PENGUKURAN DAN PEMANTAUAN SUHU LINGKUNGAN PETERNAKAN AYAM BROILER DI DAERAH GIANYAR MELALUI SMS BERBASIS MIKROKONTOLER AVR ATMEGA16 Didik Setiawan

Transkripsi

1 PENGUKURAN DAN PEMANTAUAN SUHU LINGKUNGAN PETERNAKAN AYAM BROILER DI DAERAH GIANYAR MELALUI SMS BERBASIS MIKROKONTOLER AVR ATMEGA16 Didik Setiawan ABSTRAK Telah berhasil dibuat alat yang membantu memantau suhu optimal lingkungan peternakan ayam broiler Di daerah Gianyar tanpa harus berada pada kandang ayam broiler melalui pesan SMS. Perangkat utama yang digunakan adalah sensor suhu LM35 sebagai pendeteksi suhu, Mikrokontroler AVR ATmega 16 sebagai kendali utama sistem dan Modul SIM 800L sebagai pengirim dan penerima SMS. Suhu optimal lingkungan peternakan ayam broiler berkisar antara 16 0 C sampai 26 0 C. Alat yang dibuat akan melaporkan suhu kandang ayam broiler secara otomatis melalui pesan SMS apabila suhu kandang kurang dari atau melebihi batasan suhu optimal. Pemantauan juga dilakukan setiap saat dengan mengirimkan pesan SMS Lapor ke nomor handphone yang sudah dipasang pada modul SIM 800L dan alat yang dibuat membalas pesan tersebut berupa laporan suhu ke pengirim. Hasil kalibrasi sensor LM35 yang dilakukan di BBMKG wilayah III Denpasar menyatakan bahwa ketidakpastian pengukuran dinyatakan pada tingkat kepercayaan tidak kurang dari 95%. Hasil uji alat di peternakan ayam broiler daerah Gianyar melalui SMS selama 4 hari memperlihatkan suhu tertinggi melebihi suhu optimal yaitu 26 0 C dan suhu terendah tidak pernah mencapai kurang dari 16 0 C. Kata Kunci : Suhu, LM35, SIM 800L, ATmega 16 ABSTRACT Has successfully created a tool that helps monitor the optimal temperature environment broiler chicken farms in Gianyar area without having to be on a broiler chicken coop via SMS messages. The main tool used is the LM35 temperature sensor as a temperature detector, Microcontroller ATmega 16 as the main control system and SIM module 800L as the sender and recipient of the SMS. The optimal temperature environment broiler chicken farms ranging from 16 0 C to 26 0 C. A tool created to report the temperature of broiler chicken coop automatically via SMS message if the temperature of the enclosure is less than or exceeds the optimal temperature limits. Monitoring is also carried out at any time by sending an SMS message "Lapor" to the mobile phone number that is already installed on the SIM module 800L and tools made reply to the message sender in the form of a report to the temperature. The test results tools in broiler chicken farms Gianyar area via SMS for 4 days showed the highest temperature exceeds the optimum is 26 0 C and the lowest temperature never reaches less than 16 0 C. Keywords: Temperature, LM35, SIM 800L, ATmega 16 i

2 KATA PENGANTAR Puji syukur penyusun panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas limpahan rahmat dan hidayah-nya penyusun dapat menyelesaikan skripsi tugas akhir yang berjudul Pengukuran dan Pemantauan Suhu Lingkungan Peternakan Ayam Broiler Di Daerah Gianyar Melalui SMS Berbasis Mikrokontroler AVR ATmega16. Penyusun mengucapkan terimakasih kepada seluruh pihak yang telah membantu dan mendukung terbentuknya tugas akhir ini. Ucapan terimakasih tersebut penyusun sampaikan kepada: 1. Bapak Dr. Drs, A.A. Ngr. Gunawan, M.T, selaku dosen pembimbing I yang telah memberikan bimbingan, dukungan dan pengetahuan tentang konsep yang sangat banyak, serta tema pokok yang telah diberikan demi terselesaikannya tugas akhir ini. 2. Ibu Dra. Nyoman Ratini M.Si, selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan bimbingan dan koreksi yang sangat bermanfaat demi terselesaikannya tugas akhir ini. 3. Bapak Ir. S. Poniman, M.Si selaku Ketua Jurusan Fisika FMIPA Universitas Udayana yang telah mengesahkan tugas akhir ini. 4. Bapak dan Ibu dosen Fisika FMIPA Universitas Udayana yang telah memberikan masukan dan pengetahuan. 5. Keluarga yang telah mendukung, khusunya kedua orang tua saya. 6. Kakak I Made Oka Guna Antara, kakak I Gede Surya Adi Pratama yang mendukung dan memberi semangat serta membantu dalam menyelesaikan tugas akhir ini. 7. Teman-teman mahasiswa Jurusan Fisika Universitas Udayana khususnya angkatan 2012 yang telah bersedia membantu dan memberi masukan kepada penyusun. Penyusun menyadari bahwa pemaparan materi dalam tugas akhir ini kurang sempurna dan masih terdapat keterbatasan dalam penyampainnya. Oleh karena itu penyusun mengharapkan kritik dan saran dari pembaca agar tugas akhir ini menjadi baik lagi. Bukit Jimbaran, Januari 2016 ii Penyusun

