rancang bangun penyiraman dan monitoring tanaman …

LAPORAN TUGAS AKHIR

RANCANG BANGUN PENYIRAMAN DAN MONITORING

TANAMAN OTOMATIS BERBASIS IoT (Internet of Things)

Diajukan Oleh :

CHRISTIAN FRANSISCUS NAINGGOLAN

NIM : 1605041049

ESTER HOTMA PAIDO SIHOMBING

NIM : 1605042025

ILHAM PUTRA PERDANA

NIM : 1605041055

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI MEDAN

MEDAN

2019

i

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat dan rahmat-Nya sehingga

penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “Rancang Bangun

Penyiraman dan Monitoring Tanaman Otomatis Besbasis IoT (Internet of

Things)”.

Laporan ini disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan Pendidikan

Program Diploma 3 Program Studi Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektro

Politeknik Negeri Medan.

Penyusunan tugas akhir ini memiliki banyak kendala, namun berkat bantuan

dan bimbingan dari berbagai pihak, maka tugas akhir ini dapat diselesaikan

dengan baik. Oleh karena itu, ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya

disampaikan kepada:

1. M. Syahruddin,S.T.,M.T. selaku Direktur Politeknik Negeri Medan.

2. Nobert Sitorus,S.T.,M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik

Negeri Medan.

3. Meidi Wani Lestari,S.T.,M.T. selaku Kepala Program Studi Teknik

Elektronika Politeknik Negeri Medan.

4. Ahmad Hidayat,S.T.,M.T. selaku Dosen Pembimbing bagi penulis

5. Drs.Ansharuddin,S.ST.,M.T. selaku Dosen Pembinbing bagi Penulis

6. Angelia Maharani Purba,S.T.,M.T. selaku Dosen Pembimbing bagi

penulis.

7. Yuvina,S.T,.M.T. selaku Kepala Laboratorium Program Studi Teknik

Elektronika Politeknik Negeri Medan.

8. Henry Hasian Lumbantoruan,S.T,.M.T. Selaku Ketua sidang Tugas Akhir.

9. Ir.Akhiruddin selaku Ketua Penguji Tugas Akhir.

10. Herri Trisna Frianto,S.T.,M.T. selaku Anggota Penguji Tugas Akhir

11. Seluruh staff Pengajar dan Pegawai Politeknik Negeri Medan yang telah

banyak membantu Penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini yang tidak

bisa penulis sebutkan satu persatu.

12. Kepada orangtua tercinta yang selalu memberikan semangat dan dukungan

ii

yang baik melalui doa dan materi hingga penulisan tugas akhir ini selesai.

13. Teman-temansemester 6 Program Studi Elektronika khususnya EK–6B.

14. Rekan-rekan lainnyabaik dari lingkungan kampus maupun diluar

kampus yang sudah banyak memberi bantuan pemikiran, semangat dan

Doa.

Penulis menyadari bahwa Laporan Tugas Akhir masih jauh dari sempurna. Untuk

itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun. Penulis

berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi siapapun yang membacanya

terutama penulis.

Medan, Agustus 2019

Penulis

iii

DAFTAR ISI

Halaman

LEMBAR PENGESAHAN ......................................................................... i

KATA PENGANTAR ................................................................................. iv

DAFTAR ISI ............................................................................................... vi

DAFTAR GAMBAR ................................................................................... ix

DAFTAR TABEL ....................................................................................... xi

ABSTRAK ................................................................................................... xii

BAB 1 .......................................................................................................... 1

PENDAHULUAN ....................................................................................... 1

1.1. Latar Belakang ....................................................................................... 1

1.2. Rumusan Masalah .................................................................................. 2

1.3. Batasan Masalah .................................................................................... 2

1.4. Tujuan Tugas Akhir ............................................................................... 3

1.5. Manfaat Tugas Akhir ............................................................................. 3

1.6. Sistematika Laporan ............................................................................... 3

BAB 2 .......................................................................................................... 5

TINJAUAN PUSTAKA .............................................................................. 5

2.1. Kajian Pustaka ....................................................................................... 5

2.2. Dasar Teori ............................................................................................ 5

2.2.1. Arduino UNO R3 .......................................................................... 5

2.2.2. NodeMCU .................................................................................... 8

2.2.3. Soil Moisture ................................................................................ 10

2.2.4. Driver Motor ................................................................................. 11

2.2.5. Power Supply ................................................................................ 14

2.2.6. Water Pump DC ............................................................................ 17

iv

2.2.7. Floating Switch ............................................................................. 19

2.2.8. Sensor DHT22 .............................................................................. 20

2.2.9. Motor Stepper ............................................................................... 22

2.2.10. Limit Switch ............................................................................ 27

BAB 3 .......................................................................................................... 29

METODE .................................................................................................... 29

3.1. Spesifikasi Alat ...................................................................................... 29

3.2. Perancangan Diagram Blok .................................................................... 29

3.3. Perangkat Keras ..................................................................................... 32

3.4. Perangkat Lunak .................................................................................... 32

3.5. Perancangan Hardware ........................................................................... 33

3.6. Perancangan dan Pembuatan Software ................................................... 34

3.6.1. Flowchart Sistem .......................................................................... 34

BAB 4 .......................................................................................................... 37

HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................................... 37

4.1. Pengujian Power Supply ........................................................................ 37

4.2. Pengujian Sensor suhu dan Soil Moisture ............................................... 38

4.3. Pengujian Tampilan Web ....................................................................... 40

4.4. Pengujian Program ................................................................................. 40

4.4.1. Program Library Blynk pada Arduino ........................................... 40

4.4.2. Program InisialisasiPin Komponen ............................................... 40

4.4.3. Program Inisialisasi Input/Output(I/O) .......................................... 42

4.4.4. Program untuk Kondisi Berulang(Looping)................................... 43

BAB 5 .......................................................................................................... 44

PENUTUP .................................................................................................... 44

v

5.1. Kesimpulan ............................................................................................ 44

5.2. Saran ...................................................................................................... 44

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 45

LAMPIRAN

vi

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2. 1 Modul Arduino UNO R3 .......................................................... 6

Gambar 2. 2 Rangkian Arduino UNO R3 ...................................................... 7

Gambar 2. 3 Modul NodeMCU .................................................................... 9

Gambar 2. 4 Rangkaian NodeMCU ............................................................... 9

Gambar 2. 5 Soil Moisture ............................................................................ 11

Gambar 2. 6 Rangkaian Soil Moisture ........................................................... 11

Gambar 2. 7 L298N ...................................................................................... 12

Gambar 2. 8 Rangkaian L298N ..................................................................... 12

Gambar 2. 9 ULN2003.................................................................................. 13

Gambar 2. 10 Rangkaian ULN2003 .............................................................. 13

Gambar 2. 11 Power Supply 12 V 3 A .......................................................... 16

Gambar 2. 12 Rangkaian Power Supply ........................................................ 17

Gambar 2. 13 Water Pump DC 12 V ............................................................. 18

Gambar 2. 14 Rangkaian Water Pump .......................................................... 18

Gambar 2. 15 Floating Switch ....................................................................... 19

Gambar 2. 16 Rangakain Floating Switch ..................................................... 20

Gambar 2. 17 Sensor DHT22 ........................................................................ 21

Gambar 2. 18 Rangkaian Sensor DHT22 ....................................................... 21

Gambar 2. 19 Motor Stepper 12V DC ........................................................... 22

Gambar 2. 20 Rangkaian Motor Stepper 12V ................................................ 23

Gambar 2. 21 Motor Stepper Tipe Variable Reluctance (VR) ........................ 24

Gambar 2. 22 Motor Stepper Tipe Permanent Magnet (PM) .......................... 25

