PENYIRAMAN TANAMAN MEDIA OTOMATIS BERBASIS TELEPON SELULER PINTAR dan JARINGAN SENSOR FUZZY TANPA KABEL

Transkripsi

1 PENYIRAMAN TANAMAN MEDIA OTOMATIS BERBASIS TELEPON SELULER PINTAR dan JARINGAN SENSOR FUZZY TANPA KABEL Fatehul Air 1), Diana Rahawati 2), Miftahul Ulu 3) 1)3) Progra Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Trunojoyo Madura Jl. Raya Telang, Kecaatan Kaal, Bangkalan, Madura Indonesia. Telepon: Fax: ) 2) 3) Abstract Era odern ini otoatisasi elektronika sudah berkebang dengan pesat. Keinginan anusia yang ingin serba enak enuntut untuk ebuat alat-alat elektronika serba otoatis sehingga dapat eringankan seua pekerjaan. Maka dilakukan penelitian tentang otoatisasi penyiraan dengan obyek tanaan. Karena kesibukan anusia, aka tidak ada waktu untuk engurusi tanaan. Penyiraan otoatis jarak jauh ini dapat dionitoring dengan telepon seluler pintar.penyiraan otoatis ini enggunakan banyak koponen dengan kontroler nodemcu berbasis arduino. Suhu tanaan, kelebaban udara, kelebaban tanah, dan cahaya sangat berpengaruh terhadap tanaan, karena setiap tanaan epunyai karakteristik yang berbedabeda. Dengan sensor kelebapan tanah, sensor kelebapan udara, sensor suhu, dan sensor cahaya aka dapat diabil data analog untuk diproses diikrokontroller. Setelah seua data diperoleh, dapat diatur dengan logika fuzzy, sehingga alat penyiraan otoatis ini dapat bekerja sesuai intruksi.setelah alat dapat bekerja dengan intruksi, aka perlu odul wireless untuk kounikasi dengan telepon seluler pintar. Dibuatlah software untuk peyiraan otoatis bisa terkoneksi dengan alat. Software ini dapat dicek data tanaan secara real tie. Setelah alat dapat bekerja dengan intruksi, aka diperoleh hasil dari penelitian jaur lebih cepat tubuh tunas dala waktu 5 hari dengan selisih 9 hari dengan petani jaur area Kaal. Keywords sensor, nodecu arduino, android, wireless. I. PENDAHULUAN fuzzy, Era odern ini otoatisasi elektronika sudah berkebang dengan pesat. Keinginan anusia yang ingin serba enak enuntut anusia untuk ebuat alat-alat elektronika serba otoatis sehingga dapat eringankan pekerjaan anusia. Persaingan ekonoi, pendidikan, dan lain-lain aka dituntut untuk berfikir aju dan odern. Bagaiana anusia seinial ungkin untuk ebuat suatu pekerjaan digantikan peranya dengan suatu alat ataupun robot. Maka di zaan sekarang alat otoatis berkebang begitu pesat. Dapak positif dari berkebangnya alat ini dapat dirasakan oleh anusia. Pekerjaan lebih udah, dan tingkat keselaatanya juga tinggi. Tapi adapula dapak negatifnya yaitu ininya lapangan pekerjaan karena seua digantikan oleh alat dan robot otoatis ini. Untuk itu perlu difikirkan agar alat yang dibuat dapat beranfaat tanpa erugikan anusia. Air erupakan kebutuhan penting bagi setiap ahluk hidup terasuk tanaan. Salah satu etode untuk eenuhi kebutuhan air pada tanaan dengan penyiraan. Penyiraan tanaan erupakan pekerjaan yang biasa dilakukan setiap hari, baik itu untuk tanaan pribadi di ruah, tanaan yang ada di taantaan kota dan di sepanjang jalan trotoar serta tanaan-tanaan yang dibuat usaha budidaya. Penyiraan tanaan tersebut erupakan salah satu pekerjaan yang onoton dan rutin serta biasanya pekerjaan ini dilakukan secara anual dengan ebayar seorang pegawai untuk elakukan penyiraan pada waktu-waktu tertentu. Oleh sebab itu, dibuat alat penyiraan otoatis dengan kendali anusia dikontrol elalui ponsel pintar. Dengan alat ini diharapkan dapat bekerja dengan area penyiraan kecil (seperti taan ruah) ataupun skala besar (area persawahan odern dengan ruah kaca). Karena banyak asyarakat pedesaan yang jauh dari teknologi asih elakukan penyiraan secara anual dengan engandalkan aliran air dari waduk aupun hujan sehingga tanaan petani kualitas buruk akibat asalah air dan dapat jadi gagal panen. Diharapkan dengan ini asyarakat dapat enerapkan alat penyiraan otoatis ini sehingga dapat beranfaat. II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Arduino Arduino dikatakan sebagai sebuah platfor dari physical coputing yang bersifat open source. Pertaa-taa perlu 355

