PENGENDALI PENYIRAM TANAMAN STRAWBERRY BERDASARKAN KELEMBABAN BERBASIS FUZZY TUGAS AKHIR OLEH: ORLIN SINGGIH 04.50.0017 PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG 2009
PENGESAHAN Laporan Tugas Akhir dengan judul PENGENDALI PENYIRAM TANAMAN STRAWBERRY BERDASARKAN KELEMBABAN BERBASIS FUZZY diajukan untuk memenuhi sebagian dari persyaratan dalam memperoleh gelar Sarjana Teknik Elektro pada Program Studi Teknik Elektro di Fakultas Teknologi Industri Universitas Katolik Soegijapranata Semarang. Laporan Tugas Akhir ini di setujui pada tanggal Juli 2009 Menyetujui, Pembimbing Semarang, Juli 2009 (T. Brenda Chandrawati ST, MT) Mengetahui, Dekan Fakultas Teknologi Industri (Leonardus Heru P, ST, MT) ii
ABSTRAK Tanaman strawberry sangat bermanfaat bagi kesehatan tubuh manusia. Tanaman strawberry hanya dapat tumbuh dan berkembang di daerah dingin yang memiliki suhu 17 0 C sampai 20 0 C, dan mempunyai tingkat kelembaban udara 80 sampai 90%. Kondisi seperti ini terdapat hanya di daerah pegunungan. Pengendali Penyiram Tanaman Strawberry Berdasarkan Kelembaban Berbasis Fuzzy merupakan suatu alat yang berfungsi untuk mengontrol keadaan lingkungan sesuai habitat strawberry secara otomatis dengan membagi tingkat pendinginan dan pemanasan dalam 8 level, serta membagi kelembaban dalam 7 level. Kata kunci: tanaman strawberry, logika fuzzy, suhu, kelembaban. iii
KATA PENGANTAR Puji syukur dan terima kasih kepada Tuhan Yang Maha Esa atas kasih dan anugerah-nya yang teramat besar, sehingga laporan Tugas Akhir ini dapat terselesaikan dengan baik tanpa ada suatu halangan. Laporan ini disusun berdasarkan hasil pembuatan Tugas Akhir dengan Judul Pengendali Penyiram Tanaman Strawberry Berdasarkan Kelembaban Berbasis Fuzzy. Penyusunan laporan Tugas Akhir ini juga tak lepas dari bantuan, dan bimbingan dari berbagai pihak. Untuk itu, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada : 1. Tuhan Yesus Kristus, yang telah menemani dan memberikan Kekuatan yang begitu besar dalam penyelesaian Tugas Akhir ini. 2. Dekan FTI, Leonardus Heru P., S.T., M.T., yang telah banyak membantu dan megesahkan Laporan Tugas Akhir ini sehingga dapat terselesaikan dengan baik. 3. Dosen Pembimbing, Ibu Tecla Brenda, S.T., M.T., yang telah banyak memberikan bimbingan dalam penulisan Laporan Tugas Akhir ini sehingga dapat terselesaikan dengan baik. 4. Bapak Samuel, Ibu Lanny, serta Kakak Andi yang telah memberikan dukungan dan semangat yang begitu besar dalam penyelesaian Tugas Akhir ini. 5. Paulus Wijaya yang telah menemani pada saat suka dan duka. iv
6. Para Sahabat Sejati, Willy Hartanto, Hanny Apricia, Elshinta, Windy, Maria Stephania, Adhi Kurniawan, dan Anton Wijaya yang telah menemani, memberikan dukungan, semangat, doa, serta penghiburan pada saat lelah dan putus asa. 7. Laboran, sdr. Achmad, dan sdr. Nanda yang telah memberikan waktu, ide, dan tenaga untuk mendampingi dalam penyelesaian Tugas Akhir ini. 8. Teman-teman Elektro, Bobby, Windy, sdri. April, David, Fery yang telah banyak membantu dalam penulisan Laporan Tugas Akhir ini. 9. Pihak lain yang telah banyak membantu dalam penulisan Laporan Tugas Akhir ini. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, untuk itu kritik dan saran senantiasa penulis harapkan demi perbaikan di waktu yang akan datang. Tiada gading yang tak retak, mohon maaf jika ada kesalahan dalam penyusunan laporan ini. Akhirnya, penulis berharap Laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi banyak pihak. Semarang, Juli 2009 Penulis v
