rancang bangun alat pengaturan kelembaban …

RANCANG BANGUN ALAT PENGATURAN KELEMBABAN TANAHDAN PENYIRAMAN OTOMATIS PADA BUDIDAYA

TANAMAN CABAI BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535 DALAM RUMAH KACA

SKRIPSI

TIARLIN NADAPDAP

140801026

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2018


RANCANG BANGUNALATPENGATURAN KELEMBABAN TANAHDAN PENYIRAMAN OTOMATIS PADA BUDIDAYA

TANAMAN CABAI BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535 DALAMRUMAH KACA

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugasdan memenuhi syarat mencapai

gelar Sarjana Sains

TIARLIN NADAPDAP

140801026

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM


MEDAN

2018


PERNYATAAN



SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa

kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan,Agustus 2018

Tiarlin Nadapdap

140801026


PENGHARGAAN

Segala Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah Bapa atas segala berkat,

kasih karunia dan penyertaan-Nya selama penulis melaksanakan studi hingga

menyelesaikan skripsi ini sesuai dengan waktu yang telah ditetapkan. Selama

kuliah sampai penyelesain tugas akhir ini, penulis mendapatkan banyak bantuan

dalam bentuk moril, materi, dorongan, serta bimbingan dari berbagai pihak oleh

karena itu dengan sepenuh hati, penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-

besarnya :

1. Kepada Bapak Dr.Bisman Perangin-angin, M.Eng. selaku Dosen Pembimbing

yang telah meluangkan waktu untuk membimbing, mengarahkan dan

memberikan kepercayaan kepada penulis dalam melaksanakan penelitian

hingga penyelesaian penulisan skripsi ini.

2. Kepada Bapak Dr. Perdinan Sinuhaji, MS selaku Ketua Departemen Fisika,

dan Drs. AwanMagfirah, M.Sc selaku Sekretaris Departemen Fisika FMIPA

USU, Kak Tini, selaku staf Departemen Fisika, seluruh dosen, staf dan

pegawai Departemen Fisika FMIPA USU yang telah membantu dan

membimbing dalam menyelesaikan skripsi ini. Dan juga kepada semua staf,

pegawai dan dosen – dosen Universitas Sumatera Utara mulai dari staf

tertinggi hingga terendah dimana penulis menimba ilmu selama ini.

3. Kepada Keluarga Penulis, yaitu kedua Orangtua yang selalu mengingatkan

tanpa henti memberikan dukungan moril , doa dan juga semangat.

4. Kepada teman-teman di GEMATALAS FMIPA USU yang selalu bersedia

untuk memberikan dukungan dan menemani dikala stuck.

5. Kepada teman-teman KMK BETA DILLON ARDEN yang tiada hentinya

memberikan dukungan doa dalam proses pengerjaan skripsi ini.

6. Kepada teman-teman Seperjuangan PHISYC IMMORTAL (Fisika 2014)

Atasdukungan untuk menyelesaikan penulisan skripsi ini. Semoga kita semua

sukses. Amin.

7. Kepada teman-teman Asisten Laboratorium Elektronika Lanjutan atas

dukungan dan kerjasamanya selama ini.


8. Kepada sahabat penulis; Mia Debora Manullang yang bersedia menemani

penulis dikala suka dan duka dalam proses pengerjaan skripsi ini.

9. Kapada Abang –Kakak Penulis Fisika Stambuk 2011: Diana, Putri, Ancela

Simbolon,Randy Kaban, Steven Sitorus, Simon Simangunsong, Hendra

Nababan.

10. Kepada IMF yang menyediakan wadah bagi penulis sebagai improvisasi diri.

11. Kepada adik adik penulis : Fisika 2015 , Fisika 2016, Fisika 2017 , Gematalas

angkatan ke 2 dan Gematalas angkatan ke 3.

12. Kepada setiap Orang yang Tinggal dibumi ini , sehingga aku tidak sendiri.

13. Terkhusus kepada orang yang akan menemaniku kelak, terimakasih karena

kau alasanku memperjuangkan skripsiku ini.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, untuk itu

penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi penyempurnaan isi

dan analisa yang disajikan. Akhir kata, semoga tulisan ini bermanfaat bagi yang

membutuhkannya.

Medan, 1 Agustus 2018

Penulis




ABSTRAK

Telah dirancang suatu alat pengaturan kelembaban dalam rumah kaca dengan

menggunakan mikrokontroler ATMega 8535. Alat ini berfungsi untuk mengukur

dan menormalkan kelembaban tanah tanaman cabai dengan menggunakan

pemanas yaitu kipas atau menambah air dengan menggunakan pompa air. Alat ini

menggunakan sensor kelembaban tanah (soil moisture sensor). Program yang

digunakan pada alat ini adalah bahasa pemograman C. Cara kerja alat ini adalah

saat sensor kelembaban tanah mendeteksi kelembaban dibawah 60 % maka

mikrokontroler akan mengaktifkan pompa, saat sensor mengukur kelembaban

tanah diatas 80 % maka mikrokontroler akan mengaktifkan kipas. Seluruh

informasi menghidupkan dan mematikan pompa/kipas akan ditampilkan di LCD.

Kata Kunci: Mikrokontroler ATMega 8535, Sensor Kelembaban Tanah (Soil Moisture Sensor), Pemanas, Pompa Air, Software C-AVR


DESIGN OF SOIL MOISTURE REGULATION AND AUTOMATIC WATERING ON THE CULTIVATION OF CHILI PLANTS BASED ON ATMEGA 8535 MICROCONTROLLER IN

CLOSED ROOM

ABSTRACT

A humidity in the green house by using a microcontroller ATMega 8535 have been designed. This device is used for measure and normalize soil moisture of chili plants by fan heater or add water with water pump. It is using soil moisture sensor. The program that is used in this device is C programming language. The working of this device is when the soil moisture detects moisture below 60 % then microcontroller will activate the pump, when the sensor detect moisture above 80 % then the microcontroller will activate the fan. All of activity about turn on and turn off water pump/ fan data will be displayed on LCD.

Keywords: ATMega 8535 Microcontroller ,

(Soil Moisture Sensor), fan, water pump, C-AVR Software.


