungkin dihindari untuk menghindari
kerusakan chip mikrokontroler.
Beberapa pin memiliki fungsi khusus :
Serial memiliki 4 serial yang masing-masing terdiri dari 2 pin. Serial 0 :
pin 0 (RX) dan pin 1 (TX). Serial 1 : pin 19 (RX) dan pin 18 (TX). Serial
2 : pin 17 (RX) dan pin 16 (TX). Serial 3 : pin 15 (RX) dan pin 14 (TX).
RX digunakan untuk menerima dan TX untuk transmit data serial TTL.
Pin 0 dan pin 1 adalah pin yang digunakan oleh chip USB-to-TTL
ATmega16U2.
External Interrups, yaitu pin 2 (untuk interrupt 0), pin 3 (interrupt 1), pin
18 (interrupt 5), pin 19 (interrupt 4), pin 20 (interrupt 3), dan pin 21
(interrupt 2). Dengan demikian Arduino Mega 2560 memiliki jumlah
8
interrupt yang cukup melimpah : 6 buah. Gunakan fungsi attachInterrupt()
untuk mengatur interrupt tersebut.
PWM : Pin 2 hingga 13 dan 44 hingga 46, yang menyediakan output PWM
8- bit dengan menggunakan fungsi analogWrite().
SPI : Pin 50 (MISO), 51 (MOSI), 52 (SCK), dan 53 (SS) mendukung
komunikasi SPI dengan menggunakan SPI Library.
LED : Pin 13. Pada pin 13 terhubung built-in led yang dikendalikan oleh
digital pin no 13. Set HIGH untuk menyalakan led, LOW untuk
memadamkannya.
TWI : Pin 20 (SDA) dan pin 21 (SCL) yang mendukung komunikasi TWI
dengan menggunakan Wire Library.
Arduino Mega 2560 R3 memiliki 16 buah input analog. Masing-masing pin
analog tersebut memiliki resolusi 10 bits (jadi bisa memiliki 1024 nilai). Secara
default, pin-pin tersebut diukur dari ground ke 5V, namun bisa juga menggunakan
pin AREF dengan menggunakan fungsi analogReference(). Beberapa in lainnya
pada board ini adalah :
AREF. Sebagai referensi tegangan untuk input analog.
Reset. Hubungkan ke LOW untuk melakukan reset terhadap
mikrokontroler. Sama dengan penggunaan tombol reset yang tersedia.
Arduino Mega R3 memiliki beberapa fasilitas untuk berkomunikasi dengan
komputer, berkomunikasi dengan Arduino lainnya, atau dengan mikrokontroler lain
nya. Chip ATMega2560 menyediakan komunikasi serial UART TTL (5V) yang
tersedia di pin 0 (RX) dan pin 1 (TX). Chip ATmega16U2 yang terdapat pada board
berfungsi menterjemahkan bentuk komunikasi ini melalui USB dan akan tampil
sebagai Virtual Port di komputer. Firmware 16U2 menggunakan driver USB
standar sehingga tidak membutuhkan driver tambahan.
Pada Arduino Software (IDE) terdapat monitor serial yang memudahkan data
textual untuk dikirim menuju Arduino atau keluar dari Arduino. Led TX dan RX
akan menyala berkedip-kedip ketika ada data yang ditransmisikan melalui chip
USB to Serial via kabel USB ke komputer. Untuk menggunakan komunikasi serial
dari digital pin, gunakan SoftwareSerial library.
9
Chip ATmega2560 juga mendukung komunikasi I2C (TWI) dan SPI. Di dalam
Arduino Software (IDE) sudah termasuk Wire Library untuk memudahkan anda
menggunakan bus I2C. Untuk menggunakan komunikasi SPI, gunakan SPI library.
2.2.3 Blok Diagram Arduino Mega 2560
Gambar 2.2 Blok Diagram ATMega 2560
Sumber: Atmel Corporation ATMega 2560 Datasheet, 2014
10
2.2.4 Konfigurasi Pin ATMega 2560
Gambar 2.3 Konfigurasi Pin ATMega 2560
Sumber: Atmel Corporation ATMega 2560 Datasheet, 2014
2.2.5 Sofware Arduino
Arduino Mega dapat diprogram dengan perangkat lunak Arduino. Pada
ATMega 2560 di Arduino terdapat bootloader yang memungkinkan Anda untuk
meng-upload kode baru untuk itu tanpa menggunakan programmer hardware
eksternal.
IDE Arduino adalah software yang sangat canggih ditulis dengan
menggunakan Java. IDE Arduino terdiri dari:
a. Editor program, sebuah window yang memungkinkan pengguna menulis
dan mengedit program dalam bahasa Processing.
b. Compiler, sebuah modul yang mengubah kode program (bahasa
Processing) menjadi kode biner. Bagaimanapun sebuah mikrokontroler
tidak akan bisa memahami bahasa Processing. Yang bisa dipahami oleh
11
mikrokontroler adalah kode biner. Itulah sebabnya compiler diperlukan
dalam hal ini.
c. Uploader, sebuah modul yang memuat kode biner dari komputer ke dalam
memory di dalam papan Arduino.
Sebuah kode program Arduino umumnya disebut dengan istilah sketch. Kata
“sketch” digunakan secara bergantian dengan “kode program” dimana keduanya
memiliki arti yang sama.
Gambar 2.4 Tampilan IDE Arduino dengan sebuah sketch
Sumber: http://www.arduino.cc
2.2.6 Bahasa Pemrograman Arduino Berbasis Bahasa C
Seperti yang telah dijelaskan diatas program Arduino sendiri menggunakan
bahasa C. Walaupun banyak sekali terdapat bahasa pemrograman tingkat tinggi
(high level language) seperti pascal, basic, cobol, dan lainnya. Walaupun demikian,
sebagian besar dari para programer profesional masih tetap memilih bahasa C
sebagai bahasa yang lebih unggul, berikut alasan-alasannya:
a. Bahasa C merupakan bahasa yang powerful dan fleksibel yang telah
terbukti dapat menyelesaikan program-program besar seperti pembuatan
sistem operasi, pengolah gambar (seperti pembuatan game) dan juga
pembuatan kompilator bahasa pemrograman baru.
b. Bahasa C merupakan bahasa yang portabel sehingga dapat dijalankan
di beberapa sistem operasi yang berbeda. Sebagai contoh program yang kita
tulis dalam sistem operasi windows dapat kita kompilasi di dalam sistem
operasi Linux dengan sedikit ataupun tanpa perubahan sama sekali.
c. Bahasa C merupakan bahasa yang sangat populer dan banyak digunakan
oleh programer berpengalaman sehingga kemungkinan besar library
12
pemrograman telah banyak disediakan oleh pihak luar/lain dan dapat
diperoleh dengan mudah.
d. Bahasa C merupakan bahasa yang bersifat modular, yaitu tersusun atas
rutin-rutin tertentu yang dinamakan dengan fungsi (function) dan fungsi-
fungsi tersebut dapat digunakan kembali untuk pembuatan program-
program lainnya tanpa harus menulis ulang implementasinya.
e. Bahasa C merupakan bahasa tingkat menengah (middle level language)
sehingga mudah untuk melakukan interface (pembuatan program antar
muka) ke perangkat keras.
f. Struktur penulisan program dalam bahasa C harus memiliki fungsi utama,
yang bernama main(). Fungsi inilah yang akan dipanggil pertama kali pada
saat proses eksekusi program. Artinya apabila kita mempunyai fungsi lain
selain fungsi utama, maka fungsi lain tersebut baru akan dipanggil pada
saat digunakan.
Oleh karena itu bahasa C merupakan bahasa prosedural yang menerapakan
konsep runtutan (program dieksekusi per baris dari atas ke bawah secara berurutan),
maka apabila kita menuliskan fungsi-fungsi lain tersebut dibawah fungsi utama,
maka kita harus menuliskan bagian prototipe (prototype), hal ini dimaksudkan
untuk mengenalkan terlebih dahulu kepada kompiler daftar fungsi yang akan
digunakan di dalam program. Namun apabila kita menuliskan fungsi- fungsi lain
tersebut diatas atau sebelum fungsi utama, maka kita tidak perlu lagi untuk
menuliskan bagian prototipe diatas (Feri Djuandi, 2011).
