## ALAT UKUR KADAR AIR DALAM BIJI-BIJIAN BERBASIS ARDUINO UNO
Oleh: Bangun Krishna 1 , Adi Wisaksono 2 , Galang Surya Kusuma 3 , Iqbal Naufaldhi 4
Prodi Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Semarang Jl. Prof. H. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang, 50275 E-mail :  bangunpolines@gmail.com 1 ,  adiwisaksono@gmail.com 2 ,hayoward@gmail.com 3 , inaufaldhi@gmail.com 4

## Abstrak
Alat Ukur Kadar Air Dalam Biji-Bijian adalah alat yang dapat mengukur presentase kadar air pada biji- bijian.  Tujuan  perancangan  ini  untuk  mengetahui  seberapa  banyak  kadar  air  yang  terkandung  dalam biji-bijian  dimana  hal  ini  sangat  penting  untuk  menentukan  kelayakan  biji-bijian  apakah  busuk  atau tidak. Sehingga dapat diketahui seberapa besar presentase kadar airnya, juga memiliki led RGB sebagai indicator  untuk  kondisi  biji-bijian.  Alat  ukur  ini  menggunakan  batere  yang  dapat  di  isi  ulang  sehingga akan  menghemat  biaya  dan  mudah  dalam  pengoperasiannya.  Alat  ini  mengunakan  mikrokontroler Arduino  UNO  R3  unuk  mengendalikan  masukan  dan  keluaran.  Sistem  ini  menggunakan  Sensor  YL-69 untuk  mendeteksi  kadar  air  dalam  biji-bijian.  Sistem  ini  juga  menggunakan  Sensor  DHT11  untuk mendeteksi suhu dan kelembapan ruangan yang memrpengaruhi pengukuran kadar air pada biji-bijian. Kadar  air  adalah  merupakan  perbedaan  berat  sebelum  pemanasan  dan  sesudah  pemanasan  pada  saat dilakukan  proses  pemanasan  sehingga  hasil  pengeringannya  bisa  berhasil.  Kemudian  keluaranya  yaitu LCD  berfungsi  sebagai  penampil  menu,  presentase  kadar  air  pada  biji-bijian,  dan  temperature  dan kelembapan ruangan.
Kata kunci : Arduino, Biji-bijian, Kadar Air, Suhu, Kelembapan, Sensor YL-69, dan Sensor DHT11.

## Abstract
Measuring Water Content in Grains is a tool that can measure the percentage of water content in grains. The purpose of this design is to find out how much moisture is contained in the grain where this is very important to determine the suitability of the grain whether it is rotten or not. So that it can be seen how big the percentage of water content is, it also has an RGB LED as an indicator for the condition of the grain.  This  measuring  instrument  uses  a  rechargeable  battery  so  that  it  will  save  costs  and  is  easy  to operate. This tool uses Arduino UNO R3 microcontroller to control input and output. This system uses the YL-69 Sensor to detect the moisture content in the grain. This system also uses a DHT11 Sensor to detect room  temperature  and  humidity  which  affects  the  measurement  of  moisture  content  in  grains.  Moisture content is the difference in weight before heating and after heating during the heating process so that the drying  results  can  be  successful.  Then  the  output  is  that  the  LCD  functions  as  a  menu  viewer,  the percentage of water content in grains, and the temperature and humidity of the room.
Keywords :  Arduino,  Grains,  Moisture  Content,  Temperature,  Humidity,  YL-69  Sensor,  and  DHT11 Sensor.
1. Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
Dalam  sebuah  biji  selalu  terdapat kadar  air,  sebelum  pada  akhirnya  dapat dikonsumsi.  Namun  kadar  air  pada  biji- bijian  tertentu  tidak  dapat  diukur  dengan tepat.  Ini  adalah  sebuah  hal  yang  sangat umum  di  petani,  biasa  dalam  masyarakat baik  menggunakan  alat  ukur  kadar  air, tidak  dapat  secara  rinci  menunjukkan  hasil
yang  baik.  Menggunakan  Sensor  DHT11 sebagai  sensor  adalah  alternatif  yang  tepat karena dapat menghitung suhu dan kelembapan  udara  sehingga  menghasilkan nilai muncul yang akurat.
Dengan memanfaatkan Arduino, diharapkan dapat membantu menyelesaikan masalah tersebut. Arduino dapat dibayangkan seperti sebuah personal komputer konvensional (konfigurasi
ALAT UKUR ………………………………………………………  Bangun 1 , Adi 2 , Galang 3 , Iqbal 4
internal  pada  Arduino  mirip  sekali  dengan konfigurasi internal pada
personal komputer).
Pada sistem ini alat pengukur kadar air pada biji-bijian dapat lebih tepat memunculkan  nilai  karena  menggunakan sensor  DHT11  yang  dapat  mengukur kelembapan dan suhu suatu ruangan, selain itu  kadar  air  pada  biji-bijian  dipengaruhi oleh  suhu  dan  kelembapan  pada  suatu ruangan.
Berdasarkan  kondisi  di  atas,  maka dibuatlah  alat  yang  dapat  memberikan solusi  lebih  tepat  dengan  merancang  alat untuk
Penelitian  dengan  judul  “Alat  Ukur Kadar  Air  pada  Biji-bijian  Berbasis Arduino”  dan  akan  bekerja  sesuai  waktu yang  ditentukan  dan        akan  membuka otomatis pintu tersebut.

## 1.2 Manfaat
Manfaat  yang  akan  diperoleh  dari pembuatan alat dan Penelitian ini:
a. Dapat  belajar,  mengerti  dan  memahami pemrograman bahasa C pada Arduino
b. Dapat mempelajari mengenai fungsi dan manfaat  yang  dapat  dilakukan  oleh Arduino dan sensornya.
c. Dapat
mempermudah dalam pengoperasian  pengukuran  kadar  air pada  biji  baik  secara  manual  maupun otomatis dengan lebih akurat
d. Dapat  memberikan  data  dan  informasi yang tepat pada perhitungan kadar air.

