Contents list available at Sinta

## A R M A T U R
: Artikel Teknik Mesin & Manufaktur
Journal homepage: https://scholar.ummetro.ac.id/index.php/armatur
Rancang bangun Smart Coffee Dry-Huller Machine tenaga surya berbasis IoT dengan inovasi sinar UV sebagai penghigienis
Ikhwanul Fajri Al Akbar 1 , Syarif Hidayatullah 2 , Ihsan Hendrawan Baihaqi 3 , Fathimah Nabilah Mubarakah 4 , Fany Dwi Maulidiyah 5 , Zeni Ulma 6*
1,2,3,6 Prodi Teknik Energi Terbarukan, Jurusan Teknik, Politeknik Negeri Jember, Jalan Mastrip Kotak Pos 164 Jember, Jawa Timur, Indonesia
4 Prodi Gizi Klinik, Jurusan Kesehatan, Politeknik Negeri Jember, Jalan Mastrip Kotak Pos 164 Jember, Jawa Timur, Indonesia
5 Prodi Manajemen Agroindustri, Jurusan Manajemen Agribisnis, Politeknik Negeri Jember, Jalan Mastrip Kotak Pos 164 Jember, Jawa Timur, Indonesia *Penulis Korespondensi : zeni@polije.ac.id
A R T I C L E I N F O

## A B S T R A C T
Keywords: Solar panel Coffee bean Dryer machine Huller machine UV LED Dry  coffee  processing  greatly  affects  the  quality  of  the coffee produced. The obstacle faced in coffee processing is that the time and energy required are still too large. In addition, the results of the peeling capacity of dry coffee skins  are not  good because they are too  slow. Drying  is very important in coffee processing, without good drying the  quality  of  the  coffee  beans  will  not  be  maximized. Based on the description of the problem, the application of the Smart Coffee Dry-Huller Machine technology aims to  automatically  peel  and  dry  coffee  beans  which  are environmentally friendly at  an affordable cost  for coffee farmers as well as hygienic coffee beans. The method used in  designing  the  tool  is  by  going  through  the  pre- production  stage,  the  production  stage  and  the  post- production stage. The energy potential used in the huller is 2,04 watts in standby mode, 47 watts in low mode, 52 watts in medium mode, and 55 watts in high mode, while the  energy  potential  in  the  dryer  is  357  watts  and  can reduce  the  water  content  by  10%/hour  by  maximum temperature of 53,9 o C.