DAFTAR ISI

Halaman

Persetujuan i

Pernyataan ii

Penghargaan iii

Abstrak v

Abstrac vi

Daftar Isi vii

Daftar Tabel ix

Daftar Gambar x

Daftar Singkatan xi

Daftar Lampiran xii

Bab 1. Pendahuluan

1.1. LatarBelakang 1

1.2. Rumusan Masalah 2

1.3. Batasan Masalah 2

1.4. Tujuan Penelitia 2

1.5. Manfaat Penelitian 3

1.6. Sistematika Penulisan 3

Bab 2. Tinjauan Pustaka

2. 1 Rumah Kaca (Greengouse) 4

2. 2 Cabai 4

2.2.1 Karakteristik Tanaman Cabai 5

2.2.2 Syarat Tanah 5

2. 3 Sensor 5

2.3.1 Sensor Kelembaban Tanah 6

2. 4 Mikrokontroler 7

2.4.1 Mikrokontroler ATmega 8535 7


2.4.2 Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATmega 8535 8

2.4.3 Fitur Mikrokontroler ATmega 8535 8

2.4.4 Arsitektur Atmega 8435 9

2.4.5 Deskripsi Pin Mikrokontroler ATmega 8535 10

2.4.6 Peta Memori ATmega 8535 11

2.4.7 Memori Program dan Data 12

2.4.8 Status Register 13

2. 5 LCD (Liquid Crystal Display) 14

2. 6 Relay 16

2. 7 Pompa Air 19

2. 8 Pemanas 19

2. 9 Bahasa Pemograman C 20

2. 10 Motor Servo 21

2.10.1 Konstruksi Motor Servo 23

2.10.2 Jenis Motor Servo 24

2.10.3 Pulsa Kendali Motor Servo 24

2. 11 Motor Stepper 25

Bab 3. Perancangan Sistem

3. 1 Diagram Blok Sistem 27

3. 2 Rangkaian Mikrokontroler ATMega 8535 28

3. 3 Rangkaian Motor Stepper 29

3. 4 Rangkaian Motor Servo 29

3. 5 Rangkaian LCD 30

3. 6 Rangkaian Sensor Kelembaban 30

3. 7 Rangkaian Power Supplay 31

3. 8 Rangkaian Pompa 31

3. 9 Rangkaian Kipas 32

3. 10 Rangkaian Lengkap 32

3. 11 Diagram Alir 33

Bab 4 Pengujian Alat dan Program


4.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATMega 8535 34

4.2 Pengujian Rangkaian LCD 34

4.3 Pengujian Motor Stepper 36

4.4 Pengujian Motor Servo 36

4.5 Pengujian Rangkaian Sensor 38

4.6 Pengujian Kipas 39

4.7 Pengujian Pompa 40

4.8 Pengujian Alat Secara Keseluruhan 41

Bab 5 Kesimpulan dan Saran

5.1 Kesimpulan 42

5.2 Saran 42

Daftar Pustaka

Lampiran


DAFTAR TABEL

Halaman

Table 2.1 Deskripsi pin-pin AVR ATMega 8535 10

Tabel 2.2 Fungsi Pin-pin pada Liquid Crystal Display 15

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Alat Secara Keseleruhan 40


DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Sensor kelembaban Tanah 7

Gambar 2.2 Mikrokontroler Atmega 8535 7

Gambar 2.3 Konfigurasi Pin Atmega 8535 8

Gambar 2.4 Arsitektur Atmega 8535 9

Gambar 2.5 Memori AVR Atmega 8535 13

Gambar 2.6 Status Register 13

Gambar 2.7 LCD M1632 15

Gambar 2.8 Relay 17

Gambar 2.9 Konstruksi Relay Elektromekanik NO 18

Gambar 2.10 Konstruksi Realay Elektromekanik NC 18

Gambar 2.11 Pompa Air 19

Gambar 2.12 Motor Servo 21

Gambar 2.13 Konstruksi Motor Servo 23

Gambar 2.14 Penampang Melintang Motor Stepper 25

Gambar 2.15 Motor stepper 26

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem 27

Gambar 3.2 Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535 28

Gambar 3.3 Rangkaian Motor Stepper 29

Gambar 3.4 Rangkaian Motor Servo 29

Gambar 3.5 Rangkaian LCD 30

Gambar 3.6 Rangkaian Skema Sensor kelembaban Tanah 30

Gambar 3.7 Rangkaian Power Supplay 31

Gambar 3.8 Rangkaian Pompa 32

Gambar 3.9 Rangkaian Kipas 32

Gambar 3.10 Rangkaian Lengkap 32

Gambar 3.11 Diagram Alir 33

Gambar 4.1 Pengujian LCD 35

Gambar 4.2 Tampilan pada LCD Pengujian Sensor 38


Gambar 4.3 Hasil Pengujian Ketika RH diatas Setpoint ditampilkan di LCD 40

Gambar 4.4 Hasil Pengujian ketika RH dibawah Setpoint ditampilkan di LCD 41


DAFTAR SINGKATAN

AC = Analog Comparator

ADC = Analog to Digital Converter

ASCII = American Standart Code for Information Interchange

EEPROM = Electrical Erasable Programmable Read Only Memory

GND = Ground

I/O = Input/Output

IC = Intergrated Circuit

LCC = Leadless Chip Carrier

LCD = Liquid Crystal Display

LSB = Least Significant Byte

MSB = Most Significant Byte

MHz = Mega Heartz

NSS = Network Switching Subsystem

OSS = Operation Switching Subsystem

RAM = Random Acces Memory

ROM = Read Only Memory

RISC = Reduced Instruction Set Computing

RH = Relative Humidity

RTS = Request to Send

SCK = Serial Clock

VCC = Voltage Collector Collector


DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran

1. Listing Program dari seluruh system

2. Data Sheet Atmega 8535

3. Data Sheet Motor Servo mg 995

4. Data Sheet Motor Stepper NEMA 17 Bipolar

5. Data Sheet Easy Driver

6. Gambar alat secara keseluruhan


BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Zaman modern yang dinikmati manusia sekarang ini adalah era dimana dunia

komputer dan elektronika mengalami kemajuan yang sangat pesat melalui sarana

ataupun medianya. Teknologi komputer turut serta memberikan kontribusi yang

penting bagi kehidupan manusia diberbagai bidang. Berbagai jenis peralatan telah

dibuat untuk memenuhi kebutuhan manusia dalam menjalankan segala aktivitas,

mendukung sektor – sektor usaha manusia, dan berbagai aspek kehidupan lainnya.

Sektor pertanian merupakan sektor yang mempunyai peranan strategis dan

struktur pembangunan perekonomian nasional.Perjalanan pembangunan pertanian

Indonesia hingga saat ini belum menunjukkan hasil yang maksimal jika dilihat

dari tingkat kesejahteraan petani dan kontribusinya pada pendapatan

nasional.Pembangunan pertanian di Indonesia dianggap penting dari keseluruhan

pembangunan nasional.Pembangunan pertanian di masa lalu mempunyai beberapa

kelemahan, yakni hanya berfokus pada usaha tani, lemahnya kebijakan usaha

makro, serta pendekatannya yang sentralistik.Akibatnya usaha pertanian di

Indonesia sampai saat ini masih banyak didominasi oleh usaha dengan skala kecil,

serta penggunaan teknologi yang sederhana.

Salah satu sektor pertanian yang sangat menguntungkan adalah pertanian

cabai.Cabai merupakan salah satu komoditas pertanian paling atraktif.Pada saat-

saat tertentu, harganya bisa naik berlipat-lipat. Tanaman cabai menjadi salah satu

kebutuhan masyarakat indonesia sejak dahulu sehingga permintaannya pun ada

setiap hari. Secara umum cabai ditanam di areal sawah,didaratan tinggi maupun

rendah. Namun demikian ada beberapa persyaratan yang diperlukan agar tanaman

cabai dapat tumbuh dengan baik seperti tanah, air, iklim dan kelembaban tanah

maupun udara.Kelembaban tanah dapat berpengaruh terhadap pertumbuhan

tanaman cabai baik berupa pertumbuhan daun, tinggi, dan lebar batang

cabai.Kelembaban tanah yang sesuai dengan karakteristik tanaman cabai adalah

sekitar 60%-80%. Semakin rendah kelembaban tanahnya maka pertumbuhan


tanaman cabai tidak akan maksimal (mengalami kekerdilan ) dan semakin tinggi

kadar kelembaban tanahnya maka tanaman cabai akan busuk. Pada pertanian

dengan sistem konvesional, petani cabai hanya mengandalkan kondisi cuaca dan

keadaan alam.Pembuatan alat ini bertujuan untuk dapat menormalkan kelembaban

tanah pada tanaman cabai, sehingga tidak bergantung pada kondisi cuaca.

Alat ini diperlukan untuk mendeksi kelembaban tanah dengan

memanfaatkan soil moisture sensor yang apabila dideteksi kelembabanya kurang

dari yang diharapkan maka akan memerintahkan pompa untuk menyiram tanaman

cabai sehingga didapatkan kelembaban yang diinginkan.

Maka dari itu penulis mengangkat judul “Rancang Bangun alat

Pengaturan Kelembaban Tanah dan Penyiraman Otomatis Pada Budidaya

Tanaman Cabai Berbasis Mikrokontroler ATMega 8535 pada Rumah

Kaca.”

1.2. Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian latar belakang masalah sebelumnya, maka penulis

merumuskan masalah dalam penelitian ini, yaitu :Bagaimana merancang alat

untuk mengatur kelembaban tanah tanaman cabai dengan sensor kelembaban

tanah(soil moisture sensor)dan menyiramnya secara otomatis ketika

kelembabannya dibawah normal 60 % dan mengeringkannya ketika

kelembabannya diatas normal yaitu 80%.

1.3 Batasan Masalah

Untuk mendapatkan suatu hasil penelitian dari permasalahan yang ditentukan,

maka perlu ada pembatasan masalah penelitian :

1. Rancangan alat pengaturan kelembaban tanah pada tanaman cabai dan

penyiraman otomatis dalam rumah kaca.

2. RancanganAlatinimenggunakan AVR ATmega 8535

1.4 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari pembuatan alat ini adalah :

1. Membuat alat untuk mendeteksi kelembaban tanah tanaman cabai dan

penyiraman secara otomatis berbasis mikrokontroler Atmega 8535.


2. Dapat mengkondisikan kelembaban tanah pada lahan cabai agar tetap

normal.

1.5 Manfaat Penelitian

Adapun manfaat dari pembuatan alat ini adalah :

1. Dapat memberikan kemudahan kepada petani cabai dalam

membudidayakan tanaman cabai sehingga dapat memberikan hasil panen

yang lebih maksimal dari sebelumnya.

2. Bermanfaat bagi masyarakat perkotaan yang ingin membudidayakan cabai

tanpa pengaruh faktor alam.

1.6 Sistematika Penulisan

Untuk kemudahan penyusunan tugas akhir ini, maka penulisan laporan dapat

dibagi menjadi beberapa bab yaitu sebagai berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Meliputi latar belakang, perumusan masalah, tujuan penelitian,

mamfaat penelitian, pembatasan masalah, dan sistematika penulisan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Meliputi tinjauan pustaka maupun literatur seputar alat alat yang

digunakan dalam merancang rancang bangun ini.

BAB III PERANCANGAN ALAT

Meliputi diagram blok,diagram alir, dan gambar rangkaian

BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN PROGRAM

Berisi program dan pengujian manual komponen- komponen untuk

membuat alat dan keseluruhan alat.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Meliputi kesimpulan yang merupakan jawaban dari tujuan dalam

penelitian yang telah dilakukan, serta saran yang mungkin dapat

bermanfaat untuk penelitian selanjutnya.

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN


BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2. 1 Rumaha Kaca (Greenhouse)

Rumah kaca memiliki bentuk yang menyerupai dengan rumah-rumahan yang

tertutup dan transparan yang bisa ditembus oleh cahaya matahari.Lalu cahaya

matahari dimanfaatkan untuk menanam tanaman agar tanaman tersebut tumbuh

secara optimal tanpa dipengaruhi adanya iklim luar.Untuk tujuan tersebut, rumah

kaca sebaiknya mempunyai transmisi cahaya yang tinggi, konsumsi panas yang

rendah, ventilasi yang cukup dan efisien, struktur yang kuat, kontruksi, dan biaya

operasional yang murah serta berkualitas tinggi.

Rumah kaca merupakan media yang digunakan untuk mengendalikan dan

menjaga keadaan iklim, serta lingkungan di dalam suatu ruangan atau bisa disebut

dengan iklim buatan untuk menjaga kelembapan udara, tanah, suhu, dan intensitas

cahaya. Sehingga besarnya suhu, tingkat kelembapan, dan kadar asam dalam

tanah di dalam rumah kaca tersebut akan berbeda dengan kondisi suhu,

kelembapan, dan tanah diluarnya. Beberapa parameter yang diperhatikan didalam

rumah kaca, diantaranya adalah suhu ruangan, suhu tanah, kelembapan udara,

pengairan, pemupukan, kadar cahaya, dan pergerakan sirkulasi udara (ventilasi).

Dan pada penelitian ini parameter yang digunakan adalah kelembaban. Serta

bentuk rumah kaca yang akan di desain adalah dalam bentuk kotak yang memiliki

ventilasi untuk pergerakan sirkulasi udara.

2.2 Cabai

Cabai atau lombok (capsium annum) termasuk sukusolanaceae dan

merupakan tanaman yang mudah ditanam didaratan rendah ataupun daratan

tinggi. Cabai merupakan tanaman perdu dari famili terung terungan

(solonaceae).Tanaman cabai banyak mengandung Vitamin A dan Cserta

mengandung minyak atsiri, yang rasanya pedas dan memberikan kehangatan

panas bila kita gunakan untuk rempah-rempah (bumbu dapur).

Tanaman cabai berasal dari dunia tropika dan subtropika benua Amerika,

khususnya Colombia, Amerika Selatan dan terus menyebar ke Amerika

Latin.bukti budidaya cabai ditemukan pertamakali dalam tapak galian sejarah


Peru dan sisaan biji yang telah berumur lebih dari 5000 tahun SM didalam gua di

Tehuacan, Meksiko. Penyebaran cabai keseluruh dunia termasuk negara-negara di

Asia, seperti Indonesia dilakukan oleh pedagang Spanyol dan Portugis.

