` PERANCANGAN ALAT PENYIRAMAN TANAMAN OTOMATIS DENGAN SMARTPHONE ANDROID MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ARDUINO SKRIPSI AHMAD ROY MUDA SIREGAR 141421053 PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016
PERANCANGAN ALAT PENYIRAMAN TANAMAN OTOMATIS DENGAN SMARTPHONE ANDROID MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ARDUINO SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Ilmu Komputer AHMAD ROY MUDA SIREGAR 141421053 PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016
ii PERSETUJUAN Judul : PERANCANGAN ALAT PENYIRAMAN TANAMAN OTOMATIS DENGAN SMARTPHONE ANDROID MENGGUNKAN MIKROKONTROLER ARDUINO. Kategori Nama : SKRIPSI Nomor Induk Mahasiswa : 141421053 Program Studi : AHMAD ROY MUDA SIREGAR : SARJANA (S1) EKSTENSI ILMU KOMPUTER Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI (Fasilkom-TI) Komisi Pembimbing: Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II Dr. Poltak Sihombing, M.Kom Amalia, S.T,M.T NIP. 19620317 199103 1 001 NIP. 19781221 201404 2 001 Diketahui/Disetujui oleh Program Studi S1 IlmuKomputer Ketua, Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP. 19620317 199102 1 001
iii PERNYATAAN PERANCANGAN ALAT PENYIRAMAN TANAMAN OTOMATIS DENGAN SMARTPHONE ANDROID MENGGUNKAN MIKROKONTROLER ARDUINO SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, 24 November 2016 Ahmad Roy Muda Siregar 141421053
iv UCAPAN TERIMA KASIH Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena rahmat dan izin-nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Banyak bantuan berupa uluran tangan, budi baik, buah pikiran dan kerjasama yang telah penulis terima selama menempuh studi sampai dengan penyelesaian studi (skripsi) ini. Oleh karena itu, sudah wajar dan pantas penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada pihakpihak yang telah membantu. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada: 1. Bapak Prof. Runtung Sitepu selaku Rektor. 2. Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi. 3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom. selaku Ketua Program Studi S-1 Ilmu Komputer dan selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan dan dukungan kepada penulis. 4. Ibu Maya Silvi Lydia, B.Sc, M.Sc. selaku Sekretaris Program Studi S-1 Ilmu Komputer. 5. Ibu Amalia, S.T, M.T selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan bimbingan dan dukungan kepada penulis. 6. Bapak Herriyance, S.T, M.Kom selaku Dosen Pembanding I yang telah memberikan kritik dan saran dalam penyempurnaan skripsi ini. 7. Bapak Seniman, S.Kom, M.Kom selaku Dosen Pembanding II yang telah memberikan kritik dan saran dalam penyempurnaan skripsi ini. 8. Ayahanda Haris Partaonan Siregar, S.H dan Ibunda Emmi Yusriani Hasibuan, S.Ag serta Kakak Sri Rismeini Siregar, Am.Keb dan adik Heny, Hasni serta Fadli yang selalu memberikan kasih sayang dan dukungannya kepada penulis. 9. Ainur Rizki, S.E dan Ridwan Arief Nasution, Am.d yang telah membantu dalam penyempurnaan skripsi ini.
