http://ejournal.unp.ac.id/index.php/jtev/index
Volume 6  Number 1  (2020) ISSN: 2302-3309

## Alat Pengering Biji Pinang Berbasis Arduino
Fergiawan Izamas Putra, Ali Basrah Pulungan
1 Teknik Elektro, 2 Universitas Negeri Padang fergiawan13@gmail.com

## Abstrak
Pinang  merupakan  tanaman  industri  yang  bermanfaat  bagi  manusia.  Proses  pengeringan  pinang  biasa dilakukan dengan cara menjemurnya disaat panas, namun cara tersebut kurang efektif karena memerlukan waktu lama, tempat luas, dan panas matahari, sehingga saat  malam atau saat hujan proses pengeringan tidak dapat dilanjutkan. Maka dari itu dibutuhkan alat pengering pinang otomatis yang dapat digunakan secara terus menerus dan tidak tergantung kepada kondisi cuaca sebagai syarat utama pengeringan. Alat ini terdiri dari heater sebagai pemanas udara dalam ruang pengering, sensor DHT11 sebagai pendeteksi suhu  dan kelembaban, fan sebagai sumber sirkulasi udara di dalam box pengering, LCD 16x2 sebagai penampil suhu, kelembaban, dan menggunakan Arduino sebagai mikrokontroler yang diprogram untuk menjalankan  perangkat  dan  mengatur  suhu  ruang  pengering,  suhu  ruang  pengering    dirancang  dengan suhu maksimal 50°C.  apabila suhu lewat dari 50°C heater dan fan akan berhenti bekerja dan apabila suhu kurang dari 50°C maka heater dan fan akan aktif lagi untuk memanaskan ruangan. Kata Kunci : Visual Basic, ArduinoUno Atmega 328,  Dht11, Fan, Heater

## Abstract
Areca nut is an industrial plant that is beneficial to humans. The process of drying areca nuts is usually done by drying them in the heat, but this method is less effective because it requires a long time, wide space, and solar heat, so that at night or when it rains the drying process cannot be continued. Therefore an  automatic  areca  dryer  is  needed  that  can  be  used  continuously  and  does  not  depend  on  weather conditions as the main condition for drying. This tool consists of a heater as an air heater in the drying chamber, a DHT11 sensor as a detector of temperature and humidity, a fan as a source of air circulation in  the  drying  box,  a  16x2  LCD  as  a  display  of  temperature,  humidity,  and  uses  Arduino  as  a microcontroller  programmed  to  run  the  device  and  regulate  drying  chamber  temperature,  drying chamber temperature is designed with a maximum temperature of 50°C. If the temperature passes 50°C the heater and the fan will stop working and if the temperature is less than 50°C the heater and fan will be active again to heat the room.
Keywords: Visual Basic, ArduinoUno Atmega 328, Dht11, Fan, Heater

## PENDAHULUAN
Pinang  dikenal  sebagai  tanaman  industri  yang  banyak  manfaatnya  bagi  manusia  [9]. Karena mulai dari akar sampai buah semuanya dapat dimanfaatkan untuk kebutuhan manusia. Pinang  merupakan  sumber  tanin  yang    tinggi  sehingga  banyak  manfaatnya  dalam  industri farmasi. Pinang banyak digunakan untuk campuran obat-obatan tradisioal dan bahkan diolah manjadi pewarna alami.
Di samping itu biji pinang merupakan benda yang sangat mudah untuk di perdagangkan di dalam dan luar negeri dan dapat disimpan dalam jangka waktu yang cukup lama, kandungan utama pada buah pinang yaitu karbohidrat, serat, lemak, alkaloid, mineral, serta polifenol yang meliputi flavonoid dan tanin [9].
Beberapa  studi  mengenai  pengeringan  pinang  dengan  menggunakan  alat  pengering otomatis  telah  banyak  dilakukan,  seperti    pengering  pinang  otomatis  dengan  sensor  suhu DHT11, alat ini juga menggunakan heater sebagai pemanas. Namun, alat ini masih memiliki kekurangan, yaitu tidak adanya penyimpanan data suhu dan kelembaban sehingga kita tidak mengetahui keakuratan data yang tersimpan.
Alat  yang  sama  juga  pernah  dibuat,  yaitu  perancangan  sistem  data  logger  temperature baterai  berbasis  arduino  duemilanove,  namun  alat  ini  mempunyai  kekurangan  karena  tidak adanya data waktu pada file output pada setiap perekaman data penting agar dapat diketahui kapan  data  logger  merekam  data  agar  didapat  sistem  yang  lebih  baik.  Untuk  melengkapi kekurangan-kekurangan  dari  alat  yang  dibuat  tersebut,  penulis  melakukan  pengembangkan dari alat sebelumnya dengan menambahkan data-data yang lebih lengkap seperti, data waktu, tanggal, dan grafik secara real time.
Alat ini menggunakan Arduino Mega 328 sebagai pusat kontrol sistem kerja alat, heater sebagai  sumber  panas,  DHT11  sebagai  pendeteksi  suhu  dan  kelembaban, fan sebagai penetralisir suhu didalam ruangan pengering. Alat ini juga dilengkapi dengan HC12 sebagai komunikasi dua arduino, LCD 16x2 untuk menampilkan karaktek alfa numerik, dan aplikasi visual basic sebagai pemonitoring dan data logger waktu, suhu, dan kelembaban.

