Upload
others
View
12
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
RANCANG BANGUN ALAT PENYIRAM TANAMAN OTOMATIS
BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA328P DENGAN
SENSOR KELEMBABAN TANAH V1.2
INDIRA NAMORA
1603408004
FAKULTAS SAINS
UNIVERSITAS COKROAMINOTO PALOPO
2020
i
SKRIPSI
RANCANG BANGUN ALAT PENYIRAM TANAMAN OTOMATIS
BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA328P DENGAN
SENSOR KELEMBABAN TANAH V1.2
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada
Program Studi Fisika Fakultas Sains Universitas Cokroaminoto Palopo
INDIRA NAMORA
1603408004
PROGRAM STUDI FISIKA
FAKULTAS SAINS
UNIVERSITAS COKROAMINOTO PALOPO
2020
ii
ii
iii
iii
UNIVERSITAS COKROAMINOTO PALOPO
LEMBAGA PENJAMINAN MUTU
Jalan Latammacelling No. 19 Kota Palopo 91913 - Sulawesi Selatan
Telepon (0471) 22111, Fax. (0471) 325055. Website http://www.uncp.ac.id
Lampiran:
SURAT PERNYATAAN
KEASLIAN NASKAH SKRIPSI
Saya yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama : Indira Namora
NIM : 1603408004
Program Studi : Fisika
Fakultas : Sains
menyatakan bahwa naskah Skripsi/Tesis* Saya dengan
Judul : Rancang Bangun Alat Penyiram Tanaman
Otomatis Berbasis Mikrokontroler ATMega328P
dengan Sensor Kelembaban Tanah V1.2
adalah benar merupakan karya asli saya yang dibuat berdasarkan serangkaian
gagasan, rumusan, metode, dan penelitian yang telah saya laksanakan sendiri.
Sumber informasi dalam karya ini telah dituliskan sesuai dengan kaidah
pengutipan yang berlaku dan telah dicantumkan dalam daftar pustaka dan belum
pernah dipublikasikan.
Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebaik-baiknya tanpa ada paksaan dari
pihak manapun dan apabila dikemudian hari ditemukan keterangan yang tidak
benar maka saya bertanggung jawab atas segala akibat yang ditimbulkan.
Palopo, 24 Agustus 2020
Yang Membuat Pernyataan
Indira Namora
1603408004
iv
iv
v
v
ABSTRAK
Indira Namora. 2019. Rancang Bangun Alat Penyiram Tanaman Otomatis
Berbasis Mikrokontroler ATMega328P dengan Sensor Kelembaban Tanah V1.2
(dibimbing oleh Fitri Jusmi dan Rahma Hi. Manrulu)
Penelitian ini bertujuan untuk membuat rancang bangun alat penyiram
tanaman otomatis berbasis mikrokontroler arduino dan sensor kelembaban tanah.
Penelitian ini dilaksanakan di Perumahan Songka Kecamatan Wara Selatan Kota
Palopo, Provinsi Sulawesi Selatan. Metode yang digunakan dalam penelitian ini
dimulai dari perancangan alat, persiapan alat dan bahan, perakitan rangkaian alat
elektronika dan uji kinerja alat penyiram tanaman otomatis berbasis
mikrokontroler ATMega328P. Dalam alat ini terdapat mikrokontroler
ATMega328P dan sensor kelembaban V1.2 yang berfungsi sebagai komponen
utamanya. Pada saat sensor dibenamkan pada tanah kering sensor membaca nilai
kelembaban tanah yaitu berkisar antara 0-30% RH, kemudian mengirimkan sinyal
pada arduino untuk mengaktifkan pompa air. Sedangkan, pada saat sensor
dibenamkan pada tanah lembab maupun basah, sensor membaca nilai kelembaban
tanah berkisar antara 31-100% RH, sehingga sensor mengirimkan sinyal pada
arduino untuk mengaktifkan relay untuk menghentikan laju pompa air. Hal ini
menunjukkan bahwa alat penyiram tanaman otomatis ini sangat efisien dalam
budidaya tanaman pada ruangan tertutup.
Kata kunci: alat penyiram tanaman, mikrokontroler ATMega328P, sensor
kelembaban.
vi
vi
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kehadirat Allah SWT. atas rahmat dan karuniaNya sehingga
penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini yang berjudul, “Rancang
Bangun Alat Penyiram Tanaman Otomatis Berbasis Mikrokontroler
ATMega328P dengan Sensor Kelembaban Tanah V1.2”. Skripsi ini mempelajari
tentang bagaimana cara membuat rancang bangun alat penyiram tanaman otomatis
dengan melibatkan mikrokontroler dan sensor kelembaban tanah sebagai
komponen utamanya. Keberhasilan alat ini, terlihat pada pompa menyuplai air
pada tanaman yang dideteksi oleh ujung probe sensor kelembaban tanah. Penulis
banyak mengalami kendala namun karena keingintahuan dan usaha yang keras
serta bantuan dari berbagai pihak sehingga segala kesulitan yang dihadapi dapat
dilalui dengan baik. Walaupun telah diupayakan semaksimal mungkin namun
penulis menyadari bahwa peyusunan skripsi ini tidak lepas dari kekurangan
karena keterbatasan pengetahuan dan kemampuan. Oleh karena itu, penulis
menyampaikan kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan
skripsi dengan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Prof. Hanafie Mahtika, M.S., selaku Rektor Universitas Cokroaminoto
Palopo.
2. Ibu Pauline Destinugrainy Kasi, S.Si., M.Sc., selaku Dekan Fakultas Sains
Universitas Cokroaminoto Palopo.
3. Ibu Ilmiati Illing, S.Si., M.Pd., selaku Wakil Dekan Fakultas Sains Universitas
Cokroaminoto Palopo.
4. Ibu Fitri Jusmi, S.Si., M.Sc., selaku Pembimbing I yang telah memberikan
bimbingan dan dukungan kepada penulis dalam penyusunan skripsi ini.
5. Ibu Rahma Hi Manrulu, S.Si., M.Sc., selaku Ketua Program Studi Fisika serta
selaku pembimbing II yang memberikan bimbingan kepada penulis.
6. Kedua orang tua, saudara serta seluruh keluarga dekat yang tak henti-hentiya
memberikan doa, kepercayaan dan materi yang telah membantu dan
mendukung selama mengikuti masa perkuliahan.
7. Seluruh sahabat seperjuangan yang selalu menyemangati dan memberikan
motivasi kepada penulis sampai skripsi ini dapat terselesaikan.
vii
vii
Segala kekurangan yang ada pada penyusunan skripsi ini adalah milik
penulis, dan segala kelebihannya milik Allah SWT. Hanya doa yang dapat penulis
panjatkan kepada Allah SWT. terhadap semua pihak yang telah memberikan
kebaikan, bantuan, dan dukungannya. Penulis menyadari bahwa skripsi ini tidak
lepas dari kekurangan, yang sangat jauh dari kesempurnaan karena keterbatasan
pengetahuan dan kemampuan penulis. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi
penulis khusunya dan bagi pembaca pada umumnya dalam pengembangan ilmu
pengetahuan khususnya di bidang fisika. Sekian dan terima kasih.
Palopo, Agustus 2020
Indira Namora
viii
viii
RIWAYAT HIDUP
Indira Namora, lahir di Palopo pada tanggal 31 Maret 1997,
anak ketiga dari lima bersaudara, buah hati dari pasangan
Aulia Indra dan Sukmawati. Penulis menempuh pendidikan
dasar di SDN 81 Langkanae Palopo tahun 2003 sampai
dengan tahun 2009. Kemudian ia melanjutkan pendidikan
sekolah menengah tingkat pertama di SLTP Negeri 3 Palopo
dengan menempuh pendidikan selama 1 tahun, pada tahun
2010 ia pindah mengikuti orang tuanya ke Jakarta untuk
melanjutkan pendidikan sekolah menengah tingkat pertama di SLTP Negeri 223
Jakarta dan tamat tahun 2012. Penulis melanjutkan pendidikan di SMA Negeri 5
Palopo dan tamat pada tahun 2015. Pada tahun 2016, penulis terdaftar sebagai
mahasiswa Program Studi Fisika Fakultas Sains pada Universitas Cokroaminoto
Palopo.
Selama mengikuti pendidikan di Universitas Cokroaminoto Palopo, penulis
pernah aktif di HMPS dan menjabat sebagai sekretaris periode 2018, dan
mengikuti kegiatan kampus yang berkaitan dengan bidang akademik seperti
perlombaan cerdas cermat yang diselerenggarakan program studi Matematika
Fakultas Sains Universitas Cokroaminoto Palopo sebanyak 2 kali. Karya ilmiah
yang pernah ditulis adalah pengaruh media infomasi terhadap perkembangan otak,
yang dikirim ke situs PKM pada tahun 2017. Penulis juga berkesempatan
mengikuti lomba ONMIPA (Olimpiade Nasional Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam) sebanyak 2 kali yang berturut-turut diadakan di UMI
(Universitas Muslim Indonesia) dan Stikes Pelamonia bertempat di Makassar,
Sulawesi Selatan. Penulis juga pernah melakukan PKL (Praktik Kerja Lapang) di
BPFK (Badan Pengamanan Fasilitas Kesehatan) bertempat di Makassar, Sulawesi
Selatan. Penulis juga semasa aktif dalam perkuliahan memiliki aktivitas menjadi
tentor pada salah satu tempat bimbingan belajar yang ada di Palopo.
