## RANCANG BANGUN ALAT PENDETEKSI KONDISI TELUR AYAM BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 32 DENGAN SENSOR CAHAYA
Afdal Tahir 1 , Mery Subito 2 , Agustinus Kali 3
1) Mahasiswa Teknik Elektro Universitas Tadulako,
2,3) Dosen Teknik Elektro Universitas Tadulako Program Studi S1 Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Tadulako
E-mail : afdal.tahir21@gmail.com

## Abstract
When  consumers  buy  eggs,  consumers  should be more careful choosing the egg because there are some  eggs  that  the  quality  has  been  decreased  or the  eggs  are  damaged  and  cannot  be  consumed anymore.  This  is  caused  by  the  length  of  egg storage time and didn’t have a tool that capable to detect  the  condition  of  the  egg.  People  or  egg breeders  /  entrepreneurs  habit  on  looking  the quality  of  eggs  still  use  manual  way,  as  a  result  it takes  a  long  time  because  it  must  select  the  eggs condition one by one. The purpose of this research is to design and make the detection tool of chicken egg  condition  with  ATmega  32  microcontroller using  light  sensor,  so  that  the  time  efficiency  and the result of egg selection becomes faster. . The use of tools  is  very  easy  and  simple  so  that  consumers or  breeders  /  entrepreneurs  can  use  it.  Then  to simplify and speed up the selection time of chicken eggs  breeder  or  entrepreneur  to  distinguish  good and damaged egg condition.
Keywords:  Egg  Detection,  ATmega32,  LDR, Arduino Uno

## I. PENDAHULUAN
Pada  saat  para  konsumen  membeli  telur, konsumen  harus  lebih  teliti  memilih  karena  ada beberapa  telur  yang  telah  menurun  kualitasnya atau  telur  tersebut  rusak  dan  tidak  dapat dikonsumsi  lagi.  Hal  ini  disebabkan  oleh  lama waktu  penyimpanan  dan  tidak  adanya  alat  yang mampu  mendeteksi  kondisi  telur  tersebut. Kebiasaan masyarakat ataupun peternak/pengusaha telur dalam melihat kualitas telur masih menggunakan cara manual akibatnya memerlukan  waktu  yang  cukup  lama  karena harus menyeleksi kondisi telur satu persatu.
Dari  permasalahan  di  atas,  perlu  dibuatkan
suatu  alat  yang  dapat  mendeteksi  kondisi  telur, yang  prinsip  kerjanya  hampir  sama  dengan  cara manual  yaitu  dengan  cara  meneropong  telur menggunakan sinar matahari, tetapi alat pendeteksi  kondisi  telur  ini  menggunakan  sensor LDR ( Light Dependent Resistor ), sejenis resistor yang  resistansinya  akan  berubah  seiring  dengan perubahan  intensitas  cahaya  yang  diterima. Variabel  yang  digunakan  pada  penelitian  ini adalah  nilai  resistansinya  untuk  mengetahui kondisi telur yang masih baik ataupun telur yang telah  mengalami  penurunan  kualitas  atau  telah rusak.  Kemudian,  alat  ini  juga  memiliki  tombol untuk menentukan jenis telur yang akan di uji dan ada  penambahan voice  processor sebagai output suara untuk memudahkan pengguna buta huruf.

## II. LANDASAN TEORI
A. Mikrokontroler ATmega 32 Mikrokontroler AVR ATmega32 merupakan CMOS dengan konsumsi daya rendah, mempunyai 8-bit proses data (CPU) berdasarkan arsitektur  AVR  RISC.  Dengan  mengeksekusi instruksi  dalam  satu  (siklus)  clock  tunggal, ATmega32  memiliki  kecepatan  data  rata-rata ( throughputs ) mendekati 1 MIPS per MHz, yang memungkinkan perancang sistem dapat mengoptimalkan  konsumsi  daya  dan  kecepatan pemrosesan.[1]
Gambar 1. Bentuk fisik ATmega 32
B. Arduino Uno Arduino Uno adalah sebuah board mikrokontroller  yang  berbasis  ATmega328. Arduino  memiliki  14  pin  input/output  yang mana  6  pin  dapat  digunakan  sebagai  output PWM, 6 analog input, crystal osilator 16 MHz, koneksi  USB,  jack  power,  kepala  ICSP,  dan tombol  reset.  Arduino  mampu  men- support mikrokontroller;  dapat  dikoneksikan  dengan komputer menggunakan kabel USB.[2]
Gambar 2 . Bentuk fisik Arduino Uno
C. Analog To Digital Converter (ADC) Analog  to  Digital  Converter adalah  salah satu  fasilitas  mikrokontroler  ATmega  32  yang berfungsi untuk mengubah data analog menjadi data  digital.  ADC  memiliki  2  karakter  prinsip, yaitu kecepatan sampling dan resolusi.
Kecepatan  sampling  suatu  ADC  menyatakan seberapa sering
sinyal  analog  dikonversikan  ke  bentuksinyal digital  pada  selang  waktu  tertentu.  Kecepatan sampling biasanya dinyatakan dalam sample per second (SPS).[3]

