sistem kontrol alat roasting biji kopi …
TRANSCRIPT
SISTEM KONTROL ALAT ROASTING BIJI KOPI MENGGUNAKAN
ARDUINO
TUGAS AKHIR
Program Studi
S1 TEKNIK KOMPUTER
Oleh:
Hafidh Ahmady
13410200032
FAKULTAS TEKNOLOGI DAN INFORMATIKA
UNIVERSITAS DINAMIKA
2020
i
SISTEM KONTROL ALAT ROASTING BIJI KOPI MENGGUNAKAN
ARDUINO
TUGAS AKHIR
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan
Program Sarjana Teknik
Oleh :
FAKULTAS TEKNOLOGI DAN INFORMATIKA
UNIVERSITAS DINAMIKA
2020
Nama : Hafidh Ahmady
NIM : 13410200032
Program Studi : S1 Teknik Komputer
iii
“SEEKOR BURUNG AKAN TERBANG MENINGGALKAN BULUNYA,
DIA MENUNJUKAN BAHWA DIA SUDAH SUKSES DARI USAHA YANG
DI LAKUKANNYA”
iv
Kupersembahkan Kepada
ALLAH SWT
Ibu, Bapak dan semua keluarga,
Yang selalu mendukung, memotivasi dan mendoakan yang terbaik untuk
saya dalam doa dan barokahnya.
Beserta semua orang dan rekan-rekan S1 Teknik Komputer yang selalu
membantu, mendukung dan memotivasi agar tetap berusaha menjadi lebih
baik.
vi
ABSTRAK
Penikmat kopi dimana rasa dan aroma yang memikat pada sebuah minuman
tersebut, telah merambah hingga saat ini. Sebuah kemajuan terknologi yang akhir-
akhir ini menuntun pada sebuah pengolahan kopi, mulai dasar dari sebuah biji kopi
yang masak dari pohonnya, hingga di seduh. Dalam sebuah penelitian ini
bermaksud seduhan sebuah kopi nikmat nya berasa daril roasting. Dalam sebelum
bentuk menjadi bubuk, biji kopi akan dimasak hingga yang diinginkan. Oleh karena
itu dijadikan sebuah alat roasting biji kopi yang di buat memasak dengan 3 jenis
hasil masak yang berbeda. Dengan menggunakan Arduino akan memproses dengan
sistem fuzzy akan mengatur semua masukan yang diterima dari input dan akan di
kerjakan oleh output. Sistem yang digunakan adalah Suhu set point pada tiap 3
mode adalah 180oC untuk Light, 210oC untuk Medium, 240oC untuk Dark, dimana
saat suhu sudah menunjukan suhu set point waktu akan mulai berjalan dengan tiap
mode memiliki waktu akhir yang sudah ditentukan. Dengan tiap waktu yg
ditentukan akan menghasilkan 3 mode berbeda dalam tampilan biji kopi tersebut.
Dengan hasil yang didapat roasting biji kopi menunjukqn warna dan aroma yang
khas dimana roasting mode Light, memiliki aroma kopi yang rendah dan tekstur
nya berwarna coklat muda, dengan suara crack adalah proses light berhenti.
Berikutnya mode Medium, hasil dari biji kopi roasting di mode ini memiliki tekstur
antara coklat menuju hitam, aroma sangat pekat saat proses sangrai ini. Bahkan
terdengar crack kedua dimana proses ini adalah sebagai penikmat kopi yang
keasamannya seimbang. Bagian mode Dark adalah proses roasting paling matang
dari mode sebelumnya, dimana warna hitam pekat serta permukaan yang terlihat
mengeluarkan minyak, serta menghasilkan rasa yang pahit adalah rasa khas dari
kopi, tersebut serta aroma saat roasting mode dark menghasilkan aroma coklat yang
sudah diolah
Kata Kunci: Biji kopi, Roasting, Arduino, Fuzzy
vii
KATA PENGANTAR
Pertama-tama penulis panjatkan puji dan syukur atas kehadiran Allah SWT,
karena berkat izin, Rahmat dan hidayah-nya penulis dapat menyelesaikan laporan
penelitian ini yang merupakan salah satu syarat menempuh Tugas Akhir pada
Program Studi S1 Teknik Komputer Universitas Dinamika Surabaya. Shalawat
serta salam tidak lupa selalu penulis panjatkan kepada Rasulullah SAW.
Di dalam buku Tugas Akhir ini dilakukan pembahasan mengenai Sistem
Kontrol Roasting Biji Kopi Menggunakan Arduino. Dalam usaha menyelesaikan
Tugas Akhir ini penulis banyak mendapatkan bantuan dari berbagai pihak baik
moral maupun materi. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih dan
penghargaan setinggi-tingginya kepada:
1. Orang tua dan saudara-saudara saya tercinta yang telah memberikan dukungan
dan bantuan baik moral maupun materi sehingga penulis dapat menempuh dan
menyelesaikan Tugas Akhir maupun laporan ini.
2. Kepada Bapak Dr. Susijianto Tri Rasmana, S.Kom., M.T., dan Bapak Harianto,
S.Kom., M.Eng., selaku Dosen Pembimbing. Terima kasih atas bimbingan yang
diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan baik.
3. Kepada Bapak Pauladie Susanto, S.Kom., M.T., selaku Ketua Program Studi
S1 Teknik Komputer Surabaya atas ijin yang diberikan untuk mengerjakan
Tugas Akhir ini.
4. Semua staf dosen yang telah mengajar dan memberikan ilmunya.
5. Terima kasih terhadap seluruh rekan-rekan S1 Teknik Komputer khususnya
rekan-rekan seperjuangan angkatan 2013 hingga 2015 khususnya Prodi S1
Teknik Komputer yang selalu memberikan semangat dan bantuannya.
6. Serta semua pihak lain yang tidak dapat disebutkan secara satu per satu, yang
telah mendukung dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini baik secara langsung
maupun tidak langsung.
Penulis berharap semoga laporan ini dapat berguna dan bermanfaat untuk
menambah wawasan bagi pembacanya. Penulis juga menyadari dalam penulisan
buku Tugas Akhir ini masih terdapat banyak kekurangan. Oleh karena itu penulis
viii
berharap adanya saran maupun kritik dalam memperbaiki kekurangan dan berusaha
untuk lebih baik lagi kedepannya.
