Alat Pengupas Buah Otomatis Berbasis Arduino Uno
Adevto Angram 1 , Toibah Umi Kalsum 2 , Hendri Alamsyah 3
1,2,3 Program Studi Rekayasa Sistem Komputer Universitas Dehasen Bengkulu adevto98@gmail.com 1 , cicik.umie@gmail.com 2 , hendri.alamsyah@unived.ac.id 3
Received 12 Juli 2023 | Revised 22 Agustus 2023 | Accepted 18 September 2023

## ABSTRAK
Buah  adalah  salah  satu  makanan  yang  paling  banyak  diminati  oleh  orang  Indonesia,  karena  buah memiliki kandungan gizi dan  vitamin yang baik bagi  tubuh.  Ciri-ciri  buah umumnya memiliki  tekstur kulit halus yang dilapisi oleh lilin yang berfungsi untuk membungkus dan melindungi daging serta biji buah yang berada  di  dalam  buah  tersebut.  Apabila  ingin  mengkonsumsi  buah  biasanya  buah  harus  dikupas  terlebih dahulu  agar  buah  jauh  lebih  sehat.  Dalam  pengupasan  buah  diperlukan  pisau  atau peeler untuk  mengupas buah,  di  mana  sumber  tenaga  pisau  atau peeler kebanyakan  berasal  dari  tangan  manusia  atau  masih  secara manual dalam pengupasan buah sehingga membutuhkan waktu yang relatif lebih lama. Maka pada penelitian ini bertujuan untuk merancang dan membuat alat pengupas buah secara otomatis menggunakan arduino uno. Penelitian ini diharapkan dapat membantu agar dapat melakukan pengupasan buah secara otomatis sehingga membutuhkan  waktu  yang  relatif  lebih  cepat  daripada  pengupas  buah  secara  manual.  Selain  itu  diharapkan juga mengurangi resiko kerja, seperti luka karna pisau pada saat mengupas buah. Penelitian ini dilaksanakan tepatnya  pada  januari  sampai  dengan  juni  tahun  2023,  bertempat  di  laboratorium hadware Universitas Dehasen  Bengkulu.  Metode  Penelitian  yang  digunakan  adalah  metode  eksperimen , yakni  untuk  percobaan alat  pengupas  buah  otomatis  yang  menggunakan  mata  pisau  yang  didesain  khusus  agar  mampu  mengupas kulit  buah  dengan  mengikuti  bentuk  buah  tersebut  dengan  menggunakan  sensor optical .  Dimana  sensor optical tersebut  dapat  mendeteksi  jarak  buah  dan mata  pisau  yang  digunakan.  Hasil  penelitian  menunjukan bahwa melalui 5 percobaan, buah dapat terkupas dengan kecepatan pengupasan waktu rata rata 4.2 menit.
Kata kunci: Pengupas, Buah, Sensor Optical, Mata Pisau, Arduino Uno
Fruit is one of the most popular foods for Indonesians because fruit contains nutrients and vitamins that  are  good  for  the  body.  The  characteristics  of  the  fruit  generally  have  a  smooth  skin  texture  which  is covered by wax which functions to wrap and protect the flesh and fruit seeds inside the fruit. If you  want to consume fruit, usually the fruit must be peeled first so that the fruit is much healthier. In fruit peeling, a knife or  peeler  is  needed  to  peel  the  fruit,  whereas  the  power  source  for  the  knife  or  peeler  mostly  comes  from human hands or is still done manually in peeling the fruit so it takes a relatively long time. So this study aims to design and manufacture an automatic fruit peeler using Arduino Uno. This research is expected to help to be able to do fruit peeling automatically so that it requires a relatively faster time than manual fruit peeling. In addition, it is hoped that it will also reduce work risks, such as injuries due to knives when peeling fruit. This research was carried out precisely from January to June 2023, taking place at the Dehasen University Bengkulu hardware laboratory. The research method used is an experimental method, namely to experiment with an automatic fruit peeler that uses specially designed blades to be able to peel fruit skin by following the shape of the fruit using an optical sensor. Where can the optical sensor detect the distance of the fruit and the blade used. The results showed that through 5 experiments the fruit could be peeled with an average peeling speed of 4.2 minutes.
Keywords: Peeler, Fruit, Optical Sensor, Blade, Arduino Uno