ix
ix
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ................................................................................................ i
HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................. ii
SURAT PERNYATAAN KEASLIAN NASKAH SKRIPSI ................................ iii
HALAMAN KETERANGAN UJI SIMILARITY ................................................ iv
ABSTRAK .............................................................................................................. v
KATA PENGANTAR ........................................................................................... vi
RIWAYAT HIDUP .............................................................................................. viii
DAFTAR ISI .......................................................................................................... xi
DAFTAR TABEL .................................................................................................... x
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. xi
DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ xii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ....................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah .................................................................................. 2
1.3 Tujuan Penelitian.................................................................................... 2
1.4 Manfaat Penelitian ................................................................................. 2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kajian Teori............................................................................................ 3
2.2 Hasil Penelitian yang Relevan.............................................................. 16
2.3 Kerangka Pikir...................................................................................... 17
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Jenis Penelitian ..................................................................................... 18
3.2 Lokasi dan Waktu Penelitian................................................................ 18
3.3 Prosedur Penelitian ............................................................................... 18
3.4 Teknik Analisis Data ............................................................................ 22
3.5 Diagram Alir ........................................................................................ 23
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Penelitian ................................................................................... 24
4.2 Pembahasan .......................................................................................... 29
x
x
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ........................................................................................... 32
5.2 Saran ..................................................................................................... 32
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 33
LAMPIRAN ........................................................................................................... 35
xi
xi
DAFTAR TABEL
Halaman
1 Data Sheet Sensor Kelembaban Tanah V1.2...................................................... 6
2 Data Sheet Arduino Uno Berbasis Mikrokontroler ATMega328P .................. 10
3 Data Sheet Relay IRF520 Mosfet ..................................................................... 14
4 Data Sheet LCD Karakter 1602........................................................................ 15
5 Hasil Pengujian Alat ........................................................................................ 25
xii
xii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1 Sensor Kelembaban Tanah V1.2 ........................................................................ 5
2 Arduino Uno Berbasis Mikrokontroler ATMega328P ...................................... 9
3 Tampilan Arduino IDE .................................................................................... 12
4 Relay IRF520 Mosfet........................................................................................ 12
5 LCD Karakter 1602 .......................................................................................... 15
6 Kerangka Pikir ................................................................................................. 17
7 Diagram Blok Alat ........................................................................................... 19
8 Skema Rangkaian Prototype ............................................................................ 19
9 Diagram Alir .................................................................................................... 23
10 Tampilan LCD Indikator Tanah Kering ........................................................... 24
11 Tampilan LCD Indikator Tanah Lembab ......................................................... 25
12 Tampilan LCD Indikator Tanah Basah ............................................................ 25
13 Tiga Indikator Tanah yang Berbeda ................................................................. 26
14 Probe Sensor dibenamkan pada Tanah I .......................................................... 26
15 Probe Sensor dibenamkan pada Tanah II ........................................................ 27
16 Probe Sensor dibenamkan pada Tanah III ....................................................... 27
17 Pompa Aktif Indikator Tanah Kering .............................................................. 28
18 Pompa Tidak Aktif Indikator Tanah Lembab .................................................. 28
19 Pompa Tidak Aktif Indikator Tanah Basah ..................................................... 28
xiii
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1 Dokumentasi Alat............................................................................................. 36
2 Dokumentasi Penelitian ................................................................................... 37
3 Program Arduino IDE ...................................................................................... 38
4 Standar Error .................................................................................................... 39
5 Standar Error .................................................................................................... 40
6 Standar Error .................................................................................................... 41
7 Standar Error .................................................................................................... 42
8 Standar Error .................................................................................................... 43
9 Surat Penyerahan Alat ...................................................................................... 44
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Dengan adanya kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, banyak
diantaranya berkembang inovasi yang baru, penemuan baru, pengembangan
peralatan otomotif, pengembangan peralatan alat rumah tangga, pengembangan
industri-industri kecil maupun besar, pengembangan peralatan rumah sakit di
bidang kesehatan, dan bidang-bidang lainnya yang dapat membantu pekerjaan
manusia untuk lebih mengefisienkan waktu bekerja dan menuju ke arah yang
lebih baik lagi. Oleh karena itu, kita harus berusaha lebih keras untuk
memanfaatkan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi di era globalisasi
ini. Sehingga kita dapat bersaing dengan negara lain yang telah mengembangkan
beberapa alat dengan memanfaatkan perkembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi di era globalisasi ini.
Oleh karena itu, penulis berinisiatif merancang prototype alat penyiram
tanaman otomatis dengan bantuan sensor kelembaban tanah dan mikrokontroler
arduino uno sebagai pusat pengendali dan LCD (Liquid Crystal Digital) sebagai
penampil kondisi tanah apakah kondisi tanah tersebut lembab atau kering sesuai
dengan pembacaan sensor dalam bentuk nilai yang keluar pada LCD. Penulis
berinisiatif merancang alat tersebut agar dapat membantu pekerjaan manusia
dalam hal merawat tanaman dan untuk memberikan pengetahuan yang lebih
kepada para pecinta tanaman bagaimana mengetahui kebutuhan air pada tanaman
apakah tercukupi atau tidak. Tentunya alat ini didukung dengan pompa air yang
berguna untuk penyiraman tanaman secara otomatis, yang dikontrol dengan
menggunakan mikrokontroler arduino uno sebagai pusat pengendali rancangan
prototype alat penyiram tanaman otomatis yang akan dibuat.
Dengan alat ini, manusia tidak perlu lagi menyiram tanamannya secara
manual setiap hari, dikarenakan alat ini dapat menyiram tanaman secara otomatis
apabila kondisi tanah pada tanaman tersebut kering atau kelembaban tanahnya
berkurang, sesuai dengan pembacaan sensor kelembaban tanah yang dibenamkan
ke dalam tanah tanaman yang diujikan. Alat ini dapat diaplikasikan kepada para
2
pecinta tanaman yang memelihara tanaman di dalam ruangan, kebun kecil di
depan teras rumah yang sifatnya tertutup.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, maka rumusan masalah yang diangkat
pada penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Bagaimana merancang alat penyiram tanaman otomatis berbasis
mikrokontroler ATMega328P dengan sensor kelembaban tanah V1.2?
2. Bagaimana penerapan alat penyiram tanaman otomatis berbasis mikrokontroler
ATMega328P dengan sensor kelembaban tanah V1.2 pada masyarakat dalam
hal budidaya tanaman?
1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Merancang alat penyiram tanaman otomatis berbasis mikrokontroler
ATMega328P dengan sensor kelembaban tanah V1.2.
2. Menerapkan alat penyiram tanaman otomatis berbasis mikrokontroler
ATMega328P dengan sensor kelembaban tanah V1.2 pada masyarakat dalam
hal budidaya tanaman.
1.4 Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan mampu memberikan manfaat diantaranya sebagai
berikut:
1. Bagi Mahasiswa, dapat menerapkan sistem alat penyiram tanaman otomatis
berdasarkan pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi.
2. Bagi Masyarakat dan pengguna dapat membantu dalam hal budidaya tanaman
pada kehidupan sehari-hari.
3
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kajian Teori
1. Pengenalan Tanah
Tanah mempunyai peranan penting terhadap makhluk hidup dalam
kehidupan sehari-hari. Tanah mendukung adanya kehidupan tumbuhan dengan
menyediakan unsur hara dan air sekaligus sebagai penopang akar. Untuk manusia
tanah sebagai tempat pijakan untuk hidup, lahan untuk hidup dan bergerak, dan
sebagai keberlangsungan hidup manusia yang tanpa kehadirannya, hidup manusia
akan terbengkalai. Oleh karena itu, manusia sebagai makhluk hidup sangat
berperan penting untuk memanfaatkan fungsi mutu tanah, agar tanah dapat terjaga
keutuhan, kualitas maupun kuantitasnya.
Struktur tanah yang berongga-rongga juga menjadi tempat yang baik bagi
akar untuk bernapas dan tumbuhan. Tanah juga menjadi habitat hidup berbagai
mikroorganisme yang ada di bawah permukaan tanah. Bagi sebagian hewan yang
hidup di darat, tanah menjadi lahan untuk hidup dan bergerak. Ilmu yang
mempelajari berbagai aspek mengenai tanah dikenal sebagai ilmu tanah. Dari segi
ilmu klimatologi, tanah memegang peranan penting sebagai penyimpan air dan
menekan erosi, meskipun tanah sendiri juga dapat mengakibatkan erosi (Naibaho,
2017).
Warna tanah merupakan ciri utama yang paling mudah diingat. Warna tanah
sangat bervariasi, mulai dari hitam kelam, coklat, merah bata, jingga, kuning,
hingga putih. Selain itu, tanah dapat memiliki lapisan-lapisan dengan perbedaan
warna yang kontras sebagai akibat proses kimia (pengasaman) atau pencucian
(bleaching). Warna gelap juga dapat disebabkan oleh kehadiran mangan,
belerang, dan nitrogen. Warna tanah kemerahan atau kekuningan biasanya
disebabkan kandungan besi teroksidasi yang tinggi. Warna yang berbeda, terjadi
karena pengaruh kondisi proses kimia pembentukannya. Suasana aerobik/oksidatif
menghasilkan warna yang seragam atau perubahan warna bertahap, sedangkan
suasana anaerobik/reduktif membawa pada pola warna yang bertotol-totol atau
warna yang terkonsentrasi (Naibaho, 2017).
4
Satuan kelembaban tanah yang umum digunakan adalah RH, yaitu Relative
Humidity atau kelembaban relatif. RH adalah satuan pengukuran yang
merepresentasikan jumlah titik-titik air di udara pada suhu tertentu yang
dibandingkan dengan jumlah maksimum titik-titik air yang dapat dikandung di
udara pada suhu tersebut. RH dinyatakan dalam nilai persentase. Pada saat nilai
kelembaban tanah di bawah 30% RH maka kondisi tanah tersebut pada keadaan
tanah kering/udara bebas dan pada saat di atas 80% RH maka kondisi tanah
tersebut pada keadaan tanah basah/di dalam air (Bayu, 2015).
Kondisi tanah yang memiliki kapasitas air yang besar, membuat tanah
semakin mudah menghantarkan listrik dengan nilai resistansinya kecil, sebaliknya
apabila kondisi tanah memiliki kapasitas air yang sedikit dalam hal ini pada
kondisi tanah kering, membuat tanah sangat sulit menghantarkan arus listrik
dengan nilai resistansinya besar (Junaidi, 2016). Dengan demikian, semakin tinggi
nilai kapasitas air pada tanah memiliki nilai kelembaban tanah yang besar pula
diakibatkan mudahnya tanah menghantarkan listrik pada saat tanah basah,
sebaliknya semakin kecil nilai kapasitas air pada tanah memiliki nilai kelembaban
tanah yang kecil pula dikarenakan tanah sukar menghantarkan listrik pada saat
tanah kering atau tandus.