(Dermawan, 2010, budidaya cabai unggul)

2.2.1 Karakteristik Tanaman Cabai

Cabai merupakan tanaman hortikultura sayur-sayuran buah semusim untuk

rempah-rempah yang diperlukan oleh seluruh lapisan masyarakat sebagai

penyedap makanan dan penghangat badan.Pada umumnya tanaman cabai dapat

ditanam didaerah daratan tinggi maupun didaratan rendah yaitu lebih dari 200

mdpl.

2.2.2 Syarat Tanah

Tanah merupakan lapisan permukaan bumi yang berasal dari bebatuan yang

telah mengalami serangkaian pelapukan oleh gaya-gaya alam, sehingga

membentuk regolith/ lapisan partikel halus.Hampir semua jenis tanah yang cocok

untuk budidaya pertanian, cocok pula bagi tanaman cabai. Untuk mendapatkan

kualitas dan kuantitas hasil yang tinggi, cabai mengkehendaki tanah yang subur,

gembur, kaya akan organik, tidak mudah becek (menggenang), bebas cacing

(nematoda)dan penyakit tular tanah.

Kelembaban tanah yang ideal untuk pertumbuhan dan hasil cabai merah

berkisar antara 60 % - 80 %.(Sarwani, Teknologi budidaya Cabai

Merah).Kelembaban tanah yang melebihi 80% memacu pertumbuhan cendawan

yang berpotensi menyerang dan merusak tanaman.Sebaliknya, apabila

kelembaban tanah kurang dari 60 % membuat cabai kering dan mengganggu

pertumbuhan generatifnya terutama saat pembentukan bunga, penyerbukan, dan

pembentukan buah.

2.3 Sensor

Sensor adalah suatu perangkat yang dapat mengubah besaran non-elektrik menjadi

elektrik.Atau dapat disebut juga sebagai alat untuk mendeteksi / mengukur suatu

besaran fisis berupa variasi mekanis, magnetis, panas, sinar dan kimia dengan

diubah menjadi tegangan dan arus listrik.Sensor itu sendiri terdiri dari transduser

dengan atau tanpa penguat/pengolah sinyal yang terbentuk dalam satu sistem


pengindera. Sensor merupakan transducer yang digunakan untuk mendeteksi

kondisi suatu proses. Yang dimaksud transducer yaitu perangkat keras untuk

mengubah informasi suatu bentuk energi ke informasi bentuk energi yang lain

secara proporsional. D Sharon, dkk (1982), mengatakan sensor adalah suatu

peralatan yang berfungsi untuk mendeteksi gejala-gejala atau sinyal-sinyal yang

berasal dari perubahan suatu energi seperti energi listrik, energi fisika, energi

kimia, energi biologi, energi mekanik dan sebagainya.

2.3.1 Sensor kelembaban Tanah (soil moisture sensor)

Soil moisture sensor adalah sensor kelembaban yang dapat mendeteksi

kelembaban dalam tanah. Sensor ini sangat sederhana, tetapi idealuntuk

memantau taman kota, atau tingkat air pada tanaman pekarangan anda. Sensor ini

terdiri dari 2 probe untuk melewatkan arus melalui tanah, kemudian membaca

resistansinya untuk mendapatkan nilai tingkat kelembaban. Semakinbanyak air

membuat tanah lebih mudah menghantarkan listrik (resistansi kecil), sedangkan

tanah yang kering sangat sulit menghantarkan listrik (resistansi Besar). (Dfrobot,

2014, Moisture Sensor ).

Sensor ini sangat membantu untuk meningkatkan tingkat kelembaban pada

tanamanatau memantau kelembaban tanah di kebun. Berikut spesifikasi dari

moisture soil sensor ini :

1. Power Suplay:3,3 V atau 5V

2. Output Voltage Signal: 0 - 4,2V

3. Current: 35mA

Pin definition:

1. Analog Output(blue Wire)

2. GND (black Wire)

3. Power (Red Wire)

4. Size : 60x20x5mm

Value range:

1. 0 ̴ 300 bit : Dry soil

2. 300 -700 bit : Humid soil

3. 700 -950 bit : in water


Gambar 2.1 Sensor Kelembaban Tanah

2.4 Mikrokontroler

Mikrokontroler adalah suatu sistem komputer lengkap dalam satu chip.

Lengkap dalam artian memiliki unit CPU, port I/O (paralel dan serial), timer,

counter, memori RAM untukpenyimpanan data saat eksekusi program, dan

memori ROM tempat dari mana perintah yang akan dieksekusi. Dan merupakan

suatu komponen elektronik kecil yang mengendalikan operasi komponen

elektronik lain pada suatu sirkuit elektronik.

2.4.1 Mikrokontroler ATMega 8535

Mikrokontroller AVR (Alf and Vegard’s Risc processor) memiliki

arsitektur 8 bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16-bit dan sebagian

besar instruksi dieksekusi dalam 1 siklus clock atau dikenal dengan teknologi

RISC (Reduced Instruction Set Computing).Secara umum, AVR dapat

dikelompokan ke dalam 4 kelas, yaitu keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega dan

AT86RFxx.Pada dasarnya yang membedakan masing-masing adalah kapasitas

memori, peripheral dan fungsinya (Heryanto, dkk, 2008:1). Dari segi arsitektur

dan instruksi yang digunakan, mereka bisa dikatakan hampir sama. Berikut ini

gambar Mikrokontroler Atmega8535.

Gambar 2.2 Mikrokontroler ATMega 8535


2.4.2 Konfigurasi Pin ATMega 8535

Mikrokontroler AVR ATMega memiliki 40 pin dengan 32 pin diantaranya

digunakan sebagai port paralel. Satu portparalel terdiri dari 8 pin, sehingga

jumlah port pada mikrokontroler adalah 4 port, yaitu port A, port B, port C dan

port D. Sebagai contoh adalah port A memiliki pin antara port A.0 sampai dengan

port A.7, demikian selanjutnya untuk port B, port C, port D. Diagram pin

mikrokontroler dapat dilihat pada gambar berikut:

Gambar 2.3 Konfigurasi Pin ATMega 8535

2.4.3 Fitur Mikrokontroler ATMega8535

Adapun kapabilitas detail dari ATmega8535 adalah sebagai berikut,

1. Sistem mikroprosesor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16

MHz.

2. Kapabilitas memori flash 8 KB, SRAM sebesar 512 byte, dan EEPROM

(Electrically Erasable Programmable Read Only Memori) sebesar 512

byte.

3. ADC internal dengan fidelitas 10 bit sebanyak 8 channel.

4. Portal komunikasi serial (USART) dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps.

5. Enam pilihan mode sleep untuk menghemat penggunaan daya listrik.


2.4.4 Arsitektur ATMega 8535

Gambar 2.4Arsitektur ATMega 8535


2.4.5 Deskripsi pin-pin pada Mikrokontroler ATMega8535

Untuk keterangan lebih lanjut dibawah ini merupakan sebuah tabel yang

menjelaskan konfigurasi pin mikrokontroler ATmega 8535 secara rinci, yaitu:

Tabel 2.1Deskripsi pin-pin ATmega8535

No.Pin Nama Pin Keterangan

10 VCC Catu daya

11 GND Ground

40 – 33 Port A : PA0-

PA7 (ADC0-

ADC7)

Port I/O dua arah dilengkapi internal pull

up resistor. Port ini juga dimultipleks

dengan masukan analog ke ADC 8 kanal

1-7

Port B : PB0 –

PB7


up resistor.Fungsi lain dari port ini masing

masing adalah :

PB0 : To (timer/counter0 external counter

input)

PB1 : T1 (timer/counter1 external conter

input)

PB2 : AIN0 (analog comparator positive

input)

PB3 : AIN1 (analog comparator positive

input)

PB4 : SS (SPI slave select input)

PB5 : MOSI (SPI bus master input/slave

input)

PB6 : MISO (SPI bus master input/slave

input)

PB7 : SCK (SPI bus serial clock)

22 – 29 Port C : PC 0 –

PC 7


up resistor. Dua pin yaitu PC6 dan PC7

berfungsi sebagai osilator eksternal untuk

timer/counter 2.


14-21 Port D : PD0 –

PD7


up resistor. Fungsi lain dari port ini masing

masing adalah :

PD0 : RXD (UART input line)

PD1 : TXD (UART input line)

PD2 : INT0 (eksternal interrupt 0 input)

PD3 : INT 1 (eksternal interrupt 1 input)

PD4 : OC1B ( timer/counter 1 output

compare B match input)

PD5 : OC1A ( timer/counter 1 output

compare A match input)

PD6 : ICP (timer/counter1 input capture

pin)

PD7 : OC2 (timer/counter2 output compare

match output)

9 RESET Masukan reset. Sebuah reset terjadi jika pin

ini diberi logika low melebihi periode

minimum yang diperlukan.

13 XTAL 1 Masukan ke inverting oscillator amplifier

dan masukan ke rangkaian internal clock.

12 XTAL 2 Keluaran dari inverting oscillator amplifier

30 AVCC Catu daya untuk port A dan ADC

31 AGND Analog Ground

32 AREF Refrensi masukan analog untuk ADC

2.4.6 Peta Memori ATmega 8535

Mikrokontroler AVR ATmega 8535 memiliki dua jenis memori yaitu (1)

memori data (SRAM) dan (2) memori program (memori Flash). Di samping itu


juga dilengkapi dengan EEPROM (Electrical Erasable Programmable Read Only

Memory) untuk penyimpanan data tambahan yang bersifat non-volatile. Memori

EEPROM ini mempunyai lokasi yang terpisah dengan sistem register alamat,

register data dan register kontrol yang dibuat khusus untuk EEPROM.

2.4.7 Memori Program dan Data

Mikrokontroler ATmega 8535 memiliki On-Chip In-

SystemReprogrammable Flash Memory untuk menyimpan program. Untuk alasan

keamanan, memori program dibagimenjadi dua bagian yaitu (1) Boot Flash

Section dan (2) Application Flash Section. Boot Flash Section digunakan untuk

meyimpan program Boot Loade, yaitu program yang harus dijalankan pada saat

AVR reset atau pertama kali diaktifkan. Application Flash Section digunakan

untuk menyimpan progam aplikasi yang dibuat pengguna. Mikrokontroler AVR

tidak dapat menjalankan program aplikasi ini sebelum menjalankan Boot Loader.

