Academia.eduAcademia.edu

PENGATUR KESTABILAN SUHU PADA EGG INCUBATOR BERBASIS ARDUINO

ABSTRAK Secara umum mesin penetas telur atau egg incubator digunakan untuk meningkatkan produkstifitas penetasan telur unggas seperti Ayam dan Bebek. Penggunaan alat ini sepertihalnya pada proses pengeraman yang dilakukan indukan, terdapat beberapa variable yang dikontrol untuk mengembangkan embrio dalam telur salah satu variabelnya adalah suhu. Untuk meningkatkan daya tetas mesin telur diperlukan suatu kesetabilan dan homogenitas suhu pada ruangan penetasan. Untuk itulah digunakan system kontrol PID agar kestabilan suhu dapat terjaga. Dengan menggunakan Arduino sebagai pengontrol utama, hasil pembacaan sensor akan diproses sesuai dengan Algoritma PID yang telah ditanamkan dalam minimum sistem. Lalu akan disesuaikan dengan Set Point yang telah ditetapkan. Output dari alat berupa sinyal digital yang akan mengontrol elemen pemanas berupa lampu pijar. Saat selisih suhu dengan Set Point melebihi 5 o C maka Elemen pemanas akan digunakan. Dan dalam deviasi 5 o C lampu pijar digunakan untuk memanaskan ruang tetas. Kata kunci : PID, Arduino, Mesin Tetas Telur 1. Pendahuluan Mesin penetas telur atau lebih dikenal dengan egg incubator, merupakan suatu alat yang digunakan untuk mengatur keadaan suatu ruang sesuai dengan kondisi dalam proses pengeraman yang dilakukan oleh indukan unggas seperti ayam, angsa, itik dan burung puyuh. Alat ini digunakan untuk meningkatkan

PENGATUR KESTABILAN SUHU PADA EGG INCUBATOR BERBASIS ARDUINO Abel Putra Hidayah1), Sumardi Sadi1) 1,2) Program Studi Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Tangerang Jl. Perintis Kemerdekaan I/33, Cikokol – Tangerang-Banten Email : [email protected] ABSTRAK Secara umum mesin penetas telur atau egg incubator digunakan untuk meningkatkan produkstifitas penetasan telur unggas seperti Ayam dan Bebek. Penggunaan alat ini sepertihalnya pada proses pengeraman yang dilakukan indukan, terdapat beberapa variable yang dikontrol untuk mengembangkan embrio dalam telur salah satu variabelnya adalah suhu. Untuk meningkatkan daya tetas mesin telur diperlukan suatu kesetabilan dan homogenitas suhu pada ruangan penetasan. Untuk itulah digunakan system kontrol PID agar kestabilan suhu dapat terjaga. Dengan menggunakan Arduino sebagai pengontrol utama, hasil pembacaan sensor akan diproses sesuai dengan Algoritma PID yang telah ditanamkan dalam minimum sistem. Lalu akan disesuaikan dengan Set Point yang telah ditetapkan. Output dari alat berupa sinyal digital yang akan mengontrol elemen pemanas berupa lampu pijar. Saat selisih suhu dengan Set Point melebihi 5oC maka Elemen pemanas akan digunakan. Dan dalam deviasi 5oC lampu pijar digunakan untuk memanaskan ruang tetas. Kata kunci : PID, Arduino, Mesin Tetas Telur Pendahuluan Mesin penetas telur atau lebih dikenal dengan egg incubator, merupakan suatu alat yang digunakan untuk mengatur keadaan suatu ruang sesuai dengan kondisi dalam proses pengeraman yang dilakukan oleh indukan unggas seperti ayam, angsa, itik dan burung puyuh. Alat ini digunakan untuk meningkatkan produktifitas unggas dalam berkembang biak. Saat indukan unggas mengerami telur maka indukan tidak dapat bertelur. Sehingga dengan adanya alat ini indukan dapat terus bertelur dan telur dapat menetas. Namun kondisi yang ada, tingkat mortalitas embrio dalam proses ini cukup tinggi. Sehingga dapat menyebabkan kerugian bagi peternak. Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi penetasan telur. Salah satu diantaranya adalah suhu ruang penetasan. Karena sebagian besar pengaturan suhu dilakukan dengan metode On Off, sehingga terdapat deviasi suhu yang rentan menyebabkan mortalitas embrio. Secara umum persentase keberhasilan penetasan telur dengan menggunakan mesin penetas telur dipengaruhi oleh dua faktor utama yakni faktor internal alat dan eksternal alat. Yang dimaksud faktor eksternal adalah faktor – faktor yang mempengaruhi fertilitas diluar dari daya kerja mesin seperti pembuahan telur oleh unggas pejantan, berat telur, bentuk telur, keutuhan kulit telur, kualitas kulit telur, warna kulit telur, kebersihan kulit telur dan temperature penyimpanan telur. Sementara itu, yang dimaksud faktor internal alat adalah variabel-variabel dalam alat penetas yang diatur sedemikian rupa untuk mencapai kondisi yang paling ideal sesuai dengan kebutuhan telur. Seperti suhu, kelembaban, ventilasi dan pembalikan posisi telur. Faktor internal alat ini sangat krusial untuk meminimalkan tingkat mortalitas embrio. Misalnya adalah suhu pada ruang tetas. Secara konvensional, pengaturan suhu dilakukan dengan metode digital dengan bantuan thermostat yang digunakan untuk menyalakan dan memadamkan lampu pijar untuk meradiasiakan panas di ruang tetas. Dan penempatan thermostat di dalam ruang tetas untuk merepresentasikan suhu ruang tetas. Thermostat yang umumnya digunakan memiliki skala pembacaan terkecil hingga 1°C dengan toleransi ± 0,5°C. Tentu hal ini menjadi suatu celah peningkatan tingkat mortalitas embrio. Karena menurut penelitian The Effect Of Temperature On Hatchability And Egg Hatching Yield Duck dalam Jurnal Ilmiah Peternakan 2013 disetiap 2°C selisih suhu penetasan dengan suhu optimal penetasan, tingkat mortalitas akan meningkat 44,61%. Selain itu pemosisian satu thermostat untuk mewakili seluruh volume ruang tetas tidak dapat merepresentasikan nilai pembacaan suhu secara akurat bilamana suhu dalam ruang tetas tidaklah homogen. Sehingga hal ini menjadi faktor baru yakni selain kestabilan diperlukan juga kehomogenan suhu dalam ruang tetas. Oleh karena itu, Penulis merancang suatu pengaturan kestabilan suhu egg incubator dengan metode PID berbasis Arduino untuk meningkatkan persentase daya tetas telur. Tujuan penelitian ini memiliki tendensi sebagai berikut: • Dapat mengoptimalkan dan meningkatkan produktifitas penetasan telur yang umumnya digunakan peternak. • Mempermudah peternak dalam melakukan kegiatan penetasan telur • Mendesain prototype alat yang fleksibel dan dengan praktis diterapkan dalam kehidupan. Metode Penelitian Dalam melakukan penelitian ini dipergunakan metode rancang bangun serta pengumpulan data yang didapat berasal dari analisis hasil yang diberikan oleh alat. Sebelum merealisasikan alat terlebih dahulu penulis menyusun perancangan sistem secara utuh agar tujuan dari penelitian dapat tercapai. Pada bagian ini, Penulis membagi menjadi beberapa perancangan yang nantinya akan diimplementasikan langkah demi langkah. Langkah pertama penulis merancang perangkat keras yang akan digunakan dalam pengontrolan suhu egg incubator ini. Langkah kedua, penulis merancang perangkat lunak yang dibutuhkan untuk menunjang pengontrolan yang akan dilakukan. Langkah ketiga, penulis merancang pengimplementasian perangkat mekanis yang juga merupakan bagian penting dalam penelitian ini. 2.1 Perancangan Perangkat Pengontrol Sesuai dengan permasalahan yang