PROPOSAL SKRIPSI “RANCANG BANGUN SISTEM OTOMATISASI PEMILAHAN TELUR AYAM BERDASARKAN KUALITAS TELUR ” DISUSUN OLEH : NAMA: FEGY OKTAWIRA NPM : G1D015004 PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BENGKULU 2020 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Industri perunggasan memiliki nilai strategis khususnya dalam penyediaan protein hewani guna untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri, disamping itu ia juga memiliki peranan dalam memanfaatkan peluang kesempatan kerja. Salah satu industri perunggasan yang memiliki peran penting dalam penyediaan protein hewani masyarakat adalah peternakan ayam ras petelur yang menghasilkan produk telur konsumsi. Hal ini merupakan salah satu peternakan yang dikembangkan untuk menunjang dan menghasilkan protein hewani berupa peternakan ayam ras petelur. Dalam bidang peternakan, sebagai contoh kecil ketika seorang peternak mendeteksi kondisi dari telur yang mereka peroleh masih dengan cara tradisional, untuk mengetahui kondisi telur apakah telur tersebut baik atau buruk, maka telur tersebut harus diperiksa satu per satu dengan teliti. Salah satu cara peternak telur mendeteksi kondisi telur ayam yang dihasilkan yakni; pertama, telur diketuk-ketuk menggunakan ujung jari. Setelah itu, telur diterawang di tempat terang, telur yang bagus akan terlihat jernih dan terang. Ada juga dengan cara menggunakan wadah yang telah diisi oleh air. Teknik ini sebenarnya sering kali digunakan oleh orang-orang zaman dahulu. Bila telur mengambang ketika dicelupkan ke air, berarti telur sudah dalam kondisi tidak baik. Telur kualitas buruk mengambang karena sudah terdapat rongga udara di dalamnya. Cara-cara seperti ini tentu membutuhkan waktu yang relatif lama, permasalahan lain yang tidak kalah pentingnya adalah pendeteksian secara manual itu tidak dapat dilakukan oleh setiap orang, dengan kata lain hanya dapat dilakukan oleh pakar yang telah lama berkecimpung dan berpengalaman dibidangnya [1]. Hal ini akan sangat membebankan dan pastinya akan memperlambat tingkat produksi dalam bidang peternakan. Telur merupakan sumber makanan yang memiliki kandungan protein yang dibutuhkan oleh manusia. Sebutir telur mengandung protein sekitar 12-13%, lemak 11-14%, karbohitdrat 0,7-1,7%, dan abu sekitar 0,8-1,1%. Umumnya telur akan mengalami penurunan kualitas setelah disimpan dalam kurun waktu lebih dari dua minggu tanpa adanya perawatan apa-apa. Menjual stok telur pedagang membutuhkan waktu antara 15 hari sampai 30 hari. Dari rentang waktu tersebut mebuat kualitas telur menurun karna adanya jeda waktu penyimpanan antara penjual kekonsumen [2]. Hal ini membuat konsumen kadang kala mendapati telur yang dibelinya dalam kondisi tidak baik. Dengan demikian untuk menghindari telur yang tidak baik maka pedagang membutuhkan peran dari teknologi yang diterapkan kedalam mikrokontroler. Telur merupakan salah satu sumber makanan yang banyak dikonsumsi oleh masyarakat. Namun telur memiliki sifat mudah rusak, baik kerusakan alami, kimiawi, maupun kerusakan akibat serangan mikro-organisme melalui pori-pori telur. Oleh sebab itu pemilahan telur sangat penting untuk mempertahankan kualitas telur. Mudahnya pengolahan, menjadi salah satu faktor utama mengapa telur banyak ditemui di pasaran. Dari permasalahan yang telah dijelaskan di atas, penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk mengatasi masalah sulitnya mengetahui kualitas telur yang baik atau buruk. Sedangkan tujuan khusus penelitian ini adalah memudahkan penjual dan konsumen dalam mengetahui kualitas telur melalui sebuah sistem otomatisasi pemilahan telur ayam berdasarkan kualitas telur. Sering kali ditemukan telur yang dihasilkan kualitasnya buruk setelah dibuka sehingga tidak dapat dikonsumsi. Penelitian yang akan dilakukan ini diawali dengan merancang alat yang dilengkapi teknik pemilahan telur dengan mikrokontroller dengan tujuan untuk mengetahui kualitas telur ayam. Sehingga diharapkan dapat memberikan kemudahan untuk mengidentifikasi apakah telur ayam yang akan diuji memiliki kualitas yang baik atau tidak. 