## PROTOTIPE MESIN PENYEDUH MINUMAN KOPI OTOMATIS MENGGUNAKAN ARDUINO UNO
Manarul Hidayat
Jurusan Sistem Komputer, Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Gunadarma
Jl. Margonda Raya No. 100, Depok 16424, Jawa Barat arul_95@student.gunadarma.ac.id

## Abstrak
Minuman  kopi  diminati  oleh  hampir  semua  golongan masyarakat  saat  ini  sebagai gaya hidup  seperti  tempat  berkumpul,  tempat  mengerjakan  tugas  atau  sebagai  tempat  rapat  rekan bisnis  di  kedai  kopi.  Di  zaman  modern  ini,  seiring  dengan  tingginya  kesibukan  masyarakat dalam dunia kerja banyak orang  yang dituntut untuk melakukan tugas atau pekerjaan dengan cepat  dan  tepat  waktu,  sehingga  mereka  akan  sangat  sibuk  dan  kebanyakan  dari  mereka memanfaatkan  waktu  istirahat  yang  sebentar  untuk  menikmati  secangkir  kopi.  Prototipe  yang dirancang  pada  penelitian  ini  merupakan  sebuah  alat  yang  bekerja  berdasarkan  push  button. Kondisi  push  button  memiliki  beberapa  tahapan.  Tahapan  tersebut  meliputi  ketika  tombol ditekan  maka  servo  akan  bergerak  untuk  menuangkan  gula  dan  kopi.  Tahapan  berikutnya  air panas akan mengalir melalui pompa air dari pemanas air ke dalam gelas dengan menggunakan selang. Prototipe ini dapat berjalan dengan baik dengan 3 buah tegangan input 5V dan arus 2A untuk Arduino, 12V dan arus 2A, 220VAC untuk pemanas air.
Kata Kunci : DS18B20, kopi, mesin, minuman

## Abstract
Coffee are enjoyed and desired by most people these days. Coffee shop is a place that not only  as  lifestyles  such  as  a  place  to  hangout  but  also  for  meeting  for  instance  meeting  with business associates or work. In this modern era, along  with the hectic and rapid rush of their activities,  some  people  take  benefit  their  free  time  by  enjoying  a  cup  of  coffee.  Unfortunately, the  time  sometime is  a  problem for them  who  has  less  recess  time.  Based  on this  explanation, this study proposed a home machine that able to make a coffee in an office or home. A prototype of  automatic  coffee  maker  was  made.  This  prototype  is  using  Arduino  Uno.  Automatic  coffee drink maker prototype using Arduino Uno is a tool that works depends on a push button. When the push button is pressed, the servo will move to pour sugar and coffee. The next step is the hot water will flow through the water pump. This water flowed from the water heater into the glass through the hose. This prototype can run well  with a 5V input voltage and 2A  electric current for Arduino, 12V and 2A electric current, and 220VAC for heating the water.
Keywords : coffee, DS18B20, drinks, machine

## PENDAHULUAN
Di  zaman  modern  ini  seiring  dengan tingginya kesibukan masyarakat dalam aktivi- tas mereka, banyak orang yang dituntut untuk
melakukan tugas atau pekerjaan dengan cepat dan tepat waktu, sehingga mereka akan sangat sibuk  dan  kebanyakan  dari  mereka  meman- faatkan  waktu  istirahat  yang  sebentar  untuk menikmati secangkir kopi sebagai penghilang
rasa  kantuk  maupun  untuk  menambah semangat kerja.
Prototipe  mesin  ini  dapat  berjalan sendiri  atau  secara  otomatis  dengan  menekan tombol  kopi  manis  atau  tombol  kopi  sedang dan  beberapa  saat  kemudian  kopi  telah  siap. Pada umumnya untuk membuat kopi pengguna  harus  menyiapkan  beberapa  bahan seperti  serbuk  kopi,  gula,  air  panas,  gelas, sendok,  dalam  keadaan  biasa  pengguna  akan membuat  minuman  kopi  dengan  cara  me- nuang-kan  serbuk  kopi,gula  dan  air  panas kedalam  gelas  dan  peminum  juga  harus mengaduknya agar kopi tercampur.
