1

Model Pengatur Suhu Dan Kelembaban Kandang Ayam Broiler

Menggunakan Mikrokontroler ATMega328 Dan Sensor DHT11

Syafi’I Hazami, Prof. Dr. Ing. Soewarto Hardienata, M.Iqbal Suriansyah, M.Kom

Email : syafiihazami313@gmail.com

Program Studi Ilmu Komputer FMIPA Universitas Pakuan

ABSTRAK

Indonesia sebagai negara yang memiliki bidang peternakan sangat besar, hampir

setiap penduduk diindonesia adalah sebagai peternak ayam, sapi, kambing terutama ayam

broiler sangat diminati oleh masyarakat sebagai ayam ras pedaging. Dalam pemeliharaan

ayam broiler perlu perawatan khusus karena ayam broiler rentan terhadap penyakit

sehingga pertumbuhan ayam akan terhambat, salah satunya suhu dan kelembaban yang

dapat mempengaruhi pertumbuhan ayam. Masalah yang dihadapi ialah peternak lebih

sering memperkirakan kondisi suhu dan kelembaban hanya dengan merasakan panas di

dalam kandang. Dengan perkembangan teknologi yang telah maju dan pesat dalam

perkembangan dunia elektronika ini dimanfaatkan dalam pembuatan model pengatur suhu

dan kelembaban kandang ayam broiler menggunakan mikrikontroler ATMega328 dan

sensor Dht11. Alat ini akan mempermudah peternak untuk mengetahui nilai suhu dan

kelembaban didalam kandang dan untuk mengatur suhu dan kelembaban didalam kandang

agar tetap stabil dengan kipas dan lampu menyala dan mati secara otomatis agar dalam

pertumbuhan ayam broiler tumbuh dengan kualitas yang baik.

Kata Kunci : sensor DHT11, pengontrol suhu dan kelembaban kandang, Arduino Uno.

1. Pendahuluan

Peternakan ayam skala besar rata-

rata memiliki luas dari 1 hektar hingga 8

hektar. Dengan kandang seluas itu

tentunya tidak mudah untuk pegawai

peternakan melakukan pengawasan

berkala secara cepat terhadap kondisi

kandang. padahal suhu dan kelembaban

pada kandang memerlukan pengawasan

secara cepat dikarenakan dua parameter ini

mudah sekali mengalami perubahan dan

memiliki nilai yang mungkin berbeda-beda

pada setiap kandang.

Broiler adalah istilah yang biasa

dipakai untuk menyebut ayam hasil

budidaya teknologi peternakan yang

memiliki karakteristik ekonomi dengan

ciri khas pertumbuhan yang cepat, sebagai

penghasil daging dengan konversi pakan

rendah dan siap dipotong pada usia yang

relatif muda.

Pada umunya broiler ini siap panen

pada usia 28-45 hari dengan berat badan

1,2-1,9 kg/ekor. Ayam broiler merupakan

hasil persilangan antara bangsa ayam

cornish dari inggris dengan ayam white

play mounth rock dari Amerika. Anak

ayam baru bisa mengatur suhu tubuhnya

secara optimal ketika umur anak ayam

tersebut sudah memasuki umur lebih dari

satu minggu, oleh karena itu peran

pemanas (lampu) sangat penting untuk

menjaga suhu kandang tetap dalam zona

nyaman anak ayam. Suhu yang dibutuhkan

anak ayam tipe broiler pada masa

brooding adalah 23°C-33°C dan

kelembabannya adalah 60%-70%. Untuk

menangani kondisi tersebut dibutuhkan

suatu sistem yang dapat dioperasikan

menggunakan handphone pada peternakan

ayam.

Dari permasalahan di atas, muncul

suatu pemikiran untuk membuat sebuah

kandang khusus untuk anak ayam yang

dapat mengendalikan suhu dan

2

kelembaban. Alat ini menggunakan sensor

DHT11 yang berfungsi sebagai pendeteksi

suhu dan kelembaban yang ada di dalam

kandang ayam tersebut. Sensor DHT11

memiliki sinyal transmisi jarak hingga 20

meter. Lcd digunakan untuk menampilkan

suhu yang ada didalam kandang ayam

tersebut. Brooding merupakan masa

dimana anak ayam masih membutuhkan

induk buatan atau penghangat buatan

sampai umur tertentu dimana anak ayam

telah dapat menyesuaikan diri dengan

lingkungan pada awal kehidupan atau fase

produksinya.