Gambar 2. 23 Motor Stepper Tipe Hibrid ...................................................... 25

Gambar 2. 24 Motorstepper dengan lilitan unipolar ....................................... 26

Gambar 2. 25 Motor Stepper Dengan Lilitan Bipolar .................................... 27

Gambar 2. 26 Limit Switch ........................................................................... 27

Gambar 2. 27 Rangkaian Limit Switch .......................................................... 28

Gambar 3. 1 Blok Diagram ......................................................................... 30

Gambar 3. 2 Skema Utama Sistem................................................................. 33

vii

Gambar 3. 3 Flowchart Sistem......................................................................... 35

Gambar 4. 1 Pengujian Power Supply ........................................................... 38

Gambar 4. 2 Pemasangan Sensor Kelembaban Tanah.................................... 39

Gambar 4. 3 Instalasi Pipa Penyiraman Air ................................................... 39

Gambar 4. 4 Tampilan Web .......................................................................... 40

Gambar 4. 5 Program Library pada Arduino ................................................. 40

Gambar 4. 6 Program Inisialisasi Komponen ................................................ 41

Gambar 4. 7 Program Inisialisasi Input/Output (I/O) ..................................... 41

Gambar 4. 8 Program Looping Sensor Suhu dan Tanah................................. 41

viii

DAFTAR TABEL

Tabel 3. 1 Spesifikasi alat ............................................................................. 29

Tabel 4. 1 Pengujian Konektivitas ................................................................. 38

Tabel 4. 2 Uji Sensor Dan Aktifasi Penyiraman. ........................................... 39

ix

ABSTRAK

Perkembangan teknologi Internet of Things (IoT) di era yang serba digital ini

sudah semakin maju. Hal tersebut terjadi karena di era modern ini hampir dari

semua perangkat elektronik sudah terkoneksi ke internet. Kebutuhan berupa alat

penyiraman tanaman otomatis di masyarakat mulai diperlukan mengingat

teknologi yang sudah semakin canggih. Tanaman merupakan makhluk hidup yang

memerlukan konsumsi air yang cukup, maka tanaman harus mendapatkan

penyiraman secara rutin. Melihat kondisi kesibukan orang yang berbeda-beda

melakukan penyiraman secara rutin mungkin sulit untuk dilakukan. Oleh karena

itu perlu dibuat alat penyiraman otomatis berbasis IoT. Sistem dari alat

penyiraman otomatis memanfaatkan NodeMCU yang sudah terintegrasi dengan

modul ESP8266. Alat ini bekerja pada saat mesin dihidupkan, mesin akan menuju

titik stand by dengan menuju ketitik limit switch terlebih dahulu. Di mode stand

by barulah sensor akan bekerja, pertama sekali mesin akan mengecek kondisi air

apakah sudah terisi atau masih kosong jika masih kosong mesin tidak akan

berjalan. ketika sudah terdapat air, sensor soil moisture mulai mengecek kondisi

tanah. jika kelembaban tanah tersebut kurang dari nilai minimum basah maka itu

menandakan bahwa tanah butuh air dan mesin akan berjalan ketitik dimana pot

yang memiliki tanah yang membutuhkan air tersebut. sebelum air diberikan,

mesin akan melihat kondisi air terlebih dahulu, bila air tidak mencapai titik

minimum maka mesin tidak akan berjalan. Setelah tanah sudah cukup basah,

mesin kembali ketitik stand by dan mulai mengecek air dan soil moisture lagi.

Kata kunci : sensor soil moisture, aurduino uno r3, nodemcu

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Perkembangan teknologi semakin maju dan memberikan banyak kemudahan

dalam penggunaan perangkat ataupun alat-alat yang berhubungan langsung

dengan kebutuhan hidup manusia. Oleh karena itu,tidak kalah pentingnya kita

mengikuti perkembangan dalam bidang teknologi elektronika baik yang bersifat

manual ataupun otomatis. Penyiraman tanaman merupakan suatu kegiatan yang

perlu diperhatikan dalam melakukan pemeliharaan tanaman, dikarenakan tanaman

memerlukan asupan air untuk melakukan fotosintesis dalam memperoleh

kebutuhannya untuk tumbuh dan berkembang.Kandungan air dalam tubuh

tumbuhan sangat bervariasi, yaitu mulai sekitar 90% untuk tanaman muda sampai

kurang dari 10% untuk padi-padian yang menua.Hal tersebut merupakan faktor

penting bagi pertumbuhan tanaman, karena air berpengaruh terhadap kelembaban

tanah. Tanpa air produktivitas suatu tanaman tidak akan maksimal. Pemilik

tanaman atau petani biasanya melakukan penyiraman secara manual dengan

memberikan air sesuai jadwal. Namun cara ini kurang efektif, karena

membutuhkan banyak waktu dan tenaga. Pemilik juga tidak bisa meninggalkan

tanaman dalam kurun waktu yang lama, karena tanaman dapat kekurangan air dan

menyebabkan kematian.

Kelembaban tanah juga salah satu faktor yang mempengaruhi pertumbuhan

tanaman.Salah satu faktor yang paling penting pada bidang pertanian adalah

kualitas lahan pertanian. Semakin bagus lahan pertanian maka hasil pertanian juga

akan semakin meningkat. Faktor paling penting yang mempengaruhi kualitas

lahan pertanian yaitu kelembaban tanah, kelembaban udara dan suhu udara

merupakan kondisi lingkungan yang dapat berpengaruh besar terhadap

pertumbuhan tanaman. Kehidupan unsur-unsur biologi yang ada terkandung

dalam tanah diantaranya inang, patogen, dan juga mikroorganisme lain yang

bermacam - macam, sangat dipengaruhi oleh faktor kelembaban tanah. Apabila

kelembaban tanah terlalu tinggi, hal ini dapat menggangu kesehatan tanaman.

2

Dengan kemajuan dan perkembangan teknologi sekarang ini penulis dapat

menemukan suatu sistem yang berbasis Intenet of things (IoT) yang berguna

untuk mempermudah dan mengoptimalkan aktivitas petani sehari-hari. Alat ini

dapat memonitoring kelembaban tanah, kelembaban udara dan suhu pada lahan

pertanian untuk mengetahui kualitas tanah yang dibutuhkan oleh petani saat

mengolah lahan mereka. Maka dari itu petani dapat menentukan tindakan untuk

meningkatkan kualitas dan juga kuantitas hasil pertanian dan juga untuk

meminimalisir kemungkinan kerusakan pada hasil pertanian yang disebabkan oleh

lahan pertanian kurang bagus karena tidak dilakukan monitoring secara terus

menerus untuk mengetahui kualitas tanah. Penggunaan alat tersebut dapat

dilakukan secara real time dan dapat di atur waktu monitoring melalui

mikrokontroler. Maka dari itu petani dapat memonitoring secara langsung dan

terjadwal bagaimana kondisi lahan pertanian mereka. Pembuatan alat ini

memanfaatkan Node MCU yang berfungsi sebagai pengendali sekaligus

transfering data ke web yg nantinya akan dimononitoring bisa juga melalui

Android yang digunakan sebagai koneksi untuk pengendali alat penyiram

tanaman tersebut. Pemilihan sistem IoT (internet of things) karena merupakan

sistem open source yang tidak berbayar. Oleh karena itu saya sebagai penulis

ingin membuat “Rancang Bangun Penyiraman dan Monitoring Tanaman

OtomatisBerbasis IoT ( Internet Of Things )”.

1.2. Rumusan Masalah

Perumusan masalah pada laporan ini menitik beratkan pada:

1. Bagaimana merancang penyiraman dan monitoring tanaman otomotis

berbasis IOT ?

