Alat Pencetak Sabun Alami

BAB III
PERANCANGAN SISTEM
Dengan memahami konsep dasar alat otomatis pencetak sabun batang pada
bab sebelumnya yang mencakup gambaran sistem prinsip kerja dan komponen –
komponen pembentuk sistem, maka pada bab ini akan dibahas mengenai
perancangan sistem yang meliputi perangkat keras dan perangkat lunaknya.
3.1.
Perancangan Mekanik
Pada perancangan bagian mekanik ini terdiri dari pembuatan kerangka
konveyor pengisi sabun, kerangka konveyor pendinginan sabun, belt konveyor,
gear pengerak konveyor, lorong pendingin sabun dan corong penampung sabun.
3.1.1. Kerangka Konveyor Pengisi Sabun
Kerangka pengisi mengunakan besi stal dengan ukuran 2/4“ tebal
1,4 mm pengunaan besi untuk kerangka sabun sudah cukup kuat untuk
menahan massa sabun. Untuk kerangka pengisian mempunyai ukuran 104
cm × 53 cm × 51 cm. Bagian tengah terdapat besi ulir dengan panjang 43
cm sebagai pengatur ketinggian pengisian cetakan. Bagian ujung kiri
dipasang roll pengatur kekencangan belt konveyor. Sedangkan di ujung
kanan dipasang roll pengerak belt konveyor. Gambar kerangka konveyor
pengisian sabun dapat dilihat pada Gambar 3.1.
104cm
Gambar 3.1 Gambar Kerangka Pengisi Sabun
6
3.1.2. Kerangka Konveyor Pendinginan Sabun
Dengan mengunakan bahan yang sama dengan kerangka pengisian
sabun, kerangka konveyor pendinginan sabun mempunyai ukuran 105 cm
× 53 cm × 51 cm. Pada bagian kanan kiri dipasang kerangka tambahan
berbentuk n dengan panjang 46 cm × 20 cm sebagai penyangga pendingin.
Bagian ujung kanan terdapat roll pengatur kekecangan belt konveyor. Pada
ujung kiri dipasang roll pengerak konveyor. Gambar kerangka konveyor
pendinginan sabun dapat dilihat pada Gambar 3.2.
86,5cm
20cm
Gambar 3.2 Kerangka Konveyor Pendinginan Sabun
3.1.3
Belt Konveyor
Belt konveyor yang digunakan adalah jenis PVC (Poly Vinyl
Chloride) yang biasa digunakan untuk industri makanaan minuman atau
UKM. PVC Belt memiliki kekuatan tinggi dan ketahanan yang baik dari
aus pemakaian, serta memiliki masa pakai yang lama. PVC Belt dapat
digunakan berbagai aplikasi karena sifatnya yang anti static. PVC Belt
memiliki bagian bawah dari kain (Fabric) dan bagian atas Timbul (Motif
Diamond).
7
Belt konveyor yang digunakan mempunyai ukuran 205 cm x 38 cm
dengan ketebalan belt 2 mm seperti ditunjukkan pada Gambar 3.3.
102.5cm
38cm
Gambar 3.3 Belt Konveyor PVC
3.1.4. Pengerak Belt Konveyor
Belt konveyor digerakan oleh roll besi yang digerakan dengan gear
pembanding dengan perbanding 14/18 rasio. Dengan motor wiper sebagai
motor pengeraknya yang mempunyai torsi besar dan kecepatan yang pelan.
Karena kecepatan kurang maka gear penggerak sisi sekunder lebih besar
sehingga didapat kecepatan sesuai. Penggerak belt konveyor ditunjukkan
pada Gambar 3.4.
