model alat pengusir hama padi berbasis …perpustakaan.fmipa.unpak.ac.id/file/e-jurnal irvan...
TRANSCRIPT
1
MODEL ALAT PENGUSIR HAMA PADI BERBASIS INTERNET OF
THINGS (IOT)
Irvan Nurhakim, Prihastuti Harsani, M.Si, Deden Ardiansyah, S.T, M.Kom
Email : [email protected]
Program Studi Ilmu Komputer FMIPA Universitas Pakuan
ABSTRAK
Indonesia merupakan salah satu negara agraris dengan luas area pertanian, khususnya
padi yang mencapai jutaan hektar luasnya. Hal ini tentunya menjadikan Indonesia sebagai salah
satu negara penghasil padi dengan varian dan kualitas yang bermacam-macam. Terlepas dari
melimpahnya produksi padi, para petani juga selalu memiliki kendala yang bisa mempengaruhi
menurunnya hasil panen, baik dari segi kualitas maupun kuantitas. Dalam hal penurunan
kualitas, biasanya disebabkan oleh faktor human error, atau kesalahan petani sendiri dalam
perawatan padi. Sedangkan untuk penurunan kuantitas padi, faktor utamanya ialah serangan
berbagai OPT (Organisme Pengganggu Tanaman) seperti burung pipit. Untuk mengatasi
masalah tersebut petani menggunakan alat pengusir hama padi konvensional dan masih
dilakukan secara manual. Penelitian ini dilakukan untuk mengembangkan alat pengusir hama
padi konvensional menjadi modern, dikontrol secara otomatis berbasis arduino uno dan internet
of things alat yang terkoneksi dengan internet menggunakan sensor PIR (Passive Infra Red)
sebagai sensor pendeteksi pergerakan hama burung, servo sebagai output penggerak pengusir
hama burung, kamera sebagai monitoring lahan persawahan. Hal ini bertujuan untuk
memudahkan petani dalam proses monitoring dan pengusiran hama padi.
Kata Kunci : Sensor Pir, Burung Pipit, Internet Of Things, Arduino Uno
2
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan teknologi dalam
kurun waktu singkat telah mengalami
kemajuan yang sangat pesat, seperti halnya
teknologi yang akhir-akhir ini akan
dikembang keberbabagi bidang aspek
kehidupan yaitu Internet of Things, atau
dikenal juga dengan singkatan IOT,
merupakan sebuah konsep yang bertujuan
untuk memperluas manfaat dari
konektivitas internet yang tersambung
secara terus-menerus. Adapun kemampuan
seperti berbagi data, remote control, dan
sebagainya, termasuk juga pada benda di
dunia nyata. Contohnya bahan pangan,
elektronik, koleksi, peralatan apa saja,
termasuk benda hidup yang semuanya
tersambung ke jaringan lokal dan global
melalui sensor yang tertanam dan selalu
aktif. Teknologi internet of things ini pada
dasarnya dibuat dan dikembangkan oleh
manusia untuk mempermudah setiap
pekerjaan dan urusan dalam berbagai aspek
bidang kehidupan. Salah satunya dapat
diterapkan dalam bidang pertanian,
terutama bagi negara-negara yang memiliki
potensi besar pada produksi pertanian.
Peranan internet of things dalam bidang
pertanian khusunya persawahan ini yaitu
merubah sistem kerja pertanian yang masih
manual menjadi otomatis dan lebih efisien,
contohnya dalam sistem pengusiran OPT
(Organisme Pengganggu Tanaman) yang
biasanya petani buat dengan beberapa
untaian tali yang diberikan benda-benda
yang dapat menimbulkan suara ketika tali
ditarik. Hal itu akan menyebabkan burung
kaget dan terbang meninggalkan padi,
sehingga batal untuk makan. Akan tetapi
dengan sistem manual tersebut petani harus
selalu berada diarea persawahan untuk
menggerakkan untaian tali tersebut dengan
menggunakan tenaganya sendiri melalui
tangan, sehingga akan memakan dan
membuang waktu bagi si petani tersebut.
Oleh karena hal tersebut iot disini akan
digunakan untuk mengubah sistem-sistem
konvesional yang masih manual menjadi
sebuah sistem yang bekerja secara otomatis
dan efisien yang terhubung ke suatu
jaringan.
Indonesia merupakan salah satu
negara agraris dengan luas area pertanian,
khususnya padi yang mencapai jutaan
hektar luasnya. Hal ini tentunya
menjadikan Indonesia sebagai salah satu
negara penghasil padi dengan varian dan
kualitas yang bermacam-macam. Terlepas
dari melimpahnya produksi padi, para
petani juga selalu memiliki kendala yang
bisa mempengaruhi menurunnya hasil
panen, baik dari segi kualitas maupun
kuantitas. Dalam hal penurunan kualitas,
biasanya disebabkan oleh faktor human
error, atau kesalahan petani sendiri dalam
perawatan padinya, misalnya kesalahan
pada pemberian pupuk yang berlebih.