2 dipahai bahwa kata platfor disini adalah sebuah pilihan kata yang tepat. Arduino tidak hanya sekedar sebuah alat pengebangan, tetapi ia adalah kobinasi dari hardware, bahasa peprograan dan Integrated Developent Environtent (IDE) yang canggih. IDE adalah sebuah software yang sangat berperan untuk enulis progra, eng-copile enjadi kode biner dan eng-upload ke dala eory icrocontroller. Ada banyak projek dan alat alat yang dikebangkan oleh akadeisi dan profesional dengan enggunakan Arduino, selain itu juga ada banyak odul-odul pendukung (sensor, tapilan, penggerak dan sebagainya) yang dibuat oleh pihak lain untuk dapat disabungkan dengan Arduino. Arduino berevolusi enjadi sebuah platfor karena ia enjadi pilihan dan acuan bagi banyak praktisi. Salah satu yang ebuat arduino eikat hati banyak orang adalah karena sifatnya open source, baik untuk hardware aupun software-nya. Koponen utaa didala papan Arduino adalah sebuah icrocontroller 8 bit dengan erk Atega yang dibuat oleh perusahaan Atel Corporation. Berbagai papan Arduino enggunakan tipe Atega yang berbeda-beda tergantung dari spesifikasinya, sebagai contoh Arduino Uno enggunakan Atega328 sedangkan Arduino Mega 2560 yang lebih canggih enggunakan Atega2560 (Feri Djuandi,2011: 2). Gabar 2.3. Popa boster 2.3 Soil Moisture Sensor Moisture sensor adalah sensor kelebaban yang dapat endeteksi kelebaban dala tanah. Sensor ini ebantu eantau kadar air atau kelebaban tanah pada tanaan pekarangan atau taan kota. Sensor ini terdiri dua probe untuk elewatkan arus elalui tanah, keudian ebaca resistansinya untuk endapatkan nilai tingkat kelebaban. Seakin banyak air ebuat tanah lebih udah enghantarkan listrik (resistansi kecil), sedangkan tanah yang kering sangat sulit enghantarkan listrik (resistansi besar) (Faosa, 2011). Adapun spesifikasi dari sensor yaitu : 1. Tegangan asukan : 3.3 volt atau 5 volt 2. Tegangan keluaran : volt 3. Arus : 35 A 4. Deskripsi pin : a. Tegangan keluaran analog (kabel biru) pada pin 1. b. Tegangan asukan (kabel erah) pada pin 3. c. GND (kabel hita) pada pin 2. Gabar 2.1. Node MCU berbasis arduino dan odul ESP. 2.2 Popa Air Popa adalah esin atau peralatan ekanis yang digunakan untuk enaikkan cairan dari dataran rendah ke dataran tinggi atau untuk engalirkan cairan dari daerah bertekanan rendah ke daerah yang bertekanan tinggi dan juga sebagai penguat laju aliran pada suatu siste jaringan perpipaan. Gabar 2.4. Sensor soil oisture 2.4 LDR (Light Dependent Resistor) LDR adalah suatu resistor yang nilai resistansinya bergantung pada cahaya (jika endapat cahaya terang, nilai resistansinya kecil sekitarr ratusan s.d. kilo oh, jika kondisi gelap nilai resistansi akan seakin besar dapat encapai puluhan-ratusan kilo 356