## TEORI DASAR
a. Visual Basic
Visual basic merupakan bahasa pemograman untuk aplikasi windows berbasis grafis (GUI-Grapical User Interface) [16]. Visual basic juga di gunakan sebagai  data logger untuk mencatat waktu, suhu, dan kelembaban selama proses pengeringan.
Gambar 1. Tampilan awal Visual Basic 6.0
b. Pinang
Pinang termasuk tanaman yang kaya manfaat seperti bahan baku obat, sumber energi, untuk  upacara  adat,  bahan  kosmetik,  dll.  Pinang  sendiri  mengandung  dua  senyawa  yang dominan  yaitu tanin  dan alkaloid.  Tanin  yang terkadung dalam pinang sebanyak 15%, dan tergolong  dari  dua  senyawa  polifenol  yang  mudah  larut  daam  gliserol  dan  alkohol,  dan alkaloid berkisar 0,3-0,6%[12].
c. Mikrokontroller
Mikrokontroller  adalah  komputer  yang  berukuran  mikro  dalam  satu  chip  IC (integrated circuit) yang terdiri dari memory, processor, dan antarmuka yang dapat diprogram. Disebut komputer mikro karena dalam IC atau chip mikrokontroller terdiri dari memory, CPU, dan  I/O  yang  bisa  kita  kontrol  dengan  memprogramnya.  I/O  juga  sering  disebut  dengan  2 GPIO ( General Purpose Input Output Pins ) yang berarti pin yang bisa kita program sebagai input atau output sesuai kebutuhan [8].
Arduino berbasis Mikrokontroller sebagai platform elektronik yang bersifat open source yang fleksibel dan mudah digunakan sebagai kontroler [6].
Gambar 2. Arduino Uno R3
d. Sensor DHT11
DHT11  merupakan  sensor  yang  dapat  mengukur  dua  parameter  lingkungan sekaligus,  yaitu  suhu  dan  kelembaban  udara.  Keunggulan  DHT11  dibandingkan  dengan sensor yang lain yaitu terletak pada pembacaan data yang sangat cepat dan responsif serta tidak mudah terinterverensi. Data yang dihasilkan berupa digital logic yang diakses secara serial [2].
Gambar 3. Sensor DHT11
e. Elemen Pemanas ( Heater )
Elemen pemanas atau heater adalah suatu elemen yang mampu memberikan panas. Dimana panas yang dihasilkan berasal dari pita atau kawat resistant wire yang dialiri listrik pada kedua ujungnya dan dilapisi dengan isolator yang mampu meneruskan panas dengan baik sehingga aman untuk digunakan. Penulis menggunakan heater baking pan dengan daya 350W dan tegangan 220VAC [15].
Gambar 4. Heater baking pan
f. Fan
Fan DC berfungsi sebagai pengatur sirkulasi udara di dalam alat pemanas, sehingga sirkulasi udara pada alat pengering sangat stabil dan panasnya pun merata. Fan DC bekerja pada tegangan  12 VDC [4]. Penulis menggunakan fan DC dengan tegangan 12VDC.
Gambar 5. Fan DC
g. LCD 16x2
LCD 16x2 berfungsi menampilkan media karakter alfa numerik yang sangat efisien dan efektif dalam penggunaanya [3].
Gambar 6. LCD 16x2