Selain itu juga dalam bahasa C kita akan mengenal file header, biasa ditulis
dengan ekstensi h(*.h), adalah file bantuan yang yang digunakan untuk menyimpan
daftar-daftar fungsi yang akan digunakan dalam program. Bagi anda yang
sebelumnya pernah mempelajari bahasa pascal, file header ini serupa dengan unit.
Dalam bahasa C, file header standar yang untuk proses input/output adalah
<stdio.h>.
13
2.3 Motor DC
Motor DC merupakan jenis motor yang menggunakan tegangan searah sebagai
sumber tenaganya. Dengan memberikan beda tegangan pada kedua terminal
tersebut, motor akan berputar pada satu arah, dan bila polaritas dari tegangan
tersebut dibalik maka arah putaran motor akan terbalik pula seperti pada gambar
2.5. Polaritas dari tegangan yang diberikan pada dua terminal menentukan arah
putaran motor sedangkan besar dari beda tegangan pada kedua terminal
menentukan kecepatan motor.
Gambar 2.5 Konstruksi motor DC
Sumber: http://blogs.itb.ac.id
Konstruksi motor DC pada gambar 2.5 memiliki 2 bagian dasar, yaitu :
Bagian yang tetap/stasioner yang disebut stator. Stator ini menghasilkan
medan magnet,baik yang dibangkitkan dari sebuah koil (elektro magnet)
ataupun magnet permanen.
Bagian yang berputar disebut rotor. Rotor ini berupa sebuah koil dimana
arus listrik mengalir.
Gaya elektromagnet pada motor DC timbul saat ada arus yang mengalir pada
penghantar yang berada dalam medan magnet. Medan magnet itu sendiri
ditimbulkan oleh megnet permanen. Garis-garis gaya magnet mengalir diantara dua
kutub magnet dari kutub utara ke kutub selatan. Menurut hukum gaya Lourentz,
arus yang mengalir pada penghantar yang terletak dalam medan magnet akan
menimbulkan gaya. Gaya F, timbul tergantung pada arah arus I, dan arah medan
magnet B.
14
2.4 Sensor Warna RGB TCS3200
Sensor warna TCS3200 adalah detektor warna lengkap, termasuk chip sensor
Taos TCS3200 RGB (Red, Green, dan Blue) dan 4 LED putih. TCS3200 dapat
mendeteksi dan mengukur berbagai hampir tak terbatas warna terlihat. Aplikasi
termasuk membaca tes strip, menyortir berdasarkan warna, sensor cahaya, kalibrasi,
dan pencocokan warna. Modul sensor ini memiliki fasilitas untuk merekam hingga
25 data warna yang akan disimpan dalam EEPROM. Sensor warana TCS3200
memiliki susunan photodetector, masing-masing dengan baik merah, hijau, atau
biru filter, atau ada filter (yang jelas). Filter dari setiap warna yang merata di
seluruh susunan untuk menghilangkan lokasi antara warna. Internal untuk
perangkat osilator yang menghasilkan output gelombang persegi frekuensi yang
sebanding dengan intensitas warna yang dipilih.
Gambar 2.6 Bentuk fisik sensor TCS3200
Sumber: http://repository.usu.ac.id
Fitur sensor warna TCS3200 sebagai berikut :
Power: ( 2.7V ke 5.5V )
Interface: Digital TTL
Resolusi Tinggi Konversi Intensitas Cahaya untuk Frekuensi
Programmable Warna dan Full - Skala Keluaran Frekuensi
Power Down Fitur
Berkomunikasi Langsung ke Microcontroller
S0 ~ S1: input pilihan output frekuensi skala
S2 ~ S3: input jenis Photodiode pilihan
OUT Pin: frekuensi output
15
OE Pin: frekuensi output memungkinkan pin (aktifrendah), dapat akan
datang ketika menggunakan Dukungan lampu LED control suplemen
cahaya
Ukuran : 28,4x28,4mm
Prinsip kerja sensor warna TCS3200
Untuk TCS3200, ketika memilih filter warna, dapat memungkinkan hanya satu
warna tertentu untuk melewati dan mencegah warna lain. Misalnya, ketika memilih
filter merah, hanya cahaya insiden merah bisa melalui, biru dan hijau akan dicegah.
Jadi kita bisa mendapatkan intensitas cahaya merah. Demikian pula, ketika memilih
filter lain kita bisa mendapatkan cahaya biru atau hijau. Sensor warna TCS3200
memiliki empat jenis dioda. Merah, biru, hijau dan jelas, mengurangi amplitudo
keseragaman cahaya insiden sangat, sehingga untuk meningkatkan akurasi dan
menyederhanakan optik. Ketika proyek cahaya ke TCS3200 dapat memilih
berbagai jenis dioda oleh kombinasi yang berbeda dari S2 dan S3. Dan output
frekuensi gelombang persegi yang berbeda (menempati emptiescompared 50%),
warna yang berbeda dan intensitas cahaya sesuai dengan frekuensi yang berbeda
dari gelombang persegi. Ada hubungan antara output dan intensitas cahaya. Kisaran
frekuensi output khas adalah 2Hz ~ 500kHz. Sehingga bisa mendapatkan faktor
skala yang berbeda dengan kombinasi yang berbeda dari S0 dan S1.
2.5 Relay
Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan
komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama
yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch).
Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar
sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik
yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan
Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang
berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.
16
Gambar 2.7 Gambar bentuk dan simbol relay
Sumber: https://teknikelektronika.com
Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu :
Electromagnet (Coil)
Armature
Switch Contact Point (Saklar)
Spring
Berikut ini merupakan gambar dari bagian-bagian Relay :
Gambar 2.8 Struktur sederhana relay
Sumber: https://teknikelektronika.com
17
Kontak Poin (Contact Point) Relay terdiri dari 2 jenis yaitu :
Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu
berada di posisi CLOSE (tertutup)
Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu
berada di posisi OPEN (terbuka)
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 dari 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.
2.6 LCD (Liquid Crystal Display)
Liquid Crystal Display (LCD) adalah komponen yang dapat menampilkan
tulisan. Salah satu jenisnya memiliki dua baris dengan setiap baris terdiri atas enam
belas karakter. LCD seperti itu biasa disebut LCD 16x2.
Gambar 2.9 LCD 16x2
Sumber: http://repository.usu.ac.id
LCD memiliki 16 pin dengan fungsi pin masing-masing seperti yang terlihat
pada tabel 2.1 di bawah.
18
Tabel 2.1 Pin-pin LCD
No. Pin Nama Pin I/O Keterangan
1 VSS Power Catu daya, ground (0V)
2 VDD Power Catu daya positif
3 V0 Power
Pengatur kontras, menurut datasheet, pin
ini perlu dihubungkan dengan pin VSS
melalui resistor 5kΩ. Namun, dalam
praktik, resistor yang digunakan sekitar
2,2kΩ
4 RS Input
Register Select
- RS = HIGH : untuk mengirim data
- RS = LOW : untuk mengirim instruksi
5 R/W Input
Read/Write control bus
- R/W = HIGH : mode untuk membaca
data di LCD
Sumber: http://repository.usu.ac.id
2.7 Sensor Ultrasonic
Sensor ini merupakan sensor ultrasonik siap pakai, satu alat yang berfungsi
sebagai pengirim, penerima, dan pengontrol gelombang ultrasonik. Alat ini bisa
digunakan untuk mengukur jarak benda dari 2cm - 4m dengan akurasi 3mm. Alat
ini memiliki 4 pin, pin Vcc, Gnd, Trigger, dan Echo. Pin Vcc untuk listrik positif
dan Gnd untuk ground-nya. Pin Trigger untuk trigger keluarnya sinyal dari sensor
dan pin Echo untuk menangkap sinyal pantul dari benda.