## Pendahuluan
Indonesia merupakan negara penghasil  kopi  terbesar  didunia  setelah Brazil, Vietnam dan Kolombia. Produk kopi Indonesia  mencapai  565,08ton  pada  tahun 2018  atau  5,53%  dari  total  produksi  kopi dunia  [1].  Kopi  sebagai  komoditas  ekspor, juga merupakan komoditi yang dikonsumsi dalam  negeri.  Produksi  kopi  Indonesia diekspor ke mancanegara sedangkan sisanya dipasarkan dalam negeri [2]. Konsumsi kopi nasional  meningkat  cukup  pesat  dalam  5 tahun  terakhir,  yaitu  8,8%  per  tahun. Peningkatan tersebut juga karena konsumsi kopi  menjadi  bagian  dari  gaya  hidup masyarakat. Namun dengan peluang tersebut, tidak diimbangi dengan pertumbuhan produksi kopi, sebab produksi justru  cenderung  stagnan  bahkan  turun, dengan  rata-rata  -0,3%  per  tahun  [3].  Dari hasil  produksi  kopi  Indonesia,  70%  kopi tersebut diekspor, namun karena permintaan di  dalam negeri  cukup tinggi,  maka  ekspor menurun  [4].  Sehingga,  produsen  kopi Indonesia belum mampu memenuhi permintaan secara agregat  [5]. Oleh karena itu,  peluang  untuk  pemasaran  kopi  masih terbuka lebar.
Pengolahan  kopi  kering  sangat berpengaruh  pada  kualitas  kopi  yang dihasilkan.  Kendala  yang  dihadapi  pada pengolahan  kopi  kering  adalah  waktu  dan energi  yang dibutuhkan masih terlalu besar sehingga pada saat proses pengupasan kulit kopi  kering  kurang  efisien.  Selain  itu  hasil dari kapasistas pengupasan kulit kopi kering kurang baik karena terlalu lambat, sehingga banyak waktu yang diperlukan dalam proses pengupasan  kulit  kopi  kering  tersebut. Kendala-kendala  tersebut  akan  menambah waktu,  biaya,  dan  tenaga  dalam  proses pengupasan.  Hal  ini  merupakan  salah  satu permasalahan  krusial  yang  dialami  para petani  kopi  karena  dianggap  mampu mengurangi pendapatan. Pengeringan merupakan  hal  yang  sangat  penting  pada pengolahan  kopi,  tanpa  pengeringan  yang baik kualitas biji kopi tidak akan maksimal. Pengeringan  bertujuan  untuk  mengurangi kadar air biji kopi hingga mencapai standar
mutu dan kadar air yang diinginkan, standar nasional untuk kadar air biji kopi yang akan dikomersilkan yaitu sekitar 12-14% [6].
Kadar air pada tumbuhan menyebabkan  pertumbuhan  mikroba  yang akan mengalami efek kerusakan mikroorganisme. Tingginya kadar air suatu pangan  dapat  menyebabkan  terjadinya kerusakan  suatu  bahan  pangan  semakin besar  karena  aktivitas  biologis  internal ataupun  masuknya  mikroba  perusak  [7]. Oleh karena itu, dibutuhkannya penanganan agar pangan tetap higienis salah satu caranya dengan sinar ultraviolet. Ultraviolet merupakan radiasi elektromagnetis terhadap panjang gelombang  yang lebih pendek dari daerah  dengan  sinar  tampak,  namun  lebih panjang dari sinar-X yang kecil [8].
Berdasarkan  masalah  di  atas,  maka dibutuhkan adanya inovasi dan solusi mesin yang  dapat  mengupas  kulit  kopi  dan mengeringkan  kopi  secara  otomatis  dan ramah lingkungan dengan biaya terjangkau bagi  petani kopi.  Penulis mengusulkan alat berupa  pengupas  kulit  kopi  dan  pengering biji kopi bertenaga surya berbasis I nternet of Things (IoT)  yang  bernama  “ Smart  Coffe Dry-Huller Machine ”. Secara umum mesin pengupas kulit kopi dan pengering biji kopi menjadi satu alat yang terdiri dari motor AC yang  berfungsi  sebagai  penggerak  utama pisau, panel surya sebagai penyuplai energi, baterai  VRLA  sebagai  penyimpan  energi, mikrokontroller  WeMos  D1  R1  sebagai pengaturan otomatis, pisau pengoyak sebagai pengupas kulit kopi, heater sebagai pemanas untuk pengeringan, dan fan untuk menyebarkan panas. Inovasi alat pengering kopi  ini  dilengkapi  dengan  teknologi  Sinar UV  LED  yang  berguna  untuk  membunuh bakteri  dan  mikroba  parasit  pada  kopi. Inovasi Smart  Coffee  Dry-Huller  Machine ini juga dilengkapi dengan sistem Internet of Things (IoT) yang dapat mengatur kecepatan  putaran  pada  mesin  pengupas dengan  menggunakan  sensor.  Pada  mesin pengering  akan  mendeteksi  kadar  air  yang terdapat  pada  biji  kopi  sampai  mencapai kadar  air  yang  diinginkan,  sehingga  mesin akan  mati  secara  otomatis.  Selama  proses
berlangsung  alat  dapat  dimonitoring  dan dikontrol  menggunakan  aplikasi  yang tersedia.
Hal  ini  berbeda  dengan  mesin pengupas kulit kopi dan pengering biji kopi konvensional  biasa  yang  menggunakan diesel  sebagai  penggerak. Mesin  pengering biji  kopi  biasa  tidak  mampu  membunuh mikroba  yang  terdapat  pada  kopi  serta tenaga  dari  penggerak  diesel  masih menggunakan bahan bakar fosil.
Penggunaan alat yang diusung oleh penulis yaitu    “ SMART  COFFE  DRY-HULLER MACHINE ”  dapat  dijalankan  secara otomatis  untuk  meringankan  pekerjaan petani kopi secara efektif dan hasil biji kopi akan  berpotensi  terbebas  sekitar  85%  dari bakteri  mikroba  filosfir  parasit  yang menempel pada biji kopi sehingga biji kopi akan  higienis  serta  dapat  menghemat pengeluaran  energi  listrik  karena  pada  alat ini  memanfaatkan  cahaya  matahari  untuk mengubah  menjadi  energi  listrik  dengan menggunakan panel surya.

## Metode Penelitian
Pada  metodologi  penelitian  akan dijelaskan tentang penelitian yang dilakukan untuk  proses  pembuatan  rancang  bangun Smart  Coffee  Dry-Huller  Machine tenaga surya berbasis IoT dengan inovasi sinar UV sebagai  penghigienis  mulai  dari  tahap  pra produksi  yang  meliputi  studi  literatur,  dan perencanaan serta perancangan mesin, tahap produksi  yang  meliputi  pengumpulan  alat dan bahan serta pembuatan mesin, dan tahap pasca produksi yang meliputi uji coba mesin dan evaluasi.