Sedangkan untuk penurunan kuantitas padi,
faktor utamanya ialah serangan berbagai
OPT (Organisme Pengganggu Tanaman).
pengusiran OPT (Organisme Pengganggu
Tanaman) yang dibahas dalam projek ini
berupa burung pipit pemakan padi, OPT
tersebut akan terdeteksi oleh sensor pir
yang telah terpasang diarea persawahan.
Berdasarkan permasalahan OPT
(Organisme Pengganggu Tanaman)
tersebut, maka sangat penting untuk
membuat sebuah alat untuk membantu
petani memonitoring area persawahan dan
mengusir OPT. Sehingga terbesit sebuah
ide untuk membuat proyek akhir yang
berjudul “Model Alat Pengusir Hama Padi
Berbasis Internet Of Things”. Alat ini dapat
mempermudah memonitoring area
persawahan dari kejauhan dan dapat
membantu petani untuk mengusir hama
padi sehingga dapat mengurangi jumlah
kerugian panen padi karena ulah hama
pengganggu tersebut. Alat ini dilengkapi
dengan kamera dan terhubung ke jaringan
internet sehingga dapat dimonitor dimana
saja kita berada sedangkan untuk sistem
sensor pendeteksi dan outputnya alat ini
dapat mendeteksi adanya pergerakan hama
yang menyerang persawahan misalnya
segerombolan burung pipit pemakan bulir
3
padi, burung-burung ini nantinya akan
terdeteksi oleh sensor yang digunakan yaitu
sensor PIR (Passive Infra Red) setelah
terdeteksi maka mikrokontroler akan
mengolah data dari sensor kemudian akan
menghasilkan output berupa pergerakan
servo dan buzzer sebagai media pengusir
hama padi.
1.2 Tujuan
Adapun tujuan dari penelitian yang
akan dibuat adalah sebagai berikut :
1. Membuat model alat sistem
pendeteksi dan pengusir hama padi
menggunakan sensor pir sebagai
inputan, arduino sebagai pengontrol
atau pemroses, buzzer dan servo
sebagai output penggerak dan bunyi
untuk mengusir hama burung.
2. Membuat kontrol jarak jauh
berbasis LAN menggunakan
kamera arduino shield, Router dan
Mobile phone/PC.
1.3 Ruang Lingkup
Dalam perancangan dan penulisan
tugas akhir ini akan ditentukan batasan atau
ruang lingkup yang meliputi :
1. Menggunakan satu standar servo
180˚.
2. Menggunakan satu sensor PIR
3. Satu buah kamera vc0706 dan
router sebagai media untuk
memonitoring area persawahan
berbasis internet of things (IOT)
4. Area persawahan dibuat miniatur
menggunakan sebuah prototype
atau model dengan ukurun 50 x 30
cm
5. Outputan yang dihasilkan berupa
pergerakan servo dan bunyi buzzer
sebagai pengusir OTP (Organisme
Pengganggu Tanaman).
1.4 Manfaat
Manfaat yang diharapkan dan bisa
dicapai dalam penelitian tugas akhir ini
adalah sebagai berikut:
1. Meningkatkan perkembangan dari
sebuah alat monitoring dan pengusir
OTP (Organisme Pengganggu
Tanaman).
2. Mempermudah petani dalam proses
pengontrolan area persawahan dan
pengusiran OTP (Organisme
Pengganggu Tanaman). yang
dilakukan secara otomatis.
3. Mengetahui cara kerja dari sebuah
sistem yang akan dibuat apakah
berjalan sesuai rencana dan mampu
mengatasi OTP (Organisme
Pengganggu Tanaman) yang
mengganggu hasil panen para
petani.
II. METODE PENELITIAN
Penelitian yang dilakukan terbagi
menjadi beberapa tahapan proses. Gambar
1 menunjukan tahapan proses tersebut.
Projek
Planning
ResearchPart
Testing
Electrical
Design
Mechanical
Design
Software
Design
Functional
Test
Integration
Overall
Testing
Succes
Optimization
YES
NO
Gambar 1. Metode Penelitian
2.1 Perencanaan Proyek penelitian
(Project Planing)
Tahap perencanaan proyek
penelitian, terdapat beberapa hal yang
penting yang perlu adanya penentuan dan
pertimbangan seperti :
1. Kerangka awal penentuan topik
penelitian yang akan dilaksanakan
yaitu mengambil topik “Model Alat
Pengusir Hama Padi Berbasis Internet
Of Things (IOT)”.
4
2. Estimasi Kebutuhan Alat dan Bahan
3. Estimasi Anggaran
4. Kemungkinan penerapan dari aplikasi
yang akan dirancang.
2.1 Penelitian (Research)
Penelitian dilaksanakan apabila
tahap perencanaan telah benar-benar
matang. Tahap awal penelitian dilakukan
dengan proses pengetasan komponen dan
analisis kebutuhan sistem.