Surabaya, 6 Agustus 2020
Penulis
ix
DAFTAR ISI
ABSTRAK ......................................................................................................... vi
KATA PENGANTAR ...................................................................................... vii
DAFTAR ISI ..................................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xii
DAFTAR TABEL ........................................................................................... xiii
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xiv
BAB I PENDAHULUAN ................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang.............................................................................. 1
1.2 Rumusan Masalah ......................................................................... 1
1.3 Batasan Masalah ........................................................................... 2
1.4 Tujuan .......................................................................................... 2
1.5 Sistematika Penulisan ................................................................... 2
BAB II LANDASAN TEORI ............................................................................. 4
2.1 Kopi ............................................................................................. 4
2.2 Jenis-Jenis Kopi ............................................................................ 4
2.3 Roasting ....................................................................................... 5
2.3.1 Light Roast ......................................................................... 6
2.3.2 Medium Roast .................................................................... 6
2.3.3 Dark Roast .......................................................................... 7
2.4 Sensor Suhu PT100 ..................................................................... 10
2.5 Arduino ...................................................................................... 11
2.6 Motor Servo ................................................................................ 12
2.7 Fuzzy Logic ................................................................................ 13
2.8 Temperatur Transmitter .............................................................. 14
2.9 Alat Roasting .............................................................................. 15
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ....................................................... 17
3.1 Metode Penelitian ....................................................................... 17
3.2 Perancangan Mekanik ................................................................. 17
3.3 Perancangan Kontrol Elektronik ................................................. 20
3.3.1 Perancangan Suhu PT100 ................................................ 21
x
3.3.2 Perangancangan Motor Servo .......................................... 22
3.3.3 Perancangan Relay ........................................................... 22
3.3.4 Perancangan LCD ............................................................ 22
3.3.5 Perancangan Skematik PCB ............................................. 23
3.4 Perancangan Software ................................................................. 24
3.4.1 Perancangan Suhu Sensor PT100 ..................................... 25
3.4.2 Perancangan Motor Servo ................................................ 25
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN........................................................... 27
4.1 Pengujian Sensor Suhu PT100 .................................................... 27
4.1.1 Tujuan Pengujian Sensor Suhu PT100 ............................. 27
4.1.2 Alat Yang Digunakan Pengujian Sensor Suhu PT100....... 27
4.1.3 Tahap Pengujian Sensor Suhu PT100 ............................... 27
4.1.4 Hasil Pengujian Sensor Suhu PT100 ................................ 28
4.2 Pengujian Motor Servo ............................................................... 29
4.2.1 Tujuan Pengujian Motor Servo ........................................ 29
4.2.2 Alat Yang Digunakan Pengujian Motor Servo.................. 29
4.2.3 Tahap Pengujian Motor Servo .......................................... 29
4.2.4 Hasil Pengujian Motor Servo ........................................... 29
4.3 Pengujian Suhu Kompor ............................................................. 30
4.3.1 Tujuan Pengujian Suhu Kompor ...................................... 30
4.3.2 Alat Yang Digunakan Pengujian Suhu Kompor ............... 30
4.3.3 Tahap Pengujian Suhu Kompor........................................ 30
4.3.4 Hasil Pengujian Suhu Kompor ......................................... 31
4.4 Pengujian Seluruh Sistem ........................................................... 34
4.4.1 Tujuan Pengujian Seluruh Sistem..................................... 35
4.4.2 Alat Yang Digunakan Pengujian Seluruh Sistem .............. 35
4.4.3 Tahap Pengujian Seluruh Sistem ...................................... 35
4.4.4 Hasil Pengujian Seluruh Sistem ....................................... 35
BAB V PENUTUP ........................................................................................... 38
5.1 Kesimpulan................................................................................. 38
5.2 Saran .......................................................................................... 38
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 39
xi
LAMPIRAN ..................................................................................................... 40
BIODATA PENULIS ....................................................................................... 45
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2. 1 Biji Kopi (Sumber: Digital Meter Indonesia).................................... 5
Gambar 2. 2 Hasil Roasting Biji Kopi Dari Menit Awal Hingga Akhir............... 10
Gambar 2. 3 Sensor Suhu PT100 ........................................................................ 11
Gambar 2. 4 Arduino UNO ................................................................................ 12
Gambar 2. 5 Motor Servo ................................................................................... 13
Gambar 2. 6 Temperatur Transmitter Module PT100 ......................................... 14
Gambar 2. 7 Datasheet Temperatur Transmitter ................................................. 15
Gambar 2. 8 Roasting Mini Jenis Gene Cafe Coffe Roaster 1200 ...................... 16
Gambar 2. 9 Roasting Industri............................................................................ 16
Gambar 3. 1 Desain Alat Dari Samping ............................................................. 18
Gambar 3. 2 Desain Alat Dari Depan ................................................................. 18
Gambar 3. 3 Alat Roasting Tampak Bagian Depan............................................ 19
Gambar 3. 4 Alat Roasting Tampak Bagian Samping Kanan .............................. 19
Gambar 3. 5 Alat Roasting Tampak Bagian Samping Kiri .................................. 19
Gambar 3. 6 Block Diagram Sistem (Sumber:Koleksi Penulis) .......................... 20
Gambar 3. 7 Rangkaian Arduino ........................................................................ 21
Gambar 3. 8 Rangkaian Sensor Suhu PT100 ...................................................... 21
Gambar 3. 9 Rangkaian Motor Servo ................................................................. 22
Gambar 3. 10 Rangkaian Relay .......................................................................... 22
Gambar 3. 11 Rangkaian LCD ........................................................................... 23
Gambar 3. 12 Skematik PCB ............................................................................. 23
Gambar 3. 13 Flowchart Sistem ......................................................................... 24
Gambar 3. 14 Program Pembacaan Suhu ............................................................ 25
Gambar 3. 15 Posisi Motor Servo Bergerak ....................................................... 26
Gambar 4. 1 Grafik Suhu Pada Mode Light ........................................................ 33
Gambar 4. 2 Grafik Suhu Pada Mode Medium ................................................... 33
Gambar 4. 3 Grafik Suhu Pada Mode Dark ........................................................ 34
Gambar 4. 4 Hasil Mode Light ........................................................................... 36
Gambar 4. 5 Hasil Mode Medium (Kiri) Dan Mode Dark (Kanan) ..................... 37
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 2. 1 Pengambilan keputusan dalam logika fuzzy ....................................... 13
Tabel 4. 1 Tabel suhu dengan pematik ............................................................... 28
Tabel 4. 2 Tabel suhu ruangan ........................................................................... 28
Tabel 4. 3 Tabel suhu air panas .......................................................................... 28
Tabel 4. 4 Tabel uji servo ................................................................................... 29
Tabel 4. 5 Metode light ...................................................................................... 31
Tabel 4. 6 Metode medium ................................................................................ 31
Tabel 4. 7 Metode dark ...................................................................................... 32
Tabel 4. 8 Percobaan tiap mode.......................................................................... 36
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Listing Program .............................................................................. 40
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan zaman modern ini, manusia tidak akan lepas dengan segelas
kopi, dimana minuman tersebut sering menemani dikala istiharat atau sambil
berkerja. Dibalik itu ada sebuah kenikmatan dari seduhan segelas kopi, yaitu hasil
roasting dari biji kopi.
Biji kopi tidak sembarang orang bisa meroasting secara acak, ada rasa yang
beda dari kopi tersebut saat diseduh. Untuk melakukan roasting biji kopi yang baik,
dibutuhkan panas dengan temperatur 100°C, maka diperkirakan suatu sistem
kontrol yang baik agar roasting dpar dilakukan dengan sempurna.
Dari penelitian yang sudah ada yang menggunakan berbasis Mikrokontroler
dengan menggunakan Atmega serta sistem yang digunakan adalah PID (Dewa Gde
Agung Putra Agastya, 2017). Dimana pada penelitian tersebut, prosesnya pada
akuator pengatur gas solenoid valve. Penulis menggunakan sistem kontrol otomatis
pada pematik kompor, serta knop kompor yang memdedakan dengan penelitian
yang dilakukan oleh Dewa Gde Agung Putra Agastya. Oleh karena itu, proposal ini
diajukan untuk pembuatan alat roasting biji kopi berbasis Arduino serta. Dengan
pengaturan temperatur dan waktu yang otomatis diharapkan biji dapar diroasting
secara sempurna.
Dari mulai suhu 130°C biji kopi yang diroasting mulai berubah warna. Hasil
roasting bisa diketahui dari warna biji kopi, warna biji kopi yang awalnya hijau
berubah menjadi coklat atau hitam tergantung dari lama waktu roasting. Hal ini
juga mempengaruhi cita rasa dari kopi.
1.2 Rumusan Masalah
Bedasarkan latar belakang diatas, dapat dirumuskan permasalahannya
adalah:
1. Bagaimana membuat sistem kontrol otomatis roasting biji kopi?
2
2. Bagaimana mengontrol suhu dan waktu roasting berdasarkan pilihan mode yang
disetting point?