## D. Light Dependent Resistor (LDR)
Light  Dependent  Resistor adalah  sebuah komponen  elektronika  yang  termasuk  ke  dalam jenis  resistor  yang  nilai  resistansinya  (nilai tahanannya)  akan  berubah  apabila  intensitas cahaya  yang  diserap  juga  berubah.  Dengan demikian  LDR  juga  merupakan  resistor  yang mempunyai  koefisien temperature  negative , dimana resistansinya dipengaruhi oleh intrensitas cahaya. LDR terbuat dari Cadium Sulfida , bahan ini  dihasilkan  dari  serbuk  keramik.  Biasanya Cadium Sulfida disebut juga bahan photoconductive ,  apabila  konduktivitas  atau resistansi dari Cadium Sulfida bervariasi terhadap intensitas  cahaya.  Jika  intensitas  cahaya  yang diterima rendah maka hambatan juga akan tinggi
yang  mengakibatkan tengangan yang  keluar juga akan  tinggi  begitu  juga  sebaliknya  disinilah mekanisme  proses  perubahan  cahaya  menjadi listrik terjadi.[4]
Gambar 3. Simbol LDR
E. Liquid Crystal Display (LCD) Liquid  Crystal  Display (LCD)  adalah  suatu jenis media tampil yang menggunakan kristal cair sebagai  penampil  utama.  LCD  sudah  digunakan diberbagai  bidang  misalnya  alal–alat  elektronik seperti televisi, kalkulator, ataupun layar komputer.  Pada  bab  ini  aplikasi  LCD  yang digunakan  ialah  LCD  dot  matrik  dengan  jumlah karakter 4x20.
LCD  sangat  berfungsi  sebagai  penampil  yang nantinya  akan  digunakan  untuk  menampilkan status kerja alat.
Gambar 4 . Bentuk fisik LCD
F. CodeVision AVR Menurut Desnanjaya et al , (2013) CodeVision AVR  merupakan  sebuah software yang dipergunakan untuk memprogram mikrokontroler.  Pengembangan  sebuah  sistem menggunakan  mikrokontroler CodeVision AVR merupakan software  C-cross  compiler ,  dimana program  dapat  ditulis  dalam  bahasa  C, CodeVision memiliki IDE ( Integrated Development Environment ) yang lengkap, dimana  penulisan  program, compile,  link , pembuatan kode mesin ( assembler ) dan download program ke Chip AVR dapat dilakukan
Jurnal Ilmiah Foristek Vol 9, No. 1, Maret 2019
pada CodeVison AVR.
G. Arduino IDE Microsoft  Access  atau  Microsoft  Office
Access adalah sebuah program aplikasi basisdata  computer  relasional  yang  digunakan untuk  merancang,  membuat  dan  mengolah berbagai  jenis  data  dengan  kapasitas  yang besar.  Basisdata  merupakan  kumpulan  dari tabel-tabel yang saling berelasi antar tabel yang satu  dengan  tabel  yang  lain,  sehingga  sering disebut basisdata relasional.