Suhu Suhu adalah besaran numerik untuk

mengetahui derajat panas atau dingin pada

suatu benda. Suhu juga dapat didefinisikan

sebagai suatu besaran termodinamika yang

menunjukkan besarnya energi kinetik

translasi rata-rata molekul dalam sistem

gas. Suhu juga disebut temperatur dan

disebut temperature dalam bahasa Inggris.

Kelembaban Kelembaban udara relatif (atau RH,

Relative Humidity), adalah rasio antara

tekanan uap air aktual pada temperatur

tertentu dengan tekanan uap air jenuh pada

temperatur tersebut. Pengertian lain dari

Kelembapan adalah perbandingan antara

jumlah uap air yang terkandung dalam

udara pada suatu waktu tertentu dengan

jumlah uap air maksimal yang dapat

ditampung oleh udara tersebut pada

tekanan dan temperatur yang sama.

Sensor DHT11

DHT11 adalah sensor digital yang

dapat mengukur suhu dan kelembaban

udara di sekitarnya. Sensor ini sangat

mudah digunakan bersama dengan

Arduino. Memiliki tingkat stabilitas yang

sangat baik serta fitur kalibrasi yang

sangat akurat. Koefisien kalibrasi

disimpan dalam OTP program memory,

sehingga ketika internal sensor mendeteksi

sesuatu, maka module ini menyertakan

koefisien tersebut dalam kalkulasinya.

Gambar 1. Sensor DHT11

GSM Shield GSM Shield atau GPRS (General

Packet Radio Service) Shield merupakan

produk untuk keperluan wireless Arduino

Anda. Beroperasi pada frekuensi

GSM/GPRS 850/900/1800/1900MHz

untuk keperluan pengiriman suara, SMS,

dan data dengan konsumsi data yang

rendah. Shield GPRS ini dikendalikan

menggunakan AT commands (GSM 07.07

,07.05 dan SIMCOM enhanced AT

Commands). Kompatible dengan board

Arduino UNO, Duemilanove, Seeeduino,

dan Mega, dan Arduino kompatible

lainnya.

Gambar 2. GSM Shield

Ardiuno Uno

Arduino Uno adalah board

mikrokontroler yang di dalamnya terdapat

mikrokontroler, penggunaan jenis

mikrokontrolernya berbeda – beda

tergantung spesifikasinya. Pada Arduino

Uno diguanakan mikrokontroler berbasis

ATmega 328. Memiliki 14 pin input dari

output digital dimana 6 pin input tersebut

dapat digunakan sebagai output PWM dan

6 pin input analog, 16 MHz osilator

3

kristal, koneksi USB, jack power, ICSP

header, dan tombol reset.

Gambar 3. Arduino Uno

Lampu

Lampu pijar atau bola lampu pijar

adalah suatu perangkat yang menghasilkan

cahaya dengan memanaskan kawat

filamen sampai suhu tinggi sampai

bersinar. Filamen panas dilindungi dari

oksidasi di udara dengan pelindung yang

terbuat dari kaca yang diisi dengan gas

inert atau dievakuasi. Dalam sebuah lampu

halogen, evaporasi filamen dicegah oleh

proses kimia yang redeposits logam uap ke

filamen untuk memperpanjang

keaktivannya. Bola lampu disuplai dengan

arus listrik dengan feed-melalui terminal

atau kawat yang melekat pada kaca.

Lampu Kebanyakan digunakan dalam

soket yang memberikan dukungan

mekanis dan sambungan listrik.

Gambar 4. Lampu

Kipas

Kipas adalah suatu alat yang berfungsi

untuk menggerakkan udara agar berubah

menjadi angin, beberapa fungsinya antara

lain adalah untuk pendingin udara,

penyegar udara, ventilasi (exhaust fan),

dan pengering (umumnya memakai

komponen penghasil panas). Kita dapat

menemukan kipas angin pada peralatan

rumah tangga di rumah, misalnya yang ada

di dalam alat penyedot debu/vacuum

cleaner dan beberapa ornamen untuk

dekorasi ruangan

Gambar 5. Kipas

2. Metode

Penelitian ini dilaksanakan mulai

Bulan Februari 2016 sampai April 2016.

Penelitian dilaksanakan di Peternakan

Mang Kardi Desa Cinagara Rt.02/05

Kecamatan Caringin Kabupaten Bogor.