18
14
27cm
Motor Wiper
Gambar 3.4 Gear dan Motor Wiper
8
3.1.5. Lorong Pendingin Sabun
Lorong ini mempunyai dimensi luar 86,5 cm × 14,5 cm dan
dimensi dalam 10,5 cm × 6,25 cm. Untuk bagian luar mengunakan bahan
triplek melamin dengan tebal 3 mm sebagai pelindung untuk bagian
tengah. Bagian tengah adalah styrofoam penahan panas dari luar dan
dilapisi plat aluminium 0,8 mm di bagian dalam yang digunakan penahan
udara dingin dari termoelektrik. Berikut adalah gambar lorong pendingin
sabun seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.5.
a
b
Gambar 3.5 (a)Tampak Samping Lorong Pendingin Sabun (b)
Tampak Depan Lorong Pendingin Sabun
3.1.6. Corong Penampung Sabun
Corong ini digunakan sebagai penampung sabun sementara yang
nanti nya akan membagikan sabun. Corong ini terbuat dari bahan seng dan
ujung corong yang telah dipasang napel ulir gara dapat terpasang pada
solenoid valve. Di sisi luar dari corong penampung ditempelkan element
pemanas agar sabun yang akan ditakar tidak membeku.
9
Massa yang dapat ditampung maksimum 2 Kg dengan memasukan
air kedalam corong penampung dan menimbangnya. Gambar penampung
sabun dapat dilihat di Gambar 3.6.
22,5cm
25cm
Gambar 3.6 Corong Penampung Sabun
3.2. Perancangan Elektrik
Pada bagian elektrik ini terdiri dari beberapa komponen yaitu mikrontroler,
sensor load cell, driver motor, catu daya, modul saklar, pendingin peltier,
solenoid valve dan pemanas.
3.2.1. Mikrokontorler
Mikrokontroler AVR Atmega 32 digunakan sebagai pengendali
utama yaitu untuk mengendalikan aktif atau tidaknya motor, solenoid valve,
pemanas, pendingin peltier dan memproses data dari sensor load cell.
Mikrokontroler ini juga bertugas menampilkan data lewat LCD serta
memproses inputan dari keypad.
Mikrokontroler merupakan suatu device yang di dalamnya sudah
terintegrasi dengan I/O port, RAM, ROM, sehingga dapat digunakan untuk
berbagai keperluan kontroler. Mikrokontroler AVR Atmega 32 merupakan
low power CMOS mikrokontroler 8 bit yang di kembangkan oleh Atmel
dengan arsitektur RISC (Reduced Instruction SET Computer) sehingga
dapat mencapai eksekusi instruksi 1 MIPS (Million Instruction Per Second).
Mikrokontroler AVR dapat dikelompokkan menjadi 4 kelas yaitu kelas
10
ATtiny, kelas AT90xx, keluarga ATmega, dan kelas AT86RFxx. pada
dasarnya yang membedakan masing - masing kelas adalah memori,
peripheral, speed. operasi tegangan dan fungsinya sedangkan dari segi
arsitektur dan instruksi yang digunakan bisa dikatakan hampir sama.
Mikrokontroler AVR Atmega 32 ditunjukkan pada Gambar 3.7[2].
Gambar 3.7 Mikrokontroler AVR Atmega 32
Penjelasan konfigurasi pin pada mikrokontroler AVR Atmega 32
secara umum:
1. Pin 1 sampai 8 (port B) merupakan port paralel 8 bit dua arah
(bidirectional), yang dapat di gunakan untuk general purpose dan
special feature.
2. Pin 9 (reset) jika terdapat minimum pulse pada saat active low.
3. Pin 10 (VCC) di hubungkan ke Vcc (2,7-5,5 Volt).
4. Pin 11 dan 31 (GND di hubungkan ke Vss atau ground.
5. Pin 12 (XTAL 2) adalah pin masukan ke rangkaian osilator
internal. Sebuah osilator kristal atau sumber osilator luar dapat
digunakan.
6. Pin 13 (XTAL 1) adalah pin keluaran ke rangkaian osilator
internal. Pin ini di pakai bila menggunakan osilator kristal.
7. Pin 14 sampai 21 (port D) adalah 8 bit dua arah (bidirectional I/O)
port dengan internal pull-up resistors digunakan untuk general
purpose dan special feature.
