Received 01 February 2024; Received in revised form 20 March 2024; Accepted 20 March 2024 Available online 22 March 2024
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 Alat Penakar Minyak Goreng Berbasis Mikrokontroler
Muhammad Alfiqri 1* , Rieza Zulrian Aldio 2 , Yoel Yonatan 3 ,
1  2  3 Prodi  Teknik  Mesin,Fakultas  Teknik,  Universitas  Islam  Riau.  Jl.  Kaharuddin  Nasution  Km  11  No.  113 Perhentian Marpoyan, Pekanbaru, Riau Telp. 0852-7142-6044 Fax. 085271426044
A R T I C L E I N F O

## A B S T R A C T
Keywords : Technology, Design, Measuring tools, Flow sensors, microcontrollers, One  of  the  current  technologies  is  the  ability  of  a capable  of  running  automatically  is  more  beneficial for  its users  because it can be easy  To do work with more efficient, economical, and practical results. The design  of  a  measuring  device  can  be  done  with  the aim  of  making  it  easier  for  humans  to  measure cooking  oil  and  minimising  the  possibility  of measuring  errors  with  a  tool  that  is  more  effective and uses high accuracy by utilising a microcontroller as a measuring device. B y using a flow sensor. A flow sensor  is  one  of  the  microcontroller's  external peripherals  that  functions  to  measure  the  flow  rate.. To drain the fluid without the need for a pump, in this study  the  pump  used  with  specifications:  Voltage: 220  V.  Output  Power:  125  Watts.  Temperature. Maximum  Total  Height:  30  m.  Push  Height:  24  m. Suction Height: 9 m Pendahuluan Perkembangan teknologi selalu
mempengaruhi  kemajuan  dalam  bidang pekerjaan  dan  teknologi  yang  ada,  pada umumnya  digunakan  oleh  bidang  usaha perdagangan memang banyak diminati oleh masyarakat Indonesia sebagai ladang usaha yang cukup memberikan prospek menggembirakan. Salah satu teknologi saat ini  adalah  kemampuan  suatu  yang  mampu berjalan secara otomatis lebih menguntungkan bagi penggunanya dikarenakan dapat kemudahan saat
melakukan  pekerjaan  dengan  hasil  yang lebih efisien, ekonomis, dan praktis [1]
Dengan menggunakan mikrokontroler sebagai  basisnya,  alat  penakar  dapat dikembangkan  dengan  lebih  fleksibel  dan dapat diintegrasikan dengan system produksi  yang  ada.  Seperti  alat  penakar otomatis  yang  dapat  mengirimkan  data hasil  pengukuran  secara real-time ke system manajemen produksi [2]
Dimana  pekerjaan  yang  sebelumnya dilakukan secara manual sekarang perlahan lahan  beralih  kesistem  otomatis.  Pada
penelitian    sebelumnya  sudah  diterapkan dengan mekanisme yang sama tetapi fluida yang  berbeda  membuat  sebuah  prototipe sistem  kontrol  pom  mini  berbasis  arduino yang  dapat  digunakan  sebagai  alternatif penjual  bahan  bakar  minyak.  Sistem kontrol  pom  mini  yang  penulis  rancang dengan  pembiayaan  yang  relatif  lebih murah dari yang sudah dipasarkan. [3]
Beranjak  dari  permasalahan  tersebut perancangan  suatu  alat  penakar  dapat dilakukan  dengan  tujuan  mempermudah manusia  dalam  menakar  minyak  goreng dan  memperkecil  kemungkinan  terjadinya kesalahan penakaran dengan alat yang lebih efektif  dan  menggunakan  ketelitian  yang tinggi dengan memanfaatkan mikrokontroler sebagai alat penakar.