diangkat dalam penelitian ini, perangkat keras (perangkat pengontrol) dirancang hanya untuk mengatur kestabilan suhu dalam egg incubator dengan menggunakan aksi kontrol PID. Sehingga, perangkat yang akan digunakan nantinya hanya memiliki fungsi spesifik. Walau demikian, perangkat pengontrol yang dimaksud juga dapat kembali dikembangkan diluar penelitian ini guna mendapat fungsi yang aplikatif. Mengingat diperlukan beberapa pengontrolan variabel untuk dapat menggunakan egg incubator dalam menetaskan telur. Perangkat kontrol ini terdiri dari beberapa bagian, yaitu catu daya yang akan digunakan Arduino dan perangkat pendukung lainnya, Arduino nano sebagai minimum sistem pengontrolan, sensor sebagai masukan Arduino untuk membaca suhu pada egg incubator, LCD yang akan digunakan sebagai perangkat grafis untuk menampilkan data yang diproses Arduino, Relay sebagai pengantarmuka dari minimum system terhadap lampu pijar yang akan digunakan untuk memanaskan egg incubator dan push button sebagai masukan untuk melakukan penggeseran tampilan LCD. Secara keseluruhan, perangkat pengontrol dijelaskan pada blok diagram 1. Gambar 1 Blok diagram pengontrolan Gambar 2 Perancangan Sistematis Hasil dan Pembahasan Distribusi hasil pembacaan suhu antara thermo hygrometer dan pembacaan suhu Incubator Kesimpulan Berdasarkan repetisi pertama persamaan yang didapat dari pembacaan suhu thermo hygrometer, terdapat perbedaan suhu antara sensor satu dengan rata-rata 1,96°C sedangkan untuk sensor dua memiliki rata-rata perbedaan 2,67°C. Perbedaan suhu ini selanjutnya akan disebut sebagai nilai koreksi yang didapat dari rata-rata selisih pembacaan suhu dari titik uji terndah yakni 20°C hingga suhu tertinggi 55°C. Daftar Pustaka DAFTAR PUSTAKA [1] Gabel, Robert R. dan Mahan, Thomas A, 2006 Incubation and Hatching, Journal of USGS, Vol 2 No1, Desember 2006, pp. 59-70. [2] Ningtyas, Maulidia, 2013. Pengaruh Temperatur Tehadap Daya Tetas dan Hasil Tetas Telur Itik, Jurnal Ilmiah Peternakan, Vol.1 No. 11, April 2013, pp.347-352. [3] Ichsan Dwi, Nugroho, 2012 Alat Pengatur Lampu dan Pembalik Telur Otomatis pada Bok Penetasan Telur Berbasis Mikrokontroler Atmega 16 Dilengkapi Uninterruptible Power Supply, Skripsi, Jurusan Teknik Elektronika FT UNY, Yogyakarta [4] Bachari, Irawati, Sembiring, Iskandar, dan Tarigan, Suranta, 2006, Pengaruh Frekuensi Pemutaran Telur Terhadap Daya Tetas dan Bobot Badan DOC Ayam Kampung, Jurnal Agribisnis Peternakan, Vol. 2, No. 3, Desember 2006, pp. 101-105 [5] Tehrani,Arab, Kambiz dan Mpanda, Augustin. (2012). Introduction to PID Controllers, Indiana: InTech. [6] Dunn, D.J., 2011, PID Control Action Response, Journal of Electrical Engineering, Vol 4. No12, Juni 2011, pp. 235-246 [7] Ali, Muhammad, 2004, Pembelajaran Perancangan Sistem Kontrol PID dengan Software Matlab, Jurnal Edukasi@Elketro Vol. 1, No.1, Oktober 2004, pp. 1-8 [8] Arduino – Product – Sabtu, 2 Juli 2016 - https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno [9] Agidi, Gbabo, Liberty, J.T., Gunre, O.N., dan Owa, G.J., 2013, Design, Construction and Performance Evaluation of An Electric Powered Egg Incubator, International Journal of Research in Engineering and Technology, Vol. 3 No.3, Maret 2014, pp. 521-526 [10] Brett Beauregard – Improving PID – Minggu 3 Juli 2016 http://brettbeauregard.com/blog/2011/04/improving-the-beginners-pid-introduction/ [11] Processing – Overview – Minggu 3 Juli 3016 - https://processing.org/overview/