Jumat, 26 September 2014

Program Kreatifitas Mahasiswa





USULAN PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

CHEF ARMS PENGGORENG KERUPUK
BIDANG KEGIATAN:
PKM-KARSA CIPTA


Diusulkan Oleh :
---------------------------------------------------------------------------------------


INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL
MALANG
2014











RINGKASAN



Home Industri merupakan sebuah bisnis dalam sekala kecil, karena pengerjaannya tidak membutuhkan biaya dan tempat yang besar, serta bisa dilakukan dirumah sendiri. Dalam kasus ini ada sebuah home industri kerupuk di daerah probolinggo yang masih menggunakan tenaga manual (manusia) untuk menyiapkan dan menggoreng krupuknya.
Melihat hal tersebut saya memiliki sebuah ide untuk berencana merancang sebuah mesin yang yang bernama Chef Arms Penggoreng Kerupuk. Terlihat sederhana, namun menurut saya bisa sangat membantu bagi para pengusaha kerupuk. Karena dengan alat ini pengusaha kerupuk tidak perlu bersusah payah lagi menggoreng dan kepanasan di dapur penggorengan. Alat ini menggunakan sensor suhu LM35 untuk mengatur panas pada wajan penggorengan agar tetap stabil pada sekitar suhu 150o sampai 180o C, serta modul mikrokontroller sebagai otak dari alat ini. Sebagian besar alat ini bekerja atas dasar mekanik yang dilakukan oleh motor servo untuk mengambil kerupuk mentah, menggoreng, meniriskan, dan ditempatkan ke wadah sementara yang telah dipersiapkan.



BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Sebagian besar home industry kerupuk kecil/menengah masih menggunakan tenaga manual untuk menggoreng kerupuknya, dan saya rasa hal tersebut kurang tepat jika dilihat dari segi keamanannya, bisa terbilang masih kurang aman. Melihat hal tersebut saya memiliki sebuah ide untuk berencana merancang sebuah alat yang yang bernama Rancang Bangun Mesin Penggorengan Krupuk Otomatis Berbasis Robot ARM menggunakan Mikrokontroller AT8535. Terlihat sederhana, namun menurut saya bisa sangat membantu bagi para pengusaha kerupuk. Karena dengan alat ini pengusaha kerupuk tidak perlu bersusah payah lagi menggoreng dan kepanasan di dapur penggorengan. Dimulai dari menyiapkan bahan kerupuk mentah, penggorengan, serta meniriskannya hanya dengan satu kali jalan. Alat ini menggunakan sensor suhu, serta modul mikrokontroller sebagai otak dari alat ini. Sebagian besar alat ini bekerja atas dasar mekanik yang dilakukan oleh  motor servo untuk mengambil kerupuk mentah, menggoreng, meniriskan, dan ditempatkan ke wadah sementara yang telah dipersiapkan dalam alat ini.

 1.2 Rumusan Masalah

            Mengacu pada latar balakang masalah yang ada maka akan dirumuskan masalah sebagai berikut :
·         Bagaimana merancang alat.
·         Bagaimana membuat sistem pengontrolan alat.

1.3 Tujuan

            Memudahkan pengusaha dalam pekerjaannya serta mendapatkan hasil yang maksimal karena alat ini bekerja secara otomatis dan lebih menjamin pada keselamatan pekerja.

1.4 Luaran yang Diharapkan

            Luaran yang di harapkan adalah:
·         Terbentuknya alat dengan sebaik mungkin.
·         Daya guna yang tinggi.
·         Lebih efisein waktu, dan hasil dibandingkan dengan cara yang dilakukan secara manual.


1.5 Kegunaan

            Kegunaan alat ini adalah sebagai media penggorengan bagi pengusaha kerupuk atau pun pengusaha yang lain yang membutuhkan media penggorengan untuk produknya. Alat ini efisien, praktis, sangat mudah digunakan, serta memiliki daya guna yang tinggi bagi pengusaha.


BAB II

TINJAUAN PUSTAKA


Pada bab ini akan di uraikan tentang teori dan komponen-komponen yang akan digunakan dalam merancang alat ini.