Bahan Penelitian :

1. Arduino Uno R3 (ATmega328)

2. Sensor DHT11

3. Fan

4. Adaptor 12V

5. Driver Motor L298N

6. Kabel AWG-22

7. Lampu

8. GSM ShieldV.1

9. LCD 16x2

10. Kartu SIM

11. Dimmer

12. Kandang Ayam Broiler dengan luas

12,5 m x 5 m untuk populasi 500 ekor

Alur Sistem

Sistem ini menggunakan Arduino UNO

yang berkomunikasi dengan komunikasi

serial melalui GSM shield. Input sistem

berupa sensor DHT11 yang berfungsi

sebagai komponen untuk memonitor suhu

dan kelembaban kandang ayam broiler.

Kontrol sistem menggunakan Mobile

Phone yang terintegrasi dengan Arduino

UNO melalui komunikasi GSM Shield

dengan pesan sms. Output sistem yaitu

berupa kipas, lcd dan lampu.

4

Gambar 6. Sketsa Alur Sistem

Model pemantau suhu dan kelembaban

kandang ayam ini memiliki prinsip kerja

dengan memberi tegangan sebesar 9V ke

modul microcontroller, kemudian

indikator pada modul GSM shield akan

aktif. Setelah indikator pada GSM shield

aktif, GSM shield siap digunakan untuk

kirim sms informasi suhu dan kelembaban,

data suhu dan kelembaban akan terlihat

pada layar lcd 16x2 jika sensor telah

melakukan kalibrasi dan kemudian

mendeteksi suhu dan kelembaban. Jika

suhu mencapai range yg telah ditentukan

dan terdeteksi panas maka kipas akan

otomatis berputar cepat sesuai dengan

keadaan suhu dan kelembaban saat itu.

Jika suhu terdeteksi Normal maka kipas

akan berputar lebih lambat, sedangkan jika

suhu terdeteksi dingin maka kipas akan

off. Sedangkan sebaliknya jika suhu

kandang dingin maka lampu otomatis akan

menyala. Informasi kondisi suhu dan

kelembaban akan dikirim ke mobile phone

via sms menggunakan gsm shield v1.

Mobile phone akan menerima informasi

suhu dan kelembaban dan dapat

mengontrol nyala kipas dan lampu.

Penerapan Algoritma Pada Sistem

Dalam membuat model pengatur

suhu dan kelembaban kandang ayam

broiler ini ini menggunakan pengaturan

kontrol PWM (Pulse Width Modulation)

sebagai berikut :

1. Penerapan Kontrol PWM (Pulse Width

Modulation)

Komponen penggerak yang

diimplementasikan pada model pengatur

suhu dan kelembaban kandang adalah

kipas DC, dimana untuk mengatur

kecepatan putaran kipas DC perlu

diterapkan kontrol PWM (Pulse Width

Modulation) yang berfungsi sebagai

pengatur lebar pulsa (Duty Cycle)

direpsentasikan dalam benttuk %

(persentase) dengan range 0% sampai

dengan 100%. Fitur PWM (Pulse Width

Modulation) pada ATMega328 memiliki

resolusi sebesar 8 bit = 28 jadi 100% dari

PWM bernilai 256, dengan range 0-255.

Kondisi PWM yang diimplementasikan

pada model pengatur suhu dan

kelembaban kandang adalah

“kencang”=100%, “pelan”=50%, dan

“mati”=0%.

Gambar 7. Penerapan PWM

Desain Mekanis

1. Penempatan komponen-

komponen elelktonik dibuat

semaksimal mungkin untuk

menghasilkan kinerja sistem

yang optimal.

5

2. Massa keseluruhan sistem

dibuat seminimal mungkin,

karena itu model pengatur suhu

dan kelembaban kandang ayam

broiler dibuat dengan

menggunakan bahan dasar

akrilik.

3. Bentuk dan ukuran model

pengatur suhu dan kelembaban

kandang ayam broiler dibuat

dengan bentuk persegi panjang

untuk menghasilkan bentuk

akhir yang ideal.

Gambar 8. Desain Mekanik

Desain Elektrik

Dalam desain sistem elektrik terdapat

beberapa hal yang harus diperhatikan,

antara lain :

1. Sumber catu daya

Catu daya yang akan digunakan pada

rangkaian model pengatur suhu dan

kelembaban kandang ayam ini

menggunakan dua sumber catu daya,

seperti berikut :

a. Sumber catu daya sebesar 12

VDC digunakan pada modul

driver l298n, dimana modul

mikrokontroler model pengatur

suhu kandang bekerja pada arus 6

VDC selanjutnya sumber catu

daya akan menyuplai arus ke

masing-masing komponen.

Tegangan yang masuk ke sensor

DHT11 dan GSM Shield

sebanyak 5 VDC.