## III. METODE PENELITIAN
A. Perancangan alat Perancangan
alat diawali dengan pembuatan  diagram  blok  yang  digunakan sebagai  acuan  untuk  mengetahui  konsep  dari alat  pendeteksi  kondisi  telur  ayam  berbasis mikrokontroler ATmega 32.
Gambar 5. Diagram blok perancangan alat
B. Perancangan Perangkat Keras Adapun  peranngkat  keras  yang  disiapkan dalam perancangan alat pendeteksi kondisi telur ayam berbasis mikrokontroler ATmega 32 yaitu:
1. Rangkaian Minimum Sistem Mikrokontroler
ATmega 32
Pada tugas akhir ini digunakan mikrokontroler  ATmega  32  sebagai  modul pengontrol  utama.  Mikrokontroler  ATmega  32 memiliki  4  buah port I/O  dimana port A difungsikan sebagai input yang menghubungkan sensor  cahaya  ke  mikrokontroler  ATmega  32 yang  menggunakan  fitur  ADC, port B difungsikan untuk komunikasi dual mikro antara ATmega  32  dengan  Arduino  Uno, port C difungsikan  sebagai input saklar  untuk  tombol ready atau  siap  mendeteksi  kondisi  telur  ayam,
dan port D  difungsikan  sebagai output yang mengolah  data  dari  mikrokontroler  kemudian ditampilkan dalam bentuk teks pada LCD ( Liquid Crystal Display ).
Gambar 6 . Rangkaian utama ATmega 32
2. Rangkaian Minimum Sistem Arduino Uno Arduino Uno berfungsi untuk  membantu
kinerja  dari  mikrokontroler  ATmega  32  dalam mengolah  data  dari  masukan  sensor  yang  akan ditampilkan dalam bentuk suara pada speaker.
Gambar 7. Rangkaian Arduino Uno
3. Rangkaian Sensor Cahaya
Sensor  cahaya  berfungsi  sebagai input data yang diolah oleh mikrokontroler. Dalam rangkaian  ini  sensor  yang  digunakan  adalah sensor  LDR  ( Light  Dependent  Resistor ),  sensor ini  berfungsi  untuk  mendeteksi  kondisi  telur dengan  mengetahui  intensitas  cahaya  yang diterima. Pada pengaplikasiannya sensor ini dihubungkan ke port A sebagai input pada mikrokontroler.
Gambar 8. Rangkaian sensor cahaya
4. Rangkaian LCD ( Liquid Crystal Display ) Rangkaian
LCD berfungsi untuk menampilkan  hasil  pengolahan  data  dari  sensor cahaya  ke  mikrokontroler  untuk  ditampilkan, hasil tampilan dari LCD yaitu berupa teks.
DFPlayer Mini Output SPEAKER Output LCD INPUT POWER Arduino UNO MIKROKONTROLER ATMEGA 32 Internal ADC Sensor LDR
Terima masukan dari sensor cahaya Selesai Proses pengolahan data pada mikrokontroler Kirim data
Gambar 9 . Rangkaian LCD
5. Rangkaian DFPlayer Mini Rangkaian  DFPlayer  mini  berfungsi  untuk mengolah  data  suara  yang  akan  dikirim  ke arduino  uno  kemudian  diolah  kembali  oleh mikrokontroler  ATmega  32  untuk  dikeluarkan melalui speaker.
Gambar 10 . Rangkaian DFPlayer mini
6. Rangkaian LED ( Light Emitting Diode )
Rangkaian  LED  berfungsi  sebagai  sumber cahaya  yang  akan  di  terima  oleh  sensor  LDR pada  saat  menentukan  kondisi  telur  ayam kemudian akan diolah oleh mikrokontroler.
Gambar 11 . Rangkaian LED
C. Perancangan Perangkat Lunak Pada  perancangan  tugas  akhir  ini  perangkat lunak yang digunakan yaitu:

## 1. Perancangan program dengan
Codevision
AVR
Codevision AVR digunakan untuk
menuliskan  kode  perintah  atau  sintaks  yang dijadikan  sebagai  prosedur  pada  mikrokontroler yang digunakan.
Gambar 12. Flowchart prosedur kerja mikrokontroler
2. Perancangan program dengan arduino IDE
Arduino IDE digunakan untuk  menuliskan kode perintah atau sintaks yang dijadikan sebagai prosedur pada arduino uno yang digunakan.
D. Pengujian hardware dan software Proses  pengujian hardware dan software merupakan proses akhir dari perancangan skripsi ini.  Pengujian hardware dan software dilakukan secara  bertahap  diawali  denga  pengujian  kinerja masing-masing hardware .  Pengujian  hardware dilakukan dengan cara mengukur dan mengamati perubahan keluaran rangkaian berdasarkan masukan  yang  diberikan.  Selanjutnya dilanjutkan dengan  pengujian software .  Pengujian software dimulai  dengan  pengujian  konektifitas port I/O setelah  perangkat  dapat  terhubung  dengan  baik, dilakukan pemrograman.
E. Analisis hasil pengujian Analisa  hasil  pengujian  merupakan  tahapan mengidentifikasi  hasil  pengujian  yang  diperoleh untuk diuji kebenaran dan kesesuaiannya dengan teori-teori penunjang pembuatan skripsi.