## I. PENDAHULUAN
Perkembangan  ilmu  pengetahuan  dan  teknologi  informasi  pada  zaman  sekarang  sangatlah  pesat, seiring  dengan  perkembangan  teknologi  informasi  tersebut  telah  banyak  muncul  alat-alat  yang  manfaatnya dapat membantu suatu pekerjaan menjadi lebih cepat dan otomatis seperti pada sektor rumah tangga (Asria, 2019).  Salah  satu  contoh sektor rumah tangga yang memiliki nilai baik dari segi  ekonomis (Pracoyo, 2006) adalah  bergerak  dibidang  penjualan  es  buah. Buah  adalah  salah  satu  makanan  yang  paling  banyak  disukai bagi  orang  Indonesia,  buah  juga  memiliki  kandungan  gizi,  vitamin,  dan  memiliki  daging  buah  yang  bisa dimakan  (Komarayanti,  2017).  Selain  itu  buah  juga  memiliki  bermacam-macam  rasa  seperti  manis,  asam, dan  lainnya,  buah  juga  mempunyai  tekstur  kulit  halus  yang  dilapisi  oleh  lilin  yang  berfungsi  untuk membungkus dan melindungi daging dan biji buah yang ada didalamnya.
Sebelum dikonsumsi  buah biasanya dikupas dulu dengan cara mengupas kulitnya agar buah jauh lebih sehat. Dalam pengupasan buah diperlukan pisau atau peeler untuk mengupas buah, sumber tenaga pisau
DOI : https://doi.org/10.32502/jse.v8i1.6430
atau peeler kebanyakan berasal dari tangan manusia, hal ini terlihat pada sebagian besar penjual es buah atau industri  rumahan  di  indonesia  rata-rata  masih  menggunakan  alat  manual  dan  menggunakan  tenaga  yang banyak,  sehingga  mengupas  buah  membutuhkan  waktu  yang  cukup  lama.  Selain  Pengupasan  buah  yang dilakukan secara manual dapat menimbulkan resiko kerja, seperti luka karna pisau pada saat mengupas buah. Berdasarkan aspek tersebut, penulis mengembangkan instrumen alat pengupas buah peeler dengan menciptakan  alat  pengupas  buah  otomatis  menggunakan  arduino  uno  sehingga  mampu  mempermudah  dan meringankan  pekerjaan  pada  saat  pengupasan  buah,  instrumen  ini  berbeda  dengan  teknologi  yang  telah dikembangkan oleh penelitian-penelitian sebelumnya. Seperti penelitian yang dilakukan oleh (Arpan, Hais, & Pathoni,  2022)  melalui  Rancang  Bangun  Alat  Pengupas  Pinang  Otomatis  Berbasis  Arduino  Mega.  Sistem menggunakan Arduino Mega dan hasil yang diperoleh membutuhkan waktu selama 6 menit. Penelitian lain oleh  (Taufik  &  Nuryadi,  2018)  mengenai  Mesin  Pengupas  Kulit  Ari  Kelapa  Otomatis,  pada  penelitian  ini diperoleh data uji sebanyak 5 buah kelapa dengan waktu proses pengupasan yang berbeda-beda. Hasil yang didapatkan pada percobaan kelapa yang ke 5 pengupasan kurang bersih dan masih ada kulit ari yang tersisa, maka dapat disimpulkan bahwa penelitian pembuatan alat pengupas kulit ari kelapa otomatis adalah 68%.
Penelitian  alat  pengupas  buah  otomatis  berbasis  arduino  uno  ini  merupakan  alat  pengupas  buah yang  bertujuan  untuk  memudahkan  kita  dalam  mengupas  buah  tanpa  menggunakan  banyak  tenaga  dan dilakukan secara otomatis. Selain itu diharapkan juga dapat mengurangi resiko kerja, seperti luka karna pisau pada  saat  mengupas  buah.  Sistem  bekerja  dengan  menghubungkan  sensor optical ke  arduino  uno  sebagai mikrokontroler, lalu sensor optical akan mendeteksi, setelah sensor optical mendeteksi jarak antara buah dan mata pisau, hasilnya ia akan melakuan proses pengupasan buah secara otomatis maka dari itu penelitian yang dilakukan dengan sensor optical dan arduino uno ini dianggap lebih akurat dan cepat.