DAFTAR ISI Halaman sampul... i Halaman pengesahan... ii Abstrak... iii Kata pengantar... iv Daftar isi... vi Daftar gambar... ix Daftar tabel... xi Bab I Pendahuluan... 1 1.1. Latar belakang masalah... 1 1.2. Perumusan masalah... 2 1.3. Tujuan... 2 1.4. Batasan masalah... 3 1.5. Metodologi penelitian... 3 1.6. Sistematika penulisan... 4 Bab II Landasan teori... 6 2.1. Strawberry... 6 2.2. Logika fuzzy... 7 2.2.1. Himpunan Fuzzy... 8 2.2.2. Fungsi keanggotaan... 9 2.2.3. Operasi himpunan fuzzy... 11 2.2.4. Basis aturan... 11 vi
2.2.5. Sistem inferensi fuzzy... 12 2.2.6. Defuzzifikasi... 13 2.3. Mikrokontroler AT89S51... 14 2.3.1. Sistem mikrokontroller... 14 2.3.2. Perangkat keras mikrokontroler AT89S51... 14 2.3.3. Arsitektur mikrokontroler AT89S51... 16 2.3.4. Konfigurasi pin-pin mikrokontroler AT89S51... 17 2.4. Sensor... 20 2.5. ADC (Analog to Digital Converter)... 22 Bab III Perencanaan Pembuatan Perangkat Keras dan Perangkat Lunak. 23 3.1. Perencanaan dan Pembuatan Perangkat Keras... 24 3.1.1. Sensor Suhu dan Kelembaban (SHT11)... 24 3.1.2. Mikrokontroler AT89S51... 25 3.1.3. LCD LM 1632A... 28 3.1.4. Driver Motor Kipas dan Penyemprot Air... 28 3.1.5. Driver Elemen Pemanas dan Pendingin... 29 3.2. Perencanaan dan Pembuatan Perangkat Lunak... 31 3.3. Fuzzifikasi... 34 3.4. Basis Aturan... 35 3.5. Defuzzifikasi... 36 Bab IV Pengujian dan Analisa... 39 4.1. Pengujian Input Sensor Suhu dan Kelembaban SHT11... 39 vii
4.2. Pengujian Sistem... 41 Bab V Kesimpulan dan Saran... 43 5.1. Kesimpulan... 43 5.2. Saran... 43 Daftar Pustaka... 44 viii
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Kurva fungsi keanggotaan Segitiga... 9 Gambar 2.2 Kurva fungsi keanggotaan Trapesium... 10 Gambar 2.3 Kurva fungsi keanggotaan Gaussian... 10 Gambar 2.4 Kurva fungsi keanggotaan Bell... 11 Gambar 2.5 Proses Defuzzifikasi... 13 Gambar 2.6 Mikrokontroler AT 89S51... 17 Gambar 2.7 diagram pengkabelan SHT11... 21 Gambar 2.8 IC ADC 0804... 22 Gambar 3.1 blok diagram alat... 23 Gambar 3.2 diagram pengkabelan SHT11... 25 Gambar 3.3 rangkaian mikrokontroler AT89S51... 25 Gambar 3.4 skematik input mikrokontroler... 26 Gambar 3.5 skematik output mikrokontroler... 27 Gambar 3.6 LCD LM 1632A... 28 Gambar 3.7 driver motor kipas dan motor penyemprot air... 29 Gambar 3.8 rangkaian driver elemen pemanas dan pendingin... 30 Gambar 3.9 rangkaian kontaktor elemen pemanas dan elemen pendingin... 30 Gambar 3.10 urutan kedudukan kipas dan elemen pendingin pada ruang tanaman strawberry... 31 Gambar 3.11 Kurva fungsi keanggotaan Trapesium... 31 Gambar 3.12 Flowchart Sistem Proses Fuzzy... 33 ix
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Fungsi Alternatif Port 3... 18 Tabel 2.2 hubungan kaki-kaki SHT 11... 21 Tabel 3.6 Basis Aturan Fuzzy... 36 Tabel 4.1 Pengujian sensor suhu... 39 Tabel 4.2 Pengujian sensor kelembaban... 40 Tabel 4.3 Pengujian sistem... 41 x