2.1. Mikrokontroler ATmega8535

Mikrokontroler ATmega8535 merupakan salah satu varian atau jenis dari keluaraga mikrokontroler 8-bit AVR (Advanced RISC Architecture). Beberapa fitur yang dimiliki Mikrokontroler ATmega 8535 adalah memiliki memori In-System Selt-Programmable Flash 8K Bytes, 512 Bytes EEPROM, dan 512 Bytes Internal SRAM. Mikrokontroler ATmega8535 memiliki 2 8-bit Timer/Counter, RTC (Real Time Counter), 4 PWM chanel, 8-chanel 10-bit ADC, 1 programable serial USART, master/slave SPI serial interface, dan memiliki 32 programmable I/O. Sedangkan untuk power, ATmega 8535 dapat dicatu menggunakan tegangan 2.7 – 5.5V (untuk ATmega8535L) dan 4.5 – 5.5V (untuk ATmega8535) dengan frekuensi clock maksimum adalah 16MHz.

Figure 1 mikrokontroller at8535
Sistem minimum Mikrokontroler ATmega8535 merupakan rangkaian minimum yang dibuat agar sistem ini (mikrokontroler ini) dapat bekerja dan berfungsi dengan semestinya. Sistem minimum ini meliputi catu daya mikrokontroller (vcc) yang berkisar antara 2,7 V – 5,5 V, kristal oscillator (opsional) yang berfungsi sebagai referensi kecepatan akses mikrokontroller (kristal oscillator diperlukan jika menginginkan referensi clock yang tinggi, tapi tanpa kristal oscillator pun mikrokontroler masih dapat bekerja, karena sudah memiliki referensi clock internal), referensi ADC (Analog to digital konverter), tombol reset, serta port-port I/O.


2.2 Sensor suhu

Sensor Suhu LM35 adalah salah satu jenis sensor yang merubah besaran suhu ke besaran listrik dalam bentuk tegangan. LM35 memiliki 3 buah pin kaki, pin1 untuk INPUT tegangan positif (+), pin2 OUTPUT, pin3 INPUT tegangan negatif/GND (-).


Dapat beroperasi pada tegangan 4 volt sampai 30 volt. Setiap suhu 1 derajat Celcius akan menunjukan tegangan 10 mV.
Persamaan:
Vout = 10 mV/1ºC
Artinya, jika terbaca tegangan Vout = 500 mV, maka temperaturnya = 500mV/10mV= 50ºC.

Berikut ini adalah karakteristik dari sensor LM35:
·         Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.
·         Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC.
·         Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC.
·         Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.
·         Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.
·         Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara diam.
·         Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA.
·         Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.






2.3 Motor Servo


Motor servo adalah sebuah perangkat atau aktuator putar (motor) yang dirancang dengan sistem kontrol umpan balik loop tertutup (servo), sehingga dapat di set-up atau di atur untuk menentukan dan memastikan posisi sudut dari poros output motor. motor servo merupakan perangkat yang terdiri dari motor DC, serangkaian gear, rangkaian kontrol dan potensiometer. Serangkaian gear yang melekat pada poros motor DC akan memperlambat putaran poros dan meningkatkan torsi motor servo, sedangkan potensiometer dengan perubahan resistansinya saat motor berputar berfungsi sebagai penentu batas posisi putaran poros motor servo.

Penggunaan sistem kontrol loop tertutup pada motor servo berguna untuk mengontrol gerakan dan posisi akhir dari poros motor servo. Penjelasan sederhananya begini, posisi poros output akan di sensor untuk mengetahui posisi poros sudah tepat seperti yang di inginkan atau belum, dan jika belum, maka kontrol input akan mengirim sinyal kendali untuk membuat posisi poros tersebut tepat pada posisi yang diinginkan. Untuk lebih jelasnya mengenai sistem kontrol loop tertutup, perhatikan contoh sederhana beberapa aplikasi lain dari sistem kontrol loop tertutup, seperti penyetelan suhu pada AC, kulkas, setrika dan lain sebagainya.

Motor servo biasa digunakan dalam aplikasi-aplikasi di industri, selain itu juga digunakan dalam berbagai aplikasi lain seperti pada mobil mainan radio kontrol, robot, pesawat, dan lain sebagainya.