19
Gambar 2.10 Sensor Ultrasonic HC-SR04
Sumber: https://www.elangsakti.com
2.8 Solenoid Valve
Solenoid valve adalah katup yang digerakan oleh energi listrik, mempunyai
kumparan sebagai penggeraknya yang berfungsi untuk menggerakan piston yang
dapat digerakan oleh arus AC maupun DC, solenoid valve atau katup (valve)
solenoida mempunyai lubang keluaran, lubang masukan dan lubang exhaust,
lubang masukan, berfungsi sebagai terminal / tempat cairan masuk atau supply, lalu
lubang keluaran, berfungsi sebagai terminal atau tempat cairan keluar yang
dihubungkan ke beban, sedangkan lubang exhaust, berfungsi sebagai saluran untuk
mengeluarkan cairan yang terjebak saat piston bergerak atau pindah posisi ketika
solenoid valve bekerja.
Prinsip kerja dari solenoid valve/katup (valve) solenoida yaitu katup listrik
yang mempunyai koil sebagai penggeraknya dimana ketika koil mendapat supply
tegangan maka koil tersebut akan berubah menjadi medan magnet sehingga
menggerakan piston pada bagian dalamnya ketika piston berpindah posisi maka
pada lubang keluaran dari solenoid valve akan keluar cairan yang berasal dari
supply, pada umumnya solenoid valve mempunyai tegangan kerja 100/200 VAC
namun ada juga yang mempunyai tegangan kerja DC.
20
Gambar 2.11 Solenoid Valve
Sumber: http://belajarduino.blogspot.co.id
2.9 Module GSM (Global System Mobile) SIM900A
Modul komunikasi GSM GPRS SIM900 SIM900A mini modul ini
menggunakan core IC SIM900A yang sangat populer di kalangan praktisi
elektronika di Indonesia. Modul ini mendukung komunikasi dual band pada
frekuensi 900/1800 MHz (GSM900 dan GSM1800) sehingga fleksibel untuk
digunakan bersama kartu SIM dari berbagai operator telepon seluler di Indonesia.
Operator GSM yang beroperasi di frekuensi dual band 900 MHz dan 1800 MHz
sekaligus.
Modul yang kami jual ini sudah terpasang pada breakout-board siap pakai
(modul inti dikemas dalam SMD/Surface Mounted Device packaging) dengan pin
header standar 0,1" (2,54 mm) sehingga memudahkan penggunaan, bahkan bagi
penggemar elektronika pemula sekalipun. Pada paket ini juga sudah disertakan
antena GSM yang kompatibel dengan produk ini.
21
Gambar 2.12 Modul GSM SIM900A
Sumber: https://indo-ware.com
Spesifikasi SIM900A adalah sebagai berikut :
GPRS multi-slot class 10/8, kecepatan transmisi hingga 85.6 kbps
(downlink), mendukung PBCCH, PPP stack, skema penyandian CS 1,2,3,4
GPRS mobile station class B
Memenuhi standar GSM 2/2 +
SMS (Short Messaging Service): point-to-point MO & MT, SMS cell
broadcast, mendukung format teks dan PDU (Protocol Data Unit)
Dapat digunakan untuk mengirim pesan MMS (Multimedia Messaging
Service)
Mendukung transmisi faksimili (fax group 3 class 1)
Handsfree mode dengan sirkit reduksi gema (echo suppression circuit)
Dimensi: 24 x 24 x 3 mm
Pengendalian lewat perintah AT (GSM 07.07, 07.05 & SIMCOM
Enhanced AT Command Set)
Rentang catu daya antara 7 Volt hingga 12 Volt DC
SIM Application Toolkit
Hemat daya, hanya mengkonsumsi arus sebesar 1 mA pada moda tidur
(sleep mode)
Rentang suhu operasional: -40 °C hingga +85 °C
22
2.10 Minyak Goreng
Minyak adalah zat atau bahan yang tidak larut dalam air yang berasal dari
tumbuh-tumbuhan maupun hewan dan merupakan campuran dari gliserida-
gliserida dengan susunan asam-asam lemak yang tidak sama. Komponen-
komponen lain yang mungkin terdapat pada minyak meliputi fosfolipid, sterol,
vitamin dan zat warna, yang larut dalam lemak seperti klorofil dan karatenoid.
Minyak adalah suatu kelompok dari lipida sederhana terbesar yang merupakan ester
dari tiga molekul asam lemak dengan satu molekul gliserol dan membentuk satu
molekul trigliserida yang dalam kondisi ruang (>27°C) akan berbentuk cair
(Genisa, 2013).
Minyak goreng adalah lemak yang digunakan untuk medium penggoreng.
Secara umum, di pasaran ditawarkan dua macam minyak goreng: minyak goreng
nabati yang berasal dari tanaman dan hewani berasal dari hewan. Saat ini yang
paling umum digunakan di Indonesia, adalah minyak yang berasal dari nabati
(Hariskal, 2009).
Begitu banyak jenis minyak yang beredar di pasaran saat ini. Di antaranya
minyak bermerek, minyak kelapa sawit, minyak curah dan lain-lain.Dari segi
kandungan, minyak curah kadar lemaknya lebih tinggi dan juga kandungan asam
oleat dibanding minyak kemasan (Citra, 2007).
Mulai dari proses produksi, minyak goreng kemasan selalu melalui dua kali
penyaringan, sedangkan minyak goreng curah hanya melalui proses penyaringan
satu, atau hanya sampai pada tahap olein saja, sehingga masih mengandung minyak
fraksi padat. Perbedaan proses ini pula yang kemudian menyebabkan warna minyak
goreng kemasan lebih jernih dari minyak goreng curah. Adapun dari segi
kandungannya, kadar lemak dan asam oleat pada minyak curah juga lebih tinggi
dibanding minyak kemasan (Cemerlang, 2013).
Ketika memilih minyak goreng ada beberapa syarat yang perlu diperhatikan
menurut Citra (2007), yaitu:
a. Minyak goreng harus memiliki umur pakai yang lama dan ekonomis.
b. Tahan terhadap tekanan oksidatif.
c. Memiliki kualitas seragam.
23
d. Mudah untuk digunakan, baik dari segi bentuk (fluid shortening lebih
mudah dari pada solid shortening) maupun dari kemudahan pengemasan.
e. Memiliki titik asap yang tinggi dan kandungan asapnya rendah setelah
digunakan untuk menggoreng.
f. Mengandung flavor alami dan tidak menimbulkan off flavor pada produk
yang digoreng.
g. Mampu menghasilkan tekstur, warna, dan tidak menimbulkan pengaruh
greasy pada permukaan produk.
2.11 Arang Kayu
Arang kayu adalah arang yang terbuat dari bahan dasar kayu. Arang kayu
paling banyak digunakan untuk keperluan memasak seperti yang dijelaskan
sebelumnya. Sedangkan penggunaan arang kayu yang lainnya adalah sebagai
penjernih air, penggunaan dalam bidang kesehatan, dan masih banyak lagi. Bahan
kayu yang digunakan untuk dibuat arang kayu adalah kayu yang masih sehat, dalam
hal ini kayu belun membusuk.
2.12 Peroksida
Pada umumnya senyawa peroksida mengalami dekomposisi oleh panas,
sehingga minyak yang telah dipanaskan hanya mengandung sejumlah kecil
peroksida. Dalam jangka waktu yang cukup lama peroksida dapat mengakibatkan
destruksi beberapa macam vitamin dalam bahan pangan berlemak (misalnya
vitamin A, C, D, E, E, K, dan sejumlah kecil vitamin B). Peroksida juga dapat
mempercepat proses timbulnya bau tengik dan flavor yang tidak dikehendaki dalam
bahan pangan. Jika jumlah peroksida dalam bahan pangan (lebih besar dari 100)
akan bersifat sangat neracun dan tidak dapat dimakan, disamping bahan pangan
tersebut mempunyai bau yang tidak enak. Bergabungnya peroksida dalam sistem
peredaran darah, mangakibatkan kebutuhan vitamin E yang lebih besar.
