## Rancang Bangun Mesin Telur Asin Berbasis Proportional Integral Derivative

## Diana Rahmawati, Riza Alfita, Moch Fadlian Rasyid
Program Studi Teknik Elektro, Univeristas Trunojoyo Madura Jl. Raya Telang. PO.Box. 2 Kamal, Bangkalan – Madura E-mail: diana.rahmawati@trunojoyo.ac.id, riza.alfita@trunojoyo.ac.id, fadlianrasyid@gmail.com
Abstrak—  Proses  pembuatan  telur  asin  biasanya memerlukan waktu cukup lama, yaitu antara 15-21 hari sesuai dengan tingkat  keasinan. Salah satu cara untuk  mempercepat prosesnya  dengan  memanipulasi  tekanan  osmotik.  Cara memanipulasi  tekanan  osmotik  dengan  cara  merendamkan telur  bebek  dalam  larutan  asam  cuka  agar  cangkang  telur bagian  luar  terkelupas  serta  proses  pengasinannya  dengan cara  memanaskan  telur  bebek  tersebut  dengan  suhu  tertentu yang  dikontrol  dengan  kontrol  Proportional  Integral Derivative Zeigler-Nichols . Rancangan bangun mesin ini terdiri dari  tiga  proses  diantaranya  proses  pertama  telur  bebek direndam larutan asam cuka dengan pH sebesar 2,4 selama 15 menit,  proses  kedua  dimana  telur  dalam  proses  pengasinan dengan  perbandingan  batubata  :  abu  gosok  :  garam  sebesar 1:1:2  selama  24  jam  dengan  kondisi  suhu  65 ℃ ,  dan  proses ketiga dimana telur dalam  proses pemasakan dengan suhu 80 ℃ selama 5 jam. Lama proses keseluruhan rancang bangun ini selama  1  hari  5  jam  21  menit  dengan  menghabiskan  daya sebesar  5,21  KWh  dengan  biaya  Rp  5731.  Hasil  keberhasilan telur asin sebesar 83,33% dengan rincian 20 telur asin dengan keadaan baik dan 4 telur dalam keadaan retak. Serta dari hasil uji laboratorium  didapatkan nilai kadar garam rata-rata 0,82 %,  kandungan  mikroba salmonella bernilai  negatif  serta kandungan staphyloccus  aureus nilai  rata-rata  6  koloni/25g atau 0,24 koloni/g.
Kata  Kunci—  Telur  asin,  asam  cuka,  suhu,  Proportional Integral Derivative, Zeigler-Nichols