2.3 Pengetesan Komponen (Past
Testing)
Pada tahap ini dilakukan pengetesan
komponen-komponen yang akan
digunakan berfungsi atau tidak. Pengetesan
komponen dilakukan menggunakan
multimeter. Selain itu, fungsi atau kerja dari
masing-masing komponen harus dipahami
sesuai dengan kebutuhan aplikasi yang
akan dibuat agar aplikasi yang akan dibuat
sesuai dengan tujuan pembuatan aplikasi.
2.4 Desain Sistem Mekanik
(Mechanical Design) Dalam perancangan perangkat
keras, desain mekanik merupakan hal
penting yang harus dipertimbangkan,
kebutuhan aplikasi terhadap desain
mekanik antara lain.
a. Bentuk dan ukuran pcb (printed circuit
board). Untuk rangkian model alat
pengusir hama padi berbasis iot ini
ukuran pcb yang digunakan
disesuaikan dengan jumlah rangkaian
yang dibutuhkan diantaranya empat
sensor infrared, sensor pir, servo,
router, kamera, buzzer, dan
mikronktroler arduino Ethernet shield
b. Dimensi dan massa keseluruhan
system. Untuk dimensi dan masa
keseluruhan sistem dibuat seminimalis
mungkin, agar dapat mengefisienkan
dan meminimalisasi dana yang
digunakan serta memberikan
kenyamanan pada pengguna.
c. Penempatan modul-modul elektronik
Dalam perancangan alat ini
penempatan modul elektronik
ditempatkan sesuai dengan
rangkaiannya masing-masing dan
ditempatkan seminimalis mungkin
agar tidak memakan ruang dan tempat
teralalu luas.
Gambar 2. Desain Mekanik
2.5 Desain Sistem Listrik (Elektrical
Design)
Blok input
Sensor PIR
Kamera
VC0706
Mikrokontroler
Atmega328
Ethernet Shield
Proses Blok Output
Servo
Buzzer
Mobile Phone / PC
Solar Panel dan
Baterai 5VRouter Cyrus
Gambar 3. Diagram Blok Sistem
2.6 Desain Software (Software
Design)
Perangkat lunak yang pada
umumnya dibutuhkan dalam perancangan
perangkat keras antara lain, software untuk
sistem kontrol alat (aplikasi) dan software
interface pada komputer PC/portable. Pada
aplikasi standalone (berdiri sendiri) yang
tidak membutuhkan kontrol apapun dengan
PC, hanya dibutuhkan software untuk
mengontrol dalam alat yang akan didesain.
5
Flowchart Sistem
Mulai
Inisialisasi
Sistem
Sensor PIR
Mendeteksi
Pergerakan
If Sensor PIR
HIGH
Buzzer Berbunyi dan Servo
Bergerak 45^ Selama 5 detik
If Sensor PIR
LOW
Buzzer Mati dan Servo
Kembali Ke Posisi 0^
A
Y
T
T
Y
Gambar 4. Flowchart Sistem
Flowchart Web
Camshoot
Servo 45^
Buzzer
Kamera menangkap gambar
dan ditampilkan dikotak
picture halaman web
Servo on, servo bergerak 45^
Buzzer on, buzzer
menghasilkan bunyi
Selesai
Servo 75^
Servo 90^
Pilhian Tombol Fungsi Pada
Halaman depan Web
1. Camshoot
2. Servo 45^
3. Servo 75^
4. Servo 90^
5. Buzzer
Servo on, servo bergerak 75^
Servo on, servo bergerak 90^
Y
Y
Y
Y
Y
T
T
T
T
T
A
Gambar 5. Flowchart Web
2.7 Tes Fungsional
Tes fungsional merupakan tes yang
dilakukan untuk integrasi sistem listrik dan
software yang telah didesain. Tes ini
dilakukan untuk meningkatkan performa
dari perangkat lunak untuk pengontrolan
desain listrik dan mengelemenisasi eror
(bug) dari software yang digunakan.
2.8 Integrasi atau Perakitan
(Integration)
Tahap integrasi dan perakitan
merupakan tahap modul listrik yang telah
diintegrasi dengan software di dalam
mikrokontroler, diintegrasi dalam struktur
mekanik yang telah dirancang. Setelah itu,
dilakukan tes fungsional keseluruhan
sistem.
2.9 Tes fungsional Keseluruhan
Sistem (Overall Testing) Pada tahapan ini dilakukan fungsi
dari keseluruhan sistem dari semua alat
yang telah didesain apakah alat tersebut
telah sesuai dengan program dan ketentuan
yang diharapkan.
2.10 Optimasi Sistem
Optimasi sistem dilakukan untuk
meningkatkan performa dari aplikasi yang
telah dirancang. Optimasi ditekankan pada
sistem mekanik agar outputnya sesuai
dengan yang diharapkan.
2.11 Waktu dan Tempat Pelaksanaan
Penelitian ini akan dilaksanakan
pada bulan maret s/d mei 2016, yang
bertempat di Laboratorium Workshop
Universitas Pakuan Bogor, dan observasi
ke- persawahan Desa Rabak Kecamatan
Rumpin Kabupaten Bogor.
2.12 Alat dan Bahan Alat dan bahan yang digunakan
dalam penelitian ini terdiri dari software
dan hardwre. Adapun rinciannya terdapat
pada tabel dibawah ini.