Menurut National  Coffee  Association [1]  suhu  air  dalam  membuat  kopi  adalah 195°F  sampai  205°F  atau  90°-96°  Celcius, tapi  beberapa  orang  menggunakan  suhu  di bawah  90°C  saat  menyeduh  dengan  metode manual  brew  atau  teknik  menyeduh  kopi secara  manual  dengan  tangan.  Penulis  meng- gunakan  batas  suhu  air  dari  700°  Celsuis sampai dengan 800° Celsius dengan menggunakan  sensor  suhu  air  DS18B20. serbuk  kopi  dan  serbuk  gula  dituangkan dengan  menggunakan  motor  servo  dan  air panas  dengan  Motor  DC.  Air  panas dituangkan  dengan  menggunakan  selang untuk  mengalirkan  air  panas  dari  teko  listrik ke  dalam  gelas.  Tombol  berfungsi  sebagai pilihan  pengguna  untuk  menentukan  kopi manis  atau  kopi  sedang  yang  akan  dibuat. Beberapa  penelitian  yang  telah  mempelajari alat  pembuat  minuman  kopi  [2][3][4]. Penelitian  Satrio  Gunawan  Yulianto  pada
tahun  2016  [5]  tentang  prototipe  pembuat minuman  kopi  menggunakan  Arduino  Uno pada  graha  kopi  tangerang  selatan  yang mempunyai  kelebihan  yaitu  penggunaan sumber  daya  utama  baterai,  sehingga  alat tersebut  mudah  digunakan  dimana  saja. Kekurangannya  terdapat  pada  teko  pemanas air, pemakaian untuk jangka waktu yang lama dapat  merubah  warna  air  karena  korosi dengan  wadah  penampungan  air  panas menggunakan  plastik  yang  dikhawatirkan akan meleleh atau terjadi konslet.
Penelitian  Nurlaily  Lubis  pada  tahun 2017  tentang  mesin  penyeduh  kopi  otomatis [6]  menggunakan  Arduino  Uno  dengan  3 buah servo sebagai penggerak kopi, krim, dan cappucinno .  Terdapat  pula  ruang  penampung serbuk  kopi,  krim,  gula,  dan  air  panas  yang kemudian  diaduk  terlebih  dahulu.  Keku- rangan  dari  alat  tersebut  menggunakan solenoid  valve  sebagai  pengalir  air  panas  ke gelas,  kecepatan  solenoid  valve  terhitung lambat  karena  air  yang  mengalir  tetes  demi tetes tidak secepat menggunakan pompa air.
Penelitian  Irfan  Nur  Rosi  pada  tahun 2017  [7]  tentang  rancang  bangun  alat  pem- buat  minuman  kopi  otomatis  menggunakan konveyor.  Alat  tersebut  mengandaikan  kon- veyor sebagai media memindahkan gelas dari tempat  penuangan  kopi,  berpindah  ke  tempat gula,  ke  tempat  air  panas,  lalu  ke  tempat pengaduk  kopi.  Penggunaan  sensor  LDR untuk  mendeteksi  keberadaan  gelas.  Ke- kurangannya  menggunakan  konveyor  waktu yang  dibutuhkan  dalam  menyeduh  kopi
memakan  waktu lebih lama   dan penggunaan pengaduk  kopi  yang  sama  dalam  beberapa kali penyeduhan kopi.
Penelitian  yang  akan  dilakukan  dalam penulisan  ini  adalah  prototipe  pembuat minuman kopi otomatis menggunakan mikro- kontroller  Arduino  Uno.  Alat  ini  dilengkapi dengan  tombol  yang  berguna  untuk  memilih kopi  manis  atau  kopi  sedang,  dilengkapi dengan  sensor  suhu  air  DS18B20.  Pemanas air  yang  akan  digunakan  untuk  kontrol  suhu air  jika  melebihi  batas  800C  maka  pemanas air  tidak  aktif,  dan  akan  aktif  jika  suhu  air dibawah  700C.  Pada  penelitian  ini,  masalah yang  akan  diulas  terdiri  dari  3  pembahasan. Yang  pertama  bagaimana  mengukur  suhu menggunakan sensor air DS18B20. Selain  itu pengaturan  teko  listrik  agar  suhu  air  terjaga pada  batas  70 0 C  sampai  dengan  80 0 C  akan diteliti  dan  yang  terakhir  bagaimana  menguji takaran kopi manis dan kopi sedang.

