SISTEM KONTROL SUHU KANDANG AYAM
Dwi ulfa Damayanti1,
Winstar Aji Mabrur2, Samuel BETA Kuntarjo3
Jurusan Teknik
Elektro, Program Studi D3 Teknik Elektronika
Politeknik Negeri
Semarang
Jln. Prof. H.
Sudarto, S.H., Tembalang, Semarang, Jawa Tengah, Indonesia. 50275.
Telp.
(024)7473417, Website :www.polines.ac.id, email : mailto:sekretariat@polines.ac.id
Abstract:
Many broiler breeders still use manual methods to maintain the optimal
temperature of chicken coops. This manual method makes cage temperature guard
less effective and efficient. In this research, a chicken cage temperature
control system is designed using the ARM NCU120 as the processor, while the
components used are, the LM35 temperature sensor is used to determine the
temperature of the cage and joystick to set the set point as input. To adjust
the temperature of the cage with the set point, a cooler in the form of a DC
fan and mist maker and a heater in the form of a blow dryer are used. The
enclosure temperature is displayed on the 16x2 LCD through the characters and
there is an indicator in the form of RGB.
Keywords:
ARM NCU120, LM 35, Joy Stick, 16x2 LCD, RGB, DC fan, mist maker, hair dryer .
Abstrak
: Banyak peternak ayam pedaging yang masih menggunkan cara manual dalam menjaga
suhu optimal kandang ayam. Cara manual seperti ini menjadikan penjagaan suhu
kandang kurang efektif dan efisien. Pada penelitian ini dirancang sebuah sistem
kendali suhu kandang ayam menggunakan ARM NCU120 sebgai pemrosesnya, adapaun
komponen yang digunakan yaitu, sensor suhu LM35 digunakan mengetahui suhu
kandang dan joystick untuk mengatur set point sebagai masukan. Untuk
menyesuaikan suhu kandang dengan set point digunakan pendingin berupa kipas DC
dan mist maker serta pemanas berupa hair dryer sebagai keluaran. Suhu kandang
di tampilkan di LCD 16x2 melalui karakter dan terdapat indikator berupa RGB.
Kata
kunci :
ARM NCU120, LM 35, Joy Stick, LCD 16x2, RGB, Kipas DC, mist maker, hair
dryer.
I. PENDAHULUAN
Peningkatan populasi penduduk di Indonesia
mengakibatkan kebutuhan pangan meningkat. Salah satunya adalah kebutuhan
konsumsi ayam. Konsumsi daging ayam ras per kapita/tahun masyarakat Indonesia
pada 2017 sebesar 5,68 kg per kapita/tahun meningkat 573 gram (11,2%) dibanding
konsumsi tahun sebelumnya. Sementara untuk konsumsi daging ayam kampung 782
gram per kapita/tahun naik 156 gram (24,9%) dari tahun sebelumnya. produksi
daging ayam ras pedaging pada 2017 mencapai 2,14 juta ton meningkat 97 ribu ton
(4,75%) dari tahun sebelumnya hanya 2,04 juta ton. Produksi daging ayam
pedaging pada 2013 hanya mencapai 1,54 juta ton dan terus menunjukkan
peningkatan hingga 2017 (Badan Pusat Statistik, 2019).
Hal ini mendorong para peternak untuk meningkatkan
produksi ayam pedaging untuk memenuhi kebutuhan dipasaran. Salah satu
permasalahan yang dihadapi peternak ayam sehingga produksinya menurun adalah
kondisi suhu pada kandang ayam. Pada masa brooding
(berumur 1-14 hari) ayam tidak bisa menyesuaikan suhu sekitar dengan baik karena
belum memiliki bulu yang cukup, hal ini meyebabkan pada masa tersebut sangat
rentan ayam mati, jika suhu kandang tidak dikendalikan dengan baik. Walaupun
tidak dipungkiri pada umur setelah masa broodingpun suhu kandang harus tetap
dijaga. Untuk mengatasi masalah tersebut dibuatlah sistem kendali suhu kandang
ayam agar peternak dapat meningkatkan produksi ayamnya. Berdasarkan
permasalahan diatas penulis mengambil judul “SISTEM KONTROL SUHU KANDANG AYAM”
II. TINJAUAN
PUSTAKA
2.1 ARM
NUC120
Mikroprosesor
ARM mempunyai beberapa keluarga untuk menjangkau berbagai aplikasi, salah
satunya adalah ARM Cortex Prosesor Embedded (ARM Cortex Embedded Processors).