2. Bagaimana membuat program agar dapat ditampilkan di web?

1.3. Batasan Masalah

Batasan masalah pada tugas akhir ini adalah :

1. Alat ini bekerja dengan mengukur kelembaban tanah dengan menggunakan

sensor soil moisture..

3

2. Alat ini menggunakan sensor limit switch sebagai pengatur posisi motor

untuk kembali ke posisi start.

3. Dalam cara pengiriman data menggunakan komunikasi serial yang akan

dikirim web.

4. Uji coba menggunakan tanaman padi

5. Pada tampilan database/web hanya menampilkan report dari masing-masing

sensor suhu,kelembaban sensor 1,sensor 2, dan sensor 3.

1.4. Tujuan Tugas Akhir

Tujuan dari pembuatan tugas akhir ini adalah :

1. Merancang alat penyiram dan monitoring tanaman berbasis IoT (internet of

thinks).

2. Mengetahui dan memahami cara kerja Arduino secara umum dan komponen

yang terdapat pada pembuatan tugas akhir ini.

3. Mengetahui dan memahami cara kerja NodeMCU secara umum dan

komponen yang terdapat pada pembuatan tugas akhir ini.

4. Sebagai syarat untuk menyelesaikan pendidikan di Politeknik Negeri Medan

1.5. Manfaat Tugas Akhir

Manfaat dari pembuatan Tugas Akhir ini adalah:

1. Menjadi innovasi baru dalam membantu pengguna baik itu petani, ibu rumah

tangga dan pengelola taman dalam melakukan penyiraman.

2. Mengontrol penggunnaan air dalam penyiraman tanaman.

3. Menghemat waktu dalam melakukan penyiraman tanaman.

1.6. Sistematika Laporan

Sistematika yang digunakan pada pembuatan laporan tugas akhir ini adalah

sebagai berikut:

BAB 1: PENDAHULUAN

Uraian tenang latar belakang,batasan masalah,tujuan,manfaat dan

sistematika laporan.

BAB 2 : TINJAUAN PUSTAKA

4

Berisikan perkembangan terkini tentang topik tugas akhir dan teori-teori

serta teknik yang digunakan dalam pembuatan proyek ini. Urain teori ini

juga perlu diketahui secara prinsip untuk mempermudah dalam

pemahaman sistem kerja dari semua rangkaian.

BAB 3 :METODE ALAT

Pada bab ini akan diuraikan langkah-langkah yang dilakukan untuk

merancang,dilengkapi dengan diagram alir,seperti: deskripsi alat,mulai

dari rancangan awal,bahan yang digunakan,langkah pengerjaan sampai

selesai alat tersebut,serta metode pengujian.

BAB 4 : HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab ini berisikan hasil dari pengujian rangkaian secara blok per blokdan

juga menganalisa sistem secara keseluruhan.

BAB 5 : PENUTUP

Bab ini merupakan laporan yang berisikan kesimpulan yangdidapatkan

dari pembahasan masalah dan saran-saran tentang cara pengoperasiannya

untuk penyempurnaan tugas akhir ini.

5

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Kajian Pustaka

Berdasarkan Tugas Akhir ini yang berjudul“Rancang Bangun Penyiraman

dan Monitoring Tanaman Otomatis Berbasis IoT ( Internet Of Things )”, terdapat

beberapa perancangan dari tugas akhir ini baik dari segi hardware maupun

perancangan software.

Ditinjau dari perancangan tugas akhir sebelumnya, alat sebelumnya dikontrol

secara manual dan alat sekarang dapat dikontrol secara otomatis dan alat ini juga

bisa dimonitoring melalui web. Sehingga kami membuat alat ini bisa decontrol

secara otomatis dan dimonitoring kapan saja.

2.2. Dasar Teori

2.2.1. Arduino UNO R3

Arduino Uno adalah papan mikrokontroler dengan Processor ATmega328P.

Arduino Uno memiliki 14 digital pin input / output (dimana 6 pin dapat digunakan

sebagai output PWM), 6 input analog / ADC (Analog to Digital Converter), kristal

16 MHz,Dilengkapi dengan koneksi USB tipe B, header ICSP dan tombol reset.

Cukup dengan menguhubungkan Kabel USB dengan Komputer atau Adaptor catu

daya 12v si Arduino ini sudah bisa bekerja, untuk pemrograman ArduinoUno

dapat di Program menggunakan Arduino IDE.

Tabel 2. 1 Spesifikasi Arduino UNO

Microcontroller ATmega328P

Operating Voltage 5V

Input Voltage (recommended) 7-12V

Input Voltage (limit) 6-20V

Digital I/O Pins 14 (of which 6 provide PWM output)

PWM Digital I/O Pins 6

Analog Input Pins 6

DC Current per I/O Pin 20 Ma

DC Current for 3.3V Pin 50 Ma

https://www.cronyos.com/safelink?url=aHR0cHM6Ly93d3cuYXRtZWwuY29tL0ltYWdlcy9kb2M4MTYxLnBkZg==

6

Flash Memory 32 KB (ATmega328P)

of which 0.5 KB used by bootloader

SRAM 2 KB (ATmega328P)

EEPROM 1 KB (ATmega328P)

Clock Speed 16 MHz

Length 68.6 mm

Width 53.4 mm

Weight 25 g

Kelebihan Arduino Uno :

1. Memiliki Polyfuse reset yang akan meng-Cut Off arus dari Port USB jika

arus yang bekerja melebihi 500mA

2. Harga Lebih murah dan Terjangkau

3. Yang versi Arduino Uno R3 DIP IC ATmeganya bisa diganti dengan

ATmega lain yang sudah diisi dengan bootloader. dan ATmeganya bisa

bekerja di Sistem Minumum lain yang compatible.

Kekurangan Arduino Uno :

1. Tidak memiliki pin DAC (digital To Analog Converter seperti Arduino

Due )

2. Ukuran memeori flash 32kb, kalau membuat program yang kompleks

lebih baik memakai arduino Mega.

Gambar 2. 1 Modul Arduino UNO R3

Sumber : https://www.robotistan.com/arduino-uno-r3-clone-with-usb-cable-usb-chip-ch340

https://www.robotistan.com/arduino-uno-r3-clone-with-usb-cable-usb-chip-ch340

7

Gambar 2. 2 Rangkian Arduino UNO R3

Arduino Uno dapat diaktifkan melalui koneksi USB atau dengan catu daya

eksternal. Sumber daya dipilih secara otomatis. Untuk sumber daya Eksternal

(non-USB) dapat berasal baik dari adaptor AC-DC atau baterai. Adaptor ini dapat

dihubungkan dengan memasukkan 2.1mm jack DC ke colokan listrik board.

Baterai dapat dimasukkan pada pin header Gnd dan Vin dari konektor daya..

Board dapat beroperasi pada pasokan eksternal dari 6 sampai 20 volt. Jika Anda

menggunakan tegangan kurang dari 6 volt mungkin tidak akan stabil. Jika

menggunakan lebih dari 12V, regulator tegangan bisa panas dan merusak papan.

Masing-masing dari 14 pin digital Uno dapat digunakan sebagai input atau output,

menggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan digitalRead(). Mereka

beroperasi pada tegangan 5 volt. Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi spesial:

Serial: pin 0 (RX) dan 1 (TX) digunakan untuk menerima (RX) dan mengirimkan

(TX) data serial TTL. Pin ini terhubung dengan pin ATmega8U2 USB-to-Serial

TTL.

1. Eksternal Interupsi: Pin 2 dan 3 dapat dikonfigurasi untuk memicu interrupt

pada nilai yang rendah (low value), rising atau falling edge, atau perubahan

nilai. Lihat fungsi attach Interrupt untuk rinciannya.