6
Tabel 1. Alat dan Bahan Penelitian
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Hasil Penelitian
Pada tahap sebelumnya telah
dijelaskan proses perancangan hingga
implementasi Model Alat Pengusir Hama
Padi Berbasis Internet Of Things. Model
alat pengusir hama padi secara keseluruhan
memiliki dimensi dengan ukuran dasar
50cm x 30cm x 5cm, dan tebal akrilik
2mm, menyesuaikan dengan kebutuhan
sistem yang ada, untuk ukuruan miniatur
sawah 30cm x 30cm, kotak box
penyimpanan mikrokontroler 50cm x
20cm, tiang kamera 25cm, panjang tiang
kamera tersebut disesuaikan dengan luas
miniatur area persawahan agar kamera
dapat memantau semua area persawahan,
selanjutnya untuk posisi dan panjang tiang
sensor pir 10 cm diletakkan dipojok kanan
area miniatur persawahan agar sensor
memiliki cakupan yang luas dan sesuai
untuk dapat mendeteksi pergerakan hama
burung. Sedangkan untuk ukuran miniatur
orang-orangan sawah memiliki ukuran 15
x 3 cm menyesuaikan dengan luas area
persawahannya, dan tepat diletakkan
ditengah-tengah area persawahan.
Gambar 6. Tampilah Keseluruhan Sistem
Pada gambar diatas terdapat sensor
PIR dipojok sebelah kanan yang berfungsi
sebagai inputan pendeteksi gerakan yang
akan menghasilkan output berupa
pergerakan servo sebagai orang-orangan
sawah yang berada ditengah-tengah sawah
dan bunyi buzzer yang diletakan ditiang
kamera, sedangkan sebelah pojok kiri
gambar terdapat tiang kamera yang
berfungsi sebagai monitoring penangkap
gambar yang ditampilkan dihalaman
webyang terintegrasi dengan mobilephone
/ pc melalui sebuah router. Diatas box
tersebut terdapat juga catu daya berupa
baterai 5v dan panel surya sebagai media
pengisi ulang baterai tersebut.
3.1.1 Bagian Kontrol Model Alat
Pengusir Hama Padi
Pada bagian kontrol ini terdapat
modul Arduino uno dan Ethernet shield
sebagai pengendali sistem dan pengolah
data, Router Cyrus sebagai media
penghubung dan transfer data output dan
input ke sebuah mobilephone / pc.
Gambar 7. Bagian Kontrol Model Alat
Pengusir Hama Padi
Alat Penelitian
Bahan
Penelitian
Teknologi
yang
Mekanik
Yang
Digunakan Digunakan
Laptop
Asus
A450L Multimeter
Arduino
Uno
Intel R
Solder,
Timah Dan
Ethernet
Shield
Core i5
Penyedot
Timah Motor Servo
Procesor
4200U
Kotak
Akrilik
Sensor Infra
Red
Ram 2gb
Batre
Panel
Surya Sensor Pir
Windows
8.1
Obeng &
Tang Kamera
Enterprise
64 bit Jumper Tp Link
7
3.2 Pembahasan
Pada tahap pembahasan ini akan
dibahas mengenai bagaimana sistem
bekerja mulai dari tahap awal pemberian
inputan yaitu berupa pergerakan OPT
(Organisme Pengganggu Tanaman). Pada
tahap awal sistem diberikan daya yang
berasal dari baterai solar panel. Alat ini
berbasis internet of things, terhubung ke
sebuah jaringan internet, dapat bekerja
secara otomatis maupun manual digerakan
melalui web pengontrol yang telah dibuat.
Alat ini bekerja otomatis ketika sensor
menerima inputan berupa pergerakan opt,
inputan pergerakan tersebut diproses oleh
mikrokontroler dan akan menghasilkan
outputan berupa pergerakan servo dan
bunyi buzzer, sedangkan alat ini akan
bekerja secara manual ketika tombol-
tombol button atau perintah yang dibuat
diweb server pengontrol ditekan, tombol-
tombol perintah pada web tersebut dapat
dilihat pada gambar 30.
Gambar 8. Tombol Button Sistem Kontrol
Gambar diatas adalah tombol
sistem kontrol yang terdapat pada halaman
web, terdapat beberapa fungsi tombol yaitu
tombol cam shoot, berfungsi sebagai
tombol untuk menangkap foto atau gambar
kondisi area persawahan melalui kamera
vc0706 yang telah ditempatkan,
selanjutnya terdapat tombol button untuk
menggerakan servo secara manual ke arah
45o 75o dan 90o, dan terdapat tombol button
untuk menghidupkan buzzer secara
manual.
3.2.1 Tes Fungsional Keseluruhan
Sistem (Overall Testing) Pada tahapan ini dilakukan
pengetesan fungsi dari keseluruhan sistem
apakah dapat berfungsi dan berjalan sesuai
dengan konsep atau tidak. Bila ada sistem
yang tidak bekerja dengan baik maka harus
dilakukan proses pengecekan dan
perakitan ulang setiap bagian komponen
sistem. Uji coba ini meliputi uji coba
struktural, fungsional dan uji coba validasi.