2. Sensor
a. Pengertian Sensor
Sensor adalah transduser yang berfungsi untuk mengolah variasi gerak,
panas, cahaya atau sinar, magnetis, dan kimia menjadi tegangan serta arus listrik.
Sensor merupakan komponen penting pada berbagai peralatan. Sensor juga
berfungsi sebagai alat untuk mengetahui magnitude. Sensor sendiri sering
digunakan dalam proses pendeteksi untuk proses pengukuran. Sensor yang sering
digunakan dalam berbagai rangkaian elektronik antara lain sensor cahaya atau
sinar, sensor suhu, serta sensor tekanan (Junaidi, 2016).
Kesensitivitas sensor akan menunjukkan seberapa jauh kepekaan sensor
terhadap kuantitas yang diukur. Sensitivitas sering juga dinyatakan dengan
bilangan yang menunjukkan perubahan keluaran dibandingkan unit perubahan
masukan. Beberapa sensor dapat memiliki kepekaan yang dinyatakan dengan satu
5
volt per derajat, yang berarti perubahan satu derajat pada masukan akan
menghasilkan perubahan satu volt pada keluarannya (Junaidi, 2016).
b. Sensor Kelembaban
Sensor kelembaban tanah yang digunakan yaitu sensor kelembaban tanah
V1.2 yang mampu mengukur kelembaban suatu tanah. Cara menggunakannya
cukup mudah, yaitu membenamkan ujung probe sensor ke dalam tanah. (Junaidi,
2016). Sensor dapat mendeteksi kelembaban tanah karena unsur tanah yang
memiliki sifat arus listrik statis. Apabila diberikan suatu tegangan, maka elektron-
elektron terhambur sehingga keadaan itulah menyebabkan sensor dapat
mendeteksi nilai kelembaban suatu tanah. Probe sensor kelembaban tanah V1.2
memiliki lapisan konduktor yang berfungsi menghantarkan listrik dengan sangat
baik. Dengan menyimpan arus listrik dengan sifat kapasitansi, keluaran sensor
nantinya akan berupa data analog. Sensor kelembaban tanah V1.2 digunakan
untuk mengetahui kadar air pada tanah berdasarkan arus listrik yang mengenai
badan sensor. Sensor ini melewatkan arus melalui tanah. Tegangan kerja sensor
yang digunakan adalah 5V DC. Berikut gambar sensor kelembaban tanah V1.2
yang disediakan pada gambar 1 sebagai berikut:
Gambar 1. Sensor Kelembaban Tanah V1.2
(Sumber: Kelas Robot, 2015)
Penggunaan sensor ini yaitu dengan membenamkan ujung probe sensor
kurang lebih 5 cm dari ujung probe sensor hal ini dilakukan untuk menghindari
kerusakan pada sensor. Tingkat jangkauan probe sensor ini hingga dapat
mendeteksi nilai kelembaban tanah yaitu sesuai dengan medium tanah pada saat
probe sensor ini dibenamkan ke dalam tanah (Kelas Robot, 2015), yang berarti
alat ini dapat mendeteksi nilai kelembaban tanah sesuai dengan medium tanah
6
yang digunakan pada saat uji coba. Sensor ini mampu membaca kadar air yang
memiliki tiga kondisi pada tanah tanaman yang diujikan yaitu pada kondisi tanah
kering/udara bebas, kondisi tanah lembab dan kondisi tanah basah/di dalam air,
nilai keluaran dalam bentuk nilai analog yang dibaca oleh sensor yang
dibenamkan di dalam tanah. Nilai analog ini nantinya dikonversikan dalam bentuk
persentase (%) mengggunakan software arduino IDE.
c. Kelebihan dan Kekurangan Sensor Kelembaban
Kekurangan dari sensor soil moisture/kelembaban tanah yaitu:
1. Tidak dapat bekerja dengan baik di luar ruangan dikarenakan sensor
kelembaban rawan korosi atau karat.
2. Ketidaktahanan sensor yang relatif cepat karena proses pengkaratan pada
kondisi tanah yang basah.
Kelebihan dari sensor soil moisture/kelembaban tanah yaitu:
1. Memiliki lapisan nikel pada sensor bertujuan untuk menghindari oksidasi yang
dapat menyebabkan pengkaratan. Lapisan ini yang dinamakan electroless
nickel immersion gold (ENIG).
2. Harga sensor yang relatif murah.
3. Lapisan nikel memiliki beberapa keuntungan dibandingkan dengan lapisan
permukaan konvensional seperti solder pada ujung probe sensor seperti daya
tahan oksidasi yang lebih bagus dalam menghindari pengkaratan yang
disebabkan oleh kadar air di dalam tanah.
d. Data Sheet Sensor Kelembaban
Adapun data sheet sensor kelembaban tanah V1.2 disediakan dalam tabel 1
yaitu sebagai berikut:
Tabel 1. Data Sheet Sensor Kelembaban Tanah V1.2 Spesifikasi Keterangan
Power Supply Sumber Tegangan 3.3V atau 5V
Output Voltage Signal Keluaran Sinyal Tegangan 0-4.2V
Current Kuat arus listrik 35Ma
Analog Output Kabel Biru
GND Kabel Hitam
Power Kabel Merah
Size 60 x 20 x 5mm
(Sumber: Kelas Robot, 2015)
7
3. Arduino
a. Pengertian Arduino
Arduino dikatakan sebagai sebuah platform dari physical computing yang
bersifat open source. Pertama-tama perlu dipahami bahwa kata “platform” di sini
adalah sebuah pilihan kata yang tepat. Arduino tidak hanya sekedar sebuah alat
pengembangan, tetapi arduino adalah kombinasi dari hardware, bahasa
pemrograman dan Integrated Development Environment (IDE) yang canggih. IDE
adalah sebuah software yang sangat berperan untuk menulis program, menyusun
menjadi kode biner dan meng-upload ke dalam memori mikrokontroler (Yahwe,
2016).
Arduino uno adalah sebuah rangkaian yang dikembangkan dari
mikrokontroler berbasis ATMega328P. Arduino uno memiliki 14 kaki digital
input/output, dimana 6 kaki digital diantaranya dapat digunakan sebagai sinyal
PWM (Pulse Width Modulation). Sinyal PWM berfungsi untuk mengatur
kecepatan perputaran motor. Arduino uno memiliki 6 kaki analog input, kristal
osilator dengan kecepatan jam 16 MHz, sebuah koneksi USB, sebuah konektor
listrik, sebuah kaki header dari ICSP, dan sebuah tombol reset yang berfungsi
unutk mengulang program (Silvia, 2015).
Arduino uno dibangun berdasarkan apa yang diperlukan untuk mendukung
mikrokontroler, catu daya bisa menggunakan power USB (jika dihubungkan ke
komputer dengan kabel USB) dan juga dengan adaptor atau baterai (Herananda,
2016). Kelebihan arduino diantaranya adalah tidak perlu perangkat chip
programmer karena di dalamnya sudah ada bootloader yang akan menangani
upload program dari komputer. Bahasa pemrograman relatif mudah karena
software arduino dilengkapi dengan komputer library yang cukup lengkap (Silvia,
2015). Papan arduino Rev 3 memiliki fitur baru seperti berikut:
1. PIN
Pertama adalah pin out: ada penambahan pin SDA dan SCL yang dekat
dengan pin AREF dan dua pin baru lainnya ditempatkan dekat dengan pin
RESET, IOREF yang memungkinkan shield untuk beradaptasi dengan tegangan
yang disediakan dari board. Shield kompatibel dengan kedua papan yang
8
menggunakan AVR, yang beroperasi dengan 5V dan dengan arduino yang
beroperasi 3.3V.
2. Reset
“Uno” dalam bahasa Italia berarti satu, alasan diberi nama tersebut adalah
untuk menandai peluncuran arduino 1.0. Uno dan versi 1.0 akan menjadi versi
referensi dari arduino, dan akan terus berkembang.
Board dapat beroperasi pada pasokan eksternal dari 6 sampai 20 volt. Jika
menggunakan tegangan kurang dari 6 volt mungkin tidak akan stabil. Jika
menggunakan lebih dari 12 volt, regulator tegangan bisa panas dan merusak
papan. Rentang yang dianjurkan adalah 7 sampai 12 volt. Pin listrik yang tersedia
adalah sebagai berikut:
1. VIN merupakan input tegangan ke board arduino ketika menggunakan sumber
daya eksternal. Anda dapat menyediakan tegangan melalui pin ini, atau jika
ingin memasok tegangan melalui colokan listrik, gunakan pin ini.
2. 5V adalah pin input 5V yang telah diatur oleh regulator papan arduino. Board
dapat diaktifkan dengan daya, baik dari colokan listrik DC (7 - 12V), konektor
USB (5V), atau pin VIN board (7 – 12V). Dengan memasukkan tegangan
melalui pin 5V atau 3.3V secara langsung (tanpa melewati regulator) dapat
merusak papan arduino.
3. Tegangan pada pin 3.3V dihasilkan oleh regulator on-board. Menyediakan arus
maksimum 50 mA.
4. GND merupakan pin Ground. IOREF adalah pin di papan arduino yang
memberikan tegangan referensi ketika mikrokontroler beroperasi. Sebuah
shield yang dikonfigurasi dengan benar dapat membaca pin tegangan IOREF
sehingga dapat memilih sumber daya yang tepat agar dapat bekerja dengan 5V
atau 3.3V.
