Volume  15  No.1 Januari 2023 ISSN : 2085 – 1669 e-ISSN : 2460 – 0288 Website : jurnal.umj.ac.id/index.php/jurtek Email :  jurnalteknologi@umj.ac.id

## U  N  I  V  E  R  S  I  T  A  S   M  U  H  A  M  M  A  D  I  Y  A  H   J  A  K  A  R  T  A

## PROTOTYPE SISTEM PENIMBANGAN OTOMATIS PADA MODEL KERNEL BULK BERBASIS ARDUINO UNO
Ahmad Mahfud 1,* , Muhammad Ali Kahfi Nasution 2
1,2) Teknologi Pengolahan Hasil Perkebunan Politeknik Kelapa Sawit Citra Widya Edukasi, Jln. Gapura No.8 Rawa Banteng, Cibuntu, Cibitung, Bekasi, Jawa Barat *Email korensponden: ahmad.mahfud@gmail.com Diterima: 21 Mei 2022 Direvisi: 26 Juni 2022 Disetujui: 24 Agustus 2022

## ABSTRAK
Kernel  Bulk  merupakan  tempat  penampungan  sementara  kernel  hasil  produksi  di  pabrik  Kelapa  Sawit,  untuk selanjutnya  dikirimkan  ke  pembeli.  Permasalahan  yang  dihadapi  adalah  tidak  diketahuinya  secara  pasti  berapa banyak  kernel  produksi  yang  telah  dihasilkan  dan  terkumpul  didalam  Kernel  Bulk.  Pengukuran  stok  kernel harian  biasa  dilakukan  didalam    Kernel  Storage.  yang  hanya  bisa  dilakukan  keesokan  harinya  dalam  kondisi pabrik  telah  berhenti  mengolah.    Prototype  Sistem  Penimbangan  Otomatis  dirancang  untuk  memberikan kemudahan  dalam  pemantauan  hasil  produksi  kernel  setiap  saat.  Diharapkan  sistem  akan  mampu  memberikan data hasil pengukuran secara cepat dan real time. Dengan menggunakan model Kernel Bulk sebagaimana yang digunakan  di  pabrik,  serta  penggunaan  beberapa  sensor  dan  controller  sebagai  pengendali  system.  Pada penelitian ini digunakan empat buah Loadcell sebagai sensor pengukur berat Kernel, serta penguat signal Modul HX711 untuk mengirimkan data hasil pengukuran menuju microcontroller. Arduino Uno R3 disematkan dalam prototype  ini  sebagai  controller  yang  berfungsi  untuk  membaca  hasil  pengukuran  sensor  serta  memberikan instruksi  untuk  pengukuran  tahap  selanjutnya.  Liquid  Crystal  Display  disematkan  di  box  panel,  untuk memudahkan pembacaan berat terukur. Hasil penelitian menunjukkan sistem pengukuran berat secara otomatis dapat  berjalan  dengan  baik,  dengan  kapasitas  bulk  4.7  kg,  volume  0.008  m3,  massa  muatan  bulk  4.7  kg, kekuatan kaki alat 70 MPa, serta electromotor dengan tegangan 220 VAC, 0.2A dengan output putaran 10 RPM. Tingkat akurasi pengukuran massa sebesar 93.9817%.
Kata kunci: Automatic Weighing System, Kernel Bulk, Loadcell, Modul HX711 dan Arduino UNO