## I. P ENDAHULUAN
Dalam era industri 4.0 perkembangan teknologi semakin cepat  dan  canggih  yang  mempengaruhi  berbagai  aspek kehidupan.  Di  era  tersebut  membuat  persaingan  semakin meningkat memaksa setiap individu membaca peluang usaha di  masa  depan  agar  dapat  mengembangkan  keterampilan, keahlian,  serta  inovasi  dalam  berusaha.  Rendahnya  tingkat keterampilan,  keahlian  dan  berinovasi  yang  dimiliki  oleh mayarakat Indonesia merupakan salah satu penyebab tingkat pengangguran  semakin  meningkat.  Padahal  agenda pemerintah  utama  dalam  memberantas  kemiskinan  sudah maksimal,  namun  hal  itu  belum  dapat  terselesaikan. Karena belum  didukung  oleh  sumber  daya  manusia  yang  terampil dan  ahli  yang  dapat  digunakan  untuk  membuka  peluang usaha,  menciptakan  lapangan  kerja  sendiri  maupun  orang lain,  serta  berinovasi  dalam  berusaha.  Sehingga  dapat menekan  terhadap  tingginya  angkat  pengangguran  serta secara  tidak  langsung  berdampak  pada  tingkatnya  angka kemiskinan yang ada di Indonseia.
Telur  asin  merupakan  makanan  yang  senantiasa  dapat digunakan sebagai lauk pauk ataupun hanya sekedar camilan. Makanan  ini  tidak  sedikit  yang  menyukai  karena  rasa  gurih dan  agak  sedikit    asin.  Makanan  ini  biasanya  sering  dibuat oleh  industri  rumahan.  Pembuatan  yang  tidak  begitu  rumit yang  memikat  banyak  orang  terutama  di  desa-desa  yang lowongan  lapangan  pekerjaan  masih  jarang.  Usaha pembuatan  telur  asin  merupakan  salah  satu  jenis  industri
makanan yang umumnya berskala mikro. Bahan baku utama yang  akan  dijadikan  telur  asin  adalah  telur  itik  atau  telur bebek dikarenkan daya resap telur tinggi dibandingkan telur yang lainnya.[1]
Telur asin adalah istilah umum untuk masakan berbahan telur yang diawetkan dengan cara diasinkan (diberikan garam berlebih untuk menonaktifkan enzim perombak). Kebanyakan  telur  asin  memiliki  proses  pembuatan  yang cukup  lama,  yakni  kisaran  15-21  hari.  Dalam  hal  ini  dapat dikatakan bahwa pembuatan telur asin memakan waktu yang cukup  lama  dengan  menggunakan  berbagai  macam  metode pengasinan. Sebelum dilakukan pengasinan telur asin melalui tahap  awal  yakni  memilih  ukuran  telur,  mulai  dari  yang berukuran  kecil,  sedang,  dan  besar.  Pada  tahap  selanjutnya, dilakukan  pemilihan  kualitas  dari  telur  yang  memiliki kualitas  terbaik  dengan  cara  merendamkan  telur  bebek  ke dalam  air.  Telur  bebek  dengan  kulitas  terbaik  tidak  akan mengapung  diatas  air  perendaman.  Telur  dengan  kualitas terbaik  kemudian  dapat  dibersihkan  telurnya  dari  sisa-sisa kotoran  bebek  yang  menempel.  Membersihkan  sisa  kotoran pada  kulit  telur  mengguakan  pembersih  cuci  piring  kawat secara  hati-hati  agar  tidak  mudah  pecah.  Pada  tahap pembersihan telur ini biasanya memakan waktu selama 8 jam yang mana dapat membersihkan 1400 butir dengan dilakukan oleh 3-5 orang tenaga kerja. Serta pada penelitian terdahulu terdapat  mesin  produksi  pencuci  telur,  mesin  produksi tersebut dapat membersihkan 1500 butir telur dengan kurung waktu  4  jam  dengan  dilakukan  oleh  1  orang  sebagai operator.[2]  Pada  proses  pengasinan  terdapat  tiga  media pengasinan  yaitu  dengan  media  air,  abu  gosok,  dan  serbuk campuran abu gosok. Pada penelitian terdahulu menghasilkan bahwa kandungan iodium telur dari media abu gowok pada hari ke lima sebesar 1,4 ppm, sementara dalam telur asin dari media serbuk bata hanya 0,65 ppm. Sehingga media abu gosok merupakan media yang terbaik dari kedua metode  lainnya  dalam  proses  pengasinan  karena  penetrasi pada garam iodium ke telur yang paling cepat. Namun, pada skala  masyarakat  rumahan  yang  memproduksi  telur  asin masih  banyak  yang  menggabungkan  ketiga  metode tersebut.[3]  Kecepatan  penetrasi  garam  dapat  dilakukan dengan meningkatkan kadar NaCl dalam proses pengasinan. Selain  hal  tersebut,  agar  penetrasi  garam  dapat  berlangsung lebih  cepat,  maka  pengasinan  telur  juga  dapat  dilakukan dengan  metode  tekanan.  Metode  tekanan  merupakan  upaya untuk  meningkatan  kualitas  telur  asin  yang  diharapkan mampu  mempercepat  proses  pembuatan  telur  asin.  Prinsip pemberian  tekanan adalah  meningkatkan  perbedaan  tekanan osmotik antara tekanan di luar dengan tekanan di dalam telur. Semakin  tinggi  perbedaan  tekanan  osmotik  tersebut,  maka semakin tinggi laju kecepatan difusi garam (NaCl) ke dalam telur.  Pada  penelitian  terdahulu  menghasilkan  bahwa pembuatan  telur  asin  dengan  konsentrasi  larutan  garam sebesar  20%  dan  25%  tanpa  pemberian  tekanan  dan konsentrasi  larutan  garam  20%  dengan  tekanan  1,5  bar menghasilkan telur asin yang lebih disukai. Pada kombinasi
perlakuan  tersebut  menghasilkan  telur  asin  yang  bertekstur masir  pada  kuning  telur  dan  tidak  begitu  asin  pada  bagian putih  telurnya.[4]  Serta  pada  penelitian  terdahulu  terdapat terobosan  dalam  proses  pembuatan  telur  asin  dengan  cara memanipulasi  tekanan  osmotik  menggunakan  larutan  asam cuka  sebagai  larutan  perendam  sebelum  melakukan  proses pengasinan.  Fungsi  larutan  asam  cuka  membuka  pori-pori cangkang  telur  agar  laju  kecepatan  penetrasi  garam  (NaCl) lebih  cepat.  Pada  penelitian  terdahulu,  dalam  proses pengasinan  semakin  lama  waktu  yang  dibutuhkan  akan mempengaruhi  tekstur  kuning  telur  yang  masir  dan  sedikit berminyak.  Kondisi  berminyak  tersebut  dapat  menurunkan kandungan  protein  dalam  telur  bebek  itu  sendiri.[5]  Pada umumnya  permasalahan  yang  sering  terjadi  dalam  proses produksi telur asin yang dikeluhkan produksi rumahan adalah waktu  yang  cukup  lama  dalam  proses  pengasinannya  serta minat pelanggan yang bersifat fluktuatif (naik-turun).
Berdasarakan  pada  yang  telah  diuraikan  di  atas,  maka dengan  hal  tersebut  penulis  melakukan  penelitian  skripsi yang  berjudul  “Mesin  produksi  Telur  Asin  Berbasis Proportional  Integral  Derivative”. Mesin produksi  telur  asin ini  terdapat  tiga  proses  diantaranya  proses  perendaman larutan  asam  cuka,  proses  pengasinan,  dan  proses pemasakan.  Proses  pertama  yaitu  pengontrolan  pH  yang terdapat  pada  larutan  asam  cuka  untuk  mengetahui  kondisi dari larutan tersebut dengan pH awal sebesar 2,4. Diberikan larutan asam cuka pada proses pertama karena larutan asam cuka  mampu  memperbesar  pori-pori  kulit  pada  telur  yang mana  dapat  mengakibatkan  lapisan  telur  mengalami pelepasan  dari  telur  dan  menjadikan  telur  lembek.  Dengan demikian,  hal  itu  dapat  mempercepat  laju  kecepatan  proses pengasinan  atau  penetrasi  garam  (NaCl)  pada  telur  bebek. Proses  pertama  dilakukan  kurung  waktu  selama  15  menit. Pada  proses  kedua  pengasinan  telur  bebek  terdapat  proses pegasinan  dengan  suhu  stabil  sekitar  65 ℃ agar  terdapat tekanan luar yang mempengaruhi tekanan osmotik yang lebih cepat.  Proses  kedua  atau  proses  pengasinan  ini  terdiri campuran  batu  bata  alus,  abu  gosok  dan  garam  dengan perbandingan  1:1:2.  Proses  kedua  atau  proses  pengasinan diakukan  selama  24  jam  agar  proses  penetrasi  bisa  berjalan dengan baik serta tidak mengurangi kandungan protein. Pada proses  ketiga  yaitu  proses  pemasakkan  menggunakan  air dengan  stabil  suhu  sekitar  80 ℃ agar  telur  tidak  mengalami kerusakan dan matang dengan sempurna. Proses ketiga atau proses pemasakan ini dilakukan selama 5 jam agar telur asin dapat  matang  dengan  sempurna.    Pada  proses  kedua  dan ketiga  membutuhkan  penyetabilan  suhu,  agar  penyetabilan suhu  lebih  efesien  dan  efektif  maka  mesin  berbasis Proportional  Integral  Derivative.  Kontroler  mesin  produksi ini  menggunakan  mikrokontroller  arduino  mega  mini  2560. Mesin produksi ini diharapkan bisa menjadikan solusi kepada usaha  rumahan  pembuatan  telur  asin  agar  dalam  proses pembuatan berjalan efektif dan efisien.