Memori yang dimiliki ATMega328P memiliki 32 KB (dengan 0,5 KB
digunakan bootloader). ATMega328P juga memiliki 2 KB dari SRAM dan 1 KB
EEPROM (yang dapat dibaca dan ditulis dengan library EEPROM)
Masing-masing dari 14 pin digital Uno dapat digunakan sebagai input atau
output, menggunakan fungsi pin mode(), digital Write() dan digital Read(). Pin
tersebut beroperasi pada tegangan 5V. Setiap pin dapat memberikan atau
9
menerima maksimum 40 mA dan memiliki resistor pull-up internal (terputus
secara default) dari 20–50 kΩ (Herananda, 2016). Berikut gambaran arduino
berbasis mikrokontroler ATMega328P yang disajikan pada gambar 2 yaitu
sebagai berikut:
Gambar 2. Arduino Uno Berbasis Mikrokontroler ATMega328P
(Sumber: Kelas Robot, 2015)
b. Kelebihan dan Kekurangan Arduino
Adapun kelebihan arduino dari platfrom hardware mikrokontroler antara
lain sebagai berikut:
1. Lintas platform, software arduino dapat dijalankan pada sistem operasi seperti
Windows, Macintosh OSX dan Linux, sementara platform lain umumnya
terbatas hanya pada Windows.
2. Sangat mudah dipelajari dan digunakan, karena bahasa pemrogramannya masih
sama seperti bahasa C.
3. Open source, baik dari sisi hardware maupun software-nya.
4. Memiliki modul siap pakai (shield) yang bisa ditancapkan pada board arduino,
misalnya shield GSM/GPRS, GPS, Ethernet, SD Card, dan lai-lain.
Adapun kekurangan arduino dari platfrom hardware mikrokontroler antara
lain sebagai berikut:
1. Sering terjadi kesalahan fuse bit pada saat membuat bootloader.
2. Kode hex (bahasa mesin) yang relatif lebih besar.
3. Waktu memodifikasi program lebih lama, karena pada penggunaan pin yang
banyak harus disiplin dalam menginisialisasikannya.
4. Storage flash berkurang, karena digunakan untuk bootloader.
10
c. Data Sheet Arduino
Adapun data sheet arduino uno R3 disediakan dalam tabel 2 yaitu sebagai
berikut:
Tabel 2. Data Sheet Arduino Uno Berbasis Mikrokontroler ATMega328P Komponen Spesifikasi
Mikrokontroler ATMega328P
Oprasi Tegangan 5 Volt
Input Tegangan Disarankan 7-11Volt
Input Tegangan Batas 6-20 Volt
Pin I/O digital 14 (6 bisa untuk PWM)
Pin Analog 6
Arus DC tiap pin I/O 50 Ma
Arus DC ketika 3.3V 50 mA
Memori flash 32 KB (ATMega328P) dan 0.5 KB digunakan oleh
bootloader
SRAM 2 KB (ATMega328P)
EEPROM 1 KB (ATMega328P)
Kecepatan Clock 16 MHz
(Sumber: Herananda, 2016)
d. Struktur Pemrograman Arduino
Setiap program arduino (sketch) mempunyai dua buah fungsi yang harus
yaitu sebagai berikut:
1. Void setup()
Semua kode dalam kurung kurawal akan dijalankan hanya satu kali
ketika program arduino dijalankan untuk pertama kalinya.
2. Void loop()
Fungsi ini akan dijalankan setelah setup (fungsi void setup) selesai. Setelah
dijalankan satu kali fungsi ini akan dijalankan lagi, dan lagi secara terus-menerus
sampai catu daya (power) dilepaskan.
e. Fitur AVR ATMega328P
ATMega328P adalah mikrokontroler keluaran dari atmel yang mempunyai
arsitektur RISC (Reduce Instruction Set Computer) yang di mana setiap proses
eksekusi data lebih cepat daripada arsitektur CISC (Completed Instruction Set
Computer) (Yahwe, 2016). Mikrokontroler ini memiliki beberapa fitur lain yaitu:
1. 130 macam instruksi yang hampir semuanya dieksekusi dalam satu siklus clock
32 x 8bit register serbaguna.
2. Kecepatan mencapai 16 MIPS dengan clock 16 MHz.
11
3. 32 KB flash memory dan pada arduino memiliki bootloader yang
menggunakan 2 KB dari falsh memory sebagai bootloader.
4. Memiliki EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)
sebesar 1 KB sebagai tempat penyimpanan data semi permanen karena
EEPROM tetap dapat menyimpan data meskipun catu daya dimatikan.
5. Memiliki SRAM (Static Random Access Memory) sebesar 2 KB.
6. Arduino GSM Shield.
GSM (Global System for Mobile Communications) adalah standar
internasional untuk telepon seluler. Hal ini juga kadang-kadang disebut sebagai
2G, karena merupakan jaringan seluler generasi kedua. Untuk menggunakan
GPRS akses internet dan untuk arduino dapat meminta atau melayani halaman
website untuk mendapatkan nama APN (Access Point) dan username atau
password dari operator jaringan (Yahwe, 2016).
GSM mendukung panggilan keluar dan masuk suara, sistem SMS atau
pesan teks, dan komunikasi data (melalui GPRS). GSM shield memungkinkan
papan arduino atau mikrokontroler untuk terhubung ke internet, mengirim dan
menerima SMS, GSM akan bekerja dengan arduino uno dan mikrokontroler akan
bekerja dengan mega papan ADK (Yahwe, 2016).
Arduino GSM Shield atau modem GSM dari perspektif operator seluler,
perisai arduino GSM tampak seperti modem. Selain GSM, arduino juga
memerlukan SIM card. SIM card merupakan kontrak dengan penyedia
komunikasi menjual SIM card yang menyediakan cakupan GSM atau memiliki
penjanjian roaming dengan perusahaan yang meyediakan cakupan GSM untuk
meng-upload sketsa ke papan, menghubungkannya dengan komputer dengan
kabel USB dan meng-upload sketsa dengan arduino IDE. Setelah sketsa telah di-
upload, papan dari komputer dan kekuatan dengan catu daya eksternal
(Herananda, 2016).
f. Arduino IDE
Arduino adalah suatu minimum sistem yang menggunakan IC dari keluarga
AVR dan bersifat open source dengan nama produk arduino. Arduino
menggunakan bahasa pemrograman sendiri yang menyerupai bahasa C. Berikut
tampilan dari program arduino IDE.
12
Gambar 3. Tampilan Arduino IDE
(Sumber: Kelas Robot, 2015)
4. Relay
a. Pengertian Relay
Relay adalah komponen elektronika berupa saklar elektronik yang
digerakkan oleh arus listrik. Secara prinsip, relay merupakan tuas saklar dengan
lilitan kawat pada batang besi (solenoid) di dekatnya. Ketika solenoid dialiri
arus listrik, tuas akan tertarik karena adanya gaya magnet yang terjadi pada
solenoid sehingga kontak saklar akan menutup. Pada saat arus dihentikan,
gaya magnet akan hilang, tuas akan kembali ke posisi semula dan kontak
saklar kembali terbuka (Sari, 2017). Relay digunakan sebagai alat pemutus
sekaligus penyambung arus litrik menuju pompa air, diintruksikan oleh arduino
agar tidak menyiram pada kondisi tanah tertentu. Berikut gambaran relay
disediakan pada gambar 4 yaitu sebagai berikut:
Gambar 4. Relay IRF520 Mosfet
(Sumber: Kelas Robot, 2015)
13
b. Kelebihan dan Kekurangan Relay
Adapun kelebihan alat relay adalah sebagai berikut:
1. Kecepatan switching sangat tinggi.
2. Tidak menimbulkan suara bising seperti pada relay mekanik.
3. Kopling optikal tidak akan aus seperti pada kopling magnetik sehingga umur
penggunaan lebih panjang dan tidak mudah rusak.
4. Konsumsi daya pada koil jauh lebih kecil dibanding relay konvensional.
5. Electrical noise pada saat switching yang jauh lebih rendah dibanding relay
konvensional, secara jangka panjang membuat rangkaian pengendali menjadi
lebih awet dan terhindar dari malfungsi yang disebabkan oleh electrical noise.
6. Tahan terhadap gangguan eksternal (vibrasi, kelembaban, guncangan mekanik,
dan medan magnetik).
Adapun kekurangan alat relay adalah sebagai berikut:
1. Resistansi tegangan transien. Tegangan yang diatur/dikontrol oleh solid-state
relay benar-benar tidak bersih. Dengan kata lain tidak murni tegangannya
berupa sinyal sinus dengan tegangan peak to peak 380 vpp tetapi terdapat
spike-spike yang dihasilkan oleh induksi motor atau peralatan listrik lainnya.
Spike ini level tegangannya bervariasi jika terlalu besar maka dapat
merusakkan solid-state relay tersebut. Selain itu sumber-sumber spike yang
lain adalah sambaran petir, imbas dari selenoid valve dan lain sebagainya.
2. Tegangan drop. Karena solid-state relay dibangun dari bahan silikon maka
terdapat tegangan jatuh antara tegangan input dan tegangan output. Tegangan
jatuh tersebut kira-kira sebesar 1 volt. Tegangan jatuh ini menyebabkan adanya
dissipasi daya yang besarnya tergantung dari besarnya arus yang lewat pada
solid-state relay ini.
3. Arus bocor “Leakage current”. Pada saat solid-state relay ini dalam keadaan
off atau keadaan open maka dalam kondisi yang ideal seharusnya tidak ada arus
yang mengalir melewati solid-state relay tetapi tidak demikian pada komponen
yang sebenarnya.
4. Harga solid state relay jauh lebih mahal dari relay konvensional (elektro
mekanik) dengan kemampuan sama dengan relay konvensional.
14
c. Data Sheet Relay
Adapun data sheet relay disediakan dalam tabel 3 yaitu sebagai berikut:
Tabel 3. Data Sheet Relay IRF520 Mosfet No Pin Nama Pin Keterangan
1. 1 Coil End 1 Digunakan untuk memicu (On / Off) Relay,
Biasanya satu ujung terhubung ke 5V dan
ujung lainnya ke ground
2. 2 Coil End 2 Digunakan untuk memicu (On / Off) Relay,
Biasanya satu ujung terhubung ke 5V dan
ujung lainnya ke ground
3. 3 Common (COM) Dihubungkan ke salah satu ujung beban
yang harus dikendalikan
4. 4 Normally Close (NC) Jika terhubung ke NC, beban tetap
terhubung sebelum pelatuk
5. 5 Normally Open (NO) Jika terhubung ke NO, beban tetap terputus
sebelum pelatuk
(Sumber: KelasRobot, 2015)
5. LCD Karakter 1602
a. Pengertian LCD Karakter 1602
LCD (Liquid Crystal Display) digunakan sebagai prototype dari sebuah
informasi agar terhubung dengan mikrokontroler, LCD dilengkapi dengan 8 bit
data bus (DB0-DB7) yang digunakan untuk menyalurkan data ASCII (American
Standard Code for Information Interchange) maupun perintah pengatur kerjanya.
Modul LCD sendiri terdiri dari display dan chipsheet, di mana chipsheet ini
sebenarnya merupakan mikrokontroler (Nadiya, 2016).
1. Chipsheet
Chipsheet ini berfungsi untuk mengatur tampilan informasi serta berfungsi
mengatur tampilan informasi serta berfungsi mengatur komunikasi dengan
mikrokontroler yang memakai tampilan LCD. Sehingga, pada dasarnya interface
yang akan dibuat merupakan komunikasi dua buah mikrokontroler (Nadiya,
2016).
2. Display
Penelitian ini menggunakan LCD karakter 1602. LCD ini mempunyai lebar
display 2 baris 16 kolom dengan 16 pin konektor. LCD adalah suatu jenis media
tampil yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama, berguna sebagai
tampilan status alat sensor. Menampilkan suatu data, baik karakter, huruf maupun
grafik. LCD sudah digunakan di berbagai bidang misalnya alat–alat elektronik
15
seperti televisi, kalkulator, ataupun layar komputer. Aplikasi LCD yang
digunakan ialah LCD dot matriks dengan jumlah karakter 2x16. Berikut gambaran
LCD 2x16 yang disediakan pada gambar 4 sebagai berikut:
Gambar 5. LCD Karakter 1602
(Sumber: KelasRobot, 2015)
b. Data Sheet LCD Karakter 1602
Tampilan karakter pada LCD 1602 diatur oleh pin EN, RS dan R/W. Jalur
EN dinamakan enable, jalur ini digunakan untuk memberikan informasi ke LCD
bahwa pengguna sedang mengirim sebuah data. Untuk mengirim data ke LCD,
maka melalui program EN harus dibuat logika “0” dan set pada dua jalur kontrol
yang lain yakni RS dan R/W. Ketika dua jalur yang telah siap, set N dengan
logika “1” dan tunggu untuk sejumlah waktu tertentu sesuai dengan data sheet
dari LCD tersebut dan berikutnya set EN ke logika low “0” lagi (Nadiya, 2016).
LCD 1602 memiliki 16 pin dengan fungsi-fungsi yang disediakan pada tabel 4
berikut ini:
Tabel 4. Data Sheet LCD Karakter 1602
Simbol Value Fungsi
VSS 0 Volt Ground
VDD +5 Volt Power supply / VCC
V0 - Pengaturan kontras backlight
RS H/L H = data, L = command
R/W H/L H = read, L = write
E H.H – L Enable signal
D1-D3 H/L Jalur untuk transfer 8 bit data
D4-D7 H/L Jalur untuk transfer 4 dan 8 bit data
A +5 Volt VCC untuk backlight
K 0 Volt GND untuk backlight
(Sumber: Santoso, 2015)
16
Jalur RS adalah jalur Register Selected. Ketika RS berlogika low “0”, data
akan dianggap sebagai sebuah perintah atau intruksi khusus (seperti clear screen,
posisi kursor dan lain-lain). Ketika RS berlogika high “1”, data yang dikirim
adalah data teks yang akan ditampilkan pada display LCD karakter 1602. Sebagai
contoh, untuk menampilkan angka “1” pada layar LCD maka RS harus diset
logika high “1”, maka program akan melakukan pembacaan memori dari LCD.
Sedangkan pada aplikasi umum pin R/W selalu diberi logika low “0” (Nadiya,
2016).
2.2 Hasil Penelitian yang Relevan
Hasil penelitian Gunawan, (2018), dengan judul penelitian, “Rancang
Bangun Alat Penyiram Tanaman Otomatis Menggunakan Sensor Kelembaban
Tanah”. Dengan mendeteksi apakah tanah tempat bercocok tanam itu kering,
sehingga alat dapat mengontrol penyiraman secara otomatis saat tanah kekurangan
unsur air. Alat ini ditujukan kepada petani yang ingin bercocok tanam di tanah
yang kering. Skala pembuatan alat ini ialah dalam skala besar.
Hasil penelitian Naibaho (2017), dengan judul penelitian, “Penyiraman
Otomatis pada Tanaman Berbasis Arduino Uno Menggunakan Sensor
Kelembaban Tanah”. Dengan menggunakan sensor soil moisture/kelembaban
tanah yang berfungsi sebagai pendeteksi kelembaban tanah dan mengirim perintah
kepada arduino guna menghidupkan driver relay agar pompa air dapat menyiram
air sesuai dengan kebutuhan tanaman secara otomatis pada tanaman cabai.
Hasil penelitian Rahmawati, dkk. (2017) dengan judul jurnal penelitian,
“Karakterisasi Sensor Kelembaban Tanah (YL-69) untuk Otomatisasi Penyiraman
Tanaman Berbasis Arduino Uno”. Dengan melakukan karakterisasi sensor
kelembaban tanah YL-69 untuk sistem penyiraman tanaman secara otomatis.
Sensor YL-69 merupakan sensor yang mampu mendeteksi kelembaban dalam
tanah. Karakterisasi yang dilakukan yaitu mencari hubungan tegangan dan
panjang sensor yang ditancapkan terhadap nilai resistivitas. Hasil karakterisasi
menunjukkan bahwa sensor YL-69 merupakan probe yang memiliki dua
konduktor yang berfungsi untuk membaca kelembaban tanah.
17
2.3 Kerangka Pikir
Rancang bangun dalam bentuk skema alat penyiram tanaman otomatis
dengan menggunakan mikrokontroler ATMega328P dilakukan dengan
menggunakan beberapa rujukan pada referensi dengan melalui konsep kerangka
pikir sebagai berikut:
Gambar 6. Kerangka Pikir
Perancangan fungsional terdiri dari arduino dengan ATMega328P sebagai
mikrokontrolernya berfungsi sebagai identifikasi nilai kelembaban tanah yang
dibaca oleh sensor kelembaban tanah V1.2 yang keluar pada LCD dalam bentuk
nilai analog. Pada saat kondisi tanah kering/udara bebas, alat akan bekerja
ditandai dengan penyiraman tanaman secara otomatis. Sebaliknya, apabila tanah
basah, relay aktif untuk menonaktifkan pompa air menuju tanah.
Perancangan alat penyiram tanaman otomatis menggunakan mikrokontroler
ATMega328P
Perakitan alat penyiram tanaman otomatis menggunakan mikrokontroler
ATMega328P
Uji kinerja alat penyiram tanaman otomatis
Analisis kerja alat penyiram tanaman otomatis
Output
18
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Jenis Penelitian
Adapun jenis penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah
penelitian eksperimen yang membuat prototype alat penyiram tanaman otomatis
berbasis mikrokontroler ATMega328P dengan sensor kelembaban tanah V1.2.
3.2 Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian telah dilaksanakan Januari hingga April 2020 bertempat di
Islamic Centre Kota Palopo.
3.3 Prosedur Penelitian
1. Alat dan Bahan
a. Alat
Adapun alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu laptop yang
dilengkapi software arduino IDE, obeng, baut, solder, pisau atau cutter, dan
sebuah ember.
b. Bahan
Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu sensor
kelembaban tanah V1.2, breadboard (papan rangkaian) Arduino Uno yang
dilengkapi dengan mikrokontroler ATMega328P, kabel USB arduino, kabel
jumper male-female, LCD 1602, IRF520N mosfet driver (relay), mini pompa air,
adaptor DC, converter DC, box plastik sebagai media prototype, dan tanah
sebagai objek penelitian.
2. Prosedur Penelitian
Prosedur penelitian adalah serangkaian kegiatan yang dilaksanakan oleh
seorang peneliti secara teratur dan sistematis untuk mencapai tujuan-tujuan
penelitian.
a. Persiapan Alat
Alat dan bahan yang baik turut menentukan hasil penelitian ini, dimulai dari
kalibrasi alat dan bahan serta analisis persentase kemungkinan kesalahan
komponen-komponen yang digunakan, kemudian merancangnya di breadboard
(papan rangkaian) arduino.
19
b. Perancangan Perangkat Keras
Perancangan perangkat keras (hardware) ini berisi tentang perancangan
input yaitu arduino uno yang dilengkapi dengan mikrokontroler ATMega328P
(sebagai mikrokontoler utama), sensor kelembaban tanah V1.2 (sebagai pembaca
nilai RH kelembaban tanah), power supply switching DC 5V 3A (sebagai catu
daya), modul relay (sebagai pemutus arus listrik), LCD (sebagai keluaran nilai
RH tanah) modul pompa air (sebagai penyiram tanaman), kabel jumper male
female secukupnya (sebagai instalasi pada rangkaian) dan kotak rangakaian
(sebagai wadah komponen pada sistem prototype).
Berikut diagram blok perancangan perangkat keras alat penyiram tanaman
otomatis:
Gambar 7. Diagram Blok Alat
c. Pembuatan Skema Rangkaian
Pembuatan skema rangkaian yang merupakan perpaduan beberapa
komponen hingga menghasilkan prototype. Pada tahap ini, proses dimulai dari
pemodelan prototype yakni pembuatan struktur penyiram tanaman otomatis dan
pemilihan komponen elektronika yang digunakan.
Gambar 8. Skema Rangkaian Prototype
(Sumber: KelasRobot, 2015)
Sensor
Kelembaban
tanah I
Arduino
Uno I/O Laptop O
LCD
Relay
LCD
Sensor
Kelembaban
V1.2 Baterai
Converter DC Relay
Arduino
20
d. Pemasangan Komponen
Pada tahap ini, komponen bahan yang telah disiapkan, kemudian dirangkai
pada breadboard sesuai skema yang telah dibuat berdasarkan rangkaiannya
masing-masing. Berikut pemasangan dan penggabungan komponen-komponen
alat dan bahan yang telah disiapkan sebagai berikut:
1. Perakitan penggabungan antara hardware arduino yang dilengkapi dengan
mikrokontroler ATMega328P dengan sensor kelembaban tanah V1.2
menggunakan kabel penghubung sesuai dengan prosedur pemasangan pin-pin
antara arduino dan IC modul sensor agar hasil pembacaan alat nantinya tidak
akan salah.
2. Perakitan penggabungan antara modul pompa air, relay, dan converter DC
dengan menggunakan kabel jumper, terhadap hardware arduino.
3. Perakitan penggabungan antara LCD dengan hardware arduino dengan
menggunakan kabel jumper.
4. Pembukaan software arduino IDE pada laptop untuk mendapatkan coding
arduino uno.
5. Pemberian coding atau penyetelan program prototype pada laptop yang
dilengkapi dengan software arduino IDE. Setelah tahapan ini selesai
dilanjutkan dengan uji coba prototype.
e. Perlakuan Alat
Pada tahap ini, untuk mengetahui tata cara penggunaan prototype pada saat
melakukan pengujian nantinya. Alat ini dapat bekerja dengan memberikan
tegangan sebesar 12V pada DC/IN sebagai sumber arus listrik untuk
menghidupkan prototype. Terlebih dahulu menyiapkan 3 buah tanah dengan
kondisi yang berbeda yaitu tanah kering, tanah lembab, dan tanah basah dan 1
wadah air untuk media pompa air yang telah diisi air secukupnya. Setelah itu,
membenamkan ujung probe sensor sepanjang 3 cm dari ujung probe sensor tanpa
mengenai area yang dapat menyebabkan gangguan pada alat yaitu pin-pin yang
ada pada bagian probe sensor. Berikut perlakuan alat pada setiap jenis tanah yaitu
pada tanah kering, tanah lembab, dan tanah basah yang dijadikan sebagai objek
peneliitian.
21
1. Tanah Kering
Pengujian dilakukan sebanyak 4 kali, dengan 1 indikator sampel dan
percobaan berulang sebanyak 3 kali pada 1 jenis tanah yang sama disini
digunakan tanah kering. Selanjutnya, memasukkan ujung probe sensor sepanjang
3 cm pada tanah kering. Kemudian, kurang lebih 3 detik LCD stabil menampilkan
nilai kelembaban tanah dalam bentuk nilai analog. Satuan yang digunakan yaitu %
RH sebagai satuan nilai kelembaban. Kemudian, masukkan pompa air pada wadah
air yang telah disediakan untuk melihat apakah pompa air aktif pada tanah kering.
Setelah itu, catat nilai keluaran alat yang tampilan LCD. Indikator nilai
kelembaban untuk tanah kering berkisar dibawah 30% RH. Setelah selesai
tetapkan sebagai 1 indikator sampel, kemudian melanjutkan percobaan berulang
sebanyak 3 kali dengan selang waktu 15-20 detik. Hal ini dilakukan untuk
meminimalisir nilai error yang didapatkan pada saat pengujian alat.
2. Tanah Lembab
Pengujian dilakukan sebanyak 4 kali, dengan 1 indikator sampel dan
percobaan berulang sebanyak 3 kali pada 1 jenis tanah yang sama disini
digunakan tanah lembab. Selanjutnya, memasukkan ujung probe sensor sepanjang
3 cm pada tanah lembab. Kemudian, kurang lebih 3 detik LCD stabil
menampilkan nilai kelembaban tanah dalam bentuk nilai analog. Satuan yang
digunakan yaitu % RH sebagai satuan nilai kelembaban. Kemudian, masukkan
pompa air pada wadah air yang telah disediakan untuk melihat apakah pompa air
tidak aktif pada tanah lembab. Setelah itu, catat nilai keluaran alat yang tampilan
LCD. Indikator nilai kelembaban untuk tanah lembab berkisar diatas 30% RH.
Setelah selesai tetapkan sebagai 1 indikator sampel, kemudian melanjutkan
percobaan berulang sebanyak 3 kali dengan selang waktu 15-20 detik. Hal ini
dilakukan untuk meminimalisir nilai error yang didapatkan pada saat pengujian
alat.
3. Tanah Basah
Pengujian dilakukan sebanyak 4 kali, dengan 1 indikator sampel dan
percobaan berulang sebanyak 3 kali pada 1 jenis tanah yang sama disini
digunakan tanah basah. Selanjutnya, memasukkan ujung probe sensor sepanjang 3
cm pada tanah basah. Kemudian, kurang lebih 3 detik LCD stabil menampilkan
22
nilai kelembaban tanah dalam bentuk nilai analog. Satuan yang digunakan yaitu %
RH sebagai satuan nilai kelembaban. Kemudian, masukkan pompa air pada wadah
air yang telah disediakan untuk melihat apakah pompa air tidak aktif pada tanah
basah. Setelah itu, catat nilai keluaran alat yang tampilan LCD. Indikator nilai
kelembaban untuk tanah basah berkisar diatas 80% RH. Setelah selesai tetapkan
sebagai 1 indikator sampel, kemudian melanjutkan percobaan berulang sebanyak
3 kali dengan selang waktu 15-20 detik. Hal ini dilakukan untuk meminimalisir
nilai error yang didapatkan pada saat pengujian alat.
f. Pengujian Prototype
Tahap ini dilakukan pada prototype penyiram tanaman otomatis yang sudah
dibuat, serta yang telah diprogramkan. Pengujian dilakukan untuk mengetahui
kesesuaian hasil uji dengan tujuan awal dari perancangan prototype. Pengujian
prototype dilakukan dengan menjalankan fungsinya sesuai dengan diagram alir
dan mengetahui kinerja prototype yang disesuaikan dengan hasil metode standar.
Apabila kondisi tanah kering pompa air akan aktif sedangkan apabila kondisi
tanah kering maka relay akan aktif. Apabila berhasil sehingga layak untuk
diimplementasikan kepada masyarakat.
3.4 Teknik Analisis Data
Berdasarkan hasil pengujian alat secara keseluruhan, didapatkan bahwa alat
sudah bekerja dengan semestinya. Alat bekerja ditandai sesuai dengan indikator
nilai kelembaban tanah yaitu dibawah 30% RH pompa aktif, dan diatas 30% RH
pompa tidak aktif, yang berarti alat dan program arduino sudah terkoordinasi
dengan baik.
Sebelum melakukan pengujian alat hendaknya mengetahui standar error alat
tersebut. Standar error dilakukan dengan tujuan mengetahui seberapa jauh nilai
rata-rata bervariasi dari satu sampel ke sampel lainnya yang diambil pada satu
jenis data yang sama, serta menunjukkan kondisi kelayakan dari suatu alat yang
telah dibuat untuk disebarluaskan. Dalam hal ini, alat diuji dengan melakukan tiga
kali percobaan berulang dengan kondisi tiga tanah yang berbeda, yaitu tanah
kering, tanah lembab, dan tanah basah. Adapun rumus yang digunakan untuk
mengetahui nilai error alat yaitu sebagai berikut:
23
(1)
∑
(2)
∑
(3)
Dengan:
Nilai Sebenarnya = Nilai Standar LCD sebelum percobaan (sampel)
Nilai Terbaca = Nilai Keluaran LCD percobaan 1, 2 dan 3
n = banyak data (1, 2, 3,..dst)
∑ nilai error = penjumlahan data error ( )
∑ Rata-Rata Error = penjumlahan rata-rata error yang telah didapatkan
3.5 Diagram Alir
Dalam penelitian ini berpedoman pada alur sebagai berikut:
Mulai
Inisialisasi Pin
Sensor Kelembaban
Selesai
LCD
Di
Bawah
30% RH
Modul Pompa Aktif
Ya
Tidak
Relay Aktif
Gambar 9. Diagram Alir
24
BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Penelitian
Hasil penelitian sistem perancangan prototype alat penyiram tanaman
otomatis sesuai dengan prosedur penelitian di atas yang telah dilaksanakan maka
dilakukan pengujian alat tersebut, sensor kelembaban tanah V1.2 pada setiap
tanah. Selain itu, pengujian dilakukan secara keseluruhan di mana sistem berjalan
dalam kondisi yang telah dibuat untuk mendeteksi dan mengoptimalkan sistem
bekerja dengan baik.
1. Pengujian LCD
Pengujian LCD bertujuan untuk mengetahui nilai keluaran RH kelembaban
tanah tanaman yang diujikan. Pada penelitian ini digunakan LCD karakter 1602
yang berarti terdiri dari 2 baris dan 16 kolom. Menampilkan data dalam bentuk
angka dan huruf yang telah diprogramkan pada arduino IDE. Baris pertama berisi
kata “Auto Planting”, dan baris kedua berisi nilai “Soil Val: 0-100%”. “Auto
Planting” merupakan nama alat yang berarti bertanam secara otomatis, dan “Soil
Val”, yang berarti nilai kelembaban yang berkisar antara 0-100%. LCD akan
bekerja pada saat sensor dibenamkan ke dalam tanah. Pada saat sensor bekerja,
LCD akan menampilkan setiap data nilai RH tanah yang berbeda-beda pada saat
sensor dibenamkan ke dalam tanah yang berbeda pula. Kisaran nilai yang
keluaran pada LCD yaitu berkisar 0-100% RH. Berikut beberapa nilai
kelembaban tanah yang dibaca oleh sensor kelembaban tanah V1.2 pada tampilan
LCD:
Gambar 10. Tampilan LCD Indikator Tanah Kering
(Sumber: Dokumentasi Pribadi)
25
Gambar 11. Tampilan LCD Indikator Tanah Lembab
(Sumber: Dokumentasi Pribadi)
Gambar 12. Tampilan LCD Tanah Basah
(Sumber: Dokumentasi Pribadi)
Tabel 5. Hasil Pengujian Alat
Standar Error : 4,05%
Pengujian Tampilan LCD (%) RH Keadaan Tanah Kondisi Pompa Air
Sampel 25 Tanah Kering Pompa Aktif
1 26 Tanah Kering Pompa Aktif
2 26 Tanah Kering Pompa Aktif
3 28 Tanah Kering Pompa Aktif
Sampel 50 Tanah Lembab Pompa Tidak Aktif
1 51 Tanah Lembab Pompa Tidak Aktif
2 52 Tanah Lembab Pompa Tidak Aktif
3 53 Tanah Lembab Pompa Tidak Aktif
Sampel 80 Tanah Basah Pompa Tidak Aktif
1 81 Tanah Basah Pompa Tidak Aktif
2 83 Tanah Basah Pompa Tidak Aktif
3 83 Tanah Basah Pompa Tidak Aktif
(Sumber: Data Primer Setelah diolah, 2020)
Tabel 5 merupakan hasil pengujian alat secara keseluruhan yaitu LCD,
sensor, dan pompa air. Pengujian dilakukan sesuai dengan perlakuan alat dengan
total pengujian sebanyak 12 kali pengujian, 3 sampel, dengan masing-masing 3
kali percobaan berulang pada setiap tanah yaitu tanah kering, tanah lembab
26
maupun tanah basah. Dengan standar error yang didapatkan yaitu sebesar 4,05%
sehingga dapat dikatakan alat telah berfungsi dan dapat disebarluaskan pada
masyarakat yang menginginkannya.
2. Pengujian Sensor
Pengujian sensor bertujuan untuk mengukur kelembaban suatu tanah. Cara
penggunaan sensor kelembaban tanah V1.2 yaitu dengan membenamkan ujung
probe sensor sepanjang 3 cm ke dalam tanah kemudian sensor akan membaca
kondisi kelembaban tanah yang diujikan. Pada penelitian ini dilakukan pengujian
pada 3 kondisi tanah yang berbeda-beda yaitu pada kondisi tanah kering, tanah
lembab, dan tanah basah. Dengan tujuan mendapatkan nilai kelembaban tanah
(RH) yang berbeda-beda. Berikut gambar pengambilan ketiga tanah yang telah
dibenamkan sensor kelembaban tanah V1.2:
Gambar 13. Tiga Indikator Tanah yang Berbeda
(Sumber: Dokumentasi Pribadi)
Gambar 14. Probe Sensor dibenamkan pada Tanah I
(Sumber: Dokumentasi Pribadi)
Tanah I
Tanah Kering
Tanah II
Tanah Lembab
Tanah III
Tanah Basah
27
Gambar 15. Probe Sensor dibenamkan pada Tanah II
(Sumber: Dokumentasi Pribadi)
Gambar 16. Probe Sensor dibenamkan pada Tanah III
(Sumber: Dokumentasi Pribadi)
Pada gambar 14, ujung probe sensor yang dibenamkan ke dalam tanah pada
kondisi tanah kering memiliki nilai kelembaban sebesar 25% RH, 26% RH, 26%
RH, dan 28% RH sesuai dengan gambar 10 yang ditampilkan pada layar LCD.
Pada gambar 15, ujung probe sensor yang dibenamkan ke dalam tanah pada
kondisi tanah lembab memiliki nilai kelembaban sebesar 50% RH, 50% RH, 52%
RH, dan 53% RH sesuai dengan gambar 11 yang ditampilkan pada layar LCD.
Pada gambar 16, ujung probe sensor yang dibenamkan ke dalam tanah pada
kondisi tanah basah memiliki nilai kelembaban sebesar 80% RH, 81% RH, 83%
RH, dan 83% RH sesuai dengan gambar 12 yang ditampilkan pada layar LCD.
3. Pengujian Pompa Air
Pengujian pompa air bertujuan agar air tidak menyiram tanaman pada
kondisi tanah lembab maupun tanah basah. Pompa air hanya aktif pada kondisi
28
tanah kering indikator relay aktif, sehingga dapat dikatakan alat berfungsi dengan
optimal sesuai dengan pemrograman. Berikut gambar pengambilan data pompa
air:
Gambar 17. Pompa Aktif Indikator Tanah Kering
(Sumber: Dokumentasi Pribadi)
Gambar 18. Pompa Tidak Aktif Indikator Tanah Lembab
(Sumber: Dokumentasi Pribadi)
Gambar 19. Pompa Tidak Aktif Indikator Tanah Basah
(Sumber: Dokumentasi Pribadi)
29
Pada gambar 17, pompa air aktif pada saat sensor membaca nilai
kelembaban tanah sebesar 25% RH, 26% RH, 26% RH, dan 28% RH seperti yang
tertera pada layar tampilan LCD pada gambar 10, menandakan bahwa alat ini
pada saat diberikan tegangan sebesar 12V pada adaptor DC telah berjalan dengan
baik sesuai dengan yang diprogramkan.
Pada gambar 18, pompa air tidak aktif pada saat sensor membaca nilai
kelembaban tanah sebesar 50% RH, 50% RH, 52% RH, 53% RH seperti yang
tertera pada layar tampilan LCD pada gambar 11, menandakan bahwa alat ini
pada saat diberikan tegangan sebesar 12V pada adaptor DC, relay akan berfungsi
dengan memutus aliran listrik menuju saklar pompa, sehingga pompa air menjadi
tidak aktif sesuai dengan yang diprogramkan pada arduino IDE yaitu pada saat
nilai kelembaban tanah diatas 30% RH relay aktif sehingga pompa air tidak aktif.
Pada gambar 19, pompa air tidak aktif pada saat sensor membaca nilai
kelembaban tanah sebesar 80% RH, 81% RH, 83% RH, dan 83% RH seperti yang
tertera pada layar tampilan LCD pada gambar 12, menandakan bahwa alat ini
pada saat diberikan tegangan sebesar 12V pada adaptor DC, relay berfungsi
dengan memutus aliran listrik menuju saklar pompa, sehingga pompa air menjadi
tidak aktif, sesuai dengan yang diprogramkan pada arduino IDE yaitu pada saat
nilai kelembaban tanah diatas 30% RH relay aktif sehingga pompa air tidak aktif.
4.2 Pembahasan
Berdasarkan pengujian LCD, sensor, relay dan pompa air dapat disimpulkan
bahwa alat telah berjalan dengan baik sebagai alat penyiram tanaman otomatis
berbasis mikrokontroler ATMega328P. Dengan memanfaatkan teknologi arduino
alat ini dapat bekerja sesuai dengan yang telah diprogramkan pada arduino IDE.
Selain teknologi arduino alat ini juga dapat dikembangkan dengan adanya
perkembangan teknologi pada sensor yaitu dapat mendeteksi kelembaban tanah
suatu tanah yang diujikan.
Sensor kelembaban tanah V1.2 merupakan salah satu piranti penting pada
penelitian ini Sensor ini berfungsi sebagai mediator dalam mengirimkan sinyal
kepada mikrokontroler saat membaca kondisi keadaan tanah yang dibenamkan ke
dalam tanah. Sensor ini dapat mendeteksi kelembaban suatu tanah pada kisaran
nilai kelembaban tanah sebesar 0-100% RH. Pada saat sensor membaca nilai
30
kelembaban tanah sebesar 0-30% RH, sensor akan mengirimkan sinyal pada
mikrokontroler untuk mengaktifkan pompa air dikarenakan kondisi tanah tersebut
dalam keadaan kondisi tanah kering, sehingga membutuhkan air sesuai dengan
yang telah diprogramkan pada arduino IDE. Apabila nilai kelembaban tanah
dibawah 30% RH maka pompa air akan menyiram tanaman secara otomatis.
Pada saat sensor membaca nilai kelembaban tanah sebesar 31-100% RH,
sensor akan mengirimkan sinyal pada mikrokontroler untuk mengaktifkan relay
sebagai pemutus aliran listrik untuk memutus aliran listrik menuju pompa air,
dikarenakan kondisi tanah tersebut dalam keadaan lembab dan atau basah,
sehingga kebutuhan air pada keadaan tanah tersebut telah tercukupi dengan baik
dan tidak memerlukan air sesuai dengan yang telah diprogramkan pada arduino
IDE. Apabila nilai kelembaban tanah diatas 30% RH maka relay akan berfungsi
untuk menonaktifkan pompa air agar mencegah saklar pompa menyiram tanaman
karena pada keadaan tanah tersebut, kebutuhan air pada tanaman telah terpenuhi.
Pengujian LCD dilakukan dengan memberikan tegangan sebesar 12V pada
adaptor DC sebagai sumber tegangan untuk menjalankan alat ini. Hasil yang
tertera pada layar tampilan LCD seperti gambar 10,11 dan 12, menandakan bahwa
alat ini telah berfungsi dengan baik pada kondisi tanah yang berbeda-beda yaitu
kondisi tanah kering, lembab dan atau basah seperti yang telah diprogramkan.
Pengujian relay dan pompa air yang telah dilakukan juga menandakan alat
ini telah bekerja dengan sangat baik seperti pada gambar 17,18, dan 19. Alat ini
bekerja sesuai dengan yang telah diprogramkan yaitu, relay akan aktif pada
kondisi tanah lembab dan atau basah, dan pembacaan sensor kelembaban
membaca data diatas 30% RH. Pada saat relay aktif pompa air tidak aktif
dikarenakan relay memutuskan aliran listrik yang menuju pompa air untuk
mengehentikan laju pompa air dan mencegah penyiraman tanaman karena
kebutuhan air pada tanah telah tercukupi.
Pada saat relay tidak aktif dan pembacaan sensor kelembaban membaca
data dibawah 30% RH, maka pompa air akan aktif. Ditandai dengan air akan
keluar melalui selang pompa air pada kondisi tanah kering.
Setelah melakukan pengujian pada LCD, sensor, relay, dan pompa air.
Didapatkan bahwa alat ini telah berfungsi dengan baik sesuai dengan yang telah
31
diprogramkan pada arduino IDE. Sehingga, alat ini dapat dipasarkan secara luas
kepada masyarakat yang menginginkannya. Dengan menggunakan alat ini
masyarakat dapat memelihara tanamannya secara otomatis dalam hal penyiraman
yang merupakan poin penting dalam memelihara tanaman baik itu tanaman hijau
atau tanaman hias.
32
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Perancangan sistem alat penyiram tanaman otomatis meliputi beberapa
komponen, yaitu arduino yang dilengkapi dengan mikrokontroler ATMega328P
sebagai pusat pengendali prototype, sensor kelembaban tanah V1.2 sebagai
pendeteksi nilai kelembaban tanah, dan relay sebagai alat pemutus sekaligus
penyambung arus listrik menuju pompa air, serta komponen pendukung lainnya.
Semua komponen dirangkai sesuai dengan tempat posisinya masing-masing,
kemudian melakukan pemrograman pada arduino IDE dengan cara inisialisasi pin.
Sehingga, terciptalah suatu alat penyiram tanaman otomatis berbasis
mikrokontroler ATMega328P dengan sensor kelembaban tanah V1.2.
Penerapan alat ini ditujukan kepada masyarakat luas yang ingin memelihara
tanamannya pada ruangan tertutup. Dengan mengedukasi bahwa kebutuhan air
pada tanaman sangat penting, karenanya dengan alat ini masyarakat dapat dengan
senang hati merawat tanamannya tanpa perlu repot lagi bolak-balik menyiram
tanaman kesukaannya, dan tentunya tanaman lebih terjaga dengan kebutuhan air
yang tercukupi.
5.2 Saran
Sesuai dengan batasan dan hasil dari peneliti menyatakan bahwa penelitian
ini hanya sampai pada batas mengetahui nilai kelembaban tanah dan pengujian
prototype, sehingga perlu dilanjutkan pada penggunaan kontrol otomatis dalam
hal penyiraman tanaman dan penambahan alat untuk menyempurnakan prototype
penyiram tanaman otomatis ini apabila digunakan dalam kehidupan sehari-hari
terutama dalam hal budidaya tanaman pada ruangan tertutup.
33
DAFTAR PUSTAKA
Bayu, Tehnik. 2015. Best Air Dehumidifier (Solusi Tepat Atasi Udara Lembab).
http://bestairdehumd.com. Diakses 28 Februari 2020.
Chusniati, Dhonny. 2017. Rancang Bangun Sistem Penyiraman Tanaman
Anggrek Dendrobium Menggunakan Sensor SHTII Pada Fase Pembungaan.
Jurnal Teknik Vol 15(1):51-60, ISSN 1412-1867. Diakses 23 Desember
2019.
Fadhil, dkk. 2015. Rancang Bangun Prototype Alat Penyiraman Otomatis dengan
Sistem Timer RTC DS1307 Berbasis Mikrokontroler ATMega16 pada
Tanaman Aeroponik. Jurnal Keteknikan Pertanian Tropis dan Biosistem
Vol 3(1):37-43. Diakses 23 Desember 2019.
Gani, S. H., Musa, D. T., & Nismayati, A. 2015. Rancang Bangun Sistem
Penyiram Tanaman Secara Otomatis Menggunakan Soil Moisture Sensor
Sen0057 Berbasis Mikrokontroler ATMega328P. Gravitasi, 13 (1), 18-21.
Diakses 29 Desember 2019.
Gunawan., & Sari, Marlina. 2018. Rancang bangun Alat Penyiram Tanaman
Otomatis Menggunakan Sensor Kelembaban Tanah. Journal Of Electrical
Technology, Vol. 3, No. 1. Diakses 22 Desember 2019.
Hardjowigeno, Sarwono. 2010. Ilmu Tanah. Jakarta. Penerbit Akapres.
Herananda, A. L. 2016. Alat Bantu Parkir Mobil Berbasis Sensor Elektronik dan
Mikrokontroler (Online). Skripsi diterbitkan. Yogyakarta: UIN Sunan
Kalijaga. Diakses 18 Februari 2020.
Junaidi, Ginting. 2017. Alat Ukur Kelembaban Tanah Menggunakan Sensor YL-
69 Berbasis Android Phone. Journal Of Universitas Sumatera Utara
Institutional Repository (USU-IR). Diakses 24 Desember 2019.
Kafiar, Erricson Zet., Allo, Elia Kandek., & Mamahit, Dringhuzen J. 2018.
Rancang Bangun Penyiram Tanaman Berbasis Arduino Uno Menggunakan
Sensor Kelembaban YL-39 dan YL-6. Jurnal Teknik Elekro dan Komputer,
Vol. 7, No.3. Diakses 24 Desember 2019.
Kelas Robot. 2015. Auto Planting. Belajar Robotika. https://kelasrobot.com/.
Diakses 25 Februari 2020.
Nadiya, S. 2016. Pemanfaatan Sensor Ultrasonik Dalam Pengukuran Debit Air
pada Saluran Irigasi berbasis Mikrokontroler ATMega8535 Menggunakan
Mendia Penyimpanan SD Card (Online). Skripsi diterbitkan. Universitas
Lampung: Bandar Lampung. Diakses 18 Februari 2020.
34
Naibaho, Indra Batara. 2017. Penyiraman Otomatis pada Tanaman Berbasis
Arduino Uno Menggunakan Sensor Kelembaban Tanah. Journal Of
Repositori Institusi USU. http://repositori.usu.ac.id. Diakses 24 Desember
2019.
Rahmawati, Dina., Herawati, Fera., Saputra, Geby., & Henro, 2017. Karakterisasi
Sensor Kelembaban Tanah (YL-69) Untuk Otomatisasi Penyiraman
Tanaman Berbasis Arduino Uno. PROSIDING SKF, Vol. 5, No. 7. ISBN:
976-602-61045-3-3. Diakses 24 Desember 2019.
Santoso, H. 2015. Panduan Praktis Arduino untuk Pemula Jilid I.
http://www.scribd. Diakses 15 Februari 2020.
Sari, A.W, 2017. Sistem Penyiraman Tanaman Otomatis Dengan Menggunakan
Sensor Kelembaban Tanah Berbasis Arduino. Jurnal Teknik Informatika
Vol 124, No.5. Diakses 08 Februari 2020
Silvia, A.F., dkk. 2015. Rancang Bangun Akses Kontrol Pintu Gerbang Berbasis
Arduino dan Android (online). Vol. 13 (1): 1-10. http://www.scribd.com.
Diakses 25 Februari 2020.
Suhendri, Irawan, B., & Rismawan, T. 2015. Sistem Pengontrolan Kelembaban
Tanah Pada Media Tanam Cabai Rawit Menggunakan Mikrokontroler
Atmega16 Dengan MetodePD (Proportional & Derivative). Jurnal Coding,
Sistem Komputer Untan, 03(3),45-56. Diakses 30 Desember 2019.
Yahwe, C. P., Isnawaty, & Aksara, L. M. F. 2016. Rancang Bangun Prototype
Sistem Monitoring Kelembaban Tanah Melalui SMS Berdasarkan Hasil
Penyiraman Tanaman “Studi Kasus Tanaman Cabai dan Tomat”.
semanTIK, 2(1), 97-110. Diakses 30 Desember 2019.
35
36
Lampiran 1. Dokumentasi Alat
Alat Penyiram Tanaman Otomatis
Wadah Tempat Menampung Air
Tampak Alat bagian Dalam
Tanah Sebagai Objek Penelitian
Mini Pompa Air Adaptor DC
37
Lampiran 2. Dokumentasi Penelitian
Proses Pengujian Alat Proses Pencatatan Hasil
Proses Perakitan Alat Proses Pemasangan Adaptor DC
dan Mini Pompa Air
38
Lampiran 3. Program Arduino IDE
Pemrograman Alat Auto Planting
#include <LiquidCrystal.h>
LiquidCrystal lcd(8, 9, 4, 5, 6, 7);
byte soil = A1;
byte irf = A2;
void setup()
Serial.begin(9600);
lcd.begin(16, 2);
pinMode(irf,OUTPUT);
pinMode(soil,INPUT);
void loop()
int soilVal = analogRead(soil);
soilVal = map(soilVal, 650, 250, 0, 100);
Serial.println(soilVal);
delay(100);
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print(" Auto Planting ");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("Soil Val: ");
lcd.setCursor(10, 1);
lcd.print(soilVal);
lcd.setCursor(12, 1);
lcd.print("%");
if (soilVal < 30)
digitalWrite(irf, LOW);
if (soilVal > 30)
digitalWrite(irf,HIGH);
39
Lampiran 4. Standar Error
Tanah Kering
1. Percobaan 1
3,85%
2. Percobaan 2
3,85%
3. Percobaan 3
10,71%
40
Lampiran 5. Standar Error
4. Rata-Rata Error
∑
Sehingga, nilai rata-rata error yang didapatkan setelah melakukan percobaan
sebanyak tiga kali yaitu sebesar 6,15%.
Tanah Lembab
1. Percobaan 1
0%
2. Percobaan 2
3,85%
41
Lampiran 6. Standar Error
3. Percobaan 3
5,66%
4. Rata-Rata Error
∑
Sehingga, nilai rata-rata error yang didapatkan setelah melakukan percobaan
sebanyak tiga kali yaitu sebesar 3,17%.
Tanah Basah
1. Percobaan 1
1,23%
42
Lampiran 7. Standar Error
2. Percobaan 2
3,61%
3. Percobaan 3
3,61%
4. Rata-Rata Error
∑
Sehingga, nilai rata-rata error yang didapatkan setelah melakukan percobaan
sebanyak tiga kali yaitu sebesar 2,82%.
43
Lampiran 8. Standar Error
Kesimpulan, standar error yang dimiliki alat yaitu:
∑
Sehingga, standar error yang didapatkan setelah menghitung rata-rata error yaitu
sebesar 4,05%.
44
Lampiran 9. Surat Penyerahan Alat