## 1.3 Perumusan Masalah
Berdasarkan  latar  belakang  masalah yang  telah  diuraikan  sebelumnya,  maka dapat  dibuat  rumusan  masalah  sebagai berikut :
a. Bagaimana  perancangan  dan  realisasi dari sistem alat ukur kadar air pada biji- bijian?
b. Bagaimana  alur  pengoperasian  dan  cara alat ukur kadar air pada biji-bijian?
c. Bagaimana  program  pada  “Alat  Ukur Kadar  Air  pada  Biji-bijian  Berbasis Arduino” ?
d. Bagaimana  sistem  alat  ukur  kadar  air
pada  biji-bijian berbasis Arduino?

## 1.4 Batasan Masalah
Dalam  pembuatan  alat  ini  penulis akan  membuat  batasan  permasalahan  agar tidak  menyimpang  dari  spesifikasi  dan kemampuan alat yang kami buat. Pembatasan masalah tersebut adalah :
a. Seberapa  keakuratan  hasil  dari  alat  ukur ini dibandingkan       dengan    alat  ukur yang sudah ada.
b. Alat  ini  tidak  menggunakan  sistem pemanas biji atau sistem lain yang sudah tersedia  pada  alat  ukur  lain  dikarenakan alat  ukur  ini  hanya  rancang  bangun (prototype)  unutk  membuat  alat  ukur dengan  komponen  utama  yang  berbeda (sensor,  dan  lain-lain)  dan  belum mengutamakan sistem tambahan.
c. Alat  yang  akan  dibuat  berbeda  dengan alat yang sudah ada, karena menggunakan  sensor  DHT11  yang difungsikan  sebagai  pengukur  suhu  dan kelembapan ruangan, yang mempengaruhi  seberapa  besar  kadar  air pada  biji,  sehingga  diharapkan  dapat  lebih akurat dari alat yang sudah ada.
d. Sensor  pada  alat  ukur  ini  yaitu  sensor YL-69  hanya  bisa  membaca  biji  yang basah.

## 2. Tinjauan Pustaka
Untuk mengetahui berbagai komponen dan  peralatan  yang  dibutuhkan,  maka disusunlah  tinjauan  pustaka  sebagai  acuan dalam merancang dan membuat alat.

## 2.1 Kelembaban
Kelembaban  merupakan  suatu  tingkat keadaan  lingkungan  udara  basah  yang disebabkan  oleh  adanya  uap  air.  Tingkat kejenuhan sangat dipengaruhi oleh temperatur. Grafik tingkat  kejenuhan tekanan  uap  air  terhadap  temperatur diperlihatkan pada Gambar 2.1.
Gambar 2.1 Grafik Tingkat Kejenuhan Uap Air Terhadap Temperatur
Jika  tekanan  uap  parsial  sama  dengan tekanan  uap  air  yang  jenuh  maka  akan terjadi pemadatan. Secara matematis kelembaban  relative  (RH)  didefinisikan sebagai  prosentase  perbandingan  antara tekanan uap  air parsial dengan tekanan uap air  jenuh.  Kelembaban  dapat  diartikan dalam  beberapa  cara.  Relative  Humidity secara  umum  mampu  mewakili  pengertian kelembaban.  Untuk  mengerti  Relative Humidity  pertama  harus diketahui  Absolut Humidity.  Absolut  Humidity  merupakan jumlah  uap  air  pada  volume  udara  tertentu yang  dipengaruhi  oleh  temperatur  dan tekanan.

## 2.2 Kadar Air
Kadar air adalah perbedaan berat bahan sebelum dan sesudah dilakukan pemanasan. Setiap  bahan  bila  diletakan  dalam  udara terbuka  kadar  airnya  akan  mencapai keseimbangan  dengan  kelembaban  udara disekitarnya. Kadar air ini disebut kadar air seimbang.  Setiap  kelembaban  tertentu akan menghasilkan  kadar  air  seimbang  tertentu pula.  Hubungan  antara  kadar  air  seimbang dengan kelembaban relatif.
AW = 𝐸𝑅𝐻
100
Keterangan AW    = Aktifitas Air
ERH = Kelembaban Relatif.
Bila  diketahui  kurva  hubungan  antara
kadar  air  seimbang  dengan  kelembaban relatif pada hakikatnya dapat menggambarkan  pula  hubungan  antara kadar  air.  Kurva  sering  disebut  kurva Iosterm Sorpsi Lembab (ISL). Setiap bahan mempunyai  ISL  yang  berbeda  dengan bahan  lainnya.  Pada  kurva  tersebut  dapat diketahui  bahwa  kadar  air  yang  sama belum  tentu  memberikan  AW  yang  sama tergantung  macam  bahannya.  Pada  kadar air  yang  tinggi  belum  tentu  memberikan AW  yang  tinggi  bila  bahannya  berbeda. Hal  ini  dikarenakan  mungkin  bahaan  yang satu  disusun  oleh  bahan  yang  dapat mengikat  air  sehingga  air  bebas  relatif menjadi  lebih  kecil  dan  akibatnya  bahan jenis  ini  mempunyai  AW  yang  rendah. Kurva  Iosterm  Lembab  (ISL)  dapat  dilihat pada Gambar 2.2.
Gambar 2.2 Kurva Iosterm Lembab (ISL)
Menurut  SNI,  kadar  air  yang  baik untuk  dikonsumsi  yaitu,  untuk  beras dengan  kualitas  premium  maksimal  14%, untuk  beras  dengan  kualitas  medium  1 maksimal  14%,  medium  2 maksimal 14%, dan  medium  3  maksimal  15%.  Untuk gandum  maksimal  12.5%.  Untuk  biji jagung kecil dan besar maksimal 14%.