## Minyak Goreng
Minyak goreng adalah bahan makanan  yang  tidak  mengalami  perubahan kimia  apa  pun,  seperti  hidrogenasi  atau pendinginan,  dan  telah  dimurnikan  atau dimurnikan  sebelum  digunakan  untuk menggoreng.  [4]  Minyak  goreng  menjadi salah satu kebutuhan penting yang berguna bagi masyarakat Indonesia. Sekitar 290 juta ton  minyak  telah  di  konsumsi  setiap tahunnya.  Minyak  goreng  juga  telah menjadi  bahan  pokok  yang  sangat  penting untuk mecakupi kebutuhan gizi masyarakat Indonesia,  bahkan  di  konsumsi  di  seluruh lapisan  masyarakat  Indonesia. Minyak dapat dikategorikan menjadi beberapa jenis berdasarkan  volume  produksi  dan  sumber biologisnya.  Ini  termasuk  minyak  sawit, minyak kedelai, minyak lobak, dan minyak bunga matahari. [5]
Dalam  KBBI  (Kamus  Besar  Bahasa Indonesia)  Penakaran  berasal  dari  kata takar  yang  memiliki  arti  proses  mengukur atau  menakar  sesuatu.  Dalam  prosesnya penakaran  menggunakan  bantuan  alat  ukur standar  seperti  timbangan,  penggaris, stopwatch ,  dan  lain-lain.  Penakaran  juga menggunakan satuan ukur atau unit sebagai nilai  yang  digunakan  untuk  memastikan
kebenaran  atau  sebagai  nilai  standar  hasil dari  pengukuran.  Nilai  ini  nantinya  bisa dimanfaatkan dalam berbagai bidang disiplin  ilmu  dengan  berbagai  tujuan  dan penggunaan.  Penakaran  minyak  goreng adalah  proses  pengukuran  volume  minyak goreng  yang  digunakan  dalam  menjual kembali  minyak  tersebut.  Konsep  dasar penakaran minyak goreng meliputi pengukuran volume minyak dan penggunaan mikrokontroler untuk mengatur penakaran.

## Mikrokontroler
Menurut  [6]  dalam  bukunya  berjudul mikrokontroler  dan  aplikasi.  Menjelaskan bahwa,  Sejarah  mikrokontroler  tidak  lepas dari  sejarah  mikroprosesor  dan  komputer.
Diawali dengan ditemukannya mikroprosesor  dan  komputer,  setelah  itu ditemukan mikrokontroler.

## Arduino integrated Development Environment (IDE)
Menurut  Wicaksono,  [7]  menjelaskan bahwa software IDE  Arduino  adalah aplikasi open-source yang di rancang untuk mengatur  program  pengendalian  pada Arduino  uno,  software  ini  mendukung Bahasa pemograman Bahasa C.
Menurut Hutajulu [8].  Arduino memiliki beberapa kekurangan dan kelebihan sebagai berikut:
Kelebihan Arduino:  Tidak perlu perangkat chip programmer  karena  di  dalamnya sudah ada bootloader yang menangani  upload  program  dari computer
 Sudah  memiliki  sarana  komunikasi USB,  sehingga  pengguna  laptop yang  tidak  memiliki  port  serial /RS323 bisa menggunakan nya.
 Bahasa pemograman relative mudah karena software Arduino di lengkapi dengan  kumpulan  library  yang cukup lengkap
 Memiliki  modul  siap  pakai  (shield) yang  bisa  ditancapkan  pada  board Arduino.  Misalnya  shield  GPS Ethernet SD Card dll
Kekurangan Arduino:
 Sering terjadi kesalahan fuse bit saat membuat bootloader .
 Harus  memod      ifikasi  program lama  karena  pada  penggunaan  pin harus “disiplin”
 Storage  Flash  berkurang,  karena  di pakai untuk bootloader