1.2 Rumusan Masalah 1. Bagaimana merancang sebuah sistem otomatisasi pemilihan telur ayam berdasarrkan kualitas telur? 2. Bagaimana memanfaatkan mikrokontroler arduino sebagai alat pemilahan telur berdasarkan kualitas telur? 3. Bagaimana pengunaan sensor LDR dalam pendeteksi kualitas telur ayam pada mikrokontroler? 4. Bagaimana cara alat ini memisahkan telur dengan kualitas telur baik atau tidak? 1.3 Batasan Masalah 1. Sensor LDR hanya mendeteksi baik atau tidak kualitas telur. 2. Tidak membaca atau mendeteksi besar dan kecil telur. 3. Alat ini hanya memisahkan antara telur ayam dengan kualitas baik maupun tidak 1.4 Tujuan Penelitian 1. Perancangan dan pembuatan alat ini bertujuan untuk mepermudah mengetahui kualiatas telur baik atau tidak. 2. Perancangan dan pembuatan alat bantu ini bertujuan untuk mempermudah dalam memisahkan antara telur dengan kualitas baik atau tidak. 3. Perancangan dan pembuatan alat bantu ini bertujuan untuk mempercepat proses industri untuk memilah kualitas telur naik atau tidak. BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Rancang Bangun Rancang merupakan serangkaian prosedur untuk menerjemahkan hasil analisis dari sebuah sistem kedalam bahasa pemrograman untuk mendeskripsikan dengan detail bagaimana komponen -komponen sistem diimplementasikan. Sedangkan pengertian bangun atau pembangunansistem adalah kegiatan menciptakan baru maupun mengganti atau memperbaiki sistem yang telah ada baik secara keseluruhan maupun sebagian. Rancang bangun sangat berkaitan dengan perancangan sistem yang merupakan satu kesatuan untuk merancang dan membangun sebuah aplikasi. Menurut Tata Sutabri (2005:284) Perancangan sistem adalah penentuan proses dan data yang diperlukan oleh sistem baru. Jika sistem itu berbasis komputer, rancangan dapat menyertakan spesifikasi jenis peralatan yang akan digunakan [3]. 2.2 Telur Ayam Telur ayam adalah makanan yang sangat terkenal di kalangan orang Indonesia, bukan hanya di Indonesia namun juga di seluruh dunia. Banyak makanan yang tercipta karena adanya telur di salah satu bahannya, namun kita pun perlu tahu apa sebenernya telur ayam itu, dan apa manfaatnya. Baik putih telur dan kuning telur kaya akan nutrisi protein, vitamin dan mineral kuning telur juga mengandung kolesterol, vitamin larut lemak, dan asam lemak esensial. Telur adalah bahan penting dan serbaguna untuk memasak karena susunan kimia khusus dalam telur secara harfiah merupakan reaksi yang penting. Telur mengandung sumber protein yang berkualitas tinggi. Lebih dari separuh protein telur ditemukan di putih telur bersamaan dengan vitamin B2 dan jumlah lemak dan kolesterol lebih rendah daripada kuning telur. Putih telur adalah sumber kaya selenium, vitamin D, B6, B12, dan mineral seperti seng, besi, dan tembaga. Kuning telur mengandung lebih banyak kalori dan lemak. Telur adalah sumber kolesterol, vitamin larut lemak A, D, E, dan K serta lesitin yang memungkinkan penguapan dalam resep seperti mayones. Beberapa telur sekarang mengandung asam lemak omega-3, tergantung pada apa yang telah diberi makan ayam. Telur dianggap sebagai sumber protein yang lengkap karena mengandung delapan asam amino esensial [4]. Telur ayam kaya akan beberapa nutrisi yang dapat menjaga kesehatan jantung seperti betaine dan choline. Selama kehamilan dan menyusui, suplai kolin yang cukup sangat penting untuk perkembangan otak. Jika Anda makan selama kehamilan, pastikan Anda memasak sampai putih dan kuning telur matang sempurna. Dalam beberapa pengobatan tradisional, telur dianjurkan untuk memperkuat darah dan meningkatkan