## 2.3 Arduino Uno R3
Arduino  Uno  R3  adalah  sebuah  papan mikrokontroler  yang  berbasis  pada  IC ATmega328.  Arduino  Uno  memiliki  14 buah pin input digital yang dapat digunakan sebagai  masukan  ataupun  luaran.  Dari  14 buah  pin  tersebut,  6  buah  pin  diantaranya dapat  digunakan  sebagai  luaran  Pulse Width Modulation (PWM), dan memiliki 6 buah  pin  masukan  analog, sebuah  osilator
ALAT UKUR ………………………………………………………  Bangun 1 , Adi 2 , Galang 3 , Iqbal 4
kristal  16  MHz,  sebuah  konektor  female untuk  koneksi  USB,  jack  power,  ICSP header,  dan  sebuah  tombol  reset.  Seperti pada Gambar 2.3.
Gambar  2.3  Arduino  Uno  R3  Tampak Atas Seperti dilihat pada Gambar
2.3keypad  4x4  mempunyai  16 push button atau switch yaitu  mulai  dari  SW1-SW16. Masing-  masing  dari  push  button  SW1- SW16  merepresentasikan  angka dan  huruf yang ditekan. Misalnya angka 1 direpresentasikan  oleh  push  button  SW1, angka  2  push  button  S2,  angka  3  push button SW3, dan huruf A direpresentasikan oleh  push  button  SW4,  dan  seterusnya. Keypad 4x4  bisa  diartikan  juga  sebagai keypad 4  baris  dan  4  kolom,  karena pengertian keypad 4  baris  dan  4  kolom nantinya berguna untuk melakukan scanning pada setiap tombol-tombol keypad yang ditekan.
1) Daya (Power) Arduino  Uno  R3  dapat  diaktifkan melalui  koneksi  USB  atau  dengan  catu daya  eksternal.  Sumber  daya  eksternal (non-USB) menggunakan  adaptor  AC- DC  atau  baterai.  Adaptor  dapat dihubungkan dengan mencolokkan yang  bagian  tengahnya  terminal  positif ke  ke jack sumber  tegangan  pada papan.  Jika  tegangan  berasal  dari baterai  dapat  langsung  dihubungkan melalui  header  pin  Gnd  dan  pin  Vin dari konektor POWER.
Papan Arduino Uno R3 dapat beroperasi dengan pasokan daya eksternal  6  Volt  sampai  20  volt.  Jika diberi  tegangan  kurang  dari  7  Volt maka,  pin  5  Volt  mungkin  akan menghasilkan  tegangan  kurang  dari  5 Volt  dan  ini  akan  membuat  papan
menjadi  tidak  stabil.  Jika  sumber tegangan  menggunakan  lebih  dari  12 Volt, regulator tegangan akan mengalami  panas  berlebihan  dan  bisa merusak papan. Rentang sumber tegangan yang dianjurkan adalah 7 Volt sampai 12 Volt. Pin  tegangan  yang  tersedia  pada  papan Arduino adalah sebagai berikut: a. VIN:  Adalah input tegangan  untuk papan  Arduino  ketika  menggunakan sumber daya eksternal (sebagai
„saingan‟  tegangan  5  Volt  dari koneksi  USB  atau  sumber  daya  ter-
regulator lainnya).
b. Anda  dapat  memberikan  tegangan melalui  pin  ini,  atau  jika  memasok tegangan  untuk  papan  melalui  jack power, kita bisa mengakses
/mengambil tegangan melalui pin ini.
c. 5V:  Sebuah  pin  yang  mengeluarkan tegangan  ter- regulator 5  Volt,  dari pin  ini  tegangan  sudah  diatur  (ter- regulator ) dari regulator yang tersedia ( built-in ) pada papan. Arduino  dapat  diaktifkan  dengan sumber  daya  baik  berasal  dari jack power DC (7-12 Volt), konektor USB
(5 Volt), atau pin VIN pada board (7-
12  Volt).  Memberikan  tegangan melalui  pin  5V  atau  3,3V  secara langsung  tanpa  melewati regulator dapat merusak papan Arduino.
d. 3V3:  Sebuah  pin  yang  menghasilkan tegangan  3,3  Volt.  Tegangan  ini dihasilkan oleh regulator yang terdapat pada papan ( on-board ). Arus maksimum  yang  dihasilkan  adalah 50 mA.
e. GND: Pin Ground
2) Memori Arduino  Uno  R3  memiliki  32  KB flash memory untuk menyimpan kode (0,5 KB digunakan  untuk bootloader ),  2  KB SRAM dan 1 KB EEPROM (yang dapat dibaca  dan  ditulis  dengan  perpustakaan EEPROM).
3) Input dan Output
Masing-masing dari 13 digital pin dan 6
analog  pin  pada  Arduino  Uno  R3  dapat digunakan  sebagai  input  atau  output,
menggunakan fungsi pinMode() , digitalWrite() , dan digitalRead().
Arduino  Uno  R3  beroperasi  pada tegangan  5  volt.  Setiap  pin  dapat memberikan atau menerima arus maksimum 40 mA dan memiliki resistor pull-up  internal  (yang  terputus  secara default)  sebesar  20  –  50  kilo  ohms. Selain  itu,  bebrapa  pin  memiliki  fungsi khusus :
a. Serial  :  Port  Serial  :  Pin  0  (RX)  dan Pin 1 (TX). Pin Rx di gunakan untuk menerima  data  serial  TTL  dan  Pin (Tx) untuk mengirim data serial TTL
b. PWM 5 buah : 3,5,6,7,10, dan 11. Pin –  pin  tersebut  dapat  di  gunakan sebagai Output PWM 8 bit.
c. I2C  :  Pin  16  (SDA)  dan  Pin  17 (SCL). Komunikasi
I2C menggunakan wire library.

## 2.4 Sensor YL-69
Sensor  YL-69  adalah  sensor  yang digunakan  untuk  mengukur  kadar  air didalam  tanah,  atau  juga  bisa  untuk mendeteksi cuaca yang  terjadi  hari  kemarin dan  hari  ini  melalui  media  tanah.  Prinsip kerja sensor ini sangat sederhana, yaitu ada dua buah lempengan yang mana jika kedua buah  lempengan  terkena  media  penghantar maka  elektron  akan  berpindah  dari  kutub positif  (+)  ke  kutub  negatif  (–)  sehingga terjadilah  arus  yang  akan  menimbulkan tegangan. Pergerakan elektron dimanfaatkan untuk  mendeteksi  apakah  ada  air  pada media  percobaan  ataukah  tidak,  jika  media basah berarti tanah media tersebut mengandung aliran  penghantar, namun jika kering,  maka  tidak  mengandung  media penghantar  elektron.  Seperti  pada  Gambar 2.4.