## Komponen Pendukung Alat Penakar Minyak
Konsep  desgin  merupakan  rangkaian  dari suatu  proses  atau  pedoman  sebelum melakukan pembuatan alat, untuk mendapatkan  system  kerja  pompa  yang maksimal  harus  dilakukan  peracangan pompa.  Berikut  beberapa  komponen pendukung aliran fluida dalam perangkaian alat penakar minyak goreng:
a. Tangki Penampung (reservoir tank) Tangki  merupakan  suatu  wadah yang menampung cairan, yang digunakan
sebagai wadah penyimpanan  minyak  goreng  tersebut sebelum  dialirkan  ke  pompa  maupun ke system lainya. Untuk menghitung volume pada tangki penampung menggunakan rumus berikut:
Volume: 𝑉 = 𝜋 × 𝑟 2 × pers………(1) Keterangan: V=Volume Tangki M 3 π = 3,14
r= jari- jari pada lingkaran tabung t= tinggi
b. Tusen Klep Pada  pipa  hisap  sebuah  pompa tusen  klep  berfungsi  sebagai  penahan aliran yang telah berada pada pipa agar tidak kembali turun ke tangki, sedangkan Ketika mesin pompa bekerja  menghisap  minyak  maka  klep akan  terbawa  aliran  sehingga  dapat
terbuka dan bertumpu pada dudukanya sampai  mesin  berhenti  menghisap kemudian  klep  menutup  Kembali dengan sempurna.
c. Selang Sebagai  dasar  pengantar,  fungsi utama dari selang pada umunya adalah salah  satu  media  untuk  memindahkan minyak  dalam  proses  pengolahan  baik dibantu  oleh  energi  mekanik  maupun secara  gravitasi.  Dalam  proses  ini selang berfungsi sebagai jalanya minyak  dari  tangki  penyimpanan menuju nozzle sebagai akhir pengeluaran minyak tersebut d. Pompa
Pompa  adalah  suatu  alat  yang digunakan  untuk  memindahkan  suatu cairan dari suatu tempat ke tempat lain dengan cara menaikkan tekanan cairan tersebut,  kenaikan  tekanan  cairan tersebut  digunakan  untuk  mengatasi hambatan-  hambatan  pengaliran  itu dapat berupa perbedaan tekanan perbedaan  ketinggian  atau  hambatan gesek
e. Nozzle gun Nozzle  gun adalah  suatu  alat  yang digunakan  pada  saat  pengeluaran minyak  sama  hal  nya  dengan  katup nozzle ini  mengatur  buka  tutup  nya aliran debit minyak.
e. Flow sensor
Flow  sensor adalah  komponen  yang mengukur  aliran  cairan  seperti  air, minyak dan gas Sensor aliran mekanik menggunakan  prinsip-prinsip  fisika dasar  yang  untuk  mengukur  aliran, seperti  prinsip  bernouli  dan  prinsip venturi. Sensor aliran elektronik menggunakan teknologi elektronik untuk  mengukur  aliran,  seperti  sensor aliran  ultrasonik  dan  sensor  aliran elektromagnetik  Sensor  aliran  analog digunakan  untuk  mengukur  laju  aliran fluida  dalam  suatu  sistem  .Sensor aliran  ini  memiliki  beberapa  macam jenis  yang  masing-masing  memiliki karakteristik  dan  prinsip  kerja  yang
berbeda. Kabel digunakan untuk transmisi jarak jauh.

## Rumus  Analisa  perhitungan  pemilihan pompa
Untuk  menghitung  kapasitas  pompa sentrifugal,  terdapat  beberapa  faktor  yang perlu dipertimbangkan. Berikut adalah cara menghitung kapasitas pompa sentrifugal.
1. Diameter pipa dan kecepatan aliran Diameter  pipa  dan  kecepatan  aliran merupakan dua parameter yang selalu ada dalam system pemompaan. Untuk menghitung  dua  parameter  tersebut digunakan persamaan berikut:
Di=3,9 x Q x 𝜌 pers…………………(2) Dimana Di = diameter dalam pipa mm atau inch. Q  =  kapasitas/  debit  aliran  m 3 /jam  atau liter/ menit ρ = berat jenis fluida dalam kg/m 3

## Rumus Volume fluida
Dalam menghitung volume fluida tentunya memiliki rumus perhitungan yaitu:
 Rumus Perhitungan Debit
Aliran Debit Aliran = 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑓𝑢𝑙𝑖𝑑𝑎
𝑊𝑎𝑘𝑡𝑢 𝑎𝑙𝑖𝑟𝑎𝑛 pers………….(3)
 Rumus presentase eror
Dalam  pengujian  keseluruhan  alat tentunya memiliki rumus untuk melihat tingkat  erorr  dalam  pengujian  yang dilakukan. Adapun dibawah ini merupakan rumus perhitungan presentase  erorr  dalam  pengujian pengujian keseluruhan alat yang digunakan.  Rumus  Presentase  error, yaitu: Presentase error = {(Alat ukur−sensor) ÷ alat ukur }x 100%
Alat Ukur = Pengukuran Menggunakan Gelas Ukur Sensor  =  Hasil  Pembacaan  Sensor  di monitor LCD 100 % = Pengalian Presentase %

## METODE PERANCANGAN

## Diagram Alir Perancangan
Diagram alir penelitian dapat mempermudah  proses  perancangan,  pada gambar  3.1  diagram  alir  berisikan  tentang tahapan-tahapan proses yang akan dilakukan.