## ABSTRACT
Kernel Bulk is a temporary shelter for kernels produced at the Palm Oil Mill, before sending process to buyers. The  problem  is,  it  is  not  known  exactly  how  many  production  kernels  have  been  produced  and  collected  in Kernel Bulk. Daily kernel stock measurements are usually carried out in the Kernel Storage. which can only be done  the  next  day  when  the  factory  has  stopped  processing.  The  Automatic  Weighing  System  Prototype  is designed to provide convenience in monitoring kernel production results at any time. It is hoped that the system will be able to provide measurement data quickly and in real time. By using the Kernel Bulk model as used in the factory, as well as the use of several sensors and controllers as system controllers. In this study, four Loadcells were  used  as  Kernel  weight  measuring  sensors,  as  well  as  the  HX711  Module  signal  amplifier  to  send measurement  data  to  the  microcontroller.  Arduino  Uno  R3  is  embedded  in  this  prototype  as  a  controller  that functions to  read sensor measurement  results and provide instructions for the next  stage of measurement. The Liquid Crystal Display is embedded in the panel box, to make it easier to read the measured weight. The results showed that the automatic weight measurement system worked well, with a bulk capacity of 4.7 kg, a volume of
0.008 m3, a bulk load mass of 4.7 kg, a leg strength of 70 MPa, and an electromotor with a voltage of 220 VAC, 0.2A with a rotating output of 10 RPM. The level of accuracy of mass measurement is 93.9817%.
Keywords : Automatic Weighing System, Kernel Bulk, Loadcell, Modul HX711 dan Arduino UNO

## PENDAHULUAN
Penampungan Kernel didalam Kernel Bulk ,  adalah  penampungan  yang  bersifat sementara,  karena  harus  segera  dikirimkan kepada  pembeli.  Hal  ini  disebabkan  karena selama  dalam  penampungan  didalam Bulk , tidak  diberikan  perlakuan  apapun.  Sehingga berpotensi  merusak  kualitas  dari Kernel ,  jika ditampung  terlalu  lama.  Ukuran Bulk yang tidak terlalu besar, menjadi faktor utama untuk menyegerakan pengiriman. Atau
menyimpannya dalam bentuk yang berbeda.
Pengiriman Kernel biasanya  dilakukan dalam  kemasan  karung,  ataupun  dengan metode  curah  langsung  kedalam  bak  truk (Pane dkk, 2019). Tidak ada pengukuran berat yang ada didalam karung ataupun didalam bak truk,  kecuali  saat  truk  telah  berada  diatas jembatan timbang. Kondisi ini memungkinkan terjadinya  kehilangan Kernel yang  tidak termonitor  selama  dalam  proses  penampungan sementara (Limantra dkk, 2017).

## 1. Timbangan
Timbangan  adalah  sebuah  alat  bantu yang  digunakan  untuk  mengetahui  berat  suatu benda.  (Priskila  M.N.Manege,  Elia  Kendek Allo,  Bahrun.,  2017).  Timbangan  berdasarkan pengoperasianya  dapat  kita  bedakan  menjadi timbangan  bukan  otomatis  dan  timbangan otomatis. Timbangan bukan otomatis merupakan  timbangan  yang  penimbanganya dilakukan  oleh  operator  secara  langsung. Sedangkan timbangan otomatis adalah timbangan yang proses penimbanganya bekerja secara otomatis dan  tidak memerlukan campur tangan operator.
Timbangan-timbangan yang masuk kedalam  kategori  bukan  timbangan  otomatis merupakan timbangan yang sering kita jumpai, sedangkan timbangan otomatis masih digunakan  dalam  skala  industri.  Timbangan bukan  otomatis  diantaranya  seperti:  neraca, timbangan meja, timbangan pegas. Timbangan bukan otomatis dapat juga dibedakan berdasarkan  komponenya  yaitu  timbangan
elektronik  dan  timbangan  mekanik  (Aulia, 2016).
Timbangan  elektronik  adalah  timbangan yang  dilengkapi  dengan  komponen  elektronik. Sedangkan timbangan mekanik adalah timbangan  yang  berskala  kontinu  atau  yang tidak  berskala  yang  seluruh  komponenya bekerja secara mekanik.