## II. METODE PENELITIAN

## A. Metode Eksperimen
Metode  Penelitian  yang  digunakan  adalah  metode  eksperimen.  Pada  penelitian  ini  dilakukan pembuatan  sebuah  sistem  pengontrol  suatu  objek  hasil  dari  pembuatan  tersebut  yang  nantinya  akan diimplementasikan  menjadi  sebuah  sistem  yang  akan  dicoba  pada  pembuatan  dan  perancang  alat  pengupas buah berbasis arduino uno.

## B. Instrumen Perangkat Keras dan Perangkat Lunak
1). Perangkat Keras ( Hardware )
Adapun instrumen perangkat keras yang digunakan dalam penelitian adalah: 1. Notebook intel antom 2 GB
2. Arduino uno R3
3.  Sensor ultrasonic
4.  Motor DC
5.  Motor Servo
2). Perangkat Lunak ( Software )
1.Sistem Operasi windwows 7 Ultimate
2 .Software arduino uno IDE

## C. Diagram Global Alat
Diagram  global  alat  dari  sistem  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  bagaimana  rancangan  sebuah  alat pengupas buah otomatis berbasis arduino.
Pada  gambar  1  diagram  global  alat  ini,  langkah  pertama  yaitu  tancapkan  buah  pada  pencengkram buah agar  buah tersebut  tidak bergerak, lalu hubungkan alat pengupas buah ke arus listrik, setelah itu  tekan tombol start untuk  mulai.  Setelah  alat  pengupas  buah  hidup,  dan  mulai  mendekatkan  antara  sensor optical dan  motor  servo,  setelah  sensor optical membaca  atau  mengetahui  adanya  jarak  antara  motor  servo  dan sensor optical lalu sensor optica l mengirim sinyal lagi ke arduino uno. Untuk mengirim data atau perintah ke motor DC agar bergerak dan mulai mengupas dengan mata pisau yang ada pada motor servo. Setelah motor DC  bergerak  maka motor  DC  akan berjalan mengikuti  relnya, setelah dianggap buah tersebut  sudah selesai dikupas tekan tombol button lagi untuk stop atau berhenti secara otomatis.

## D. Blok Diagram Rangkaian Alat
Adapun blok diagram rangkaian alat yang digunakan pada penelitian Alat Pengupas Buah Otomatis Berbasis Arduino Uno dapat dilihat pada gambar 2.
Gambar 2. Blok Diagram Rangkaian Alat
Keterangan gambar:
1. Mulai dengan Push button guna untuk tombol kendali pada alat pengupas buah.
2. Arduino uno yang mendapatkan sinyal dan akan memberikan perintah ke motor DC.
3. Sensor optical akan menangkap jarak pada motor DC dan mengirim sinyal pada arduino uno dan melihat benda yang ada didepannya.
4. Setelah motor DC bergerak maka akan terjadinya pengupasan buah.
5. Jika yakin sudah terkupas semua tekan lagi push button untuk stop atau berhenti.

## E. Rancangan Ranglaian Alat

## Gambar 3. Rancangan Rangkaian Alat
Keterangan gambar:
1. Arduino  uno  R3  sebagai  mikrokontroler  yang  bertugas  menyimpan  dan  mengendalikan  data untuk menjalakan program alat.
DOI : https://doi.org/10.32502/jse.v8i1.6430
2. Sensor optical Sebagai sensor yang menangkap jarak pada motor DC untuk memberikan sinyal kepada arduino uno R3 untuk menjalankan Program.
3. Motor DC sebagai penggerak untuk melakukan proses pengupasan pada buah secara otomatis
4. Supply sebagai penghantar arus listrik.
5. Tombol button sebagai tombol kendali pada alat.