Besarnya memori Boot Flash Section dapat diprogram dari 128 word sampai 1024

word tergantung setting pada konfigurasi bit di-register BOOTSZ. Jika Boot

Loader diproteksi, maka program pada Application Flash Section juga sudah

aman.

Memori data dibagi menjadi tiga yaitu :

1. Terdapaat 32 register keperluan umum (general purpose register_GPR

biasa)

2. Terdapat 64 register untuk keperluan input/output (I/O register)

3. Terdapat 512 byte SRAM internal. Selain itu, terdapat pula EEPROM 512

byte sebagai memori data yang dapat diprogram saat beroperasi. I/O

register dan memori SRAM pada mikrokontroler AVR ATmega 8535.


Gambar 2.5 Memori AVR ATmega8535

2.4.8 Status register adalah register berisi status yang dihasilkan pada setiap operasi

yang dilakukan ketika suatu instruksi dieksekusi. SREG merupakanbagiandariinti

CPU mikrokontroler.

Status Register

Gambar 2.6 Status Register

1. Bit7 I (Global Interrupt Enable), Bit harus di Set untuk meng-enable

semua jenis interupsi.

2. Bit6 T (Bit Copy Storage), Instruksi BLD dan BST menggunakan bit T

sebagai sumber atau tujuan dalam operasi bit. Suatu bit dalam sebuah

register GPR dapat disalin ke bit T menggunakan instruksi BST, dan

sebaliknya bit T dapat disalin kembali kesuatu bit dalam register GPR

dengan menggunakan instruksi BLD.

3. Bi5 H (Half Cary Flag)

4. Bit4 S (Sign Bit) merupakan hasil operasi EOR antara flag –N

(negative) dan flag V (complement overflow).


5. Bit3 V (Two’s Component Overflow Flag) Bit ini berfungsi untuk

mendukung operasi matematis.

6. Bit2 N (Negative Flag) Flag N akan menjadi Set, jika suatu operasi

matematis menghasilkan bilangan negatif.

7. Bit1 Z (Zero Flag) Bit ini akan menjadi set apabila hasil operasi

matematis menghasilkan bilangan 0.

8. Bit0 C (Cary Flag) Bit ini akan menjadi set apabila suatu operasi

menghasilkan carry.(Lingga, 2011)

2.5 Liquid Crystal Display (LCD)

LCD berfungsi menampilkan suatu nilai hasil sensor, menampilkan teks, atau

menampilkan menu pada aplikasi mikrokontroler.LCD yang digunakan adalah

jenis LCD M1632.LCDM1632 merupakan modul LCD dengan tampilan 16 x 2

baris dengan konsumsi daya rendah.

M1632 adalah merupakan modul LCD dengan tampilan 16 x 2 baris

dengan konsumsi daya yang rendah.Kegunaan LCD banyak sekali dalam

perancangan suatu sistem dengan menggunakan mikrokontroler.

LCD dapat berfungsi untuk menampilkan suatu nilai hasil sensor,

menampilkan teks, atau menampilkan menu pada aplikasi mikrokontroler.Gambar

2.12 berikut ini adalah Pin LCD M1632.

Sebagaimana terlihat pada kolom deskripsi (symbol and functions),

interface LCD merupakan sebuah parallel bus, dimana hal ini sangat memudahkan

dan sangat cepat dalam pembacaan dan penulisan data dari atau ke LCD.Kode

ASCII yang ditampilkan sepanjang 8 bit dikirim ke LCD secara 4 atau 8 bit pada

satu waktu. Jika mode 4 bit yang digunakan, maka 2 nibble data dikirim untuk

membuat sepenuhnya 8 bit (pertama dikirim 4 bit MSB lalu 4 bit LSB dengan

pulsa clock EN setiap nibblenya)

Tabel 2.2 Fungsi pin-pin pada Liquid Crystal Display


Gambar 2.12 berikut adalah contoh LCD (2×16) yang umum digunakan :

Gambar 2.7LCD M1632

Jalur kontrol EN digunakan untuk memberitahu LCD bahwa mikrokontroller

mengirimkan data ke LCD.Untuk mengirim data ke LCD program harus menset

EN ke kondisi high (1) dan kemudian menset dua jalur kontrol lainnya (RS dan

R/W) atau juga mengirimkan data ke jalur data bus. Saat jalur lainnya sudah siap,

EN harus diset ke 0 dan tunggu beberapa saat (tergantung pada datasheet LCD),

dan set EN kembali ke high (1). Ketika jalur RS berada dalam kondisi low (0),


data yang dikirimkan ke LCD dianggap sebagai sebuah perintah atau instruksi

khusus (seperti bersihkan layar, posisi kursor dll). Ketika RS dalam kondisi high

atau 1, data yang dikirimkan adalah data ASCII yang akan ditampilkan dilayar.

Misal, untuk menampilkan huruf pada layar maka RS harus diset ke 1.

Jalur kontrol R/W harus berada dalam kondisi low (0) saat informasi pada data

bus akan dituliskan ke LCD. Apabila R/W berada dalam kondisi high (1), maka

program akan melakukan query (pembacaan) data dari LCD. Instruksi pembacaan

hanya satu, yaitu Get LCD status (membaca status LCD), lainnya merupakan

instruksi penulisan.Jadi hampir setiap aplikasi yang menggunakan LCD, R/W

selalu diset ke 0.Jalur data dapat terdiri 4 atau 8 jalur (tergantung mode yang

dipilih pengguna), mereka dinamakan DB0, DB1, DB2, DB3, DB4, DB5, DB6

dan DB7.Mengirim data secara parallel baik 4 atau 8 bit merupakan 2 mode

operasi primer. Untuk membuat sebuah aplikasi interface LCD, menentukan mode

operasi merupakan hal yang paling penting. Mode 8 bit sangat baik digunakan

ketika kecepatan menjadi keutamaan dalam sebuah aplikasi dan setidaknya

minimal tersedia 11 pin I/O (3 pin untuk kontrol, 8 pin untuk data). Sedangkan

mode 4 bit minimal hanya membutuhkan 7 bit (3 pin untuk kontrol, 4 untuk data).

Aplikasi dengan LCD dapat dibuat dengan mudah dan waktu yang singkat,

mengingat koneksi parallel yang cukup mudah antara kontroller dan LCD.

2.6 Relay

Relay adalah saklar mekanik yang dikendalikan atau dikontrol secara elektronik

(elektromagnetik). Saklar pada relay akan terjadi perubahan posisi OFF ke ON

pada saat diberikan energi elektromagnetik pada armature relay tersebut. Relay

pada dasarnya terdiri dari 2 bagian utama yaitu saklar mekanik dan sistem

pembangkit elektromagnetik (induktor inti besi). Saklar atau kontaktor relay

dikendalikan menggunakan tegangan listrik yang diberikan ke induktor

pembangkit magnet untuk menarik armature tuas saklar atau kontaktor relay.

Relay yang ada dipasaran terdapat berbagai bentuk dan ukuran dengan tegangan

kerja dan jumlah saklar yang bervariasi.

Relay dibutuhkan dalam rangkaian elektronika sebagai eksekutor sekaligus

interface antara beban dan sistem kendali elektronik yang berbeda sistem power


supply nya. Secara fisik anatar saklar atau kontaktor dengan elektromagnet relay

terpisah sehingga antara beban dan sistem control terpisah. Bagian utama relay

elektro mekanik adalah sebagai berikut.

Gambar 2.8Relay

• Kumparan elektromagnet

• Saklar atau kontaktor

• Swing armature

• Spring (pegas)

Dilihat dari desain saklar relay maka relay dibedakan menjadi :

1. Single Pole Single Throw (SPST), relay ini memiiki 4 terminal yaitu 2

terminal untuk input kumparan elektromagnet dan 2 terminal saklar. Relay ini

hanya memiliki posisi NO (Normally Open) saja.

2. Single Pole Double Throw (SPDT), relay ini memiliki 5 terminal yaitu

terdiri dari 2 terminal untuk input kumparan elektromagnetik dan 3 terminal

saklar. Relay jenis ini memiliki 2 kondisi NO dan NC.

3. Double Pole Single Throw (DPST), relay jenis ini memiliki 6 terminal yaitu

terdiri dari 2 terminal untuk input kumparan elektromagnetik dan 4 terminal

saklar untuk 2 saklar yang masing-masing saklar hanya memiliki kondisi NO

saja.

4. Double Pole Double Throw (DPDT), relay jenis ini memiliki 8 terminal

yang terdiri dari 2 terminal untuk kumparan elektromagnetik dan 6 terminal

untuk 2 saklar dengan 2 kondisi NC dan NO untuk masing-masing saklarnya


Dari konstruksi relay elektro mekanik diatas dapat diuraikan sistem kerja atau

proses relay bekerja. Pada saat elektromagnet tidak diberikan sumber tegangan

maka tidak ada medan magnet yang menarik armature, sehingga scalar relay

tetap terhubung ke terminal NC (Normally Close) seperti terlihat pada gambar

konstruksi diatas. Kemudian pada saat elektromagnet diberikan sumber tegangan

maka terdapat medan magnet yang menarik armature, sehingga saklar relay

terhubung ke terminal NO (Normally Open) seperti terlihat pada gambar dibawah.

Gambar 2.9 Konstruksi Relay Elektromekanik NO

Konstruksi relay elektro mekanik posisi NO (Normally Open). Relay

elektro mekanik memiliki kondisi saklar atau kontaktor dalam 3 posisi.

Gambar 2.10 Konstruksi Relay Elektromekanik NC

Ketiga posisi saklar atau kontaktor relay ini akan berubah pada saat relay

mendapat tegangan sumber pada elektromagnetnya. Ketiga posisi saklar relay

tersebut adalah

1. Posisi Normally Open (NO), yaitu posisi saklar relay yang terhubung ke

terminal NO (Normally Open). Kondisi ini akan terjadi pada saat relay mendapat

tegangan sumber pada elektromagnetnya.


2. Posisi Normally Close (NC), yaitu posisi saklar relay yang terhubung ke

terminal NC (Normally Close). Kondisi ini terjadi pada saat relay tidak mendapat

tegangan sumber pada elektromagnetnya.