## METODE PENELITIAN
Penelitian yang dilakukan dibagi melalui  beberapa  tahapan.  Pada  tahap perancangan  alat,  prototype  pembuat  minum- an  kopi  otomatis  dirancang.  Prototype  ini  di- lengkapi  dengan  Mikrokontroller  Arduino Uno  Tahap  selanjutanya  adalah  analisis mengenai  kebutuhan  dalam  perancangan seperti  komponen  yang  akan  digunakan
(motor  DC,  motor  Servo,  sensor  suhu  air (DS18B20)), dan tombol sebagai pilihan kopi manis  atau  kopi  sedang.  Aplikasi  Arduino IDE dipergunakan untuk mengolah data input dari  program  menjadi  output  pada  alat  yang dipakai.  Pada  uji  coba  dan  analisa,  alat  yang dirancang diuji coba berulang-ulang, sehingga kelemahan dan kelebihan dari prototype yang dibuat dapat ditemukan.

## Metode Pembelajaran Data
Pada  diagram  blok  pada  Gambar  1, inputan  berasal  dari  sensor  DS18B20  untuk mendeteksi  suhu  air  dari Pemanas  air.  Proses dilakukan  oleh  Mikrokontroler,  dalam  pe- rancangan  ini  menggunakan  mikrokontroler arduino uno yang berperan sebagai rangkaian master,  mikrokontroler  memproses  data  se- suai dengan yang telah dirancang. Setelah itu, Arduino  memeriksa  suhu  air  menggu-nakan sensor  DS18B20,  jika  dibawah  batas  70 0 C maka  pemanas  air  aktif  sampai  dengan  80 0 C dengan  sensor  sehingga  pemanas  air  akan mati  secara  otomatis.  Input  tombol  akan berfungsi hanya jika suhu air pada batas 70 0 C hingga  80 0 C,  terdapat  2  tombol  untuk memilih  kopi  panas  atau  kopi  sedang.  Jika tombol  ditekan,  motor  servo  akan  bergerak 180 0 derajat  untuk  memindahkan  gula  dan kopi  dari  wadah  ke  gelas.  Pompa  air  Motor DC akan mengalirkan air dari Pemanas air ke gelas dengan bantuan selang.
Gambar 1. Diagram Blok

## Prinsip Kerja Alat
Ketika  mikrokontroler  Arduino  men- dapatkan  tegangan,  maka  prototype  akan mulai  berjalan.  Pertama  yang  dilakukan adalah  melakukan  inisialisasi terhadap sensor yang  digunakan,  yaitu  sensor  suhu  air DS18B20 dan tombol. Pemanas air akan aktif apabila nilai suhu yang terbaca oleh DS12B20 kurang dari 800C.
Ketika  tombol  “Kopi  Manis”di  tekan maka  motor  Servo  pada  tempat  serbuk  gula akan  aktif  selama  3  detik,  motor  Servo  pada tempat serbuk kopi akan aktif selama 3 detik, kemudian  Pompa  air  motor  DC  akan  me- mindahkan  air  panas  dari  Pemanas  air  ke gelas  melalui  selang.  Ketika  tombol  “Kopi Sedang”di  tekan  maka  motor  Servo  pada tempat serbuk gula akan aktif selama 2 detik, motor  Servo  pada  tempat  serbuk  kopi  akan aktif  selama  3  detik,  kemudian  Pompa  air motor  DC  akan  memindahkan  air  panas  dari Pemanas air ke gelas  melalui selang. Gambar 2  merupakan  gambaran  sistem  aplikasi  yang dibuat.