Prosesor-prosesor di keluarga seri CortexM telah dikembangkan khusus untuk
domain mikrokontroler, dimana permintaan untuk kecepatan, determinasi waktu
proses, dan manajemen interrupt bersama dengan jumlah gate silikon minimum
(luas silikon yang minimum menentukan harga akhir prosesor) dan konsumsi daya
yang minimum sangat diminati, seperti ARM CortexM0 yang merupakan prosesor
untuk menggantikan aplikasi mikrokontroler 8/16bit dengan tipe ARM NUC120
ARM
NUC120 merupakan sebuah modul mikrokontroler 32-bit berbasis ARM CortexM0. ARM NUC 120 BOARD dilengkapi dengan program
bootloader sehingga tidak membutuhkan divais programmer terpisah. NUC120 dapat
beroperasi dengan kecepatan CPU sampai 48MHz. Telah dilengkapi dengan Full
Speed USB 2.0 Device Controller yang sangat fleksibel dan dapat dikonfigurasi
untuk berbagai aplikasi berbasis USB.
Gambar
2.1 ARM NUC120
2.2 Sensor
Suhu LM35
Sensor suhu LM35 adalah komponen
elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran
listrik dalam bentuk tegangan. Sensor Suhu LM35 yang dipakai dalam penelitian
ini berupa komponen elektronika elektronika yang diproduksi oleh National Semiconductor. LM35 memiliki
keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor
suhu yang lain, LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan
linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian
kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan. Meskipun tegangan
sensor ini dapat mencapai 30 volt akan tetapi yang diberikan kesensor adalah
sebesar 5 volt, sehingga dapat digunakan dengan catu daya tunggal dengan ketentuan
bahwa LM35 hanya membutuhkan arus sebesar 60 µA hal ini berarti LM35 mempunyai
kemampuan menghasilkan panas (self-heating) dari sensor yang dapat menyebabkan
kesalahan pembacaan yang rendah yaitu kurang dari 0,5 ºC pada suhu 25 ºC.
Gambar 2.2 Sensor suhu
LM35
2.3
Joystick
Joystick
merupakan alat masukan komputer yang berwujud tuas atau tongkat yang dapat
bergerak ke segala arah, sedangkan games paddle biasanya berbentuk kotak atau
persegi terbuat dari plastik dilengkapi dengan tombol-tombol yang akan mengatur
gerak suatu objek dalam komputer. Alat ini dapat mentransmisikan arah sebesar
dua atau tiga dimensi ke komputer. Joystick umumnya digunakan sebagai pelengkap
untuk memainkan permainan video yang dilengkapi lebih dari satu tombol.
Joystick
2-Axis ini adalah modul yang dapat digunakan dengan Arduino/ rangkaian
elektronika yang memerlukan masukan kendali gerak seperti pada aplikasi
permainan, kendali penempatan motor servo, atau kendali masukan dua sumbu
analog lainnya. Joystick sumbu ganda (bi-axial) tipe ini adalah tipe yang sama
dengan yang digunakan di gagang kendali
analog pada konsol Sony Playstation 2. Tersambung dalam tombol dari
plastik berkualitas tinggi ini adalah dua potensiometer tipe metal rocker yang
teruji daya tahan dan responsivitasnya. Selain dapat membaca masukan gerakan
pada 2 sumbu horisontal X dan Y secara presisi dan akurat, joystick ini juga
dapat berfungsi sebagai tombol tekan pada sumbu-Z.
Gambar
2.3 Joystick
2.4 RGB
RGB
merupakan suatu lampu model warna yang terdiri atas 3 buah warna, yaitu : merah
(Red), hijau (Green), dan biru (Blue),
yang ditambahkan dengan berbagai cara untuk menghasilkan bermacam-macam warna.
RGB merupakan model warna yang bergantung kepada peranti: peranti yang berbeda
akan mengenali atau menghasilkan nilai RGB yang berbeda, karena elemen warna
(seperti fosfor atau pewarna) bervariasi dari satu pabrik ke pabrik, bahkan
pada satu peranti setelah waktu yang lama. Model warna ini merupakan model
warna yang paling sering dipakai. Contoh alat yang memakai mode warna ini yaitu
TV, kamera, pemindai, komputer, dan kamera digital.