3 oh bahkan encapai ega oh), uunya LDR digunakan sebagai sensor cahaya. Gabar 2.5. Sensor LDR 2.5 Sensor Suhu dan Kelebaban (DHT11) Sensor DHT11 adalah sensor suhu dan kelebapan udara. Range kelebapan yang dapat diukur antara 20% - 90% RH dengan tingkat akurasi ±4% RH dan sensivitas 1%RH. DHT11 eiliki 3 buah pin, yang terdiri dari pin VC, DATA, dan GND. Apabila edia tana ditepatkan di tepat yang saa sekali tidak ada cahaya, aka badan buah tidak dapat terbentuk. Oleh karena itu, pada asa terbentuknya badan buah pada perukaan edia harus ulai endapat sinar dengan itensitas penyinaran rendah berkisar antara 50-3 lux agar terbentuk calon priordial buah (pinning head). Penyinaran dapat digunakan lapu floursence (TL) yang dipasang didala ruangan ±40 watt. Peberian sinar juga dapat enggunakan sinar atahari yang diberikan tidak langsung engenai edia tana dengan cara ebuka jendela atau pintu pada siang hari. Gabar 2.6. Sensor DHT Jaur Tira Pada budi daya jaur tira suhu udara (lingkungan) eegang peranan yang penting untuk endapatkan pertubuhan badan buah (priordial) yang optial. Pada uunya suhu yang optial untuk pertubuhan jaur tira, dibedakan dala dua fase tubuh yaitu fase inkubasi yang eerlukan suhu udara berkisar antara C dengan kelebaban ruang %, sedangkan kandungan gas oksigen (O 2 ) relatif rendah tetapi kebutuhan gas karbondioksida (CO 2 ) relatif tinggi. [10] Oleh karena itu, jaur tira di indonesia sangat baik dibudidayakan di daerah dataran enengah (4-8 dpl) dan dataran tinggi (>8 dpl), budi daya jaur tira di daratan rendah dapat dilakukan tetapi perlu biaya yang lebih besar untuk eaniulasi kondisi suhu dan kelebaban lingkungan. Pertubuhan iseliu jaur tira akan lebih cepat dala keadaan gelap/ tanpa sinar atahari, tetapi sebagian jaur tira tidak terpengaruh pada keberadaan sinar. Pada asa pertubuhan isseliu sebaiknya edia tana ditepatkan dala ruangan yang sedikit gelap pada tepat yang terpisah dengan edia tana pada asa pertubuhan badan buah. Dala pebentukan badan buah jaur tira eerlukan adanya ransangan sinar dan suplai udara(oksigen) yang relatif lebih banyak. Gabar 2.9. Jaur tira III. PERANCANGAN SISTEM Kebutuhan Hardware Dala pebuatan rangkaian penyiraan otoatis kendali ponsel pintar ini enggunakan koponen-koponen sebagai berikut : Tabel 3.1 Koponen yang digunakan penyiraan otoatis. Naa Spesifikasi Julah Koponen Nodecu 5 VDC Sensor DHT-11 5 VDC Sensor 5 VDC oisture Sensor LDR 5 VDC Ic ultiplexer 3-12 VDC 4051 Modul relay 5 VDC 220VAC Popa booster 9-12 VDC Adaptor 12 VDC Selang High pressure (2eter) End konektor - nozzle Nozzle sprayer - Tangki air - 357

4 Tepat akrilit P=60c, L=40c, T=70c Ponsel pintar OS android Kabel juper - - Pcb atriks - Resistor 1 oh Pipa 1 eter Kebutuhan Software Perangkat lunak yang digunakan dala pebuatan penyiraan otoatis ini enggunakan : Tabel 3.2 Perangkat lunak yang digunakan penyiraan otoatis. Naa Fungsi Progra Arduino IDE Untuk eprogra ikrokontroller arduino. Dan sebagai jebatan antara sensor dengan suatu ikrokontroller dan sebagainya. Android Peograan software android Studio untuk telepon seluler pintar yang epunyai OS android diolah aka langsung terintegrasi dengan telepon seluler yang sudah tersabung. Sehingga pengguna telepon seluler dapat eonitoring. b. Jika nilai paraeter sensor kurang dari nilai setpoint yang sudah disetel aka tidak ada aksi apapun, sehingga hanya asih onitoring. c. Jika nilai paraeter lebih atau saa dengan setpoint aka ikrokontroler akan engiri notifikasi ke telepon seluler untuk elakukan aksi penyiraan atau alat otoatis dengan sendirinya. d. Apabila pengguna telepon seluler ingin elakukan penyiraan otoatis aka alat akan langsung elakukan penyiraan otoatis eskipun nilai e. paraeter kurang dari setpoint Diagra Blok Flowchart Siste Gabar 3.2. Diagra blok siste alat penyiraan otoatis. Dari diagra diatas input dari alat tersebut adalah paraeter analog yaitu berupa suhu, kelebaban, cahaya. Setelah itu akan diproses ikrokontroler untuk eberi perintah ke aktuator. Sebelu elakukan perintah, nilai paraeter analog akan di sesuaikan apakah sesuai dengan setpoint yang diset ikro untuk