## Gambar 3.1 diagram alir perancangan

## HASIL DAN PEMBAHASAN Spesifikasi Pompa
Pompa  adalah  suatu  alat  yang  digunakan untuk memindahkan suatu cairan dari suatu tempat  ke  tempat  lain  dengan  cara mengalirkan fluida.
Pompa  yang  digunakan  pada  penelitian  ini dengan spesifikasi sebagai berikut:
Mulai Studi Literatur Desain Dan Perancangan Pembuatan Alat Pengujian Alat Hasil Dan Pembahasan Kesimpulan Selesai
Tegangan: 220 V
Frekuensi: 50 Hz
Daya Keluaran: 125 Watt
Tinggi Dorong: 24 m
Tinggi Hisap: 9 m
Pemilihan  dan  perhitungan  daya  pompa didasarkan  dari  desain  rata-rata  penakaran minyak  goreng  yang  beredar  dilapangan dengan  cara  manual  memiliki  debit 0,3m 3 /jam  atau  5  liter  /menit.  Dengan adanya  alat  penakar  minyak  goreng  ini diharapkan  lebih  mempercepat  pekerjaan manusia dari sebelumya.
Dalam  perancangan  ini  diharapkan alat  ini  memiliki  debit  aliran  (Q)  = 0,6m 3 /jam Atau setara dengan 10
liter/menit,  fluida  yang  dialirkan  adalah minyak  dengan  massa  jenis  ( 𝜌 )  = 850kg/m3.  Tekanan  desain  pompa  (P)  = 300-800  kPa,  (didasarkan  dari  tekanan maksimum flow  sensor )  kondisi  aliran dalam  pipa  dengan  ukuran  sama  dan terdapat beda ketinggian.
a. Perhitungan Diameter Pipa
1.Diameter pipa dan kecepatan aliran
D=3,9 x Q F x 𝜌 D= 3,9 x 0,6 x 850 =19  mm  (pipa  di  pakai  25  mm diameter  terkecil  dari  nozzle pipa)
b. Menentukan daya motor untuk
pompa Rumus untuk menghitung daya
P = 𝜌×𝑄×𝑔×ℎ
1000 = 850𝑘𝑔/𝑚 3 ×3𝑚 3 ×9,8𝑚/𝑠 2 ×1 𝑚 1000
=0,24 kw
Jadi  pemilihan  motor  pada  pompa  yaitu dengan input 0.35kw yang banyak beredar dipasaran
1. Tangki penampung
Tangki  penampung  yang  digunakan pada alat ini memiliki dimensi T= 63 cm D= 45 cm
Volume: 𝑉 = 𝜋 × 𝑟 2 × 𝑡 = 3,14 × 22,5 2 × 63 = 100 liter

## Spesifikasi ukuran pada penakar minyak goreng
Spesifikasi  ini  menjelaskan  tentang tinggi,lebar,Panjang  dari  ukuran  alat penakar minyak goreng ini. Untuk dapat mengetahui  ukuran  dari  alat  penakar minyak goreng ini dapat dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 2 Sketsa alat
Gambar 3. Alat penakar minyak goreng

## Gambar spesifikasi cpu alat penakar minyak goreng
Gambar 4. CPU Alat penakar Minyak Goreng
1. Atmega 32A
2. Pin input dan output Flow Sensor
3. Pin output arus AC/DC ke pompa
4. Pin input arus AC
5. Pin  input  arus  DC  (Opsional  jika menggunakan pompa jenis DC)
6. Pin input arus DC 12 v
7. Pin output display

## 4.3 Pengujian Debit Secara Langsung
Pengujian  ini  bertujuan  untuk mengetahui  kinerja  maksimal  pada pompa  dengan  fluida  minyak  goreng. Pengukuran  yang  dilakukan  dengan menggunakan  alat  ukur  berupa  gelas ukur dan stopwatch.
Dalam
perhitungan debit dibutuhkan rumus sebagai berikut:
𝑄 = 𝑣 𝑡 Dimana:
Q= debit aliran
(liter/menit)
V = Volume (liter)
t= waktu (Menit)
Data yang  di peroleh  dalam pengujian adalah :
t = 60s v = 9,3 L (9300 ml)
𝑄 = 𝑣 𝑡
𝑄 = 9300 𝑚𝑙 60𝑠 𝑄  =  155 𝑚𝑙/𝑠

## Pengujian dengan perintah Input liter
Pengujian pertama dilakukan dengan  cara  menekan  C  pada  keypad  dan tertulis  input  liter  pada  layar  monitor dengan  3  kali  pengujian  input  liter  pada layar monitor dengan 3 kali pengujian