8

2. PWM: Pin 3, 5, 6, 9, 10, dan 11 menyediakan 8-bit PWM dengan fungsi

analogWrite()

3. SPI: pin 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK) mendukung komunikasi

SPI dengan menggunakan perpustakaan SPI

4. LED: pin 13. Built-in LED terhubung ke pin digital 13. LED akan menyala

ketika diberi nilai HIGH

Arduino Uno memiliki 6 input analog, berlabel A0 sampai A5, yang masing-

masing menyediakan resolusi 10 bit (yaitu 1024 nilai yang berbeda). Secara

default mereka mengukur dari ground sampai 5 volt, perubahan tegangan

maksimal menggunakan pin AREF dan fungsi analogReference(). Selain itu,

beberapa pin tersebut memiliki spesialisasi fungsi, yaitu TWI: pin A4 atau SDA

dan A5 atau SCL mendukung komunikasi TWI menggunakan perpustakaan Wire.

Ada beberapa pin lainnya yang tertulis di board:

1. AREF. Tegangan referensi untuk input analog. Dapat digunakan dengan

fungsi analogReference().

2. Reset. Gunakan LOW untuk me-reset mikrokontroler. Biasanya digunakan

untuk menambahkan tombol reset.

2.2.2. NodeMCU

NodeMCU adalah sebuah platform IoT yang bersifat opensource. Istilah

NodeMCU secara default sebenarnya mengacu pada firmware yang digunakan

daripada perangkat keras development kit.NodeMCU bisa dianalogikan sebagai

board arduino-nya ESP8266. Dalam seri tutorial ESP8266 embeddednesiapernah

membahas bagaimana memprogram ESP8266 sedikit merepotkan karena

diperlukan beberapa teknik wiring serta tambahan modul USB ke serial untuk

mengunduh program. Namun NodeMCU telah mengemas ESP8266 ke dalam

sebuah board yang kompak dengan berbagai fitur layaknya mikrokontroler +

kapabilitas akses terhadap Wifi juga chip komunikasi USB to serial. Sehingga

untuk memprogramnya hanya diperlukan ekstensi kabel data USB persis yang

digunakan sebagai kabel data dankabel charging smartphone Android.

9

Gambar 2. 3 Modul NodeMCU

Sumber : https://www.marginallyclever.com/product/nodemcu-lua-wifi-v3-development-board-

esp8266/

Gambar 2. 4 Rangkaian NodeMCU

Tabel 2. 2 Spesifikasi NodeMCU

SPESIFIKASI NODEMCU V3

Mikrokontroller ESP8266

Ukuran Board 57 mmx 30 mm

Tegangan Input 13 PIN

GPIO 13 PIN

Kanal PWM 10 Kanal

https://www.marginallyclever.com/product/nodemcu-lua-wifi-v3-development-board-esp8266/


10

10 bit ADC Pin 1 Pin

Flash Memory 4 MB

Clock Speed 40/26/24 MHz

WiFi IEEE 802.11 b/g/n

Frekuensi 2.4 GHz – 22.5 Ghz

USB Port Micro USB

Card Reader Tidak Ada

USB to Serial Converter

CH340G

2.2.3. Soil Moisture

Soil moisture sensor adalah sensor kelembaban yang dapat mendeteksi

kelembaban dalam tanah. Sensor ini membantu memantau kadar air atau

kelembaban tanah pada tanaman. Sensor ini terdiri dari dua probe untuk

melewatkan arus melalui tanah,kemudian membaca resistansinya untuk

mendapatkan nilai tingkat kelembaban. Cara penggunaan modul ini cukup mudah,

yakni dengan memasukkan sensor ke dalam tanah dan setting potensiometer untuk

mengatur sensitifitas dari sensor. Sensor ini mampu mendeteksi langsung nilai

kelembaban tanah yang menunjukkan banyaknya kadar air di dalam tanah dengan

memadukannya dengan mikrokontroller.

Spesifikasi dari sensor ini adalah :

1. Comparator menggunakan LM393

2. Hanya menggunakan 2 plat kecil sebagai sensor

3. Supply Tegangan 3.3-5 VDC

4. Digital output D0 dapat secara langsung dikoneksikan dengan MCU

dengan mudah.

Prinsip kerja sensor ini yaitu dengan mengalirkan arus pada dua probe maka

resistansi yang terbaca berbanding lurus dengan jumlah kelembaban yang

terdeteksi. Makin banyak cairan maka lebih mudah mengalirkan listrik dengan

kata lain resistansinya kecil. Sebaliknya jika resistansinya besar maka listrik yang

mengalir akan kecil yang kita asumsikan tanah tersebut makin kering.

11

Gambar 2. 5 Soil Moisture

Sumber : https://geekelectronics.io/shop/soil-moisture-sensor-module/

Gambar 2. 6 Rangkaian Soil Moisture

2.2.4. Driver Motor

Driver motor merupakan bagian yang berfungsi untuk menggerakkan Motor

DC dimana perubahan arah motor DC tersebut bergantung dari nilai tegangan

yang diinputkan pada input dari driver itu sendiri. Driver motor berfungsi sebagai

piranti yang bertugas untuk menjalankan motor baik mengatur arah putaran motor

maupun kecepatan putar motor.

2.2.4.1. Motor Driver L293N

Driver motor L298N merupakan driver motor yang paling populer digunakan

untuk mengontrol kecepatan dan arah pergerakan motor.Kelebihan dari driver

motor L298N ini adalah cukup presisi dalam mengontrol motor. Selain itu,

kelebihan driver motor L298N adalah mudah untuk dikontrol.Untuk mengontrol

driver L298N ini dibutuhkan 6 buah pin mikrokontroler.Dua buah untuk pin

https://geekelectronics.io/shop/soil-moisture-sensor-module/

http://wongsablenglab.blogspot.com/2012/02/prinsip-kerja-motor-dc.html

http://wongsablenglab.blogspot.com/2012/02/prinsip-kerja-motor-dc.html

12

Enable satu buah untuk motor pertama dan satu buah yang lain untuk motor

kedua. Karena driver L298N ini dapat mengontrol dua buah motor DC.

Gambar 2. 7 L298N

Sumber : https://id.pinterest.com/pin/771452611145072629/

Gambar 2. 8 Rangkaian L298N

Spesifikasi :

1. Tipe : Dual H-Bridge

2. IC Driver : L298N

3. Logic voltage : 5V DC

4. Drive voltage : 5-35V DC

5. Logical current : 0mA-36mA

6. Driving current : 2A (MAX single bridge)

7. Temperatur : -20 C – 135 C

8. Power maksimum: 25W

https://id.pinterest.com/pin/771452611145072629/

13

9. Berat : 30g

10. Ukuran : 43 x 43 x 27mm

2.2.4.2. Driver Motor ULN2003

ULN2003 Stepper Motor Driver Module merupakan sebuah modul driver

untuk motor stepper dengan IC ULN2003. IC ULN 2003 merupakan IC penguat

arus yang didalamnya menggunakan konfigurasi transistor darlington.Transistor

darlington merupakan 2 buah transistor yang dirangkai dengan konfigurasi khusus

untuk mendapatkan penguatan ganda sehingga dapat menghasilkan penguatan

arusyang besar. Fungsi IC ULN 2003 adalah sebagai driver untuk mencatu daya

pada relay, karena keluaran dari mikrokontroler tidak dapat mencatu daya yang

terdapat pada relay secara langsung. Di dalam IC ini terdapat transistor darlington.