3. Bagaimana menghasilkan alat roasting kopi dengan kontrol yang tepat untuk
setiap mode roasting?
1.3 Batasan Masalah
Perancangan dan pembuatan alat terdapat beberapa batasan masalah,
diantaranya adalah sebagai berikut:
1. Tidak membicarakan jenis biji kopi.
2. Jenis roasting kontrol dilakukan pada suhu (Celcius) dan waktu (menit).
3. Output yang dihasilkan berupa salah satu dari kategori roasting.
1.4 Tujuan
Tujuan dari perancangan alat ini adalah sebagai berikut:
1. Membuat sistem kontrol otomatis roasting biji kopi.
2. Mengontrol suhu dan waktu roasting berdasarkan pilihan mode yang disetting
point.
3. Menghasilkan alat roasting kopi dengan kontrol yang tepat untuk setiap mode
roasting
1.5 Sistematika Penulisan
Untuk memudahkan pembaca dalam memahami persoalan dan pembahasannya,
maka penulisan laporan Tugas Akhir ini dibuat dengan sistematika sebagai berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Pada bab ini membahas tentang latar belakang masalah dan penjelasan
permasalahan secara umum, perumusan masalah serta batasan masalah yang dibuat,
tujuan dari pembuatan Tugas Akhir ini dan sistematika penulisan buku.
3
BAB II LANDASAN TEORI
Pada bab ini membahas teori-teori yang berhubungan dan mendukung
dalam pembuatan Tugas Akhir seperti Biji kopi, roasting tiap mode, Arduino,
Sensor Suhu PT100, Motor Servo,dan beberapa literatur yang menunjang dalam
pembuatan Tugas Akhir ini.
BAB III METODE PENELITIAN
Pada bab ini membahas tentang metode penelitian yang akan digunakan
dalam perancangan sistem yang meliputi perangkat keras dari ouput dan input
atupun perangkat lunak pada Tugas Akhir ini.
BAB IV PENGUJIAN
Pada bab ini membahas tentang hasil dari pengujian sistem control dari
perangkat keras, perangkat lunak untuk hasil roasting biji kopi.
BAB V PENUTUP
Pada bab ini menjelaskan tentang kesimpulan dan saran. Kesimpulan akan
dijelaskan berdasarkan dari hasil pengujian Tugas Akhir ini, serta saran-saran untuk
perkembangan.
4
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Kopi
Kopi adalah minuman yang dihasilkan dari seduhan biji kopi yang disangrai
dan dihaluskan menjadi bukuk.kopi. Kopi merupakan komoditas di dunia yang
dibudidayakan lebih dari 50 negara. Ada dua jenis pohon yang dikenal secara umum
adalah Kopi Robusta (Coffie Canephora) dan Kopi Arabica (Coffea Arabica).
Proses kopi sebelum diminum melalui proses panjang yang bermulai dari
pemanem biji kopi yang telah matang baik dengan mesin maupun tangan, lalu
dilakukan pemrosesan biji kopi melalui pengeringan sebelum menjadi kopi
gelondong. Proses tersebut yaitu roasting dengan tingkat derajat yang bervariasi.
Setelah roasting biji kopi lalu dihaluskan menjadi bubuk kopi yang dapat diseduh.
Sejarah mencatat penemuan kopi sebagai minuman berkhasiat dan berenergi
pertama kali oleh Bangsa Etiopia di benua Afrika sekitar 3000 tahun (1000 SM)
yang lalu. Berawal dari nama awal bahasa Arab qahwah yang artinya kekuatan.
Kata qahwah kembali perubahan kata menjadi kahveh dari bahasa Turki, dan
berubah menjadi koffie dalam bahasa Belanda. Hingga kata koffie segera diserap ke
dalam baha Indonesia hingga saat ini. Disamping rasa dan aroma yang menarik,
kopi mengandung yang dapat menurunkan resiko terkena penyatit kanker, diabetes,
batu empedu dan berbagai penyakit jantung.
2.2 Jenis-Jenis Kopi
Secara umum ada beberapa jenis kopi yang dikenal yaitu Kopi Arabika
(Coffe Arabica), Kopi Liberika (Coffe Liberica), Kopi Robusta (Coffe
Cannephora), Kopi Excelsa (Coffe Dewevrei). Salah satu dari jenis kopi tersebut
yang paling terbaik adalah Kopi Liberik.
Di Indonesia menghasilkan beberapa jenis kopi Arabika yang khas di
daerahnya yaitu Gayo (Aceh), Kolasi (Toraja), Kintamani (Bali), Flores, Jawa,
Mangkuraja (Bengkulu).
5
Jenis arabika syarat tumbuhnya tanamannya adalah pada iklim curah hujan
sekitar 1000 hingga 1500 mm pertahun, suhu lingkungan sekitar 16 hingga 22°C,
ketinggian sekitar 790 hingga 1450 meter Diatas Permukaan Laut. Pada Jenis
Robusta syarat tumbuhnya tanamannya adalah pada iklim curah hujan maksimal
2000 mm pertahun, pada suhu lingkungan sekitar 20 sampai 28°C serta pada
ketinggian 400 sampai 800 meter Diatas Permukaan Laut.
Gambar 2. 1 Biji Kopi
(Sumber: Digital Meter Indonesia)
2.3 Roasting
Roasting adalah memasak atau membakar biji kopi, dasarnya roasting
adalah proses dimana mengeluarkan air yang ada didalam biji kopi, mengeringkan
dan mengembangkan biji kopi, memberikan aroma pada kopi tersebut. Saat kopi
dimasak ada reaksi kimia yang mengubah karakter biji kopi tersebut. Bila lebih
lama dimasakya biji kopi tersebut, semakin banyak bahan kimua yang merubah
karakteristiknya. Pada saat roasting biji kopi mulai berubah menjadi berwarna
coklat. Oleh karena itu, bila biji berwarna gelap atau hitam berarti saat roasting
lebih lama.
Namun bagaimanapun, me-roasting biji kopi Membukanlah suatu hal
mudah, sesederhananya memasukkannya ke alat pemanggang dan kemudian
meroastingnya. Biji kopi sesungguhnya akan menghasilkan kopi yang berbeda
6
apabila di-roasting dalam suhu yang berbeda meskipun hasil akhirnya berwarna
sama, karena roasting kopi merupakan suatu seni.
Kopi juga akan berubah dari endothermic (menyerap panas) menjadi
exotermic (menghasilkan panas) selama proses roasting. Reaksi kimia kopi pada
saat di roasting menciptakan berbagai komponen yang berpengaruh pada cita rasa
kopi. Didalam proses roasting juga biji kopi akan menghasilkan “intisari biji kopi”
yang berasal dari reaksi kimia yang terjadi. Intisari biji kopi itu berupa minyak kopi.
Kemudian, minyak kopi menjadi coffeeol (sejenis minyak yang mengambang),
namun juga bersifat larut dalam air. Namun dengan mengatur prosedur roasting,
seseorang dapat mengatur sedikit atau banyaknya minyak kopi yang akan
dihasilkan untuk setiap kali proses roasting.
Ada hasil akhir roasting paling umum di Indonesia, ada tiga tingkatan
yaitu; light roast, medium roast, dan dark roast. Pada tingkatan ini biasanya paling
pas memanggang kopi arabika. Berikut tingkatan Roasting kopi:
2.3.1 Light Roast
Tingkatan roasting ini memiliki cita rasa asam, aroma sangrai kurang
tercium, tahapan pertama biji kopi yang telah di sangrai beberapa menit akan
mengembang. Light Roast merupakan fase kematangan yang paling rendah. Biji
kopi akan berwarna coklat terang pada tingkatan ini, karena proses penyerapan
panas tidak terlalu lama, minyak dari biji kopi tidak muncul dan cenderung kering.