## II. B AHAN DAN M ETODE
A. Dasar Teori
1) Arduino mega 2560 pro mini

## Gambar 1. Arduino mega 2560 pro mini
Arduino  Mega  2560  adalah  papan  mikrokontroler berbasis  ATmega2560  (lembaran data). Ini  memiliki  54  pin input/output digital (14 di antaranya dapat digunakan sebagai output  PWM),  16  input  analog,  4  UART  (port  serial perangkat  keras),  osilator  kristal  16  MHz,  koneksi  USB, colokan  listrik,  header  ICSP,  dan  tombol  reset.  Ini  berisi semua  yang  diperlukan  untuk  mendukung  mikrokontroler; cukup  sambungkan  ke  komputer  dengan  kabel  USB  atau nyalakan  dengan  adaptor  AC  to-DC  atau  baterai  untuk memulai.[6]

## 2) Sensor pH

## Gambar 2. Sensor pH
Sensor  pH  merupakan  sensor  yang  berfungsi  agar mengetahui  derajat  keasaman  dalam  suatu  larutan  dengan catu daya sebesar 5 volt. Spesifikasi dari sensor pH yaitu pH range 0-14, akurasi ± 0,1 ph, waktu respon ≤ 1 menit, dan dapat membaca disuhu 5-80 ° C.[7]
3) Sensor suhu DS18b20 waterproof

## Gambar 3. Sensor suhu DS18b20 waterproof
Sensor  suhu  DS18b20 waterptoof adalah  sensor  yang digunakan  untuk  mengukur  parameter  suhu  dengan  sifat sensor waterproof atau  anti  air  karena  sensor  bersentuan langsung dengan air. Sensor ini memiliki tingkat keakurasian yang sangat tinggi sebesar ± 0,5 ℃ pada rentang suhu -10 ℃ sampai+85 ℃ dengan  tegangan  yang  dibutuhkan  sebesar  3- 5,5 volt.[8]
4) Motor stepper

## Gambar 4. Motor Stepper
Motor stepper merupakan perangkat elektro yang bekerja dengan  cara  mengubah  pulsa  elektronis  menjadi  gerakan mekanis diskrit. Putaran motor stepper diatur oleh pulsa yang diberikan  kepada  motor.  Karena  hal  tersebut  memerlukan suatu  pengendali  agar  dapat  mengatur  pulsa-pulsa  tersebut. Keunggulan  motor  stepper  banyak  dibandingkan  motor- motor  lain  atau  motor  DC  lainnya,  diantara  keunggulan sebagai berikut :
•  Mudah  diatur  dikarenakan  sudut  rotasi  putaran  sebagai pulsa inputan.
•  Presisi dalam putaran posisi atau pergerakan.
•  Perputaran  awal,  berhenti  dan  putaran  balik  yang memiliki respon baik.
•  Dapat  dijumpai  di  pasaran  yang  begitu  banyak  dengan harga yang terjangkau.
•  Beban  dapat  dipusatkan  pada  poros  agar  menghasilkan perputaran atau rpm yang lambat.[9]
5) Motor DC

## Gambar 5. Motor DC
Motor arus searah atau biasanya disebut motor DC adalah perangkat  elektromagnetis  yang  mengubah  energi  listrik menjadi  energi  mekanik.  Keunggulan  motor  searah  lebih baik  dalam  mengatur  kecepatan  dibandingan  motor  bolak- balik.  Banyak  digunakan  pada  perindustrian  dikarenakan mudah diatur dalam suatu kecepatan yang luas dibandingkan metode-metode yang lain.[10]
6) Limit switch
Gambar 6. Limit Switch
Limit  switch berguna  untuk  menghubungkan  dan memutuskan  arus  listrik  pada  rangkaian  yang  memiliki  3 terminal  antara lain normally open (NO) terminal,  normally close  (NC) terminal, serta center  terminal . Limit  switch berguna dalam membatasi kerja dari suatu mekanik suatu alat yang berlangsung. Terminal NO atau NC bisa berguna untuk memutuskan rangkaian atau bisa digunakan sebaliknya.[11]
7) Driver Motor
Driver  motor  merupakan  rangkaian  elektronika  yang berguna  untuk  mengatur  dan  menggerakkan  pergerkan motor.  Perubahan  arah  tergantung  dari  nilai  tegangan  yang diinputkan  pada  driver  tersebut.  Dengan  driver  ini  dapat dilakukan  pengkontroalan  tegangan  secara  langsung  agar bisa  mengatur  kecepatan  putaran  motor.  Kecepatan  motor dapat  dikontrol  menggunakan  duty  cycle  dari  pulsa  yang diinputkan  dengan  cara  memberikan  pulsa  frekuensi  yang tetap  pada  motor.  Driver  motor  ini  dapat  berubah  searah jarum jam maupun berlawanan sistem yang digunakan driver ini  adalah  sistem  switching  (saklar)  agar  dapat  membolak balikkan polaritas dari motor tersebut. Driver yang digunakan terdapat dua yaitu L298N untuk driver motor DC dan A4988 untuk driver motor stepper.[12]
8) Solid Stade Relay (SSR)