3. Posisi Change Over(CO), yaitu kondisi perubahan armature saklar relay yang

berubah dari posisi NC ke NO atau sebaliknya dari NO ke NC. Kondisi ini terjadi

data sumber tegangan diberikan ke elektromagnet atau saat sumber tegangan

diputus dari elektromagnet relay.

2.7 Pompa Air

Pompa air adalah alat atau mesin untuk memindahkan atau menaikkan

cairan dari satu tempat ketempat lainya. Berikut spesifikasinya :

1. Power: 18 watt

2. Qmax.: 1400 liter/ jam

3. Hmax.: 1.50 meter

Gambar pompa air dapat dilihat pada gambar berikut:

Gambar 2.11 Pompa Air

2.8 Pemanas

Pemanas merupakan salah satu komponen yang penting , yang harusada

untuk pengendalian inkubator. Lampu dipilih sebagai pemanas karena harganya

yang murah, perawatan yang mudah dan mendapatkannya yang mudah.Lampu

pijar menghasilkan keluaran panas yang linear dan stabil.Antara suhu dan daya


memiliki hubungan tegak lurus.Semakin besar daya, semakin besar suhu

dikeluarkan.

2.9 Bahasa Pemrograman C

Bahasa pemrograman C merupakan salah satu bahasa pemrograman

komputer. Dibuat pada tahun 1972 oleh Dennis Ritchie untuk Sistem Operasi

Unix di Bell Telephone Laboratories. Meskipun C dibuat untuk memprogram

sistem dan jaringan komputer namun bahasa ini juga sering digunakan dalam

mengembangkan software aplikasi.C juga banyak dipakai oleh berbagai jenis

platform sistem operasi dan arsitektur komputer, bahkan terdapat beberapa

compiler yang sangat popular telah tersedia.C secara luar biasa memengaruhi

bahasa popular lainnya, terutama C++ yang merupakan extensi dari C.

Dalam pembuatan program yang menggunakan fungsi atau aritmatika,

Bahasa C menawarkan kemudahan dengan menyediakan fungsi-fungsi khusus,

seperti : pembuatan konstanta, operator aritmatika, operator logika, operator

bitwise dan operator Assignment. Selain itu bahasa C menyediakan program

kontrol seperti : Percabangan (if dan if…else), Percabangan switch, looping(for,

while, dan do…while), Array, serta fungsi-fungsi lainnya.

Struktur dari program C dapat dilihat sebagai kumpulan dari sebuah atau

lebih fungsi-fungsi. Fungsi pertama yang harus ada di program C sudah

ditentukan namanya, yaitu bernama main(). Suatu fungsi di program C dibuka

dengan kurung kurawal ({) dan ditutup dengan kurung kurawal tutup (}). Diantara

kurung-kurung kurawal dapat dituliskan pernyataan-pernyataan program C.

struktur bahasa pemrograman C, antara lain :

a. Header File adalah berkas yang berisi prototype fungsi definisi konstanta dan

definisi variable. Fungsi adalah kumpulan kode C yang diberi nama dan ketika

nama tersebut dipanggil maka kumpulan kode tersebut dijalankan.

b. Preprosesor Directive (#include) adalah bagian yang berisi pengikut sertaan file

atau berkas-berkas fungsi maupun pendefinisian konstanta.

c. Void artinya fungsi yang mengikutinya tidak memiliki nilai kembalikan

(return).


d. Main () adalah fungsi yang pertama kali dijalankan ketika program dieksekusi,

tanpa fungsi main suatu program tidak dapat dieksekusi namun dapat dikompilasi.

e. Statement adalah instruksi atau perintah kepada suatu program ketika program

itu dieksekusi untuk menjalankan suatu aksi.

Bahasa C dikatakan sebagai bahasa pemrograman terstruktur, karena

strukturnya menggunakan fungsi-fungsi sebagai program-program bagian

(subroutine).Fungsi-fungsi selain fungsi utama merupakan program-program

bagian. Fungsi-fungsi ini dapat ditulis setelah fungsi utama atau diletakkan di

filepustaka (library). Jika fungsi-fungsi diletakkan di file pustaka dan akan dipakai

disuatu program, maka nama file judulnya (header file) harus dilibatkan di dalam

program yang menggunakannya dengan preprocessor directive #include

(Hartono, 1992).

2.10 Motor Servo

Motor Servo adalah suatu alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi

mekanik. Motor Servo merupakan perangkat atau actuator putar (motor) yang

mampu bekerja dua arah (Clockwise dan Counter Clockwise) dan dilengkapi

rangkaian kendali dengan sistem closed feedback yang terintegrasi pada motor

tersebut (Kharisma Handant, 2014 :Motor Servo DC).

Magnit permanent motor DC servo mengubah energi listrik ke dalam energi

mekanik melalui interaksi dari dua medanmagnit. Salah satu medandihasilkan

oleh magnit permanent dan yang satunya dihasilkan oleh arus yang mengalir

dalam kumparan motor.


Gambar 2.12 Motor Servo

Motor servo merupakan sebuah motor DC kecil yang diberi system gear dan

potensio meter sehingga dia dapat menempatkan horn servo pada posisi yang

dikehendaki.

Motor servo ini jelas menggunakan sistem close loop sehingga posisi horn yang

dikehendaki bisa dipertahankan (Budiarto, 2010).

Adapun datasheet dari motor servo HS-311 adalah sebagai berikut :

- Control System : +Pulse Width Control 1500usec Neutral

- Required Pulse : 3 – 5 Volt Peak to Peak Square Wave

- Operating Volatge : 4.8 – 6.0 Volts

- Operating Temperature Range : -20 to +60 Degree C

- Operating Speed (4.8V) : 0.19sec/60o at no load

- Operating Speed (6.0V) : 0.15sec/60o at no load

- Stall Torque (4.8V) : 42 oz/in (3.0 kg/cm)

- Stall Torque (6.0V) : 51 oz/in (3.7 kg/cm)

- Current Drain (4.8V) : 7.4mA/idle, 160mA no load operating

- Current Drain (6.0V) : 7.7mA/idle, 180mA no load operating

- Dead Band Width : 5usec

- Operating Angle : 45o one side pulse traveling 450usec

- Direction :Multi-directional

- Motor Type :Cored Metal Brush

- Potentiometer Drive : 4 Slider/Direct Drive

- Bearing Type :Top Resin Bushing

- Gear Type :Nylon

- 360 Modifiable :Yes


- Connector Wire Length : 11.81” (300mm)

- Weight : 1.52oz (43g)

Motor servo biasanya mencapai sudut tertentu saja dan tidak kontiniu

seperti motor DC maupun motor stepper. Walau demikian, untuk beberapa

keperluan tertentu, motor servo dapat dimodifikasi agar bergerak kontinyu. Motor

servo memiliki 3 jenis input yaitu merah untuk power (6 volt), hitam untuk

ground, dan kuning untuk sinyal pengendalian servo yang dihubungkan dengan

mikrokontroler (Budiharto Widodo, 2006 : 8).

Secara umum terdapat 2 jenis motor servo, yaitu motor servo standard dan

motor servo continous. Motor servo standard sering dipakai pada sistem robotika

misalnya untuk membuat “Robot Arm” (Robot Lengan) sedangkan motor servo

continous sering dipakai untuk mobile robot.

Penggunaan motor servo untuk bidang robotika tentu ada alasannya.

Pertama adalah motor servo memiliki putaran yang lambat torsi yang kuat. Hal ini

cocok dengan bidang robotika, bandingkan misalnya dengan motor DC biasa yang

memiliki putaran cepat namun torsi rendah. Poros motor DC yang dihubungkan

langsung dengan roda, tidak akan kuat untuk menggerakkan mobile robot

tersebut, demikian pula dengan motor stepper. Kedua jenis motor ini harus

dihubungkan terlebih dahulu dengan system gear agar dapat dipergunakan.

Namun poros servo dapat dihubungkan langsung dengan roda. Kedua system

control untuk motor servo relatif sedikit (diperlukan hanya 1 jalur data saja). Hal

ini tentunya berbeda misalnya jika kita menggunakan motor stepper yang

memerlukan jalur control lebih dari 1 jalur. Oleh karena itu tantangannya adalah

bagaimana mengontrol motor servo yang hanya menggunakan 1 jalur tersebut.

Oleh karena itu hanya digunakan 1 jalur data untuk mengontrol motor servo, maka

digunakan teknik PWM (Pulse Width Modulation).

2.10.1 Konstruksi Motor Servo

Motor Servo disusun dari sebuah motor DC, gearbox, variable resistor

(VR) atau potensiometer dan rangkaian kontrol.

.


Gambar 2.13 Kontruksi Motor Servo

Potensiometer berfungsi untuk menentukan batas maksimum putaran

sumbu (axis) motor servo. Sedangkan sudut dari sumbu motor servo diatur

berdasarkan lebar pulsa yang pada pin kontrol motor servo

2.10.2 Jenis Motor Servo

1. Motor Servo Standar 180

Motor servo jenis ini hanya mampu bergerak dua arah (CW dan CCW) dengan

defleksi masing-masing sudut mencapai 90

o

o sehingga total defleksi sudut dari

kanan-tengah-kiri adalah 180o

2. Motor Servo Continuous

.

Motor Servo jenis ini mampu bergerak dua arah (CW dan CCW) tanpa batasan

defleksi sudut putar (dapat berputar secara kontinyu).

2.10.3 Pulsa Kendali Motor Servo

Operasional motor servo dikendalikan oleh sebuah pulsa sebuah pulsa

selebar ± 20 ms, diaman selebar pulsa antara 0.5 ms dan 2 ms menyatakan akhir

dari range sudut maksimum.

Apabila motor servo diberikan pulsa dengan 1.5 ms mencapai gerakan 90o,

maka bila kita berikan pulsa kurang dari 1.5 ms maka posisi mendekati 0o dan bila

kita beirkan pulsa lebih dari 1.5 ms maka posisi mendekati 180o

Motor servo akan bekerja secara baik jika pada bagian pin kontrolnya

diberikan sinyal PWM dengan frekuensi 50 Hz. Dimana pada saat sinyal dengan

frekuensi 50 Hz tersebut pada kondisi Ton duty cycle 1.5 ms, maka rotor dari

motor akan berhenti tepat di tengah-tengah (sudut 0

.

o

Pada saat Ton duty cycle dari sinyal yang diberikan kurang dari 1.5 ms,

maka rotor akan berputar ke berlawanan arah jarum jam (Counter Clock Wise,

/ netral).