Gambar 2. 9 ULN2003 Sumber : https://e-radionica.com/en/driver-for-stepper-motor-uln2003.html

Gambar 2. 10 Rangkaian ULN2003

https://e-radionica.com/en/driver-for-stepper-motor-uln2003.html

14

Spesifikasi:

Onboard ULN2003A motor driver chip

Semua koneksi sudah memiliki pin utk mempermudah koneksi

5-pin 5-12V power supply

Dilengkapi jumper On/Off

Lampu Indikator Step/Phase

Soket XH-5P onboard dapat disambung langsung ke Stepper Motor Model

28BYJ-48

Ukuran 31x35mm

2.2.5. Power Supply

Power Supply atau dalam bahasa Indonesia disebut dengan catu daya adalah suatu

alat listrik yang dapat menyediakan energi listrik untuk perangkat listrik ataupun

elektronika lainnya. Pada dasarnya power supply atau catu daya ini memerlukan

sumber energi listrik yang kemudian mengubahnya menjadi energi listrik yang

dibutuhkan oleh perangkat elektronika lainnya.

2.2.5.1. Klasifikasi Umum Power Supply

Pada umumnya Power Supply dapat diklasifikasikan menjadi 3 kelompok

besar, yakni berdasarkan fungsinya, berdasarkan bentuk mekanikalnya dan juga

berdasarkan metode konversinya. Berikut ini merupakan penjelasan singkat

mengenai ketiga kelompok tersebut :

1. Power Supply Berdasarkan Fungsi (Functional)

a. Regulated Power Supply adalah power supply yang dapat menjaga

kestabilan tegangan dan arus listrik meskipun terdapat perubahaan atau

variasi pada beban atau sumber listrik (Tegangan dan Arus Input).

b. Unregulated Power Supply adalah powersSupply tegangan ataupun arus

listriknya dapat berubah ketika beban berubah atau sumber listriknya

mengalami perubahan.

c. Adjustable Power Supply adalah power supply yang tegangan atau arusnya

dapat diatur sesuai kebutuhan dengan menggunakan Knob Mekanik.

15

Terdapat 2 jenis Adjustable Power Supply yaitu Regulated Adjustable

Power Supply dan Unregulated Adjustable Power Supply.

2. Power Supply Berdasarkan Bentuknya

Untuk peralatan elektronika seperti televisi, monitor komputer, komputer

desktop maupun DVD player, power supply biasanya ditempatkan di dalam atau

menyatu ke dalam perangkat-perangkat tersebut sehingga kita sebagai konsumen

tidak dapat melihatnya secara langsung. Jadi hanya sebuah kabel listrik yang

dapat kita lihat dari luar. power supply ini disebut dengan power supply internal

(built in). Namun ada juga power supply yang berdiri sendiri (stand alone) dan

berada diluar perangkat elektronika yang kita gunakan seperti carger handphone

dan adaptor laptop. Ada juga power supply stand alone yang bentuknya besar dan

dapat disetel tegangannya sesuai dengan kebutuhan kita.

3.Power Supply Berdasarkan Metode Konversinya

Berdasarkan Metode Konversinya, power supply dapat dibedakan menjadi

power supply linier yang mengkonversi tegangan listrik secara langsung dari

inputnya dan power supply switching yang harus mengkonversi tegangan input ke

pulsa AC atau DC terlebih dahulu.

2.2.5.2 Jenis-Jenis Power Supply

1. Power Supply AT

Jenis power supply yang pertama adalah power supply AT. AT (Advance

Technology). Power supply AT ini sendiri adalah power supply yang memang

khusus dibuat untuk penggunaan motherboard jenis AT.Karena merupakan salah

satu power supply dengan teknologi lama, dan hanya mampu mengeluarkan daya

sebesar 250 watt saja, dan penggunaan motherboard AT yang sudah tidak

digunakan lagi, maka otomatis, penggunaan power supply AT ini sudah tidak

digunakan lagi sebagai power supply standar komputer.

2. Power Supply ATX

Jenis dari power supply berikutnya adalah power supply ATX. ATX sendiri

merupakan kependekan dari Advanced Technology eXtended. ATX ini

merupakan motherboard pengembangan dari motherboard AT, dan tentu saja

16

penggunaan motherboard ATX ini juga mempengaruhi perkembangan power

supplynya, menjadi power supply ATX.Power supply ATX ini masih banyak

digunakan, mengingat masih banyak komputer dengan processor AMD yang

beredar di pasaran masih menggunakan motherboard berjenis ATX.

3. Power Supply BTX

Jenis power supply yang terakhir merupakan jenis power supply yang

menjadi standar power supply pada komputer – komputer dan juga PC modern

saat ini. Power supply BTX merupakan jenis power supply yang banyak

digunakan pada komputer yang menggunakan processor atau CPU Dual Core,

Core2 Duo, Intel i3, i5, dan juga i7, dan juga berbagai macam CPU AMD

keluaran terbaru. Apabila anda akan membangun sebuah komputer yang

menggunakan salah satu jenis processor diatas, maka power supply BTX adalah

pilihan yang tepat. BTX sendiri mengacu pada motherboard dengan jenis yang

sama, yaitu BTX, yang memiliki kepanjangan Balanced Technology eXtended.

Power supply BTX merupakan jenis power supply yang saat ini banyak dijual di

pasaran, dan juga umum digunakan, salah satunya karena kapasitas daya listriknya

yang bervariasi, mulai dari yagn rendah hingga yang besar, sehingga hampir

cocok dengan semua jenis processor dan juga CPU yang saat ini banyak beredar.

Gambar 2. 11 Power Supply 12 V 3 A

Sumber : https://www.railwayscenics.com/regulated-switching-power-supply-12v-amp-36-watt-p-

2462.html

https://www.railwayscenics.com/regulated-switching-power-supply-12v-amp-36-watt-p-2462.html


17

Gambar 2. 12 Rangkaian Power Supply

Spesifikasi :

Power Supply Switching 12V 3A

Sumber tegangan input : 86-240 V AC

Tegangan Output : 12V DC

Daya maksimal : 3A (36W)

Dimensi : P 8,5 x L 5,8 x T 3,4 (CM)

2.2.6. Water Pump DC

Water pump atau pompa air adalah mesin atau peralatan mekanis yang

digunakan untuk menaikkan cairan dari dataran rendah ke dataran tinggi atau

untuk mengalirkan cairan dari daerah bertekanan rendah ke daerah yang

bertekanan tinggi dan juga sebagai penguat laju aliran pada suatu sistem jaringan

perpipaan.Water pump DC adalah motor pompa air yang berukuran kecil. Pompa

air mini ini bisa digunakan untuk aquarium, kolam ikan, hidroponik, robotika atau

proyek dalam pembuatan aolikasi yang berbasis mikrokontroler. Water pump

menggunakan motor DC Brusshless dan bekerja dengan tegangan DC 12V.

Kelebihan water pump mini ini adalah tidak berisik dalam penggunaannya dan

aman ketika bekerja didalam air.

18

Gambar 2. 13 Water Pump DC 12 V

Sumber :https://tokokomputer007.com/mini-water-pump-pompa-air-mini-dengan-banyak-fungsi/

Spesifikasi :

Dimensi 92 x 46 x 35 mm

Lainnya Tegangan kerja: DC 6-12V

Nilai saat ini: 0,5-0,7A

Max.flow: 700ML / 30S

Maks. hisap: 2m

Head: hingga 3m

Input / output diameter tabung: luar 8mm, dalam 4.8mm

Umur: hingga 2500H

Suhu air: hingga 80

Pompa air ini cocok untuk project controller / arduino karena :

a. Desain Kecil dan Praktis

Pompa air ini termasuk dalam kategori pompa air fleksibel karena memiliki

desain yang cukup kecil yakni berukuran sekitar 92 x 46 x 35 mm serta jugaproses

Gambar 2. 14 Rangkaian Water Pump

https://tokokomputer007.com/mini-water-pump-pompa-air-mini-dengan-banyak-fungsi/

19

pemasangan yang juga cukup mudah dan praktis sehingga anda tidak perlu

memancing hisapan awal pompa ini dengan menggunakan air.