## 2. Sistem Controlling
Sistem Controlling merupakan  suatu sistem  kendali  otomatis  dalam  suatu  proses kerja  yang  berfungsi  mengendalikan  proses tanpa adanya campur tangan manusia (otomatis),  Erinofiardi,  Supardi,  N.,  Redi, 2012.
Seiring dengan perkembangan kemajuan  ilmu  pengetahuan  dan  teknologi sistem  kendali  otomatis,  telah  mendorong manusia  untuk  berusaha  mengatasi  segala permasalahan  yang  timbul  di  sekitar  dengan cara  yang  lebih  mudah  efisien  dan  efektif (Irfanto & Andry, 2017).
Sehingga  dapat  disimpulkan  bahwa pengontrolan adalah pengendalian suatu proses sistem  kerja  yang  dapat  dikendalikan  sesuai dengan keinginan munusia dalam mengerjakan segala aktifitas.
.
3. Arduino UNO
Arduino  adalah  sebuah  pengendali microboard tunggal  yang  memiliki  sifat terbuka  ( open  source )  yang  diturunkan  dari platform berbasis wiring (Feri djuandi,2011:2). IDE  adalah  sebuah software yang sangat berperan untuk menulis program, meng- compile menjadi  kode biner dan  meng- upload kedalam  memori microcontroler (Bahri  & Haryono,  2019).  Ada  banyak  proyek  dan  alat alat  yang  dikembangkan  oleh  akademisi  dan professional  dengan  mengunakan  arduino, selain  itu  juga  ada  banyak  modul-modul pendukung  (sensor,  tampilan,  penggerak  dan sebagainya)  yang  dibuat  oleh  pihak  lain  untuk bisa  disambungkan  dengan  arduino.  Arduino berevolusi  menjadi  sebuah platform karena  ia
Jurnal Teknologi 15 (1) pp 43- 50 © 2023
menjadi  pilihan  dan  acuan  bagi  para  praktisi.
(Sanjaya, 2016) .
Dalam laporan ini peneliti menggunakan Arduino Uno R3,  Arduino yang memiliki  ukuran  seperti  kartu  ATM  walaupun ukuran  yang  kecil  Arduino  ini  mengandung microcontroller dan sejumlah input/output (I/O) yang memudahkan pemakaian untuk menciptakan berbagai proyek elektronika yang dikhususkan untuk menangani tujuan tertentu (Handoko, 2017).
Tabel 1. Ringkasan Arduino UNO Mikrokontroler ATmega328 Tegangan pengoperasian 5V Tegangan  input  yang disarankan 7-12V Batas tegangan input 6-20V Jumlah pin I/O digital  14  (6  di  antaranya menyediakan  keluaran PWM) Jumlah pin input analog 6 Arus DC tiap I/O 40 mA Arus  DC  untuk  pin 3.3V 50 mA Memori Flash 32  KB  (ATmega  328) sekitar 0.5 KB digunakan oleh bootloader SRAM 2 KB (ATmega328) EEPROM 1 KB (ATmega328) Clock Speed 16 MHz (Sumber: http://www.arduino.cc/en/main/Ardui noBoardUno , 2012)
Gambar 1. Arduino UNO (Sumber: https://www.arduino.cc)

## 4. LCD (Liquid Cristal Display )
LCD merupakan  salah satu komponen penting  dalam  pembuatan  tugas  akhir  ini karena  LCD  berfungsi  untuk    menampilkan perintah-perintah  yang  harus  dijalankan  atas kemampuan penulis, LCD dapat  menampilkan berbagai  jenis  bentuk  mulai  dari  garis,  angka, huruf abjad, ataupun simbol symbol. Jenis dari LCD  juga  Bermacam  Macam  Diantaranya, 16x2 dan 128x64. Pada laporan ini  LCD yang digunakan ialah LCD 16x2.
Gambar 2. Liquid Cristal Display 16x2 (Sumber: https://www.arduino.cc)