CCW) dengan membentuk sudut yang besarnya linier terhadap besarnya Ton duty

cycle, dan akan bertahan di posisi tersebut.

Dan sebaliknya, jika Ton duty cycle dari sinyal yang diberikan lebih dari

1.5 ms, maka rotor akan berputar searah jarum jam (Clock Wise, CW) dengan

membentuk sudut yang linier pula terhdap besarnya ton duty cyc, dan bertahan

diposisi tersebut.

2.11 Motor Stepper

Motor stepper adalah perangkat elektromekanis yang bekerja dengan mengubah

pulsaelektronis menjadi gerakan mekanis diskrit. Motor stepper bergerak

berdasarkan urutan pulsayang diberikan kepada motor. Karena itu, untuk

menggerakkan motor stepper diperlukanpengendali motor stepper yang

membangkitkan pulsa-pulsa periodik.

Pada dasarnya ada 3 jenis motor stepper yaitu :

1. Motor stepper tipe Variable reluctance (VR)

Motor stepper jenis ini telah lama ada dan merupakan jenis motor yang secara

struktural paling mudah untuk dipahami. Motor ini terdiri atas sebuah rotor besi

lunak dengan beberapa gerigi dan sebuah lilitan stator. Ketika lilitan stator diberi

energi dengan arus DC, kutub-kutubnya menjadi termagnetasi. Perputaran terjadi

ketika gigi-gigi rotor tertarik oleh kutub-kutub stator.

Gambar 2.14Penampang melintang dari motor stepper tipe variable reluctance

(VR)

2. Motor stepper tipe Permanent Magnet (PM)

Motor stepper jenis ini memiliki rotor yang berbentuk seperti kaleng bundar

(tincan) yang terdiri atas lapisan magnet permanen yang diselang-seling dengan

kutubyang berlawanan . Dengan adanya magnet permanen,makaintensitas fluks


magnet dalam motor ini akan meningkat sehingga dapatmenghasilkan torsi yang

lebih besar. Motor jenis ini biasanya memiliki resolusilangkah (step) yang rendah

yaitu antara 7,50 hingga 150 per langkah atau 48 hingga24 langkah setiap

putarannya. Berikut ini adalah ilustrasi sederhana dari motorstepper tipe

permanent magnet:

3. Motor stepper tipe Hybrid (HB)

Motor stepper tipe hibrid memiliki struktur yang merupakan kombinasi dari

keduatipe motor stepper sebelumnya.

Motor stepper tipe hibrid memiliki gigi-gigi seperti pada motor tipe VR dan juga

memiliki magnet permanen yang tersusun secara aksial pada batang porosnya

seperti motor tipe PM. Motor tipe ini paling banyak digunkan dalam berbagai

aplikasi karena kinerja lebih baik. Motor tipe hibrid dapat menghasilkan resolusi

langkah yang tinggi yaitu antara 3,60 hingga0,90 per langkah atau 100-400

langkah setiap putarannya. Berikut ini adalahpenampang melintang dari motor

stepper tipe hibrid:

Berdasarkan metode perancangan rangkain pengendalinya, motor stepper dapat

dibagimenjadi jenis unipolar dan bipolar. Rangkaian pengendali motor stepper

unipolar lebih mudahdirancang karena hanya memerlukan satu switch / transistor

setiap lilitannya. Untukmenjalankan dan menghentikan motor ini cukup dengan

menerapkan pulsa digital yanghanya terdiri atas tegangan positif dan nol (ground)

pada salah satu terminal lilitan (wound)motor sementara terminal lainnya dicatu

dengan tegangan positif konstan (VM) pada bagiantengah (center tap) dari lilitan.

Untuk motor stepper dengan lilitan bipolar, diperlukan sinyal pulsa yang

berubah-ubah dari positif ke negatif dan sebaliknya. Jadi pada setiap terminal

lilitan (A & B) harus dihubungkan dengan sinyal yang mengayun dari positif ke

negatif dan sebaliknya.

Gambar 2.15Motor Stepper


BAB 3

PERANCANGAN SISTEM

3.1 Diagram Blok Sistem

Adapun diagram blok dari sistem yang dirancang adalah seperti yang

diperlihatkan pada gambar 3.1 berikut ini :

Sensor Kelembaban Tanah (Soil moisture Sensor)

Driver Motor Stepper

Motor Stepper

Motor Servo

Driver Relay Relay Pompa

Driver Kipas

LCD

ATMEGA 8535

Kipas

Gambar 3.1. Diagram Blok Sistem

Gambar diatas merupakan gambar diagram blok dari seluruh sistem yang akan

dirancang. Dari gambar diatas dapat dijelaskan bahwa setelah sistem diaktifkan

maka dilakukan setpoint kelembaban sesuai dengan yang dibutuhkan oleh

tanaman cabai pada rumah kaca, Setelah selesai maka mikrokontroler akan

menyimpan data hasil set point yang telah ditentukan, serta sensor kelembaban

akan langsung bekerja mendeteksi kelembaban pada lingkungan sekitar. Hasil

dari pembacaan sensor tersebut akan diolah oleh mikrokontroler dan langsung

ditampilkan di LCD.

Setpoint yang diatur dalam rangkaian ini adalah 60% - 80 % yaitu

kelembaban yang dibutuhkan tanaman cabai tumbuh optimal. Apabila yang

dideteksi sensor kelembaban melebihi set point kelembaban yaitu > 80%, maka


mikrokontroler akan memberikan perintah untuk menghidupkan kipas. Setelah

kelembaban dalam rumah kaca sudah kembali ke keadaan normal maka secara

otomatis kipas akan berhenti dengan sendirinya. Ketika kelembaban yang

dideteksi sensor < 60% maka mikrokontroler akan memberikan perintah

menghidupkan motor stepper dan motor servo dan relay dalam keadaan NC

(Normaly close) sehingga pompa akan hidup untuk menyiram tanaman.

3.2 Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535

Rangkaian sistem minimum mikrokontroler ATMEGA 8535 dapat dilihat pada

gambar 3.2 di bawah ini :

Gambar 3.2 Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535

Rangkaian ini berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh system yang

ada.Komponen utama dari rangkaian ini adalah IC Mikrokontroler

ATMega8535.Semua program diisikan pada memori dari IC ini sehingga

rangkaian dapat berjalan sesuai dengan yang dikehendaki. Pin 12 dan 13


dihubungkan ke XTAL 4 MHz. XTAL ini akan mempengaruhi kecepatan

mikrokontroler ATMega8535 dalam mengeksekusi setiap perintah dalam

program.

3.3 Rangkaian Motor Stepper

Motor stepper adalah perangkat elektromekanis yang bekerja dengan mengubah

pulsa elektronis menjadi gerakan mekanis diskrit. Pada rangkaian ini rangkaian

motor stepper berfungsi untuk menggerakkan pompa maju dan mundur.

Gambar 3.3 Rangkaian Motor Stepper

3.4 Rangkaian Motor Servo

Motor servo adalah perangkat elektromekanis yang bekerja dengan mengubah

pulsaelektronis menjadi gerakan mekanis diskrit. Pada rangkaian ini motor servo

berfungsi untuk menggerakkan pompa air ketika bergerak kesamping kiri dan

kanan alat.

Gambar 3.4Motor Servo

3.5 Rangkaian LCD (Liquid Crystal Display)


Pada alat ini, display yang digunakan adalah LCD (Liquid Crystal Display) 16 x 2

cm. Untuk blok ini tidak ada komponen tambahan karena mikrokontroler dapat

memberi data langsung ke LCD, pada LCD Hitachi - M1632 sudah terdapat driver

untuk mengubah data ASCII output mikrokontroler menjadi tampilan karakter.

Gambar 3.4 berikut merupakan gambar rangkaian LCD yang dihubungkan ke

mikrokontroler.

Gambar 3.5Rangkaian LCD

Rangkaian ini terhubung ke PC1, PC2, PC3, PC4, PC5,PC6, PC7, yang

merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, sebagai pengiriman data

secara serial. Sehingga nilai yang akan tampil pada LCD display akan dapat

dikendalikan oleh Mikrokontroller ATMega8535.

3.6 Rangkaian Sensor Kelembaban Tanah ( Soil Moisture Sensor)

Pada alat ini, sensor yang digunakan adalah sensor kelembaban tanah yang

berfungsi untuk mendeteksi nilai kelembaban pada tanaman cabai. Gambar 3.6

Berikut merupakan gambar rangkaian sensor kelembaban tanah yang

dihubungkan pada mikrokontroler

Gambar 3.6Rangkaian Skema Sensor kelembaban Tanah

Dari gambar diatas dapat dijelaskan bahwa pin 2 terhubung ke mikrokontroler

yang berfungsi untuk mengirikan data hasil pengukuran dari sensor ke


mikrokontroler. Dalam mikrokontoler tersebut data akan diolah dan kemudian di

tampilkan pada LCD.

3.7 Rangkaian Power Suplay

Rangkaian ini berfungsi untuk mensupplay tegangan ke seluruh rangkaian yang

ada.. Rangkaian power supplay dapat ditunjukkan pada gambar 3.6 seperti

dibawah ini.

Gambar 3.7Rangkaian PowerSuplay

Trafo CT merupakan trafo stepdown yang berfungsi untuk menurunkan tegangan

dari 220 volt AC menjadi 12 volt AC. Kemudian 12 volt AC akan disearahkan

dengan menggunakan dioda, selanjutnya 12 volt DC akan diratakan oleh

kapasitor 2220μF. Regulator tegangan 5 volt (LM7805CT) digunakan agar

keluaran yang dihasilkan tetap 5 volt walaupun terjadi perubahan pada tegangan

masukannya.

3.8 Rangkaian Pompa

Pompa dalam rangkaian ini berfungsi untuk menyiram tanah ketika

kelembabannya kurang dari nilai kelembaban yang diinginkan yaitu 60%. Pompa

terhubung dengan relay , dimana ketika pompa bekerja , relayakan Normaly

Close. Pompa akan berhenti menyiram ketika kelembaban yang dideteksi oleh

sensor 60%.