2. Microcontroller

Microcontroller yang akan digunakan

dalam penelitian ini, menggunakan

modul microcontroller Arduino UNO

R3 IC mikrokontroler ATMega328

untuk model pengatur suhu dan

kelembaban kandang.

3. Desain sistem kontrol

Desain sistem kontrol untuk

mendukung sistem ini menggunakan

software Arduino IDE untuk

menerjemahkan listing program dalam

bentuk bahasa pemrograman C.

Gambar 9. Desain Elektrik Fritzing

Perancangan Hardware

Gambar 10. Desain Sistem Keseluruhan

Desain Perangkat Lunak

Pembuatan perangkat lunak terdiri dari

desain software pada model pengatur suhu

dan kelembaban.

6

Gambar 11. Flow Chart Sistem

3. Hasil Pembahasan

Bagian utama pada model sistem

pengatur suhu dan kelembaban kandang

ayam broiler terdapat sensor DHT 11 yang

terintegrasi dengan mobiletphone yang

berfungsi sebagai komponen untuk

memonitor suhu dan kelembaban di dalam

kandang.

Gambar 12. Bagian Utama Sistem

Uji coba struktural dilakukan untuk

menguji apakah rangkaian sistem yang

dibangun sudah sesuai berdasarkan jalur-

jalur pada konsep sistem yang

direncanakan. Pada tahap ini dilakukan

pengujian yang bertujuan untuk

mengetahui apakah modul-modul

elektronik sudah terhubung dengan benar

sehingga sistem dapat berjalan berfungsi

dengan baik dan memiliki performa serta

fungsi yang sesuai dengan rancangan.

Tabel 1. Pengujian Struktural No Komponen Sistem Terhubung Dengan Keterangan

1

Arduino

Uno R3

(Arduino

1)

DHT11 Pin 2 Terhubung

Motor

Driver Pin 8,9,10 Terhubung

2

Arduino

Uno R3

(Arduino

2)

Servo Pin 7 Terhubung

LCD Analog 4 dan Analog 5 Terhubung

DHT11 Pin 2 Terhubung

Pada pengujian Arduino UNO R3

dilakukan dengan cara memberikan

tegangan 12 V. Setelah itu output tegangan

dicek pada pin 5V yang dihubungkan

dengan phobe positif dan pin GND yang

dihubungkan dengan negative pada

multimeter.

Tabel 2. Pengujian Arduino Uno

Tegangan Input Output Tegangan

12V 5 VDC

Dari pengujian tersebut tegangan

input 12V berasal dari daya adaptor.

Output dari Arduino UNO mengeluarkan

daya sebesar 5V dimana komponen

elektronik seperti sensor DHT 11 dan Lcd

dapat bekerja dengan daya 3V sampai 5V,

output tegangan yang dikeluarkan Arduino

UNO dikonversi oleh IC regulator untuk

menyesuaikan tegangan yang dibutuhkan

oleh komponen elektronik.

Pengujian sensor dht 11 dilakukan

dengan cara memberikan tegangan 12V

dan 0 V ke Arduino UNO yang ada pada

model pengatur suhu dan kelembaban dan

menghubungkan pin 2, GND, dan VCC

pada sensor dht 11. Setelah itu output

7

tegangan dicek pada pin dht 11 yang

dihubungkan dengan phobe positif dan pin

GND yang dihubungkan dengan negatif

multimeter.VCC dan pin GND yang

dihubugkan dengan phobe positive

negative multimeter.

Gambar 13. Pengujian Sensor DHT11

Tabel 3. Pengujian Sensor DHt11

Tegangan

Arduino

Input

Tegangan

DHT 11

Keterangan

5V 5VDC Aktif

0V 0VDC Tidak Aktif

Pada pengujian GSM Shield dilakukan

dengan cara memberikan tegangan 5V dan

0V ke Arduino UNO dan menghubungkan

seluruh pin pada arduino uno. Setelah itu

output tegangan dicek pada pin GSM

Shield yang dihubungkan dengan phobe

positif dan pin GND yang dihubungkan

dengan negatif pada multimeter.

Gambar 14. Pengujian GSM Shield

Tabel 4. Pengujian GSM Shield

Tegangan

Arduino

Input Tegangan

GSM Shield Keterangan

5V 5VDC Aktif

0V 0VDC Tidak Aktif

Uji Coba Validasi Gsm Shield

Uji coba dilakukan dengan menguji

kecocokan sistem yang telah dibuat

dengan memvalidasi pada masing-masing

blok rangkaian yang bertujuan untuk

mendapatkan hasil yang sesuai.