Hemat Daya

Pompa air ini memang tidak membutuhkan daya listrik yang cukup besar,

tercatat pompa air mini 12 Vini hanya membutuhkan daya listrik sekitar 12 volt

ketika bekerja dan 6 volt ketika tidak digunakan dan juga hanya membutuhkan

sekitar 0,5 hingga 0,7 ampere ketika pompa air sedang bekerja dan bilamana

pompa air ini tidak bekerja hanya membutuhkan daya sekitar 0,18 ampere.

Satu Pompa Untuk Beragam Kebutuhan

Pompa air mini ini memang memiliki fungsi yang cukup banyak. Anda

dapat menggunakan pompa ini sebagai pompa air rumah tangga, pompa air untuk

akuarium, pompa untuk pancuran kolam, pompa air untuk teras atau taman, dan

juga untuk kebutuhan yang menggunakan pompa air lainnya.

2.2.7. Floating Switch

Sensor air atau floating sensor adalah saklar pelampung air untuk

mendeteksi jika air dalam suatu wadah / tangki / bak sudah mencapai ketinggian

pada titik tertentu (sesuai dengan posisi saklar ini). Prinsip kerja saklar ini adalah

menggunakan reed switches (saklar lidi) didalam batang dan magnet didalam

pelampung yang berada disekeliling batang.

Gambar 2. 15 Floating Switch

Sumber :https://www.aliexpress.com/w/wholesale-aquarium-float-switch.html?switch_new_app=y

https://www.aliexpress.com/w/wholesale-aquarium-float-switch.html?switch_new_app=y

20

Gambar 2. 16 Rangakain Floating Switch

Spesifikasi:

1. Kontak: Pelampung posisi dekat derat = MATI, Pelampung posisi paling

ujung = ON

2. Gunakan dengan hidroponik, tangki air asin, tangki air tawar,

berkebun,akuarium untuk kontrol kepala daya, mangkuk hewan peliharaan,

tangki ikan, filtrasi,pemanasan, atau apa pun proyek Anda mungkin Tidak

mengandung merkuri

3. Kapasitas kontak: 10W

4. Resistansi isolasi:> 10

5. Suhu Operasional: hingga 60C

6. Tekanan kerja: 0,6MPA

7. Ganti bahan: PP

8. Ukuran: 18mm x 36mm

9. Panjang Kabel: 37cm

10. Warna putih

2.2.8. Sensor DHT22

DHT-22 juga disebut sebagai AM2302 adalah kelembaban dan suhu relatif

sensor digital output. DHT22 adalah sensor digital yang dapat mengukur suhu

dan kelembaban udara di sekitarnya. DHT22 termasuk sensor yang memiliki

kualitas terbaik, dinilai dari respon, pembacaan data yang cepat, dan kemampuan

anti-interference. Ukurannya yang kecil, dan dengan transmisi sinyal hingga 20

21

meter, membuat produk ini cocok digunakan untuk banyak aplikasi-aplikasi

pengukuran suhu dan kelembaban.

Gambar 2. 17 Sensor DHT22

Sumber : https://www.espruino.com/DHT22

Gambar 2. 18 Rangkaian Sensor DHT22

Spesifikasinya

1. Jenis : AM2302.

2. Kelembaban relatif dan pengukuran suhu.

3. Ukuran kecil, konsumsi daya yang rendah.

4. Sinyal transmisi jarak hingga 20 meter.

5. Resolusi akurasi : 0,1.

6. Kisaran kelembaban :0-100% RH.

7. Kisaran suhu : -40 s/d 80 ºC.

8. Presisi pengukuran kelembaban : ± 2% RH.

9. Presisi pengukuran temperature : ± 0,5 ºC.

10. Tidak ada komponen tambahan.

11. Ukuran : 2,5 x 1 x 0,8 cm.

https://www.espruino.com/DHT22

22

1. Berat : 2 g.

2. Daya input : 3.3-6V Input

2.2.9. Motor Stepper

Motor Stepper adalah perangkat elektromekanis yang mengkonversi daya

listrik menjadi energi mekanik.Motor stepper bergerak berdasarkan urutan pulsa

yang diberikan kepada motor. Karena itu,untuk menggerakkan motor stepper

diperlukan pengendali motor stepper yang membangkitkan pulsa-pulsa

periodik.Motor stepper menggunakan teori operasi magnet untuk membuat poros

motor memutar jarak dengan tepat ketika pulsa listrik disediakan. Stator memiliki

delapan kutub dan rotor memiliki enam kutub. Rotor akan membutuhkan 24 pulsa

listrik untuk memindahkan 24 langkah untuk membuat satu revolusi yang

lengkap. Cara lain untuk mengatakan ini adalah bahwa rotor akan bergerak

tepatnya 15 ° untuk setiap pulsa listrik yang diterima oleh motor.Motor Stepper

dibentuk oleh kumparan dan magnet dan menggabungkan poros yang bergerak

ketika energi digunakan. Perbedaan antara Motor Stepper dan Motor DC adalah

cara porosnya bergerak. Rotor bergerak dengan menerapkan energi ke kumparan

yang berbeda sesuai urutan yang telah ditentukan. Motor stepper juga dapat

menahan posisi mereka dan menolak rotasi. Penggunaan motor stepper memiliki

beberapa keunggulan dibandingkan dengan penggunaan motor DC biasa.

Gambar 2. 19 Motor Stepper 12V DC

Sumber : https://www.itead.cc/28byj-48-high-quality-stepper-motor-12v.html

https://www.klikmro.com/stepper-motor-emms-st-57-s-s-g2.html

https://www.itead.cc/28byj-48-high-quality-stepper-motor-12v.html

23

Gambar 2. 20 Rangkaian Motor Stepper 12V Spesifikasi:

1. Vsuplai : DC 12V

2. Arus : 1A

3. Pulse per rotasi : 4096 P/R atau 0,0878 deg / pulse

4. Wire : 5 wire

5. Torsi : 300 gr.cm

6. Dimensi body : panjang 2 cm x diameter 2,75 cm

7. Dimensi shaft : panjang 8 mm x diameter 5 mm

8. Berat : 10 gram

Keunggulannya antara lain adalah :

1. Sudut rotasi motor proporsional dengan pulsa masukan sehingga lebih mudah

diatur.

2. Motor dapat langsung memberikan torsi penuh pada saat mulaibergerak.

3. Posisi dan pergerakan repetisinya dapat ditentukan secara presisi. Memiliki

respon yang sangat baik terhadap mulai, stop dan berbalik (perputaran).

4. Murah dan banyak dijumpai dipasaran dapat menghasilkan perputaran yang

lambat sehingga beban dapat dikopel langsung ke porosnya.