## F. Rancangan Rangkaian Alat
Prinsip  kerja  sistem  ini  bertujuan  untuk  memfokuskan  kerja  sistem  yang  akan  digunakan  dari rancangan  blok  diagram  yang  akan  dibuat  dan  di  implementasikan  sesuai  dengan  rancangan  blok  diagram dengan  pokok  kerja  sistem.  Sistem  pengujian  yang  akan  dilakukan  melalui  proses  persiapan  alat  alat  serta software maupun hardware yang akan dibutuhkan. Pengupas buah otomatis berbasis arduino uno ini sangat memerlukan  beberapa  perangkat  seperti  motor  DC,  laptop,  arduino  uno  dan  sensor ultrasonic yang digunakan pada penelitian, sampai pada akhirnya mendapatkan kesimpulan berupa hasil yang baik

## G. Flowchart Sistem
Flowchart  sistem  terdiri  dari  8  tahapan  yaitu  persiapan,  perancangan,  pembuatan,  pengujian program, integrasi, uji coba alat, hasil, dan kesimpulan. 8 tahapan ini dapat  dilihat pada gambar 4 dibawah ini.
Gambar 4. Flowchart Sistem

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada bagian ini akan dipaparkan hasil dari analisa alat pengupas buah otomatis berbasis arduino uno r3  dan  sensor optical yaitu  sebagai  komponennya,  kemudian  sensor optical yaitu  mendeteksi  dan menyesuaikan  bentuk buah pada saat mata pisau mulai untuk mengupas buah, dan  sensor optical berfungsi untuk  medeteksi  pada  perubahan  bias  cahaya  yang  mengenai  benda  di  depannya,    yaitu    buah  yang  akan dikupas,  pada  penelitian  ini  penulis  menjelaskan  bahwa  proses  kerja  dari  alat  pengupas  buah  otomatis berbasis arduino uno yaitu dari mulai buah di cengkeram pada alat sampai bauh terkupas hingga selesai.
Pada saat   buah  sudah di letakan dan dicengkeram  pada  sisi  kiri dan kanan buah, lalu kemudian dilanjutkan pada kedua adaptor yaitu sebagai sumber daya untuk menghidupkan alat,  pada adaptor 1 untuk menghidupkan arduino uno lalu  kemudian adaptor ke 2 digunakan untuk menghidupkan  module sensor, dan ketika  semua  komponen  sudah  hidup,  maka  mulai  dengan  menekan  saklar  atau  tombol button yang disediakan  untuk  mulai  mengerakan  dan  mengoperasikan  alat  pengupas  buah,  setelah  menekan  tombol button maka  motor  DC  1  mulai    begerak  kiri  dan  kanan,  dan vanbelt juga  akan  mulai  menggerakan  buah yang sedang dicengkeram kuat, dan untuk motor DC ke 2 juga mulai bergerak dengan mata pisaunya untuk mendekati buah yang ada di depannya untuk mulai mengupas, untuk sensor optical akan menyesuaikan  jarak antara buah dan mata pisau dengan cara maju dan mundur, setelah selesai mengupas maka alat akan berhenti
dengan  sendirinya,  dan  berikut  akan  dijelaskan  5  kriteria  hasil  pengujian  alat  pengupas  buah  otomatis berbasis arduino uno.

