Rancang Bangun Mesin Pengepres Kopi dengan Mengendalikan Suhu menggunakan Metode PID Berbasis ATMega 2650

Abstract

Kopi adalah minuman yang sangat disukai oleh masyarakat Indonesia, baik pria maupun wanita dari berbagai daerah di Indonesia. Minuman kopi memiliki banyak cita rasa serta ukuran kopi yang beraneka ragam. Pembuatan kopi menggunakan mesin Ferratti Ferro FCM-4656. Mesin ini digunakan untuk membuat kopi espresso secara semi otomatis. Mesin ini dapat mengaliri air panas secara otomatis sesuai dengan tekanan uap yang ada pada tabung boiler. Hal tersebut menyebabkan suhu kopi tidak dapat ditentukan, sehingga dapat memengaruhi cita rasa dari kopi tersebut. Pada penelitian ini, dilakukan pengembangan pada mesin kopi dengan menambahkan sistem pengontrolan terhadap suhu kopi sesuai keinginan dan pembuatan kopi sanger secara otomatis. Pengembangan mesin ini dilengkapi dengan Arduino Mega 2560, Metode PID, LCD, Heater dan beberapa sensor antara lain sensor Termokopel tipe K, sensor Pressure Transmiter, dan sensor ultrasonik. Prinsip kerja alat yang dibuat ini yaitu LCD menampilkan data ketinggian level air dan susu, dan pemilihan mode kopi yang diinginkan. Setelah itu, nilai suhu dimasukkan sesuai keinginan. Heater akan otomatis menyala, sensor pressure Transmiter akan mendeteksi tekanan air, dan sensor suhu mendeteksi suhu pada tabung boiler dan PID selalu berjalan untuk menghilangkan nilai error yang terjadi antara pembacaan suhu oleh sensor dan set point yang diinginkan. Hal ini dibuktikan dengan telah dilakukannya uji coba terhadap sensor suhu, dimana sensor tersebut dapat membaca suhu dengan nilai ralat rata-rata yaitu 2,3°C. Hal ini juga telah dilakukan uji coba terhadap sensor tekanan, dimana sensor tekanan dapat bekerja dengan baik dengan mendapatkan nilai ralat tertinggi yaitu 1,81 Psi. Ketika suhu pada tabung boiler telah mencapai nilai yang di set, maka Valve terbuka dan air akan mengalir menuju wadah pengepresan kopi. Keseluruhan sistem yang dibuat berjalan sesuai rancangan. Beradasarkan hasil simulasi yang diperoleh dengan nilai besaran Kp = 350, Ki = 1,0, dan Kd = 7,2, dimana besaran waktu yang dibutuhkan adalah 2 menit 21 detik untuk memansakan air pada tabung boiler dengan nilai set point 80°C.