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Bentuk Alat dan Penempatan Sensor Desain  alat  yang  dibuat  adalah  desain miniatur alat pendeteksi kondisi telur ayam yang mampu melakukan pengujian 8 butir telur ayam sekali  uji.  Desain  miniatur  alat  ini  terdiri  dari  8 bagian pendeteksi yang dipasangi masing-masing sensor LDR.
Gambar 13. Bentuk fisik alat
B. Minimum sistem ATmega 32 Minimum  sistem  ATmega  32  merupakan mikrokontroler  utama  yang  berfungsi  untuk mengontrol  seluruh  sistem  yang  ada  pada perancangan ini, dengan VCC sebesar 5 Volt DC yang  terintegrasi  dengan  Arduino  Uno  yang berfungsi untuk menghubungkan DFplayer mini
Mulai Inisialisasi Scan sensor
agar  mampu  mengeluarkan output suara. Kemudian input utama  dari  perancangan  ini yaitu sensor LDR.
Gambar 14. Minimum sistem ATmega 32 dan Arduino Uno

## C. DFPlayer mini dan speaker
DFplayer  mini  sebagai  pengontrol  suara yang  berfungsi  untuk  mengontrol  output  suara pada  perancangan  pendeteksi  kondisi  telur ayam  ini  yang  dapat  didengarkan  melalui speaker.
Gambar 15. Bentuk fisik DFPlayer mini dan speaker
D. Sensor LDR Sensor  LDR  sebagai  sensor  yang  berfungsi untuk  mengetahui  bagus  atau  rusaknya  kondisi telur  ayam  yang  dapat  dilihat  melalui output tampilan  pada  LCD  dan output suara  pada speaker.
Gambar 16. Bentuk fisik sensor LDR
E. LCD ( Liquid Crystal Display )
LCD  sebagai  media output pada  penelitian ini  yang  berfungsi  untuk  menampilkan  hasil pembacaan sensor LDR. Adapun hasil pembacaan  sensor  LDR  yang  ditampilkan  pada LCD sebagai berikut.
Gambar 17. Tampilan hasil pembacaan sensor LDR F. Power Supply Power  supply sebagai  sumber  tegangan utama yang berfungsi untuk men- supply tegangan kesemua rangkaian yang ada pada alat pendeteksi kondisi telur ayam ini.
Gambar 18. Bentuk fisik power supply
G. Prinsip Kerja
Rancang  bangun  pendeteksi  kondisi  telur ayam berbasis mikrokontroler ATmega 32 terdiri dari  2  buah  mikrokontroler  dan  8  buah  sensor LDR  dibagian  pendeteksi kondisi telur  ayam.  Di dalamnya  terdapat  beberapa  rangkaian  yang saling  terintegrasi  yaitu  Adaptor,  sensor  LDR, Minimum  sistem  ATmega  32,  Arduino  Uno, DFplayer mini, LCD, dan Saklar. Alat pendeteksi kondisi  telur  ayam  ini  bekerja  pada  tegangan  5 VDC  yang  di supply dari  adaptor.  Pada  alat  ini terdapat  8  sensor  LDR  yang  terhubung  dengan port A mikrokontroler ATmega 32 sebagai media input data, DFplayer mini terhubung dengan RX dan  TX Arduino  Uno,  LCD  terhubung  dengan port D  Mikrokontroler  ATmega  32  dan  Saklar berfungsi  untuk  on/off  pendeteksian  yang terhubung pin C7 Mikrokontroler ATmega 32. Prinsip  kerja  alat  pendeteksi  kondisi  telur ayam  yaitu  harus  dipastikan  semua  adaptor terhubung ke alat, kemudian tekan tombol power ( on/off ) maka alat otomatis akan hidup dan LCD akan  menampilkan  “ Selamat  datang  silahkan masukkan  telur  ayam ”  dan  akan  mengeluarkan suara.
Gambar 19. Tampilan awal pada saat ON
Setelah telur dimasukkan ke penempatan posisi  sensor  dan  tudung  LED  ditutup kemudian tekan tombol ready maka sensor akan membaca kondisi telur ayam. Apabila ada salah satu  atau  beberapa  telur  rusak,  maka  sensor LDR akan mendeteksi satu persatu kondisi telur ayam  dan  hasil  pembacaan  sensor  LDR  akan ditampilkan pada LCD kemudian mengeluarkan sura pada speaker.
Gambar 20. Tampilan pada saat telur 5 rusak
Sedangkan jika semua telur dalam kondisi bagus,  otomatis  sensor  LDR  akan  membaca secara keseluruhan dan hasil pembacaan sensor LDR  akan  ditampilkan  pada  LCD  serta mengeluarkan suara “Semua Bagus”, begitupun sebaliknya  jika  kondisi  telur  ayam  secara keseluruhan  rusak,  maka  sensor  LDR  akan membaca secara keseluruhan dan mengeluarkan suara pada speaker “Semua Rusak”.
Gambar 21. Tampilan pada saat semua telur bagus
Alat  pendeteksi  kondisi  telur  ayam  ini memanfaatkan cahaya LED yang telah dirangkai secara  parallel  dan  sensor  LDR  akan  menerima cahaya yang menembus cangkang telur, dari data hasil pendeteksian sensor LDR telah di dapatkan nilai ADC 10 bit untuk menentukan kondisi telur ayam yang baik maupun rusak.