Tabel 5. Uji Coba Validasi

No Pengujian Hasil yang

Diharapkan

Hasil

Pengujian Status

1.

Saat suhu

mengalami

perubahan

Paired

dengan

mobilephone

Gsm shield mengirim

sms setiap

perubahan nilai suhu

Aktif

2.

Connect gsm

shield dengan

kondisi led

indikator pada gsm

shield tidak

menyala

Tidak

Pairing

dengan mobilephone

tidak dapat mengirim

pesan sms

Tidak

Aktif

3.

Suhu &

kelembaban pada kondisi

tertentu

ATMega 328

mengirim

data yang di dapat oleh

sensor

DHT11

Gsm shield

mengirim

data suhu &

kelembaba

n saat ini

Aktif

4. Power key on

tidak ditekan

Tidak terhubung

dengan

mobilephone

Tidak dapat

mengirim

data suhu &

kelembaba

n

Tidak

Aktif

Tahap pengujian sistem pada kandang

ayam

Pengujian meggunakan sistem

dilakukan selama 7 hari di peternakan

ayam broiler mang kardi Desa Cinagara

Rt.02/05 Kecamatan Caringin Kabupaten

Bogor dan dilakukan selama ±10 jam

setiap harinya, Penelitian dilakukan pada

anak ayam yang berusia 0-7 hari dan

dilakukan pada saat jam makan yakni pada

pagi hari, siang hari, dan sore hari faktor

cuaca sangat mempengaruhi tinggi

rendahnya suhu dan kelembaban pada

kandang. Dari hasil pengujian diperoleh

data suhu dan kelembaban kandang di

peternakan mang kardi dalam bentuk

grafik yang sudah dirata-ratakan sebagai

berikut :

8

Gambar 15. Grafik Suhu dan Kelembaban

4. Kesimpulan

Model sistem pengatur suhu dan

kelembaban ini menggunakan dua Arduino

Uno R3 ATMega328, GSM Shield, Servo,

Motor Driver l298N, Sensor DHT11,

Dimmer dan mobilephone.

Input sistem menggunakan sensor

DHT11 yang akan ditampilkan pada lcd

16x2 dan akan dikirim via pesan

menggunakan gsm shield sebagai

monitoring suhu dan kelembaban kandang

ayam.

Terdapat tiga kondisi ketika arduino

menerima inputan dari gsm shield yaitu

”suhu panas & kelembaban kering”, ”suhu

normal & kelembaban normal”, ”suhu

dingin & kelembaban basah”.

Jarak jangkauan sensor dht11 dengan

transmisi sinyal maksimal 2 m, sedangkan

pada gsm shield jarak jangkauan tidak

terbatas dan hanya dibatasi oleh keadaan

sinyal.

Output sistem berupa kipas dan lampu

on/off dan informasi suhu dan kelembaban

kandang yang ditampilkan pada lcd dan

via pesan singkat sms.

Faktor suhu sangat berpengaruh

terhadap pertumbuhan ayam broiler karena

pada saat suhu dingin nafsu makan ayam

berkurang sehingga ayam menjadi mudah

terkena berbagai macam penyakit.

DAFTAR PUSTAKA

Anggorodi. 1985. Pengertian Ayam

Broiler (Ras Pedaging).

Arissandi Rizky. 2014. Implementasi

Kontrol Logika Fuzzy (Klf)

Sebagai Pengendali Suhu Sistem

Pasteurisasi Kuning Telur Cair

Berbasis Mikrokontroler Arduino.

Dasar Elektronika. 2012. LCD (Liquid

CristalDisplay)

(http://elektronika-

dasar.web.id/lcd-liquid-cristal-

display/).

Erianto Miduk. 2013. Definisi

Kelembaban (http://work-faperta-

agt-

12.blogspot.co.id/2013/10/makala

h-kelembaban.html).

Fathurrohman . N. M. 2013. Sejarah

KipasAngin(https://perawatanrtdo

nto.blogspot.co.id/2013/08/sejara

h-kipas-angin.html).

Ferdi. 2012. Pengertian Ayam Broiler

(http://girsangmargani.blogspot.c

o.id/2012/11/pengertian-ayam-

broiler-atau-ayam.html).

29.07 2931

2830.12

2930.2

26272829303132

Ran

ge S

uh

u

Tanggal Penelitian

Grafik Suhu Kandang

74.21 63.1648.92

69.04 59.2 59.71 50.71

0

20

40

60

80

Ran

ge K

elem

bab

an

Tanggal Penelitian

Grafik Kelembaban