Light Roast memiliki suhu biji kopi berada kisaran 180°C sampai 205°C. Di suhu
sekitar 200°C tersebut terjadi first crack atau retakan yang dihasilkan oleh biji kopi
saat dimasak, dan saat itu pula proses tingkatan ini dihentikan. Ditingkatan ini
memiliki keasaman dan kafein yang tinggi, dan ini cocok bagi yang menyukai ras
kopi yang mencolok, karena ciri khas seperi citrusy, eathy, dan buttery.
2.3.2 Medium Roast
Pada tingkatan ini, akan terasa cita rasa manis dan aroma asap penyangraian
yang sangat tajam tercium, biji kopi mulai banyak mengeluarkan asap, dan
7
warnanya makin hitam sampai berminyak dan kandungan gula mulai berkarbonas.
Tingkatan ini merupakan roasting yang paling banyak digunakan.
Biji kopi akan berwarna lebih gelap apabila dibandingkan dengan light roast
tetapi lebih terang apabila dibandingkan dengan dark roast. Sama seperti light roast,
pada medium roast biji kopi tidak mengeluarkan minyak pada biji kopi. Medium
roast memiliki suhu biji kopi pada kisaran 210°C dan 220°C. Pada suhu tersebut
adalah suhu dimana diantara first crack sudah usai dan menjelang second crack.
Selain caffeine yang lebih rendah, medium roast menghasilkan kopi yang
cenderung balance aroma, balance keasaman dan menghasilkan banyak rasa.
2.3.3 Dark Roast
Merupakan tingkatan paling matang pada proses roasting kopi, apabila
melebihi tingkatan ini justru kopi menjadi tidak enak. Warna biji kopi akan lebih
gelap bila dibandingkan dengan tigkatan–tingkatan roasting lainnya. Pada dark
roast biji kopi hasil roasting mengeluarkan minyak pada permukaannya. Rasa kopi
juga akan cenderung pahit dan menutupi rasa khas dari masing–masing kopi. Dark
roast selesai diroasting ketika second crack usai terjadi atau pada suhu sekitar
240°C. Bagi yang menyukai kopi dengan kekentalan (body) kopi yang tebal, sangat
cocok dengan profil dark roast.
Selain bebrapa tingkatan di atas, proses roasting juga mampu membuat
kopi menjadi berbeda warna dan berbeda rasa pula, berikut adalah perubahan
warna menurut derajat roasting dan nama-nama yang diberikan :
1. Awal perubahan warna: Straw
Ini adalah proses ketika green bean sudah mulai di sangrai. Warna sudah mulai
berubah, ukurang green bean sudah mulai membesar karena proses pembakaran
yang terjadi.
2. Coklat terang: Cinnamon Roast
Ini adalah level pertama dari roasting. Level right roast berada pada waktu
beberapa menit sebelum “first crack”. Roasting pada level ini akan
menghasilkan citarasa kopi dengan rasa asam yang tinggi dan tajam. Flavor dari
8
kopi tidak terlalu terlihat jelas pada roasting level ini. Biasa nya roasting jenis
ini diminati oleh masyarakat dari Amerika.
3. New England Roast
Roasting kopi pada level ini akan menghasilkan citarasa yang tidak jauh
berbeda dengan light roast. Acidity masih mendominasi. Warna biji kopi sudah
mulai agak lebih coklat. Roasting jenis ini biasanya disukai oleh masyarakat
dari Amerika Utara. Roasting kopi pada level ini akan berhenti pada masa “first
crack”. Saat anda mendengar crack pertama dari biji kopi, maka saat itulah anda
berhenti roasting untuk menghasilkan level New England Roast.
4. American Roast
Pada roasting level ini, warna kopi akan sedikit lebih coklat dari pada level New
England Roast. Agak sulit untuk membedakan warna American Roast dengan
New England Roast jika tidak berada pada ruangan dengan penerangan yang
baik. Roasting kopi pada level ini akan menghasilkan rasa yang lebih balance
antara Acidity dan Bitter. Aroma juga akan lebih tercium. American Roast
biasanya disukai oleh Masyarakat Amerika Timur.
5. City Roast
Warna coklat tua, warna biji lebih gelap dari American Roast. Roasting pada
level ini hampir baik untuk semua jenis biji kopi di dunia. Roasting kopi pada
level ini akan menghasilkan rasa yang balance dan lembut. Aroma juga akan
lebih terasa dari American Roast. Roasting kopi level City Roast banyak disukai
oleh hampir seluruh masyarakat di dunia.
6. Full City Roast
Warna coklat sudah lebih gelap dari city roast. Dan sudah mulai sedikit oily
(berminyak). Roasting kopi pada level ini akan menghasilkan acidity dan bitter
yang balance, ditambah juga dengan rasa manis (sweet). Full City Roast
berhenti saat “second crack”. Aroma kopi akan sangat terasa pada roasting level
ini.
7. Vienna Roast
Roasting pada level ini berada di tengah-tengah waktu setelah “second crack”.
Setelah beberapa menit dari second crack, maka biji kopi akan semakin
berwarna coklat tua. Pada roasting kopi level ini, akan dirasakan keasaman
9
yang sudah mulai berkurang, bitter yang lebih terasa. Aroma yang keluar akan
lebih maksimal. Kopi juga terlihat lebih berminyak (oily). Roasting pada level
ini cocok untuk di jadikan campuran espresso.
8. French Roast
Warna biji kopi sudah mulai menghitam. Minyak pada biji kopi sudah semakin
jelas. Roasting kopi pada level ini akan semakin menghilangkan acidity pada
kopi, bitter akan sangat dominan. Aroma akan terasa dengan jelas. Roasting
kopi pada level ini juga cocok untuk dijadikan campuran pada espresso.
9. Full French Roast (Italian Roast)
Tidak jauh berbeda dengan French Roast. Roasting kopi pada level ini hampir
menghilangkan seluruh acidity pada biji kopi. Body akan semakin ringan. Akan
mulai tercium bau smokey (asap), akan menghilangkan karakteristik pada kopi.
Rasa kopi akan semakin intense (tajam) pada level ini.
10. Spanish Roast
Warna biji kopi sudah hitam. Minyak pada kopi akan terlihat jelas. Aroma dan
rasa yang keluar tidak jauh berbeda dengan roasting kopi pada level Full French
Roast
10
Gambar 2. 2 Hasil Roasting Biji Kopi Dari Menit Awal Hingga Akhir
(Sumber:delyshcoffe.com)
2.4 Sensor Suhu PT100
PT100 merupakan salah satu jenis sensor suhu yang terkenal dengan
keakurasiannya. PT100 termasuk golongan RTD (Resistive Temperature Detector)
dengan koefisien suhu positif, yang berarti nilai resistansinya naik seiring dengan
naiknya suhu. PT100 terbuat dari logam platinum. Oleh karenanya namanya
diawali dengan ‘PT’. Disebut PT100 karena sensor ini dikalibrasi pada suhu 0°C
pada nilai resistansi 100 ohm. Ada juga PT1000 yang dikalibrasi pada nilai
resistansi 1000 ohm pada suhu 0°C.
