6

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangPadi adalah salah satu tanaman budidaya terpenting di Indonesia. Padi juga merupakan salah satu sumber makanan pokok sebagian masyarakat Indonesia. Untuk membangun ketahanan pangan di Indonesia, maka perlu penanaman dan pemupukan padi secara maksimal. Kesalahan pemberian pupuk padi dapat menyebabkan kualitas padi tidak maksimal, bahkan akan terjadi kematian pada padi. Pengamat hama Dinas Pertanian Perikanan dan Peternakan Banjarnegara bernama Aris Widiyanto mengatakan, meluasnya serangan hama kresek karena petani masih memberikan pupuk berlebih terhadap tanaman padi. Pemupukan berlebih itu menyebabkan tanaman padi tumbuh subur, dan hama kresek sangat menyukai hidup di tanaman padi yang bernutrisi tinggi. "Hama kresek ini memakan sel-sel pada daun padi. Padi yang diserang kresek, nantinya akan mengering daunnya,".(http://regional.kompas.com/read/2009/05/13/16425247/Seratusan.Hektar.Sawah.Mulai.Diserang.Hama)Untuk mendapatkan hasil padi yang baik dan berkualitas, petani cenderung menggunakan pupuk secara berlebihan. Padahal cara ini tidak hanya merupakan pemborosan, tetapi juga dapat menyebabkan tanaman peka terhadap Penyakit dan mudah rebah. Serta dapat menggangggu kesehatan lingkungan.Bagan Warna Daun(BWD) berguna untuk mengetahui kecukupan pupuk pada tanaman padi yang memiliki komposisi pemupukan yang berbeda bergantung pada kesuburan masing masing tanaman. Dengan bantuan BWD dapat diketahui apakah tanaman perlu segera diberi pupuk atau tidak dan berapa takaran pupuk yang perlu diberikan. Pemberian pupuk berdasarkan pengukuran warna daun dengan BWD dapat menekan biaya pemakaian pupuk sebanyak 15%-20% dari takaran yang umum digunakan petani tanpa menurunkan hasil.Dari pemaparan diatas didapatkan gagasan berupa pengoptimalan pemberian pupuk padi berdasar bagan warna daun. Gagasan ini bertujuan untuk membantu petani dalam pemberian pupuk dengan benar dan cepat. Serta dapat membantu biaya pengeluaran petani dalam pemakaian pupuk yang berlebihan. Dan yang paling penting dapat menghasilkan padi yang berkualitas baik.Untuk mendeteksi warna dari daun padi digunakan sebuah camera yang mengadopsi sebauh algoritma pemrosesan gambar sehingga dapat diketahui dengan pasti warna daun padi tersebut, sehingga umpan balik untuk menentukan level pemupukan dapat dilakukan seteliti mungkin. Dengan digunakannya camera sebagai alat ukur parameter warna daun, maka diperlukan pengolah data yang mencukupi kebutuhan pemakaian camera. Untuk itu alat yang digunakan yaitu embedded system merk intel galileo.Sebagai antisipasi terjadinya kesalahan dalam penyemprotan pupuk maka digunakan alat Global Positioning System(GPS). GPS memiliki fungsi yaitu mengetahui letak atau posisi alat saat melakukan penyemprotan pupuk padi.

1.2 Rumusan MasalahDari latar belakang yang telah dikemukakan, permasalahan dalam penelitian ini dapat dirumuskan sebagai berikut :1. Bagaimana menentukan Bagan Warna Daun (BWD) yang sesuai dengan kriteria padi 2. Bagaimana cara menentukan takaran pupuk agar sesuai dengan kebutuhan padi.3. Bagaimana menampilkan posisi koordinat saat pemberian pupuk padi.

1.3 Tujuan 1. Untuk menentukan Bagan Warna Daun (BWD) yang sesuai dengan kriteria padi . 2. Untuk menentukan takaran pupuk yang sesuai dengan kebutuhan padi.3. Untuk menampilkan posisi koordinat saat pemberian pupuk padi.

1.4 Luaran yang diharapkan1. Menentukan banyaknya pupuk yang digunakan dengan menggunakan sistem Bagan Warna Daun (BWD). 2. Alat untuk mengoptimalkan pemberian pupuk pada tanaman padi.3. Meningkatkan daya kreatifitas mahasiswa dan masyarakat umum dalam rangka pemanfaatan teknologi yang semakin canggih.4. Artikel ilmiah yang disampaikan dalam seminar nasional.

