http://ejournal.unp.ac.id/index.php/jtev/index
Volume 00  Number 00  20XX ISSN: 2302-3309
Received Month DD, 20YY; Revised Month DD, 20YY; Accepted Month DD, 20yy

## Sistem  Kontrol  Alat  Perasan  Kelapa  Otomatis  Berbasis  Arduino Uno
Betri Bella 1 , Hastuti 2
12 jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Padang *Corresponding author, e-mail: BetriBella30@gmail.com

## Abstrak
Dalam  pengolahan  santan  kelapa  sudah  banyak  yang  mengggunakan  mesin  daripada  cara  tradisional. tetapi  faktanya,  mesin  yang  ada  dipasaran  terdapat  kendala  saat  melakukan  proses  pengolahan  salah satunya  terjadi  penyumbatan  karena  berat  kelapa  yang  akan  diolah  tidak  sesuai  dengan  kemampuan kapasitas  alat.  Selain  itu  untuk  efisiensi  proses  produksi  masih  membutuhkan  tenaga  operator  untuk memberi  air  saat  pengolahan  dan  membutuhkan  waktu  yang  cukup  lama . Oleh  sebab  itu,  dilakukan penelitian perancangan sistem kontrol alat perasan kelapa otomatis berbasis arduino uno yang nantinya bisa  mengatasi  permasalahan  yang  terjadi  dalam  proses  pengolahan.  Pada  rancangan  alat  ini menggunakan  sensor  loadcell  yang  berfungsi  untuk  menimbang  berat  kelapa  sebelum  diperas. Berdasarkan  program  yang  telah  disusun,  Sensor  loadcell  mampu  mendeteksi  berat  yang  diinputkan. Saat  input  berat  diberikan,  alat  memberikan  respon  output  sesuai  dengan  algoritma  program.  Output yang  diberikan  berupa  tampilan  informasi  berat  pada LCD ,  pompa  air  otomatis,  dan  modul relay 5V DC yang mampu menghidupkan motor Ac 1 Fasa.

## Abstract
In  the  processing  of  coconut  milk,  many  have  used  machines  rather  than  traditional  methods.  but  in fact, the machines on the market have problems when carrying out the processing process, one of which is  blockage  because  the  weight  of  the  coconut  to  be  processed  does  not  match  the  capacity  of  the equipment. In addition, the efficiency of the production process still requires operators to provide water during processing and requires a long time. Therefore, a research was carried out to design a control system for automatic coconut press based on Arduino Uno which could later solve problems that occur in  the  processing  process.  In  the  design  of  this  tool,  a  load  cell  sensor  is  used  to  weigh  the  coconut before  it  is  squeezed.  Based  on  the  program  that  has  been  compiled,  the  load  cell  sensor  is  able  to detect the weight entered. When the input weight is given, the tool responds to the output according to the program algorithm. The output given is in the form of a weight information display on the LCD, an automatic water pump, and a 5V DC relay module that can turn on the 1-phase Ac motor.
Keywords: Sensor Loadcell, Arduino uno, Pompa Air, Lcd
How to Cite: Betri Bella, hastuti. 2020. Sistem Kontrol Alat Perasan Kelapa Otomatis Berbasis Arduino Uno. JTEV, 06 (2): pp. 361-368.

## PENDAHULUAN
Tanaman  kelapa  juga  memberi  devisa  besar  bagi  perekonomian  rakyat  dan  negara. Salah  satu  bagian  yang  bermanfaat  adalah  buah  kelapa  yang  dapat  diolah  menjadi  berbagai jenis  makanan  atau  minuman.  Santan  merupakan  emulsi  minyak  dalam  air  yang  diperoleh dengan  cara  memeras  daging  buah  kelapa  segar  yang  telah  dihaluskan.  Proses  pemerasan disini untuk memisahkan cairan putih dengan ampas pada kelapa parut[1][2]. Adapun mesin atau  alat  yang  banyak  ditemukan  terkadang  tidak  ergonomis  dikarenakan  cara  kerja  alat tersebut membuat operator melakukan kegiatan mendongkrak secara berulang-ulang pada saat pengolahan,  sehingga  operator  mengalami  keluhan  dibagian  badan[3].  Dalam  proses
pengolahan  santan  dipasaran  sudah  banyak  yang  menggunakan  mesin  otomatis  dengan kelebihan  mampu  menghasilkan  jumlah  santan  yang  banyak.  Tetapi,  mesin  yang  ada dipasaran  terdapat  kendala  saat  melakukan  proses  pengolahan  salah  satunya  terjadi penyumbatan  yang  disebabkan  karena  berat  kelapa  yang  akan  diolah  tidak  sesuai  dengan kemampuan  kapasitas  alat.[4],  [5]  Beberapa  penelitian  yang  sudah  dilakukan  sebelumnya, yaitu tentang mesin  pemeras  kelapa parut menjadi  santan sistem ulir tekan penggerak motor listrik 1 Hp. Dimana penelitian ini bertujuan untuk memperbaiki proses pemerasan agar lebih efisien dan meningkatkan kapasitasnya yang dibuat dengan sistem ulir tekan[6][7][8][9].
Dari penelitian di atas penulis berinovasi menambah sistem kontrol alat perasan kelapa otomatis  berbasis  arduino  uno,  dimana  pada  alat  ini  memakai  sensor  loadcell  untuk menimbang  berat  kelapa  sebelum  diperas,  lcd  sebagai  tampilan  proses  kerja  alat,  pompa  air untuk mengatur air secara otomatis, dan motor AC 1 fasa sebagai penggerak proses kerja alat.