## H. Analisis software
Pada rancang bangun pendeteksi kondisi telur ayam  berbasis  mikrokontroler  ATmega  32 dengan  sensor  cahaya, software merupakan bagian  penting  yang  tidak  dapat  dipisahkan  dari perangkat keras ( hardware ). Tanpa software yang berisi sekumpulan data digital untuk mengendalikan hardware, perangkat  ini  tidak dapat dioperasikan.
Pada  perencangan  ini  ada  2  jenis  perangkat lunak  yang  dibangun  untuk  mengendalikan perangkat  keras  yaitu  perangkat  lunak  yang digunakan  mengendalikan  mikrokontroler  yang dibuat  dengan  bahasa  C  menggunakan  aplikasi pemrograman CodeVision AVR  dan  Arduino IDE.

## V. PENUTUP

## A. Kesimpulan
Rancang bangun alat pendeteksi kondisi telur ayam  berbasis  mikrokontroler  ATmega  32 dengan sensor cahaya yang dirancang melakukan komunikasi  dual  mikro  dari  mikrokontroler ATmega  32  dan  Arduino  Uno  secara  otomatis saat  sistem  beroperasi.  Pendeteksi  kondisi  telur ayam  terdiri  dari  sensor  LDR  sebagai  sensor pendeteksi  kondisi  telur  ayam,  LED  sebagai sumber  cahaya  untuk  pendeteksian  kondisi  telur ayam,  mikrokontroler  sebagai  pemroses  data, LCD  sebagai  media output tampilan,  Speaker sebagai  media output suara  dan  DFplayer  mini sebagai pengontrol suara, sehingga alat pendeteksi kondisi telur ayam untuk  penyortiran
dan pemisahan kondisi telur ayam bisa lebih optimal dan efisien.
Alat pendeteksi kondisi telur ayam memanfaatkan  cahaya  LED  dan  sensor  LDR untuk  melakukan  pendeteksian  kondisi  telur ayam,  sistem  pendeteksi  kondisi  telur  ayam  ini mampu  melakukan  penyortiran  8  butir  telur dalam sekali pengujian. Dari hasil pengujian alat secara  keseluruhan,  waktu  pembacaan  alat berbeda ketika ada salah satu kondisi telur ayam yang  rusak,  waktu  pembacaan  akan  lebih  lama dibandingkan pada saat kondisi telur ayam sumua bagus atau semua rusak dikarenakan sensor LDR akan menguji telur ayam satu per satu.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Falahuddin,  Anas.  2015.  Mikrokontroler
Atmega 32, http://www.anasfalahuddin.tk/2015/01/mikr okontroler-atmega32.html , diakses 27 Januari 2016.
[2] Taufik, Azzi. 2014. Mikrokontroler Arduino
Uno, http://dialogsimponi.blogspot.co.uk/2014/1 1/normal-0-false-false-false-in-x-none- x.html , diakses 29 Januari 2016.
[3] Anonim.  2013.  Petunjuk  Modul  Praktikum Elektronika  Digital  2  Analog  to  Digital Converter,
http://prima.lecturer.pens.ac.id/ElkaDigiS2 /Modul11.pdf , diakses 25 November 2016.
[4] Prastyo,  Elga  Aris.  2013  LDR  ( Light
Dependet
Resistor ), http://www.edukasielektronika.co
m/2013/0
2/ldr-light-dependent-
resistor.htm l, diakses 29 Januari 2016.