3.2.1.1 Pengujian Struktural
Tahapan ini dilakukan dengan
tujuan untuk mengetahui apakah sistem
yang sudah dibuat sesuai dengan
rancangan yang sudah ada, semua
komponen sudah tersambung sesuai
dengan rancangan yang dibuat.
Tabel 2. Hasil Pengujian Struktural
No Pin
Mikrokontroler
Arduino
Pin Yang
Dihubungkan
Keterangan
1 Pin 6 Pin kaki
sensor PIR
Terhubung
2 Pin 7 Pin kaki
buzzer
Terhubung
3 Pin 8 Pin kaki data
servo
Terhubung
4 Pin 2 dan 3 Pin kaki TR
& RX
kamera
VC0706
Terhubung
5 Pin Vcc 3.5 V Pin Vcc pada
kamera
vc0706
Terhubung
6 Pin Vcc 5v Pin Vcc pada
servo, buzzer
dan sensor
pir
Terhubung
7 Pin ground Pin kaki
ground pada
buzzer,
sensor pir,
servo dan
kamera
vc0706
Terhubung
3.2.1.2 Pengujian Fungsional
Pada tahap ini dilakukan pengujian yang
bertujuan untuk mengetahui apakah uji
coba yang dilakukan sudah berjalan
dengan baik dan sesuai dengan sistem yang
ada. Untuk pengujian perangkat keras alat
yang digunakan adalah multimeter dengan
satuan daya DC Volt, dimana pena positif
pada multimeter harus diletakkan pada Vcc
dan pena negatif diletakkan pada ground
8
pada setiap alat komponen yang
digunakan.
3.2.1.2.1 Pengujian Program Arduino
Uno
Pada pengujian program Arduino uno
dilakukan dengan cara mengcoding
program sensor PIR, Ethernet Shield, Servo
dan Buzzer. Kemudian disatukan dalam
satu program, guna mengintegrasikan
keseluruhan komponen yang telah
terhubung dengan Arduino uno.
Gambar 9. Pengujian Program Pada
Aplikasi Arduino Uno
3.2.1.2.2 Pengujian Blok Catu Daya
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui
tegangan yang dihasilkan oleh rangkaian
catu daya . Dengan begitu dapat dipastikan
apakah terjadi kesalahan terhadap
rangkaian catu daya atau tidak. Pengukuran
ini dilakukan dengan cara meletakkan pena
positif multimeter pada keluaran positif
catu daya dan pena negatif diletakkan pada
keluaran negatif catu daya. Hasil
pengukuran tersebut dapat dilihat pada
tabel 5 :
Tabel 3. Hasil pengujian fungsional blok
catu daya
Tegangan Tidak
Murni (Volt)
Tegangan Hasil
Pengukuran
(Volt)
+8 4,91
+9 4,91
+12 4,91
Tabel diatas menjelaskan bahwa tegangan
atau keluaran vcc yang dihasilkan oleh catu
daya yaitu sebesar 5volt volt untuk
menghidupkan komponen mikrokontoler,
jika ingin menggunakan tegangan lebih
dari 5volt maka perlu adanya relay sebagai
switch penahan arus jika tegangan yang
digunakan lebih besar.
Gambar 10. Catu daya 5V dan Solar Panel
Catu daya atau sumber tegangan yang
digunakan dalam sistem ini yaitu berupa
baterai 5v DC dan solar panal sebagai
media pengisi ulang daya dengan tenaga
matahari ketika daya pada baterai
berkurang atau habis.
3.2.1.2.3 Pengujian Blok Rangkaian
modul AVR Atmega 328 dan Ethernet
Shield
Pengujian rangkaian modul atmega dan
ethernet shield dilakukan dengan cara
meletakkan pengukuran tegangan yang
dipakai oleh mikrokontroler. Cara
pengukuruan dilakukan dengan
multimeter, dan pemberian daya atau arus
sebesar 5volt pada modul tersebut. Hasil
pengujian dapat dilihat pada tabel 6 :
Tabel 4. Hasil Pengujian Fungsional Blok
Modul Avr Ethernet Shield
Teganga
n
Warna
Indikator
LED Arus
5Volt
DC
Hijau Ada
Tidak
Ada
Kuning Ada
Tidak
Ada
9
Gambar 11. Pengujian Tegangan dan Arus
Pada Arduino dan Ethernet shield
3.2.1.2.4 Pengujian Modul Sensor PIR Pengujian modul sensor pir
dilakukan dengan cara memberikan
tegangan 5V DC dari mikrokontroler
Atmega328. Setelah itu output tegangan
dicek pada pin Vout yang dihubungkan
dengan probe positif dan pin GND yang
dihubungkan dengan probe negatif pada
multimeter.
