Elektron Jurnal Ilmiah Volume 11  Nomor 2 Desember  2019 TERAKREDITASI RISTEKDIKTI No. SK : 28/E/KPT/2019

## Sistem Pemberian Pakan Ayam Otomatis Berbasis Loadcell
Nasrul Harun
Jurusan Teknik Elektro, Prodi Teknik Listrik, Politeknik Negeri Padang e-mail: nasrul.harun1959@gmail.com

## ABSTRAK
Proses  pemberian  pakan  ayam  saat  ini  masih  menggunakan  tenaga  manusia.  Pada  umumnya, masyarakat menggunakan tangan untuk memberi pakan ayam maka membutuhkan waktu yang lama. Saat ini, pemberian  pakan  ayam  secara  manual  kurang  maksimal  dikarenakan  makanan  ayam  yang  diberikan  tidak merata. Untuk mengurangi dan meminimalisir hal tersebut, maka perlu dibuatnya pemberi pakan ayam otomatis berdasarkan  berat  dari  wadah  pakan,  berat  wadah  pakan  yang  telah  terisi  dideteksi  oleh  sensor Loadcell , sehingga makanan ayam yang telah habis dari wadah pakan akan tetap terisi secara otomatis karna wadah pakan akan selalu terisi sesuai dengan kebutuhan makan ayam. Sensor Loadcell sebagai input yang mendeteksi berat dari wadah pakan ayam yang berkurang, sesuai dengan pengaturan Loadcell pada program. Berat pada loadcell melebihi kapasitas yaitu 1000 g maka secara otomatis motor servo akan mentup pintu pada bak dan pakan tidak akan  keluar  lagi.  Motor power  window akan  berhenti  menggerakan  bak  kembali  ke  posisi  semula.  Pada pengujian pengaplikasian motor power window ini menggunakan relay untuk membalik putaran motor power window pada bak pakan dari CW dan CCW
Kata Kunci Arduino, Loadcell , motor power window , motor servo

## ABSTRACT
The process of chicken feed is currently still using human labor. In general, people use their hands to feed chicken, so  it  takes  a  long  time.  At  present,  manual  feeding  of  chickens  is  less  than  optimal  because  the  chicken  food provided is uneven. To reduce and minimize this, it is necessary to make an automatic chicken feeder based on the weight  of  the  feed  container, the  weight  of  the  filled  feed container  is  detected  by  the  Loadcell  sensor,  so  that chicken food that has been exhausted from the feed container will remain filled automatically because the feed container will always filled in accordance with the needs of eating chicken. Loadcell sensor as input that detects the weight of a reduced chicken feed container, in accordance with the Loadcell settings in the program. Relay on this tool serves as a motor power window control. The power window motor in this tool functions as the output of the chicken feed container drive, if the load has been filled based on the detection by loadcell, the power window motor in this tool moves in CW (clock wise) and the servo motor moves in CCW (counter clock wise). Chicken feed tanks move automatically CW and CCW which are controlled by the power window motor and servo motor, the motor works based on weight detection by the Loadcell sensor.
Keyword: Arduino, Loadcell, power window motor, servo motor
© 2019 Elektron Jurnal Ilmiah

## I. PENDAHULUAN
Peternakan  ayam  sekarang  mulai  disukai  dan dilirik oleh sebagian masyarakat dan  ikut menggalakan pemeliharaan ayam. Peternakan ayam juga menjanjikan  penghasilan  yang  besar  apabila  ditekuni. Manajemen  pemeliharaan  yang  meliputi  kebersihan kandang dan strategi pemberian pakan adalah salah satu kunci  keberhasilan  ayam,  pemberian  pakan  harus sesuai kandungan nutrisi yang lengkap dan cukup untuk ayam  dengan  berbagai  tingkat  umur.  Karena pemeliharaan  yang  bagus  dari  kecil  hingga  dewasa sebagai  penentu  ayam  itu  bisa  berproduksi  dengan maksimal.[1]
Berdasarkan  beberapa  survey  yang  dilakukan, seorang peternak ayam diharuskan selalu standby untuk memberikan pakan. Untuk beternak dibutuhkan tenaga kerja dan waktu pemberian pakan secara teratur. Pada umumnya    masyarakat  masih  banyak  menggunakan tangan  atau  wadah  untuk  memberi  pakan  ayam  maka membutuhkan waktu yang lama dan tenaga kerja yang banyak. Bila pemberian pakan ayam ini di rubah secara otomatis,  maka  pemberian  pakan  ayam  lebih  efektif dan efisien.[2]
Dengan demikian saat ini dibutuhkan suatu sistem yang  dapat  digunakan  untuk  mempermudah  para peternak  ayam  untuk  pemberian  pakan  otomatis
merupakan solusi untuk mengatasi hal tersebut, karena dalam  prosesnya  sistem  bekerja  melakukan  pemberi pakan ayam secara terarur.