Berdasarkan percobaan terhadap ayam, kekurangannya vitamin E dalam minyak
mengakibatkan timbulnya gejala enchephalomalacia dan jika hidroperoksida
diinjeksikan ke dalam aliran darah menimbulkan gejala celebellar. Peroksida akan
membentuk persenyawaan lipoperoksida secara nonenzimatis dalam otot usus dan
24
mitochondris. Lipoperoksida dalam aliran darah mengakibatkan denaturasi
lipoprotein yang mempunyai kerapatan rendah. Lipoprotein dalam keadaan normal
mempunyai fungsi aktif sebagai alat transportasi trigelisaerida; dan jika lipoprotein
mengalami denaturasi, akan mengakibatkan deposisi lemak dalam pembuluh darah
(aorta) sehingga menimbulakan gejala atherosclerosis (S.Ketaren, 1986).
Peroksida merupakan hasil antara yang biasanya dipakai sebagai ukuran tingkat
ketengikan. Ketengikan oksidatif merupakan reaksi autokatalitik dimana laju reaksi
meningkat sejalan dengan meningkatnya waktu penyimpanan.
2.13 FFA (Free Fatty Acid)
Asam lemak bebas berasal dari proses hidrolisa minyak ataupun dari kesalahan
proses pengolahan. Kadar asam lemak yang tinggi berarti kualitas minyak tersebut
semakin rendah. Penentuan kadar asam lemak bebas dalam minyak ini bertujuan
untuk menentukan kualitas minyak. Penentuan kadar asam lemak bebas ini
berdassarkan pada jenis asam lemak apa yang paling dominan dalam sampel
minyak atau lemak yang digunakan. Penentuan asam lemak dapat dipergunakan
untuk mengetahui kualitas dari minyak atau lemak, hal ini dikarenakan bilangan
asam dapat dipergunakan untuk mengukur dan mengetahui jumlah asam lemak
bebas dalam suatu bahan atau sample. Semakin besar angka asam maka dapat
diartikan kandungan asam lemak bebas dalam sample semakin tinggi, besarnya
asam lemak bebas yang terkandung dalam sampel dapat diakibatkan dari proses
hidrolisis ataupun karena proses pengolahan yang kurang baik.
Pelarut yang digunakan dalam percobaan asam lemak bebas adalah alkohol
netral. Alkohol dalam kondisi panas akan lebih baik melarutkan sampel yang juga
nonpolar. Dalam memanaskan alkohol, dilakukan pemanas air hal ini dikarenakan
titik didih alkohol lebih rendah daripada air. Dengan menggunakan kondesor
diaman uap air akan menjadi embun kembali. Setlah itu diberi inidkator pp. Apabila
alkohol terlalu asam maka digunakanlah basa. proses titrasi dengan penggunaan
NaOH 0,1N sebagai titrannya sampai warna merah muda yang tidak hilang selama
30 detik. Presentase asam lemak bebas minyak curah lebih tinggi dibanding dengan
minyak kemasan.
25
Asam lemak bebas adalah asam yang di bebaskan pada hidrolisa dari lemak.
Terdapat berbagai macam lemak, tetapi untuk perhitungan, kadar ALB minyak
sawit dianggap sebagai Asam Palmitat (berat molekul 256). Daging kelapa sawit
mengandung enzim lipase yang dapat menyebabkan kerusakan pada mutu minyak
ketika struktur seluler terganggu. Enzim yang berada didalam jaringan daging buah
tidak aktif karena terselubung oleh lapisan vakuola, sehingga tidak dapat
berinteraksi dengan minyak yang banyak terkandung pada daging buah. Masih aktif
di bawah 15 derajat C dan non aktif dengan temp diatas 50 derajat C. Apabila
trigliserida bereaksi dengan air maka menghasilkan gliserol dan asam lemak bebas.
Enzim lipase bertindak sebagai katalisator dalam pembentukan trigliserida dan
kemudian memecahnya kembali menjadi asam lemak bebas (ALB) (Soerawidjaja,
2005).
Asam lemak adalah asam lemah. Apabila larut dalam air molekul asam lemak
akan terionisasi sebagian dan melepaskan ion H+. Dalam hal ini pH larutan
tergantung pada konstanta keasaman dan derajat ionisasi masing-masing asam
lemak. Rumus pH untuk asam lemah pada umumnya telah dikemukakan oleh
Henderson-Hasselbach. Asam lemak dapat bereaksi dengan basa, membentuk
garam.R-COONa + H2OàR-COOH + NaOH garam natrium atau kalium yang
dihasilkan oleh asam lemak dapat larut dalam air dan dikenal sebagai sabun. Sabun
kalium disebut sabun lunak dan digunakan untuk sabun bayi. Asam lemak yang
digunakan pada sabun pada umumnya adalah asam palmitat atau stearat. Minyak
adalah ester asam lemak tidak jenuh dengan gliserol. Melalui proses hidrogenasi
dengan bantuan katalis Pt atau Ni, asam lemak tidak jenuh diubah menjadi asam
lemak jenuh, dan melalui proses penyabunan dengan basa NaOH atau KOH akan
terbentuk sabun dan gliserol suatu asam lemak merupakan suatu rantai hodrokarbon
dengan suatu gugusan karboksil terminal, telah diidentifikasi lebih dari 70 asam
lemak yang tersedia di alam. Walaupun asam lemak berantai pendek, contohnya,
asam lemak berantai empat-atau enam- adalah lazim ditemukan, namun
triasilgliserolutama ditemukan pada tumbuh-tumbuhan memiliki asam lemak
dengan jumlah atom karbon genap, dengan panjang 14 hingga 22 karbon. Asam
lemak jenuh tidak mengandung ikatan ganda C=C dalam strukturnya, sementara
26
asam lemak tidak jenuh memiliki satu atau lebih ikatan ganda, yang kadang-kadang
berada dalam konfigurasi geometris cis (Riawan, 1990).
27
BAB III
PERANCANGAN
3.1 Jenis Penelitian
Jenis penelitian ini adalah perancangan dan pembuatan alat penjernih minyak
bekas pakai yang menggunakan processor utama (Arduino Mega) melalui sistem
kendali Serial Monitor.
3.2 Tempat dan Waktu
Tempat perancangan serta penyusunan Tugas Akhir ini dilakukan di:
1. Jl. Gunung Empat RT 22 No. 22 Kelurahan Margo Mulyo Balikpapan
Barat, Balikpapan.
2. Politeknik Negeri Balikpapan, Gedung Elektronika, Jl. Soekarno-Hatta
KM 8 Balikpapan Utara, Balikpapan.
Waktu perancangan serta penyusunan Tugas Akhir ini mulai dilakukan bulan
Maret 2018 sampai dengan Juli 2018.