## Gambar 1. Diagram Metode Penelitian

## 1. Studi Literatur
Studi literatur merupakan tahap yang dilakukan  peneliti  untuk  mencari  referensi teori yang sesuai dengan topik yang dibahas. Referensi  ini  bisa  berupa  buku,  jurnal, prosiding, artikel, maupun skripsi terdahulu. Pada tahap ini dititik beratkan pada beberapa referensi  yang  nantinya  akan  dijadikan acuan dalam penentuan ide.
Penentuan ide merupakan landasan utama dari  keseluruhan  proses  pembuatan  alat Smart  Coffee  Dry-Huller  Machine .  Ide  ini ditentukan  dari  identifikasi  masalah  serta pengumpulan  data  yang  telah  dilakukan, selanjutnya ide ini diproses menjadi sebuah ide  yang  menjadi  dasar  untuk  membuat sebuah  alat Smart  Coffee  Dry-Huller Machine .
Secara umum berupa mesin pengupas  kulit  dan  pengering  biji  kopi menggunakan panel surya sebagai penyuplai energi, dilengkapi dengan sistem Internet  of  Things (IoT)  untuk  mengatur kecepatan  mesin  pengupas  dan  mendeteksi kadar  air  pada  biji  kopi  saat  proses pengeringan.  Selama  proses  berlangsung alat  dapat  dimonitoring  dan  dikontrol menggunakan aplikasi yang tersedia.

## 2. Perencanaan dan Perancangan Mesin
Perencanaan dan perancangan mesin dilaksanakan  setelah  tahap  penentuan  ide dan  studi  literatur.  Perencanaan  yang bertujuan  untuk  memantapkan  konsep desain Smart  Coffee  Dry-Huller  Machine yang berdasarkan data yang telah diperoleh
dari  beberapa  referensi  yang  dilakukan dengan  seksama  agar  mesin  yang  dibuat sesuai  dengan  tujuan  dan  dapat  bekerja secara maksimal. Perancangan desain mesin menggunakan Software AutoCAD  2021 sedangkan  perancangan  kelistrikan  dan sistem kontrol mesin menggunakan Software Fritzing.
3. Pengumpulan Bahan dan Komponen
Langkah pertama pada tahap produksi  merupakan pengumpulan alat dan bahan  yang  dibutuhkan  sesuai  dengan proses perencanaan dan perancangan untuk Smart Coffee
Dry-Huller
Machine . Pengumpulan
dilaksanakan dengan membeli bahan dan komponen secara offline maupun online . Adapun komponen-
komponen yang digunakan dalam pembuatan alat sebagai berikut:
1. Motor DC 24V 350watt
2. Pisau Pengupas
3. Rantai
4. Panel Surya 200wp
5. Baterai VRLA 12V 65Ah
6. MPPT
7. Lampu UV LED
8. Mikrokontroler WeMos D1 R1
9. LCD
10. Button Switch
11. Sensor YL-69
12. Motor Driver BTS 7960
13. Saklar 3 point
14. Relay 4 channel
15. DC Stepdown
16. Heater Pemanas
17. Kipas Pemanas
18. Exhaust Fan
19. Smartphone
20. Panel Box

## 4. Pembuatan dan Perakitan Mesin
Proses  pembuatan  dan  perakitan mesin  merupakan  langkah  utama  dalam tahap  produksi,  pembuatan  dan  perakitan mesin  terbagi  menjadi  pembuatan  mesin pengupas,  pembuatan  mesin  pengering, perakitan  sistem  kontrol,  dan  perakitan sistem PLTS.

## 4.1 Pembuatan Mesin Pengupas
Mesin  pengering  dibuat  sedemikian rupa agar bisa memisahkan kulit dengan biji kopi  secara  optimal.  Komponen  berupa tabung  mata  pisau,  rantai, gear ,  dan  motor listrik 350watt sebagai penggerak
4.2 Pembuatan Mesin Pengering Pengering dibuat agar bisa
mengeringkan  biji  kopi  dan  membuang kelembapan yang terbentuk saat pengeringan,  juga  terdapat  lampu  UV sebagai  penghigienis.  Pengering  berbentuk sebuah box yang  dilapisi  menggunakan aluminium  bubble  foil dan  terdapat  3  buah elemen pemanas, 1 buah kipas, dan 1 buah kipas exhaust di dalamnya.

## 4.3 Perakitan Sistem Kontrol
Sistem  kontrol  berfungsi  untuk mengontrol  kecepatan  motor  pengupas  dan kadar  air  pada  mesin  pengering.  Berupa komponen  WeMos  D1  R1,  sensor  YL-69, Motor Driver BTS7960, Relay .