## Gambar 2.4 Sensor YL-69

## 2.5 Sensor DHT11
DHT11  merupakan  sebuah  sensor digital  yang  digunakan  untuk  mengukur suhu  dan  kelembaban  udara.  Sensor  ini memiliki tingkat stabilitas yang sangat baik. Fitur kalibrasi yang terdapat pada sensor ini juga  sangat  akurat.  Dinilai  dari  respon, pembacaan data yang cepat dan kemampuan anti-interface , sensor ini merupakan  sensor  yang  memiliki  kualitas terbaik.  Di  dalam  modul  sensor  terdapat mikrokontroler  8  bit  dengan  performa tinggi. Setiap sensor DHT-11 dikalibrasi  di laboratorium  kalibrasi  kelembaban  yang sangat  akurat.  Sensor  tersebut  banyak digunakan pada aplikasi-aplikasi pengukuran  suhu  dan  kelembaban  karena memiliki  transmisi  sinyal  hingga  20  meter dengan  ukuran  yang  kecil.  Rentang  jarak pengukuran untuk  pengukuran  kelembaban adalah  20-90%  RH  dengan  akurasi  ±  5% RH  sedangkan  untuk  rentang  pengukuran suhu  adalah  0-50°C  dengan  akurasi  ±  2°C. Seperti pada Gambar 2.5.
(a)
(b)
Gambar 2.5 (a) Simbol (b) Bentuk Sensor DHT11
ALAT UKUR ………………………………………………………  Bangun 1 , Adi 2 , Galang 3 , Iqbal 4
2.6 LCD ( Liquid Crystal Display) Liquid Crystal Display (LCD)
merupakan salah satu komponen elektronika yang berfungsi sebagai tampilan suatu data, baik  karakter,  huruf  ataupun  grafik  (Hariri 2018). Selain  itu  LCD  juga  merupakan suatu jenis display elektronik yang dibentuk  dengan  teknologi  CMOS logic yang  bekerja  dengan  tidak  menghasilkan cahaya  akan  tetapi  dapat  memantulkan cahaya yang berada disekelilingnya terhadap  front-lit  atau  mentransmisikan cahaya dari back-lit .
Dalam modul
LCD terdapat microcontroller  yang  berfungsi  sebagai pengendali ampilan karakter LCD. Microntroller  pada  suatu  LCD  dilengkapi dengan  memori  dan  register.  Memori  yang digunakan  microcontroler  internal  LCD adalah :
a. DDRAM (Display Data Random Access Memory) merupakan  memori  tempat karakter yang akan ditampilkan berada.
b. CGRAM (Character Generator Random Access  Memory) merupakan  memori untuk  menggambarkan  pola  sebuah karakter  dimana  bentuk  dari  karakter dapat diubah-ubah sesuai dengan keinginan.
c. CGROM (Character  Generator  Read Only Memory) merupakan memori untuk menggambarkan  pola  sebuah  karakter. Pola  tersebut  merupakan  karakter  dasar yang  sudah  ditentukan  secara  permanen oleh  pabrikan  pembuat  LCD  tersebut sehingga pengguna tinggal mangambilnya sesuai alamat memorinya dan  tidak  dapat  merubah  karakter dasar yang ada dalam CGROM.
d. Register  control yang  terdapat  dalam suatu LCD diantaranya adalah :
e. Register  perintah  yaitu  register  yang berisi perintah- perintah dari mikrokontroler ke panel LCD pada saat proses penulisan data atau tempat status dari  panel  LCD  dapat  dibaca  pada  saat pembacaan data.
f. Register  data  yaitu  register  untuk menuliskan atau membaca data dari atau ke  DDRAM.  Penulisan  data  pada
register  akan  menempatkan  data  tersebut ke  DDRAM  sesuai  dengan  alamat  yang telah diatur sebelumnya.
Pin,  kaki  atau  jalur  input  dan  kontrol dalam suatu LCD diantaranya adalah :
a. Pin data adalah jalur untuk memberikan data  karakter  yang  ingin  ditampilkan menggunakan  LCD  dapat  dihubungkan dengan  bus  data  dari  rangkaian  lain seperti  mikrokontroler  dengan  lebar data 8 bit.
b. Pin  RS (Register  Select) berfungsi sebagai indikator atau yang menentukan  jenis  data  yang  masuk, apakah  data  atau  perintah.  Logika  low menunjukan yang masuk adalah perintah, sedangkan logika high menunjukan data.
c. Pin  R/W (Read  Write) berfungsi sebagai  instruksi  pada  modul  jika  low tulis data, sedangkan high baca data.
d. Pin E (Enable) digunakan untuk memegang data baik masuk atau keluar.
Pin  VLCD  berfungsi  mengatur  kecerahan tampilan  (kontras).  Pin  ini  dihubungkan dengan  trimpot  5  Kohm,  jika  tidak digunakan dihubungkan ke ground, sedangkan  tegangan  catu  daya  ke  LCD sebesar 5 volt. Seperti pada Gambar 2.6.
Gambar 2.6 LCD (Liquid Crystal Display)

## 2.7 I2C Liquid Crystal Display (LCD)
I2C  LCD (Liquid  Crystal  Display) adalah  modul  LCD  yang  dikendalikan secara  serial  sinkron  dengan  protocol  I2C/ IIC (Inter  Intergrated  Circuit). Normalnya, modul  LD  dikendalikan  secara  paralel  baik untuk  jalur  data  maupun  kontrolnya. Namun, jalur ini akan memakan banyak pin di sisi kontroler seperti Arduino. Pada LCD 16x2  yang  dilengkapi  dengan  I2C/TWI sistem  komunikasi  hanya  memerlukan  4
kabel  yang  dihubungkan  dengan  pin Arduino.  Modul  I2C  ini  menggunakan chip IC  PCF8574  produk  dari  NXP  sebagai kontrolernya. IC ini adalah sebuah 8 bit I/O ekspander  untuk  IC  yang  pada  dasarnya adalah  sebuah shift  register. Seperti  pada Gambar 2.7.
Gambar 2.7 I2C LCD 16x2 Tampak Depan

