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 180⁰ dan servo rotation
continuous.
- Motor servo
standard (servo rotation 180⁰) adalah jenis yang
paling umum dari motor servo, dimana putaran poros outputnya
terbatas hanya 90⁰ kearah kanan dan 90⁰ kearah kiri. Dengan kata lain total putarannya hanya
setengah lingkaran atau 180⁰.
- 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:
05-11-2010 http://tutorial-elektronika.blogspot.com/2009/02/apa-dan-bagaimana-karakteristik-sensor.html
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
 |