## 4.4 Perakitan Sistem PLTS
Sistem PLTS berfungsi untuk menyuplai daya mesin menggunakan energi matahari.  Komponen  untuk  sistem  PLTS berupa  panel  surya  200wp,  MPPT  20A, MCB  DC,  Kabel,  dan  baterai  VRLA  12V 65Ah.

## 5. Uji Coba Mesin
Pengujian
dilakukan untuk mengetahui daya terpakai, kecepatan motor penggerak, kapasitas mesin  pengupas kopi, laju pengeringan biji kopi, suhu pengeringan, dan panen energi.

## 6. Evaluasi
Evaluasi  dilakukan  setelah  uji  coba mesin. Evaluasi bertujuan untuk mengetahui kekurangan  pada  mesin  dan  memperbaiki kekurangan yang ada pada mesin.

## Hasil dan Pembahasan
1. Analisa Fungsional Komponen
Analisa  fungsional  komponen  ini berfungsi  untuk  menentukan  komponen  – komponen  sekaligus  fungsinya  pada Smart Coffee  Dry-Huller  Machine :  Pengupas  dan Pengering Biji Kopi Tenaga Surya Berbasis IoT  dengan  Inovasi  Sinar  UV  sebagai Penghigienis.  Komponen  dan  fungsi  tiap komponen Smart Coffee Dry-Huller Machine disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Komponen dan Fungsinya No. Komponen Fungsi 1 Motor DC 24V 350watt Penggerak utama pisau  pada  mesin pengupas 2 Pisau Pengupas Alat  pengupas  biji kopi  yang  diputar oleh gear pada motor  dan  mesin pengupas 3 Rantai Penghubung  antara motor  DC  dengan gear pada  mesin pengupas 4 Panel Surya 200wp Mengonversi  sinar matahari menjadi energi listrik 5 Baterai VRLA 12V 65Ah Penyimpan  energi listrik  dari  panel surya 6 Maximum Power Point Tracking (MPPT) Menstabilkan  daya keluaran panel surya  agar  dapat mengisi baterai dengan daya maksimal 7 Lampu UV LED Sebagai penetralisir mikroba parasit pada biji kopi 8 Mikrokontrol er WeMos D1 R1 Sebagai  perangkat mikrokontroler sehingga mendukung  sistem IoT pada mesin 9 LCD Sebagai  penampil mode  mesin  secara visual untuk membantu  kontrol secara manual 10 Button Switch Sebagai tombol untuk  mengatur set
point pada  mesin pengering dan mengubah kecepatan  putaran mesin pengupas secara manual 11 Sensor YL- 69 Sebagai pembaca kadar  air  biji  kopi pada mesin pengering  selama proses pengeringan 12 Motor Driver BTS 7960 Sebagai  pengontrol kecepatan pada motor DC 13 Saklar 3 Point Tombol untuk on/off pada  mesin pengering dan mesin pengupas secara manual 14 Relay 4 Channel Penyambung dan pemutus listrik menuju mesin pengering 15 DC Stepdown Sebagai penurun tegangan dari baterai  agar  sesuai tegangan kinerja komponen elektronik 16 Heater Pemanas Sebagai pemanas biji kopi pada mesing pengering 17 Kipas Pemanas Sebagai pemanas biji kopi pada mesing pengering 18 Exhaust Fan Sebagai  alat  untuk menghisap udara di dalam mesin pengering  sehingga udara terbuang keluar 19 Smartphone Sebagai tombol untuk on/off pada mesin pengering
dan mengubah kecepatan  putaran mesin pengupas menggunakan konsep IoT
20 Panel Box Sebagai tempat untuk instalasi sistem  kelistrikan dan  ruang  kontrol pada mesin