## METODE  PENELITIAN
Pada  perancangan  sistem  secara  keseluruhan  terdiri  dari  dua  perancangan  yaitu  sistem perangkat  lunak  dan  sistem  perangkat  keras.  Sistem  perangkat  keras  terdiri  dari  beberapa komponen seperti mikrokontroler arduino uno, lcd , sensor loadcell , pompa air dan motor ac 1 fasa.  Sementara  pada  sistem  perancangan  perangkat  lunak  menggunakan software  IDE Arduino .
Sistem  kontrol  alat  perasan  kelapa  otomatis  diatur  oleh  oleh  arduino  uno  dengan menggunakan  bahasa  C++  sebagai  bahasa  pemogramannya.  Arduino  uno  terhubung  dengan sensor  loadcell  sebagai  pendeteksi  berat  objek  (kelapa  parut).  Prinsip  kerja  dari  alat  yang dibuat yaitu pastikan timbangan dalam keadaan kosong, setelah itu mengkalibrasi timbangan. Pada  rancangan  alat  ini  terdapat  dua  buah  pilihan.  Pilihan  pertama  yaitu  santan  kental,  jika dipilih santan kental maka relay aktif dan motor Ac 1 fasa menyala sebagai penggerak pada proses perasan kelapa tersebut.  Selanjutnya, pilihan kedua santan sedang, maka kelapa parut ditimbang terlebih dahulu. Lalu,  sensor akan mendeteksi jika beratnya hanya 1 Kg. setelah itu kelapa parut dimasukkan ke dalam hopper,  relay   ON mengaktifkan pompa air.  Lalu, motor Ac 1 fasa akan menyala melakukan proses perasan tersebut.

## PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT

## A. Blok Diagram
Blok  diagram  yaitu  penjabaran  suatu  sistem  yang  bersifat  menyeluruh.  Proses pendefinisian  perlu  dilakukan  penjabaran  pada  sistem  yang  dibahas  secara  menyeluruh, artinya adanya gambaran secara jelas mengenai ruang lingkup pembahasan yaitu dengan menggunakan  blok  diagram.  Secara  keseluruhan,  Rancang  bangun  sistem  kontrol  alat perasan kelapa otomatis berbasis arduino uno dijelaskan pada Gambar 1.
Gambar 1. Block diagram sistem kontrol alat perasan kelapa otomatis
Dari block diagram diatas dijelaskan sebagai berikut:
1. Sensor  loadcell  berfungsi  sebagai  pendeteksi  adanya  tekanan  yang  diberikan  saat kelapa dicurahkan kedalam penampungan.
2. Mikrocontroller  Atmega328  (  Arduino  Uno)  berfungsi  sebagai  pengolah  input sekaligus pengolah output berupa pengaktifan relay serta penggerak motor induksi 1 fasa.
3. Pompa air berfungsi untuk mengatur keluarnya air secara otomatis.
4. Relay berfungsi sebagai switch otomatis atau pengunci apabila diberi input Low dari sensor load cell maka secara otomatis arduino uno akan mengaktifkan relay.
5. LCD berfungsi sebagai tampilan pada setiap proses kerja alat.
6. Motor ac 1 fasa berfungsi sebagai penggerak mesin pemeras kelapa.