## METODE PENELITIAN
a. Rancangan
Alat pengering pinang ini dirancang dengan menggunakan mikrokontroller arduino mega dan  arduino  IDE  sebagai  bahasa  pemogramannya.  Arduino  ini  terhubung  dengan  sensor DHT11,  fan,  heater,  LCD  16x2.  Sensor  DHT11  berfungsi  sebagai  pendeteksi  suhu  dan kelembaban  ruangan,  heater  berfungsi  sebagai  memanaskan  ruangan  dan  fan  berfungsi sebagai penetralisir udara didalam ruangan.
Pada alat ini Visual  Basic berfungsi  sebagai  monitoring sekaligus mencatat perubahan suhu  dan  kelembaban.  Suhu  ideal  pada  alat  ini  dikisaran  angka  45 o C-50 o C.  Ketika  suhu melebihi set point maka secara otomatis mikrokontroler akan bekerja mengatur kembali suhu didalam  ruangan  dengan  mengurangi  panas  pada  heater  dengan  dibantu  fan  DC  untuk mempercepat pengurangan suhu ruangan dan sebaliknya jika suhu kurang dari set point suhu awal  maka  secara  otomatis  mikrokotroller  akan  bekerja  mengatur  kembali  heater  untuk menaikan  suhu  ruangan.  Heater  yang  digunakan  pada  alat  ini  adalah  heater  dengan  daya 350W, proses pengeringan akan selesai ketika kelembaban mencapai 15%.
Perancangan  mekanik  dilakukan  dengan  membuat  desain  mekanik  pada  software Sketchup  2014.  Kemudian  desain  mekanik  yang  telah  dibuat  pada  software  direalisasikan dengan sangat teliti dan presisi. Hal ini perlu dilakukan agar alat tidak mengalami gangguan saat pengoperasian dan manambah nilai secara visual dari alat yang dibuat. Berikut merupakan gambar fisik hasil perancangan mekanik alat pengering pinang.
Gambar 7. Desain mekanik alat
Gambar 8. Bentuk fisik alat
Rangkaian  pemasangan  keseluruhan  perangkat  seperti  Arduino,  sensor  suhu  DHT11, Heater dan LCD 16x2 dapat dilihat pada gambar berikut.
b. Flowchart Start Inisialisasi Port dan Register Baca Suhu dan Kelembaban (Sensor DHT11) Suhu > 45 C Ulangi ? Stop No 1 Heater ON Heater OFF Yes Kelembaban <= 15 % No No Proses Pengeringan Selesai Yes Heater OFF Kirim Suhu dan Kelembaban pada NFR24L01 Buzzer ON Delay 5 detik Buzzer OFF 1 Yes Gambar 9. Flowchart sistem HC12 H C 1 2

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil dari pembahasan pengujian alat yang dilakukan dengan cara menghubungkan sumber  220Vac  yang  telah  diturunkan  menjadi  5Vdc  dan  12Vdc  dengan  menggunakan power  supply  switching,  semua  sistem  akan  bekerja  sesuai  fungsi  masing-masing komponen, push button digunakan untuk memulai aktifasi sistem yang dimulai dari aktifnya heater kemudian sensor dht11 mendeteksi suhu dan kelembaban dalam ruangan pengering biji  pinang  yang  akan  ditampilkan  pad  lcd.  Pada  saat  alat  mulai  aktif  sensor  dht11  akan mendeteksi  suhu  di  kisaran  32 o C  sampai  50 o C, heater sebagai  elemen  panas  akan memberikan suhu maksimal 50 o C apabila suhu ruangan telah lewat dari 50 o C heater akan mati  otomatis  dan fan akan hidup  untuk  mempercepat pengurangan suhu ruangan, sistem akan  terus  bekerja  otomatis  hingga  kelembaban  biji  pinang  telah  tercapai  yaitu  15%, apabilan kelembaban telah mencapai 15% maka buzzer akan berbunyi otomatis menandakan bahwa proses pengeringan telah selesai.
Cara pengujian alat pengering pinang otomatis  ini ada beberapa tahapan yaitu :
1. Mempersiapkan pinang basah yang telah dibelah dan dikupas dari serabut dan tata rapi kedalam alat pengering biji pinang seperti pada gambar 10.
Gambar 10. Biji pinang sebelum dikeringkan
2. Masuk  ke  aplikasi  visual  basic,  buka  program  untuk  menjalankan  alat,  run,  kemudian tekan AUTO yg berarti menjalankan ala pengering biji pinang.
Gambar 11. Langkah awal pada aplikasi visual basic
3. LCD  akan  menampilkan  data  realtime  derajat  celcius  suhu  dan  persenan  kelembaban yang berarti alat sedang bekerja dengan dimulainya heater memanaskan alat.