## Gambar 7. Solid Stade Relay (SSR)
Solid  State  Relay  (SSR) merupakan  saklar  elektronika yang  dipakai  di  perindustrian  sebagai  alat  pengendali  yang sebenarnya  sama  seperti  kontaktor  magnetik  ataupun  relay elektromagnetik.  Keunggulan  SSR  memiliki  prinsip semikonduktor  modern  yang  memakai  output  transistor, TRIAC,  SCR  berfungsi  pengganti  saklar  kontak  mekanik sehingga  relay  elektro  sedikit  produsen  relay  yang menawarkannya.  Dikarenakan  relay  elektro  memiliki keterbatasan  seperti  siklus hidup kontak  terbatas, daya yang dibutuhkan besar serta banyak mengambil ruang. [13]
9) Coil Heater

## Gambar 8. Coil Heater
Coil  Heater  adalah  elemen  yang  digunakan  untuk memanaskan  sebuah  ruangan,  fluida  maupun  udara  dan sebagainya.  Elemen  ini  berguna  agar  kondisi  suhu  dapat lebih tinggi ataupun panas.[14]
10) Liquid Crystal Display (LCD)

## Gambar 9. Liquid Crystal Display
LCD  ( Liquid  Crystal  Display )  adalah  sebuah  komponen elektronika yang dapat menampilkan  sebuah  karakter sesuai dengan  keinginan  kita.  Lcd  yang  digunakan  20X4  yang berarti berisi 20 kolom dan 4 baris. Pin LCD memiliki 16 pin yang akan disambungkan langsung dengan mikrikontroller.[15]
11) RTC DS3231 (Real Time Clock)
Gambar 10. RTC DS3231
RTC  ( Real  Time  Clock )  adalah  chip  ic  yang  berguna menghitung waktu mulai dari detik, menit, jam, hari, tanggal, bulan, maupun tahun dengan akurat. Digunakan menyimpan informasi secara aktual ataupun real time .[16]
12) Modul SD Card

## Gambar 11. Modul SD Card
Modul  SD  Card  adalah  sebuah  modul  yang  berfungsi untuk  membaca  dan  menulis  data  ke  SD  card.  Modul  ini memiliki  interfacing  menggunakan  komunikasi  SPI. Tegangan  kerja  dari  modul  ini  dapat  menggunakan  level tegangan 3,3 volt DC atau 5 volt DC yang dapat digunakan salah  satunya.  Spesifikasi  SD  card  modul  antara  lain mendukung mikro SD card, tegangan operasional 3,3 atau 5 volt, arus  operasional 80  mA,  dan  menggunakan  antarmuka SPI (serial pararel interface).[17]
13) Metode PID ( Proportional Integral Derivative )
Keluaran kendali P memiliki hubungan yang proporsional (seimbang)  dengan error (deviasi).  Jika  Kp  di-set  tinggi, tanggapannya cepat, tetapi jika terlalu tinggi sistem menjadi tidak stabil. Pada kendali ini steady state error tidak bisa nol. Kendali  Integral  (I)  untuk  mengoreksi  keluaran  dengan mengintegralkan error . Dalam kasus penyetelan ( adjustment ) kendali  P,  error  yang  besar  akan  menghasilkan  penyetelan keluaran  besar,  jika error kecil  penyetelan  keluaran  akan kecil  juga.  Namun error tidak  dapat  dibuat  nol,  kinerja integral  mengkonpensasi  masalah  ini.  Koreksi  integral dilakukan  dengan  akumulasi error disetiap  pembacaan  PV, sehingga  akhirnya  deviasi  nol.  Tidak  seperti  kendali  P, kendali I jarang digunakan sendirian melainkan dikombinasikan  dengan  dengan  kendali  P  atau  PD.  Pada kendali  derivatif  (D)  keluaran  proporsional  terhadap  laju (rate)  perubahan error .  Kendali  D  akan  bekerja  pada  saat peralihan,  jika  tidak  ada  perubahan  error  maka  keluaran kendali  nol.  Kendali  D  memiliki  aksi  teredam  sehingga memperbaiki  lonjakan.  Seperti  kendali  I,  kendali  D dikombinasikan dengan kendali P atau PI.
Menentukan  parameter  kendali  PID  untuk  plant  yang tidak  diketahui  model  matematisnya  dapat  menerapkan tuning Ziegler-Nichols . Untuk pengendali suhu maka metode Ziegler-Nichols open  loop tepat  digunakan.  Metode open loop adalah metode pertama Ziegler-Nichols untuk penalaan kendali  PID,  dengan  memperoleh  secara  eksperimen tanggapan  plant  terhadap  masukan  unit-step  akan menghasilkan  kurva  S  seperti  pada  gambar  12  (a).  Kurva bentuk S memiliki karakteristik dengan dua buah konstanta, yaitu  waktu  tunda  L  dan  konstanta  waktu  T.  Kedua parameter  tersebut  diperoleh  dengan  menggambar  garis tangensial  pada  titik  infleksi  kurva  S  dan  memperoleh perpotongan  garis  tangensial  dengan  garis  axis  waktu  dan garis c(t) = K seperti pada gambar 12 (b).[18]
(a)
(b)
Gambar 12. Tanggapan (a) unit step (b) kurva s

