BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Di dalam kehidupan kita sehari-hari, suatu sistem dengan perencanaan yang sangat kompleks sangat dibutuhkan guna mempermudah dalam membantu kehidupan manusia. Apalagi jika sistem tersebut bergerak dengan suatu kontrol yang terpadu, maka hal ini akan membawa dampak kepada manusia untuk bisa memikirkan dan membuat suatu bentuk kontrol yang sekiranya akan dapat membantu dengan efisien. Salah satunya adalah sistem pengontrolan pada rumah kaca. Rumah kaca merupakan suatu bangunan yang berfungsi untuk membudidayakan tanaman. Jenis tanaman yang dibudidayakan tergantung dari kebutuhan akan pengembangannya itu sendiri. Jika ditinjau dengan lebih seksama, maka pengembangan tanaman atau budidaya di dalam rumah kaca tidaklah semudah yang di bayangkan. Banyak faktorfaktor yang mempengaruhi dalam pengembangan budidaya tanaman tersebut, misalnya faktor suhu, kelembaban, kebutuhan akan penyinaran atau intensitas cahaya yang digunakan, dan lain-lain. Semua itu merupakan kombinasi yang harus diketahui dalam meneliti pertumbuhan serta perkembangan tanaman. Untuk mempermudah proses penyiraman tanaman pada rumah kaca maka dibuat suatu sistem kontrol yang terpadu dengan tujuan untuk mengatur serta mengendalikan keseluruhan sistem penyiraman otomatis serta mempermudah perawatannya tanpa harus melakukan campur tangan manusia secara langsung. Salah satu faktor yang mempengaruhi pada perkembangan tanaman yaitu penyiraman. Penyiraman merupakan suatu hal yang tidak dapat dilepaskan dalam menjaga serta merawat agar tanaman dapat tumbuh dengan subur. Kebutuhan air yang cukup merupakan salah satu hal yang sangat penting. Jika hal ini tidak diperhatikan maka akan berdampak fatal bagi perkembangan tanaman itu sendiri. Faktor lain yang mempengaruhi kebutuhan air pada tanaman ( Sintia, 2008 ) adalah : 1
2 1) Jenis, bentuk, dan umur tanaman Berdasarkan kebutuhan air, umumnya ada tiga jenis tanaman, yaitu: a. Jenis yang suka air, yaitu tanaman yang memerlukan kebutuhan air yang cukup banyak. Untuk dapat hidup dengan baik, contohnya jenis Adiantum, Begonia, Calathea, Dracaena, Dieffenbachia, Monstera, Peperomia serta jenis pakis-pakisan. b. Jenis yang menyukai air dalam jumlah sedang, yaitu tanaman yang memerlukan air yang cukup tapi tidak berlebih untuk tumbuh dalam kondisi yang sehat, contohnya adalah Aglaonema, Anthurium, Philodendron, dan lainnya. c. Jenis yang menyukai sedikit air, yaitu jenis tanaman yang dapat tumbuh dengan baik dalam keadaan sedikit air, contohnya berbagai jenis tanaman sukulen, kaktus, Sansiviera, Chryptanthus dan lainnya. Bentuk daun juga harus diperhatikan, jika daunnya besar dan tipis, berarti tanaman tidak kuat pada kondisi kering dan membutuhkan relatif lebih banyak air dalam penyiraman. Jika daun ada lapisan lilinnya berarti sedikit tahan akan kondisi kering. Daun kecil akan menghindari penguapan air saat siang hari. Akan tetapi penting pula diketahui jenis tanamannya, apakah tanaman menyukai air atau tidak. 2) Lokasi dan Kondisi Sekitar Tanaman. Lokasi juga mempunyai peran yang besar di dalam menentukan banyaknya air untuk penyiraman. Tanaman di dalam pot yang diletakkan di bawah naungan dengan yang langsung di bawah sinar matahari akan mempunyai perbedaan kebutuhan air. Umumnya tanaman yang berada di daerah naungan membutuhkan jumlah air yang relatif lebih sedikit dari pada tanaman yang terkena sinar matahari langsung. 3) Jenis Media Tanam. Media merupakan material yang bersentuhan langsung dengan akar, bagian tanaman yang sangat penting untuk penyerapan air dan unsur hara lainnya. Media tanaman yang umum digunakan adalah tanah, humus, sekam, cocopeat, pasir malang, dan akar pakis. Masing-masing jenis mempunyai daya ikat air yang berbeda-beda. 2
3 4) Besar Kecilnya Pot. Pot yang kecil akan mempunyai tingkat kelembaban yang lebih kecil jika dibandingkan dengan media pada pot yang besar. Tetapi pot yang besar mempunyai kelebihan dalam pertumbuhan akar tanaman. Banyaknya ruang yang tersedia dapat memberikan ruang yang cukup untuk bernafasnya akar. 5) Musim Dua musim di Indonesia, musim kering dan musim hujan, akan mempengaruhi penyiraman terhadap tanaman. Pada musim kering, tanaman harus diperiksa apakah memerlukan penyiraman satu-dua hari sekali sedangkan musim hujan apakah harus disiram setiap hari atau tidak. Jika hal ini tidak dilakukan maka tanaman akan cepat mengalami kematian. 1.2. Rumusan Masalah Untuk menjaga kualitas agar tanaman terawat dengan baik dan benar, maka banyak sekali hal yang harus dilakukan, salah satunya adalah dengan cara menyiram tanaman sesuai dengan kondisi lingkungan khususnya pada tanah tanaman. Berdasarkan uraian yang terdapat dalam latar belakang di atas, maka dalam tugas akhir ini akan dibuat sebuah Purwarupa Sistem Penyiraman Tanaman Otomatis Berbasis Sensor Kelembaban Tanah Dan Arduino UNO. Pada alat ini akan digunakan sebuah mikrokontroler Arduino UNO, 2 buah sensor soil moisture untuk mengukur kelembaban tanah, sensor DHT11 untuk mengukur suhu dan kelembaban udara, grove relay sebagai saklar untuk on/off pompa air dan LCD 16x2 sebagai penampil nilai sensor soil moisture dan sensor DHT11. 3