energi dengan meningkatkan fungsi pencernaan dan ginjal. Telur juga mengandung lebih banyak vitamin D, yang membantu melindungi tulang, mencegah osteoporosis, dan rakhitis. Telur yang dikonsumsi untuk sarapan bisa membantu menurunkan berat badan karena kandungan protein tinggi membuat kita merasa kenyang lebih lama. 2.3 Mikrokontroller Mikrokontroller adalah sebuah system komputer yang seluruh atau sebagian besar elemennya dikemas dalam satu chip IC, sehingga sering disebut single chip microcomputer. Mikrokontroller merupakan systemcomputer yang mempunyai satuatau beberapa tugas yang sangat spesifik. Elemen mikrokontroller tersebut diantaranya ialah processor, memori, input dan output. 2.4 Arduino Arduino adalah suatu modul elektronik yang dilengkapi dengan chip mikrokontroller yang berfungsi sebagai prosesor untuk melakukan pengkontrolan. Mikrokontroller Arduino bersifat open source untuk pengendali mikro single board, sehingga memudahkan pengguna elektronik dalam berbagai bidang. Perangkat keras arduino memiliki prosesor Atmel AVR yang bisa diprogram menggunakan komputer dan perangkat lunaknya memiliki bahasa pemograman IDE [6]. Tujuan menanamkan program supaya rangkaian elektronik dapat membaca input, memprosesnya kemudian menghasilkan output seperti yang diinginkan. Penelitian ini menggunakan mikrokontroller arduino sebagai alat dalam pengolah data dari input berupa sensor ultrasonic, modul GPS, dan modul GSM. Arduin UNO merupakan sebuah papan modul mikrokontroller ATmega328. Arduino UNO mempunyai 14 pin digital input/output (6 diantaranya dapat digunakan sebagai output Pulse Width Modulation), 6 input analog, sebuah osilator Kristal 16 MHz, sebuah koneksi USB, sebuah power jack, sebuah ICSP header, dan sebuat tombol reset, yang dapat dilihat pada Gambar 2.1. Arduino UNO dapat dihubungkan dengan PC (Personal Computer) melalui kabel USB [5]. Hardware (perangkat keras) nya memiliki prosesor Atmel AVR dan software (perangkat lunak) nya memiliki bahasa pemrograman sendiri. Open source IDE yang digunakan untuk membuat aplikasi mikrokontroler yang berbasis platform arduino. Mikrokontroler single-board yang bersifat open source hardware dikembangkan untuk arsitektur mikrokontroller AVR 8 bit dan ARM 32 bit. Gambar 2.1 Arduino Uno Arduino menyediakan 20 pin I/O, yang terdiri dari 6 pin input analog dan 14 pin digital input atau output. Untuk 6 pin analog sendiri bisa juga difungsikan sebagai output digital jika diperlukan output digital tambahan selain 14 pin yang sudah tersedia. Untuk mengubah pin analog menjadi digital cukup mengubah konfigurasi pin pada program. Dalam board bisa dilihat pin digital diberi keterangan 0-13, jadi untuk menggunakan pin analog menjadi output digital, pin analog yang pada keterangan board 0-5 diubah menjadi pin 14-19 dengan kata lain pin analog 0-5 berfungsi juga sebagi pin output digital 14-16. Sifat open sourcearduino juga banyak memberikan keuntungan tersendiri dalam menggunakan boardini, karena dengan sifat open source komponen yang dipakai tidak hanya tergantung pada satu merek, namun memungkinkan memakai semua komponen yang ada dipasaran. Mikrokontroler Arduino dapat dipasangkan dengan bermacam-macam sensor dan aktuator lainnya. Adapun sensor dan aktuator yang dapat dipasangkan pada Arduino seperti sensor gerak, ultrasonik, panas, suara, Ethernet Shield, LED Display dan yang lainnya. (Margelis, 2011) 2.5 Sensor LDR Light Dependent Resistor atau disingkat dengan LDR adalah jenis resistor yang nilai hambatan atau nilai resistansinya tergantung pada intensitas cahaya yang diterimanya. Nilai LDR akan menurun pada saat cahaya terang dan nilai hambatannya akan menjadi tinggi jika dalam kondisi gelap. Fungsi LDR (Light Dependent Resistor) adalah untuk menghantarkan arus listrik jikamenerima sejumlah intensitas cahaya (kondisi tenang) dan menghambat arus dalam kondisi gelap. Naik turunnya nilai hambatan akan sebanding dengan jumlah cahaya yang diterimanya. Pada umunya, nilai hambatan LDR akan mencapai 200 Kilo Ohm (kΩ) pada kondisi gelap dan menurun menjadi 500 Ohm (Ω) pada kondisi cahaya terang [6]. Simbol sensor LDR dapat dilihat pada Gambar 2.2 Gambar 2.2 Simbol Sensor LDR Resistansi LDR akan berubah seiring dengan perubahan intensitas cahaya yang mengenainya atau yang ada disekitarnya. Dalam keadaan gelap resistansi LDR sekitar 10M Ω dan dalam keadaan terang sebesar 1KΩ atau kurang. LDR terbuat dari bahan semi konduktor seperti kadmium sulfida. Dengan bahan ini energi dari cahaya yang jatuh menyebabkan lebih banyak muatan yang dilepas atau arus listrik meningkat. Artinya resistansi bahan telah mengalami penurunan [7]. Dapat di lihat pada Gambar 2.3 sensor LDR. Gambar 2.3 Sensor LDR 2.6 LED (Light Emitting Diode) Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semi konduktor. Warna-warna cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semi konduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar infra merah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya. Bentuk LED mirip dengan sebuah bohlam (bola lampu) yang kecil dan dapat dipasangkan dengan mudah ke dalam berbagai perangkat elektronika. Berbeda dengan Lampu Pijar, LED tidak memerlukan pembakaran filamen sehingga tidak menimbulkan panas dalam menghasilkan cahaya. Oleh karena itu, saat ini LED (Light Emitting Diode) yang bentuknya kecil telah banyak digunakan sebagai lampu penerang dalam LCD TV yang mengganti lampu tube [8]. Simbol LED dan Bentuk LED dapat di lihat pada Gambar 2.4. Gambar 2.4 Bentuk LED dan Simbol LED LED merupakan keluarga dari Dioda yang terbuat dari Semikonduktor. Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda. LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan. Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (PType material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna). LED atau Light Emitting Diode yang memancarkan cahaya ketika dialiri tegangan maju ini juga dapat digolongkan sebagai Transduser yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi cahaya. 2.7 Motor Servo Motor Servo merupakan motor listrik dengan menggunakan sistem closed loop. Sistem tersebut digunakan untuk mengendalikan akselerasi dan kecepatan pada sebuah motor listrik dengan keakuratan yang tinggi. Selain itu, motor servo biasa digunakan untuk mengubah energi listrik menjadi mekanik melalui interaksi dari kedua medan magnet permanent. Pada dasarnya, motor servo dapat berfungsi berdasarkan lebar sinyal modulasi (Pulse Wide Modulation – PWM) yang menggunakan sistem kontrol. Lebar sinyal yang diberikan ini akan menentukan posisi sudut putaran pada poros motor servo [9]. Supaya lebih memahaminya, lihat pada Gambar 2.5: Gambar 2.5 Prinsip Kerja Motor Servo Pada Gambar 2.5 lebar sinyal dengan waktu 1,5 ms akan segera memutar poros motor servo ke posisi sudut 90°. Selain itu sistem kontrol akan mendeteksinya. Jika sinyal lebar kurang dari 1,5 ms maka porosnya akan berputar ke arah 0° atau kekiri (berlawanan arah jarum jam). Sedangkan jika sinyal lebih lama dari 1,5 ms maka porosnya akan berputar ke arah posisi 180° atau kekanan (searah dengan jarum jam). Ketika sinyal lebar telah diberikan, maka poros pada motor servo akan bergerak dan bertahan sesuai dengan posisi yang sudah ditargetkan. Jika ada input eksternal yang ingin memutar atau mengubah posisinya, maka sistem closed loop akan langsung bekerja dengan menahannya. Namun, posisi motor servo tidak mampu bertahan selamanya. Sinyal PWM harus diulang setiap 20ms agar posisi poros motor servo dapat selalu menahannya. Dengan memanfaatkan sistem closed loop, maka poros motor servo akan tetap diposisi idealnya secara otomatis.
