Desain Kontrol dan Monitoring Kondisi Udara Ruang pada Sistem Controlled Atmosphere Storage Berbasis Mikrokontroler Arduino Uno

Abstract

Penyimpanan dengan cara pengaturan komposisi udara atau pengaturan konsentrasi oksigen dan karbondioksida dikenal dengan penyimpanan dengan pengendalian atmosfer. Teknik atmosfer terkendali sekitar produk bertujuan untuk mengendalikan metabolisme produk segar sehingga masa simpan dapat diperpanjang. Konsentrasi oksigen dan karbondioksida disekitar produk dijaga pada suatu konsentrasi yang diinginkan. Penelitian ini bertujuan untuk merancang sistem kontrol dan monitoring oksigen dan karbondioksida serta suhu dan kelembaban di dalam ruang penyimpanan dengan mengimplementasikan mikrokontroler Arduino Uno. Bahan yang digunakan adalah brokoli sebanyak 5 kg, gas nitrogen, oksigen dan karbondioksida. Peralatan yang digunakan adalah mikokontroler Arduino Uno, sensor SHT11, sensor CDM4160-H00, sensor KE-25, solenoid valve, solid state relay, chamber berukuran 40 x 40 x 50 cm dengan tebal 8 mm, refrigerator, peralatan perbengkelan dan peralatan pendukung lainnya. Pendekatan rancangan terdiri dari dua jenis yitu rancangan fungsional dan rancangan struktural. Fungsi dan struktur utama dari sistem yang dibuat adalah sistem pengontrolan terhadap injeksi gas, buka tutup solenoid valve, mengontrol lama injeksi, dan melakukan pembacaan sensor. Pengukuran dan pengujian meliputi kalibrasi sensor dan pengujian fungsional kinerja kontrol dan monitoring kondisi dengan beban dan kondisi tanpa beban. Analisis hasil percobaan dilakukan dengan menggunakan analisis statistik repeated measures ANOVA. Hasil pengamatan dan pengukuran kondisi suhu tanpa beban adalah 9.88ºC, RH 73.73%, karbondioksida 2.22% dan oksigen 4.63%. Hasi pengamatan dan pengukuran kondisi suhu kondisi dengan beban adalah 11.91ºC, RH 70.66%, karbondioksida 2.48% dan oksigen 6.38%. Perbandingan antara setpoint dan aktual diperoleh akurasi suhu 98.84% untuk kondisi tanpa beban dan 80.85% untuk kondisi dengan beban. Perbandingan antara setpoint dan aktual diperoleh akurasi RH 97.55% untuk kondisi tanpa beban dan 91.95% untuk kondisi dengan beban. Perbandingan antara setpoint dan aktual diperoleh akurasi oksigen 83.98% untuk kondisi tanpa beban dan 40.25% untuk kondisi dengan beban. Perbandingan antara setpoint dan aktual diperoleh akurasi karbondioksida 74.26% untuk kondisi tanpa beban dan 82.74% untuk kondisi dengan beban.