## Gambar 12. Tampilan awal LCD
4. Pengeringan  akan  berakhir  setelah  kelembaban  mencapai  15%  dan  buzzer  sebagai penanda  bahwa  pengeringan  telah  selesai.  Pengujian  yang  dilakukan  sebanyak  3  kali dengan  berat  1Kg,  2Kg,  dan  3Kg.  Hasil  pengujian  pengeringan  biji  pinang  dengan menggunakan mesin pengering pinang dapat dilihat Pada gambar 13 berikut
Gambar 13. Biji pinang setelah dikeringkan
Hasil pengujian pengeringan biji pinang dengan menggunakan alat pengering biji pinang dapat dilihat pada tabel berikut:
Tabel 1. Hasil pengujian keseluruhan No Berat Awal (Kg) Suhu Awal ( O C) Suhu Akhir ( O C) Kelembaban Awal %RH Kelembaban Akhir %RH Lama Pengeringan Berat Akhir (Kg) 1 1 32 50 67 15 55 Menit 0,8 Kg 2 2 32 50 80 15 1 Jam 25 Menit 1,5 Kg 3 3 32 50 93 15 1 Jam 55 Menit 2,2 Kg
 Perhitungan Penurunan Kadar Air Pada Proses Pengeringan Biji Pinang.
Berdasarkan  hasil  pengujian  dapat  analisis  berapa  penurunan  kadar  air  yang berkurang  pada  setiap  pengujian  dengan  berat  dan  kelembaban  yang  berbeda  dengan rumus sebagai berikut :
%Biji Pinang = (Penurunan berat/Berat awal biji pinang)100%
Biji pinang (1Kg) = (0,2/1)100%= 20% Biji pinang (2Kg) = (0,5/2)100%= 25% Biji pinang (3Kg) = (0,8/3)100% = 26,67%
Berdasarkan  tabel  1  diperoleh  hasil  bawa  semakin  lama  waktu  pengeringan  maka penurunan berat biji pinang semakin meningkat dan % kelembaban akan semakin menurun. Hal  ini  disebabkan  oleh  waktu  kontak  antara  energi  panas  dengan  air  yang  terkandung dalam sampel semakin lama sehingga terjadi transfer massa dari air menjadi uap air, selain itu semakin besar massa sampel  yang akan dikeringkan maka semakin  lama pula waktu pengeringan yang dibutuhkan.

## PENUTUP

## Simpulan
Dari hasil perancangan tugas akhir saya ini dapat disimpulkan bahwa
1. Alat ini dapat mempermudah proses pengeringan biji pinang, karena lebih cepat dari pada pengeringan manual.
2. Sistem alat ini telah dirancang otomatis sehingga akan berhenti apabila kelembaban telah mencapai 15%.