## B. Cara Kerja Alat
Cara kerja alat dapat dijelaskan melalui sebuah gambar yang disebut diagram alir atau flowchart . Flowchart rancang bangun sistem kontrol alat perasan kelapa otomatis berbasis arduino uno.
Keterangan Flowchart :
Flowchart diatas adalah prinsip kerja dari sistem  kontrol alat perasan kelapa otomatis berbasis Arduino Uno, Berikut adalah tahapan kerjanya:
1. Saat start berarti alat telah dihubungkan dengan sumber tegangan PLN melalui power Supply.
2. Selanjutkan inisialisasi Input dan output.
3. Sensor  loadcell  pada  sistem  ini  dihubungkan  ke  mikrokontroler  Arduino  Uno. Kemudian sensor akan mendeteksi berat.
4. Mikrokontroler akan mengolah data berat pada objek.
5. Saat dipilih santan kental, relay ON dan motor AC 1 fasa aktif.
6. Saat dipilih santan sedang, terbaca berat sebanyak 1 Kg, dan relay ON mengaktifkan motor AC 1 fasa.
Gambar 2. Flowchart

## C. Perancangan Hardware
Kontruksi  mekanik  harus  diperhatikan  mulai  dari  pemilihan  bahan  yang  akan dijadikan dalam pembuatan alat hingga tata letak komponen pada alat agar sistem kontrol alat dapat berjalan dengan baik. Bahan mekanik yang digunakan terbuat dari besi dengan dimensi  panjang  915  mm  *  lebar  350  mm  *tinggi  350  mm.  Pada  sisi  bawah  mekanik terdapat  tempat  kedudukan  motor  ac  1  fasa  serta  gearbox.  Pada  sisi  depan  mekanik terletak  sebuah  kotak  yang  berisi  rangkaian  electrical  yang  didalamnya  terdiri  dari arduino uno, power supply , 2 buah relay , dan lcd. Sedangkan pada bagian atas mekanik terdapat  tangki  air  yang  isinya  dalamnya  pompa  air,  lalu  disampingnya  tempat sensor loadcell. Perancangan alat dan bentuk alat akan dilihat pada gambar 3.

## D. Perancangan Rangkaian Elektronika Keseluruhan
Pada  rangkaian  elektronika  keseluruhan,  terdapat  semua  rangkaian  elektronika  yang digunakan. Diantaranya, rangkaian catu daya, rangkaian sensor loadcell , rangkaian LCD, rangkaian relay 5V,  serta  rangkaian  mikrokontroler  Arduino  UNO  ATMega  328 menggunakan  serial  komunikasi  RX  dan  TX  Seperti  gambar  4.  Pada  Gambar  4 memperlihatkan  rangkaian  elektronika  secara  keseluruhan  yang  digunakan  pada sistem yang diusulkan.
Gambar 4. Rangkaian Elektronika Keseluruhan

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada  hasil  dan  pembahasan  ini  akan  dilakukan  beberapa  pengujian  dan  anlisa  pada seluruh  bagian input maupun output .  Pengujian  dan  analisa  sensor  dilakukan  guna  untuk mengetahui  apakah  sensor  berfungsi  dengan  baik  sebagai input sesuai  dengan  yang direncanakan. Agar sensor dapat bekerja dengan baik dilakukan kalibrasi terhadap sensor.

## 1. Pengujian Keseluruhan Sistem
Pengujian  keseluruhan  sistem  merupakan  serangkaian  tes  yang  akan menunjukkan kinerja alat saat digunakan. Pada tahap ini, alat akan dioperasikan secara normal,  mulai  dari  menghidupkan  alat,  mencoba  input  objek  berat  dan  melihat bagaimana  kinerja  alat.  Fungsi  dari  semua  bagian  alat  akan  diperhatikan  kinerjanya, baik  itu  input  maupun  output.  Setelah  pengujian  fungsi  selesai,  alat  akan dinonaktifkan  kembali.  Tabel  di  bawah  menunjukkan  hasil  pengujian  sensor  berat dengan timbangan manual :
Tabel 1. Hasil Pengujian dan Pengukuran Sensor Loadcell Dengan Timbangan
Manual/Konvensional NO Objek Jumlah Range (gram) Hasil Ukur Timbangan Manual (gram) Hasil Ukur Sensor Loadcell (gram) Eror (%) 1 Kelapa Parut 500 500 504,2 0,8 500 500 503,1 0,6 500 500 502,2 0,4 500 500 501,2 0,2 500 500 501,1 0,2 2 Kelapa Parut 1000 1000 1004,3 0,4 1000 1000 1004,2 0,4 1000 1000 1002,1 0,2 1000 1000 1002,1 0,2 1000 1000 1002,1 0,2 3 Kelapa Parut 1500 1500 1522,1 1,4 1500 1500 1515,2 1,2 1500 1500 1513,1 0,8 1500 1500 1508,2 0,5 1500 1500 1505,1 0,3
Gambar 6. Hasil pengujian Sensor loadcell dengan Timbangan Manual
Tabel 2. Hasil Pengujian Keseluruhan Alat No Pilihan Kekentalan Sensor Loadcell (gram) Pompa Air Motor Ac 1 Fasa 1 Santan Kental 1,0 Tidak aktif Menyala 2 Santan Sedang 1,0 Aktif Menyala
Tabel  dibawah  ini  menunjukkan  hasil  pengujian  Kelapa  parut  menjadi  santan sebagai berikut :
Tabel 3. Hasil Pengujian Santan Kelapa No Jenis Pilihan Banyak Santan Yang Dihasilkan (ml) 1 Santan kental 100 ml 2 Santan Sedang 300 ml
Gambar 7. Santan Kental
Gambar 8. Santan sedang