## Perancangan Alat
Perancangan  Prototype  mesin  penye- duh  minuman  kopi  membutuhkan  komponen sebagaimana  yang  terlihat  pada  Gambar  3, seperti  adaptor  12V,  relay,  pemanas  air, driver  motor  DC  L298N,  Arduino  Uno, pompa  air,  sensor  suhu  air  DS18B20,  dan Motor  Servo.  Komponen  tersebut  akan menjadi  prototytpe  mesin  penyeduh  kopi dengan  menghubungkan  bagian Input berupa sensor  DS18B20  dan push  button, bagian Proses yaitu Arduino, motor servo, pompa air motor  DC,  dan  hasil Output berupa  bubuk kopi, gula pasir, dan air panas.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengambilan  data  total  waktu  untuk menyediakan  bahan  kopi  dengan  perban- dingan  takaran  bahan  bubuk  kopi  dan  gula pada  pilihan  minuman  kopi  manis  atau  kopi sedang.
Gambar 2. Flowchart Aplikasi Thermojacker
Gambar 3. Komponen Keseluruhan
Percobaan  dilakukan  sebanyak  lima kali dengan mengabaikan waktu memanaskan suhu  air  pada  pemanas  air.  Data  waktu diambil  dengan  cara  mengunakan  stopwatch. Tabel 1 menunjukkan hasil pengujian takaran
kopi  manis  dengan  total  waktu  yang  di- butuhkan  11  detik  sampai  14  detik.  Tabel  2 menunjukkan  hasil  pengujian  takaran  kopi sedang  dengan  total  waktu  yang  dibutuhkan 10 detik sampai 13 detik.
Tabel 1. Tabel Pengujian Takaran Kopi Manis Percobaan Bubuk kopi Bubuk Gula Air Panas Total waktu 1 3 detik 3 detik 8 detik 14 Detik 2 3 detik 3 detik 8 detik 14 Detik 3 3 detik 3 detik 7 detik 13 Detik 4 3 detik 3 detik 6 detik 12 Detik 5 3 detik 3 detik 5 detik 11 detik Tabel 2. Tabel Pengujian Takaran Kopi Sedang Percobaan Bubuk kopi Bubuk Gula Air Panas Total waktu 1 3 detik 2 detik 8 detik 13 detik 2 3 detik 2 detik 7 detik 12 detik 3 3 detik 2 detik 6 detik 11 detik 4 3 detik 2 detik 5 detik 10 detik 5 3 detik 2 detik 5 detik 10 detik
Gambar 4. Output Program Pemanas Air dengan Sensor DS18B20
Gambar  4  merupakan  output  hasil program  dari uji suhu air  dalam pemanas air, nilai  suhu  akan  otomatis  bertambah  dengan aktifnya  pemanas  air  hingga  batas  suhu  80 0 celsius,  ketika  melebihi  batas  80 0 celsius maka  pe-manas  air akan  mati,  dan  akan  aktif kembali apabila suhu air dibawah 70 0 celsius. Output  program  dapat  dilihat  pada  Gambar  5 ketika  tombol  kopi  manis  ditekan.  Arduino
akan  memerintahkan  motor  Servo  untuk bergerak  sehingga  serbuk  kopi  dan  gula tumpah  ke  dalam  gelas.  Selanjutnya  pompa air  motor  DC  akan  aktif  untuk  menuangkan air  dari  pemanas  air  ke  dalam  gelas  melalui selang. Output dari fungsi tombol  kopi  manis dapat  menghasilkan  segelas  minuman  kopi manis.
Gambar 5. Output Pengujian Tombol Kopi Manis
Gambar 6. Output Pengujian Tombol Kopi Manis
Output programakan menampilkan seperti  gambar  6  ketika  tombol  kopi  sedang ditekan.  Arduino  akan  memerintahkan  motor Servo  untuk  bergerak  sehingga  serbuk  kopi selama  3  detik  dan  gula  selama  2  detik tumpah  ke  dalam  gelas.  Selanjutnya  pompa air  motor  DC  akan  aktif  untuk  menuangkan air  dari  pemanas  air  ke  dalam  gelas  melalui selang.  Segelas  minuman  kopi  siap  untuk diminum.