## A. Kemampuan Motor DC dalam Menggerakan Mata Pisau dalam Mengupas Buah
Pada  hasil  pengujian  ini  kemampuan  motor  DC  dalam  menggerakan  mata  pisau  dalam  mengupas buah  yaitu  dengan  cara  mengikuti  bentuk  buah  dan  jarak  buah  antara  mata  pisau  dengan  buah  dengan menggunakan sensor optical, dengan cara mata pisau akan maju dan mundur untuk mengartur jarak buah dan mata pisau sehingga mata pisau dapat mengupas buah.
Pada  kemampuan  motor  DC  dalam  menggerakan  mata  pisau  dalam  mengupas  buah  dengan  cara dimulai dari  mencolokan kedua adaptor ke sumber listrik lalu, setelah alat hidup kemudian menekan saklar untuk menjalakan motor DC, maka motor DC akan bergerak maju dan mundur menggunakan besi stainless untuk  membantu  mengatur  jarak  mata  pisaunya,  lalu  sensor optical akan  membaca  jarak  antara  buah  dan mata pisau yang ada didepannya kemudian setelah sensor membaca jaraknya sudah pas antara mata pisau dan buah maka mulailah mata pisau mengupas buah.
Gambar 5. Kemampuan Motor DC dalam Menggerakan Mata Pisau

## B. Kemampuan alat dalam menyelesaikan buah yang terkupas
Pada hasil yang dilakukan oleh pengujian ini buah yang digunakan adalah buah pir sebanyak 5 buah pada  kemampuan  alat  dalam  menyelesaikan  banyak  buah  yang  terkupas  yaitu  dengan  cara  mata  pisau mengupas  buah  dengan  mengikuti  bentuk  buah  dan  ukuran  pada  buah  lalu  mata  pisau  bergerak  kiri  dan kanan, maju dan mundur yang digerakan oleh motor DC.
Gambar 6. Kemampuan Alat dalam Menyelesaikan Buah Yang Terkupas

## C. Waktu Rata-Rata dalam Mengupas Buah
Hasil  dari  pengujian  ini  dilakukan  dengan  menggunakan stopwatch untuk  menghitung    rata  rata waktu  pada  pengupasan buah. Maka dapat disimpulkan rata- rata dalam mengupas buah dengan rata ratanya adalah 3,2 menit.
Pada  Pengujian  ini  dilakukan  dengan menggunakan stopwatch agar  dapat  mengetahui  berapa  lama rata  rata  waktu  dalam  mengupas  buah  dengan  mulai  menghitung  dari  mulai  sudah  di  cengkeram  oleh  besi stainleess lalu buah berputar dan mata pisau mengupas dan hingga selesai.
Tabel 1. Waktu Rata-Rata dalam Mengupas Buah No Kriteria Hasil Keterangan 1 Waktu rata-rata dalam mengupas buah pir 1 02:38.97 detik Terkupas 2 Waktu rata-rata dalam mengupas buah pir 2 02:07.60 detik Terkupas 3 Waktu rata-rata dalam mengupas buah pir 3 02:05.83 detik Terkupas 4 Waktu rata-rata dalam mengupas buah pir 4 02:06.40 detik Terkupas 5 Waktu rata-rata dalam mengupas buah pir 5 02:07.60 detik Terkupas

## D. Kemampuan Respon Alat dan Program
Pada hasil pengujian ini untuk mengetahui kemampuan respon alat dan program yang terjadi apakah terjadi eror atau tidak dengan cara membuka aplikasi arduino IDE  lalu  menekan verify selanjutnya menekan upload untuk  mengirim data pada arduino, kemudian  melihat  hasil upload program dari arduino IDE ke alat,  dan  hasilnya  “ Sketch  uses  18796  bytes  (58%)  of  program  storage  space.  Maximum  is  32256  bytes. Global variables use 1190 bytes (58%) of dynamic memory, leaving 858 bytes for local variables. Maximum is 2048 bytes” Bahwa program berhasil merespon, dan ditunjukan oleh gambar berikut dibawah ini:
Gambar 7. Hasil Respon Prorgam Success
Pada pengujian ini yaitu untuk mengetahui kemampuan respon alat dan program yang terjadi apakah terjadi error atau  tidak  dengan  cara  membuka  aplikasi  arduino  IDE  lalu  menekan verify selanjutnya meng upoload ke  mikrokontroler  yaitu  arduino  uno  setelah  di upload ke  arduino  program  akan  mulai dijalankan dengan cara menekan saklar lalu alat pengupas buah otomatis akan bergerak sesuai dengan dengan program yang dimasukan ke arduino uno dan akan terlihat apakah bejalan dengan stbail tanpa error .