Kelebihan
model warna ini adalah gambar mudah disalin / dipindah ke alat lain tanpa harus
di-convert ke mode warna lain, karena cukup banyak peralatan yang memakai mode
warna ini. Kelemahannya adalah tidak bisa dicetak sempurna dengan printer,
karena printer menggunakan mode warna CMYK, sehingga harus diubah terlebih
dahulu. Lampu RGB dapat di program atau di atur sesuai keinginan pemakai
sehingga menghasilkan paduan efek cahaya sinar lampu warna warni yang
menakjubkan (merah, hijau, dan biru), sangat indah dan mengagumkan. Sangat
cocok untuk mempercantik dan memperindah tata cahaya sinar lampu rumah.
Gambar
2.4 Lampu RGB
2.5 LCD
16x2
Modul
LCD 16x2 adaah modul LCD matrix standar dengan ukuran 16 kolom dan 2 baris. LCD
jenis ini cocok digunakan untuk membuat aplikasi sederhana ataupun advance.
Kelebihan lainnya adalah LCD jenis ini relatif mudah digunakan untuk para
pemula. Output dari sistem akan dikeluarkan melalui LCD.
Spesifikasi :
• Tegangan kerja adalah 5V.
• Warna backlight adalah biru.
• Mempunyai 16 pin standar LCD matrix.
Gambar
2.5 LCD 16x2
2.6 Kipas
DC
Kipas ini terdiri dari kumparan kawat tembaga yang
menghasilkan elektromagnetik untuk menggerakan kipas. Saat listrik DC dialirkan
melalui kabel kipas, maka kipas akan langsung merubah arus listrik menjadi
medan magnet yang dapat memutar kipas sesuai dengan arah aliran listrik.
Rangkaian kipas berfungsi untuk mendinginkan ruangan saat
panas.
Gambar 2.6 Kipas 12 Volt
2.7 Pemanas
(Hair Dryer)
Pengering rambut (Hair Dryer) merupakan salah satu alat
yang mengubah energi listrik menjadi energi panas yang biasa di gunakan oleh
perempuan untuk mengeringkan rambut. Dalam alat ini pengering rambut digunakan
sebagai pemanas ruangan.
Gambar
2.7 Hair dryer
2.8 Relay
AC
Relay adalah suatu komponen electrik-mekanik yang dipakai untuk menghubungkan
atau memutus arus.[2] Relai merupakan Saklar (Switch) yang
dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Elektromekanikal yang
terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal
(seperangkat Kontak Saklar/Switch).
Relai 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.
Gambar 2.8 Relay
2.9
Mist
Maker
Ultrasonic Mist Maker adalah alat yang
dapat merubah air biasa menjadi awan kabut seperti dinginnya es yang biasa
terlihat pada biang es. Alat ini bekerja menggunakan proses ultrasonic atomization yang mengubah air
menjadi kabut. Mist maker membentuk
kabut. Sebuah transduser berupa piezoelektrik beresonansi 1.6MHz menghasilkan
getaran energi yang tinggi menyebabkan air berubah menjadi kabut. Transduser
menciptakan osilasi frekuensi tinggi di permukaan air. Hal ini menyebabkan air
berubah menjadi uap. Tekanan tinggi gelombang kompresi dibuat di permukaan air,
menyebabkan molekul uap yang dilepaskan ke udara. Partikel air dalam kabut
berukuran kurang dari 5 mikron. Mist
maker ultrasonik tidak boleh aktif pada keadaan kering, jadi alat ini
membutuhkan air yang cukup untuk bekerja. Sebuah sensor built-in mendeteksi
keberadaan air dan mengaktifkan pelat transduser. Transduser bergetar
menyebabkan air berubah menjadi tetesan, yang menguap berubah menjadi partikel
kabut. Tidak seperti mist maker termal atau berbasis panas, kabut yang dihasilkan
oleh mist maker ultrasonik ini dingin dan basah. Mist maker memiliki adaptor AC
eksternal untuk catu daya.
