Rancang Bangun Alat Pengering Biji Kopi Berbasis Internet Of Things

Abstract

This research propose to design a coffee bean dryer by utilizing a heater as a heating element to replace sunlight for the drying process of coffee beans. Ultrasonic sensor for detecting coffee beans in the dryer. When the temperature reaches 50°C, the heater, dimmer and fan will automatically turn off. All data will be processed using NodeMCU which will then be sent to the codular application. By utilizing IoT (Internet Of Things) technology, it is hoped that it can help smallholder coffee farming owners in monitoring and automatic drying of the coffee beans to be dried. From the test results, it can be concluded that the initial weight before curing is 250 grams, while the weight after curing is 247 grams. This is because there is a decrease in the water content in the coffee beans. The DHT22 sensor is able to measure an average temperature of around 49.75°C with an average humidity of 51.45% during the day, while for the night it is able to measure an average temperature of around 49.75°C with an average humidity of around 46.8%. The process of sending information from the device to Google Firebase via an internet connection, which takes an average of 0.01 seconds or 10 milliseconds, with this delay is included in the very good category. Keywords—Coffee bean dryer, heating element, DHT22, motor driver L298N, Kodular application. Abstrak—Penelitian ini bertujuan untuk merancang sebuah alat pengering biji kopi dengan memanfaatkan heater sebagai elemen pemanas pengganti sinar matahari untuk proses mengeringkan biji kopi. Ketika suhu telah mencapai 50°C maka heater, dimmer dan kipas akan off secara otomatis. Semua data tersebut akan diproses menggunakan NodeMCU yang kemudian dikirimkan ke aplikasi kodular. Dengan memanfaatkan teknologi IoT (Internet Of Things) diharapkan dapat membantu para pemilik usaha tani kopi rakyat dalam monitoring dan pengeringan otomatis kepada biji kopi yang akan dikeringkan. Dari hasil pengujian dapat disimpulkan bahwa untuk berat awal sebelum pemeraman sebesar 250 gram sedangkan berat setelah pemeraman sebesar 247 gram. Hal ini dikarenakan terjadi penurunan kadar air dalam biji kopi. Sensor DHT22 mampu mengukur suhu rata rata berkisar 49,75°C dengan kelembaban rata rata berkisar 51,45% untuk siang hari, sedangkan untuk malam hari mampu mengukur suhu rata rata berkisar 49,75°C dengan kelembaban rata rata berkisar 46,8%. Proses pengiriman informasi dari perangkat menuju ke firebase google melalui koneksi internet yakni dibutuhkan waktu rata-rata 0,01 second atau 10 milisecond dengan ini delay termasuk dalam kategori sangat baik. Kata Kunci—Alat pengering biji kopi, elemen pemanas, DHT22, driver motor L298N, Aplikasi Kodular I. PENDAHULUAN Kopi merupakan tanaman yang banyak dibudidayakan di negara tropis. Kopi yang populer dibudayakan di Indonesia adalah kopi robusta dan kopi arabika. Kopi juga merupakan jenis minuman yang penting bagi sebagian masyarakat dunia. Bulan panen kopi biasanya antara bulan Mei September dengan puncak panen bulan Juli – Agustus [1]. Kopi diolah dengan beberapa cara pengolahan yaitu pengolahan basah dan pengolahan kering. Pada penelitian ini menggunakan pengolahan basah dengan cara menggunakan air untuk pengupasan maupun pencucian buah kopi. Salah satu tahapan pengolahan basah kopi arabika yang sangat menentukan mutu adalah fermentasi. Fermentasi bertujuan untuk menghilangkan lapisan lendir yang tersisa di permukaan kulit tanduk biji kopi setelah proses pengupasan. Selama proses fermentasi, akan terjadi pemecahan komponen lapisan lendir (protopektin dan gula) dengan dihasilkannya asam-asam dan alkohol [2][3]. Buah kopi yang digunakan pada penelitian ini adalah buah kopi gelondong basah yang buah kopinya hasil panen dari kebun dan kadar airnya masih berkisar antara 60 65% [2]. Pengeringan kopi merupakan