PT100 tipe DIN (Standard Eropa) memiliki resolusi 0,385 ohm per 1°C. Jadi
resistansinya akan naik sebesar 0,385 ohm untuk setiap kenaikan suhu 1°C. Untuk
mengukur suhu secara elektronik menggunakan sensor suhu PT100, maka
harus mengeksitasinya dengan arus yang tidak boleh melebihi nilai 1mA. Hal ini
11
karena jika dialiri arus melebihi 1 mA, maka akan timbul efek self-heating. Jadi,
seperti layaknya komponen resistor, maka kelebihan arus akan diubah menjadi
panas. Akibatnya hasil pengukuran menjadi tidak sesuai lagi.
Gambar 2. 3 Sensor Suhu PT100
(Sumber:Tokopedia)
Type: PT100 Rentang Pengukuran: -50~400 Celsius (-58~752 Fahrenheit)
Panjang Kabel:Berkisar 2 meters
Diameter Sensor: 98mm
Type: PT100
Rentang Pengukuran: -50~400 Celsius (-58~752 Fahrenheit)
Cable length: about 2 meters
Diameter Sensor: 98mm
Diameter kabel: 5mm
Bahan Sensor: Stainless
Ukuran Baut: M8 dengan Mur
Ujung kabel: 3 insulated forks
2.5 Arduino
Arduino Uno adalah board mikrokontroler berbasis ATmega328
(datasheet). Memiliki 14 pin input dari output digital dimana 6 pin input tersebut
dapat digunakan sebagai output PWM dan 6 pin input analog, 16 MHz osilator
kristal, koneksi USB, jack power, ICSP header, dan tombol reset. Untuk
mendukung mikrokontroler agar dapat digunakan, cukup hanya
mengMenghubungkan Board Arduino Uno ke komputer dengan menggunakan
12
kabel USB atau listrik dengan AC yang-ke adaptor-DC atau baterai untuk
menjalankannya.
Gambar 2. 4 Arduino UNO
(Sumber: Tokopedia)
Uno berbeda dengan semua board sebelumnya dalam hal koneksi USB-to-
serial yaitu menggunakan fitur Atmega8U2 yang diprogram sebagai konverter
USB-to-serial berbeda dengan board sebelumnya yang menggunakan chip FTDI
driver USB-to-serial. Berikut spesifikasi Arudino UNO:
Microcontroller ATmega328
Operasi dengan daya 5V
Input Tegangan (disarankan) 7-12V
Input Tegangan (batas) 6-20V
Digital I / O Pins 14 (dimana 6 memberikan output PWM)
Analog Input Pin 6
DC Lancar per I / O Pin 40 mA
Saat 3.3V Pin 50 mA DC
Flash Memory 32 KB yang 0,5 KB digunakan oleh bootloader
SRAM 2 KB
EEPROM 1 KB
Clock Speed 16 MHz
2.6 Motor Servo
Motor servo adalah merupakan motor DC yang penggunaannya sistem
kontrol loop tertutup, yang berguna untuk mengontrol gerakan dan posisi akhir dari
poros motor servo. Serangkaian gear yang melekat pada poros motor DC akan
13
memperlambat putaran poros dan meningkatkan torsi motor servo, sedangkan
potensiometer dengan perubahan resistansinya saat motor berputar berfungsi
sebagai penentu batas posisi putaran poros motor servo.
Gambar 2. 5 Motor Servo
(Sumber:msaipudin.blogspot.com)
2.7 Fuzzy Logic
Logika Fuzzy adalah metode penalaran yang menyerupai penalaran manusia.
Pendekatan FL meniru cara pengambilan keputusan pada manusia yang melibatkan
semua kemungkinan menengah antara nilai digital YA dan TIDAK.Penemu logika
fuzzy, Lotfi Zadeh, mengamati bahwa tidak seperti komputer, pengambilan
keputusan manusia mencakup berbagai kemungkinan antara YA dan TIDAK,
seperti:
Tabel 2. 1 Pengambilan keputusan dalam logika fuzzy
(Sumber: Materi kuliah Sistem Cerdas oleh Ira Puspasari)
Penalaran sistem Fuzzy menyediakan cara untuk memahami sebuah kinerja
sistem dengan cara menilai input dan outut sistem dari hasil pengamatan. Logika
Fuzzy memberikan cara untuk menggambarkan kesimpulan dari informasi yang
samar-samar, ambigu dan tidak tepat.
14
2.8 Temperatur Transmitter
Temperature Transmitter adalah suatu piranti yang digunakan untuk
mengirimkan sinyal yang diterima dari hasil sensing kemudian diteruskan ke
Temperature control maupun Temperature Indicator, tergantung bagaimana peran
Temperature Transmitter tersebut. Untuk mengetahui jumlah sinyal yang akan di
kirim, Temperature Transmitter membutuhkan sensor panas, baik itu menggunakan
RTD, Thermocouple maupun sensor panas.
Gambar 2. 6 Temperatur Transmitter Module PT100
(Sumber: Tokopedia)
15
Gambar 2. 7 Datasheet Temperatur Transmitter
(Sumber: Cheemi Technology)
2.9 Alat Roasting
Alat roasting yang digunakan jaman sekarang sangat berbeda-beda, mulai
dari pabrik industri kopi hingga kedai kafe. Berikut Contoh alat roasting:
16
Gambar 2. 8 Roasting Mini Jenis Gene Cafe Coffe Roaster 1200
(Sumber: topcoffer.net)
1. Roasting mini
Roasting jenis ini umum di kedai café kopi yang terkenal akan proses hasil biji
kopi yang berbeda-beda.
2. Alat Roasting Industri
Roasting berikut untuk industri kecil, dimana membuat jenis kopi yang lumayan
banyak untuk dijual hasilnya. Bentuk alat sangat besar dengan kapasitas
3 Kg.
Gambar 2. 9 Roasting Industri
(Sumber:cakar-kuramo-com.blogspot.com)
17
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Metode Penelitian
Pada metode penelitian digunakan pada pembuatan alat, baik dari hardware
maupun software yang menggunakan referensi dari Tugas Akhir dari salah satu
mahasiswa Universitas Sanata Dharma maupun internet. Alur dari pengerjaan
tersebut, penulis mengumpulkan data-data dan informasi pada pengaturan sistem
roasting kopi.
Sistem yang akan dibuat menggunakan input berupa sensor suhu PT100
sebagai pedeteksi suhu panas roasting kopi. Ada empat buah output yang
digunakan yaitu Motor Servo, Power Window, satu buah pematik kompor, dan
LCD. Motor Servo digunakan untuk mengatur besar kecil api kompor, Power
Window digunakan untuk memutar tabung roasting. Pematik kompor yang
digunakan adalah pematik elektrik yang dimana posisi saat kompor api mati dan
dinyalakan kembali dengan menggunakan relay, dan LCD menampilkan nilai suhu
dan waktu yang berjalan. Dengan keempat output ini maka sistem control roasting
ini akan berkerja dan suhu yang di terima dapat diterima dan dikontrol dengan input
yang telah terdekteksi oleh sensor.
Sistem control didukung oleh Arduino mikrokontroler berbasis ATmega328
sebagai unit pengendali sistem tersebut. Nilai suhu dideteksi oleh sensor PT100
akan deprogram menggunakan sistem fuzzy pada Arduino dan akan diproses dengan
mengirimkan perintah pada komponen output dengan rule yang ditetapkan oleh
program.
3.2 Perancangan Mekanik
Perancangan Elektronik adalah bentuk dari alat yang ujikan, penulis sudah
membuat gambaran kasar serta hasil akhir jadi dari alat tersebut, dengan
memodifikasi sebuah kompor 1 tungku serta tabung roasting yang sudah dibuat
dengan penyangga serta bearing untuk melancarkan dalam memutar tabung.