## Saran
Agar alat ini dapat bekerja pada saat tidak ada sumber tenaga listrik, akan lebih baik jika menambahkan solarcell agar alat ini dapat di multifungsikan, dan diberi modul tambahan agar data logger tetap berjalan walaupun laptop/PC tidak aktif.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Ade  Yurianto.  (Online),  Perancangan  Sistem  Data  Logger  Terintegrasi  Untuk  BTS  Pada  Remote  Area. 2011.
[2] Ajie.  2016.  (Online)  Mengukur  Suhu  dan  Kelembaban  Udara  dengan  Sensor  DHT11  dan  Arduino. http://saptaji.com/2016/08/10/mengukur-suhu-dan-kelembaban-udara-dengan-sensor-dht11-dan- arduino/ (diakses tanggal 4 September 2019)
[3] Baskara.  (Online)  http://baskarapunya.blogspot.com/2013/01/liquid-crystal-display-lcd-16-x-2.html. (diakses tanggal 3 September 2019)
[4] Djuandi.  Feri.  2011.  Pengenalan  Arduino  E-Book,  www.tokobuku.com.  (diakses  tanggal  3  September 2019)
[5] H.  Nainggolan,  M.  Yusfi.  Rancang  Bangun  Sistem  Kendali  Temperatur  dan  Kelembaban  Relatif  pada Ruangan dengan Menggunakan Motor DC Berbasis Mikrokontroler ATmega8535, (Jurnal Fisika Unand), ISSN 2302-8491, Vol. 2, No. 3, Juli 2013 : Hal 140-147. Padang : Universitas Andalas. 2013.
[6] Hafid Mardyan. Perancangan Alat Pengering Biji Pinang Berbasis Arduino Uno, (Tugas Akhir), Padang : Universitas Bung Hatta. 2016.
[7] Hari  Santoso.  2015.Panduan  Praktis  Arduino  Untuk  Pemula.Elang  Sakti.  (Online)  diakses  2  September 2019. https://fajarahmadfauzi.files.wordpress.com/2016/04/ebook-gratis-arduino-untuk-pemula-v1.pdf
[8] Jaiswal, dkk. (Online) https://www.kajianpustaka.com/2014/06/morfologi-dan-kandungan-kimia- pinang.html (diakses tanggal 15 September)
[9] P.  Mandarani,  Zaini.  Pengembangan  Sistem Monitoring  pada  Building  Automation  System (BAS) Berbasis Web di Fakultas Teknik Universitas Andalas, (Jurnal Teknik Elektro ITP), Vol. 4, No.2. 2015 : Hal 7-16. Padang : Institute Teknologi Padang. 2015.
[10] Priyo, dkk. Pengaruh Suhu Pengeringan Dan Perlakuan Buah Pinang Terhadap Jumlah Biji Pinang Utuh, Warta  IHP/J.  of  Agro-based  Industry,  Vol.12  No.1-2  :  Hal  36  –  40.  Serpong  :  Institute  Teknologi Indonesia. 1995.
[11] Rindengan Barlina. Peluang pemanfaatan buah pinang untuk pangan, (Jurnal) : Hal 96 – 105, 2007.
[12] Rudi  Hartono.  Perancangan  Sistem  Data  Logger  Temperature  Baterai  Berbasis  Arduino  Duemilanove, (Tugas Akhir), Jember : Universitas Jember. 2015.
[13] Sri  Zholehaw,  Ali  Basrah  Pulungan.  Sistem  Monitoring  Realtime  Gas  Co  Pada  Asap  Rokok  Berbasis Mikrokontroler, (Jurnal Teknik Elektro dan Vokasional UNP), ISSN 2302 -3309, Vol. I, No. 8–Maret 2019 : Hal 17-21. Padang : Universitas Negeri Padang. 2019.
[14] Taharica. (Online) www.loggerindo.com/tahukah-anda-apa-itu-data-logger-29. 2017.
[15] Yogi  Kurniawan.  (Online)  https://bahasapemogramanword.wordpress.com/definisi-visual-basic-6-0/. (diakses tanggal 5 September 2019)

## Biodata penulis
Fergiawan  IP, dilahirkan  di  Jombang,  13  April  1996.  Menyelesaikan    DIV  Teknik  Elektro Industri pada jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Negeri Padang. [1]
Ali Basrah Pulungan, dilahirkan di Hutanaingkan, 12 Desember 1974.  Menyelesaikan Studi S1 di  Jurusan  Teknik  Elektro  Universitas  Sumatera  Utara  (USU).  Pendidikan  S2  Bidang  Teknik Tenaga Listrik di Universitas Gajah Mada (UGM) tahun 2007. Sekarang menjadi staf pengajar di Jurusan Teknik Elektro Universitas Negeri Padang. [2]