## 2. Hasil Perancangan Struktural
Perancangan  struktural  berfungsi untuk merancang bentuk fisik Smart Coffee Dry-Huller  Machine secara  keseluruhan. Pada tahap perancangan Smart Coffee Dry- Huller  Machine terdapat  3  (tiga)  bagian yang  menjadi  fokus  utama  peneliti.  Yakni sistem  kerja  Mesin  Pengupas  ( Huller Machine ),  sistem  kerja  mesin  pengering ( Dryer  Machine) ,  sistem  kerja  sistem  IoT ( Internet  of  Things ),  dan  sistem  PLTS (Pembangkit Listrik Tenaga Surya).
2.1 Mesin Pengupas ( Huller Machine ) Pada analisa perancangan struktural mesin  pengupas  kopi  ( huller  machine) peneliti berfokus pada merancang kerangka dan  mekanisme  penggerak  pada  mesin pengupas  kopi.  Kerangka  mesin  pengupas kopi (huller  machine )  menggunakan  besi siku 4x4 cm sehingga kuat menahan beban dan getaran dari penggerak mesin pengupas saat  bergerak.  Kerangka  mesin  pengupas kopi  ( huller  machine) juga  didesain sedemikian rupa sehingga ergonomis. Pada mesin  pengupas  kopi  terdapat  penggerak berupa  motor  DC  350  watt  yang  dapat dikontrol  dengan  tiga  level  kecepatan. Desain  mesin  pengupas  dapat  dilihat  pada Gambar 2.
Gambar 2. Desain 3D Mesin Pengupas
2.2 Mesin Pengering ( Dryer Machine )
Analisa perancangan struktural mesin  pengering  ( dryer  machine) berfokus pada  merancang  kerangka  box  mesin pengering  ( dryer  machine) kopi  agar  kuat menahan  beban  komponen  dalam  mesin pengring  dan  kopi  yang  akan  dikeringkan. Mesin  pengering  terdiri  dari  box  ukuran 40cm  x  50cm  x  40cm    yang  terbuat  dari papan triplek yang dilapisi insulasi alluminium foil agar mampu menahan panas dengan baik sehingga meningkatkan efisiensi  termal  mesin  pengering  ( dryer machine) kopi. Pada mesin pengering ( dryer machine) terdapat  kipas  pemanas  dan elemen  pemanas  untuk  mengeringkan  biji kopi  yang  basah,  kipas  exhaust  untuk mengeluarkan  kelembapan  pada  ruangan pengering,    lampu  LED  UV  untuk mensterilkan  biji  kopi,  dan  terdapat  sensor kadar air untuk mendeteksi tingkat kadar air pada biji kopi Desain mesin pengering dapat dilihat pada Gambar 3.

## Gambar 3. Desain 3D Mesin Pengering
2.3 Sistem Internet of Things (IoT) Huller Machine dirancang sedemikian rupa sehingga mampu mengontrol  kecepatan  motor  DC  350  watt yang  terdapat  pada  mesin  pengupas  kopi ( huller  machine )  dan  mampu  mendeteksi kadar air yang terdapat pada biji kopi yang akan dikeringkan, dryer machine akan mati otomatis jika kadar air biji kopi sudah sesuai dengan  yang  ditentukan  pada  set  poin. Tingkat  kecepatan  motor  penggerak  mesin pengupas dan tingkat set poin kadar air biji kopi dapat diatur dan dimonitoring menggunakan smartphone melalui platform aplikasi Blynk . Pada sistem IoT Smart Coffe
Dry Huller Machine terdapat WeMos D1 R1 yang  berfungsi  sebagai  otak  pemrosesan data  dan  penghubung  ke  jaringan  internet, BTS7960    sebagai  pengatur  kecepatan motor  DC  350  watt  yang  menggerakkan mesin  pengupas,  sensor  YL-69  sebagai pendeteksi kadar air pada biji kopi, relay 4 channel sebagai  pengatur  aktifnya  mesin pengering.  Juga  terdapat  LCD  12  x  4 karakter dan button sebagai backup kontrol mesin secara manual tanpa aplikasi. Wiring Diagram mesin Smart  Coffe  Dry-Huller Machine dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Wiring Diagram Smart Coffee Dry- Huller Machine
2.4 Sistem  Pembangkit  Listrik  Tenaga Surya (PLTS)
Perancangan  sistem  pembangkit listrik  tenaga  surya  sebagai  sumber  energi listrik sebagai suplai daya pada Smart Coffee Dry-Huller  Machine terdiri  dari  beberapa komponen utama  yaitu panel surya 200wp, MPPT Suoer 20A, kabel instalasi, MCB DC, baterai 12v 65Ah, panel box instalasi. Panel surya beserta kerangka memiliki bentuk dan dimensi yang dirancang tinggi ke atas akan mempermudah  komponen  panel  surya dalam  menyerap  energi  matahari  sehingga lebih efisien dan maksimal. Kerangka panel surya dirancang dari besi 3x3 dengan tinggi 190  cm  dengan  kemiringan  panel  surya  10 cm.  Desain  3D Smart  Coffee  Dry-Huller Machine dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Desain 3D Smart Coffee Dry Huller
Machine 3. Hasil Pengujian
Pengujian dilakukan untuk mengetahui daya terpakai, kecepatan motor penggerak, kapasitas mesin  pengupas kopi,
laju pengeringan biji kopi, suhu pengeringan, dan panen energi.