1.5 Kegunaan Program1. Untuk petani, Untuk mempermudah petani dalam pemberian pupuk. Dapat membantu petani untuk mandapatkan pendapatan yang maksimal dengan pengeluaran pupuk yang efisien.2. Untuk Mahasiswa, Meningkatkan inovasi dan ide-ide kreatifnya dalam pemanfaatan kemajuan teknologi yang semakin canggih; Peningkatan pemahaman tentang prinsip elektronika terapan; Peningkatan skill teamwork dan manajemen; Peningkatan skill komunikasi terhadap berbagai pihak.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA1. 2. 1. 2. 2.1 Penelitian TerkaitAnischan Gani(2008) melakukan penelitian Bagan Warna Daun(BWD) dimana berisi tentang waktu pemupukan yang tepat, gejala kekurangan pupuk serta BWD merupakan cara yang mudah untuk menentukan waktu pemupukan.Roy Efendi, Suwardu, Zubachtirodin(2011). Mrlakukan penelitian melalui badan penelitian tanaman serealia tentang Penentuan Takaran Pupuk Nitrogen pada Jagung Berdasar Bagan Warna Daun pada Musim Hujan.Pada penelitian yang telah dilakukan bahwa Bagan Warna Daun adalah cara yang paling tepat untuk mengetahui waktu pemupukan. Maka untuk mengetahui warna tersebut digunakan modul kamera untuk mengetahui bagan warna secara presisi dan tepat.2.2 Embedded System dan InterfacingEmbedded System adalah suatu sitem yang tertanam dalam suatu perangkat dan memiliki peran sebagai core dalam fungsionalitas dan perilakunya. Perannya adalah mengontrol dan menentukan perilaku. Namun, berbeda dengan Operating PC yang tergolong general purpose, Embedded System cenderung didesain untuk suatu perangkat tertentu dengan kemampuan yang spesifik.Jenis Embedded System yang digunakan yaitu Intel Galileo. Intel Galileo adalah sebuah prosesor 32-bit yang menggunakan arsitektur yang sama dengan Intel Pentium dan didukung dengan memoricachetertanam sebesar 512KB. Prosesor Intel Galileo berjalan dengan kecepatan 400MHz saja. Intel Galileo ini didukung dengan konektivitas berupaportLAN, PCE Express Minicard, USB 2.0host, dan 10 pin JTAG header. Intel Galileo dilengkapi storage 8MB untukfirmwaredan 256MB untuk memori RAM. Intel juga membekali Galileo dengan slot microSD untuk ekspansi memori eksternal.

Gambar 2.1 Embedded System jenis Intel GalileoInterfacing (antar muka) adalah bagian dari disiplin ilmu komputer yang mempelajari teknik-teknik menghubungkan komputer dengan peralatan elektronika lainnya. Sistim komputer yang berpusat pada pemroses utama (baik itu Mikroprosesor maupun Embedded System) memiliki kemampuan yang besar dalam memecahkan masalah tetapi tidak ada manfaatnya tanpa menghubungkan dengan peralatan lainnya. Suatu teknik khusus diperlukan untuk dapat menghubungkan dengan peralatan-peralatan tersebut.

2.3 Modul GPS SUP500FThe SUP500F adalah kompak, semua-dalam-satu modul GPS yang besar untuk proyek-proyek di mana integrasi sistem yang mudah dan cepat diperlukan.-61dBm Sensitivitas pelacakan penerima memungkinkan cakupan posisi terus-menerus dalam hampir semua lingkungan aplikasi.The SUP500F memiliki berbagai tingkat pembaruan hingga 10Hz, dan beroperasi pada tegangan input dari 3.0-5.5VDC.Penerima datang dalam paket 22x22mm agak kecil, dan semua pin daya dan antarmuka yangmelalui lubang(0,1 "pitch), sehingga sangat mudah untuk secara fisik terhubung ke. Modul output kalimat NMEA-0183 standar pada tingkat standar dari 9600bps.Spesifikasi GPS SUP5000F : 1. Deteksi sinyal yang lebih baik daripada -161dBm2. Akurasi 2.5m CEP3. Maksimum 10Hz tingkat update

2.4 Metode Bagan Warna DaunBagan warna daun (BWD) adalah alat berbentuk persegi empat yang berguna untuk mengetahui kadar hara N tanaman padi. Pada alat ini terdapat empat kotak skala warna, mulai dari hijau muda hingga hijau tua, yang menggambarkan tingkat kehijauan daun tanaman padi. Sebagai contoh, kalau daun tanaman berwarna hijau muda berarti tanaman kekurangan hara N sehingga perlu dipupuk. Sebaliknya, jika daun tanaman berwarna hijau tua atau tingkat kehijauan daun sama dengan warna di kotak skala 4 pada BWD berarti tanaman sudah memiliki hara N yang cukup sehingga tidak perlu lagi dipupuk. Hasil penelitian menunjukkan, pemakaian BWD dalam kegiatan pemupukan N dapat menghemat penggunaan pupuk urea sebanyak 15-20% dari takaran yang umum digunakan petani tanpa menurunkan hasil.