## 2.8 LED RGB ( Light Emitting Diode Red Green Blue)
LED  RGB  (Light  Emitting  Diode  Red Green  Blue)  adalah  komponen  elektronika yang  dapat  memancarkan  cahaya  berisikan tiga  warna  LED  yang  terintegrasi  menjadi satu  lampu LED.  Mengandung  tiga  warna yaitu  merah,  hijau  dan  biru.  LED menyala ketika diberi tegangan maju. LED merupakan  keluarga  Dioda  yang  terbuat dari  bahan  semikonduktor.  Warna  –  warna cahaya  yang  dipancarkan  oleh  LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya.
LED  akan  memancarkan  cahaya  bila dialiri  tegangan  maju  (bias  forward)  dari Anoda menuju ke Katoda. LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga  menciptakan  junction  P  dan  N. Yang  dimaksud  dengan  proses  doping dalam  semikonduktor  adalah  proses  untuk menambahkan  ketidakmurnian  (impurity) pada  semikonduktor yang  murni  sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan.  Ketika  LED  dialiri  tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju  ke  Katoda  (K),  Kelebihan Elektron pada  N-Type  material  akan  berpindah  ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah  yang  bermuatan  positif  (P-Type material).  Saat  Elektron  berjumpa  dengan Hole akan melepaskan photon dan
memancarkan  cahaya  monokromatik  (satu warna).  LED  RGB  sendiri  memiliki kelebihan  yaitu  dapat  membuat  berbagai macam  warna  berdasarkan  kombinasi warna yang  menyala,  seperti  warna  merah menyala  100%,  hijau  0%.  dan  biru  100% maka  akan  menghasilkan  warna  magenta atau ungu. Seperti pada Gambar 2.8.
(a) (b)
Gambar 2.8 (a) Simbol (b) Bentuk LED RGB (Light Emitting Diode Red Green Blue)

## 2.9 Push Button
Push  button (saklar  tombol  tekan) adalah  tombol  yang  digunakan  untuk mengontrol  kondisi  on  atau  off  suatu rangkaian  listrik. Push  Buttton merupakan perangkat / saklar sederhana yang berfungsi untuk  menghubungkan  atau  memutuskan aliran arus listrik dengan sistem kerja tekan unlock  (tidak  mengunci).  Sistem  kerja unlock  berarti  saklar  akan  bekerja  sebagai device  penghubung  atau  pemutus  aliran arus  listrik  saat  tombol  ditekan,  dan  saat tombol tidak ditekan (dilepas), maka saklar akan kembali pada kondisi normal. Berdasarkan fungsi kerjanya yang menghubungkan  dan  memutuskan,  push button  switch  mempunyai  2  tipe  kontak yaitu  NC (Normally  Close) dan  NO (Normally Open).
a. NO (Normally  Open) ,  merupakan kontak terminal saat kondisi normalnya terbuka  (aliran  arus  listrik  tidak mengalir).  Dan  ketika  tombol  saklar ditekan,  kontak  yang  NO  ini  akan menjadi menutup (Close) dan mengalirkan  atau  menghubungkan  arus listrik.
b. NC (Normally  Close) ,  merupakan
ALAT UKUR ………………………………………………………  Bangun 1 , Adi 2 , Galang 3 , Iqbal 4
kontak terminal saat kondisi normalnya tertutup  (mengalirkan  arus  litrik).  Dan ketika  tombol  saklar  push  button ditekan,  kontak  NC  ini  akan  menjadi membuka  (Open),  sehingga  memutus aliran arus listrik. Kontak
NC
digunakan sebagai pemutus atau
mematikan  sistem  circuit (Push  Button Off). Seperti pada      Gambar 2.9.
(a)
(b)
Gambar 2.9 (a) Simbol (b) Bentuk Push

## Button

## 2.10 Baterai
Baterai  adalah  sebuah  sumber  energi yang  dapat  merubah  energi  kimia  yang disimpannya  menjadi  energy  listrik  yang dapat digunakan seperti perangkat elektronik. Hamper semua perangkat elektronik  yang  berbentuk  portable  seperti telepon  genggam,  laptop,  dan  mainan remote control menggunakan baterai sebagai  sumber  listriknya.  Dengan  adanya baterai, sehingga tidak perlu menyambungkan  kabel  listrik  ke  terminal untuk dapat mengaktifkan perangkat elektronik  sehingga  dapat  dengan  mudah dibawa kemana-mana. Setiap baterai terdiri dari terminal  positif  (Katoda)  dan  terminal negative  (Anoda)  serta  elektrolit  yang berfungsi  sebagai  penghantar.  Output  arus listrik dari  baterai  adalah  arus  searah  atau disebut  juga  dengan  arus  DC  (Direct Current).  Pada  umumnya,  baterai  terdiri dari  dua  jenis  utama  yakni  baterai  primer sekali  pakai  (single  use)  dan  baterai sekunder yang dapat diisi ulang (rechargeable battery). Baterai yang diperlukan  pada  Penelitian  adalah  baterai yang  dapat  diisi  ulang  (rechargeable). Baterai yang digunakan pada Penelitian ini
adalah baterai Li-Ion 18650.
Gambar 2.10 (a) Simbol, (b) Bentuk baterai Rechargeable.
Baterai  18650  adalah  jenis  baterai  yang dapat di cas ulang (rechargeable). Kebanyakan  perangkat  elektronik  portabel yang membutuhkan  tenaga  besar  dan  tahan lama dipastikan menggunakan baterai18650 Nama  baterai18650,  merujuk  pada  ukuran fisiknya  yang  berbentuk silinder. Angka 18 untuk diameter baterai18 mm dan angka 650 untuk  ukuran  tinggi  baterai,  65,0  mm. Angka  “0”  dibelakang  koma  merujuk  pada toleransi  tinggi  total  bateraiberdasarkan jenis produk baterai 18650 tersebut. Seperti: a. Terdapat  rangkaian  proteksi  atau  tidak ,jika  terdapat  rangkaian  proteksi,  baterai sedikit akan lebih panjang.
b. Kutub  positif  bateraidari  jenis  flattop  di mana  kutub  positif  bateraidatar  hampir ratadengan  body-nya  atau  kutub  positif yang  terdapat  tonjolan  kecil  seperti baterai ukuran AA  atau AAA.
Secara  umum  baterai18650  dibuat  dari bahan kimia Lithium- ion dengan campuran bahan kimia lainnya tergantung produsennya  seperti,  Cobalt,  Mangan  dan sebagainya.  Seperti  diketahui,  baterai  yang berbahan  kimia  Lithium  juga  banyak digunakan  di  perangkat  handphone  dan tablet.
Kelebihan  baterai  berbahan  Lithium dapat  memiliki  kapasitas  penyimpanan tenaga  yang  besar  dan  tidak  memiliki Memory  Effect.  Kekurangan  baterai  ini yaitu  mudah  terbakar  jika  tidak  digunakan dengan  baik.  Tegangan  kerja  baterai18650 adalah 3,7 Volt. Maksimum dapat di cas 4,2 Volt  dan  baterai  kosong  pada  3,0  Volt. Dan  secara  umum  diketahui  bateraiini maksimal  meiliki  kapasitas  3600  mAH. Ada  pula  yang  3400  mAH,  2500  mAH, 2200  mAH,  1500  mAH  dan  sebagainya. Sebagai  contoh  baterai  18650  dengan kapasitas  3000  mAH.  Ini  artinya,  baterai tersebut  dapat  menyuplai  arus  listrik  3000 mA (3 Ampere) selama satu jam.