## E. Trobleshoot Alat Pada Saat Beroperasi Mengupas Buah Dengan Sensor Optical Yang Menggerakan Motor DC Secara Otomatis
Pada  hasil  pengujian  yang  dilakukan  yaitu  dengan  hasil  sensor  dapat  mendeteksi  objek  yang  ada didepannya yaitu  buah,  dengan  mengukur  antara jarak buah dan sensor optica l, yang  digerakan oleh motor DC dengan cara maju dan mundur  dengan  kemampuan  mendeteksi  dengan  waktu 1 detik.
Pada pengujian Troubleshoot alat pada saat  beroperasi  mengupas buah dengan sensor optical yang menggerakan  motor  DC  secara  otomatis  yakni  sensor optical pada  saat  mengenali  objek  yang  ada didepannya,  dan  sensor  akan  mendekteksi  untuk  mengukur  jarak  antara  mata  pisau  dan  buah,  lalu  buah adalah objek yang ditangkap oleh sinyal sensor optical dan setelah dibaca dengan sensor optical barulah mata pisau mulai mengupas buah.

## IV. KESIMPULAN DAN SARAN

## A. K ESIMPULAN
Setelah perancangan, pelaksanaan alat pengupas buah otomatis berbasis arduino uno, menggunakan modul sensor dan sensor optical maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Alat dapat melakukan pengupasan buah dengan baik hal ini ditandai dari 5x hasil percobaan yan telah dilakukan.dengan menggunakan 5 buah pir  dengan waktu  rata-rata pengupasan adalah 3,2 menit.
2. Sensor optical dapat  membaca  jarak  dan  objek  bauh  yang  ada  didepanya  agar  dapat menggerakan mata pisau dan mulai mengupas.
3. Motor  servo  dapat    menjalankan  alat  dengan  baik  sehingga  mata  pisau  dapat  melakukan pengupasan dengan baik dan roda ban atau vanbelt pada motor DC bekerja dengan lancar.
4. Motor DC dapat berjalan ke arah kiri dan kanan dan brgerak secara otomatis.

## B. S ARAN
Bersadarkan  pada  analisa  dan  pelaksanaan,  alat  pengupas  buah  otomatis  berbasis  arduino  uno, menggunakan  menggunakan module sensor  dan  sensor optical .  Maka  untuk  kesempurnaan  dari  pemecahan masalah ini ada beberapa saran bagi penulis pada masa mendatang:
1. Pada  Pengembangan  dapat  dilakukan  dengan    cara  menambahkan  jenis  macam-macam  buah yang bisa dikupas dengan ukaran tertentu.
2. System dapat  digunakan  lebih  lanjut  dengan  menggunakan  program  ataupun  sensor  yang berbeda seperti program bahasa java , visual basic python dan dengan menggunakan sensor yang lebih bagus sehingga mendapatkan hasil yang lebih sesuai dengan yang diharapkan.

## DAFTAR PUSTAKA
Arpan, U. F., Hais, Y. R., & Pathoni, H. (2022). Rancang Bangun Alat Pengupas Pinang Otomatis Berbasis Arduino Mega. Journal of Electrical Power Control and Automation (JEPCA) , 1-5.
Asria,  N.  (2019).  Essay  Kajian  Kronologis  dan  Dampak  Penggunaan  dan  Perkembangan  Teknologi Informasi. Jurnal Inovasi , 1-10.
Komarayanti,  S.  (2017).  Ensiklopedia  Buah-Buahan  Lokal  Berbasis  Potensi  Alam  Jember. Bioma:  Jurnal Biologi dan Pembelajaran Biologi .
Pracoyo, T. K. (2006). Aspek Dasar Ekonomi Mikro. Grasindo.
Taufik,  I.,  &  Nuryadi,  S.  (2018). Mesin  Pengupas  Kulit  Ari  Kelapa  Otomatis. Yogyakarta:  University  of Technology Yogyakarta.