Gambar 2.2 Alat bagan warna daun

BAB IIIMETODOLOGI PELAKSANAAN

2. 3. 3.1 Study LiteraturUntuk mendukung proses perencanaan dan pembuatan alat, perlu diadakan studi literatur. Literatur yang digunakan berupa buku-buku, artikel-artikel baik dari internet maupun jurnal, data-data penelitian dan percobaan yang telah dilakukan sebelumnya.3.2 Studi LapanganUntuk mempermudah proses pembuatan alat, dibutuhkan penelitian langsung terhadap kondisi nyata di pertanian. Yaitu melalui proses survey kondisi persawahan dan warna hijau pada daun padi, dari hasil survey akan dianalisa untuk menemukan masalah yang ada pada pembuatan alat tersebut. Setelah itu hasil akan didiskusikan bersama untuk membuat alat sesuai dengan perencanaan sistem.3.3 Perencanaan SistemSistem yang akan direncanakan terdiri dari mekanik dan elektronik. Perencanaan mekanik meliputi desain kotak sebagai penempatan piranti elektronik. Perencanaan elektronik terdiri atas alat perencanaan hardware dan software. Perencanaan pembuatan hardware dalam sistem ini meliputi embedded system, modul camera digital, Batteray Lippo, modul GPS,dan tombol keypad. Modul kamera digital digunakan untuk mendeteksi Bagan Warna Daun(BWD) dan modul GPS sebagai pendetekdi keberadaan posisi . Kemudian hasil pembacaan akan dibaca oleh intel galileo sebagai pengolah data dari semua sistem. Setelah data dibaca, selanjutnya data akan menyemprotkan pupuk padi berdasar bagan warna daun yang telah diteliti. a. Perencanaan Sistem ElektronikPada perencanaan sistem elektronik terlebih dahulu dibuat blok diagram sistem yang nantinya akan mempermudah mengetahui jalur kerja dari sistem yang dirancang.

Gambar 3.1. Gambar blok diagram Alat

1. Bagian Power SupplyPada bagian power supply disini membutuhkan sumber energi yang berupa baterai Li-Po (Lithium Polymer) dan juga disediakan connector AC serta dilengkapi dengan rangkaian regulator yang berfungsi mengubah besarnya tegangan. Bagian ini merupakan pemasok sumber energi ke Intel Galileo, LCD, GPS yang terpasang pada alat. 2. Keypad (Input data)Pada bagian keypad (input) disini berfungsi untuk memberikan data sesuai perintah-perintah yang ditampilkan pada LCD yang kemudian diteruskan ke Intel Galileo untuk diolah.3. Embedded System (Proses)Pada bagian Embedded System disini menggunakan Intel Galileo yang berfungsi sebagai pengolah data dari sensor dan keypad (input) yang kemudian diteruskan ke LCD, motor Brushless dan modul GPS4. LCD (Output)Bagian ini adalah bagian layar LCD karakter 16x4 yang berfungsi menampilkan menu-menu perintah dan setiap menu yang ditampilkan mempunyai fungsi tersendiri.5. Modul GPSPada bagian ini Modul GPS berfungsi untuk mengetahui posisi koordinat letak alat tersebut, kemudian hasil data akan dibaca oleh intel galileo.

b. Perencanaan Sistem MekanikAlat pembri pupuk secara optimal yang dibuat seperti spesifikasi berikut :1. Berbentuk balok berukuran 50x30x70cm2. Terbuat dari aluminium3. Terdapat tempat untuk modul GPS, Intel Galileo dan camera4. Terdapat tempat baterai didalam box5. Motor yang digunakan yaitu motor brushless dc yang memiliki presisi yang tinggi.

BAB IVBIAYA DAN JADWAL KEGIATAN4.1 Anggaran BiayaTabel 4.1 Total Anggaran BiayaNo.Jenis PengeluaranBiaya (Rp)

1Peralatan Penunjang, (20-30%)Rp 3.675.000,00

2Peralatan Habis Pakai (30-40%)Rp 4.725.000,00

3Perjalanan (Jelaskan tujuan kemana (15%)Rp 1.775.000,00

4Lain-lain (administrasi ,publikasi, laporan dll (15%)Rp 1.825.000,00

JumlahRp 12.000.000,00

4.2 Jadwal KegiatanTabel 4.2 Jadwal Kegiatan PenelitianNoKegiatanBulan 1Bulan 2Bulan 3Bulan 4Bulan 5

12341234123412341234

1Studi Literatur.

Studi Literatur

2Perencanaan system

Perencanaan sistem elektronik

Perencanaan sistem mekanik

Perakitan komponen elektronik

Perakitan komponen mekanik

3Tahap Pengujian dan Penerapan Alat

Pengujian lab

Pengujian lapangan

Troubleshooting

4Tahap pengumpulan dan pengolahan data

Pengumpulan data

Pengolahan dan analisis data

5Laporan akhir penelitian

DAFTAR PUSTAKA[1]Anischan Gani,2008. Bagan Warna Daun, http://www.dpi.nsw.gov.au/__data/assets/pdf.../Ses3-Leaf-colour-chart.pdf[2]Zubachtirodin,Suwardu,Roy Efendi, 2011. Penentuan Takaran Pupuk Nitrogen pada Jagung Berdasar Bagan Warna Daun pada Musim Hujan http://balitsereal.litbang.deptan.go.id/ind/images/stories/21bpros11.pdf[3]http://sulsel.litbang.deptan.go.id/ind/index.php?option=com_content&view=article&id=920:bagan-warna-daun-menghemat-penggunaan-pupuk-n&catid=170:info-teknologi

Modul Digital Kamera

Modul GPS

Display

Motor Brushless

Intel Galileo

Power Supply

Tombol Keypad