## 3.1 Konsumsi Daya Mesin
Daya  listrik  atau  dalam  bahasa Inggris  disebut  dengan Electrical  Power adalah  jumlah  energi  yang  diserap  atau dihasilkan  dalam  sebuah  sirkuit/rangkaian [9].  Pengujian  konsumsi  daya  listrik dilakukan  dengan  membandingkan  data hasil  pembacaan  sistem  dengan  alat  ukur AVOmeter [10]. Pembacaan konsumsi daya diketahui  dengan  mencatat  Tegangan  (V) dan  Arus  (I)  [11].  Pada  pengujian  ini  alat dipasang AVOMeter digital untuk mengukur tegangan dan arus, sehingga bisa diketahui  konsumsi  daya  (watt)  ketika  alat dinyalakan  tiap mode ,  data  pengujian diambil tiap 2 menit selama 10 menit.
Tabel 2. Hasil Pengujian Konsumsi Daya Mesin
Mode Waktu (Menit) Rata- rata (watt) 2 4 6 8 10 Standby 4,3 2,1 2,12 2 2,2 2,544 Huller Low 52 47 44 44 48 47 Huller Medium 61 49 52 50 48 52 Huller High 71 50 51 53 50 55 Dryer 390 350 347 349 349 357 Dari hasil pengujian konsumsi daya alat  diketahui  bahwa mode Standby mengonsumsi  2,54watt, mode Huller Low
47watt, mode Huller Medium 52watt, mode Huller High 55watt, mode Dryer 357watt.
Daya  yang  dikonsumsi  lebih  rendah daripada mesin serupa oleh (Siregar, 2022) sebesar 180 watt [12].

## 3.2 Kecepatan Huller Machine
Pengujian  kecepatan  putaran  mesin pengupas dilakukan menggunakan
Tachometer.  Pengujian  dilaksanakan  untuk mengetahui  perbedaan  putaran  tiap mode kupas. peningkatan kecepatan putar berpengaruh  terhadap  efisiensi  waktu, karena  semakin  cepat  putaran  pengupas maka  waktu  yang  diperlukan  semakin singkat  [13].  Pada  pengujian  kecepatan mesin  huller  ini  menggunakan tachometer pada  saat  mesin  dinyalakan mode low , medium , dan high . Pada waktu tiap 2 menit selama 10 menit.
Tabel 3. Hasil Pengujian Kecepatan Huller Machine
Mode Waktu (Menit) Rata- rata (watt) 2 4 6 8 10 Huller Low 62  59  58  61  60 60 Huller Medium 76  75  76  74  74 75 Huller High 84  82  82  84  83 83 Pengujian  kecepatan  mesin  huller menggunakan  tachometer  didapatkan  hasil bahwa  pada  mode Huller  Low 60  Rpm, mode Huller Medium 75 Rpm, mode Huller High 83  Rpm.  Kecepatan  paling  rendah merupakan  mode Low dan  paling  tinggi mode High.
3.3 Kapasitas Huller Machine
Pengujian  kapasitas  pengupasan kopi ini menggunakan biji kopi sebanyak 1 kg biji kopi robusta yang dimasukkan pada tiap  mode huller kemudian  dicatat  dengan timer untuk  mengetahui  berapa  banyak kapasitas  penggilingan  kopi  yang  bisa dilakukan per jam.
Tabel 4. Hasil Pengujian Kapasitas Huller Machine
Mode Waktu (Detik) Perjam (Kg) Huller Low 7,5 480 Huller Medium 6 600 Huller High 4 900 Hasil pengujian kapasitas
pengupasan  kopi  mesin  huller  didapatkan hasil  sebesar  480  kg  untuk mode  Huller Low ,  600  kg  untuk mode  Huller  Medium , dan  900  kg  untuk mode  Huller  High . Kapasitas  mesin  pengupas  yang  kami rancang lebih besar dibandingkan penelitian serupa  oleh  (Ego  Wiranata,  dkk,  2020) sebesar 240 kg/jam [14].

## 3.4 Laju Pengeringan Dryer Machine
Laju  pengeringan  mesin dryer dilakukan  untuk  mengetahui  berapa  persen penurunan  kadar  air  pada  biji  kopi  perjam. Pengujian  laju  pengeringan  kopi  dilakukan dengan  mencatat  penurunan  kadar  air  pada biji  kopi  yang  dikeringkan  tiap  30  menit selama  150  menit  atau  2,5  jam  kemudian diambil rata-rata tingkat penurunan perjam.