## II. METODE A. Diagram blok
Diagram Blok suatu rangkaian merupakan salah satu bagian terpenting dalam perancangan suatu alat, karena  dari  blok  diagram  rangkaian  inilah  dapat diketahui  cara  kerja  rangkaian  secara  keseluruhan. Sehingga  keseluruhan  block  diagram  tersebut  akan menghasilkan  suatu  sistem  yang  dapat  difungsikan sesuai  dengan  perancangan.  Adapun  block  diagram dari sistem pemberian pakan  ayam otomatis berbasis loadcell yaitu:
Loadcell
5 KG HX711
Real Time Clock (RTC) Mikrokontroller Arduino Uno LCD 16 x2 Motor Servo
MG996 R
Driver Relay 2 Chanel Motor Power Window Power Supply 12 VDC 220 VAC 5 VDC 5 VDC 5 VDC 5 VDC 12 VDC 5 VDC 5 VDC Gambar 1. Block Diagram Sistem
Dari  blok  diagram  diatas  dapat  dijelaskan fungsi masing-masing blok sistem, sebagai berikut, Sensor loadcell berfungsi  sebagai  input,  dimana sensor  ini  bekerja  dengan  pendeteksi  berat  pada wadah  pakan.  Modul  HX711  berfungsi  untuk menguatkan keluaran dari loadcell serta mengkonversikan data analog ke digital.RTC ( Real Time  Clock )  berfungsi  sebagai  input  waktu  yang ditetapkan.  Arduino  berfungsi  sebagai  kontroler dari  keseluruhan  sisitem  yang  akan  mengatur kinerja  dari  sistem  pengatur  alat. Power  supply berfungsi sebagai supply pada alat ini, karena pada setiap  rangkaian  membutuhkan supply dalam bentuk  tegangan  dc.  Relay  berfungsi  sebagai kendali  motor power  window untuk  berputar  CW ataupun  CCW.  Motor power  window berfungsi sebagai penggerak pada bak. Motor servo MG996 R berfungsi sebagai pembuka dan penutup pintu pada bak. LCD berfungsi sebagai menampilkan data dari loadcell dan RTC ( Real time clock )
B. Perancangan Hardwere
Perancangan hardware yaitu terdiri dari perancangan  mekanik  dan  perancangan  elektronik. Perancangan  mekanik  yaitu  membuat  perancangan untuk  mekanik  alat  sistem  pemberian  pakan  ayam otomatis  serta  perancangan  elektronik  yaitu  membuat rangkaian  elektronika  yang  akan  direalisasikan  ke bentuk Printed Circuit Board (PCB).
LoadCell HX711
Gambar 2. Rangkaian Keseluruhan pada Arduino
Sensor Load Cell memiliki 4 kaki keluaran yang dihubungkan dengan modul HX-711 sebagai penguat keluaran  data  pembacaan  dari load  cell yang  terdiri dari 4 pin yaitu VCC, DT, SCK dan GND. Pin DT dan SCK  terhubung ke pin  Analog  Arduino  Uno  A0 dan A1  arduino.  Untuk  tegangan  input  yang  terhubung pada  VCC  dan  GND  sensor,  maka  dibutuhkan tegangan  sebesar  5  V DC sebagai  tegangan  inputnya. Sensor load cell ini digunakan untuk mengetahui berat wadah pakan ayam. Untuk rangkaian pin sensor load cell yang terhubung ke arduino.
LoadCell HX711
Gambar 3. Rangkaian Loadcell pada Arduino
Relay  berfungsi  sebagai  saklar  otomatis,  dimana relay digunakan untuk mengatur motor power window .
Relay  yang  digunakan  menggunakan  tegangan  input sebesar 12 Vdc dari power supply dan data pengaturan relay  aktif  atau  tidak  aktif  di  kontrol  menggunakan arduino uno.
Gambar 4. Rangkaian Power window pada arduino
C. Perancangan Softwere
Perancangan software dimulai setelah pembuatan  perangkat hardware dilakukan.  Untuk penyusunan software yang mengendalikan peralatan  tersebut,  bahasa  pemrograman  yang digunakan  pada  tugas  akhir  ini  adalah  bahasa  C. Agar perancangan perangkat lunak dapat dipahami dan mudah dalam pembuatan, maka terlebih dahulu membuat  sebuah  diagram  alir  (flow  chart)  untuk menggambarkan jalannya program secara keseluruhan  terhadap  sistem.  Flow  Chart  ini dirancang  untuk  sistem  pemberian  pakan  ayam otomatis  berbasis  loadcell.  Berdasarkan  flowchart pada gambar 5 dapat dideskripsikan bahwa prinsip kerja  dari  alat  ini  adalah  Sistem  pemberian  pakan ayam otomaris. Sistem ini menggunakan modul real time clock dan sensor loadcell, yang dimana modul real  time  clock    berfungsi  untuk  mengatur  waktu pakan ayam, untuk waktu pemberian pakan ini telah diatur untuk 2 kali sehari. Sensor loadcell berfungsi sebagai  menentukan  berat  pada  wadah  pakan,  jika pada  wadah  pakan  sudah  terbaca  1  kg  maka  akan mengirimkan  data  ke  arduino.  Untuk  pemberian pakan  otomatis  ini  dapat  disetting  secara  manual, sesuai dengan waktu yang diinginkan.
Apabila  waktu  pemberian  pakan  burung  ayam sudah di setting, maka  motor power window bekerja dan motor servo akan membuka bak pakan. Apabila pakan  ayam  belum  melebihi  takaran  berat  1  kg maka bak akan terus berjalan sebelum takaran pakan sudah  melebihi  1  kg.  Pada  alat  ini  menggunakan limit  swicth untuk  membalik  putaran  motor power window pada bak pakan dari kanan ke kiri. Jika pada wadah  pakan  sudah  melebihi  takaran  1  kg  maka motor  servo  menutup  bak  pakan  dan  motor power window kembali posisi semula.
START
Push button, RTC, Relay, Motor 1 (Power window), Motor 2 (servo),  Limit
Swicth, Loadcell Setting waktu RTC dengan PushButton Baca Data RTC Relay aktif Motor 1 aktif (Bak Bergerak CW dan CCW) Motor 2 aktif (Pintu Bak Terbuka) Baca Data Loadcell L   1000 g Motor 2 aktif (Pintu Bak Tertutup) Motor 1 aktif (Bak Bergerak CW dan CCW) STOP T Y Y
Gambar 5. Flowchart
Setelah  pemberian  pakan  ayam  yang  pertama  maka untuk  pemberian  pakan  yang  kedua  sesuai  dengan waktu yang telah disetting pada sebelumnya. Dan untuk sistem  kerja  dari  pemberian  pakan  yang  kedua  sama seperti pemberian pakan ayam yang pertama.