11
8. Pin 22 sampai 29 (port C) adalah 8 bit dua arah (bidirectional I/O)
port dengan internal pull-up resistors digunakan untuk general
purpose dan special feature.
9. Pin 30 adalah Avcc pin tegangan untuk port A dan A/D converter
dan dihubungkan ke Vcc. Jika ADC digunakan maka pin ini di
hubungkan ke Vcc.
10. Pin 32 adalah A REF pin yang berfungsi sebagai referensi untuk
pin analog jika A/D converter digunakan.
11. Pin 33 sampai 40 (port A) adalah 8 bit dua arah arah (bidirectional
I/O) port dengan internal pull-up resistors digunakan untuk
general purpose.
Konfigurasi penggunaan port pada mikrokontroler Atmega 32 pada
skripsi ini ditunjukkan pada Tabel 3.1.
Tabel 3.1. Konfigurasi Penggunaan Port pada Mikrokontroler
Port
Keterangan
PORTA.0
SCK Loadcell
PORTA.1
DOUT Loadcell
PORTA.2
Sensor LM35
PORTA.3
Sensor LM35
PORTA.4
Sensor Photodioda
PORTA.5
Sensor Photodioda
PORTA.6
Sensor Photodioda
PORTB.0
Solenoid Valve
PORTB.1
Solenoid Valve
PORTB.2
Pompa Sabun
PORTB.4
Pemanas
PORTB.5
Pendingin
PORTC
LCD
PORTD.0
Push Button
PORTD.1
Push Button
PORTD.2
Push Button
PORTD.3
Push Button
PORTD.4
Driver motor
PORTD.5
Driver motor
12
Untuk gambar minimum sistem dapat dilihat di Gambar 3.8.
Gambar 3.8 Skematik Minimum Sistem ATMega 32
3.2.2. Sensor Loadcell
Sensor ini adalah sensor massa yang digunakan sebagai pengukur
massa dari 1 takaran adonan sabun yang akan dimasukkan dalam cetakan
sabun. Sensor loadcell ini dapat dilihat pada Gambar 3.9.
GND
SCK
DOUT
VCC
Gambar 3.9 Loadcell
Sensor ini menggunakan catu daya 5V dan terhubung langsung pada
mikrokontroler sebagai pengendalinya. Sensor ini menggunakan modul
HX711. Selama proses penimbangan, beban yang diberikan mengakibatkan
13
reaksi terhadap elemen logam pada loadcell yang mengakibatkan perubahan
bentuk secara elastis. Gaya yang ditimbulkan oleh regangan ini (positif atau
negatif) dikonversikan kedalam sinyal elektrik oleh strain gauge (pengukur
regangan).
Pengkabelan sensor loadcell dapat dilihat pada Gambar 3.10 kabel
merah merupakan masukan positif sensor, hitam untuk masukan negatif,
putih untuk output sinyal 1, biru atau hijau untuk output 2 yang akan
dihubungkan ke modul HX711. Modul HX711 mengunakan komunikasi
serial yang dihubungkan ke mikrokontroler.
Gambar 3.10 Pengkabelan Sensor Loadcell
Loadcell ini mempunyai beberapa kelebihan struktur yang
sederhana, mudah dalam penggunaan, hasil yang stabil dan reliable,
memiliki sensitivitas tinggi, dan mampu mengukur perubahan dengan
cepat[3].
Dengan spesifikasi
1. Differential input voltage: ±40 mV (Full-scale differential
input voltage is ± 40 mV)
2. Data accuracy: 24 bit (24 bit A / D converter chip.)
3. Refresh frequency: 80 Hz
4. Operating Voltage : 5 V DC
5. Operating current : <10 mA
3.2.3. LCD Karakter
LCD pada skripsi ini merupakan salah satu komponen pada bagian
interface yang digunakan untuk menampilkan menu dari set massa, suhu
pemanas dan pendingin. Melalui LCD ini, ditampilkan juga inputan yang
14
dimasukkan pengguna. LCD yang digunakan pada skripsi ini merupakan
LCD 16 × 4. LCD ini memiliki 4 baris karakter dan setiap barisnya terdiri
atas 16 karakter. Gambar 3.10 adalah gambar LCD 16 × 4 dan tampilan
menu pada LCD.