3.3 Peralatan dan Bahan yang digunakan
Tugas Akhir Rancang Bangun Alat Penjernih Minyak Bekas Pakai Berbasis
Sistem Pengendali Mikrokontroler membutuhkan peralatan dan bahan dalam tabel
berikut:
Tabel 3.1 Daftar Alat dan Bahan
No Nama Alat Jumlah
1 Wadah Stainless Steel +
Dudukan 3 Buah
2 Arduino Mega 1 buah
3 Power Supply (Adaptor) 1 buah
4 Laptop/Notebook 1 buah
5 Modul GSM SIM900A 1 buah
6 LCD 16x2 1 buah
7 I2C Serial Interface 1 buah
8 Motor DC 300 rpm 1 buah
9 Sensor Ultrasonic 1 buah
10 Solenoid Valve Lurus DC 12V 1 buah
11 Solenoid Valve Elbow AC
220V 1 buah
12 Rangkaian Relay 3 buah
28
13 Stop Kontak 1 buah
14 Kertas Saring 4 lembar
15 Selang 1/2" 1 meter
3.4 Rincian Anggaran Biaya (RAB)
Tabel 3.2 Rincian Anggaran Biaya
Nama Alat Harga Satuan
Wadah Stainless Steel Rp 1.200.000
Power Supply ( Adaptor) Rp 30.000
Arduino Mega Rp 250.000
Modul GSM SIM900A Rp 235.000
LCD 16x2 Rp 35.000
I2C Serial Interface Rp 13.000
Solenoid Valve Lurus DC 12V Rp 97.595
Solenoid Valve Elbow AC 220V Rp 69.000
Sensor Ultrasonic Rp 20.000
Motor DC 300 rpm Rp 120.000
Relay Rp 30.000
Project Broad/ BreadBoard Rp 50.000
Kertas Saring Rp 50.000
Selang 1/2" Rp 9.000
Jumlah Rp 2.208.595
29
3.5 Proses Perancangan
Berikut adalah diagram alur proses pembuatan alat keseluruhan:
Mulai
Inisialisasi Input :
Minyak Bekas
Pakai
Apakah Minyak Bekas
Pakai Berwarna Kuning
Kecoklatan
Proses Minyak
Mengalir ke Wadah
Pengadukan
Proses Pemasukkan
Arang ke dalam
Wadah Penampungan
Proses Pencampuran
Arang dan Minyak
sesuai waktu yang
ditentukan
Proses Pengendapan
sesuai waktu yang
ditentukan
Minyak Masuk ke
wadah Penyaringan
untuk memisahkan
Minyak dari Campuran
Arang
Apakah Volume Minyak
sudah sesuai dengan
kapasitas yang ditentukan
Hasil : Produk Minyak
Daur Ulang
Selesai
TIDAKYA
YATIDAK
Proses Penyaringan
Minyak
Gambar 3.1 Flowchart Pembuatan Alat Keseluruhan
30
3.6 Pembuatan Alat
Setelah melakukan perancangan maka dilanjutkan dengan pembuatan alat
keseluruhan. Berikut langkah-langkah dalam pembuatan:
1. Penulis membuat desain rancangan wadah penampungan minyak bekas
pakai, wadah pencampuran dan pengendapan, wadah penyaringan beserta
komponen yang akan dipasangkan pada tiap-tiap wadah.
2. Penulis memberikan rancangan wadah-wadah tadi ke pembuat wadah
berbahan dasar stainless steel.
3. Setelah wadah sudah jadi, maka dilakukan pemasangan komponen seperti
LCD 16x2, Solenoid Valve, Motor DC, Sensor Ultrasonic, Modul GSM,
dan Arduino Mega.
4. Menyambungkan Arduino Mega pada Laptop/Pc/Notebook dengan
menggunakan Adaptor/Kabel Serial.
5. Menginstall Program Arduino IDE pada Arduino.cc.
6. Menjalankan Program Arduino.
7. Klik menu “Tools – Board – Arduino Mega“.
8. Klik menu “Tools–Port (Pilih Port Arduino yang terdeteksi
padaLaptop/Pc/Notebook).
9. Memasukkan Sketch dan Menguploadnya.
31
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Instalasi Software IDE Arduino
Berikut adalah tahap-tahap penginstalan Software IDE Arduino:
a. Software IDE Arduino dapat diunduh pada situs Arduino yaitu
www.arduino.cc/en/Main/Donate, kemudian akan tampil dua pilihan, pilih
download and donate dan just download.
b. Unduh file arduino-1.8.5-windows.exe.
c. Setelah selesai diunduh, klik dua kali file arduino-1.8.5-windows.exe, lalu
akan tampil seperti gambar 4.1 berikut ini.
Gambar 4.1 Persetujuan instalasi software Arduino
d. Klik tombol I Agree pada gambar 4.1, lalu akan muncul Installation
option, pilih semuanya termasuk Install USB driver untuk mengenlai dan
melakukan komunikasi dengan board arduino melalui port USB.
Gambar 4.2 Pilihan Instalasi
32
e. Klik Next, lalu pilih Folder untuk menyimpan program Arduino.
Gambar 4.3 Instalasi Folder
f. Klik Install, untuk melakukan proses instalasi.
Gambar 4.4 Proses Extract
g. Setelah selesai proses instalasi, Klik icon Arduino yang terdapat pada layar
desktop maka tampilan awal akan seperti gambar 4.5 di bawah ini.
Gambar 4.5 Tampilan Awal Arduino
33
4.2 Pengunggahan Program ke dalam Board Arduino
Berikut adalah tahapan pengunggahan program ke dalam board Arduino:
a. Membuka Software Arduino, maka akan tampil Software IDE Arduino
seperti gambar 4.6 berikut.
Gambar 4.6 Software IDE Arduino
b. Lakukan penyesuaian board Arduino yang akan digunakan melalui Setting
Board. Yaitu: pada penggunaan board Arduino, maka Tool → Board →
Arduino Mega ADK. Seperti pada gambar 4.7 berikut.
Gambar 4.7 Penyesuaian board Arduino
34
c. Memilih port komunikasi serial (comm port) yang tersambung pada board
Arduino. Menu Tool → SerialPort → Comnx (x = nomor port Arduino)
seperti pada gambar 4.8 berikut.
Gambar 4.8 Keterangan port Arduino
d. Selanjutnya, buat file skecth yang sesuai dengan proyek yang akan
diunggah ke board Arduino File → New, kemudian menuliskan
pemrograman untuk diupload. Kompilasi program yang telah dituliskan
tersebut dengan mem-verify untuk melihat kesalahan pada program.
Gambar mengenai mem-verify dan pemrograman pada Skecth Arduino
dapat dilihat pada lampiran.
e. Apabila tidak terjadi “error” atau kesalahan pada program, unggah program
dengan memilih tombol upload pada toolbar gambar pada halaman
lampiran, memperlihatkan pemrograman yang berhasil terupload.
4.3 Pengujian Secara Manual
Berikut adalah proses penjernihan minyak bekas pakai secara manual:
a. Pertama-tama siapkan siapkan minyak goreng bekas pakai sebanyak 500
ml dan arang kayu sebanyak 50 gr.
35
Gambar 4.9 Minyak goreng bekas pakai
Gambar 4.10 Arang kayu
b. Kemudian masukan arang dan minyak goreng ke dalam satu gelas
pengadukan.
Gambar 4.11 Memasukkan minyak dan arang ke dalam gelas pengadukan
c. Lalu aduk minyak goreng beserta arang selama 10 menit.
36
Gambar 4.12 Proses pengadukan secara manual
d. Setelah diaduk, biarkanlah minyak dan arang diendapkan selama 12 jam
dan 24 jam.
Gambar 4.13 Proses pengendapan
e. Setelah selesai diendapkan, masukan campuran minyak dan arang ke dalam
gelas penyaringan.
Gambar 4.14 Proses penyaringan
37
f. Setelah minyak telah selesai disaring, maka minyak goreng yang
dijernihkan tersebut telah menjadi produk akhir yaitu minyak daur ulang
yang dapat digunakan kembali.
Gambar 4.15 Hasil minyak daur ulang 12 jam
Gambar 4.16 Hasil minyak daur ulang 24 jam
4.4 Pengujian Alat
Berikut adalah tampilan alat secara keseluruhan.
Gambar 4.17 Penampilan alat secara keseluruhan
38
Dan berikut langkah-langkah pengujian alat:
a. Pertama-tama upload sketch yang telah dibuat, sehingga akan muncul
tampilan LCD seperti ini.
Gambar 4.18 Tampilan LCD Alat Penjernih Minyak Siap
b. Masukkan air ke dalam wadah penampungan pertama.
Gambar 4.19 Memasukkan air ke dalam wadah penampungan pertama
c. Buka serial monitor pada software sketch Arduino, lalu ketikkan perintah
“MULAI PENJERNIH MINYAK”.
Gambar 4.20 Tampilan Serial Monitor
d. Kemudian Solenoid Valve pertama akan membuka keran, sehingga air yang
berada pada wadah penampungan pertama, akan masuk ke wadah
pencampuran.
