ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR YL-69 BERBASIS ANDROID PHONE PROJEK AKHIR II RAHEL ENINTA PINEM 132411018 PROGRAM STUDI D3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016
PROJEK AKHIR II Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya RAHEL ENINTA PINEM 132411018 PROGRAM STUDI D3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016
iii
i LEMBAR PERSETUJUAN Judul :Alat Ukur Kelembaban Tanah Menggunakan Sensor YL-69 Berbasis Android Phone Kategori : Tugas Akhir II Nama : Rahel Eninta Pinem Nomor Induk Mahasiswa : 132411018 Program Studi : Diploma Tiga (D3) Metrologi Dan Instrumentasi Departemen : Fisika Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Disetujui di Medan, 27 Juli 2016 DisetujuiOleh JurusanD3 Metrologi dan Instrumentasi FMIPA USU Ketua, Pembimbing, Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc JunediGinting,S.Si,M NIP. 196607291992032002 NIP. 197306222003121001
ii LEMBAR PERNYATAAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR YL-69 BERBASIS ANDROID PHONE PROJEK AKHIR II Saya mengakui bahwa laporan projek akhir II ini adalah hasil kerja saya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, 27 Juli 2016 RAHEL ENINTA PINEM 132411018
iii PENGHARGAAN Segala puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan berkah, rahmat, hidayah-nya dan menganugerahkan kemudahan serta kelancaran sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tugas proyek ini sesuia waktu yang telah ditetapkan. Projek II ini disusun untuk melengkapi persyaratan dalamm encapai gelar Ahli Madya pada Program StudiDiploma Tiga (III) Fisika Instrumentasi Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. Adapun judul Tugas Akhir ini adalah ALAT UKURKELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR YL-69 BERBASIS ANDROID PHONE Penulis menyadari bahwa tersusunnya Tugas Akhir ini dari Doa, perhatian, bimbingan, motivasi dan dukungan berbagai pihak, sehingga dengan keikhlasan dan kerendahan hati pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Kedua orang tua penulis dan serta saudara kandung yang telah memberikan bantuan moril maupun materil, semangat dan do a yang begitu besar kepada penulis. 2. Bapak Dr.KeristaSebayang,Msc, selaku Dekan Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam 3. Ibu Dr.Diana Alemin Barus, M.Sc selaku Ketua Program Diploma Tiga Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam.
iv 4. Bapak Junedi Ginting,S.Si,M, selaku dosen pembimbing, yang telah banyak membantu dan mendukung penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 5. Seluruh Dosen dan Karyawan Program Studi Diploma Tiga (III) Metrologi dan Instrumentasi Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam pembuatan Projek Akhir II ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca yang bersifat ny membangun dalam penyempurnaan Tugas Proyek ini. Semoga laporan ini menjadi ibadah yang baik bagi penulis dan menjadi ilmu yang bermanfaat bagi pembaca. Medan, 20 Juli 2016 Hormat kami, Penulis
v ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR YL-69 BERBASIS ANDROID PHONE ABSTRAK Dalam makalah ini disajikan perancangan dan realisasi alat pengukur kelembaban tanah berbasis Arduino Uno.Sensor kelembaban tanah berupa dua buah probe bertipe YL-69.Sensor kelembaban ini dihubungkan pada generator sinyal. Bila kelembaban tanah berubah, maka impedansi sensor akan berubah, sehingga frekuensi sinyal keluaran generator berubah sesuai dengan kelembaban tanah. Perubahan frekuensi ini yang kemudian dideteksi dan digunakan untuk mengetahui tingkat kelembaban tanah. Dari hasil uji coba diperoleh bahwa alat yang dibuat dapat beroperasi sesuai dengan yang diharapkan. Alat yang dibuat juga dilengkapi dengan HC-05 (Bluetooth),sehingga hasilnya dapat di tampilkan dan dibaca di layar handphone. Kata kunci: Kelembaban Tanah, Arduino Uno, Sensor YL-69,HC-05
vi ALAT UKURKELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR YL-69 BERBASIS ANDROID PHONE ABSTRACT This paper presents the design and realization of aarduino Uno. Two probe of type YL-69 for soil moisture sensor. This soil moisture sensor is connected to signal generator. When the soil moisture changes, then the impedance of sensor will change. This the frequency of output signal generator changes according to the soil moisture. This frequency change is then detected and used for knowing the soil moisture level. A tool created is also equipped with HC-05,so the results can be displayed and read on handphone. Keywords: Soil Moisture, ArduinoUno,Sensor YL-69,HC-05
vii DAFTAR ISI HALAMAN PENGESAHAN... i SURAT PERNYATAAN... ii PENGHARGAAN... iii ABSTRAK... v ABSTRACT... vi DAFTAR ISI... vii DAFTAR TABEL... x DAFTAR GAMBAR... x BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Rumusan Masalah... 1 1.3 TujuanPenulis... 2 1.3 Batasan Masalah... 2 1.4 Metodologi Pembahasan... 3 1.5 Sistematika Penulisan... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 DasarTeori... 7 2.1.1 Sensor... 10 2.1.2 Sensor Kelembaban Tanah YL-69... 10 2.1.3 Sistem Android... 10 2.1.4.1 Bluetooth HC-05... 10 2.1.4 Arduino... 10
viii 2.1.4.1 Pengenalan... 10 2.1.4.2 Sejarah Arduino... 10 2.1.4.3 Hardware... 10 2.1.4.4 softwarearduino... 10 2.1.4.5 Melakukan Penginstalan Arduino Ke Komputer... 10 2.1.4.6 Melakukan Penginstalan Driver Utuk Windows... 10 2.1.4.7 Melakukan Pengujian Pada Papan Arduino... 10 2.1.5 LCD (Liquid Crystal Display)... 10 2.1.4 KabelPelangi... 10 BAB III PERANCANGAN DAN SISTEM KERJA RANGKAIAN 3.1 Diagram Blok Rangkaian... 19 3.2 Perancangan I/O Sistem Minimum Arduino Uno ATMega328... 20 3.3 Perancang Sensor Kelembaban Tanah YL-69... 21 3.4 Rangkaian Skematik LCD (Liquid Crystal Display)... 21 3.5 Perancangan Rangkain Adaptor... 22 3.6 Perancangan Skematik Bluetooth HC-05... 23 3.8 Flowchart Program... 24 BAB IV HASIL DAN PEM BAHASAN 4.1Hasil... 25 4.1.1 Tujuan Pengukuran Alat... 10 4.1.2 Peralatan Pengukuran... 10 4.1.3 ProsedurPengukuran... 10
ix 4.1.4 PengukuranAlat... 10 4.1.5 Data HasilPengukuran... 10 4.1.6 HasilPegngujianRangkaian LCD... 10 4.2 Pembahasan... 28 4.2.1 RangkaianMikrokontrolerArduino Uno R3... 10 4.2.2 Interfacing LCD (2X16)... 10 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan... 36 5.2 Saran... 36 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
x DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Pin-Pin LCD... 15 Tabel 4.1 HasilPengukuranKelembaban Tanah... 15
xi DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Sensor Kelembaban Tanah YL-69... 8 Gambar 2.2 Bluetooh HC-05... 9 Gambar 2.3 Hardware Arduino... 10 Gambar 2.4 LCD (Liquid Crystal Display)... 11 Gambar 2.5 KabelPelangi... 13 Gambar 2.6 LCD 16 x 2... 15 Gambar 2.7 KabelPelangi... 16 Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian... 19 Gambar 3.2Skema Rangkan Sistem Minimum Arduino... 20 Gambar 3.3 Skematik Rangkaian Kelembaban Tanah YL-69... 21 Gambar 3.4 Skematik Rangkain LCD 16x2 Karakter... 21 Gambar 3.5 Skematik Rangkain Adaptor... 22 Gambar 3.6 Skematik Rangkain Bluetooth HC-05... 21 Gambar 3.7 Flowchart Sensor... 24 Gambar 4.1 Wiring Diagram Pada Aplikasi Sensor YL-69... 26 Gambar 4.2 Listing Program... 26 Gambar 4.3 Kotak Dialog Menyimpan Program... 27 Gambar 4.4 Proses Uploading Program Dari KomputerKeArduino... 27 Gambar 4.5 foto hasil pengujian... 28 Gambar 4.6 Blok Diagram Pengujian Rangkaian Led Indikator... 29 Gambar 4.7 Listing Program Pengujian Sensor... 30
xii Gambar 4.8 Kotak Dialog menyimpan Program... 30 Gambar 4.9 Proses Uploading Program Dari Komputer Ke Arduino... 31 Gambar 4.10 Foto Hasil Pengujian Kelembaban... 32 Gambar 4.11 Blok Diagram Pengujian Rangkaian Keseluruhan... 33 Gambar 4.12 Kotak Diaolog Menyimpan Program... 35 Gambar 4.13 Proses Uploading Program Dari Komputer Ke Arduino... 35