Gambar 3.8Rangkaian Pompa

3.9 Rangkaian Kipas

Kipas dalam rangkaian ini berfungsi untuk menormalkan kembali

kelembaban tanah dengan cara mengeringkan tanah.

Gambar 3.9 Rangkaian Kipas

3.10 Rangkaian Lengkap

Berdasarkan uraian-uraian yang telah diterangkan pada bagian sebelumnya, maka

dibuat rangkaian lengkap dari peralatan. Adapun rangkaian lengkap dari

perancangan sistem ini dapat dilihat pada gambar 3.10 berikut ini:

Gambar 3.10Rangkaian Lengkap


3.11 Diagram Alir

Start

Inisiasi

Motor Stepper

Kembali ke 0

Read RH

Tanah

Proses Data

IF RH Tanah < 60%

Pompa Hidup

Motor SerVo Hidup

Motor Stepper

Mati

Motor servo Mati

Kipas Mati

Motor Stepper Hidup

Pompa Mati

IF RH Tanah >60%

IF RH Tanah < 80%

ya

Tidakya

Tidak

IF RH Tanah > 80% Kipas Hidup

Start

ya

Tidak

Gambar 3.11Diagram alir sistem


BAB 4

PENGUJIAN ALAT DAN PROGRAM

4.1 Pengujian Rangkaian LCD (Liquid Crystal Display)

Rangkaian LCD dihubungkan ke PC1, PC2, PC3, PC4, PC5,PC6, PC7, yang

merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, sebagai pengiriman data

secara serial. Sehingga nilai yang akan tampil pada LCD display akan dapat

dikendalikan oleh Mikrokontroller ATMega8535. Pada bagian ini,

mikrokontroler dapat memberi data langsung ke LCD. Pada LCD Hitachi -

M1632 sudah terdapat driver untuk mengubah data ASCII output mikrokontroler

menjadi tampilan karakter. Pengujian rangkaian LCD dilakukan dengan

memberikan program pada mikrokontroller untuk menampilkan karakter pada

display LCD. Programnya adalah sebagai berikut :

#include <LiquidCrystal.h> LiquidCrystal lcd(23, 21, 20, 19, 18, 17); void setup() { pinMode(22,OUTPUT); digitalWrite(22,LOW); pinMode(16,OUTPUT); digitalWrite(16,HIGH); lcd.begin(16, 22); lcd.print("Tiarlin"); } void loop() { } Jika program diatas di jalankan maka dilayar LCD akan tampil kata “Tiarlin”.

Hal ini menunjukkan bahwa minimum system dan LCD dapat berjalan dengan

baik. Untuk tampilan pengujian LCD dapat dilihat pada gambar 4.1

Gambar 4.1Tampilan pada LCD

4.2 Pengujian Motor Servo


Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah motor servo bekerja. Pengujian

ini dilakukan dengan cara memasukkan program ke mikrokontroler melalui

downloader. Berikut adalah program untuk menghidupkan motor servo.

#include <Servo.h> Servo myservo; int pos; void setup() { myservo.attach(14); } void loop() { for (pos = 0; pos <= 180; pos += 1) { myservo.write(pos); delay(15); } for (pos = 180; pos >= 0; pos -= 1) { myservo.write(pos); delay(15); } Pada pengujian ini pada baris ke-8 dan ke-10 program motor servo akan hidup dengan posisi dari 00 sampai 1800

4.3 Pengujian Rangkaian Motor Stepper

dengan waktu delay dengan waktu delay 15 ms setiap putaran. Motor Servo yang dipakai dihubungkan pada pin 14 mikrokontroller.

Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah motor stepper bekerja.

Pengujian ini dilakukan dengan cara memasukkan program ke mikrokontroler

melalui downloader. Berikut program untuk menghidupkan motor stepper.

const int stepPin = 4; const int dirPin = 3; const int en = 2; void setup() { pinMode(stepPin,OUTPUT); pinMode(dirPin,OUTPUT); pinMode(en,OUTPUT); } void loop{ digitalWrite(en,LOW); digitalWrite(dirPin,LOW); for(x = 0; x < 12000; x++) { digitalWrite(stepPin,HIGH); delayMicroseconds(100); digitalWrite(stepPin,LOW); delayMicroseconds(300); } digitalWrite(dirPin,HIGH); for(x = 0; x < 12000; x++) {


digitalWrite(stepPin,HIGH); delayMicroseconds(100); digitalWrite(stepPin,LOW); delayMicroseconds(300); } Pada programdiatas pada baris ke -14 dan ke -19 program motor stepper akan bergerak sebanyak 12000 kali sepanjang x. Pin 4 dihubungkan sebagai steppin (bergerak), Pin 3 sebagai dir pin ( arah perputaran) 4.4 Pengujian Rangkaian sensor

Sensor Kelembaban tanah adalah sebuah single chip multisensor untuk sensor

kelembaban yang telah terkalibrasi sempurna sehingga bentuk keluaran sudah

dalam bentuk digital. Pada pengujian bagian ini , sensor kelembaban

dihubungkan dengan sistem minimum agar dapat dilihat pada LCD hasil

pengukuran dari sensor kelembaban. Jika sistem dijalankan maka sensor akan

bekerja mendeteksi lingkungan sekitar, sensor akan mendeteksi kelembaban dari

rumah kaca. Kemudian hasil dari pengukuran sensor akan di tampilkan pada

layar LCD. Untuk tampilan hasil pengukuran sensor pada LCD dapat dilihat pada

gambar 4.3.

Gambar 4.2 Tampilan pada LCD Pengujian Rangkaian Sensor Kelembaban

Pada gambar diatas tegangan yang ditunjukkan adalah 4,99 V yang berarti

tegangan maksimum sensor bekerja 5V. Sensor kelembaban tanah bekerja dengan

metode konduktivitas. Jika semakin banyak air maka resistansi kecil sehinggga

mudah untuk mengahantarkan listrik , begitupula sebaliknya ketika air semakin

sedikit maka resistansinya besar dan sulit menghantarkan arus listrik.Berikut

adalah listing program untuk pengujian sensor kelembaban.

#include <LiquidCrystal.h> LiquidCrystal lcd(23, 21, 20, 19, 18, 17); void setup() { lcd.begin(16,2); pinMode(22,OUTPUT);


digitalWrite(22,LOW); pinMode(16,OUTPUT); digitalWrite(16,HIGH); } void loop() { int sensorValue = analogRead(A1); float volt = sensorValue*0.004887; lcd.setCursor(0,0); lcd.print("Volt = "); lcd.print(volt); delay(1000); } Pada program diatas baris ke-2 menjelaskan bahwa LCD dihubungkan ke pin 23, 21, 20, 19, 18, 17. 4.5 Pengujian Kipas

Pengujian pada rangkaian ini berfungsi untuk mengontrol kelembaban pada

rumah kaca. Pengujian ini dilakukan dengan cara memasukkan program ke

mikrokontroler melalui downloader.

Pada pengujian ini kipas akan hidup jika kelembaban sudah melebihi dari

kelembaban setpoint yang telah ditentukan sebelumnya Berikut adalah listing

program untuk pengujian kipas.

void setup() { pinMode(13, OUTPUT); } void loop() { digitalWrite(13, HIGH); delay(1000); digitalWrite(13, LOW); delay(1000); }

4.6 Pengujian Pompa

Pengujian pada rangkaian ini berfungsi untuk mengontrol kelembaban pada rumah

kaca. Pengujian ini dilakukan dengan cara memasukkan program ke

mikrokontroler melalui downloader. Pada pengujian ini pompa akan hidup jika

nilai kelembaban dibawah dari setpoint yang telah ditentukan sebelumnya Berikut

adalah listing program untuk pengujian pompa.

void setup() {


pinMode(15, OUTPUT); } void loop() { digitalWrite(15, HIGH); delay(1000); digitalWrite(15, LOW); delay(1000 } 4.7 Pengujian Alat Secara Keseluruhan

Pengujian ini dilakukan bertujuan agar dapat diketahui bagaimana alat bekerja

dengan baik dalam pengontrolan suhu dan kelembaban. Prinsip kerja dari alat ini

adalah sistem minimum dihubungkan ke sumber tegangan PLN dengan

menggunakan adaptor, setelah system diaktifkan maka dilakukan setpoint

kelembaban sesuai dengan yang dibutuhkan oleh tanaman pada rumah kaca,

Setelah selesai maka mikrokontroler akan menyimpan data hasil set point yang

telah ditentukan, serta sensor kelembaban tanah akan langsung bekerja

mendeteksi kelembanan pada lingkungan sekitar. Hasil dari pembacaan sensor

tersebut akan diolah oleh mikrokontroler dan langsung ditampilkan di LCD.

Hasil pengujian alat ini akan ditampilkan pada tabel 4.1 berikut ini:

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Alat Secara keseluruhan

No Nilai Kelembaban

Tanah (RH)

Kipas Pompa Motor

Stepper

Motor

Servo

1. 100% Hidup Mati Mati Mati

2. 97 % Hidup Mati Mati Mati

3 60 % Mati Mati Mati Mati

4 70 % Mati Mati Mati Mati

5 15 % Mati Hidup Hidup Hidup

6 33 % Mati Hidup Hidup Hidup

Dari pengujian diatas disimpulkan bahwa, apabila hasil pengukuran

kelembaban melebihi dari 80 % yang telah ditentukan sebelumnya, maka system

akan melakukan pengontrolan dengan menghidupkan kipas. Dan apabila hasil


pengukuran dibawah 60% , maka sistem akan melakukan pengontrolan dengan

menghidupkan pompa air untuk menyiram tanah.

Gambar 4.3 Hasil pengujian ketika RH diatas setpointditampilkan di LCD

Pada gambar diatas kelembaban yang terbaca adalah sebesar 100 % , nilai ini

menunjukkan bahwakelembaban yang di set melebihi (> 80%) sehinggga

Pada keadaan tersebut pompa hidup.

Gambar 4.4 Hasil pengujian ketika RH dibawah setpoint ditampilkan pada LCD

Pada gambar diatas kelembaban yang terbaca adalah 5%. Nilai ini menunjukkan

pada setpoin yang telah ditentukan tidak memenuhi syarat (< 60%) sehingga

pada keadaan ini pompa akan bekerja dan kipas dalam keadaan mati.


BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil perancangan alat hingga pengujian dan pembahasan sistem maka

penulis dapat menarik kesimpulan, antara lain :

1. Telah berhasil dirancang sebuah alat yang dapat mengatur kelembaban

tanah pada budidaya tanaman cabai dalam ruang tertutup.

2. Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan, pada alat ini di set dan

kelembaban 60 % -80 %RH, jika hasil pengukuran melebihi dari

setpoint> 80% maka kipas akan hidup dan pompa dalam keadaan mati,

sedangkan ketika hasil pengukuran < 60% maka kipas akan mati dan

pompa akan hidup untuk menyiram tanaman.

5.2 Saran

Setelah melakukan penelitian, diperoleh beberapa hal yang dapat dijadikan

saran untuk dilakukan penelitian lebih lanjut yaitu :

1. Untuk pengembangan lebih lanjut, perlunya dilakukan penambahan

parameter dan sensor pada alat ini.

2. Untuk pengembangan lebih lanjut, perlu dibuat alat yang lebih besar

sesuai dengan rumah kaca yang sesungguhnya.


DAFTAR PUSTAKA

Haidar, Muhammad. 2014. Rancang Bangun Alat Pengendali Kelembaban Tanah

Buah Tin menggunakan Mikrokontroler AVR. Diploma III. Politeknik Negeri

Sriwijaya. Palembang .

Harpenas, Asep & R. Dermawan. 2010. Budidaya Cabai Unggul. Penebar

Swadaya. Jakarta.

Nasrullah, Emir dkk. 2012. Rancang Bangun Sistem Penyiraman Tanaman Secara

Otomatis Menggunakan Sensor Suhu LM35 Berbasis Mikrokontroler

ATMega8535 ( http://jurnal.fp.unila.ac.id diakses pada tanggal 8 April 2018)

Juniardy, Viktorianus Ryan dkk. 2014. Prototype Alat Penyemprot Air Otomatis

Pada Kebun Pembibitan Sawit Berbasis Sensor Kelembaban dan Mikrokontroler (

jurnal.untan.ac.id/index.php/jcskommipa diakses tanggal 8 April 2018)

Widodo, Ira Niken. 2013. Prototype Alat Pengontrol dan Monitoring Suhu Serrta

Kelembaban Pada Ruang Budidaya Jamur Tiram. Diploma III. Politeknik Negeri

Sriwijaya. Palembang


LAMPIRAN Lampiran 1. Listing Program dariSeluruhSistem

// defines pins numbers // Perintah constintstepPin = 4; // Pin masukan jenis karakter untuk motor pada pin 4 constintdirPin = 3; //Pin keluaran arah perputaran motor pin 3 constinten = 2; // Pin masukan eneble di pin 2 unsigned long previousMillis = 0; // Waktu tunda menggunakan milli sekon const long interval = 1000; // perputaran motor setelah 1000 milli sekon long x; // Jaraktempuh Motor stepper intpos = 0; // Posisi di 0 int set = 60; // Pengaturan posisi di 60int sensor; // Pengenalan Sensor

0

floatrh; // Karakter Sensor “rh” intsiram; // Perintah siram intkipas = 13; // Pin yang digunakan untuk kipas pin13 floatrata_rata; // Hasil Pengukuran bernama “rata-rata” #define pump 15 // Pin pompa pin 15 bool setting = 0; // Setting awal 0 int counter = 50; // Setting perhitungan intset_nol; // Kembali ke pengaturan awal #include <Servo.h> // Pengaturan motor servo Servo myservo; // Nama pengenalan motor servo #include <LiquidCrystal.h> // Pengenalan LCD 16x2 cm LiquidCrystallcd(23, 21, 20, 19, 18, 17); //pin yang digunakan 23,21,20,19,18,17 void setup() { // Perintah set pengulangan

myservo.attach(14); // Servo yang digunakan pin 14

lcd.begin(16,2); // Memulai penampilan ke LCD pinMode(22,OUTPUT); // Pengenalan pin perintah keluaran pinMode(pump,OUTPUT); // Perintah keluaran pompa pinMode(kipas,OUTPUT); // Perintah keluaran kipas digitalWrite(22,LOW); // Pin 22 mati pinMode(16,OUTPUT); // Pin 16 sebagai keluaran digitalWrite(16,HIGH); // Pin 16 off


pinMode(stepPin,OUTPUT); // Perintah keluaran motor Stepper pinMode(dirPin,OUTPUT); // Arahperputaran motor stepper pinMode(A7,INPUT); // Pin A7 sebagai masukan pinMode(en,OUTPUT); // Eneble keluaran digitalWrite(A7,HIGH); // A7 / Pin mikro menyala atau aktif lcd.clear(); // LCD dibersihkan lcd.setCursor(0,0); // Posisi karakter pada baris 0 dan kolom 0 lcd.print("set Nol"); // Keluaran pada LCD “set Nol” lcd.setCursor(0,1); // Posisi karakter pada baris 0 dan kolom 1 lcd.print("booting"); // Keluaran pada LCD “booting” set_nol = digitalRead(A7); // Pembacaan sensor dari A7 digitalWrite(dirPin,HIGH); // Arah Stepper menyala digitalWrite(en,LOW); //Eneble mati while (set_nol!=0){ // Posisi set LCD = 0 digitalWrite(stepPin,HIGH); // Perintah keluaran stepper menyala delayMicroseconds(100); // Waktu tunda 100 milli sekon digitalWrite(stepPin,LOW); // Perintah stepper mati delayMicroseconds(500); // Waktu tunda mati 500 milli sekon set_nol = digitalRead(A7); // Pembacaan sensor di analog 7 } digitalWrite(en,HIGH); // Perintah keluaran enablestepper menyala delay(1000); // waktu tunda 1000 milli sekon digitalWrite(en,LOW); // Perintah keluaran eneble mati digitalWrite(dirPin,LOW); // Perintah keluaran perputaran motor mati for(x = 0; x < 20; x++) { // Mulai dari x=0 sampai x<20 digitalWrite(stepPin,HIGH); // Motor stepper hidup delayMicroseconds(500); // Waktu tunda 500 milli sekon digitalWrite(stepPin,LOW); // Motor stepper mati delayMicroseconds(1000); // Waktu tunda 1000 milli sekon }


lcd.clear(); // Bersihkan layar LCD myservo.write(25); // Motor servo pada pin 25 } void loop() { // Perintah pengulangan unsigned long currentMillis = millis(); // dalamwaktumillisekon if (currentMillis - previousMillis>= interval) { // jika waktu sebelum – waktu sesudah >= interval waktu sesudah = waktu sebelumnya previousMillis = currentMillis; // Pengenalan sensor _sensor(); }

if (rata_rata< set){ // Jika kelembaban lebih kecil daripada set

siram = 1; // Siram hidup digitalWrite(pump,HIGH); // Pompa hidup // lcd.setCursor(8,1); // Karakter pada kolom 8 baris 1 // lcd.print("J"); // Keluaran “J” } else if (rata_rata> set+20){ // Jika kelembaban lebih dari 80 siram = 0; // Siram mati digitalWrite(kipas,HIGH); // Kipas hidup digitalWrite(en,HIGH); // Eneble hidup digitalWrite(pump,LOW); // Pompa mati // lcd.setCursor(8,1); // Karakter berada pada kolom 8 baris 1 // lcd.print("B"); // Keluaran “B” myservo.write(25); // Motor servo pada pin 25 } if (rata_rata< set+20){ // Jika kelembaban lebih kecil dari 80 digitalWrite(kipas,LOW); // Kipas mati } if (siram == 0){ // Jika siram berkelanjutan mati digitalWrite(en,LOW); // Eneble mati digitalWrite(dirPin,LOW); // Arah putar mati for(x = 0; x < 12000; x++) { // Untuk x<12000, x=0 pos = x/1000; // Posisi x/1000 if (pos%2==0){myservo.write(0);} // Posisidari 2% dariposisi yang telah di set else {myservo.write(50);} // motor servo di posisikan 50digitalWrite(stepPin,HIGH); // Motor servo dalam posisi menyala

0

delayMicroseconds(100); // Waktutunda 100 millisekon digitalWrite(stepPin,LOW); // Arah perputaran motor mati delayMicroseconds(300); // Waktu tunda 300 milli sekon }


digitalWrite(dirPin,HIGH); // Arah perputaran motor hidup for(x = 0; x < 12000; x++) { // Ketika x< 1200 x =0, pos = x/1000; // Posisi = x/1000 if (pos%2==0){myservo.write(0);} // Posisi 2 % dari set else {myservo.write(50);} // Motor servo di 50digitalWrite(stepPin,HIGH); // Motor stepper hidup

0

delayMicroseconds(100); // Waktu tunda 100 milli sekon digitalWrite(stepPin,LOW); // Motor stepper mati delayMicroseconds(300); // Waktu tunda 300 milli sekon } _sensor(); // Sensor lcd.clear(); // Membersihkan LCD } } void _sensor(){ // Perintah pembacaan ulang sensor sensor = analogRead(A1) // Pembacaan dari analog 1 rh = sensor * 0.004887; // Kelembaban = hasil baca sensor x 0,0048 rata_rata = rh; // kelembaban dibaca rh rata_rata =197-((rata_rata)*40); // kelembaban = 197 – (kelembaban x 40) if (rata_rata< 0){rata_rata =0;} // Jika kelembaban < 0 , kelembaban =0 else if (rata_rata> 100){rata_rata =100;} // jika kelembaban lebih dari

100 , kelembaban = 100 lcd.setCursor(0,0); // Tampilan di LCD pada baris 0 kolom 0 lcd.print("avarage RH set"); // tampilan pada LCD “average RH set” lcd.setCursor(0,1); // Tampilan pada LCD pada baris 0 kolom 1 lcd.print(rata_rata,0); // Tampilan “rata_rata “ untuk kelembaban 0 lcd.print("% "); // Satuan kelembaban lcd.setCursor(13,1); // tampilan pada LCD pada kolom 13 baris 1 lcd.print(set); // Tampilanpada LCD “set” }


Lampiran 6. GambarAlatSecaraKeseluruhan


rancang bangun alat pengaturan kelembaban …

Documents