2.2.9.1. Jenis-Jenis Motor Stepper

Berdasarkan struktur rotor dan stator pada motor stepper, maka motor stepper

dapat dikategorikan dalam 3 jenis sebagai berikut :

1.Motor Stepper Variable Reluctance (VR)

http://zonaelektro.net/tag/motor-stepper-variable-reluctance-vr/

24

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. Berikut ini adalah

penampang melintang dari motor stepper tipe variable reluctance (VR):

Gambar 2. 21Motor Stepper Tipe Variable Reluctance (VR)

Sumber : http://zonaelektro.net/motor-stepper/motor-stepper-tipe-variable-reluctance-vr/

2.Motor Stepper Permanent Magnet (PM)

Motor stepper jenis ini memiliki rotor yang berbentuk seperti kaleng bundar

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

kutub yang berlawanan. Dengan adanya magnet permanen, maka intensitas fluks

magnet dalam motor ini akan meningkat sehingga dapat menghasilkan torsi yang

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

yaitu antara 7,50 hingga 150 per langkah atau 48 hingga 24 langkah setiap

putarannya. Berikut ini adalah ilustrasi sederhana dari motor stepper tipe

permanent magnet :

http://zonaelektro.net/motor-stepper/motor-stepper-tipe-variable-reluctance-vr/

http://zonaelektro.net/tag/motor-stepper-permanent-magnet-pm/


25

Gambar 2. 22Motor Stepper Tipe Permanent Magnet (PM)

Sumber : https://zonaelektro.net/motor-stepper/motor-stepper-tipe-permanent-magnet-pm/

3.Motor Stepper Hybrid (HB)

Motor stepper tipe hibrid memiliki struktur yang merupakan kombinasi dari

kedua tipe 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 hingga

0,90 per langkah atau 100-400 langkah setiap putarannya. Berikut ini adalah

penampang melintang dari motor stepper tipe hibrid :

Gambar 2. 23Motor Stepper Tipe Hibrid

Sumber :http://zonaelektro.net/motor-stepper/motor-stepper-tipe-variable-hibrid-vr/

https://zonaelektro.net/motor-stepper/motor-stepper-tipe-permanent-magnet-pm/

http://zonaelektro.net/tag/motor-stepper-hybrid-hb/

http://zonaelektro.net/tag/tipe-motor-stepper/

http://zonaelektro.net/motor-stepper/motor-stepper-tipe-variable-hibrid-vr/

http://zonaelektro.net/motor-stepper/motor-stepper-tipe-permanent-magnet-pm/

http://zonaelektro.net/motor-stepper/motor-stepper-tipe-hibrid/

26

Berdasarkan metode perancangan rangkain pengendalinya, motor stepper

dapat dibagi menjadi 2 jenis yaitu motor stepper unipolar dan motor stepper

bipolar.

1. Motor Stepper Unipolar

Rangkaian pengendali motor stepper unipolar lebih mudah dirancang karena

hanya memerlukan satu switch / transistor setiap lilitannya. Untuk menjalankan

dan menghentikan motor ini cukup dengan menerapkan pulsa digital yang hanya

terdiri atas tegangan positif dan nol (ground) pada salah satu terminal lilitan

(wound) motor sementara terminal lainnya dicatu dengan tegangan positif konstan

(VM) pada bagian tengah (center tap) dari lilitan seperti pada gambar berikut.

Gambar 2. 24 Motorstepper dengan lilitan unipolar

Sumber :http://zonaelektro.net/motor-stepper/motor-stepper-dengan-lilitan-unipolar/

2. Motor Stepper Bipolar

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. Karena itu dibutuhkan rangkaian pengendali yang agak

lebih kompleks daripada rangkaian pengendali untuk motor unipolar. Motor

stepper bipolar memiliki keunggulan dibandingkan dengan motor stepper unipolar

dalam hal torsi yang lebih besar untuk ukuran yang sama.

http://zonaelektro.net/motor-stepper/motor-stepper-dengan-lilitan-unipolar/


27

Gambar 2. 25Motor Stepper Dengan Lilitan Bipolar

Sumber : http://zonaelektro.net/motor-stepper/motor-stepper-dengan-lilitan-bipolar/

2.2.10. Limit Switch

Limit switch (saklar pembatas) adalah saklar atau perangkat elektromekanis

yang mempunyai tuas aktuator sebagai pengubah posisi kontak terminal (dari

Normally Open/ NO ke Close atau sebaliknya dari Normally Close/NC ke

Open). Posisi kontak akan berubah ketika tuas aktuator tersebut terdorong atau

tertekan oleh suatu objek. Sama halnya dengan saklar pada umumnya, limit

switch juga hanya mempunyai 2 kondisi, yaitu menghubungkan atau memutuskan

aliran arus listrik. Dengan kata lain hanya mempunyai kondisi ON atau Off.

Gambar 2. 26 Limit Switch

Sumber: https://www.robotshop.com/en/micro-contact-limit-switch.html

http://zonaelektro.net/motor-stepper/

http://zonaelektro.net/motor-stepper/motor-stepper-dengan-lilitan-bipolar/

https://www.robotshop.com/en/micro-contact-limit-switch.html


28

Spesifikasi

1. Dimensions: 0.79 in x 0.59 in x 0.24 in (2.0 cm x 1.5 cm x 0.6 cm)

2. Weight: 0.95 oz

3. Current: 0.5A

4. Voltage: 125V / 250V

5. Plastic

6. Color: Black

Gambar 2. 27 Rangkaian Limit Switch

29

BAB 3

METODE

3.1. Spesifikasi Alat

Hal pertama yang dilakukan dalam merancang suatu alat adalah menentukan

spesifikasi awal alat yang akan dibuat. Spesifikasi ini adalah uraian rinci dari alat

yang akan dibuat yang bertujuan untuk menjabarkan sifat hasil produk terutama

kualitasnya. Adapun spesifiksi yang ditentukan adalah seperti berikut :

Tabel 3. 1 Spesifikasi alat

No Parameter Keterangan Satuan

1. Dimensi

Panjang 44 cm

Lebar 23 cm

Tinggi 42 cm

2. Pengolahan Data

Aurduino UNO R3

1 buah

NodeMCU 1 buah

3. Sensor

Soil Moisture 3 buah

DHT22 1 buah

Floating 1 buah

4. Sumber

Tegangan Power Supply 1 buah

5. Output Water Pump 1 buah

3.2. Perancangan Diagram Blok

Dalam perancangan suatu sistem, terlebih dahulu direncanakan dengan

membuat diagram blok. Diagram blok merupakan pernyataan hubungan yang

berurutan dari satu atau lebih komponen yang memiliki satu kesatuan dimana

setiap blok komponen mempengaruhi komponen lainnya. Diagram blok memiliki

arti khusus dengan memberikan keterangan didalamnya. Untuk setiap blok

dihubungkan dengan satu garis yang menunjukkan arah kerja dari setiap blok

yang bersangkutan.

30

Pada diagram blok sistem terdapat beberapa blok, yaitu blok masukan (input),

blok pengendali (process), dan blok keluaran (output). Diagram blok secara

keseluruhan seperti terlihat pada gambar 3.1.

Gambar 3. 1 Blok Diagram Sistem

Keterangan Diagram Blok

1. DHT22

DHT22 merupakan komponen input sistem. Berfungsi mengukur suhu dan

kelembaban udara di sekitarnya. Sensor yang memiliki kualitas terbaik, dinilai

dari respon, pembacaan data yang cepat, dan kemampuan anti-interference.

2. Soil Moisture

31

Soil Moisture merupakan komponen input. Berfungsi untuk mendeteksi

tingkat kelembaban tanah dan juga dapat digunakan untuk menentukan apakah

ada kandungan air di tanah/ sekitar sensor.

3. Floating Switch

Float switch adalah sebuah unit saklar diskret yang berfungsi untuk

mengontrol level permukaan cairan di sebuah wadah penampungan.

4. Limit Switch

Berfungsi sebagai pengatur titik offset/awal posisi motor yang nantinya akan

berada ditengah – tengan poros pipa.

5. Hotspot

Merupakan komponen input. Berfungsi sebagai pembagi jaringan wireless atau

wifi ke NodeMCU agar dapat terhubung ke web.

6. Power Supply

Merupakan komponen input. Berfungsi sebagai supply tegangan 12 volt DC

yang nantinya akan disalurkan ke beberapa komponen.