salah satu tahapan terpenting dalam pengolahan biji kopi. Di Indonesia pengeringan kopi selama ini dilakukan pada lantai yang luas dengan memanfaatkan sinar matahari. Namun pengeringan ini memiliki kelemahan yaitu cuaca yang sulit diprediksi dan ketika hujan tiba maka dibutuhkan banyak sumber daya manusia untuk mengumpulkan biji kopi yang sedang dijemur. Selain itu apabila memasuki musim hujan proses pengeringan biji kopi membutuhkan waktu 1-2 minggu bahkan lebih, tergantung intensitas hujan pada waktu pengeringan biji kopi [3][4]. Untuk mengatasi masalah tersebut diperlukan sebuah alat pengering biji kopi secara mekanis untuk mengikuti kondisi cuaca. Selain itu kebersihan biji kopi dapat terjamin dan tidak terjadi penyusutan akibat dimakan hewan pemakan biji-bijian [5]. Sensor DHT22 digunakan untuk mengukur suhu dan kelembaban mesin pengering. Dimmer AC digunakan untuk Jurnal Jaringan Telekomunikasi, E-ISSN: 2654-6531, P-ISSN: 2407-0807, Vol. 11, No. 2 (2021) 74-80 75 mengatur on/off heater. Kipas (fan) digunakan untuk mengatur sirkulasi udara dalam mesin pengering. Driver motor digunakan untuk mengatur on/off kipas (fan). Sensor ultrasonik HCSRF-04 digunakan untuk mendeteksi keberadaan biji kopi di dalam mesin pengering. Dengan memanfaatkan teknologi IoT (Internet Of Things) diharapkan dapat membantu para pemilik usaha tani kopi rakyat dalam monitoring dan pengeringan otomatis kepada biji kopi yang akan dikeringkan. IoT merupakan segala aktifitas yang dilakukan dengan memanfaatkan internet atau jaringan sebagai media untuk berkomunikasi satu dengan lainnya [4]. Selain itu manfaat dari Internet Of Things ialah dari aplikasi kodular dapat mengambil data berupa suhu, kelembaban, waktu pengeringan dan kondisi biji kopi dari firebase sehingga dapat di monitoring melalui aplikasi kodular. Hasil pembacaan masing-masing sensor akan diolah oleh NodeMCU ESP8266 sebagai mikrokontroller dan data yang diperoleh dikirimkan ke database melalui jaringan internet[5-7]. Pada sistem ini menggunakan aplikasi kodular untuk menampilkan informasi data dari database berupa suhu, kelembaban relatif udara dalam mesin pengering, waktu pengeringan dan kondisi biji kopi (wet dan dry). II. METODE Metode penelitian yang dilakukan pada pembuatan jurnal ini adalah melakukan beberapa tahap mulai dari studi literatur, perencanaan hardware, perencanaan software sampai ke proses pembuatan hingga implementasi dari sistem yang telah dibuat. Pada gambar 1 menjelaskan bahwa perangkat penelitian terdiri dari biji kopi, sensor DHT22, sensor ultrasonik, heater, dimmer AC, driver motor stepper L298N dan kipas. Sedangkan pada gambar 2 menjelaskan tentang flowchart sistem pengeringan biji kopi. Sebelum melakukan`proses pengeringan biji kopi langkah pertama yang harus dilakukan adalah menimbang biji kopi sebanyak 1⁄4 kg. Setelah itu memasukkan biji kopi ke dalam mesin pengering. Kemudian memanfaatkan sensor jarak yang ada pada sensor ultrasonik untuk mendeteksi biji kopi yang telah dimasukkan kedalam box pengeringan, apabila jarak yang terdeteksi oleh sensor ultrasonik kurang dari 10 cm maka secara otomatis biji kopi terdeteksi oleh sensor ultrasonik dan proses pengeringan dapat dilakukan[8-11]. Ketika suhu < 50 ̊C maka dimmer dan fan dalam posisi ON. Ketika suhu mencapai >==50 ̊C maka dimmer dan fan dalam posisi OFF, sehingga proses pengeringan biji kopi selesai dan biji kopi yang telah dikeringkan dapat dikeluarkan dari mesin pengering. Gambar 1 Blok diagram sistem Gambar 2 Flowchart sistem keseluruhan Desain alat dirancang dengan menggunakan 2 sensor yang terdiri diri sensor ultrasonik HC-SR04 dan sensor DHT22. Kemudian NodeMCU ESP8266, dimmer module AC dan driver motor L298N [12-16]. Desain tampilan software menggunakan aplikasi kodular yang dirancang untuk monitoring pengeringan biji kopi yang terdiri dari suhu, kelembaban, waktu pengeringan dan kondisi biji kopi. Start