## 3. Kegiatan Pelaksanaan

## 3.1 Perancangan Sistem
Gambar 3.1 Diagram Blok
Seperti  yang  terlihat  pada  diagram blok  yang  ditunjukan  pada  Gambar  3.1, setiap  blok  memiliki  fungsi  masing  – masing. Berikut merupakan penjelasan dari tiap blok rangkaian dari alat yang dibuat:
1) Masukan
a. Pendeteksi Kadar Air Pada alat ini Sensor YL-69 menerima  resistansi  pada  biji  yang diukur  untuk  mengetahui  kadar  air pada biji, basah kering atau lembap.
b. Pendeteksi Suhu Ruangan Pada  alat  ini,  Sensor  DHT11 mengukur  suhu  ruangan  yang  ada pada tempat
pengukuran kelembapan  biji  tersebut,  karena suhu ruangan mempengaruhi tingkat kadar air pada biji.
c. Pemilih Menu Pada alat ini pemilih menu, menggunakan push  button untuk
memilih menu biji yang akan diukur kadar airnya.
d. Push Button Power
Pada alat ini push button digunakan untuk  menghidupkan  alat,  yang mendapat  supply  dari sumber  listrik yaitu baterai
2) Pemroses
a. Pemroses 1 Pemroses  1  pada  alat  ini  digunakan sebagai  pemroses  sistem  kadar  air pada biji, suhu ruangan dan memproses menu yang dipilih.
3) Keluaran
a. Penampil  Kadar  Air,  Suhu  dan Menu.
Pada alat ini LCD menjadi penampil jumlah  hasil  yang telah  didapatkan dan  diproses,  baik  suhu  ruangan,
kadar  air  pada  biji,  maupun  menu yang dipilih oleh pengguna. b. Indikator Kadar Air Pada  alat  ini  LED  menyala  sesuai dengan  tingkat  kadar air  pada  biji, mulai  dari  kering  hingga  basah, serta menyala warna yang berbeda- beda  pada  tingkat  basah,  lembap dan kering. 4) Catu Daya
Pada  alat  ini  menggunakan  catu  daya untuk men supply alat.

## 3.2 Cara Kerja Keseluruhan Alat
Pada  Alat  Ukur  Kadar  Air  pada  Biji- bijian  berbasis  Arduino  menggunakan sensor  YL-69  yang  digunakan  untuk mengukur  kadar  air  pada  biji  dengan menghitung  resistansi  yang  ada  pada kumpulan biji yang akan diukur, kemudian, menggunakan  sensor  DHT  11  yang memiliki  fungsi  sebagai  pendeteksi  dan pengukur  suhu  pada  ruangan  tempat pengukuran  biji,  agar  lebih  mendapatkan nilai yang tepat saat kadar air pada biji nanti akan  diukur.  Pilihan  tersebut  ditampilkan oleh  LCD  2  X  16.  Kemudian,  seteleah memilih  menu  dan  jenis  biji  yang  akan diukur,  masukkan  garpu  pada  biji  yang basah,  lembap  dan  kering.  LCD  2  X  16 akan  menampilkan  persentase  hasil  kadar
ALAT UKUR ………………………………………………………  Bangun 1 , Adi 2 , Galang 3 , Iqbal 4
air  pada  biji  dan  suhu  yang  ada  pada ruangan  pengukuran.  LED  RGB  akan memberikan
pemberitahuan dengan mengeluarkan  warna  sesuai  dengan  sistem dan  program  yang  telah  dimasukkan  yaitu, akan menyala hijau ketika biji dalm keadaan kering,  menyala  kuning,  apabila  biji  dalam keadaan  lembap,  dan  menyala  merah  saat biji  dalam  keadaan  basah.  Untuk  sumber daya  menggunakan  sumber  listrik  DC  12V yang didapatkan dari baterai, yang langsung masuk  pada  inputan  7~12V  pada  Arduino Uno  R3.  Sensor  YL-69,  dan  DHT11 mendapatkan  sumber  tegangan,  tidak  dari baterai melainkan didapat dari Arduino Uno R3  sebesar  5V.    Terdapat  modul  dibawah alat  yang  dapat  digunakan  sebagai  tempat rechargeable  baterai,  dengan  menggunakan adapter 5V dengan besar arus 2,1A.

