BAB III PERANCANGAN ALAT
Pada bab tiga ini akan dijelaskan mengenai perancangan dari perangkat keras dan perangkat lunak yang digunakan pada alat ini. Dimulai dari uraian perangkat keras lalu uraian perancangan perangkat lunak. 3.1. Gambaran Sistem Pada Gambar 3.1 menunjukan blok diagram sistem dari keseluruhan alat yang dibuat.
Sensor Suhu
Keypad
Mikrokontroler
Motor Servo DC
Pemantik Kompor
Kompor
Gambar 3.1. Diagram Blok
13
LCD
3.2. Gambaran Kerja Alat Modul utama pada perancangan ini adalah pemasakan air yang terdiri dari kompor LPG, tabung LPG 3kg, pematik, motor DC, thermocouple sebagai sensor pembaca temperatur, dan LCD sebagai penampil suhu. Modul Pemasak air ini menggunakan kompor LPG tungku tunggal yang biasa digunakan di rumah tangga yang berisi 3kg LPG. Sistem kerja pemanas kompor sama seperti pada umumnya, saat saluran gas dibuka maka LPG akan mengalir kemudian pemantik akan menghasilkan percikan bunga api untuk menyalakan kompor. Pada kompor diberikan modifikasi pada mekaniknya. Pemantik pada kompor biasa adalah pematik mekanik. Untuk alat ini digunakan pemantik elektrik yang biasa digunakan pada alat pembasmi nyamuk atau raket nyamuk. Untuk aliran buka-tutup pada LPG juga ada perubahan. Apabila biasanya LPG yang mengalir dari tabung ke kompor hanya menggunakan selang dan regulator, pada skripsi ini ditambah dengan sebuah katup. Katup ini biasa digunakan pada kompresor sehingga tahan tekanan tinggi. Hal ini bertujuan untuk mengatur besar kecilnya aliran LPG yang pada akhirnya mengatur besar kecilnya nyala api. Putaran katup digerakan dengan motor servo DC karena terdapat dua tahap proses pemanasan yaitu api menyala besar dan api menyala sedang.
14
3.3. Perancangan Perangkat Lunak Perancangan perangkat lunak yang dipakai di dalam alat ini terdiri dari program pengatur pemanas dengan sistim otomatis dan manual.
Gambar 3.2. Diagram Alir
Penjelasan gambar diagram alir di atas : Saat menekan tombol on, Thermocouple membaca suhu yang ditampilkan pada LCD. Apabila memilih mode otomatis, jika suhu yang dibaca oleh Thermocouple kurang dari 90°C maka kompor menyala dengan api yang besar. Saat suhu ≤ 92° C api akan menyala kecil dan bila suhu telah terbaca 96°C api pada kompor akan padam. Bila kita memilih mode manual, kita memasukan input suhu yang kita inginkan. Apabila suhu sesuai input atau lebih tinggi daripada suhu yang diinginkan maka api pada kompor padam. Dan bila suhu air dalam teko lebih rendah daripada input maka api akan menyala besar.
15
3.4. Perancangan Perangkat Keras Untuk menghasilkan suhu yang ideal pada penyeduhan kopi, pada skripsi ini dirancang pemanas dengan menggunakan kompor seperti yang digunakan pada rumah tangga. Dengan sedikit modifikasi di bagian pemantik, bagian on – off dan bagian katup alir LPG. Pemantik menggunakan pemantik pada
raket nyamuk untuk menghasilkan
loncatan bunga api. Bagian katup LPG dipakai katup kompresor dengan penggeraknya menggunakan motor servo DC. Alat pemasak otomatis ini terdiri dari LCD 16x2, Thermocouple sebagai sensor pembaca suhu, tombol switch untuk menghidupkan dan mematikan kompor, dan motor DC untuk mengkontrol aliran LPG. Kompor LPG ini menggunakan pemantik elektrik, yang biasa digunakan pada raket nyamuk. Rangkaian pemantik akan menghasilkan percikan api yang akan memicu LPG dan menghidupkan api kompor. Besar kecilnya api dipengaruhi oleh besar kecilnya aliran LPG dan aliran LPG pada alat ini dibuat dengan menggunakan kran kompresor dan motor DC, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.3.
Gambar 3.3. Kran dan Motor Servo DC Pada metode otomatis, kran bergerak dengan tiga posisi sesuai besar api, yaitu api besar, api sedang, api padam. Tingkatan api ini dipengaruhi oleh Thermocouple Max6675. Sensor ini dipakai untuk membaca suhu air, bila suhu kurang dari 90°C maka motor servo akan membuka penuh krannya sebesar 100% dan kompor menyala dengan api yang besar. 16
Disaat suhu ≤ 92°C motor servo akan mengurangi pembukaan kran LPG menjadi 40% api akan menyala sedang dan bila suhu telah terbaca 96°C motor servo akan menutup kran LPG sehingga api pada kompor akan padam.
Tabel 3.1. Tabel Motor servo Kondisi nyala api
Valve(%)
PWM(%)
Sedang Besar
20% 50%
6 7,5
Pada modul pengatur pemanas tampilan suhu dan indikator api ditunjukan oleh LCD 16x2. Data – data yang ditampilkan adalah besar suhu aktual yang dibaca oleh Thermocouple dan keterangan besar api aktual berdasarkan pemutaran kran oleh motor servo. Berikut adalah daftar penggunaan pin-pin pada arduino yang di tampilkan pada Tabel 3.2 serta gambar rangkaian keseluruhan skematik alat yang dibuat yang di tampilkan pada Gambar 3.4. Tabel 3.2. Tabel Konfigurasi Pin Arduino Uno. No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Nama Pin Pin 4 Pin 5 Pin 6 Pin 7 Pin 8 Pin 9 Pin 10 Pin A0 Pin A1 Pin A2 Pin A3 Pin A4 Pin A5
Fungsi Data 4 display LCD Data 5 display LCD Data 6 display LCD Data 7 display LCD Data RS display LCD Data E display LCD Backlight Control Keypad Max6675 clk Max6675 cs Max6675 so Input Motor Servo DC Input Relay
17
bt_ sel
bt_ dw
bt_ lf
bt_ up
bt_ rt
A0
5V VS VD VE S D E 1 2 3
RS R W E
7 8 9 10 11 12 13 14
4 5 6
8
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
9
R5
R4
R3
R2
R6
3.3k
1k
620
330
2.2k
4 5 6 7
R1 10k
Gambar 3.4. Rangkaian skematik keseluruhan
18
V 5