## Tabel 1 Pengujian Input Liter

## Perhitungan  Persentase  Eror  dan  Rata Rata Eror
Perhitungan  persentase  eror  berguna untuk  mengetahui  nilai  selisih  antara  nilai keluaran  di  mikrokontroler  dengan  nilai yang  ada  pada  gelas  ukur.yang  berguna untuk mengetahui akurasi dari alat pengukur minyak goreng tersebut.
Tabel 2. Perintah input liter Printah input mikrokontro ler Persentase eror Rata rata persenta se eror P1 P2 P3 1 liter 0,3% 0,00 % 0,5% 0,5% 2 liter 0,3% 0,2% 0,05 % 0,2% 3 liter 0,23 % 0,33 % 0,16 % 0,24% 4 liter 0,22 % 0,3% 0,1% 0,20% Perintah input di mikroko ntroler Hasil di gelas ukur (ml) waktu P1 P2 P3 P1 P2 P3 1 Liter 997 ml 1000 ml 995
ml 9,98 s 10,1 s 9,72s 2 Liter 1994 ml 1996 ml 1999
ml 15,5 s 15,63 s 15,7s 3 liter 2993
ml 2990 ml 2995
ml 21,67 s 21,7 s 22,5s 4 liter 3991
ml 3988 ml 3996 ml 27,4 s 27,3 s 27,6s
Tabel 4.2 hasil perhitungan input liter
Dari  tabel  diatas  dapat  dilihat  bahwa semakin  tinggi  perintah  input  liter  maka semakin  rendah  pula  angka  rata  rata  eror nya. Sama hal  nya dengan pengujian input rupiah  semakin  rendah  nilai  input rupiahnya  maka  semakin  tinggi  persentase eror nya.

## Grafik 5. Rata-rata eror input liter
Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa rata- rata  persentase  eror  paling  tinggi  di  1liter dengan  rata-  rata  0,5  %.  Hal  ini  dapat  di maklumi  atas  dasar,  UPT  Metrologi  Legal Yogyakarta  menetapkan  toleransi  takaran maksimal yaitu 0,5%. Rata- rata persentase eror terendah berada di 0,2% di pengujian 2 dan 4 liter.

## Kesimpulan
Setelah  dilakukan  serangkaian  pengujian, perhitungan  dan  Analisa  terhadap  alat penakar minyak goreng berbasis mikrokontroler inidapat diambil kesimpulan
Pada perancangan ini didapatkan  Dimensi  casing  Lebar:  70  cm Panjang:  65  cm  Tinggi:  150  cm,  dengan kapasitas  penampungan  100  liter.  System kerja  mikrokontroler  ini  mampu  mengukur fluida minyak  goreng dengan kapasitas 9,3 liter/  menit.  Dan  dengan  rata  rata  eror  di bawah  0,5%.Pengujian  persentase  eror terhadap  alat  penakar  minyak  goreng  ini guna mengetahui akurasi dari mikrokontroler  dan  flow  sensor.  Semakin tinggi  jumlah  input  liter  maka  semakin tinggi angka persentase eror nya. Efektifias akurasi liter berada di 1liter ke atas, apabila
perintah  input  kurang  dari  1liter  maka kemungkinan  persentase  eror  semakin tinggi
Referensi [1]Saputra,D.A., Amarudin, Utami,N. &Setiawan,R. (2020). Rancang Bangun  Alat  Pemberi  Pakan  Ikan Menggunakan Mikrokontroler. Jurnal Universitas Teknorat Indonesia [2]Irfanto,  R.,  &  Andry,  J.  F.  (2017). Perancangan  enterprise  architecture menggunakan  Zachman  framework (studi kasus: pt. vivamas Adipratama). Prosiding Semnastek.
[3]Pauzan, M &Yanti,I (2019) Penggunaan Pin  ADC  (Analog  to  Digital Converter  )  Pada  Mikrokontroler ATmega  8535  untuk  Menghasilkan Catu  Daya  Digital, Jurnal  Teknik Elektro Universitas Tanjung Pura
[4[Fakriah,  Kheriah,  Amin,H.,A,  Pardi, Bahri,  S.  (2022).  Pemanfaatan Minyak  Goreng  Sebagai  Bahan Baku Sabun Cuci . Jurnal Politeknik Negeri Lhokseumawe
[5]Rehardjo,A.P.,  Manaf  ,Y.N,  Ambarita, M.D,& Nusantoro,B.P(2021). Minyak  Goreng  Untuk  Pengolahan Pangan.  In  Siti  (pp.9-10):  Gadjah Mada University Press
[6]Widharma, I.G.S. &Wiranata, A. (2022) mikrokontroler  dan  aplikasi.  Jawa Tengah:wawasan ilmu
[7]Wicaksono,  M.  F.    (2019).  Aplikasi Arduino dan Sensor. Bandung: Informatika Bandung
[8]Hutajulu,R  (2021)  Perancangan  Dan Pembuatan  Pintu  Otomatis  Pada Lemari  Asam  Menggunakan  Limit Switch  Dan  Arduino  Mega  2560. Other thesis, Universitas Islam Riau.
0,5 0,2 0,24 0,2 0 0,2 0,4 0,6 1 Liter 2 Liter 3 Liter 4 Liter Rata- Rata Eror Input Liter (%)