## D. Perancangan Mekanik
Perancangan mekanik merupakan proses penyelesaian  akhir  sehingga  terwujudnya  benda  jadi. Pada  perancangan  mekanik  ini  meliputi  merancang desain  rancang bangun sistem pemberian pakan  ayam otomatis  ,  membuat  kerangka  kandang  ,bak  pakan, wadah  pakan  dan  pembuatan    untuk  kedudukan loadcell .

## Gambar 6. Rancangan Mekanik Sistem

## III.HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Pengujian Loadcell
Pengujian load cell dilakukan dengan menggunakan timbangan dan pengukuran yang terbaca pada  serial  monitor  arduino.  Tujuan  dari  pengukuran ini  adalah  untuk  mengetahui  berat  yang  terbaca  oleh sensor  dengan  berat  yang  sebenarnya.  Pada load  cell terdapat kabel yang berwarna merah dan hitam sebagai input tegangan load cell dan kabel yang bewarna hijau dan putih merupakan keluaran dari load cell yang akan dihubungkan  ke  rangkaian  penguat.  Pada  kabel  hijau dan  putih  dilakukan  pengukuran  untuk  mengetahui tegangan output dari load cell.

## Gambar 7. Titik Pengukuran tegangan Loadcell
Pengujian  terhadap  sensor  berat  ( loadcell) yang  harus  diperhatikan  dengan  teliti  adalah  pada keadaan awal (tanpa beban), keluaran dari load cell harus  0  volt  yang  berarti  keadaan  tersebut  dalam keadaan simbang. Titik pengukuran tegangan pada load  cell maka  didapat  hasil  pengukuran.  Berikut adalah  tabel  dari  hasil  pengukuran  tegangan  pada sensor load cell :
Tabel 1. Hasil pengukuran tegangan pada loadcell
No. Berat (gr) Tegangan Vout (mV) 1. 500 gr 2,4 mV 2. 1000 gr 2,6 mV
Tabel 2. Hasil Pengukuran pada sistem pemberian pakan otomatis
Dari  hasil  pengujian  dan  analisis  keseluruhan menunjukkan  perbedaan  nilai  yang  tertera  pada timbangan  biasa  dengan  nilai  pada  alat.  Nilai  yang terdapat pada alat tidak tetap hal ini disebabkan adanya nilai  toleransi,  akan  tetapi  dari  segi  program  alat  ini sudah bekerja dengan baik.
Dari  hasil  pengukuran  pada  tabel  2  terdapat perbedaan  hasil  yang  terukur  oleh  timbangan  dengan berat  yang  sebenarnya,  sehingga  didapat  persentase kesalahannya.  Karena load  cell telah  dikalibrasi sebelumnya, sehingga pengukuran berat dari load cell dan  timbangan  sebenarnya  hanya  memiliki  sedikit perbedaan  pengukuran  berat  karena  kesensitifan load cell .  Dengan  kesalahan  yang  sedikit  tersebut,  dapat dikatakan berat yang terbaca oleh load cell tidak jauh berbeda  dengan  berat  yang  diukur  dengan  timbangan sebenarnya (timbangan digital).
Untuk hasil pada serial monitor dan LCD dapat dilihat pada gambar 8 dan 9 berikut ini berikut:
Gambar 8. Hasil pada serial monitor arduino
Gambar 9. Hasil pengukuran pada LCD
B. Pengujian Motor Power Window