Tabel 5. Hasil Pengujian Modul Sensor
PIR
Tegangan Input Output Tegangan Keterangan
5Volt DC 0,9V DC LOW
4,9V DC HIGH
Gambar 12. Sensor PIR Berfungsi Ketika
Mendeteksi Pergerakan Objek Yang
Memasuki Area Persawahan Dan
Menggerakkan Servo Dari 0o Ke 45o
3.2.1.2.5 Pengujian Modul Kamera
VC0706
Pengujian kamera vc0706
dilakukan dengan cara memberikan
tegangan 3,5V DC dari mikrokontroler
Atmega328. Setelah itu output tegangan
dicek pada pin Vout yang dihubungkan
dengan probe positif dab pin GND yang
dihubungkan dengan probe negatif pada
multimeter. Hasil pengujian dapat dilihat
pada tabel 8 :
Tabel 6. Hasil Pengujian Modul Kamera
VC0706
Teganga
n
Indikato
r LED Keterangan
3,5Volt
DC
RX
Menyal
a
Berkedi
p
TX
Menyal
a
Berkedi
p
Gambar 13. Hasil Pengujian Kamera
VC0706
Gambar diatas menunjukkan
bahwa kamera dapat difungsikan dengan
baik dan mampu menangkap gambar dan
menampilkannya pada halaman web yang
sudah tersedia.
3.2.1.2.6 Pengujian Komponen Buzzer Pengujian buzzer ini dilakukan
dengan cara memberikan tegangan 5V DC
dari mikrokontroler Atmega328. Setelah
itu output tegangan dicek pada pin Vout
yang dihubungkan dengan probe positif
dab pin GND yang dihubungkan dengan
probe negatif pada multimeter. Hasil
pengujian dapat dilihat pada tabel 9 :
Tabel 7. Hasil Pengujian Kompone Buzzer
Tegangan
Output
Tegangan Keterangan
5Volt DC 0,9V LOW
Tidak
Berbunyi
4,9V HIGH Berbunyi
Gambar 14. Hasil Pengujian Buzzer
10
3.2.1.2.7 Pengujian Komponen Servo
Pengujian servo ini dilakukan
dengan cara memberikan tegangan 5V DC
dari mikrokontroler Atmega328. Setelah
itu output tegangan dicek pada pin Vout
yang dihubungkan dengan probe positif
dab pin GND yang dihubungkan dengan
probe negatif pada multimeter. Hasil
pengujian dapat dilihat pada tabel 10 :
Tabel 8. Hasil Pengujian Komponen Servo
Teganga
n
Output
Teganga
n Keterangan
5Volt
DC
0,9V LOW Diam
4,9V HIGH
Bergera
k
Gambar 15. Hasil Pengujian Servo
Servo sudah berjalan dengan baik
dan mampu menggerakkan orang-orangan
sawah dari posisi 0o ke posisi 45o.
3.2.1.2.8 Pengujian Komponen Router
(Cyrus)
Pengujian komponen router cyrus
ini dilakukan dengan cara memberikan
tegangan dari catu daya sebesar 5v dan
dihubungkan ke rangkaian Atmega328
Ethernet Shield melalui kabel RJ45. Hasil
pengujian dapat dilihat pada tabel 11 :
Tabel 9. Hasil Pengujian Komponen
Router Cyrus
Tegangan
Input
Lampu
Indikator
LED Arus
5Volt DC
Kuning Ada Berkedip
Hijau Ada Berkedip
Biru Ada Berkedip
Merah Ada Berkedip
3.2.1.2.9 Pengujian Tombol Perintah
Pada Web Server
Pengujian ini dilakukan dengan
cara memasukkan ip ethernet shield yang
terhubung ke router pada halaman web
browser pada pc/laptop maupun melalui
gadget seperti android, pengujian ini
bertujuan apakah web yang telah dibuat
dapat dipanggil dan ditampilkan dihalaman
web browser dan tombol-tombol perintah
pada web tersebut berfungsi dengan baik
atau tidak.
Tabel 10. Hasil Pengujian Tombol-
tombol Perintah
Tombol Perintah Keterangan
Cam Shot Berfungsi
Servo 45o Berfungsi
Servo 75o Berfungsi
Servo 90o Berfungsi
Buzzer Berfungsi
Gambar 16. Kamera Mampu Menangkap
Gambar Dan Menampilkannya Dihalaman
Web Ketika Tombol Cam Shoot Ditekan
Gambar 17. Servo Bergerak dari Posisi 00
ke 45o Ketika Tombol Button Servo 1
Ditekan
11
Gambar 18. Servo Bergerak dari Posisi 00
ke 75o Ketika Tombol Button Servo 2
Ditekan
Gambar 19. Servo Bergerak dari Posisi 00
ke 90o Ketika Tombol Button Servo 3
Ditekan
3.2.1.3 Pengujian Validasi
Tahap ini dilakukan dengan tujuan
untuk mengetahui sistem yang dibuat
sudah bekerja dengan benar atau tidak.
Dimana pengujiannya dilakukan dengan
cara melihat web server yang dibuat dan
mencoba apakah model alat pengusir hama
padi ini dapat bekerja dengan baik atau
tidak yang ditandai dengan menyalanya
Sensor, servo, router, kamera, dan buzzer.