39
Gambar 4.21 Solenoid valve pertama dalam kondisi HIGH
e. Kemudian akan muncul tampilan berikut pada LCD.
Gambar 4.22 Tampilan LCD Mulai Proses Penjernih Minyak
f. Setelah volume ketinggian air yang ditentukan oleh pembacaan sensor
ultrasonic, maka Solenoid Valve pertama tadi akan tertutup. Setelah
tertutup, maka motor DC akan bergerak untuk mengaduk air yang berada
di dalam wadah pencampuran. Selama proses pengadukan, maka akan
muncul tampilan berikut pada LCD.
Gambar 4.23 Tampilan LCD Mulai Proses Mengaduk Minyak
g. Kemudian pengguna mendapat SMS sebagai berikut.
Gambar 4.24 Notifikasi SMS masuk selama proses pengadukan
40
h. Setelah proses pengadukan telah selesai, maka akan muncul tulisan proses
pengendapan pada LCD berikut.
Gambar 4.25 Tampilan LCD Mulai Proses Pengendap Minyak
i. Kemudian pengguna mendapat SMS sebagai berikut.
Gambar 4.26 Notifikasi SMS masuk selama proses pengendapan
j. Setelah proses pengendapan telah selesai, maka Solenoid Valve kedua akan
terbuka, sehingga air yang berada pada wadah pencampuran akan masuk
ke dalam wadah penyaringan.
Gambar 4.27 Proses Penyaringan
k. Selama proses penyaringan, maka akan muncul tampilan berikut pada
LCD.
Gambar 4.28 Tampilan LCD Mulai Proses Pengendap Minyak
41
l. Kemudian pengguna mendapat SMS sebagai berikut.
Gambar 4.29 Notifikasi SMS masuk selama proses penyaringan
m. Dan hasil akhirnya adalah air yang telah disaring seperti dalam gambar
berikut.
Gambar 4.30 Air yang telah disaring
4.5 Hasil Uji Lab Minyak yang Telah didaur Ulang
Minyak goreng yang telah melalui proses daur ulang perlu proses pengujian
pada laboratorium khusus yakni Laboratorium BARISTAND, agar kita dapat
melihat, apakah minyak goreng yang telah didaur ulang tersebut masih layak untuk
dikonsumsi atau tidak. Berikut tabel perbandingan hasil daur ulang minyak:
Tabel 4.1 Hasil uji lab minyak goreng bekas
No Parameter Satuan Hasil
Uji Metode Uji
1 Bilangan Peroksida mek O₂/kg 1,6 SNI 7709 : 2012, Butir A.5
2 Asam Lemak Bebas % 0,1514 SNI 7709 : 2012, Butir A.4
Sumber: BARISTAND
42
Tabel 4.2 Hasil uji lab minyak daur ulang 12 jam
No Parameter Satuan Hasil
Uji Metode Uji
1 Bilangan Peroksida mek O₂/kg 1,54 SNI 7709 : 2012, Butir A.5
2 Asam Lemak Bebas % 0,1384 SNI 7709 : 2012, Butir A.4
Sumber: BARISTAND
Tabel 4.3 Hasil uji lab minyak daur ulang 24 jam
No Parameter Satuan Hasil
Uji Metode Uji
1 Bilangan Peroksida mek O₂/kg 1,25 SNI 7709 : 2012, Butir A.5
2 Asam Lemak Bebas % 0,1119 SNI 7709 : 2012, Butir A.4
Sumber: BARISTAND
Minyak goreng yang baik memiliki standar mutu yang telah ditentukan oleh
SNI. Standar mutu minyak goreng, telah dirumuskan dan ditetapkan oleh Badan
Standarisasi Nasional (BSN). Standar mutu tersebut yaitu SNI 01-3741-2002, SNI
ini merupakan revisi dari SNI 01-3741-1995, menetapkan bahwa standar mutu
minyak goreng seperti pada Tabel 4.4 berikut ini:
Tabel 4.4 SNI 01-3741-2002 tentang Standar Mutu Minyak Goreng
KRITERIA UJI SATUAN SYARAT
Keadaan bau, warna dan
rasa - Normal
Air % b/b Maks 0.30
Asam lemak bebas
(dihitung sebagai asam
laurat)
% b/b Maks 0.30
Bahan Makanan Tambahan Sesuai SNI. 022-M dan Permenkes No.
722/Menkes/Per/IX/88
Cemaran Logam :
- besi (Fe) Mg/kg Maks 1.5
- tembaga (Cu) Mg/kg Maks 0.1
- raksa (Hg) Mg/kg Maks 0.1
- timbal (Pb) Mg/kg Maks 40.0
- timah (Sn) Mg/kg Maks0.005
- seng (Zn) Mg/kg Maks 40.0/250.0)*
Arsen (As) % b/b Maks 0.1
Angka Peroksida % mg 02/gr Maks 1
Catatan * Dalam kemasan kaleng
Sumber: Standar Nasional Indonesia
43
Dari data hasil tabel diatas, kita dapat melihat bahwa arang mampu
menurunkan nilai parameter Bilangan Peroksida dan Asam Lemak Bebas dari
minyak goreng bekas pakai, bahkan nilai dari bilangan peroksida minyak daur
ulang 24 jam mendekati nilai yang telah ditetapkan oleh Badan Standar Nasional
Indonesia.
4.6 Dokumentasi Penulis
Berikut adalah foto dokumentasi saat penulis mengirimkan minyak yang akan
diuji pada laboratorium BARISTAND Samarinda.
Gambar 4.31 Penulis bersama peneliti melakukan pengukuran minyak
Gambar 4.32 Penulis bersama peneliti melakukan pencampuran minyak
44
Gambar 4.33 Ruang penelitian laboratorium BARISTAND Samarinda
Gambar 4.31 dan gambar 4.32 menampilkan proses uji lab untuk mengetahui
kadar peroksida dan FFA pada sampel minyak goreng untuk pengendapan 0 jam,
12 jam dan 24 jam. Gambar 4.33 menampilkan kondisi suasana laboratorium
BARISTAND Samarinda.
45
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan peneliti melalui tahap
perencanaan, perancangan, pembuatan dan pengujian maka dapat diambil
kesimpulan sebagai berikut:
1. Arang kayu dapat digunakan sebagai bahan penjernih minyak goreng bekas
pakai karena arang kayu bersifat aktif untuk menarik senyawa karsinogenik
yang berbahaya bagi kesehatan, sehingga saat pengendapan minyak goreng
dan arang dalam waktu tertentu (12 dan 24 jam) maka kadar peroksida dan
FFA menurun hingga mendekati kondisi normal sesuai dengan SNI 01-
3741-2002.
2. Perbandingan arang kayu dengan minyak goreng bekas pakai yang ideal
adalah minyak 500 ml dan arang kayu 50 gr.
3. Sistem penjernih minyak goreng bekas pakai berbasis Arduino Mega 2560
bekerja secara otomatis, mulai dari awal proses memasukkan minyak bekas
pakai, pengadukan minyak dengan arang, pengendapan, penyaringan hinga
menjadi produk akhir.
4. Kadar peroksida dan FFA yang ideal pada sistem penjernih minyak goreng
bekas pakai terjadi pada masa 24 jam pengendapan yaitu pada bilangan
peroksida bernilai 1,25 mek O₂/kg dan pada asam lemak bebas bernilai
0,1119%.
5.2 Saran
Penelitian yang dilakukan peneliti tentunya tidak terlepas dari kekurangan dan
kelemahan. Berdasarkan penelitian yang telah dilaksanakan dan kesimpulan yang
didapatkan, maka saran untuk pengembangan lebih lanjut dari penelitian ini antara
lain:
1. Untuk pengembangan alat selanjutnya dapat menggunakan media
komunikasi bluetooth agar dapat digunakan dalam jarak dekat tanpa
memotong pulsa penggunanya.
46
2. Dapat menggunakan wadah yang memiliki nilai harga yang lebih rendah
namun kualitas tetap sama dengan stainless steel seperti alumunium.