Tujuan  dilakukan  pengukuran  dan  pengujian terhadap tegangan dan arus pada motor power window yaitu  untuk  mengetahui  pengaruh  arus  yang  terjadi pada saat diam dan bekerja. Pengukuran tegangan dan arus  ini  dilakukan  pada  motor  yang  semula  diam sampai  motor  bergerak  ketika  waktu  pada  pemberian pakan sudah di setting. Yang dimana pada relay bekerja setelah menerima sinyal dari real time clock .
Berikut hasil pengukuran tegangan dan arus pada motor power window :
Gambar 10. Pengukuran tegangan power window
Tabel  3. Pengukuran tegangan dan arus pada motor
power window No. Pengukuran Tegangan (Vout) Arus (Ampere) 1. Tanpa Beban 12 VDC 2,015 A 2. Berbeban 12 VDC 3,441 A
Dalam melakukan perencanaan daya motor power window terlebih dahulu mengetahui daya output motor yang  didapat  dengan  menggunakan  perhitungan sebagai berikut:

## P = V x I
Dimana :
P = Daya (watt) V = Tegangan sumber (V) I = Arus (A)
Jadi  untuk  melakukan  perhitungan  daya  output  motor adalah sebagai berikut.
Diketahui : V =  12 V I =  2 A
Jadi: P = V x I
= 12 V x 2 A = 24 Watt Maka  diambil  motor power  window yang  ada dipasaran yaitu motor listrik DC 12V 2A dengan daya 24 watt.

## IV. KESIMPULAN

## A. Kesimpulan
Dari  hasil  pengujian  dan  analisa  pada  Sistem Pemberian  Pakan  Ayam  Otomatis  Berbasis Loadcell yang  telah  dibuat,  maka  didapatkan kesimpulan, Berat pada loadcell melebihi kapasitas yaitu 1000 g maka secara otomatis motor servo akan mentup pintu pada bak dan pakan tidak akan keluar lagi.  Motor power  window akan  berhenti menggerakan  bak  kembali  ke  posisi  semula.  Pada pengujian pengaplikasian  motor power window ini menggunakan relay untuk membalik putaran motor power window pada bak pakan dari CW ( clock wise ) dan CCW ( counter clock wise ).

## B. Saran
Berdasarkan  pembuatan  sistem  pemberian  pakan ayam  otomatis  yang  penulis  buat,  masih  terdapat kekurangan  pada  alat.  Untuk  itu  penulis  memberikan saran  agar  kedepannya  alat  ini  dapat  ditambahkan dengan memberikan air otomatis ketika pakan pada bak penampung hampir habis kepada pekerja.

## REFERENSI
[1] J. O. Panekenan, J. C. Loing, B. Rorimpandey, and P.  O.  V.  Waleleng,  “Analisis  Keuntungan  Usaha Beternak  Ayam  Di  kecematan  Sonder  Kabupaten Minahasa,” Ilmu Ilmu Peternak. , vol. 32, no. 5, pp. 1–10, 2013.
[2] H.  R.  Tamba,  E.  Suprijatna,  and U.  Atmomarsono, “Pengaruh Frekuensi dan Periode Pemberian Pakan yang  Berbeda  terhadap  Tingkah  Laku  Makan
Burung Puyuh Petelur,” J. Sain Peternak. Indones. , vol. 14, no. 1, pp. 28–37, 2019.
[3] E.  J.  Manurung,  “Performa  Ayam  Broiler  Pada Frekuensi  Dan  Waktu  Pemberian  Pakan  Yang Berbeda,” pp. 1–43, 2011.
[4] B.A.B.II and T. Pustaka, “(Sumber : www.lapantech .com ‘ Load- 133’cell.2013),” pp. 4–28, 2013.
[5] Hestylesta, “Bab ii teori penunjang 2.1 umum,” pp.
6–26, 2009.
[6] M.  A.  Kurniawan,  “Aplikasi  Accelerometer  pada Penstabil  Monopod  Menggunakan  Motor  Servo,” pp. 5–31, 2016.