## B. Perancangan sistem
Berikut  adalah  blok  diagram  atau  tahapan  alur  untuk pengujian rancang bangun pembuatan telur asin.
RTC DS3231
PLN PLN PLN Arduino PLN LCD 20x4 PLN Sensor suhu DS18b20 PLN Coil Heater PLN Motor DC PLN Motor Stepper PLN Solid Stade Relay (SSR) PLN Driver a4988 PLN Driver L298n PLN Sensor pH PLN Modul Card Reader Micro SD

## Gambar 13. Blok Diagram
Rancang  bangun  ini  bersumber  listrik  dari  PLN  dengan power  supply  12V  5A  yang  meyuplai  arduino  mega  mini dengan  ic  Atmega  2560.  Arduino  itu  mengkontrol  motor stepper,  motor  DC,  sensor  pH,  sensor  suhu  DS18b20  dan RTCDS3231  yang  ditampilkan  pada  sebuah  LCD  20x4. Untuk  pengkontrolan  pertama  yaitu  motor  stepper  yang berguna  memindahkan  wadah  telur  dari  tempat  proses  satu ke proses yang lainnya yang  bekerja disumbu x serta motor DC bekerja di sumbu Y. Untuk pengkontrolan kedua adalah kontrol pada larutan asam cuka dengan menstabilkan larutan asam  cuka  tersebut  setelah  bereaksi  dengan  cangkang  telur. Apabila  sensor  pH  menunjukan  pH  larutan  reaksi  tersebut mencapai 4, maka proses pertama tidak berjalan. Namun ph menunjukkan  kuang  dari  4  proses  berjalan  dengan  rentang waktu  15 menit. Untuk pengkontrolan ketiga adalah kontrol suhu  dengan  menggunakan heater air  AC  3000  watt  (daya maksimal) pada proses pengasinan dengan rentangan suhu 65 ℃ agar  telur  tidak  cepat  matang  selama  24  jam.  Untuk pengkontrolan  keempat  yaitu  kontrol  suhu  pada  proses pematangan  atau  pembersihan  telur  dari  larutan  pengasinan yang  menempel pada  cangkang  telur  selama 5 jam pada  air dengan  suhu  80 ℃ yang  diatur  oleh  elemen coil  heater dan sensor  DS18b20.  Untuk  pengkontrolan  terakhir  adalah pengkontrolan waktu dalam setiap wadah proses baik proses penglarutan  asam  cuka,  proses  pengasinan,  serta  proses pematangan dan pembersihan cangkang telur.

## C.  Perancangan perangkat
Pada  rancangan  bangun  pembuatan  telur  asin  ini menggunakan  mikro  arduino  mega  mini  untuk  input  sensor menggunakan  pH  dan  sensor  DS18b20,  pemanas menggunakan  heater  3000  watt,  set  waktu  periode menggunakan RTC DS3231, pada proses pemindahan wadah telur  menggunakan  motor  stepper  pada  sumbu  x  dan  motor DC  pada  sumbu  y,  hasil  parameter  akan  ditampilkan  pada LCD 20x4 dan data akan disimpan dalam SD Card. Berikut adalah  gambar  perancangan  rangkaian  elektronika  pada mesin penetas telur.

## Gambar 14. Rangkaian elektronika rancang bangun pembuatan telur asin
Berikut adalah gambar umum rancangan pembuatan telur asin.

## Gambar 15. Desain rancang bangun pembuatan telur asin
Pada  perancangan  pembuatan  telur  asin  ini  dengan dimensi  tinggi  150  cm,  panjang  90  cm  dan  lebar  30  cm. Untuk  tempat  telur  bebeknya  terdiri  delapan  slop  dengan setiap  slop  terdapat  3  buah  telur  sehingga  setiap  pengujian sebanyak  24  butir  telur.  Dari  desain  rancangan  tersebut dibuatlah mekanik sebagai berikut.
Gambar 16. Desain rancang bangun pembuatan telur asin

## III. H ASIL DAN P EMBAHASAN
Pada  bab  ini  akan  dijelaskan  tentang  hasil  pengujian sistem  rancang  bangun  pembuatan  telur  asin.  Untuk
mengetahui  apakah  rangkaian  sistem  dapat  bekerja  sesuai yang di harapkan.
A. Pengujian  sistem  proses  dua  (proses  pengasinan  dan proses tiga (proses pemasakkan)
Pengujian  konstanta  PID  (Proportional  Integral Derivative)  pada  proses  kedua  atau  pengasinan  untuk menentukan set poin suhu pada 65°C dan pada proses ketiga atau  pemasakkan  pada  set  poin  80°C  dengan  proses  tuning secara  manual.  Berikut  adalah  gambar  grafik  hasil  data pengujian suhu.