Gambar 3.11 LCD 16 × 4
Konfigurasi pin LCD 16 × 4 ditunjukkan pada Tabel 3.2.
Tabel 3.2. Konfigurasi pin LCD 16 x 4
No. Pin
Nama Pin
Keterangan
1
Vss
Ground
2
Vdd
Catu daya LCD 5V
3
VO
Kontras
4
RS
Register Select
5
R/W
Read/Write
6
E
Enable
7
DB0
Data bit 0
8
DB1
Data bit 1
9
DB2
Data bit 2
10
DB3
Data bit 3
11
DB4
Data bit 4
12
DB5
Data bit 5
13
DB6
Data bit 6
14
DB7
Data bit 7
15
LED +
Catu daya positif LED
16
LED -
Catu daya negatif LED
15
3.2.4. Sensor LM 35
Meskipun tegangan sensor ini dapat mencapai 30 volt akan tetapi
hanya dipakai sebesar 5 volt untuk sensor, 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 0,5ºC pada suhu 25ºC. Skematik
sensor LM35 ditunjukan pada Gambar 3.12 [4].
Gambar 3.12 Skematik Sensor LM35
LM35 adalah sensor suhu yg memiliki output yang linear sebesar 10
mV/oCelcius. Tiap kenaikan 10 mV maka suhu bertambah 1oC. Dengan
tingkat akurasi 0,5oC dan memiliki range pengukuran antara 0 s/d 100oC
untuk mengubah dari data ADC ke celcius menggunakan persamaan sebagai
berikut.
SUHU = Output_ADC * Kenaikan_satu_LSB /
Volt_per_Celcius
dimana :
Output_ADC = adalah hasil pembacaan ADC
Kenaikan_satu_LSB = 4.9 (jika Vref = 5V)
Volt_per_celcius = 10 (karakteristik LM35, 10 mV/oC)
3.2.5. Solenoid Valve
Solenoid Valve adalah suatu alat kontrol yang berfungsi untuk
membuka dan menutup valve / katup / kran secara otomatis. Waktu solenoid
valve membuka dan menutup kran ini tergantung dari sensor yang
menghubungkan sumber penggeraknya
16
Sumber penggerak elektrik untuk solenoid valve sendiri ada yang
listrik AC (220 V, 110 V, 24 V) dan listrik DC (12 V, 24 V). Sehubungan
dengan prosentase buka valve Solenoid Valve hanya bisa membuka valve
100 % atau menutup valve 100 %. Juga ada pilihan untuk tipe Normally
Open (NO) dan Normally Closed.
Solenoid Valve dengan tipe NO artinya pada saat tidak ada
penggerak elektrik posisi valve adalah membuka 100 %. Sedangkan
solenoid valve tipe NC artinya pada saat tidak ada penggerak elektrik maka
posisi valvenya adalah menutup 100 %. Solenoid Valve ini dapat dilihat
pada Gambar 3.13.
Gambar 3.13 Solenoid Valve
Solenoid
Valve
yang
digunakan
adalah
2W-040-10
yang
menggunakan catu daya 220 VAC dan mampu bekerja dalam jangka suhu 5oC sampai 80oC dan memiliki ukuran pipa keluaran sebesar 3/8 inch
dengan tekanan aliran sebesar 0 – 7 kg / cm2.
Selanjutnya dengan menggunakan multimeter Fluke tipe 177 True
RMS diatur pada bagian pengukuran arus AC pada Auto Range. Hasil
pengukuran menunjukkan arus yang ditarik oleh valve sebesar 129 mA.
Sedangkan tegangan yang diberikan pada valve adalah sebesar 220 VAC.
Dengan demikian dapat dihitung besarnya daya yang diserap oleh valve.