Pengujian dan penerapan model
alat pengusir hama padi ini dilakukan uji
coba pertama yaitu dengan memberikan
tegangan ke modul arduino dan router,
selanjutnya arduino akan memerintahkan
sensor pir untuk mendeteksi pergerakan
organisme pengganggu tanaman(OTP) dan
akan meghasilkan outputan berupa bunyi
buzzer dan pergerakan servo.
1. Uji Coba Validasi Sensor PIR
Fungsi dari sensor PIR pada sistem
ini yaitu untuk mendeteksi dan menangkap
adanya pergerakan yang memasuki area
persawahan. Pengujian menggunakan
sistem dilakukan dengan memberikan
pergerakan suatu objek diarea persawahan.
Gambar 20. Pengujian Validasi Sensor
PIR
Sensor PIR dapat mendeteksi
pergerakan objek yang memasuki area
persawahan dan menghasilkan output yaitu
bunyi buzzer dan pergerakan servo (orang-
orangan sawah) dari 0o ke 45o, akan tetapi
sensor pir ini tidak bisa membedakan
pergerakan hama atau bukan, jadi semua
pergerakan objek yang memasuki area
persawahan dianggap sebagai hama.
Sensor PIR tersebut diletakkan
pada tiang akrilik dengan ukuran 10 x 3 cm
dipojok kanan miniatur area perasawahan,
ukuran tersebut disesuaikan dengan ukuran
miniatur area persawahan agar sensor
dapat mendeteksi pergerakkan sesuai
dengan luas sawahnya, selanjutnya
dilakukan uji coba kesenstipan, jarak dan
area deteksi sensor, uji coba tersesbut dapat
dilihat pada gambar dibawah ini.
Gambar 21. Jangkauan dan Area Deteksi
Sensor
Gambar diatas merupakan
penjelasan mengenai jarak dan area yang
terdeteksi oleh sensor pir. Untuk jarak
jangkauan sensor pir yang digunakan yaitu
maksimal +/- 10 meter dan efektifnya +/- 5
meter dan jarak minimal +/- 30 cm. Karena
sensor yang digunakan satu sensor dan
bentuk pendeteksian sensor berbentuk
seperti kerucut, maka ketika dilakukan uji
12
coba validasi sensor terdapat area atau titik
yang tidak terdeteksi oleh sensor ketika ada
pergerakkan burung memasuki area
persawahan.
2. Uji Coba Validasi Ethernet Shield
Fungsi dari ethernet shield ini
untuk menghubungkan sistem dengan
perangkat mobile phone atau pc melalui
suatu jaringan internet atau LAN. Uji coba
dilakukan dengan mengkoneksikan PC
dengan sistem melalui jaringan LAN yaitu
dengan menggunakan Router Cyrus,
kemudian memanggil sistem kontrol yaitu
web yang telah dibuat dengan memasukan
alamat IP dibrowser PC atau Mobile
Phone.
Gambar 22. Pengujian Validasi Ethernet
Shield
Pada gambar diatas sistem dapat
terkoneksi dengan sebuah laptop dengan
menghubungkan kejaringan sistem melalui
ethernet shield dan router dan dapat
memanggil sistem kontrol web ketika
memasukan alamat ip yang digunakan
yaitu 192.168.168.3
5.3 Optimasi (Optimization)
Dalam pengujian optimasi ini
dilakukan pengujian skala, ukuran desain
hardware dan penempatan komponen
seperti sensor pir, kamera dan orang-
orangan sawah apakah sudah pas dan
sesuai dengan area cakupan masing-
masing fungsi komponen tersebut.
1. Penempatan Sensor Pir
Gambar 23. Penempatan Sesnor Pir
Menggunakan satu sensor pir
dengan ukuran tiang penempatan 10 x 3 cm
memiliki cakupan deteksi seperti kerucut
3D dan jaraka maksimal deteksi 10 m
efektif 5 m dan minimal +/- 30 cm
diletakan dipojok kanan area persawahan
agar sensor dapat mendeteksi pergerakan
disemua area persawahan, akan tetapi
sensor tidak dapat mendeteksi pergerakan
ketika hama tepat berada di atas, kiri,
kanan, bawah dan belakang sensor.
2. Penempatan Tiang Kamera
Gambar 24. Penempatan Kamera
Tiang kamera diletakkan dipojok
kiri sawah dan memiliki tinggi 25 cm agar
dapat memantau seluruh area miniatur
persawahan yang area persawahannya 30 x
30 cm, jika tinggi tiang kamera lebih
rendah dengan yang dibuat maka terdapat
area persawahan yang tidak terpantau.