## Gambar 17. Tuning PID
Dalam  rancang  bangun  ini  terdapat  dua  proses  yang menggunakan  pemanas  antara  lain  yaitu  proses  2  (proses pengasinan)  yang  memerlukan  set  poin  65 ℃ dan  proses  3 (proses pematangan) yang  memerlukan  set poin 80 ℃ . Suhu dalam  proses  tuning  didapatkan  suhu  awal  26  yang  stabil dengan  kurung  waktu  148  detik,  sehingga  didapatkan  nilai waktu tunda (L) yaitu 148 detik. Untuk mencapai set poin 65 ℃ dibutuhkan  waktu  8958  detik,  sehingga  didapatkan konstanta waktu (T) untuk proses 2 sebesar 8958-148=8810 detik.  Sedangkan  untuk  mencapai  set  poin  80 ℃ dibutuhkan waktu 14768 detik, sehingga didapatkan konstanta waktu (T) untuk  proses  3  sebesar  14768-148=14620  detik.  Nilai-nilai waktu tunda (L) dan konstanta waktu (T) tersebut digunakan untuk menentukan nilai Kp,Ki, dan Kd. Berikut adalah tabel aturan tuning Zeigler-Nichols .[18]
Tabel 1. Tabel tuning metode Zeigler-Nichols Tipe Kendali Kp Ti Td P T/L ∞ 0 PI 0,9T/L L/0,3 0 PID 1,2T/L 2L 0,5L Dari Tabel 1. Rumus aturan tuning Ziegler-Nichols pada proses dua diketahui delay time (L) adalah 148 detik dan nilai time constant (T) 8810  detik.  Sehingga  nilai  Kp,  Ti dan Td dapat  diketahui.  Berikut  adalah  hasil    perhitungan  tabel tuning Ziegler-Nichols pada proses dua.
Tabel 2. Hasil Tuning Zeigler-Nichols pada proses 2 Tipe Kendali Kp Ti Td P 59,53 ∞ 0 PI 53,57 493,33 0 PID 71,43 296 74,00 Tabel 3. Hasil Tuning Zeigler-Nichols pada proses 3 Tipe Kendali Kp Ti Td
P 98,78 ∞ 0 PI 88,91 493,33 0 PID 118,54 296 74,00
Dari  Tabel  2  hasil tuning  Ziegler-Nichols dengan didapatkan nilai Kp = 71,43; untuk nilai Ti = 296 dan untuk nilai Td = 74. Sedangkan dari tabel 3 untuk jenis kontroller PID  didapatkan  nilai  Kp  =  118,54  serta  nilai  Ti  dan  Td bernilai  sama  dari  hasil  tebel  2.  Dari  semua  hasil  jenis kontroller PID ini dapat dimasukkan ke source code .
B. Pengujian pembuatan telur asin
Pengujian  pembuatan  telur  asin  menggunakan  24  telur bebek yang dilaksanakan pada tanggal 24 Juni 2021. Berikut gambar pengujian sebanyak 24 butir.

## Gambar 18. Pengujian pembuatan telur asin
Pengujian selesai pada tanggal 26 Juni 2021 dikarenakan mulai  pengujiannya  malam  hari.  Pada  proses  pertama dilakukan  perendaman  telur  asin  meggunakan  asam  cuka dengan kondisi awal pH sebesar 2,4 dan kondisi akhir setelah pengujian sebesar 2,7. Data nilai pH sendiri didapatkan dari sensor pH. Berikut uji pH asam cuka kondisi awal dan akhir pengujian.

## Gambar 19. Grafik penyetabilan suhu pada proses 2

## Gambar 20. Grafik penyetabilan suhu pada proses 3
Dari  gambar  tampilan  grafik  gambar  19  dan  20  diatas dapat disimpulkan bahwa sensor suhu memang stabil  karena menggunakan metode PID (Proportional Integral Derivative) berada di set poin 65 ℃ pada proses 2 dan di set poin  80 ℃ pada  proses  3.  Sensor  DS18b20  tersebut  dalam
masa pengujian selama 24 jam pada proses 2 dan 2 jam pada proses 3 berjalan dengan baik sampai proses selesai. Berikut hasil telur setelah pengujian dan sebelum pengujian.
a b

## Gambar 21. Kondisi telur (a) Sebelum (b) Setelah
C. Analisa
Dari hasil pengujian seluruh sistem dapat dianalisa bahwa mesin produksi telur asin secara cepat menggunakan metode PID  ( Proportional  Integral  Derivative )  yang  dapat  bekerja baik. Hal tersebut dapat dibuktikan dengan hasil dari masing- masing  pengujian  komponen,  sensor  dan  cara  kerja  sistem. Hasil  pengujian  pH  menunjukkan  nilai  data  logger  sesuai dengan  nilai  pH  meter  yang  diukur  sebelum  dan  setelah pengujian. Hasil pengujian suhu menunjukan bahwa nilai set poin 65 ℃ dapat terjaga dalam kurung waktu 22 jam 7 menit dan nilai set poin 80 ℃ dapat terjaga dalam kurung waktu 1 jam  16  menit,  serta  dari  grafik  pengujian  juga  menunjukan bahwa  penerapan  metode  PID  dalam  penelitian  ini  sangat diandalkan. Hasil pengujian RTC menunjukkan bahwa waktu di logger sesuai dengan yang diharapkan. Pengujian motor dc dan stepper dapat berfungsi dan berjalan dengan baik. Hasil pengujian  data  logger  memperlihatkan  bahwa  data  yang dapat  tertampung  dalam  proses  logger  mencapai  1761  data dimana pengujian selama 1 hari 5 jam 21 menit.
Dari  hasil  pengujian  ternyata  telur  asin  dalam  keadaan kotor dikarenakan terdapat sedikit bekas cangkang telur yang melupas menempel ditelur tersebut, sehingga hasil telur asin harus  dilakukan  pembersihan  secara  manual.  Ternyata setelah  dilakukan  pembersihan  terdapat  hasil  telur  asin dengan  kondisi  cangkang  telur  retak.  Berikut  gambar  hasil pengujian setelah dilakukan pembersihan.
a b
Gambar 22. Hasil pengujian (a) keseluruhan (b) telur retak
Dari  gambar  22  diatas  dapat  disimpulkan  telur  yang berhasil  sejumlah  20  dari  24  telur,  sehingga  tingkat keberhasilan sebesar 20/24×100%= 83,33%. Keretakan telur dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya bibit dari telur itu  sendiri,  tingkat  ketebalan  cangkang  telur  yang  berbeda- berbeda tiap telur, serta bisa terjadi terlalu lama perendaman asam  cuka  yang  dipengaruhi  wakru  penurunan  dan pengangkatan  wadah  telur.  Dari  hasil  watt  meter  selama pengujian menhasilkan 5,21 KWh  dimana tiap KWh sebesar Rp.  1100  untuk  tarif  keperluan  bisnis,  sehingga  total  biaya dayanya  sebesar  5,21×Rp.1100=Rp  5731.  Berikut  gambar nilai KWh meter sebelum pengujian dan setelah pengujian.
a