4 1.3 Batasan Masalah Dalam pembuatan dan uji coba sistem ini, diberikan beberapa batasan masalah sebagai berikut: 1) Sensor kelembaban tanah ( Sensor Soil Moisture Immersion Gold Arduino Compatible ) hanya digunakan untuk mengindra kelembaban tanah di dalam pot. 2) Sensor suhu dan kelembaban udara yang digunakan adalah sensor DHT11 hanya berfungsi sebagai pengindra suhu dan kelembaban udara di ruangan pot. 3) Relay yang digunakan adalah grove relay sebagai saklar ON/OFF pompa air. 4) Informasi pengindraan sensor soil moisture dan sensor DHT11 ditampilkan melalui LCD 16x2. 5) Bahasa pemrograman yang di gunakan yaitu bahasa C. 1.4 Tujuan Penelitian Adapun tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut : 1) Memanfaatkan mikrokontroler ATmega328 dengan board Arduino UNO sebagai pusat kendali dari sistem penyiraman tanaman otomatis. 2) Membuat sebuah purwarupa rumah kaca menggunakan toples plastik sebagai tempat tanaman dan menggunakan sensor soil moisture untuk mengindra kelembaban tanah. 1.5. Metode Penelitian Metode-metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: 1) Menentukan topik yang akan diangkat yang dilatarbelakangi dengan keadaan dan permasalahan. 2) Melakukan kajian dan pembelajaran lebih lanjut tentang sistem yang dibahas pada penelitian ini dengan metode: a) Studi literatur, yaitu mempelajari artikel, makalah, jurnal, karya tulis, serta bukubuku yang terkait dengan Arduino UNO, sensor soil moisture, sensor DHT11, grove relay, dan LCD 16x2. 4
5 b) Konsultasi dengan dosen pembimbing mengenai rancangan sistem dan inovasiinovasi yang bisa diterapkan pada sistem. 3) Membuat perancangan sistem yang terdiri dari dua bagian, yaitu: a) Perangkat Keras (Hardware) Membuat desain kontruksi hardware dan membuat skematik rangkaian. b) Perangkat Lunak (Software) Membuat program yang akan ditanam di dalam mikrokontroler dengan menggunakan bahasa C melalui compiler Arduino 1.0.4 dan library AVRLib sehingga sistem yang ada dapat berfungsi sebagaimana yang diharapkan. Untuk software antarmuka pada komputer menggunakan serial monitor yang terdapat pada software Arduino 1.0.4 dan LCD 16x2. 4) Pengujian untuk setiap bagian sistem, pengujian terhadap kinerja sensor dalam berbagai kondisi, pengujian penggabungan data antara kelembaban tanah dengan sensor. 5) Langkah terakhir adalah melakukan pengujian sistem secara keseluruhan untuk memastikan apakah sistem telah dapat bekerja dengan baik dan hasilnya sesuai dengan yang diinginkan atau tidak. 1.6 Sistematika Penulisan Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat sistematika pembahasan bagaimana sebenarnya prinsip kerja dari maka penulis menulis laporan ini sebagai berikut : 5
6 BAB I. PENDAHULUAN Dalam bab ini berisikan mengenai latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penulisan, metode penelitian serta sistematika penulisan. BAB II. TINJAUAN PUSTAKA Bab ini memaparkan hasil penelitian terdahulu atau teknologi yang berkaitan dengan penelitian yang dilakukan oleh penulis. BAB III. LANDASAN TEORI Landasan teori, dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan untuk pembahasan dan cara kerja dari rangkaian. Teori pendukung itu antara lain tentang board minimum sistem Arduino UNO ( hardware dan software ), mikrokontroler ATmega328, sensor soil moisture, sensor DHT11, grove relay, LCD 16x2 dan dasar teori tentang kelembaban tanah. BAB IV. PERANCANGAN SISTEM Pada bagian ini akan dibahas perancangan dari alat, yaitu diagram blok dari rangkaian, skematik dari masing-masing rangkaian dan diagram alir dari program yang akan diisikan ke mikrokontroler ATmega328. BAB V. IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN Bab ini berisi penjelasan tentang implementasi dari rancangan yang telah dibuat sebelumnya yang meliputi implementasi secara hardware maupun secara software. BAB VI. ANALISA DAN PEMBAHASAN Bab ini berisi pengujian sistem secara keseluruhan untuk kemudian dibahas dan dianalisis hasil dan kinerjanya. 6
7 BAB VII. KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari pembahasan yang dilakukan dari tugas akhir ini serta saran apakah rangkaian ini dapat dibuat lebih efisien dan dikembangkan perakitannya pada suatu metode lain yang mempunyai sistem kerja yang sama. DAFTAR PUSTAKA 7