## 3.3 Pembuatan Perangkat Keras
Desain  Bentuk  fisik  Alat  Ukur  Kadar  Air pada  Biji-bijian  berbasis  Arduino  ini memiliki  dimensi  18,5  X  11,5  X  7  cm. Penghubung  alat  ukur  berbentuk  boks tersambung  dengan  garpu  yang  dibuat dengan  menggunakan  jack  audio  3,5mm. Berikut gambar – gambar desain dari Alat Ukur  Kadar  Air  pada  Biji-bijian  berbasis Arduino. Seperti pada Gambar 3.2.
Gambar 3.2 Desain kotak alat ukur tampak depan
Gambar 3.3 Desain kotak alat ukur tampak belakang
Gambar 3.4 Desain kotak alat ukur tampak samping kanan
Gambar 3.5 Desain kotak alat ukur tampak samping kiri Gambar 3.6 Desain kotak alat ukur tampak atas
Gambar 3.7 Desain kotak alat ukur
tampak bawah 3.4 Tahap Pengujian/Pengukuran Pengukuran dilakukan untuk mengetahui kemampuan kerja alat. Pengukuran dilakukan agar kemampuan alat sesuai dengan target.  Pengukuran  dilakukan
dengan  menggunakan  multimeter.  Pada pengukuran  akan  dihasilkan  data  hasil pengukuran.  Selajutnya,  hasil  pengukuran dianalisis  agar  dapat diketahui  apakah  alat dapat bekerja dengan kemampuan baik atau tidak.
a. Hasil  Pengukuran  Tegangan  pada
LCD

## Tabel 3.1 Hasil Pengukuran Tegangan LCD
No. Kondisi Pengukuran Tegangan 1 LCD Aktif 4,97 V 2 LCD Tidak Aktif 0V b. Hasil  Pengukuran  Tegangan  Sensor DHT11 Tabel 3.2 Hasil Pengukran Tegangan DHT11 No. Kondisi Pengukuran Tegangan 1 DHT11 Aktif 4,97 V 2 DHT11 Tidak Aktif 0V c. Hasil Pengukuran Tegangan Keluaran Sensor YL-69 Tabel 3.3 Hasil Pengukuran Tegangan

## Keluaran Sensor YL-69
No.  Kondisi Pengukuran Tegangan 1 YL-69 Aktif 4,8 V 2 YL-69 Tidak Aktif
0 V
d. Hasil  Pengukuran  Sumber  Baterai ke Arduino
Tabel 3.4 Hasil Pengukuran Sumber Baterai
ke Arduino
No. Kondisi Tegangan Kerja (V) 1. Push Button On 11,75 V 2. Push Button Off 0V
3.5 Hasil Pengujian Alat Ukur Kadar Air pada  Biji-bijian  Berbasis  Arduino dengan Alat Ukur yang sudah ada
Hasil  Pengujian  Alat  Ukur  Kadar  Air pada  Biji-bijian  Berbasis  Arduino  dengan alat ukur yang sudah ada dapat dilihat pada Tabel 3.5 hingga Tabel 3.9.
Tabel  3.5  Hasil  Pengukuran  Pengujian Alat  Ukur  Kadar  Air  pada  Biji  Beras dengan alat ukur yang sudah ada.
Tabel 3.5 Hasil Pengukuran Pengujian Alat Ukur Kadar Air pada Biji Beras dengan alat ukur yang sudah ada.
Tabel 3.6 Hasil Pengukuran Pengujian Alat Ukur Kadar Air pada Biji Gandum dengan alat ukur yang sudah ada.
Tabel 3.7 Hasil Pengukuran Pengujian Alat Ukur Kadar Air pada Biji Jagung Kecil dengan alat ukur yang sudah ada.
ALAT UKUR ………………………………………………………  Bangun 1 , Adi 2 , Galang 3 , Iqbal 4
Tabel 3.8 Hasil Pengukuran Pengujian Alat Ukur Kadar Air pada Biji Jagung Kecil dengan alat ukur yang sudah ada.
Tabel 3.9 Hasil Pengukuran dari DHT11 dengan Termometer.

## 3.5  Spesifikasi Alat
Berikut ini spesifikasi Alat Ukur Kadar Air dalam Biji – Bijian Berbasis Arduino Uno:
a. Nama Alat  :  “Alat  Ukur  Kadar  Air dalam Biji-bijian Berbasis Arduino Uno”
b. Mikrokontroller :    ATMega  328  pada board Arduino Uno R3
c. Catu Daya DC
:      +12Volt      DC/5A dan   +9Volt DC/5A
d. Pemrograman
:  Pemrograman  IDE
Arduino
e. Bahasa Pemograman : Bahasa C
f. Bahan Kotak
: Plastik
g. Ukuran : 18,5cm x 11,5cm x 7cm
Gambar 3.8 Alat Ukur Kadar Air pada Biji- bijian Berbasis Arduino Tampak Depan
Gambar 3.9 Alat Ukur Kadar Air pada Biji- bijian Berbasis Arduino Tampak Belakang
Gambar 3.10 Alat Ukur Kadar Air pada Biji-bijian Berbasis Arduino Tampak Samping Kanan
Gambar 3.11 Alat Ukur Kadar Air pada Biji-bijian Berbasis Arduino Tampak Samping Kiri
Gambar 3.12 Alat Ukur Kadar Air pada Biji-bijian Berbasis Arduino Tampak Atas
Gambar 3.13 Alat Ukur Kadar Air pada
Biji-bijian Berbasis Arduino Tampak Bawah
Gambar 3.14 Garpu Ukur Tampak Depan