3 DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL... i FAKTA INTEGRITAS... ii LEMBAR PERSYARATAN GELAR... iii LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR... iv LEMBAR PERSETUJUAN... v PEDOMAN PENGGUNAAN... vi ABSTRAK... vii KATA PENGANTAR... viii DAFTAR ISI... ix DAFTAR TABEL... xii DAFTAR GAMBAR... xiii DAFTAR LAMPIRAN... xiv BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Suhu Sensor Sensor LM Mikrokontroler Mikrokontroler AVR ATmega ADC (Analog Digital Converter) LCD (Liquid Crystal Display) iii

4 2.6 Komunikasi USART Layanan Pesan Singkat (Short Message Service) Perintah AT (AT Command) Modul GSM SIM800L BAB III METODE PENELITIAN Tempat dan Waktu Penelitian Tempat Waktu Sistematika Penelitian Literatur kepustakaan Alat penelitian Bahan Perancangan alat Diagram Blok Alat Penguji Sebagai Pendukung Kalibrasi Sensor Suhu LM Diagram Blok Alat Pengirim dan Penerima SMS Laporan Suhu Lingkungan Diagram Alir (Flow Chart) Program Flow Chart program pengujian sebagai pendukung kalibrasi sensor suhu LM Flow chart program pengiriman dan penerimaan laporan SMS suhu lingkungan peternakan ayam broiler Metoda Pelaksanaan Pengujian dan Kalibrasi Sensor BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Kalibrasi sensor suhu LM Uji alat pada peternakan ayam broiler Pembahasan Perangkat keras Perangkat lunak iv

5 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN v

6 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Perbandingan skala pada termometer... 5 Tabel 2.2 Status LED pada modul GSM SIM 800L Tabel 4.1 Data hasil perhitungan simpangan rata-rata dan error Tabel 4.2 Data hasil percobaan alat uji pada peternakan ayam broiler vi

7 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Perbandingan skala dari termometer... 4 Gambar 2.2 Diagram sensor suhu LM Gambar 2.3 Konfigurasi Pin-Pin AVR ATmega Gambar 2.4 Arsitektur CPU AVR Atmega Gambar 2.5 Diagram blok ADC ATmega Gambar 2.6 Bentuk modul LCD Gambar 2.7 Konfigurasi kaki LCD Gambar 2.8 Modul SIM SIM800L Gambar 2.9 Kerangka modul GSM SIM 800L Gambar 3.1 Converter tegangan Gambar 3.2 Seluruh rangkaian pengukur dan pemantau suhu lewat sms Gambar 3.3 Gambar 3.4 Gambar 3.5 Gambar 3.6 Gambar 4.1 Gambar 4.2 Gambar 4.3 Gambar 4.4 Gambar 4.5 Diagram blok alat penguji sebagai pendukung kalibrasi sensor suhu LM Diagram Blok alat pengirim dan penerima SMS laporan suhu lingkungan Flow chart program pengujian sebagai pendukung kalibrasi sensor suhu LM Flow chart program pengiriman dan penerimaan laporan SMS suhu lingkungan peternakan ayam broiler Alat pengukur dan pemantau suhu lingkuangan peternakan ayam broiler Alat standar kalibrasi termometer digital yang berada di BBMKG wilayah III Denpasar Grafik Hubungan Suhu Standar Kalibrasi Termometer terhadap Suhu Alat yang Dibuat Grafik simpangan rata - rata suhu alat(s A S) terhadap suhu alat standar kalibrasi (S) Dokumentasi percobaan pengujian alat pada peternakan ayam broiler di Gianyar vii

8 DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN 1 Data Kalibrasi sensor LM35 di BBMKG wilayah III denpasar LAMPIRAN 2 Progran keseluruhan pengukur dan pemantau suhu lingkungan ayam broiler di daerah Gianyar LAMPIRAN 3 Data hasil percobaan uji alat di peternakan ayam Broiler di Gianyar LAMPIRAN 4 Data Hasil Perhitungan Simpangan Rata-Rata dan Error LAMPIRAN 5 LM35DZ Datasheet LAMPIRAN 6 Mikrokontroler ATmega 16 Datasheet LAMPIRAN 7 LCD Module Datasheet LAMPIRAN 8 SIM 800L module Datasheet LAMPIRAN 9 Dokumentasi uji alat di peternakan ayam broiler di daerah Gianyar LAMPIRAN 10 Surat-surat viii