Ada dua jenis motor servo, yaitu motor servo AC dan DC. Motor servo AC lebih dapat menangani arus yang tinggi atau beban berat, sehingga sering diaplikasikan pada mesin-mesin industri. Sedangkan motor servo DC biasanya lebih cocok untuk digunakan pada aplikasi-aplikasi yang lebih kecil. Dan bila dibedakan menurut rotasinya, umumnya terdapat dua jenis motor servo yang dan terdapat di pasaran, yaitu motor servo rotation 180 dan servo rotation continuous.
  •  Motor servo standard (servo rotation 180) adalah jenis yang paling umum dari motor servo, dimana putaran  poros outputnya terbatas hanya 90 kearah kanan dan 90 kearah kiri. Dengan kata lain total putarannya hanya setengah lingkaran atau 180.
  •  Motor servo rotation continuous merupakan jenis motor servo yang sebenarnya sama dengan jenis servo standard, hanya saja perputaran porosnya tanpa batasan atau dengan kata lain dapat berputar terus, baik ke arah kanan maupun kiri.


BAB III

METODE PELAKSANAAN


3.1. Mekanisme

               Sebagai besar mekanisme dari alat ini adalah menggunakan robot arm yaitu dengan merancang beberapa motor servo hingga membentuk seperti tangan manusia. Untuk memahami alat dan pengoprasiannya, akan dijelaskan mengenai teori dasar yang berkaitan dengan sistem kerja alat ini. Alat ini menggunakan mikrokontroller AT8535 sebagai pengontrol utama pada robot arm. Data yang diterima dari LM35 akan diproses oleh mikrokontroller yang selanjutnya diteruskan ke robot arm untuk memulai pekerjaanya.

3.2. Proses Pengerjaan

3.2.1.   Proses perancangan alat.
3.2.2.      Proses perakitan sisitem mekanisme .
3.2.3.      Proses perakitan sensor dan motor.
3.2.4.      Proses pembuatan program pada minimum sistem.
3.2.5.      Proses Uji coba system
a.       Uji coba sensor suhu.
b.      Uji coba robot arm


BAB IV

BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN


4.1. Anggaran Biaya

Tabel 1Jumblah pengeluaran total
No
Jenis pengeluaran
Biaya
1.
Pembelian komponen
Rp. 1.840.000
3.
Pembelian peralatan penunjang
Rp.850.000
4.
Biaya perjalanan
Rp.1.875.000
5.
Biaya lain-lain
Rp.1.875.000
Jumlah
Rp. 6.940.000




4.2. Jadwal Kegiatan

4.2.1 Waktu dan tempat pelaksanaan


Waktu pelaksanaan penelitian adalah setiap akhir perkuliahan dan pada saat akhir pekan bertempat di gedung laboratorium Analog dan instrumentasi lantai 3 kampus 2 INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL MALANG JL. Tasikmadu Km. 2.

4.2.2. Jadwal Faktual Kegiatan


No
Kegiatan
Bulan I
Bulan II
Bulan III
Bulan IV
Bulan V
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1.
Pembuatan flowchart




















2.
Pembuatan proposal dan proses bimbingan




















3.
Proses pembuatan program pada mikrokontroller




















4.
Perancangan kerangka  dan pemasangan komponen




















5.
Monitoring dan uji coba




















6.
Pembuatan laporan akhir dan pengumpulan hasil karya





















Tabel 2 Jadwal kegiatan



DAFTAR PUSTAKA


IRWAN, dkk, Sistem Pengendalian Suhu Menggunakan AT8535 dengan Tampilan di PC, Skripsi S1 Teknik Elektro UGM, Yogyakarta, ( 2006).

Putra, A, E, 2002 Belajar Mikrokontroler AT8535 Teori dan Aplikasi, Yogyakarta : Gava Media.

         Shatomedia. Sensor Suhu LM35. Tanggal akses: 05-11-2010 http://shatomedia.com /2008/12/sensor-suhu-lm35/
Tutorial Elektronika. Apa dan Bagaimana Karakteristik Sensor. Tanggal akses:

SULHAN S., Mudah danMmenyenangkan Belajar Mikrokontroler, Penerbit Andi Offset, Yogyakarta, (2006).






Peralatan Penunjang

Material
Justifikasi Pemakaian
Kuantitas
Harga Satuan (Rp)
Keterangan

Sewa Personal Computer
Pengolah Data
1
300.000
intel® Core™ i5-3210M Processor 2.50 GHz with Turbo Boost up to 3.10 GHz Windows 8 Single Language 64 bit HDD: 750 GB (Serial ATA, 5400 rpm) Bundled "Personalization Kit" of matching Keyboard skin and Mouse High Audio Quality with "xLOUD", "Clear Phase" and Dolby® Home Theater® v4 Rapid Wake + Eco: quick resume, longer battery life and data security.
 