3. Orang-orangan sawah
Gambar 25. Penempatan Orang-orangan
sawah
Orangan-orangan sawah diletakkan
tepat berada ditengah area persawahan
sesuai dengan orang-orangan sawah
aslinya, dan memiliki tinggi melebihi
tinggi tanaman padi agar dapat mengusir
hama burung diseluruh luas area
persawahan
13
IV KESIMPULAN DAN SARAN
4.1 Kesimpulan
Perancangan dan pembuatan model
alat pengusir hama padi berbasis internet of
things ini menggunakan mikrokontroler
ATMega328 (Arduino Uno), ethernet
shield, router, kamera vc0706, servo,
buzzer, dan sebuah halaman web sebagai
media pengontrol dan monitoring jarak
jauh berbasis internet yang dirancang
dengan menggunakan metodologi
penelitian Hardware Programming mulai
dari perencanaan proyek penelitian,
pengetesan komponen, desain sistem
mekanik, desain sistem listrik, desain
software, tes fungsional sampai dengan
perakitan dan optimasi sistem. Setelah
melewati tahap-tahapan proses pembuatan
model alat pengusir hama padi berbasis
inernet of things ini akhirnya terselesaikan,
berfungsi dan berjalan dengan baik sesuai
dengan fungsi yang diharapkan seperti
tombol-tombol sistem kontrol pada web
yang dikendalikan secara manual dan
berjalan dengan baik sesuai fungsinya.
Tidak sepenuhnya alat yang telah dibuat
memiliki hasil yang sempurna, terdapat
beberapa kendala dan kekurangan dari
model alat ini yang harus dikembangkan
untuk kedeapnnya, terutama pada kamera
yang digunakan yaitu vc0706 hanya
mampu memotret atau menangkap gambar
saja tidak bisa dibuat untuk merekam video
atau menampilkan output secara real time,
sensor yang dipakai sensor pir tidak bisa
membedakan pergerakan hama atau bukan,
jadi semua pergerakan objek yang
memasuki area persawahan dianggap
sebagai hama, desain web yang masih
sederhana dan jaringan internet yang
digunakan untuk sistem monitoring via
web masih menggunakan jaringan LAN
(Local Area Networ) jadi cakupan
monitoring via internet jangkauannya
masih terbatas.
4.2 Saran
Penulis menyarankan yang perlu
dikembangkan dalam sistem ini yaitu
penggunaan kamera yang dapat digunakan
secara real time, sensor yang digunakan
jika ingin lebih efektif gunakan lebih dari
satu sensor yang dipasang diarea
persawahan dan sebaiknya harus dapat
membedakan antara pergerakan hama atau
bukan, seperti menggunakan kamera
melalui pengolah citra digital.
Mikrokntroler yang daya tampung
memorinya lebih besar, desain web yang
lebih menarik dan interaktif, dan jaringan
internet yang cakupannya lebih luas tidak
lagi menggunakan jaringan LAN akan
tetapi menggunakan jaringan WAN (wide
area network).
DAFTAR PUSTAKA
Agusdian Rian & Frida Agung Rakhmadi.
2014. Sistem Proteksi Tanaman Padi
Dari Serangan Hama Wereng
Menggunakan Gelombang Ultrasonik
Dan Penunjuk Arah Angin. Jurusan
Fisika Fakultas Sains dan Teknologi,
UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta,
Yogyakarta.
Faturakhman Fithranto & Priandana
Karlisa. 2014. Analisis Alat Pengusir
Tikus dengan Menggunakan
Gelombang Ultrasonik berbasis
Mikrokontroler Arduino Uno.
Indonesian Jurnal on Computer Science
IPB.
Modjo Ardiyanto Saleh, S.Pd., MP. 2012.
Rancang Bangun Alat Pengendali Hama
Burung Pemakan Bulir Padi Sawah
(Oryza Sativa L.) Sistem Mekanik
Elektrik. Skripsi, Jurusan
Agroteknologi Fakultas Ilmu-Ilmu
Pertanian Universitas Negeri Gorontalo,
Gorontalo.
Perkas Nugraha. 2013. Sistem Kontrol
Jarak Jauh Melalui Media Jaringan
Komputer Untuk Mengontrol
Penerangan Ruangan Dan Air
14
Conditioner (Ac) Pada Laboratorium
Stmik Amikom Yogyakarta Dalam
Bentuk Maket Berbasis Mikrokontroler
Arduino. Jurusan Teknik Informatika,
Sekolah Tinggi Manajemen Informatika
Dan Komputer Amikom, Yogyakarta.
Saftari Firmansyah. 2015. Proyek robotik
keren dengan arduino. Elex Media
Komputindo. Jakarta.
Siswanto Apri & Rido Faldana. 2014.
Sistem Monitoring Rumah Berbasis
Teknologi Cloud Computing. Jurusan
Teknik Informatika, Fakultas Teknik,
Universitas Islam Riau.
Taufiqurrahman. 2013. Aplikasi
Monitoring Kamera (webcam) untuk
Mobile Device Berbasis Android.
Skripsi, Jurusan Teknik Informatika,
Fakultas Sains Dan Teknolgi,
Universitas Sunan Kalijaga,
Yogyakarta.
Zulfadi Yunar Angga. 2012. Prototype
Alat Pengusir Hama Burung Berbasis
Mikrokontroler Atmega 8. Skripsi,
Jurusan Teknik Informatika, Fakultas
Sains Dan Teknolgi, Universitas
Negeri Yogyakarta, Yogyakarta.