## b
Gambar 23. Nilai KWh (a) Sebelum pengujian (b) setelah pengujian
Dari  hasil  pengujian  tersebut  dilakukan  uji  laboratorium agar  mengetahui  nilai  kadar  garam,  nilai  kadar  mikroba salmonella serta kadar mikroba staphyloccus aureus . Berikut tabel hasil uji laboratorium :
Tabel 4. Hasil uji laboratorium
Sa m pe l Pe ng ula ng an
Hasil Analisa Kadar Garam (%) Uji Mikroba Salmonella (koloni / 25 g) Staphyloccus aureus (koloni / 25 g) Telur Asin 1 0,79 Negatif 7 2 0,81 Negatif 5 3 0,86 Negatif 6 Rata-rata 0,82 Negatif 6
Dari  hasil  uji  laboratorium  dilakukan  tiga  pengulangan dalam  pengujian  yang  didapatkan  nilai  kadar  garam  yang memiliki  nilai  rata-rata  0,82  %,  kandungan  mikroba salmonella bernilai  negatif  serta  kandungan staphyloccus aureus yang  memiliki  nilai  rata-rata  6  koloni/25g  atau  0,24 koloni/g.  Dari  hasil  tersebut  kandungan  mikorba  pada  hasil telur asin masih dalam batas SNI yaitu kurang dari 10, serta pada  kandungan  kadar  garam  masih  kurang  dalam  batas minimal  SNI  yaitu  2%.  Dari  data  tersebut  dapat  ditarik kesimpulan  bahwa  kurangnya  kadar  garam  disebabkan terlalu  encernya  adonan  pada  proses  pengasinan  yang mengakibatkan  tekanan  osmotik  berkurang  serta  nilai kandungan  mikroba  yang  tidak  bernilai  negatif  dipengaruhi oleh kondisi kadar garam yang kurang dari minimum.

## IV. K ESIMPULAN
Berdasarkan  penelitian  hasil  perancangan,  implementasi dan  hasil  pengujian  hasil  alat  dan  sistem  yang  telah  dibuat dapat disimpulkan bahwa :
1. Berdasarkan  uji  sistem  didapatkan  motor  DC berjalan  dengan  baik,  tingkat  keeroran  sensor  pH  sebesar 0,715,  tingkat error sensor  suhu  pertama  sebesar  0,24%, tingkat  keeroran  sensor  suhu  kedua  sebesar  0,29%,  serta modul  RTC  DS3231  dan  pengiriman  data  logger  berjalan baik
2. Dari  hasil  penelitian  ini  dapat  menciptakan rancangan  bangun  pembuatan  telur  asin  secara  cepat menggunakan  kontroller  PID  (Proportional  Integral Derivative) Zeigler-Nichols yang dapat berjalan dengan baik.
3. Pada  hasil  pengujian  telur  dinyatakan  berhasil dengan  sebanyak  24  buah  terdapat  4  buah  yang  mengalami keretakan sehingga presentase keberhasilan sebesar 83,33%.
Serta  biaya  listrik  yang  dibutuhkan  sebesar  5,21 KWh×Rp.1100=Rp 5731.
4. Pada  hasil  pengujian  laboratorium  terhadap  hasil telur asin dari mesin ini menghasilkan uji mikroba samonella bernilai negatif,  uji staphyloccus aureus memiliki nilai rata- rata  6  dengan  batas  maksimum  SNI  sebesar  10  serta  nilai garam memiliki rata-rata 0,82 % dengan batas minimal SNI sebesar 2 %.
5. Faktor  yang  sangat  mempengaruhi  hasil  telur  asin antara  lain  bibit  dari  telur,  tingkat  ketebalan  cangkang  telur serta pengaruh waktu perendaman asam cuka.
Dalam  hal  ini,  peneliti  pemberi  saran  terkait  dengan rancang  bangun  pembuat  telur  asin  secara  cepar menggunakan  kontroller  PID  untuk  ke  depannya.sebagai berikut: pada penelitian selanjutnya sebaiknya dikembangkan menjadi lebih besar dengan muat telur lebih banyak sehingga biaya listriknya bisa sesuai dengan hasilnya, pada penelitian selanjutnya  sebaiknya  dikembangkan  untuk  membersihkan telur  aain  setelah  proses,  pada  penelitian  selanjutnya sebaiknya mencoba metode lain yang lebih efektif dan lebih hemat biaya.