3. Dapat menggunakan sensor water level sebagai alternatif dari sensor
ultrasonic agar pembacaan volume air pada wadah pengadukan.
4. Perlu ditambah pompa di dalam setiap wadah yang terdapat Solenoid Valve
agar aliran minyak lebih deras.
47
DAFTAR PUSTAKA
Andrianto, Heri dan Aan Darmawan. 2016. Arduino Belajar Cepat dan
Pemrograman. Bandung : Informatika Bandung.
Arduino. 2018. “Arduino – Home”. https://www.arduino.cc/. Diakses pada 6 April
2018. 15:21:09 WITA.
Arduino. 2018. “DEVELOPMENT BOARD ARDUINO MEGA”.
http://www.mantech.co.za/datasheets/products/A000047.pdf. Diakses pada
29 Juli 2018. 23:11:24 WITA.
Arifatah, a r. 2010. "BAB 1.Pendahuluan".
http://arifatahmad97.blogspot.co.id/2010/12/normal-0-false-false-false-
en-us-x-none.html. Diakses pada 4 April 2018. 21:06:43 WITA.
Badan Standarisasi Nasional. 2002. SNI 01-3741-2002. Jakarta : Standar Minyak
Goreng.
BanLinhKien. 2009. “Hardware Design SIM900A_HD_V1.01”.
https://docs.google.com/file/d/0B5YBIZcXCAMud05qN3NoNW5CWlU/edit
?pref=2&pli=1. Diakses pada 29 Juli 2018. 23:27:47 WITA.
Citra. 2007. “Jenis-jenis minyak”. http://citra.wordpress.com/2009/05/09/
kerusakan-minyak-goreng/. Diakses pada 8 April 2018. 16:13:17 WITA.
Cemerlang. 2013. “Minyak Goreng Murah”. http://minyakgoreng-
murah.blogspot.com/html. Diakses pada 8 April 2018. 16:15:33 WITA.
Dinata, Yuwono Marta. 2015. Arduino Itu Mudah. Jakarta : PT. Alex Media
Komputindo.
Djuandi, Feri. 2011. Pengenalan Arduino. Jakarta : Penerbit Elexmedia.
Fadhli, Haiyul. 2015. “Bilangan Peroksida”.
https://haiyulfadhli.blogspot.co.id/2015/07/bilangan-peroksida.html.
Diakses pada 8 April 2018. 15:45:49 WITA.
Fauziyyah, Nahdhatul. (2017) : Sistem Pendeteksi Getaran Gempa Menggunakan
Arduino Uno Dan Vibration Sensor Dengan Software Matlab, Tugas Akhir
Program Diploma, Politeknik Negeri Balikpapan, 3-11.
Genisa, Jalil. 2013. Teknologi Minyak dan Lemak Pangan. Makassar : Masagena
Press.
48
Hariskal. 2009. “Kerusakan Minyak Goreng”. http://hariskal.wordpress.com/
2009/05/09/kerusakan-minyak-goreng/. Diakses pada 8 April 2018.
16:11:16 WITA.
Jasmine, Siti Zahrina. (2017). : Rancang Bangun Alat Pendeteksi Warna pada
Kaleng Minuman menggunakan Sensor TCS3200 Berbasis Arduino Uno,
Tugas Akhir Program Diploma, Universitas Sumatera Utara, 7-13.
Ketaren, S. 1986. Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak Pangan. Jakarta :
Universitas Indonesia.
Kho, Dickson. 2018. “Pengertian Relay dan Fungsinya”.
https://teknikelektronika.com/pengertian-relay-fungsi-relay/. Diakses pada
3 Juli 2018. 00:07:17 WITA.
Malik, Abdul. 2018. “SIM900A GSM GPRS mini modul”. https://www.indo-
ware.com/produk-1873-sim900-a-sim900a-gsm-gprs-mini-modul.html
Diakses pada 8 April 2018. 15:34:47 WITA.
Mesin DC. 2013. “Jawaban UTS 2”.
https://blogs.itb.ac.id/el2244k0112211075nurfatonah/2013/04/29/mesin-
dc/. Diakses pada 2 Juli 2018. 33:56:34 WITA.
MisskalaBur Blog. 2013. "Evaluasi Mutu Minyak
Goreng".http://misskalabur.blogspot.co.id/2014/08/evaluasi-mutu-minyak-
goreng.html. Diakses pada 4 April 2018. 20:57:34 WITA.
Narin Laboratory. 2015. "[TUTORIAL - LENGKAP] Mengontrol Motor Servo
Dengan Arduino". https://tutorkeren.com/artikel/tutorial-lengkap-
mengontrol-motor-servo-dengan-arduino.htm. Diakses pada 4 April 2018.
20:18:50 WITA.
Pratama, I Gusti Agung Bayu. (2017) : Rancang Bangun Sistem Keamanan Sepeda
Motor Menggunakan Sidik Jari Dan Kendali Jarak Jauh Serta Penentuan
Posisi, Tugas Akhir Program Diploma, Politeknik Negeri Balikpapan, 12-
13.
Riawan. 1990. Kimia Organik. Jakarta : Bina Rupa Aksara.
Rozi, Fahrur. 2013. “lemak_minyak joernal”. http://rozzye93.blogspot.co.id.
diakses pada 8 April 2018. 16:04:21 WITA.
49
Santoso, Hari. 2015. “Cara Kerja Sensor Ultrasonik, Rangkaian, & Aplikasinya”.
https://www.elangsakti.com/2015/05/sensor-ultrasonik.html. Diakses pada
6 April 2018. 15:45:36 WITA.
Sari Abu. 2015. "Arang Kayu". http://www.jualarangbali.com/arang-kayu/.
Diakses pada 4 April 2018. 21:10:36 WITA.
Simanjuntak, MG. 2013. “Chapter II Mikro Arduino”.
http://repository.usu.ac.id/bitstream/handle/123456789/37482/Chapter%2
0II.pdf?sequence=4. Diakses pada 2 Juli 2018. 21:50:14 WITA.
Soerawidjaja, Tatang H. 2005. Minyak-lemak dan produk-produk kimia lain dari
kelapa. Bandung : Institut Teknologi Bandung.
Sudarmanto, Fadel Muhammad. 2014. "Penentuan Kadar Asam Lemak Bebas".
http://smakmakassar3a11.blogspot.co.id/2014/09/penentuan-kadar-asam-
lemak-bebas.html. Diakses pada 4 April 2018. 21:00:07 WITA.
Syahwil, Muhammad. 2013. Panduan Mudah Simulasi dan Praktik Mikrokontroler
Arduino. Yogyakarta : ANDI.
Teknik Elektronika. 2014. “Penggerak Valve Menggunakan Data Sd Card”.
http://belajarduino.blogspot.co.id/2014/01/perancangan-penggerak-
solenoid-valve.html. Diakses pada 4 April 2018. 15:53:54 WITA.