9 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Daerah Gianyar berada pada dataran tinggi 750 meter diatas permukaan laut dengan keadaan suhu antara 15ºC -26 ºC. Daerah ini sangat cocok digunakan untuk peternakan ayam broiler. Ayam broiler dapat berkembang dengan baik dengan suhu optimalnya mulai dari 16 ºC - 26ºC(Reny Puspa Wijayanti, 2011). Peternak ayam broiler di daerah Gianyar sudah menggunakan termometer dan pengatur suhu lingkungan, tetapi hanya bisa dipantau di tempat alat tersebut. Pemantauan suhu yang tidak rutin juga dapat mengakibatkan penurunan konsumsi ayam dan laju pertumbuhan ayam terlambat apabila suhu lingkungan tinggi. Apabila peternakan ayam broiler dalam jumlah yang banyak, maka peternak akan mengalami kerugian waktu dan tenaga hanya untuk memantau suhu lingkungan masing-masing kandang. Dari permasalahan tersebut maka diperlukan sebuah alat bantu pengukur suhu lingkungan kandang ayam broiler yang dapat dipantau setiap saat dan dimanapun berada, sehingga peternak bisa memastikan bahwa suhu lingkungan kandang masih optimal atau tidak. Modem wavecom pada mikrokontroler sering digunakan sebagai alat untuk mengirimkan SMS dalam keadaan tertentu. Modem wavecom terhubung ke mikrokontroller dengan melewati perantara converter RS232 ke TTL. Alat converter RR232 ke TTL ini diperlukan untuk menghubungkan modem ke mikrokontroler. Pada umumnya input output dari modem wavecom bekerja dengan sinyal RS232 sedangkan mikrokontroller berkomunikasi TTL, sehingga sinyal RS232 tersebut perlu di ubah menjadi TTL dengan menggunakan converter. Setiap pergerakan yang di deteksi tersebut kemudian dijadikan trigger untuk mikrokontroller mengirimkan perintah kirim SMS ke modem wavecom. Modul GSM SIM800L mempunyai fungsi yang sama dengan modem wavecom. Kelebihan modul GSM SIM800L ukuranya yang kecil dan harga yang murah dibandingkan modem wavecom. Selain itu modul ini tidak memerlukan perantara converter RS232 karena input output sudah berupa TTL. Untuk mengatasi masalah maka peneliti menggunakan sebuah mikrokontroler AVR ATmega 16 sebagai kendali utama, sensor LM35 sebagai sensor pendeteksi suhu, sebuah modul LCD untuk menampilkan hasil pembancaan sensor, dan modul GSM ix

10 SIM800L sebagai pengirim dan penerima SMS. Pemantauan suhu yang digunakan alat ini adalah SMS karena biaya yang murah dan dapat mengirimkan pesan ketujuan secara cepat dan tepat. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang diatas, maka rumusan masalah dalam penelitian ini sebagai berikut : 1. Bagaimana membuat rancang bangun suatu alat pengukur dan pemantau suhu lingkungan peternakan ayam broiler di daerah Gianyar melalui SMS berbasis mikrokontroler AVR ATmega 16? 2. Bagaimana suhu lingkungan peternakan ayam broiler di daerah Gianyar melalui SMS berbasis mikrokontroler AVR ATmega 16? 1.3 Batasan Masalah Batasan masalah dari penelitian ini adalah : 1. Peneliti menggunakan sensor LM35 sebagai sensor pendeteksi suhu. 2. Peneliti menggunakan mikrokontroler ATmega 16 sebagai kendali utama sistem. 3. Output yang dihasilkan dari mikrokontroler berupa tampilan suhu pada LCD 16 x 2 dan modul GSM SIM800L sebagai penerima dan pengirim sinyal dari mikrokontroler ke ponsel. 4. Batasan suhu optimal yang diukur pada penelitian ini berkisar antara 16 0 C C. 5. Batasan suhu untuk kalibrasi alat berkisar 0 0 C 50 0 C. 6. Modul GSM SIM800L akan mengirim SMS apabila suhu kurang dari atau lebih dari batasan suhu optimal. 7. Peneliti dapat mengetahui laporan suhu setiap saat dengan mengirim pesan LAPOR ke nomor handphone dalam modul GSM SIM800L dan Peneliti tidak menggunakan pesan SMS untuk mengontrol relay. 1.4 Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah untuk membuat alat pengukur dan pemantau suhu lingkungan peternakan ayam broiler di daerah Gianyar melalui SMS berbasis mikrokontroler AVR ATmega 16. x

11 1.5 Manfaat Penelitian Berdasarkan tujuan penelitian, maka manfaatnya adalah mengetahui suhu lingkungan peternakan ayam broiler di daerah Gianyar melalui SMS. Peternak ayam broiler dapat memantau suhu lingkungan kandang ayam broiler melalui SMS tanpa harus berada di kandangnya. xi