I = 129 mA
P=V×I
P = 220×129
P = 28 watt
17
3.2.6. Sensor Photodioda
Photodioda merupakan sensor cahaya semikonduktor yang dapat
mengubah besaran cahaya menjadi besaran listrik. Photodioda bekerja
berdasarkan intensitas cahaya. Jika photodioda terkena cahaya maka
photodioda bekerja seperti dioda pada umumnya tetapi jika tidak mendapat
cahaya maka photodioda akan berperan seperti resistor dengan nilai tahanan
yang besar sehingga arus listrik tidak dapat mengalir.
Rangkaian photodioda ini menggunakan LED inframerah sebagai
pemancar dengan catu daya 5 volt, sedangkan pada bagian penerima
digunakan photodioda dengan catu daya 5 volt. Rangkaian ini akan menjadi
inputan pada PORT A dimana masukannya akan diolah dengan ADC
sehingga akan didapat perbedaan yang cukup signifikan antara saat
photodioda mendeteksi cetakan atau tidak.
Pada rangkaian pemancar infra merah besar R2 didapat dari
perhitungan tegangan kerja LED infra merah = 1,6 volt. Arus yang
diperbolehkan melewati LED infra merah = 10 mA ~ 20 mA. Dengan catu
daya sebesar 5 volt maka:
1−
2=
2=
(
, )
2
R2 = 340 Ω
Sehingga digunakan R2 sebesar 330 Ω .
R1 pada rangkaian photodioda didapatkan dari percobaan untuk
mendeteksi cetakan nilai yang cocok 10 kΩ dalam hal ini. Untuk
mendeteksi cetak yang berbahan melamin putih. Gambar untai sensor
photodioda dapat dilihat di Gambar 3.14.
V1
5V
+V
R2
330
Photodioda
LED Inframerah
D1
Ke Mikrontroler
D2
LED0
R1
10k
Gambar3.14 Untai Sensor Photodioda
18
3.2.7. Push Button
Modul push button yang digunakan adalah aktif low (pull down).
Bentuk rangkaian dari push button ditunjukkan oleh Gambar 3.15.
V1
5V
+V
R1
1k
Ke Mikrontroler
=
1
1
S2
=
=5
Gambar 3.15 Untai Push Button
Rangkaian terdiri dari sebuah resistor yang diseri dengan tombol
normally-opened (NO). Resistor berfungsi sebagai beban yang mencegah
terjadinya hubungan-singkat ketika tombol ditekan. Nilai resistor yang
digunakan adalah 1 kΩ.
Jika push button tidak ditekan maka pada input mikrokontrolernya
bernilai 1, jika push button ditekan maka pada input mikrontroler bernilai 0.
3.2.8. Catu Daya
Perancangan catu daya dirancang menggunakan dua ground yang
berbeda yaitu untuk mikrokontroler. Ground mikrokontroler dan ground
driver motor dipisah karena pada saat pompa dinyalakan maka jalur input
supply
akan
drop
sehingga
menyebabkan
mikrokontroler
restart.
Mikrokontroler, LCD, Sensor photodioda dan Sensor load cell dicatu
dengan tegangan 5 V. Sumber catu daya pada mikrokontroler dari trafo 2 A
yang mempunyai output tegangan 12 VAC, dan disearahkan dengan dioda
bridge.
19
Untuk mencatu tegangan 5 V digunakan IC regulator 7805 skema
dapat dilihat pada Gambar 3.16 sedangkan pada board driver motor dan
pendingin peltier menggunakan catu daya 12 V dari switching power supply.