50
LAMPIRAN
Lampiran 1
a. Program Arduino
#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial SIM900A(9,10);
String perintah;
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
LiquidCrystal_I2C lcd(0x3F, 16, 2);
int Relay1 = 2;
int Relay2 = 3;
int Relay3 = 4;
const int trigPin = 5;
const int echoPin = 6;
long duration;
int distance;
void setup()
pinMode(Relay1, OUTPUT);
pinMode(Relay2, OUTPUT);
pinMode(Relay3, OUTPUT);
pinMode(trigPin, OUTPUT); // Sets the trigPin as an Output
pinMode(echoPin, INPUT); // Sets the echoPin as an Input
digitalWrite(Relay1,HIGH);
digitalWrite(Relay2,HIGH);
digitalWrite(Relay3,HIGH);
lcd.begin();
lcd.setCursor(1,0);
lcd.print("Alat Penjernih");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(" Minyak Siap ");
delay(3000);
SIM900A.begin(9600); // Setting the baud rate of GSM Module
Serial.begin(9600); // Setting the baud rate of Serial Monitor (Arduino)
Serial.println ("Alat Penjernih Minyak Telah Siap");
delay(100);
Serial.println ("Ketik Perintah MULAI PENJERNIH MINYAK untuk
Memulai Alat");
void loop()
// Clears the trigPin
digitalWrite(trigPin, LOW);
delayMicroseconds(2);
// Sets the trigPin on HIGH state for 10 micro seconds
digitalWrite(trigPin, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(trigPin, LOW);
// Reads the echoPin, returns the sound wave travel time in microseconds
duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
// Calculating the distance
distance= duration*0.034/2;
if (distance <6)
digitalWrite(Relay1,HIGH);
Pencampuran();
digitalWrite(Relay2,LOW);
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print(" Mulai Proses ");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Mengaduk Minyak ");
delay(600000);
Pengendapan();
digitalWrite(Relay2,HIGH);
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print(" Mulai Proses ");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Pengendap Minyak");
delay(600000);
Penyaringan();
digitalWrite(Relay3,LOW);
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print(" Mulai Proses ");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Penyaring Minyak");
delay(3600000);
if (Serial.available()>0)
perintah = Serial.readString();
Serial.println(perintah);
delay(10);
if(perintah.indexOf("MULAI PENJERNIH MINYAK")>=0)
digitalWrite(Relay1,LOW);
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print(" Mulai Proses ");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Penjernih Minyak");
delay(7000);
void Pencampuran()
Serial.println ("SIM900A Mengirim SMS");
SIM900A.println("AT+CMGF=1"); //Sets the GSM Module in Text
Mode
delay(1000); // Delay of 1000 milli seconds or 1 second
Serial.println ("Set SMS Number");
SIM900A.println("AT+CMGS=\"+6282250075179\"\r"); // Replace with
your mobile number
delay(1000);
Serial.println ("Set SMS Content");
SIM900A.println("Minyak Bekas Pakai Masuk Proses Pengadukan
dengan Arang");// The SMS text you want to send
delay(100);
Serial.println ("Finish");
SIM900A.println((char)26);// ASCII code of CTRL+Z
delay(1000);
Serial.println (" ->SMS Selesai dikirim");
void Pengendapan()
Serial.println ("SIM900A Mengirim SMS");
SIM900A.println("AT+CMGF=1"); //Sets the GSM Module in Text
Mode
delay(1000); // Delay of 1000 milli seconds or 1 second
Serial.println ("Set SMS Number");
SIM900A.println("AT+CMGS=\"+6282250075179\"\r"); // Replace with
your mobile number
delay(1000);
Serial.println ("Set SMS Content");
SIM900A.println("Minyak Jelantah Sedang Dalam Tahap
Pengendapan");// The SMS text you want to send
delay(100);
Serial.println ("Finish");
SIM900A.println((char)26);// ASCII code of CTRL+Z
delay(1000);
Serial.println (" ->SMS Selesai dikirim");
void Penyaringan()
Serial.println ("SIM900A Mengirim SMS");
SIM900A.println("AT+CMGF=1"); //Sets the GSM Module in Text
Mode
delay(1000); // Delay of 1000 milli seconds or 1 second
Serial.println ("Set SMS Number");
SIM900A.println("AT+CMGS=\"+6282250075179\"\r"); // Replace with
your mobile number
delay(1000);
Serial.println ("Set SMS Content");
SIM900A.println("Minyak Dalam Proses Penyaringan, Tunggulah
Beberapa Saat Minyak akan menjadi Produk Akhir");// The SMS text you
want to send
delay(100);
Serial.println ("Finish");
SIM900A.println((char)26);// ASCII code of CTRL+Z
delay(1000);
Serial.println (" ->SMS Selesai dikirim");
b. Verify Program Arduino
Lampiran 2
Lampiran 3
d:TKEMENTE*"ffiff&ffi ,333S';?til.1'S?ISIKAN'INGGIf O L. .runuhnwrpioux ELEKTRoNTKA\&t/ ,+"ffi'b1Bffir:*,?;lY:!'i:fli;
'Website: wwgrgg$gffigrpc.id E;mail: [email protected]. id
Yang bertandatangan dibawah ini adalah Pernbirnbing Tugas Akhir (TA) mahasiswa :
:?s!.*i . . .h.r h. s: i r . . . .f i;ls"rr . . !.*.q$ro.doli.. . Y.i.L r.o. L o.rl r..l*:. . . . .
Dengan ini menyatakan telah setuiu untuk dilaksanakan sidang Tugas Akhir (TA) mahasiswa
tersebut diatas sesuai dengan jadwal yang telah ditentukan program studi.
Demikianlah surat persetujuan ini dibuat agar dapat dipergunakan sebagaimana mestinya.
Batikpapan, . J9...i.rnti.. zCI. I &. ...
l ..bhrrr,.!..t4,, . l1".Pd.
DN. te&0s a7L01a0.r00 t
Nama
NIM
Program Studi
Judul Tugas Akhir
NrP/NtDN. 111010"1? ?0 1
ffi PotiTT':i(NIT NEGERI BALiKPAPAN
F'IMBIMBINGAN tUGAs AKiIR
Nama
NIM'5otsg N,g..h,:lso3op2$Q193
Dosen Pembimblng
Program StuCi
Tahun Akademik
: Andi 9ii trLo-o[,9.i..tl. gi,r6.
, TeLni[ 6le].lr oni] c
' Lotl7 2grf
,2,),
5,lt-&-c? Y7Y P0.tt-ttr6;tf aa*
POLITEKNiK NEGERI TTAI.IKPAPAI.I
\arrra
NIM
, $osg lugr"hoItso3oOLl8Z93
Dosei'l Pembimbing
Progirin Studi
tahuh akademik
1 $ r;['r! i, iru ri. t" 0.1., i'] |d, TcLnlL ilehlronif, o
: z0 [ ]/20ls
FRM/PSTE/08.121.0
KEMENTEzuAN RISET, TEKNOLOGI, DAN PENDIDIKAN TINGGIPOLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN
JURUSAN TEKNIK ELEKTRONIKAJl. Soekdrno Hatta Km. 8 Balikpapan 76126Telp. (0542) 860895, 862305 Fax. 861 107
Ernail: [email protected] Web: http://www.poltekba.ac.id
lrMsnR.BEMlst
SIDANG TUGAS AKHIR JPRUSAN TEKNIK ELEKTRONIKA
TAHUN AKADEMTK 2OL7 l21t8NAMA MAHASISWI: 5O$Y frgRn\'
NIM
JUDUL TA
Si s[ern fu.q.ldol
: ts0lo92?8L9]
: lronery Donq"t, Al^) ?rtlennil'' ylinlal Be[or P^].ri B*.!art,
NliLrolronbr o\e"
NO HALAMAN REVISI KET
Balikpapan,
\t-Vr,rnmJ<^',r VO
fPr (e".z,L; h7"'
A hro^htr-,-^6" Fl-'-'
*lt '?r[,
IIDIKAN FRMIPSTEIOS'12].0
POLITEKNIK NEGERT BALII(PAPANJURUSAN TEKNIK ELEKTRONIKA
Jl. Soek6rno Hana Km. 8 Balikpapan l|li-Telp. (0542) 860895, 8623@5 Fax. 8611,07
Email: [email protected] web: http://www.portekba.ac.id
LEMBAR REVISI
SIDANG TUGAS AKHIR JURUSAN TEKNIK ELEKTRONIKA
TAHUN AKADEMTK ?.Ot7 I 2Ot8
NIM
NAMA MAHAstswn: hsy l.lugr.hq
JUDULTA 'fron.ong
Bonpuo A\rb Pqr*.nih Hin/rl Br),0, Pr[oi B*tor,,Siie* ftngcndoli t'lilro]<on[role.
Ba likpapan, ...?S -..):.?fl .l€.
NO HALAMAN REVISI KET
I kw.plvr^ hF"A !rft, tA^et^^ ltrl.*t^4rArl \r*a vd-,^;rr"t J<;ai^^
kr-
'7,Lot 0
Lrn^ &h"nn*
A-; A<'-n
Top Related