Tool Box
Peralatan kerja 1 set standart
1
200.000
Steel Tool Box 30x20x15 cm
Tang,obeng + - 1 set, cuter, solder,timah,pasta.
Flasdisk 8 GB
Penyimpan Data
1
80.000
8GB (DT101G2/8GB) Spesifikasi: Kapasitas – 8GB; Speed – 16GB & 32GB: 10MB/sec. read and 5MB/sec.
Power Supply
Sumber Teganggan
1
220.000
Power AP-550A 550W (Lifetime Warranty) Black net, 2 ralls+12V, Black connector, Support SLI/CrossfireX.
Avo Meter Digital
Alat Ukur
2
200.000
Pengukuran Volt AC,Pengukuran Volt DC,Pengukuran Arus DC,Pengukuran hambatan/resistansi,Pengukuran hFE transistor PNP/NPN,Continuity test untuk Dioda/LED
Modem
Koneksi Internet
1
250.000
USB, 3.75G/HSUPA, 14.4Mbps, Slot Micro SD
Plat alumunium
Kerangka robot
secukupnya
70.000
Sebagai kerangka robot arm
Mur baut


20.000

Lain-lain


1.000.000
Pembuatan kerangka alat, gas elpiji 3kg, alat-alat penggorengan, kernagka robot, dll.
                                       SUB TOTAL (Rp)
1.840.000

Tabel 3 Peralatan penunjang

Bahan Habis Pakai




Material
Justifikasi Pemakaian
Kuantitas
Harga Satuan (Rp)
Keterangan
Kabel USB
Koneksi programing
1 set
50.000
-
Kabel downloder
Koneksi hardware
1
50.000
mengkoneksikan antara module cg dengan personal computer
LM35
Sensor suhu
1
25.000
Pengontrol suhu pada penggorengan
Motor Servo

5

150.000

Sebagai penggerak utama
Kabel Penghubung

1 set
40.000

Modul Mikrokontroller AT8535


1 set
500.000
Sebagai pengontrol alat
LCD

1
35.000
Tatap muka kondisi suhu penggorengan
                                                SUB TOTAL (Rp)
850.000

Tabel 4 Bahan habis pakai

Perjalanan        



Material
Justifikasi Perjalanan
Kuantitas
Harga Satuan (Rp)
Keterangan
BBM
Survey alat dan bahan

3
350.000
Survey alat ke toko-toko elektronik
BBM
Observasi tempat untuk observasi uji coba alat

3
500.000
Pengumpulan data
BBM
Dari kampus ke lokasi pembelian alat
3
300.000
Perjalanan pembelian alat
BBM
Diskusi perencanaan dan pembuatan dari tempat tinggal ke kampus

3
225.000
Biaya oprasianal anggota
                                              SUB TOTAL (Rp)
1.875.000

Tabel 5 Perjalanan

 





Lain-Lain


Tabel 6 Biaya lain-lain
Material
Justifikasi Pemakaian
Kuantitas
Harga Satuan (Rp)
Keterangan
ATK
Administrasi dan Laporan
1 paket
200.000
Bolpoin,kertas,tinta printer,dll
Pulsa
Smartphone dan modem
2
400.000
HP, Modem
Adminitrasi
Ijin untuk uji coba alat
1
300.000
Berkas adminitrasi dan materai
Fotokopi
Backup
1
75.000
-
Dokumentasi
Foto-foto selama kegiatan
1
100.000
-
                                                SUB TOTAL (Rp)
1.875.000
                                        Total Keseluruhan (Rp)
6.940.000



Lampiran  3. Susunan Organisasi Tim Peneliti dan Pembagian Tugas




No

Nama / NIM

Program
Studi

Bidang
Ilmu
Alokasi
Waktu
(jam/minggu)

Uraian Tugas
1.
Andre Cahyono
/1212204
Teknik Elektro S-1
Teknik Elektronika
45 jam/minggu
Ketua dan Pengerjaan desain alat.
2.
Angga Slamet Purnomo
/1212204
Teknik Elektro S-1
Teknik Elektronika
45 jam/minggu
Sekertaris dan Perangkaian alat.
3

Teknik Elektro S-1

45 jam/minggu
Bendahara dan perangkaian.

Tabel 7 Susunan organisasi tim



Lampiran 5. Gambaran Teknologi yang Hendak Diterapkembangkan





                                                                                  

 
>>>>