v 10. Seluruh tenaga pengajar dan pegawai pada Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi USU, terkhususnya di Program Studi S-1 Ilmu Komputer. 11. Rekan-rekan kuliah Siti Kholilah Pulungan, Irfan Juanda, Rifky Mukhlizar, Maslia Ritonga, dan yang lainnya yang selalu memberikan semangat dan dorongan dan motivasi kepada penulis selama menyelesaikan skripsi ini. 12. Semua pihak yang terlibat langsung atau tidak langsung yang penulis tidak dapat tuliskan satu per satu. Semoga Tuhan Yang Maha Esa melimpahkan berkah dan kasih sayang-nya kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan, semangat, dukungan dan perhatian kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi penulis, pendidikan, masyarakat, organisasi atau negara. Medan, 24 November 2016 Penulis
vi PERANCANGAN ALAT PENYIRAMAN TANAMAN OTOMATIS DENGAN SMARTPHONE ANDROID MENGGUNKAN MIKROKONTROLER ARDUINO ABSTRAK Penyiraman tanaman menjadi pekerjaan yang perlu diperhatikan dalam memelihara tanaman. Dengan perkembangan teknologi masa kini yang semakin pesat dan modren, maka dapat dirancang sebuah alat penyiraman tanaman otomatis. Pada penelitian ini, alat penyiraman tanaman otomatis ini dirancang menggunakan Mikrokontroler Arduino, Arduino IDE sebagai software pemrogramannya dan aplikasi android untuk antar muka. Untuk membaca kelembaban tanah digunkan sensor kelembaban tanah YL-69 (soil moisture sensor YL-69). Bluetooth Module HC-05 dalam perancangan alat ini digunakan sebagai penghubung alat penyiraman tanaman dengan Smartphone Android. Hasil pengujian, alat bekerja dengan baik sesuai dengan yang diharapkan, dimana alat akan bekerja ketika sensor membaca atau mendeteksi nilai kelembaban tanah lebih besar 700 dan akan berhenti saat kondisi tanah basah (0-300) atau lembab (300-700). Kata kunci: Penyiraman tanaman otomatis, Mikrokontroler Arduino, Sensor kelembaban tanah YL-69, Bluetooth Module HC-05, Android, App Inventor.
vii DESIGN INSTRUMENT WATERING PLANTS AUTOMATIC WITH A SMARTPHONE ANDROID BOTH MIKROKONTROLER ARDUINO ABSTRACT Watering a plant into work that need attention in grow plants. With technology development today the rapidly and modren, it can be designed an instrument watering plants automatic. In this study, instrument watering plants automatic is designed use mikrokontroler arduino, arduino the idea as software programming and the android application to interface. To read moisture ground used sensors moisture land yl-69 (soil moisture sensors yl-69). Downloads folder over bluetooth module hc-05 in the design instrument is used as a link instrument watering plant with a smartphone android. The results of testing, instrument work well as expected, where instrument will work when sensors read or detect value moisture soil more large 700 and will stop when land conditions wet (0-300) or moist ( 300-700 ). Keyword : Watering Plants Automatic, Mikrokontroler Arduino, Soil Moisture Sensors YL-69, Bluetooth Module HC-05, Android, App Inventor..
viii DAFTAR ISI PERSETUJUAN PERNYATAAN UCAPAN TERIMA KASIH ABSTRAK ABSTRACT DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR ii iii iv vi vii viii x xi BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Rumusan Masalah 2 1.3 Batasan Masalah 2 1.4 Tujuan Penelitian 3 1.5 Manfaat Penelitian 3 1.6 Metodologi Penelitian 3 1.7 Sistematika Penulisan 4 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Mikrokontroler 6 2.1.1 Arduino 7 2.1.2 Arduino Uno 8 2.2 Sensor Kelembaban YL-69 11 2.3 Rangkaian LCD 12 2.4 Bluetooth 13 2.5 Bluetooth Module HC-05 13 2.6 Relay 14 2.7 Android 15 2.8 Software Pendukung 15 2.8.1 Arduino IDE 15 2.8.2 Cadsoft Eagle 17 2.8.3 App Inventor 18 2.9 Pengairan pada Tanaman 19 BAB 3 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM
ix 3.1 Diagram Blok 21 3.2 Ishikawa Diagram 22 3.3 Flowchart Sistem 23 3.4 Perancangan Alat 25 3.3.1 Arduino Uno 26 3.3.2 Rangkaian LCD 27 3.3.3 Rangkaian Relay dan Pompa Air 28 3.3.4 Rangkaian Bluetooth Module HC-05 29 3.3.5 Perancangan Sensor Kelembaban Tanah YL-69 29 3.5 Perancangan PCB 30 3.4.1 Layout PCB 31 3.4.2 Layout Komponen 32 3.6 Perancangan Antarmuka Aplikasi Android 32 BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM 4.1 Implementasi Sistem 34 4.1.1 Implementasi Alat Pnyiraman Tanaman Otomatis 35 4.1.2 Implementasi Sensor Kelmbaban Tanah YL-69 36 4.1.3 Implementasi Rangkaian Bluetooth Module HC-05 37 4.1.4 Implementasi Rangkaian Relay dan Pompa Air 37 4.1.5 Implementasi Mikrokontroler Arduino 38 4.2 Pengujian Alat 40 4.2.1 Pengujian Sensor Kelembaban Tanah YL-69 40 4.2.2 Pengujian Bluetooth Module HC-05 40 4.2.3 Pengujian Relay Untuk Menghidupkan Pompa Air 42 4.2.4 Hasil Pengujian Waktu pada Alat 43 4.3 Tampilan Antarmuka 43 4.3.1 Tampilan Menu Utama 43 4.3.2 Tampilan Meu Konektifitas Bluetooth 45 4.4 Perintah dari Android kepada Arduino 46 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan 49 5.2 Saran 50 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
x DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Deskripsi Arduino Uno 10 Table 4.1 Pengukuran Sensor Kelembaban Tanah YL-69 40 Table 4.2 Hasil Uji Bluetooth Module HC-05 41 Table 4.3 Hasil Uji Relay 42 Table 4.4 Hasil Uji Pompa 42 Table 4.5 Hasil Pengujian Waktu pada Aplikasi 42
xi DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Arduino Uno 8 Gambar 2.2 Bagian-bagian di Arduino Uno 9 Gambar 2.3 Soil Moisture Sensor YL-69 11 Gambar 2.4 Rangkaian LCD 12 Gambar 2.5 Bluetooth Module HC-05 14 Gambar 2.6 Tampilan Arduino IDE 16 Gambar 2.7 Tampilan Software Cadsoft Eagle 17 Gambar 2.8 Tampilan Software App Inventor 19 Gambar 3.1 Blok Diagram 21 Gambar 3.2 Ishikawa Diagram 23 Gambar 3.3 Flowchart Sistem 24 Gambar 3.4 Rangkaian Keseluruhan 25 Gambar 3.5 Skema Arduino Uno 26 Gambar 3.6 Skema Rangkaian LCD 27 Gambar 3.7 Rangkaian Relay dan Pompa 28 Gambar 3.8 Rangkaian Bluetooth Module HC-05 dengan Board Arduino 29 Gambar 3.9 Skema Rangkaian Sensor Kelambaban Tanah YL-69 30 Gambar 3.10 Layout PCB 31 Gambar 3.11 Layout Komponen 32 Gambar 3.12 Perancangan Antarmuka Aplikasi 33 Gambar 4.1 Alat Penyiram Tanaman Otomatis 35 Gambar 4.2 Skema Kerja Alat Penyiram Tanaman Otomatis 35 Gambar 4.3 Sensor Kelembaban Tanah YL-69 36 Gambar 4.4 Rangkaian Sensor Kelembaban Tanah YL-69 36 Gambar 4.5 Rangkaian Bluetooth Module HC-05 36 Gambar 4.6 Pompa Air 38 Gambar 4.7 Rangkaian Pompa dan Relay 38 Gambar 4.8 Mikrokontroler Arduino Uno 39 Gambar 4.9 Tampilan Menu Utama Aplikasi 45 Gambar 4.10 Tampilan Bluetooth pada Aplikasi 45 Gambar 4.11 Bloks App Inventor untuk Mode Otomatis 46 Gambar 4.12 Screenshooot Program Utama untuk Mode Otomatis 46 Gambar 4.13 Bloks App Inventor untuk ON 47 Gambar 4.14 Screenshooot Program Utama untuk ON 47 Gambar 4.15 Bloks App Inventor untuk OFF 47 Gambar 4.16 Screenshooot Program Utama untuk OFF 48