## 4.  Analisis  Hasil  Kerja  Alat  Dan Pembahasan
4.1  Analisis Hasil Kerja Alat
Pada pengukuran tegangan asensor YL- 69  didapat  bahwa  saat  keadaan  aktif membutuhkan tegangan 4,80V. Pengukuran kedua  yaitu,  pengukuran  tegangan  pada sensor  DHT11  didapat bahwa  saat  keadaan aktif membutuhkan tegangan 4,97V. Pengukuran ketiga yaitu pengukuran tegangan  LCD  didapat bahwa  saat  keadaan
aktif membutuhkan tegangan 4,97V.
Pengukuran  keempat  yaitu  pengukuran tegangan LED RGB membutuhkan tegangan 4,97V saat aktif.
Pada  pengujian  dilakukan  pengujian garpu  yang  terhubung  denan  sensor  YL-69 terhadap  biji-bijian  sebagai  deteksi  kadar air  pada  biji-bijian  didapat  apabila  sensor YL-69 menangkap kadar air pada biji-bijian sebesar  1%-12%  maka  LED  akan  menyala warna  hijau  yang  menandakan  biji  dalam kondisi  aman  atau  tidak  membusuk. Apabila  kadar  air  pada  biji-  bijian  sebesar 13%-18% maka LED akan menyala oranye yang  menandakan  jumlah  kadar  air  pada biji-bijian dapat mengakibatkan pembusukan  atau  biji  mungkin  saja  dapat busuk.  Apabila  kadar  air  pada  biji-bijian sebesar 19%-36% maka LED akan berwarna  merah  yang  menandakan  kadar air  pada  biji-bijian  terlalu  banyak  hingga membuat  biji  tidak  dapat  terhindar  dari pembusukan atau biji-bijian sudah busuk.

## 4.2  Pembahasan
Berdasarkan  pengukuran,  pengujian dan analisis data maka Alat Ukur Kadar Air Pada  Biji-Bijian  dapat  bekerja  sesuai dengan semesinya. Pada pengukuran didapat  bahwa  Sensor  YL-69,  Sensor DHT11,  LCD,  dan  LED  RGB  dapat berkerja  dengan  baik.  Selanjutnya,  pada pengujian  sensor  YL-69  didapat  bahwa sensor bekerja dengan baik dan menujukkan  hasil  presentase  dengan  benar sesuai  dari  perhitungan  yang  dilakukan dengan  acuan  alat  pengukur  kadar  air  yang digunakan  sebagai  alat  pengkalibrasian. Kemudian,  pada  pengujian  sensor  DHT11 didapat  bahwa  sensor  bekerja  dengan  baik sebagai  pendeteksi  suhu  ruangan  dimana suhu  juga  berpengaruh  dalam  mengukur kadar  air  pada  biji-bijian.  Selanjutnya, pengujian  LED  RGB  didapat  bahwa keluaran  tersebut  bekerja  dengan  baik sebagai  indikasi  kondisi  biji-bijian  apakah busuk  atau  tidak  melalui  warna  sesuai dengan  presantease  kadar  air  pada  biji- bijian dimana warna hijau artinya biji tidak akan busuk, lalu warna oranye artinya kadar
ALAT UKUR ………………………………………………………  Bangun 1 , Adi 2 , Galang 3 , Iqbal 4
air pada biji mungkin saja dapat menyebabkan  pembusukan,  lalu  warna merah  artinya  pembusukan  pada  biji  idak dapat  dihindari.  Selanjutnya,  pengujian tombol mode didapat bahwa tombol bekerja dengan  baik  saat  penggantian  mode  biji- bijian.

## 5.  Kesimpulan

## Dari pelaksanaan Penelitian “Alat Ukur
Kadar  Air  Pada  Biji-  Bijian”,  dapat disimpulkan sebagai berikut: a.  Alat  ukur  ini  tidak  hanya  menunjukkan presantase kadar air pada biji-bijian saja, tetapi  juga  memiliki  LED  RGB  sebagai indikasi kondisi biji-bijian.
b.  Alat  ukur  ini  juga  memiliki  sensor DHT11  untuk  mendeteksi  suhu  ruangan dimana  pengguna  alat  dapat  mengetahui seberapa  suhu  yang  mempengaruhi presantase kadar air.
c.  Alat ukur ini tidak banyak menggunakan tombol,  hanya  satu  tombol  untuk mengganti mode biji-bijian.
d.  Alat ukur ini tidak memerlukan penggantian  baterai  secara  berkala  atau dalam jangka  waktu  yang  sedikit karena menggunakan  baterai  yang  dapat  diisi ulang.

## DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2016. “Portable Arduino Temp/Humidity Sensor with LCD”. https://create.arduino.cc/projecthub/T
hothLoki/por  table-      arduino-temp- humidity-sensor-with-lcd-
a750f4.
Diakses pada 7 Juli 2019. C.  Jennifer.  2015.  "Intro  to  Soldering  & Debouncing".
https://www.hackster.io/jenniferchen/ intro-to- soldering-debouncing-
9ce1cf. Diakses pada 29 Juli 2019.
G. Alex. 2016.  “Code  Magic  for Arduino”.
hackster.io/glowascii/code-magic-for- arduino-  867227.  Diakses  pada  30 Juli 2019.
H.  Isnianto,  Nico  Lastrada.  2011.  Rancang
Bangun  Alat  Ukur  Kadar  Air  Dalam
Biji  Kakao  Berbasis  Mikrokontroler
Atmega-8. “Jurnal Rekayasa
Elektrika,  Universitas  Gadjah  Mada”
9(4):162- 165. K.  Ni‟mah,  dkk.  2017.  LAPORAN PROJECT INSTRUMENTASI SENSOR  KAPASITIF  DENGAN MENGGUNAKAN ARDUINO SEBAGAI MIKROKONTROLER. Penelitian.  Padang  :  Jurusan  Fisika Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Jember. K.  Dickson.  2019.  "Cara  Menghitung  Nilai Resistor untuk  LED  (Light Emitting Diode)".
https://teknikelektronika.com/cara-
menghitung-  nilai-resistor-untuk-led- light-emitting-diode/.  Diakses  pada 15 Agustus 2019.
M.  Philo.  2014.  ”Aduino  Programming
Tutorials || How to
"Stop"  Void Loop  ". https://www.youtube.com/watch?v=A uiWwJZQEe c. Diakses 31 Juli 2019. Nick.   2016.  “Arduino RGB  LED Tutorial”.  http://educ8s.tv/arduino- rgb-led-tutorial/. Diakses pada 12 Agustus 2019 S.  Rui  2019.  “Complete  Guide  for DHT11/DHT22 Humidity and
Temperature  Sensor  with  Arduino”. https://randomnerdtutorials.com/com plete-guide-for-dht11dht22-humidity- and-temperature-sensor-with arduino/. Diakses pada 7 Juli 20