## PENUTUP

## Kesimpulan
Melakukan  pengujian  dan  menganalisa  rangkaian  dari  alat  perasan  kelapa  otomatis,  maka dapat diperoleh kesimpulan yaitu perancangan alat perasan kelapa otomatis ini telah berjalan sesuai  dengan  perencanaan,  dimana  rangkaian  elektrik  dan  mekanik  bekerja  berdasarkan program yang dikontrol mikrokontroler arduino uno.

## Saran
Dari hasil penelitian diatas terdapat kekurangan dari alat rancang bangun sistem kontrol alat perasan kelapa otomatis, maka dari itu penulis memberikan saran yaitu sebagai berikut :
1. Pada  bagian  penggerak  listriknya,  disarankan  menggunakan  motor  ac  yg  torsi  lebih  kuat. Hal  ini  dikarenakan  mesin  perasan  kelapa  membutuhkan  tenaga  yang  kuat  dengan kecepatan lambat agar hasil pengolahan santannya cepat dan hasilnya banyak.
2. Dalam  proses  perakitan  mekaniknya  perlu  diperhatikan  lagi  dengan  panduan  mesin  yang sudah ada dipasaran, agar hasil olahan dari mesin tersebut sesuai dengan realnya.
3. Dalam pembuatan tugas akhir ini sebaiknya tata letak komponen lebih di  perhatikan agar komponen tidak cepat rusak akibat getaran dari mesin perasan kelapa.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Sidik et al. , “Pengaruh penambahan emulsifier dan stabilizer terhadap kualitas santan kelapa,” J. MIPA , vol. 2, no. 2, p. 79, 2013.
[2] Medyanti et al. , “Rancang bangun mesin pemeras santan sistem screw press kapasitas 11,25 Kg/Jam,” J. Rekayasa Pangan dan Pert , vol. 4, no. 4, pp. 562–569, 2016.
[3] I. Ghazali, I. M. M. Tambunan, and I. Nazlina,  “Perancangan alat pemeras kelapa parut menjadi santan dengan cara pengepresan manual yang ergonomis,” J. Tek. Ind. USU , 2013.
[4] O. Candra, C. Dewi, D. T. P. Yanto, and H. Hastuti, “The Implementation of Power Electronics Training to Enhance Student Learning Activities in the Power Electronics Learning Process,” Int. J. Innov. Creat. Chang. , vol. 11, no. 4, pp. 362–373, 2020.
[5] T. Taali, A. Mawardi, and D. T. P. Yanto,  “Pelatihan PLC dan Elektropneumatik untuk  Meningkatkan Kompetensi  Profesional  Guru  SMK  Bidang  Ketenagalistrikan :,” JTEV  (Jurnal  Tek.  Elektro  dan Vokasional) , vol. 5, no. 2, pp. 88–95, 2019.
[6] Alfauzi, Syukur, Abdul, Rofarsyam, and Rofarsyam, “Mesin pemeras kelapa parut menjadi santan sistem Ulir tekan penggerak motor listrik 1 hp,” Teknoin , vol. 10, no. 4, pp. 249–256, 2005.
[7] Rahardjo,  I.  Soegitamo,  Tohir,  and  A.  M,  “Perancangan  mesin  pemeras  santan,” Lect.  Coll.  student , 2015.
[8] Pradhana and Andre, UPT perpustakaan universitas jember . 2018.
[9] L.  Bambang;,  Yulianingsih,  Rini,  Dwi;,  and  Susilo,  “Rancang  bangun  mesin  pemarut  dan  pemeras santan kelapa portable model kontinyu,” J. Keteknikan Pertan. Trop. dan Biosist. , 2014.

## Biodata Penulis
Betri Bella , lahir di Kp Dalam 27 Februari 1998. Menyelesaikan Program Studi DIV Teknik Elektro Industri  pada Jurusan Teknik Elektro di Fakultas Teknik Universitas Negeri Padang.
Hastuti  S.T,  M.T ,  lahir  diTembilahan,  25  Mei  1976.  Menyelesaikan  studi  S1  Sarjana  Teknik  di Jurusan  Teknik  Elektro  Universitas  Andalas.  Memperoleh  gelar  Master  Teknik  di  Sekolah  Teknik Elektro dan Informatika (STEI) ITB bidang Sistem Kendali. Staf pengajar di jurusan Teknik Elektro FT-UNP sejak tahun 2008 s.d sekarang.