220VAC
12V
U1
78L05
0V
IN
+
Trafo 2A
D1
4xIN4002
C1
4700uF
OUT
OUT
COM
+
T1
C2
10uF
GND
Gambar 3.16 Untai Power Supply 5 V
3.2.9. Modul Saklar
Cara kerja dari rangkaian saklar ini adalah saat dari mikrokontroler
bernilai 1 atau high maka led pada optocoupler 4N35 menyala dan sisi
penerima optocoupler juga akan aktif atau arus mengalir dari Vcc ke
ground, sehingga pada kaki basis transistor terpicu tegangan sehingga
transistor akan saturasi dan relay akan aktif dan catu daya akan aktif. Saat
mikrokontroler bernilai 0 atau low maka led pada optocoupler tidak
menyala dan sensor penerima tidak bekerja sehingga optocoupler akan
tersambung dengan ground melalui R. Sehingga transistor tidak terpicu
dengan tegangan maka transistor cutoff dan relay tidak aktif. Untai saklar ini
dapat dilihat pada Gambar 3.17.
Gambar 3.17 Untai Saklar
20
Pada untai driver motor juga terdapat dioda yang berfungsi sebagai
dioda free wheel yang berguna membuang arus dari tegangan induksi yang
terjadi saat peralihan kondisi dari on ke off. Ketika terjadi kondisi seperti ini
kumparan pada relay menyimpan arus sesaat yang besar. Hal ini sesuai
dengan sifat dari kumparan yang tidak dapat membuat arus menjadi 0
dengan seketika. Apabila muatan ini tidak dibuang tegangan pada kaki
kolektor bisa terlalu besar sehingga menyebabkan transistor rusak.
Relay yang digunakan relay 12 volt yang mempunyai hambatan
dalam sebesar 400 Ω, relay akan diberi tegangan 12 volt sehingga diperoleh
arus pada kaki kolektor sebesar
(
Ic=
)
=
,
= 28,8 mA
Transistor yang digunakan mempunyai hfe sebesar 40-250, sehingga
dapat dicari arus yang mengalir pada kaki basis dengan hfe terkecil.
Ib =
=
,
= 0,72 mA
V1
12V
+V
Ke mikrokontroler
U2
OPTOISO
R1
330
1
5
2 4N35 4
GND1
Out
R2
1k
GND2
Gambar 3.18 Untai Optocoupler
Dengan konfigurasi pada Gambar 3.18, photo transistor dapat
memberikan logika HIGH pada saat led optocoupler menyala. Pada saat led
aktif atau menyala maka nilai konduktifitas kaki kolektor – emitor akan
naik, sehingga Vout mendapat sumber tegangan dari V1 melalui kaki emitor
photo transistor sehingga Vout berlogika HIGH dan sebaliknya pada saat
tidak menerima cahaya maka photo transistor OFF dan Vout dihubungkan ke
ground melalui R2 sehingga berlogika LOW.
21
Dari hasil pengukuran tegangan output dari optocoupler yang
menggunakan tegangan 12 volt dan resistor pada optocoupler sebesar 1 kΩ
adalah 5,6 volt maka Rb dapat dicari dengan rumus.
Rb =
=
,
,
= 6,388 kΩ
resistor yang dipasang 5,8 kΩ
3.2.10. Driver Motor
Motor membutuhkan arus yang cukup besar untuk dapat berputar.
Arus yang dihasilkan mikrokontroler sebagai pengendali tidak cukup besar
untuk dapat mengendalikan motor secara langsung sehingga dibutuhkan
driver motor.
Untai driver motor yang digunakan ditunjukkan gambar 3.19.
Komponen utama penyusun driver motor ini adalah MOSFET IRF530 yang
diatur bekerja sebagai saklar. MOSFET IRF530 dipilih karena memiliki
kemampuan penyaklaran yang cepat dan mampu mengalirkan arus yang
cukup besar (Max 14 A). Selain itu juga memiliki RDSON yang kecil (0.115
Ω) sehingga menghasilkan tegangan jatuh yang kecil ketika kondisi ON.
Ketika MOSFET ON, arus akan mengalir dari catu daya (Vcc) ke ground
melewati motor wiper dan MOSFET. Kondisi ini mengakibatkan motor
bergerak. Ketika MOSFET OFF, tidak ada arus yang mengalir melewati
motor sehingga motor tidak bergerak.