## 5. Sensor Berat (Load Cell)
Sensor  Load  cell  merupakan  sensor yang dirancang untuk mendeteksi tekanan atau berat sebuah beban, sensor load cell umumnya digunakan  sebagai  komponen  utama  pada sistem timbangan digital dan dapat diaplikasikan  pada  jembatan  timbangan  yang berfungsi  untuk  menimbang  berat  dari  truk pengangkut  bahan  baku,  pengukuran  yang dilakukan  oleh  load  cell  menggunakan  prinsip tekanan (Amerika Module H , 2010).
Prinsip  kerja  dari  Sensor  Load  cell, ketika  mendapat  tekanan  beban.Ketika  bagian
lain yang lebih elastic mendapat tekanan, maka pada  sisi  lain  akan  mengalami  perubahan regangan  yang  sesuai  dengan  yang  dihasilkan oleh  strain  gauge,  hal  ini  terjadi  karena  ada gaya  yang  seakan  melawan  pada  sisi  lainnya. Perubahan  nilai  resistansi  yang  diakibatkan oleh  perubahan  gaya  diubah  menjadi  nilai tegangan oleh rangkaian IC HX711. Dan berat dari objek yang diukur dapat diketahui dengan mengukur  besarnya  nilai  tegangan  yang timbul.
Gambar 3. Sensor Loadecell (Sumber: https://www.lazada.co.id)
Tabel 2. Spesifikasi Sensor Loadcell Beban maksimum 180 Kg Rentang tegangan keluaran 0,1 mV-1,0 mV Impedansi Masukan 1066 Ω±20% Impedansi Keluaran 1000 Ω±10% Tegangan masukan maksimum 10 Volt DC Rentang suhu - 25 s,d 65 derajat operasional Celsius Material alunium Alloy Ukuran 60x12,8x12,8 mm Berat 23gram (Sumber: http://www.vcc2gnd.com) 6. Modul HX711 Sensor HX711 adalah sebuah komponen terintegrasi dari “AVIA
SEMICONDUCTOR”,  HX711  presisi  24  bit analog  to  digital  converter  (ADC)  yang didesain  untuk  sensor  timbangan  digital  dan industrial  control  aplikasi  yang  terkoneksi sensor jembatan (Kurnia & Widiasih, 2019).
Prisnsip  kerja  dari  sensor  regangan ketika mendapat tekanan beban.  Ketika bagian lain yang lebih elastic mendapat tekanan, maka pada  sisi  lain  akan  mengalami  perubahan regangan  yang  sesuai  dengan  yang  dihasilkan oleh  straingauge,  hal  ini  terjadi  karena  ada gaya  yang  seakan  melawan  pada  sisi  lainnya. Perubahan  nilai  resistansi  yang  diakibatkan oleh  perubahan  gaya  diubah  menjadi  nilai tegangan oleh rangkaian pengukuran yang ada. Dan  berat  dari  obyek  yang  diukur  dapat diketahui  dengan  mengukur  besarnya  nilai yang timbul. (Sumber Datasheet HX711) Struktur  yang  sederhana  dan  mudah dalam  penggunaanya  mampu  memberikan hasil  yang  stabil,  memilki  sensitivitas  yang tinggi  dan  mampu  mengukur  perubahan dengan cepat. HX711 biasanya dapat digunakan  pada  bidang  mekanik,  elektrik, kimia,  konstruksi,  farmasi  dan  sebagainya yang  digunakan  untuk  mengukur  gaya,  gaya tekanan,  perpindahan,  gaya  tarikan,  torsi  dan percepatan.
Jurnal Teknologi 15 (1) pp 43- 50 © 2023
Gambar 4. Modul Penguat HX711 (Sumber:https://www.jualarduinojogja.com)

## METODE PENELITIAN
Metodologi yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah:
Gambar 5. Kerangka Berfikir

## HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Prototype
Pada perancangan alat mulai dari tabung pemasukan kernel, kernel bulk, motoran, pintu pengeluaran kernel, kaki  alat,  panel  serta penggunaan  beberapa  sensor  dan controller Arduino UNO. Adapun rangkaian alat pengujian  pada  sistem  penimbangan  otomatis ini dapat dilihat pada gambar berikut.
Gambar 6. Gambar Sketsa Alat
Keterangan Gambar 6 : 1. Tabung 2. Bulk penampung 3. Motoran 4. Kaki Alat Tabel 3. Detail perhitungan box Parameter Simbol Nilai Volume kubus V 0.008 m 3 Massa muatan Kernel bulk M 4.7 kg Panjang Besi siku P 1.86 m Kekuatan Kaki Box Σ 70 Mpa
Adapun  gambar prototype sistem penimbangan otomatis pada model kernel bulk berbasis  arduino  UNO  dapat  dilihat  pada gambar berikut :
1 2 3 4
Gambar 7. Gambar Perancangan Alat Tampak Depan
Keterangan Gambar 7 :
1. Loadcell
2. Tabung Pemasukan Kernel
3. Kernel Bulk
4. Motoran
5. Pintu Pengeluaran Kernel
6. Kaki alat
7. Panel (Arduino UNO)