asing-asing sensor. Jika nilai paraeter sesuai setpoin aka ikro akan eberikan perintah sesuai dengan siste, begitu pula sebaliknya. Berikut penjelasan lengkapnya : Gabar 3.1. Flowchart siste alat penyiraan otoatis. a. Pertaa setelah seua rangkain dan koponen siap aka paraeter sensor akan dibaca oleh ikorokontroler dan setelah nilainya a. Pertaa input dari sensor diproses pada ikrokontroller. b. Mikrokontorler yang digunakan adalah node cu yang berbasis arduino dengan esp8266 khusus untuk progra IOT. c. Setelah data diproses di ikrokontroler sesuai dengan etode fuzzy aka outpunya akan engaktifkan relay yang disabung dengan popa air. 358

5 d. Popa aktif apabila nilai inputan tidak sesuai atau sesuai dengan paraeter yang sudah diset. Dan popa engalirkan air untuk tanaan. e. Apabila nilai inputan asih belu sesuai dengan paraeter aka popa akan terus aktif. Sehingga ada tibal balik dikarenakan belu sesuai dengan paraeter yang sudah diset. Kalau sudah sesuai aka popa akan otoatis ati. Sehingga alat ini dapat enstabilkan paraeter input agar sesuai dengan paraeter yang sudah diset. IV. HASIL DAN PEMBAHASAN Dari hasil pengujian alat penyiraan dapat ditunjukkan dengan tabel 4.4. data dari tabel tersebut diabil acak dari percobaan dikarenakan data sebenernya setiap satu enit, tapi disini diabil satu ja saja untuk data. Tabel 4.5. Hasil Pengujian Alat Penyiraan Ha Ja Suh Kel. Kel. cahaya Ket ri u udara tanah % 72% 0,05lux Menyira % 73% 0,39lux Tidak % 75% 1,46lux Tidak % 73% 1,50lux Tidak % 74% 4,36lux Tidak % 76% 3,76lux Tidak % 77% 3,50lux Menyira 8s % 77% 2,98lux Meyira % 78% 2,91lux Menyira % 78% 2,20lux Menyira % 82% 2,02lux Menyira % 82% 2,18 Menyira 8, % 82% 2,02lux Menyira 8,5 Pada tabel 4.5 alat penyiraan ini dapat berkali-kali dikarenakan suhu dan kelebaban didaerah adura sangatlah jauh dari kriteria sijaur. Untuk endapatkan setpoint yang diinginkan itupun susah. Apalagi alat penyiraan ini ditepatkan diarea peruahan yang epunyai suhu panas. Sehingga alat ini akan terus sesuai dengan logika fuzzy yang sudah siatur. Berikut adalah grafik suhu dari hari pertaa seperti yang ditunjukkan pada gabar Gabar 4.9. Suhu dari waktu ke waktu. Dari gabar 4.9 diketahui pada siang hari suhu eningkat drastis dan pada waktu itu alat penyiraan selalu bekerja sapai endapatkan nilai atau suhu yang diinginkan. 1% 80% 60% Suhu Kel. udara Suhu Kel. udara Gabar Kelebaban udara dari waktu ke waktu. Pada gabar 4.10 jelas terlihat pada waktu siang kelebaban udara ulai enurun, dan alatpun bekerja sesuai dengan logika fuzzy yang telah diset. Karena kelebaban udara berbanding terbalik dengan suhu. Jika kelebaban eningkat aka suhu relatif rendah begitu pula sebaliknya. 90% 80% 70% 60% Kel. tanah Kel. tanah Gabar Kelebaban tanah dari waktu ke waktu Kelebaban tanah atau kelebaban baglog yang ditunjukkan gabar 4.11 dari waktu ke waktu seakin eningkat dikarenakan alat penyiraan yang aktif bekerja sehingga baglog basah dan otoatis kelebaban baglog akan seakin eningkat. 359

6 5 0 cahaya cahaya Gabar itensitas cahaya dari waktu kewaktu. Dari gabar 4.13 jelas terlihat pada saat pagi intensitas cahaya kurang, dan puncaknya pada saat ulai waktu siang hari nilai itensitas cahaya akan selalu eningkat dan pada sore hari akan enurun itensitas cahayanya. Hasil dari penilitian alat penyiraan jaur otoatis ini dapat diketahui dari percobaan berikut. 