## D AFTAR P USTAKA
[1] J.  Susilo,  “Teknologi  Pembuatan  Telur  Asin  Selama  3  Jam  Melalui Manipulasi  Tekanan  Osmotik,”  J.  Litbang  Sukowati    Media  Penelit. dan Pengemb., vol. 1, no. 1, pp. 12–21, 2017.
[2] J.  Timur,  “Pengembangan  Produksi  Telur  Asin  ‘  SIFAH  ’,  Desa Gesing  ,  Banjar  Sari  ,  Buduran  ,  Gambar  2  .  Peta  Jaringan  Suplay Telur  Bebek  Hj  .  Sifah  Sumber :  Hasil  survai  Tim  IbM  Gambar  3  . Salah  Satu  Peternak  Bebek  Suplier  Hj  .  Sifah  (  Mitra  2  )  Sumber : Hasil s,” vol. 02, no. 01, pp. 91–102, 2016.
[3] H.  Yuniati  and  Almasyuri,  “Pengaruh  Perbedaan  Media  Dan  Waktu Pengasinan Pada Pembuatan Telur Asin Terhadap Kandungan Iodium Telur,” Media Heal. Res. Dev., vol. 22, no. 3 Sep, pp. 138–143, 2013.
[4] D.  Ilmu, T. Peternakan, F. Peternakan, and I. P. Bogor, “Sifat Fisik, Kimia  Dan  Organoleptik  Telur  Asin  Melalui  Penggaraman  Dengan Tekanan  Dan  Konsentrasi  Garam  Yang  Berbeda,”  J.  Ilmu  Produksi dan Teknol. Has. Peternak., vol. 3, no. 3, pp. 142–145, 2016.
[5] K.  Venkatachalam  and  M.  Nagarajan,  “Assessment  of  different proteases  on  degree  of  hydrolysis,  functional  properties  and  radical scavenging activities  of  salted  duck egg  white hydrolysate,”  J.  Food Sci. Technol., vol. 56, no. 6, pp. 3137–3144, 2019.
[6] Atmel, “Arduino Mega 2560 Datasheet,” Power, pp. 1–7, 2015.
[7] I. A. Rozaq, N. Yulita, D. Setyaningsih, and K. Kunci, “Karakterisasi dan  kalibarasi  sensor  ph  menggunakan  arduino  uno,”  pp.  244–247, 2018.
[8] R.  Pratiwi,  “Penentuan  Sumber  Panas  Dengan  Metode  Tomografi Menggunakan Sensor Termometer Digital Ds18B20,” 2009.
[9] G.  N.  PRAKASA,  “Prototipe  Kunci  Pintu  Menggunakan  Motor Stepper  Berbasis  Arduino  Mega  2560  dengan  Perintah  Suara  pada Android,” ABA J., vol. 102, no. 4, pp. 24–25, 2017.
[10] R.  Birdayansyah,  N.  Soedjarwanto,  and  O.  Zebua,  “Pengendalian Kecepatan  Motor  DC  Menggunakan  Perintah  Suara  Berbasis Mikrokontroler Arduino,” Rekayasa dan Teknol. Elektro Pengendali., vol. 9, no. 2, pp. 1–12, 2015.
[11] M.  Saleh  and  M.  Haryanti,  “Rancang  Bangun  Sistem  Keamanan Rumah Menggunakan Relay,” J. Teknol. Elektro, Univ. Buana, vol. 8, no. 2, pp. 1–8, 2017.
[12] M. Fadol, “Rancang Bangun Robot Pelukis Tembok Otomatis Metode Trajectory Planning,” pp. 1–73, 2019.
[13] M.  Eko  Kustiawan  ST,  “Meningkatkan  Efisiensi  Peralatan  dengan Menggunakan Solid State Relay (SSR) dalam Pengaturan Suhu Pack Pre-Heating Oven (PHO),” CIR J. STT YUPPENTEK, vol. 9, no. 1, pp. 1–6, 2018.
[14] T. Utami, “Hotplate Stirer,” 2014.
[15] M.  N.  Fahmi,  “Kontrol  dan  Monitoring  Pengolahan  Air  Limbah Cairan Deterjen Berbasis Microcontroller,” 2019.
[16] T. Suryanto, M. Juhan Dwi, Rijanto, “Rancang Bangun Alat Pencatat Biaya  Pemakaian  Energi  Listrik  pada  Kamar  Kos  Menggunakan
Modul  Global  System  For  Mobile  Communications  (GSM)  800L Berbasis Arduino Uno,” Jur. Tek. Elektro, vol. 8, pp. 47–55, 2019.
[17] Vi.  A.  Pratama,  “Rancang  Bangun  Data  Logger  Berbasis  SD  Card Pengukur  Suhu  Ruangan  Laboratorium  Di  Balai  Riset  Dan Standardisasi Industri Surabaya,” vol. 3, no. 2, p. 6, 2021.
[18] Z. Jamal, J. Informatika, Z. Jamal, and F. I. Komputer, “Implementasi Kendali  PID  Penalaan  Ziegler-Nichols,”  vol.  15,  no.  1,  pp.  81–88, 2015
[19] Z. Jamal, J. Informatika, Z. Jamal, and F. I. Komputer, “Implementasi Kendali  PID  Penalaan  Ziegler-Nichols,”  vol.  15,  no.  1,  pp.  81–88, 2015.