## Tabel 5. Hasil Pengujian Konsumsi Daya Mesin
Kadar Air Awal (%) Waktu (Menit) Kadar Air Akhir (%) 30  60  90  120  150 66 59  54  48 45 41 41 Berdasarkan hasil pengujian
diketahui  terjadi  penurunan  kadar  air sebesar  25%  selama  2,5  jam  sehingga didapat  rata–rata  10%  penurunan  kadar  air perjam. Dengan rata-rata pengeringan kadar air  10%  perjam  maka  dibutuhkan  waktu  5 jam  untuk  mengeringkan  biji  kopi  dengan kadar  air  61%  menjadi  11%  sesuai  dengan SNI [15].

## 3.5 Suhu Dryer Machine
Pengujian  suhu  pada  mesin  dryer berfungsi untuk mengetahui suhu maksimal pada  mesin  dryer  sehingga  tidak  melebihi suhu yang direkomendasikan untuk
pengeringan biji kopi. Pada pengujian suhu mesin dryer ini menggunakan thermocouple digital.  Mesin  dryer  dinyalakan  selama  10 menit.  Hasil  pembacaan  kemudian  dicatat untuk  mengetahui  suhu  maksimal  pada mesin dryer .  Data  diambil  tiap  2  menit selama 10 menit.
Tabel 6. Hasil Pengujian Suhu Dryer Machine T
Awal ( o C) Waktu (Menit) T Tertinggi ( o C)
30  60  90  120  150 20 50  52  53 51 52 53,9 Rekomendasi suhu untuk pengeringan  biji  kopi  sebaiknya  dilakukan pada  suhu  50 o C  -  55 o C  [16].  Dengan demikian mesin dryer yang dirancang telah memenuhi  rekomendasi  dari  penelitian sebelumnya.

## 3.6 Panen Energi
Pengujian hasil panen energi system PLTS  pada  alat  dilakukan  dengan  simulasi menggunakan software Global  Solar Atlas. Global  Solar  Atlas  adalah  sebuah  platform online yang menyediakan informasi tentang potensi energi matahari di berbagai lokasi di seluruh dunia, termasuk Kabupaten Jember. Setelah  mengetahui  potensi  iradiasi  maka dihitung sesuai system PLTS yang terpakai. Berikut  disajikan  Map  data  Global  Solar Atlas  Kabupaten  Jember  dalam  Gambar  6 dan Tabel 7.
Gambar 6. Map Data Global Solar Atlas Kabupaten Jember
E = PV Out + P Max (1)
PV Out = 4133 kWh/kWp per hari P Max = 0,2 kWp
E
= PV Out x P Max = 4133 x 0,2
= 826,6 Wh Hasil  simulasi  dan  perhitungan potensi  panen  energi  matahari  pada  sistem PLTS pada alat kami didapat bahwa potensi panen  energi  harian  adalah  sebesar  826,6 Wh.
Tabel 7. Tabel Penggunaan Baterai Ketika Penuh
Mode Energi (Wh) Lama Penggunaan Baterai Penuh (Jam) Standy 2,544 324,25 Huller Low 47 17,52 Huller Medium 52 15,84 Huller High 55 14,97 Dryer 357 2,31 Penggunaan  daya  listrik  ketika energi  penuh  sesuai  hasil  panen  energi adalah  826,6  wh  dengan  demikian  bisa menyalakan  mode Standby 324  jam,  mode Huller Low 17,5 jam, mode Huller Medium 15,84 jam, mode Huller High 14,9 jam, dan mode Dryer 2,31 jam.

## Kesimpulan
Kesimpulan  dari  kegiatan  ini  yaitu perancangan mesin pengupas dan pengering biji  kopi Smart  Coffe  Dry-Huller  Machine telah berhasil dibuat dan diuji coba dengan baik.  Mesin  pengupas  pada  kegiatan  ini menggunakan  motor  DC  24V  350Watt. Pada mesin pengering menggunakan pemanas  12V  150watt  sebagai  komponen utama  untuk  mengeringkan  biji  kopi  yang dikombinasikan  dengan  kipas exhaust dan lampu  LED  UV.  Inovasi  mesin  ini menggunakan  system  pembangkit  listrik tenaga surya 20wp, dua buah baterai VRLA 12v  65Ah  sebagai  penyimpan  energi, WeMos  D1  R1  sebagai  pengaturan  sistem IoT.  Potensi  energi  yang  digunakan  pada mesin pengupas sebesar 2,04watt saat mode standby , 47watt saat mode low , 52watt saat mode  medium ,  dan  55watt  saat mode  high , sedangkan  potensi  energi  pada  mesin pengering  sebesar  357watt  dan  dapat
menurunkan  kadar  air  sebesar  10%  perjam dengan suhu maksimal 53,9  C.
Dengan  hal  ini,  rancangan  mesin Smart Coffe
Dry-Huller Machine
diharapkan  dapat  dimanfaatkan  oleh  pihak masyarakat  khususnya  petani  kopi  sebagai upaya  untuk  mendukung  pengolahan  biji kopi yang ramah lingkungan serta mendukung penerapan energi baru terbarukan sebagai upaya untuk menggantikan energi fosil serta penghematan energi untuk masa depan.