1. Penelitian pertaa enggunakan alat penyiraan otoatis Hari sabtu tanggal 15 juli alat penyiraan dinyalakan karena iseliu jaur sudah 1%, dan hasilnya pada tanggal 20 juli 2017 salah satu jaur tubuh tunas terlihat pada gabar Gabar baglog 2 tubuh tunas. Pada pengujian terakhir tepatnya tanggal 26 juli. Jaur 1 sudah ulai panen. Seperti yang terlihat pada gabar 4.29, dan jaur 2 sudah ulai besar terlihat pada abar Gabar Jaur yang siap untuk dipanen. Gabar tunas jaur pertaa yang tubuh. Selang beberapa hari tubuh tunas pada jaur kedua tepatnya tanggal 23 Juli 2017 tunas pada baglog 2 tubuh ditunjukkan pada gabar 4.28, dan pada baglog yang sudah tubuh jaurnya ulai ebesar Gabar Jaur 2 yang sudah ulai besar 2. Pertanian jaur tira pada daerah kaal Pertanian jaur ini ilik perseorangan, ilik bapak Fadoil sekeluarga. Pertanian ini ebuat jaur dari awal sapai proses peanenan. Dari keterangan bapak Fadoil ebutuhkan waktu 2 bulan untuk jaur dari proses pebibitan sapai panen. Baglog dengan iseliu 1% yang siap sira dala waktu hari baru tunas jaur dan selang beberapa hari akan panen kebali. 360

7 Gabar jau yang sudah tubuh pada pertanian jaur 3. Analisa keseluruhan Dari penelitian yang dilakukan aka akan terlihat seperti tabel Tabel hasil tubuh setiap tepat penelitian Naa Waktu Keterangan Penelitian 1 5 hari Tubuh tunas jaur Pertanian jaur kaal 14 hari Tubuh tunas jaur Dapat disipulkan bahwa pada penlitian pertaa pertubuhan sangatlah cepat dibandingkn dengan petani jaur Kaal, sedangkan penelitian kedua dala waktu 7 hari asih belu ada hasil aka belu dipastikan apakah sebanding dengan tubuh jaur pada petani jaur. Dapat disipulkan dengan enggunakan alat penyiraan jaur ini dapat lebih cepat 9 hari dibanding dengan petani jaur seperti yang ditunjukkan pada tabel penelitian pertaa. Jadi prosentase keberhasilan keberhasilan alat adalah : Penelitian 1 = jaur yang tubuh / julah jaur * 1% Penelitian 1 = 3 /3 * 1% = 1 % 5.1 Kesipulan V. KESIMPULAN DAN SARAN Rancang bangun alat berhasil sesuai dengan etode yang diinginkan, asing-asing sensor dapat bekerja dan engendalikan aktuator atau outputnya asing. Alat juga dapat berkounikasi dengan ponsel pintar dan prosentase keberhasilan alat sapai enubuhkan jaur pada penilitian pertaa adalah 1%. Siste kounikasi berjalan dengan baik, dengan bantuan web server dan koneksi internet aka alat dapat engiri paraeter ke server web yang selanjutnya dari ponsel pintar andorid akan engabil data dari web server tersebut. Data dapat diakses diana saja asalkan ada koneksi internet. 5.2 Saran Berdasarkan penelitian yang sudah dilakukan, aka saran peneliti adalah sebagai berikut : 1. Untuk lebih lanjut bisa digunakan pada seua jenis jaur ataupun tanaan lain. 2. Menggukan web server sendiri untuk perantara alat dengan ponsel pintar. 3. Skala alat bisa diperbesar lagi DAFTAR PUSTAKA Izzudin M., NazilahA., 2015, Penyiraan Otoatis Pada Tanaan Atap Ruput Gajah, J URNAL ILMIAH SEMESTA TEKNIKA, Vol. 18, No.1, Pahruzi M., Abidin Z., Fridon M.A., 2015, Rancang Bangun Alat Penyiraan Otoatis Menggunakan Sensor SHT75 Berbasis Mikrokontroler ATMEGA8535. Jurnal Iliah Mahasiswa, Volue 4, Noer 1, Halaan NugrahaningH W., Winarno H.,2014, Siste Penyiraan Tanaan Anggrek Menggunakan Sensor Kelebaban dengan Progra Borland Delphi 7 Berbasis Modul Arduino Uno R3. Gea Teknologi, Volue 18, Noer 1. Guptha A., Kuawat S., Garg S., 2016, Autoatic Plant Watering Syste. Iperial Journal of Interdisciplinary Research, Volue 2, Issue 4. Agung M., Bangun., 2014, Arduino for Beginners.Tugas Akhir pada Prodi Huan Coputer Interaction di Universitas Surya. Tanggerang: STKIP Surya. Hardianti S G., Musa D T., Nisayanti A., Rancang Bangun Siste Penyiraan Tanaan Secara Otoatis Menggunakan Soil Moisture Sensor SEN7 Berbasis Mikrokontroler ATMEGA328p. Jurnal FMIPA UNTAD, Volue 13, Noer 1. Maulana E., 2012, Panen Jaur Tira Tiap Musi, LILY PUBLISHER, Yogyakarta, 361