18
Berikut adalah desain gambaran rancangan alat yang akan dibuat dengan
keterangan pada Gambar 3.1 – Gambar 3.2:
Gambar 3. 1 Desain Alat Dari Samping
Gambar 3. 2 Desain Alat Dari Depan
Keterangan Warna:
1. Kuning: Tabung
2. Merah: Penyangga Tabung
3. Hitam: Kompor Gas
4. Biru dan Merah: Bagian pintu masuknya biji kopi
19
Berikut ini adalah hasil alat roasting pada gambar 3.3 – Gambar 3.5
Gambar 3. 3 Alat Roasting Tampak Bagian Depan
Gambar 3. 4 Alat Roasting Tampak Bagian Samping Kiri
Gambar 3. 5 Alat Roasting Tampak Bagian Samping Kanan
20
3.3 Perancangan Kontrol Elektronik
Konsep sistem yang akan dibuat adalah implementasi dari Sistem Fuzzy
diterapkan menggunakan Arduino guna menjalankan tabung Roasting kopi. Berikut
gambaran Block Diagram pada Rancangan Hardware.
Gambar 3. 6 Block Diagram Sistem
1. Input:
Sensor Suhu PT100: sebagai sensor suhu yang dimasukan ke dalam tabung
Roasting.
2. Proses:
Arduino Mega: sebagai pengolah data dari suhu dan diolah menggunakan
sistem fuzzy sehingga diperoleh nilai output.
3. Output:
a. Servo: sebagai pengatur besar kecilnya api pada kompor.
b. Pemantik Elektrik: sebagai pemicu api pada kompor menggunakan relay.
c. Power Window: sebagai motor untuk memutar tabung roasting kopi.
d. LCD (Liquid Crystal Display): sebagai tampilan suhu dan waktu yang sudah
berjalan.
Penjelasan blok diagram pada Gambar 3.1 adalah nilai suhu yang dideteksi
oleh sensor suhu PT100, akan diterima oleh Arduino dan diproses menggunakan
sistem fuzzy. Pada fuzzy tersebut memiliki rules yang sudah ditentukan oleh penulis.
Setelah diproses menggunakan fuzzy, maka output dari fuzzy akan memberikan
perintah dari Arduino untuk melakukan tugas yang ditetapkan pada program. Motor
21
servo akan bergerak sesuai dengan outuput yang ditentukan. Semua output akan
berhenti bila roasting sudah memenuhi waktu yang ditentukan.
Gambar 3. 7 Rangkaian Arduino
3.3.1 Perancangan Suhu PT100
Proyek Tugas Akhir ini yang menjadi pengendali input adalah PT100.
Dalam input sensor suhu akan memproses yang diterima ke Arduino mega, serta
akan melakukan proses ke output yang akan dikerjakan. Dengan suhu yang
ditentukan dari RTD PT100 dengan suhu mulai 0°C hingga 400°C
Gambar 3. 8 Rangkaian Sensor Suhu PT100
22
3.3.2 Perangancangan Motor Servo
Bagian motor servo sebagai output yang bertugas sebagai pemutar panas
kecilnya api kompor. Dimana putaran servo dihasilkan dari fuzzyfikasi, dimana
servo membutuhkan tegangan 6V. Penulis menggunakan stepdown untuk
menurunkan tegangan dari power supply dari 12V menjadi 6V.
Gambar 3. 9 Rangkaian Motor Servo
3.3.3 Perancangan Relay
Bagian relay dirancang sebagai untuk menjalakan pada power window serta
pematik kompor. Yang tegangannya sebesar 5V, sehingga bisa memutus tegangan
apabila dia menerima input high, dan akan tersambung apabila menerima inputan
low. Jadi pematik akan menyalakan api bila menerima low dan akan menjalakan
power window. Serta power window akan berhenti bekerja bila dia menerima input
high.
Gambar 3. 10 Rangkaian Relay
3.3.4 Perancangan LCD
Pada perancangan LCD untuk menampilkan nilai suhu dan waktu yang
diproses oleh Arduino. LCD membutuhkan tegangan 5V untuk menjalankan
tampilan nilai suhu. Dengan menampilkan nilai pada LCD akan menjelaskan
kerjanya Tugas Akhir ini.
23
Gambar 3. 11 Rangkaian LCD
3.3.5 Perancangan Skematik PCB
Penulis menambahkan PCB untuk mempermudah dan mencegah terjadinya
hal yang tidak diinginkan saat akan membawa alat dan sambungan harus di lepas
kembali, skematik ini akan tersambung dengan Arduino dan bagian atas PCB akan
mencakup sambungan yang di terima dari input dan di perintah ke output.
Gambar 3. 12 Skematik PCB
24
3.4 Perancangan Software
Gambar 3. 13 Flowchart Sistem
Flowchart diatas digambarkan bagaimana sistem ini berkerja yang akan di
aplikasikan untuk tugas akhir penulis, dimana motor power window dan pematik
akan menyala sendiri saat memilih hasil dari 3 mode yang di implementasikan.
Dimana kita memilih mode pertama yaitu mode Light, maka akan menjalankan
semua sistem dari power window, pematik kompor dan motor servo. Sensor suhu
akan memberikan nilai suhu yang didapatkan dan akan diproses oleh Arduino, suhu
saat di semua mode memiliki set point di suhu mode Light 180oC, Medium 210oC,
dan Dark 220oC, Saat dimana nilai suhu sudah berada di set point tersebut, waktu
akan berjalan.
25
3.4.1 Perancangan Suhu Sensor PT100
Sensor suhu PT100 digunakan untuk menangkap suhu panas roasting. Guna
sensor ini dapat menangkap nilai suhu dan ditampilkan pada LCD. Pengujian ini
dicoba Arduino memberi perintah untuk membaca nilai yang didapatkan oleh
PT100.
Gambar 3. 14 Program Pembacaan Suhu
Pada gambar 3.14, saat suhu awal diterima akan mulai dikurangi oleh suhu
sekarang, karena settingan perubahan suhu adalah selama 2 detik. Jadi nilai suhu
berubah saat 2 detik dari suhu sekarang
3.4.2 Perancangan Motor Servo
Software untuk menjalankan Motor servo guna nya adalah berkoordinasi
dengan hasil output yang di dapatkan dari sensor suhu hingga di proses oleh
arduino. Putaran yang di hasilkan Motor servo mulai dari 0o hingga 90o.
Rancangan putaran motor servo pada program berikut pada gambar 3.15,
dimana saat nilai suhu diterima masih dingin maka akan ke 0o ke arah panas, bila
nilai suhu diterima lagi oleh sensor, bila suhu tersebut sudah berada di titik suhu
yang ditentukan maka akan ke arah 45o agar panas suhu lebih stabil. Saat nilai suhu
benar-benar sangat panas motor servo akan memutar di derajat 90o dimana arah
tersebut nyala api mati.
26
Gambar 3. 15 Posisi Motor Servo Bergerak
27
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab empat ini adalah hasil dari pengujian Roasting kopi yang sudah dibuat
alatnya oleh penulis. Serta pengujian pada perangkat Hardware yang sebagai
outputan yang sudah deprogram.
4.1 Pengujian Sensor Suhu PT100
4.1.1 Tujuan Pengujian Sensor Suhu PT100
Pengujian sensor suhu ini bertujuan membaca data sensor suhu PT100.
Apakah nilai suhu yang didapat sudah tepat dalam menangkap nilai suhu.