Gambar
2.9 Mist Maker
III. PERANCANGAN ALAT
3.1 Perangkat
Keras dan Rangkaian Elektronika
Adapun perangkat keras
yang digunakan pada pembuatan alat ini adalah:
1. NUC 120 (1
buah)
2. Sensor LM35 (1
buah)
3. Tuas Kendali (1
buah)
4. Modul relay 2 chanel (1 buah)
5. Lampu RGB (1
buah)
6. LCD 16 X 2 (1
buah)
7. Hair Dryer (1
buah)
8. Mist Maker (1
buah)
9. Kipas DC (3
buah)
10. Power Supply 10A (1
buah)
11. Kabel Penghubung (secukupnya)
3.2 Blok
Diagram
3.3 Diagram
Alir
3.4 Gambar
Rangkaian
3.5 Gambar
Pengawatan
IV. PERANCANGAN MEKANIK
Gambar 4.3 Tampak Samping
4.1 Cara
Kerja Alat
Ketika alat pertama kali dinyalakan
maka LCD akan menampilkan karakter “PROYEK ARM 2019, Kontrol Kandang”, “EKD 05,
Ulfa dan Winstar” sesaat, kemudian LCD menampilkan pembacaan sensor dan set point. Mengatur set point menggunakan joystick
sesuai dengan kebutuhan kandang
ayam. ARM akan memproses masukan Set
point, apabila suhu pembacaan kurang dari set point maka pemanas (hair
dryer) akan menyala, RGB akan berwarna merah. Jika suhu pembacaan Lebih
dari set point maka kipas dan mist maker akan menyala, RGB berwarna
biru, dan apabila suhu sesuai dengan set
point maka RGB akan berwarna hijau.
4.2 Hasil
Pengujian Alat
Setelah dilakukan
simulasi alat bekerja sesuai
dengan yang diinginkan. Modul sistem
kendali suhu kandang dapat mengatur suhu kandang sesuai dengan masukan yang
diinginkan.
V. KESIMPULAN
Setelah melakukan percobaan,
pengambilan data, dan penganalisisan terhadap data yang telah didapat pada
penelitian ini, maka didapatkan kesimpulan yaitu sebagai berikut:
1. Pada sistem kendali suhu kandang ayam ini dapat berjalan dengan baik dan dapat memepertahankan kondisi kandang sesuai dengan masukan set point yang diinginkan.
1. Pada sistem kendali suhu kandang ayam ini dapat berjalan dengan baik dan dapat memepertahankan kondisi kandang sesuai dengan masukan set point yang diinginkan.
2. Alat
memudahkan peternak untuk menstabilakn suhu kandang yang dapat disesuaikan
dengan umur ayam, serta dilengkapi dengan RGB sebagai indikator.
VI. SARAN
1. Perlu
adanya penelitian lebih lanjut dengan menerapkan aplikasi-aplikasi lebih modern
seperti menggunakan Human Machine Interface (HMI) agar dapat dikontrol secara
realtime dan mengakuisisi data.
2. Menggunakan
pemanas dan pendingin yang akurat sehinga memudahkan dalam proses penstabilan
suhu kandang.
DAFTAR
PUSTAKA
[1] Badan Pusat Statistik website. (2019), Badan Pusat Statistik, tanggal akses 6 November 2019, dari
https://www.bps.go.id/linkTableDinamis/view/id/1034.
[2] Budianto, Eko Wiji dkk. (2017). Prototipe Sistem Kendali Pengaturan Suhu dan
Kelembaban Kandang Ayam Boiler Berbasis Mikrokontroler Atmega328. Samarinda:
Universitas Mulawarman.
[3] Laksono, Arief Budi. (2017). Rancang
Bangun Sistem Pemberi Pakan Ayam Serta Monitoring Suhu dan Kelembaban
Kandang Berbasis Atmega328. Lamongan;
Universitas Islam Lamongan.
LAMPIRAN
1. Jurnal
2. Program
4. Diagram Blok
5. Diagram Alir
BIODATA PENULIS
1. Dwi
Ulfa Damayanti
Penulis dilahirkan di Rembang tanggal
29 Januari 2000. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Negeri 2
Labuhan, SMP Negeri 1 Lasem, SMA Negeri 1 Rembang. Tahun 2017 penulis telah
menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2017 penulis mengikuti seleksi
mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di
kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik
Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM.
3.32.17.3.06. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini,
bisa menghubungi melalui via email : dwiulfa20@gmail.com
2. Winstar
Aji Mabrur
Penulis dilahirkan di Kendal tanggal
12 April 1999. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Negeri 2
Jamberaum, SMP Negeri 3 Patebon, SMA Negeri 1 Kendal. Tahun 2017 penulis telah
menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2017 penulis mengikuti seleksi
mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di
kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik
Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM.
3.32.17.3.22. Apabila ada kritik dan
saran yang membangun serta apabila terdapat beberapa pertanyaan mengenai
penelitian ini, bisa menghubungi melalui email : w.ajimabrur@gmail.com
Tidak ada komentar: