Judul Program

Latar Belakang MasalahIndonesia adalah negara khatulistiwa yang memiliki iklim tropis dan memiliki dua musim dalam setahun.Iklim tropis yang memiliki temperatur hangat dan cenderung panas merupakan iklim optimal yang mendukung produktivitas usaha budidaya perikanan termasuk udang.Udang adalah komoditi tambak yang dapat berkembang dengan baik di daerah panas seperti halnya Sidoarjo, salah satu daerah penghasil udang terbesar di Jawa Timur.Udang adalah binatang yang hidup di perairan, khususnya sungai, laut, atau danau.Udang dapat ditemukan di hampir semua "genangan" air yang berukuran besar baik air tawar, air payau, maupun air asin pada kedalaman bervariasi, dari dekat permukaan hingga beberapa ribu meter di bawah permukaan.Udang merupakan salah satu komoditi ekspor terbesar bagi Indonesia dan merupakan salah satu makanan favorit masyarakat. Di tahun 2010 indonesia mampu memproduksi skitar 400.000 ton udang dan diperkirakan akan naik 699.000 ton di tahun 2014. Jelas Indonesia mempunyai potensi budidaya udang yang luar biasa.Dalam rangka optimalisasi hasil panen udang khususnya di tambak air tawar agar lebih melimpah, diperlukan teknik-teknik tersendiri dalam penanganan budidaya udang. Ada beberapa variabel yang harus dikontrol secara kontinyu selama proses pembudidayaan oleh para petani tambak udang. Beberapa variabel tersebut diantaranya kadar oksigen air, temperatur air, kualitas air, dan sirkulasi air. Salah satu teknik controlling yang banyak digunakan di tambak saat ini adalah dengan memanfaatkan kincir air yang digerakkan oleh motor listrik. Kincir air berguna sebagai pengaduk air yang akan memicu peningkatan kadara oksigen dalam air. Disamping itu pergerakan air dapat membuat temperatur air merata dan stabil di semua titik. Dalam suatu ekosistem perairan tambak kebutuhan oksigen sebenarnya telah disuplai oleh phytoplankton, tapi kebutuhan oksigen tersebut tidak akan mencukupi bagi biota dan proses-proses yang terjadi di dalamnya. Oksigen di dalam perairan tambak diperlukan tidak hanya dalam proses respirasi (pernapasan) tapi juga dibutuhkan dalam proses-proses fisika, kimia dan biologi yang terjadi di dalam perairan tersebut. Keberadaan kincir air didalam tambak diharapkan dapat membantu dan mengantisipasi terjadinya kekurangan oksigen yang dapat terjadi pada saat tertentu di dalam perairan tersebut.Membantu dalam proses pencampuran karakteristik antara perairan tambak lapisan atas, dan bawah. Sebagai suatu perairan yang statis dan memiliki ketinggian tertentu, maka suatu perairan tambak jika dalam kondisi diam akan memiliki karakteristik yang berbeda-beda antara lapisan atas dan lapisan bawah. Perbedaan karakteristik perairan tersebut, jika tidak segera diantisipasi dapat membahayakan kehidupan udang yang ada didalamnya.Pengoperasian kincir diharapkan dapat membantu mengantisipasi terjadinya perbedaan yang cukup menyolok antar lapisan air tambak, sehingga kualitas air yang dihasilkan relative sama antar lapisan air tambak.Membantu dalam proses pemupukan air. Kegiatan pemupukan air dilakukan sebagai upaya pembentukan kualitas air yang terkait dengan kecerahan air dan warna air tambak dengan cara menstimulasi pertumbuhan phytoplankton kea rah yang lebih stabil.Pengoperasian kincir diharapkan dapat membantu proses penyebaran pupuk secara merata di dalam perairan tambak sekaligus menstimulasi pertumbuhan plankton melalui oksigen yang dihasilkannya.Membantu dalam mengarahkan kotoran dasar tambak ke arah sentral pembuangan, sehingga memudahkan dalam proses pembersihan dasar tambak. Fungsi kincir air terkait hal ini sangat erat hubungannya dengan tata letak kincir di dalam tambak.Pada saat pengoperasian kincir air, putaran-putaran air yang dihasilkan dapat dijadikan sebagai salah satu indikator tingkat kestabilan kualitas air di dalam tambak (telah dijelaskan dalam pembahasan sebelumnya).Namun kincir air yang digunakan masih menggunakan system manual.Sebagian besar dari petani masih kesusahan menetukan waktu yang tepat untuk menghidupkan dan mematikan kincir air.selama ini mereka hanya mengira-ngira. Padahal jika mereka salah menentukan waktu dan terlalu lama menghidupkan kincir akan berakibat stress pada udang dan ini akan mempengaruhi tingkat populasi udang.Mengingat kincir air merupakan bagian yang penting untuk sebuah tambak maka sebab itu, penulis mempunyai gagasan untuk membuat system otomasi pada kincir air. ini bertujuan untuk memudahkan petani udang. System otomatis kincir air ini juga akan membantu para petani untuk menentukan kecepatan serta berapa lama kincir air harus berputar .sehingga diharapakan produksi udang akan semakin baik. Kincir air akan dilengkapi beberapa sensor yang dibutuhkan untuk proses otomasi.

Perumusan MasalahBerdasarkan latar belakang tersebut, maka dicari suatu pemecahan masalah sebagai berikut:1. Bagaimana merancang sistem otomasi pada kincir air?2. Bagaimana caramenguji sistem otomasi pada kincir air?3. Bagaimana caraalat membaca cuaca keadaan sekitar tambak?4. Bagaimana carakerja alat otomasi pada kincir air?5. Bagaimana merancang sistem otomasi pada kincir air yang mampu bekerja efisien?Tujuan ProgramTujuan dari pembuatan otomasi kincir air pada tambak udang.Pertama, Mengefisiensikan daya yang digunakan pada motor kincir.Kedua, menjadikan kondisi air tambak selalu terjaga sesuai kondisi yang diinginkan.Ketiga, mempermudah dan meringankan kerja petani tambak udang sehingga terwujud efisiensi kerja sumber daya manusia.

Luaran yang Diharapkan1. Kincir air dapat bekerja secara otomatis dan efisien. Dengan waktu dan waktu aktivasi yang tepat diharapkan sesuai dengan kebutuhan, maka tidak ada energy yang terbuang.2. Kondisi air tambak akan selalu terjaga dan mendukung pertumbuhan optimal udang yang berkualitas unggul.

Kegunaan Program1. Bagi masyarakat khususnya petani udang: Hasil yang diperoleh dapat langsung diterapkan atau dikembangkan lebih lanjut sehingga dapat digunakan dan mempermudah petani udang dalam proses budidaya udang. Tinjauan Pustaka

Metode PelaksanaanMetode yang digunakan dalam pembuatan alat ini adalah sebagai berikut:

Keterangan :Tahap prapengiriman proposalTahap pasca penyetujuan proposal / pelaksanaan program

Metodologi pelaksanaan pada PKM ini adalah sebagai berikut :1. Studi Literatur Untuk mendukung proses perencanaan dan pembuatan di perlukan studi literature.Literatur yang digunakan berupa buku-buku, artikel-artikel baik dari internet maupun jurnal serta data-data penelitian dan percobaan yang telah dilakukan sebelumnya.

2. Perencanaan sistemSistem yang akan direncanakan terdiri dari mekanik, hardware elektronik dan software elektronik.

pemasangan 8 buah sensor PING yang akan ditempatkan di samping mengelilingi badan robot bertujuan untuk mendeteksi jarak objek dari segala arah di sekitar robot. Pemasangan 2 buah kamera ditempatkan di atas robot dengan posisi saling membelakangi dengan system penggerak motor servo di bawahnya agar kamera mampu berputar, mendeteksi bentuk objek dan merekam area ke segala arah. Pemasangan 4 roda di bawah robot berfungsi sebagai penahan keseimbangan dan penggerak berjalannya robot ke segala arah dengan rincian 2 roda penggerak dari motor dan 2 roda bebas.Pemasangan 8 kipas penghisap di bawah robot berfungsi untuk menyedot debu pada area yang dilewati robot. Pemasangan Keypad di atas robot berfungsi untuk tombol memasukkan input pengaturan pada sistem robot. Pemasangan LCD di atas robot berfungsi untuk menampilkan pengaturan sistem pada robot. Dengan sistem perencanaan mekanik yang dijelaskan di atas, diharapkan robot mampu bergerak ke segala arah untuk mendapatkan hasil yang efisien dalam proses pembersihan debu pada lantai. Sistem perencanaan hardware elektronik meliputi: desain rangkaian IC mikrokontroler atmega 2560 sebagai IC kontrol pemrosesan data input dan output digital sehingga dapat mengontrol sistem kerja robot. Desain rangkaian antar muka sensor PING agar data hasil pendeteksian jarak objek dari sensor PING dapat diterima dan diolah oleh IC mikrokontroler.Desain rangkaian antar muka sensor kompas agar posisi sudut dari hasil pendeteksian navigasi robot dari sensor kompas dapat diterima dan diola oleh IC mikrokontroler.Desain rangkaian antar muka kamera agar data hasil pendeteksian bentuk objek dan perekaman area dari kamera dapat diterima dan diolah oleh IC mikrokontroler. Desain rangkaian antar muka LCD agar IC mikrokontroler dapat menampilkan data proses sistem pada LCD. Desain rangkaian antar muka keypad agar keypad dapat memberikan data hasil pengaturan sistem kerja robot oleh pengguna robot pada IC mikrokontroler. Desain rangkaian antar muka motor servo agar motor servo dapat dikontrol oleh IC mikrokontroler untuk menggerakkan posisi kamera sehingga dapat mendeteksi objek dan merekam area dari segala arah. Desain rangkaian driver kipas penghisap agar kondisi aktif atau tidak aktif dari kipas penghisap dapat dikontrol oleh IC mikrokontroler. Desain rangkian driver motor agar arah putar dan kecepatan motor pengerak berjalannya robot dapat dikontrol oleh IC mikrokontroler.Sistem perencanaan software elektronik menggunakan Codevision AVR yang merupakan software dengan bahasa C untuk mendownload atau memasukkan logika-logika sistem kerja otomasi kincir air pada IC mikrokontroler.

3. Prinsip Kerja Alat otomasi ini akan mengatur jalannya kincir air agar bisa bekerja secara otomatis. Ketika suhu air dalam tambak udang dibwah 28-30o C dan kadar oksigen kurang dari 4ppm maka sensor suhu (IC LM35) dan sensor kadar oksigen () kana merespon dan mengirim sinyal ke mikrokontroller yang selanjutnya akan membuat kincir air berputar secara otomatis. Kincir air akan berputar sampai suhu dan kadar oksigen sesuai yang diinginkan dan kincir air akan berhenti secara otomatis.

4. Pengujian dan AnalisaPengujian alat meliputi pengujian perangkat keras dan perangkat lunak.Sistem Pengujian dilakukan per-bagian agar mudah dalam analisis hasil perancangan dan pengujian. Bagian bagian yang diuji adalah :1. Rangkaian sistem mikrokontroller.2. LCD3. IC LM354. Sensor OKSIGEN5. MotorSetelah semua bagian diuji, langkah berikutnya adalah pengujian sistem secara keseluruhan.

5. Penyusunan Laporan Akhir Kegiatan PKMPada tahap ini, alat telah kami buat sampai pada penerapannya,selanjutnya kami mendokumentasikan proses pembuatan alat kami dalambentuk laporan akhir PKM. Beserta data-data pendukung,selanjutnya kami dapat menentukan tingkat keberhasilan yang kami capai.

Jadwal KegiatanTable 1. Jadwal KegiatanNo.KegiatanBulan ke-1Bulan ke-2Bulan ke-3Bulan ke-4Bulan ke-5

1.Kajian Literatur

2.Konsultasi

3.Perancangan tiap blok

4.Perealisasian tiap blok

5.Pengujian dan analisa

6.laporan

7.Seminar Nasional

A. Rancangan BiayaNo.Nama KomponenJumlahSatuanHarga SatuanTotal Harga

1.IC Atmega 162Buah75.000,00150.000,00

2.Minimum System1Buah250.000,00250.000,00

3.Driver Motor4Buah160.000,00640.000,00

4.IC LM3510Buah12.000,00120.000,00

5.Sensor kadar oksigen1Buah400.000,00400.000,00

6.Kincir4Buah1.500.000,006.000.000,00

7.Motor Gearbox4Buah200.000,00800.000,00

8.LCD 16 x 41Buah90.000,0090.000,00

9.Mekanik sensor1Buah750.000,00750.000,00

10.Bor Tangan1Buah55.000,0055.000,00

11.Travo 3A1Buah150.000,00150.000,00

12.Solder1Buah50.000,0050.000,00

13.Timah1Buah25.000,0025.000,00

14.PCB Double Layer1 Buah 75.000,0075.000,00

15.Downloader1 Buah150.000,00150.000,00

16.Pipa PVC berdiameter 64Batang 165.000,00660.000,00

Total10.345.000,00

Biaya Penunjang

Pembuatan proposal1 rangkap20.000,0020.000,00

Pembuatan laporan 3 rangkap40.000,00120.000,00

Transportasi & Komunikasi-200.000,00

Dokumentasi-30.000,00

Total Biaya Penunjang370.000,00

Total Biaya keseluruhan10.715.900,00

B. Daftar PustakaPengertian PWM,Http://www.sisilain.net/2011/11/pwm-adalah-pengertian-pwm.html,diakses tanggal 09 April 2012, Pukul 14.06 WIBMikrokontroller,Http://arrester.woerdpress.com/2011/04/27/pengertian-miktrokontroller/, diakses tanggal 09 April 2012, Pukul 14.15 WIBSensor Ultrasonic, Http://xsensor232.blogspot.com/2011/05/sensor-ultrasonik.html, diakses tanggal 09 April 2012, Pukul 14.16 WIBRangkaian Sensor Ultrasonic, Http://atmelmikrokontroller.wordpress.com /2009/06/24/prinsip-kerja-rangkaian-sensor-ultrasonik/, diakses tanggal 09 April 2012, Pukul 14.30 WIBRangkaian Motor DC, Http://fahmizaleeits.wordpress.com/, diakses tanggal 11 April, Pukul 18.35 WIBhttp://en.m.wikipedia.org/wikji/Vacuum_cleanerhttp://inet.detik.com/read/2012/05/24/112118/1923597/511/ingin-bersihkan-lantai-panggil-robot-ini.

Program Kreativitas Mahasiswa2012MCU ATMEGA 2560

SENSOR PINGPARALLAX

SENSOR KOMPASCMPS09

KAMERA

LCD

MOTOR SERVO

DRIVERKIPAS PENGHISAP

KIPAS PENGHISAP

INPUT

KONTROLER

OUTPUT

KEYPAD

DRIVERMOTOR

MOTOR