4.1.2 Alat Yang Digunakan Pengujian Sensor Suhu PT100
1. Arduino ATmega328
2. USBASP sebagai downloader
3. Laptop atau PC
4. Software Arduino
5. Power Supply 12V
4.1.3 Tahap Pengujian Sensor Suhu PT100
1. Menyalakan Laptop atau PC.
2. Menyambungkan Power Supply dengan Arduino.
3. Menghubungkan Arduino dengan kabel USB ASP pada port USB laptop atau
PC.
4. Membuka Program Arduino.
5. Mengecek kembali apakah semua program sudah dipastikan tidak ada error
dengan mengeklik Verify, bila tidak ada Mengeklik Upload.
6. Membuka serial monitor.
28
Tabel 4. 1 Tabel suhu dengan pematik
Pematik Api
PT100 Digital Selisih
30,5 31,6 1.1
45,6 46,1 0.5
75,1 75,6 0.5
95,6 99,5 3.9
112,5 LIMIT 0
Tabel 4. 2 Tabel suhu ruangan
Suhu Ruangan
PT100 Digital Selisih
30,4 31,2 0.8
32,4 31,2 1.2
31,4 31,1 0.3
30,1 31,2 1.1
32,4 31 1.4
Tabel 4. 3 Tabel suhu air panas
Air Panas
PT100 Digital Selisih
30,5 32,4 1.9
47,4 45,2 2.2
52,1 50,2 1.9
52,6 51,6 1
52,3 52 0.3
4.1.4 Hasil Pengujian Sensor Suhu PT100
Berikut hasil tampilan sensor suhu PT100 yang didapat serta satuan suhu
yang digunakan adalah Celcius. Dengan perbandingan dengan thermometer digital.
Kesimpulan dari table diatas adalah percobaan suhu yang diterima oleh PT100
dengan Thermometer Digital dimana, PT100 memiliki perubahan nilai yang cepat
dan tepat dari Termometer Digital. Dengan nilai error dari percobaan pematik
adalah 0,42, suhu ruangan 0,01, Air panas 0.02. Dengan begitu PT100 memang
layakdi gunakan untuk sebuah sensor suhu.
29
4.2 Pengujian Motor Servo
4.2.1 Tujuan Pengujian Motor Servo
Tujuan pengujian ini merupakan kerjanya motor servo dalam melakukan
tugasnya sebagai pengatur panas kecil nya api kompor.
4.2.2 Alat Yang Digunakan Pengujian Motor Servo
1. Laptop atau PC
2. Arduino ATmega328
3. Servo
4. USB Downloader
4.2.3 Tahap Pengujian Motor Servo
1. Menghubungkan sambungan servo ke port yang disediakan oleh Arduino.
2. Menghubungkan Downloader pada Arduino.
3. Menyambungkan sisi downloader ke USB Laptop/PC.
4. Meng-Upload program dengan software Arduino.
4.2.4 Hasil Pengujian Motor Servo
Pengujian Servo adalah mengatur pergerakan servo sesuai dengan program
yang telah dibuat oleh penulis.
UJI SERVO
percobaan Derajat servo Busur derajat Error
1 0 0,5 0,5
pada menit 2 2 45 45,6 1,2
pada menit 3 3 90 90 0
pada menit 6 4 85 85,5 0,1
pada menit 9 5 45 45,2 0,4
pada menit 12
Tabel 4. 4 Tabel uji servo
30
Kesimpulannya percobaan motor servo diatas adalah pengujian dari 5 kali
percobaan dengan menit berbeda dari tiap arah derajat dimana tiap gerak motor
servo, serta memiliki nilai error rata-rata 0.44.
4.3 Pengujian Suhu Kompor
Pengujian suhu kompor berikut adalah pengujian sensor suhu saat didalam
tabung roasting.
4.3.1 Tujuan Pengujian Suhu Kompor
Dimana pengujian ini bertujuan lama waktu yang dari suhu yang diinginkan.
Saat di dalam tabung apakah suhu bisa stabil saat roasting berlangsung.
4.3.2 Alat Yang Digunakan Pengujian Suhu Kompor
1. Arduino ATmega328
2. Kompor
3. USBASP sebagai downloader
4. Laptop atau PC
5. Software Arduino
6. Power Supply 12V
7. Gas LPG
4.3.3 Tahap Pengujian Suhu Kompor
1. Menyalakan Laptop atau PC.
2. Memasang gas LPG dengan kompor.
3. Menyambungkan Power Supply dengan Arduino.
4. Menghubungkan Arduino dengan kabel USB ASP pada port USB laptop atau
PC.
31
5. Membuka Program Arduino.
6. Mengecek kembali apakah semua program sudah dipastikan tidak ada error
dengan mengeklik Verify, bila tidak ada Mengeklik Upload.
7. Membuka Serial Monitor.
4.3.4 Hasil Pengujian Suhu Kompor
Berikut hasil pengujian suhu kompor dengan menggunakan mode light,
medium, dan dark.
Tabel 4. 5 Metode light
Metode Light
Percobaan 1 Percobaan 2
Waktu(menit) Suhu Suhu
0:00:00 30.4 165.2
0:01:00 89.3 171.7
0:02:00 130.4 190.3
0:03:00 189 206.4
0:04:00 210.4 205.2
0:05:00 198.3 200.3
0:06:00 203.1 201.3
0:07:00 200.3 196.3
0:08:00 199.3 186.4
0:09:00 189.1 200.5
0:10:00 200.9 204
0:11:00 207.2 195.7
0:12:00 192.4 202.5
0:13:00 200.5 201.5
Tabel 4. 6 Metode medium
Metode Medium
Percobaan 1 Percobaan 2
Waktu(menit) Suhu Suhu
0:00:00 31.5 100.4
0:01:00 80.2 105.4
0:02:00 120.5 119.4
0:03:00 150.3 149.4
0:04:00 194 178.4
0:05:00 205.7 208.4
0:06:00 207.3 211.5
0:07:00 210.5 212.4
32
Metode Medium
Percobaan 1 Percobaan 2
Waktu(menit) Suhu Suhu
0:08:00 213.5 218.5
0:09:00 216.3 219.4
0:10:00 216.5 218.5
0:11:00 219.4 217.2
0:12:00 215.5 217.2
0:13:00 212.4 215.2
0:14:00 212.4 217
Tabel 4. 7 Metode dark
Metode Dark
Percobaan 1 Percobaan 2
Waktu(menit) Suhu Suhu
00:00:00 32,6 150,6
00:01:00 40,1 156,5
00:02:00 52,3 165,6
00:03:00 65,2 189,4
00:04:00 72,5 206,6
00:05:00 104,5 217,5
00:06:00 108,5 220,6
00:07:00 117,6 225,4
00:08:00 125,6 229,1
00:09:00 127,6 234,6
00:10:00 136,5 238,4
00:11:00 156,6 239,4
00:12:00 210,3 235
00:13:00 223 234,2
00:14:00 226,3 236,5
00:15:00 236,4 237,5
00:16:00 237 237,1
00:17:00 239,4 236,4
00:18:00 231 235,1
00:19:00 232 237,9
33
Gambar 4. 1 Grafik Suhu Pada Mode Light
Gambar 4. 2 Grafik Suhu Pada Mode Medium
0
50
100
150
200
250
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
Der
ajat
(Cel
ciu
s)
Menit
Mode Medium
Percobaan ke 1 Percobaan ke 2
0
50
100
150
200
250
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Der
ajat
(Cel
ciu
s)
Waktu (menit)
Mode Light
Percobaan ke 1 Percobaan ke 2
34
Gambar 4. 3 Grafik Suhu Pada Mode Dark
Kesimpulan dari pengujian suhu kompor dari 3 mode adalah percobaan ke
1 dimana suhu awal atau normal sebelum di panaskan, serta lama waktu ke suhu
setpoint dari mode light selama 4 menit. Lalu lama waktu mencapai suhu setpoint
dari mode medium selama 7 menit. Sedangkan Mode Dark lama waktu mencapai
suhu setpoint adalah sekitar 15 menit. Pada percobaan ke 2 dimana percobaan ini
saat setelah percobaan ke 1. Dimana lama waktu menuju set point lebih cepat dari
percobaan ke 1, pada mode light waktu mencapai set point adalah 2 menit, pada
mode medium waktu mencapai set point adalah 5 menit, pada dark waktu suhu
setpoint adalah 10 menit.