## 2. Pemprograman Arduino UNO
Pemprograman Arduino UNO ditujukan  untuk  menerima signal hasil pengukuran  massa  yang  dilakukan  oleh Loadcell dan  diperkuat  oleh  modul  HX711. Untuk  kemudian  diolah  menjadi  data  hasil penimbangan, dan ditampilkan melalui display LCD.  Setelah  data  hasil  penimbangan  dapat ditampilkan  dengan  baik, Arduino  UNO akan mengirimkan signal ke motoran untuk melakukan pembukaan pintu, guna pengeluaran  isi kernel yang  sudah  selesai ditimbang,  untuk  selanjutnya  ditutup  kembali guna  pengukuran  selanjutnya.  Contoh sketch pemprogramannya  dapat  dilihat  pada  gambar berikut ini.
Gambar 8. Program Arduino UNO

## 3. Pengujian
Tahap  pengujian  ini  diawali  dengan pengujian  prototype.  Memastikan semua
bagian  prototype Kernel  Bulk telah  terpasang dengan  sempurna.  Mekanisme  buka  tutup pintu  juga  telah  terpasang  dengan  sempurna.
Selanjutnya dilakukan pengujian dengan menjalankan  sistem  otomatisasinya,  yang meliputi  penggunaan  sensor  loadcell,  hx711, lcd  16x2,  arduino  uno  r3,  relay,  dan  push button.  Posisi  awal  sebelum  dilakukan pengisian kernel kedalam bulk , dipastikan hasil penunjukkan  display  menunjukkan  angka  “0”. Sedangkan pada saat pengisian kernel kedalam kernel  bulk,  display langsung  menunjukkan angka yang terus bertambah seiring penambahan jumlah kernel yang dimasukkan.

## 4. Penyajian Data
Untuk melihat data hasil penimbangan  dengan loadcell dapat  dilihat  di LCD  yang  terpasang  pada  box  panel. Selanjutnya  data  yang telah  di  dapat dibandingkan  dengan  timbangan  digital  yang telah  disiapkan.  Selanjutnya  data  diolah menggunakan Ms.  Excel untuk  mendapatkan hasil  perbandingan  dan  nilai  rata-rata.  Nilai rata-rata digunakan untuk menegetahui volume material pada wadah penimbang.
Selanjutnya  setelah  didapat  nilai  rata- rata  barulah  nilai  tersebut  digunakan  untuk mengetahui  %  keakuratan  dari  pembacaan loadcell. Setelah  itu  barulah  dapat  dilakukan penetuan  batas  berat  yang  akan  ditimbang untuk  otomatisasi  motoran  sebagai  penggerak buka tutup alas dari wadah.
Tabel 4. Perbandingan Selisih Timbangan
Data Sensor (KG) Data Kontrol (KG) Selisih  %Error 1.15 1.42 0.27 19.01% 1.6 2 0.4 20.00% 2.13 2.52 0.39 15.48% 2.58 3.02 0.44 14.57% 3.14 3.51 0.37 10.54% 3.5 4.02 0.52 12.94% 4.03 4.51 0.48 10.64%
4.6 5.11 0.51 9.98% 5.4 5.52 0.12 2.17% 6.08 6.1 0.02 0.33% 6.27 6.3 0.03 0.48% 6.46 6.5 0.04 0.62% 6.73 6.83 0.1 1.46% 6.95 7.02 0.07 1.00% 7.48 7.5 0.02 0.27% 8 8.01 0.01 0.12% 8.51 8.53 0.02 0.23% 9 9.02 0.02 0.22% 9.5 9.51 0.01 0.11% 10 10.02 0.02 0.20% %Rata-rata 6.02% %Ketepatan 93.9817%

## KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian tentang Prototype Sistem  Penimbangan  Otomatis  Pada  Model Kernel  Bulk berbasiskan microcontroller Arduino  UNO ,  dengan  menggunakan  sensor Loadcell dan  penguat  signal  HX711,  dapat ditarik  kesimpulan  sebagai  berikut:  Proses penimbangan kernel menggunakan loadcell sudah  dapat  dilakukan  otomatis,  dengan mekanisme  buka  tutup  pintu  pengeluaran kernel yang  dapat  berjalan  secara  otomatis setelah penimbangan selesai. Tingkat ketepatan  pengukuran  sebesar  93,98%  dengan membandingkan  terhadap  hasil  pengukuran dengan menggunakan timbangan digital.

## DAFTAR PUSTAKA
Aulia,  Z.,  Rahmadya,  B.,  &  Hersyah,  M.  H.
(2016). Alat Pengukur Angka Kecukupan Gizi (Akg) Manusia
dengan Menggunakan Mikrokontroler. Prosiding Semnastek . Bahri,  S.,  &  Haryono,  Y.  (2019).  Pengendali Jarak Jauh Peralatan Listrik Menggunakan  Pengenal  Suara  Dan Smartphone Berbasis Mikrokontroller. Prosiding Semnastek . Djuandi,  Feri,  2011.  “ Pengenalan  Arduino ". Jakarta: Penerbit Elexmedia Erinofiardi, Supardi, N., Redi, 2012,
“ Penggunaan  PLC  Dalam  Temperatur Simulasi  pada  Prototype  Ruangan ”,
Jurnal Mekanikal Vol. 2
Handoko, P. (2017). Sistem Kendali Perangkat Elektronika Monolitik Berbasis Arduino Uno R3. Prosiding Semnastek .
Helmi,  G.  2013. Rancang  Bangun  Magnetic Door  Lock  Menguunakan  Keypad  dan Selenoid Berbasis Mikrokontroler
Arduino  UNO. Bandung  :  FPTK
Universitas Pendidikan Indonesia.
Irfanto, R., & Andry, J. F. (2017). Perancangan enterprise  architecture  menggunakan
Zachman  framework  (studi  kasus:  pt. vivamas Adipratama). Prosiding Semnastek . Kurnia, D., & Widiasih, V. (2019). Implementasi Nodemcu Dalam Prototipe  Sistem  Pemberian  Pakan Ayam  Otomatis  Dan  Presisi  Berbasis Web. Jurnal  Teknologi , 11 (2),  169- 178.
Limantara,  A.  D.,  Candra,  A.  I.,  &
Mudjanarko, S. W. (2017). Manajemen Data Lalu Lintas Kendaraan  Berbasis  Sistem  Internet Cerdas  Ujicoba  Implementasi  Di Laboratorium Universitas Kadiri. Prosiding Semnastek . Mangoensoekarjo, 2003. “ Manajemen Agribisnis Kelapa Sawit ”. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta. 1 Naibaho,  1998. Teknologi  Pengolahan  Sawit. Medan : Universitas Medan.
Pahang,  Iyung.  2006. Panduan  Lengkap Kelapa Sawit Cetakan. Jakarta: Penebar Swadaya Jakarta. Pane,  E.  A.,  Taqwatomo,  G.,  &  Ismail,  I. (2019). PERANCANGAN INSTALLASI SISTEM PENGENDALIAN EMISI DEBU PADA AREA PENGEMASAN
BUBUK ZAT ADIKTIF. Jurnal
Teknologi , 11 (2), 149-162.
Priskila  M.  N.  Manege,  Elia  Kendek  Allo, Bahrun,  2019.  “ Rancang Bangun Timbangan  Digital  Dengan  Kapasitas 20Kg Berbasis Microcontroller ATMega8535 ” Siregar, A.L. 2013. Modul Teknologi Pengolahan  2 .  Bekasi  :  Politeknik
Kelapa Sawit Citra Widya Edukasi.
Tantowi.  D.,  dan  Kurnia  Y.  “ Simulasi  Sistem Keamanan Kendaraan Roda Dua Dengan Smartphone dan GPS
Menggunakan Arduino ”, Vol. 1