## Ucapan terimakasih
Ucapan terimakasih kami sampaikan kepada Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan yang telah memberikan kepercayaan  kepada  kami  untuk  menerima pendanaan PKM sehingga program ini dapat berjalan  dengan  baik,  serta  seluruh  civitas akademika  Politeknik  Negeri  Jember  yang telah mendukung keberlangsungan program ini.
Referensi
[1]  International Coffee Organization (ICO)., 2019. Total Production Coffee by Exporting Countries.
[2]  Badan Pusat Statistik (BPS), 2019.
[3]  Kementerian Koordinator Bidang Perekonomian  Republik  Indonesia, 2018.
[4] Syarifudin  dan  O.  Endarwati.  2019. Kopi  Kita  untuk  Dunia.  Kementerian Perindustrian  Republik  Indonesia,  p.
1. https://kemenperin.go.id/artikel/2033 0/Kopi-Kitauntuk-Dunia.
[5] Sarirahayu,  K.,  &  Aprianingsih,  A. (2018). Strategy to improving smallholder coffee farmers
productivity. The  Asian  Journal  of Technology Management , 11 (1), 1-9.
[6]  D.  Santoso  and  S.  Egra.,  2018. Pengaruh Metode Pengeringan Terhadap  Karakteristik  dan  Sifat
Organoleptik  Biji  Kopi  Arabika
(Coffeae  Arabica)  Dan  Biji  Kopi Robusta (Coffeae Cannephora). Rona Tek. Pertan. 11, 2, 50–56.
[7]  K. Ro’Isah., 2019. Pengaruh
Pemaparan  Light  Emitting  Diode (Led) Terhadap Pertumbuhan Bakteri Listeria  monocytogenes,  Ph,  dan Organoleptik  pada  Jus  Apel.  Cent. Libr.  Maulana  Malik  Ibrahim  State Islam. Univ Malang.
[8]  T.  B.  Yulianto,  A.  J.  Taufiq,  and  A. Suyadi.,  2019.  Rancang  Bangun Pengaturan Intensitas Sinar Uv (Ultraviolet)  Dengan  Mikrokontroler PIC Untuk Tanaman.  J. Ris. Rekayasa Elektro. 1, 1, 54–70. [9]  Buyung, S., 2018. Analisis Perbandingan  Daya  Dan  Torsi  Pada Alat  Pemotong  Rumput  Elektrik (APRE). Jurnal Voering. 3, 1, 1–4.
[10]  Huda,  S.,  Imansah,  T.B.  and  Hartono,
E.D.,  2022.  Prototipe  Monitoring Daya Listrik danPengendalian Perangkat  Elektronik  Skala  Industri Berbasis  IoT  di  CV.  Wellracom Nusantara Surabaya. Jurnal Informatika  Merdeka  Pasuruan.  7,  2, 1–7. [11] Wiantara, E., 2017. Aplikasi Pengakuisisi Data Arus Beban Perangkat Elektronika untuk
Monitoring  Konsumsi  Energi  Listrik Perusahaan.  E-Proceedings  KNS&I STIKOM Bali.  91–95.
[12] Siregar, R.F., 2022. Perancangan Mesin
Pengupas Kulit Kopi Basah. Universitas Muhammadiyah Sumatera Barat .
[13] Syahrizal, I. and Perdana, D., 2022. Uji kinerja  mesin  pengupas  buah  pinang kering menggunakan mekanisme pengupas  tipe  impact  rotary  poros horizontal.  Turbo :  Jurnal  Program Studi Teknik Mesin. 11, 1, 37–46.
[14] Ego Wiranata, T., Sumiati, R. and Yetri, Y.,  2020.  Rancang  Bangun  Mesin Pulper Kopi Menggunakan Penggerak Motor  Listrik,  Design  Of  A  Coffee Pulper  Machine  Using  An  Electric Motor.
[15] BSN  (Badan  Standardisasi  Nasional)., 2008.  SNI  01-2907-2008:  Biji  Kopi. Badan Standarisasi Nasional. 1–16.
[16] Sutrisno, E. and Sholichah, N.H., 2020. Penyusutan  Berat,  Karakteristik  Fisik
Dan  Kimia  Biji  Kopi  Rakyat  Di Lereng Pegunungan Anjasmoro Wilayah  Kabupaten  Mojokerto  Jawa Timur. Jurnal Teknologi Pertanian. 9, 2, 60–70.