4.4 Pengujian Seluruh Sistem
Pengujian seluruh sistem adalah uji dalam segi Software dan Hardware,
dimana program Software dimasukan ke Arduino yaitu berupa perintah input,
output dan metode Fuzzy. Untuk Hadware meliputi tempat dan pemasangan di
setiap komponen.
0
50
100
150
200
250
300
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
Der
ajat
(C
elci
us)
Waktu(Menit)
Mode Dark
Percobaan ke 1 Percobaan ke 2
35
4.4.1 Tujuan Pengujian Seluruh Sistem
Pengujian ini bertujuan menguji keseluruhan Software dan Hardware pada
Roasting kopi dengan Fuzzy Logic dengan 3 mode yang berbeda yaitu Light,
Medium, dan Dark.
4.4.2 Alat Yang Digunakan Pengujian Seluruh Sistem
1. Arduino ATmega328
2. Kompor
3. Motor Servo
4. Sensor Suhu PT100
5. Power Window sebagai pemutar tabung Roasting
6. Downloader
7. Relay pematik
8. Power Supply 24V dan 12V
9. USB downloader
10. LCD 16x2
11. Gas LPG
12. PC atau Laptop
4.4.3 Tahap Pengujian Seluruh Sistem
1. Menghubungkan Downloader pada Arduino.
2. Memasang Gas LPG dengan Kompor.
3. Menyambungkan sisi Downloader ke USB Laptop atau PC.
4. Menghubungkan Sensor PT100 yang tersambung dengan Module ke Arduino.
5. Menyambungkan Motor servo ke Arduino.
6. Menyambungkan LCD ke Arduino.
7. Memrogram di Aplikasi Arduino.
8. Mengupload program melalui Software Arduino.
9. Memasukkan biji Kopi ke dalam tabung.
10. Menghubungkan Power window dengan Arduino.
36
11. Memasukkan sensor suhu PT100 ke dalam tabung yang sudah di lubangi untuk
sensor Suhu.
12. Menghubungkan Power Supply 24V pada Module PT100 dan 12V pada Power
Window, serta di Motor Servo dengan 12V di step down menjadi 6 V.
4.4.4 Hasil Pengujian Seluruh Sistem
Hasil pengujian ini mengambil 3 mode yang di buat oleh penulis serta hasil
biji kopi yang diuji.
Tabel 4. 8 Percobaan tiap mode
Mode Light Mode Medium Mode Dark
Percobaan ke- Suhu Menit Suhu Menit Suhu Menit
1 221,6 3 250,1 5 273,3 7
2 165,4 6 200,1 9 240,6 10
3 90,6 10 180,6 12 210,6 12
Gambar 4. 4 Hasil Mode Light
37
Gambar 4. 5 Hasil Mode Medium (Kiri) Dan Mode Dark (Kanan)
Kesimpulan dari percobaan dari 3 mode yang diuji, adalah:
1. Mode Light warna pada hasil roasting biji kopi terlihat lebih coklat muda karena
pengujian waktu yang di hasil lebih cepat sekitar 3 menit dengan suhu saat itu
sudah mencapai 221,6oC.
2. Mode Medium biji kopi warna nya lebih gelap dari light roast dengan aroma
hampir seperti biji coklat yang di olah. Dengan waktu 5 menit serta suhu
melebihi dari set point adalah 210 hingga 220 yaitu sekitar 250,1oC
3. Mode Dark biji kopi paling matang dari warna ke 2 mode sebelum nya, dengan
warna hitam khas, serta sisa minyak pada biji kopi mulai terlihat, serta aroma
yang memikat. Dengan waktu 10 menit adalah waktu yang cocok dengan hasil
roasting mode dark, karena bila melebihi tingkat ini akan membuat rasa kopi
tidak enak bahkan bisa gosong menjadi arang.
38
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Kesimpulan dari sistem kontrol ini menggunakan Fuzzy logic dan
menggunakan Arduino adalah:
1. Dengan sistem kontrol yang mengacu pada hasil dan waktu serta tampilan biji
kopi. Bisa membuat roasting biji kopi dengan 3 mode.
2. Menampilkan kestabilan suhu dari tiap mode yaitu pada menit ke 4 pada mode
light, Menit ke 7 pada mode medium, dan menit ke 10 pada mode dark.
3. Hasil biji kopi yang tepat dari tiap roasting mode, pada mode light sekitar 3
menit, pada mode medium, sekitar 7 menit. Pada mode Dark sekitar 10 menit.
Dengan suhu 221,6oC pada mode light, Suhu medium 250,6oC, dan Suhu Dark
240,6oC.
5.2 Saran
1. Pengaduk otomatis bila tanpa menggunakan tabung.
2. Tebal tabung Roasting usahakan dekat dengan api dan memiliki lubang banyak
agar tahu warna yang di hasilkan.
39
DAFTAR PUSTAKA
Absolutelyautomation. (2016, 8 8). Internet. http://absolutelyautomation.com/:
http://www.instructables.com/id/Temperature-Measurement-With-
RTD-PT100-4-20mA-Tran/. Diakses Tanggal 30 September 2019.
AGASTYA, D. G. (2017). MESIN ROASTING BIJI KOPI PORTABEL
BERBASIS MIKROKONTROLER. In D. G. AGASTYA. Yogyakarta:
Universitas Sanata Dharma.
Cheemi Technology Co., L. (2002). Temperatur Transmitter Datasheet. 2.
Coffe, L. (2012, Agustus). Internet. http://www.kopijavalorek.com/.
http://www.kopijavalorek.com/2012/08/perbedaan-kopi-medium-roast-
dan-dark.html. Diakses tanggal 10 Agustus 2018.
Coffeland Indonesia. (2017, Agustus 9). Coffeland Indonesia. Internet.
http://coffeeland.co.id/roasting-coffee-proses-penting-dalam-
menentukan-karakteristik-kopi/. Diakses Tanggal 30 Maret 2020.
elektronika dasar . (2016, Agustus 14). Internet. Elektronika Dasar:
https://elektronika64.wordpress.com/2016/08/14/pengertian-pt100/.
Diakses Tanggal 22 Mei 2020.
Guide, B. P. (2019). https://bp-guide.id/. Internet. https://bp-guide.id/AXu2q6z3.
Diakses Tanggal 1 Juli 2020.
Indonesia, D. M. (). https://digital-meter-indonesia.com/. Internet. https://digital-
meter-indonesia.com/perbedaan-biji-kopi-robusta-dan-arabika/. Diakses
tanggal 8 April 2020.
Nikiuluw, R. (2018). KENDALI SUHU MENGGUNAKAN FUZZY LOGIC
UNTUK SISTEM PASTEURISASI SUSU. Surabaya: Institut Bisnis dan
Informatika Stikom.
Otten Coffe. (n.d.). Internet. https://ottencoffee.co.id/coffee-roasters/gene-cafe-
coffee-roaster-1200. Diakses tanggal 5 Mei 2020.