Gambar 3.19 Untai Driver Motor
22
Untuk perhitungan R5 dan R6 merupakan rangkaian pembagi
tegangan
6
×
2+ 6
10
ℎ=
× 12
1 + 10
10
ℎ =
× 12
11
ℎ=
ℎ = 10,9
Tegangan 10,9 V ini digunakan untuk sebagai syarat MOSFET ON
VDS = VGS, VGS = 10 V.
3.2.11. Pemanas
Pada perancangan alat ini menggunakan elemen pemanas yang
digunakan untuk memanaskan adonan. Pemanas menggunakan pemanas
magic com yang diletakkan di samping corong sebagai pemanas utama
dengan tegangan 220 volt yang memiliki nilai resistansi sebesar 123 Ω yang
didapat melalui hasil pengukuran. Untuk memanaskan sekeliling corong
dipasang element penghangat magic jar menggunakan 2 element pemanas
dipasang pararel dengan tegangan 220 volt dengan resistansi 820 Ω, untuk
mengetahui daya total didapat dengan persamaan sebagai berikut:
Elemen penghangat
R1 = 820 Ω
R2 = 820 Ω
Dipasang pararel
820.820
= 410 Ω
820 + 820
Vsumber =220 V(rms)
P = v.i
Dimana i =
i =
i = 0,53 A
23
P = 220 x 0,53
P = 116,6 watt
Daya total pada element pemanas yaitu 116,6 watt. Dari
pengukuran hambatan pada masing-masing elemen dapat dicari daya
element.
3.2.12. Pendingin Peltier
Elemen peltier atau pendingin termoelektrik (thermoelectric cooler)
adalah alat yang dapat menimbulkan perbedaan suhu antara kedua sisinya
jika dialiri arus listrik searah pada kedua kutub materialnya, dalam hal ini
semikonduktor. Elemen peltier ini bekerja pada tegangan 12 VDC. Elemen
peltier ini ditunjukkan pada Gambar 3.20[5].
a
b
Gambar 3.20 (a)Pendingin Peltier , (b) Perancangan Peltier
Spesifikasi Elemen peltier ditunjukkan pada Tabel 3.3.
Tabel 3.3. Spesifikasi Elemen Peltier TEC1-12706
24
3.3. Diagram Alir Sistem
Diagram alir sistem dibedakan menjadi dua bagian. Sistem tersebut
dibedakan menjadi dua karena memudahkan dalam pembuatan sistem alat
pencetak sabun alami. Diagram alir tersebut adalah diagram alir sistem
penimbang dan diagram alir sistem pendingian.
3.3.1. Diagram Alir Sistem Penimbang
Diagram alir sistem penimbang pertama kali adalah melakukan set
suhu, set timer pendingin dan set massa sabun. Setelah suhu pemanas
corong terpenuhi maka konveyor 1 berjalan hingga mendeteksi cetakan
dibawah corong penampung. Cetakan yang terdeteksi membuat
konveyor 1 berhenti. Valve atas pengisi adonan sabun ke corong
penampung hingga massa adonan sabun sama dengan set massa. Massa
sudah sama dengan set massa maka adonan sabun diisikan kecetakan
hingga massa sama dengan 0. Setelah itu konveyor akan kembali
berjalan hingga mendeteksi cetakan lagi, seperti yang ditunjukan pada
Gambar 3.21.
Gambar 3.21 Flowchat Pengisian Adonan Sabun
25
3.3.2. Diagram Alir Sistem Pendinginan
Dalam sistem pendinginan sabun dalam cetakan. Cetakan akan
dideteksi oleh sensor 2 membuat konveyor berjalan hingga sensor tidak
mendeteksi cetakan. Sesudah cetak terdeteksi sebanyak 3 kali maka
timer akan berkerja sesuai dengan set timer yang dimasukan. Timer
telah berhenti bekerja dan konveyor 2 akan bekerja hingga jumlah cek
cetakan sama dengan 0. Selama proses pendinginan pendingin peltier
tetap hidup. Diagram alir sistem pendinginan dapat dilihat pada Gambar
3.22.
Gambar 3.22 Diagram Alir Sistem Pendinginan
26