## KESIMPULAN DAN SARAN
Prototype  mesin  penyeduh  minuman kopi  dapat  berjalan  dengan  baik  sesuai dengan  yang  diharapkan.  Sensor  pengukur
suhu  bekerja  saat sensor DS18B20  men- dapatkan  tegangan  dari power  supply .  Hasil dari  sensor  DS18B20  dapat  digunakan sebagai  Saklar  pemanas  air,  suhu  dibawah 70 0 C  akan  mengaktifkan  dan  di  atas  80 0 C akan  mematikan  fungsi  dari  pemanas  air. Pada  saat  push  button  ditekan  maka  servo akan  bergerak  untuk  menuangkan  gula  dan kopi,  dari  wadah  ke  gelas.  Pompa  air  Motor DC akan mengalirkan air panas dari pemanas air ke gelas dengan bantuan selang. Minuman kopi  manis  atau  kopi  sedang  sudah  selesai dibuat.  Waktu  yang  dibutuhkan  untuk membuat secangkir kopi manis yaitu 14 detik dan  selisih  1  detik  yaitu  13  detik  untuk secangkir  kopi  sedang.  Waktu  tersebut  diluar
menunggu suhu air  dengan batas 800 celsius, air  dengan  suhu  kamar  280  celsius  ke  suhu 800  celsius  membutuhkan  3  menit  oleh pemanas  air.  Dengan  mesin  ini  pengguna dapat  memilih  komposisi  sesuai  dengan keinginan  baik  itu  kopi  manis  atau  kopi sedang dalam kondisi panas.
Prototype  yang  dibuat  memerlukan komponen  penting  untuk  menuangkan  kopi, gula,  dan  mengaliri  air  dari  tempat  pemanas air  ke  gelas.  Terdapat  beberapa  kondisi  error dimana  alat  secara  tidak  langsung  memilih kopi  manis  atau  kopi  sedang  tanpa  menekan push  button .  Selang  yang  digunakan  untuk menyalurkan  air  panas  ketika  pompa  air dalam kondisi tidak aktif, air dari selang akan tertahan  sehingga  mempengaruhi  suhu  air pada  secangkir  gelas  berikutnya  kurang panas. Penelitian selanjutnya dapat ditambah- kan  dengan  alat  pengaduk  kopi,  serta indikator untuk mengetahui air, kopi, dan gula akan  habis tanpa perlu  dilakukan pengecekan secara  manual.  Indikator  kontrol  on/off pemilihan  kopi  dengan  tampilan  yang  lebih baik.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  I.  National  Coffee  Association  of  U.S.A., "National Cofee Association",
[Daring]. Tersedia:
http://www.ncausa.org.  [Diakses  pada
2018].
[2]  K.  Abasi,  "Rancang  bangun  model  alat pembuat minuman kopi otomatis menggunakan  sensor  ultrasonik,  screw conveyor dan mixing propeller berbasis mikrokontroler  Atmega2560",Skripsi, Universitas Lampung, Bandar Lampung, 2016. [3]  S.  Rahim,  "Alat  pembuat  minuman  kopi otomatis berbasis mikrokontroler
AT89C52",  Skripsi,  Universitas  UIN Maulana Malik Ibrahim, Malang, 2010.
[4]  A.  S.  Wijaya,  "Rancang  bangun otomatisasi  pengisian  kopi  susu  pada gelas berbasis
mikrokontroler AT89S51",  Tugas  Akhir,  Universitas Diponegoro,  Semarang,  Jawa  Tengah,
2008.
[5]  S.  G.  Yulianto,  "Perancangan  prototype pembuat  minuman  kopi  menggunakan Arduino Uno pada Graha Kopi Tangerang Selatan", Skripsi, Universitas Raharja, Tangerang, Skripsi, 2016.
[6]  N.  Lubis,  "Mesin  penyeduh  kopi otomatis",  Laporan  Proyek  Akhir, Politeknik Negeri Batam, 2017.
[7]  I.  N.  Rosi,  "  Rancang  Bangun  Alat Pembuat  Minuman  Kopi  Otomatis Menggunakan  Konveyor  ",  Jurnal Ilmiah  Mikrotek  Vol.  2,  No.4,  2017.