7. Buck Converter

Merupakankomponeninput. Berfungsi sebagai penurun tegangan 12 volt DC

menjadi tegangan 5 volt DC.

8. Arduino UNO R3

Arduino UNO R3 merupakan pusat kontrol dari semua proses kerja sistem.

Berfungsi untuk mempercepat dan mempermudah dalam pembuatan system

control, baik bersifat automasi maupun instrumentasi.

9. NodeMCU

NodeMCU berfungsi sebagai perangkat tambahan mikrokontroler

seperti Arduino agar dapat terhubung langsung dengan wifi dan membuat koneksi

TCP/IP.

10. Web

Merupakan output yang berfungsi memonitoring dan menampilkan informasi

data teks dari beberapa sensor secara dinamis yang nantinya akan terupdate

selama 10 detik sekali.

11. Driver ULN2003

32

Driver ULN2003 berfungsi sebagai driver untuk mencatu daya pada relay,

karena keluaran dari mikrokontroler tidak dapat mencatu daya yang terdapat pada

relay secara langsung.

12. Driver L298N

Driver L298N berfungsi untuk mengontrol kecepatan serta arah perputaran

motor DC dan merupakan sebuah IC tipe H-bridge yang mampu mengendalikan

beban-beban induktif seperti relay, solenoid, motor DC dan motor stepper.

13. Motor stepper

Motor stepper berfungsi mengubah pulsa listrik yang diberikan menjadi

gerakan motor discret (terputus) yang disebut step (langkah).

14. Water Pump

Water pump merupakan komponen output. Berfungsi sebagai pengairan

pompa untuk pancuran kolam, pompa air untuk taman, dan kebutuhan lainnya

yang memerlukan pompa air skala kecil.

3.3. Perangkat Keras

Beberapa perangkat keras yang digunakan dalam pembuatan sistem:

a. Laptop

b. Komponen-komponen elektronika

c. Peralatan kerja elektronika

d. Multimeter

e. Akrylik

f. Box plastik

g. Spacer besi

h. Lem Altiko

i. Lem Silicone

3.4. Perangkat Lunak

Beberapa software yang digunakan dalam pembuatan sistem:

a. Arduino IDE (Integrated Developtment Enviroenment)

Arduino menggunakan bahasa pemrograman sendiri yang menyerupai bahasa

C, yaitu Sketch. Arduino IDE dilengkaPi dengan library C/C++ yang biasa

33

disebut Wiring yang membuat operasi input dan output menjadi lebih mudah.

Pada pembuatan tugas akhir ini, menggunakan Bahasa C sebagai bahasa

pemograman Arduino.

b. Easy EDA

Electronic design automation (EDA) adalah kategori software tools untuk

merancang sistem elektonik seperti IC dan PCB. EasyEDA adalah

perangkat EDA berbasis web yang memungkinkan teknisi hardware untuk

merancang, mensimulasikan berbagai publik pribadi dan mendiskusikan

skema simulasi dan PCB. Pada tugas akhir ini, EasyEDA digunakan untuk

membuat skematik rangkaian komponen.

3.5. Perancangan Hardware

Setelah membuat diagram blok dan mengetahui fungsi serta komponen apa

saja yang dibutuhkan, maka tahap selanjutnya adalah perancangan hardware

sistem. Dalam perancangan hardware, dilakukan beberapa proses, diantaranya

perancangan rangkaian masing-masing komponen, dan pengkabelan (wiring).

Gambar 3. 2 Skematik Utama Sistem

https://en.wikipedia.org/wiki/Electronic_design_automation

34

Skematik utama terdiri dari:

1. Skematik Pinout Arduino Uno R3

2. Skematik Pinout NodeMCU

3. Skematik Power Supply Manajemen

4. Skematik Pinout Dht22

5. Skematik Pinout Soil Moisture

6. Skematik Pinout Driver Motor ULN2003

7. Skematik Pinout Driver Motor L298N

8. Skematik Pinout Water Pump

9. Skematik Pinout Limit Switch

3.6 Perancangan dan Pembuatan Software

Pada rancangan ini akan dibutuhkan sebuah software untuk memprogram

mikrikontroller. Tampilan yang nantinya digunakan ialah WEB. Sebelum

perancangan software, lakukan pembuatan flowchart atau diagram alir supaya

sistem berjalan dengan baik.

3.6.1. Flowchart Sistem

Prinsip kerja sistem dapat diwakili dengan diagram alir program atau flowchart

dibawah ini:

35

Gambar 3. 3 Flowchart Sistem

Pada saat mesin dihidupkan, mesin akan menuju titik stand by dengan menuju

ketitik limit switch terlebih dahulu. di mode stand by barulah sensor akan bekerja,

pertama sekali mesin akan mengecek kondisi air apakah sudah terisi atau masih

kosong jika masih kosong mesin tidak akan berjalan. ketika sudah terdapat air,

sensor soil moisture mulai mengecek kondisi tanah. Jika kelembaban tanah

tersebut kurang dari nilai minimum basah maka itu menandakan bahwa tanah

butuh air dan mesin akan berjalan ketitik dimana pot yang memiliki tanah yang

36

membutuhkan air tersebut. Sebelum air diberikan, mesin akan melihat kondisi air

terlebih dahulu, bila air tidak mencapai titik minimum maka mesin tidak akan

berjalan .Setelah tanah sudah cukup basah, mesin kembali ketitik stand by dan

mulai mengecek air dan soil moisture lagi.

37

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

Dalam bab ini akan dibahas tentang pengujian berdasarkan perencanaan

sistem yang dibuat program pengujian ditampilkan ke sistem tersebut. Serta

pengujian ini dilaksanakan untuk mengetahui apakah sudah dapat berkerja atau

berfungsi dengan baik sebagaimana yang diinginkan. Dari pengujian akan

didapatkan data-data dan bukti-bukti bahwa sistem yang telah dibuat dapat

bekerja dengan baik.

1. Pengujian Power Supply

2. Pengujian dan Analisa Tampilan Web

3. Pengujian Program

4.1. Pengujian Power Supply

Pengujian power supply dilakukan untuk mengetahui berapa teganganlistrik

dc yang dihasilkan power supply sebagai sumber tegangan untuksemua komponen

yang terpasang pada alat ini, dari hasil pengujian didapattegangan sebesar 12,32v

seperti terlihat pada gambar 4.1 yang nantinya dapat mensuplai sebagian modul

seperti driver water pump l298n,driver uln2003 dan water pump setelah itu

tegangan diturunkan melalui buck converter dan akan diturunkan lagi

tegangannya yang semula 12,32v menjadi 5,1v setelah tegangan diturunkan lalu

sudah bisa untuk mensuplai ke komponen arduino,nodemcu,dht22,soil moisture

dan limit switch.

38

Gambar 4.1Pengujian Power Supply

4.2. Pengujian Sensor suhu dan Soil Moisture

Hasil dan Pembahasan Pengujian yang dilakukan pada penelitian ini yaitu

dilakukan beberapa tahapan pengujian yaitu :

a) Pengujian Struktural Pengujian struktural dimaksudkan untuk menguji dan

mengetahui apakah jalur-jalur rangkaian sudah sesuai dan benar dalam

konstruksi serta pemasangan.Pengujian yang dilakukan dengan menggunakan

uji koneksi menggunakan multimeter digital. Dimana tabel hasil pengujian

struktural dapat dilihat pada table 2.

Tabel 4. 1Pengujian Konektivitas

KOMPONEN PIN KONEKSI KETERANGAN

ARDUINO

SOIL MOISTURE 1 PIN A1 TERKONEKSI



b) Pengujian Fungsional yang berfungsi untuk menguji apakah sistem hardware

dan software telah bekerja sesuai dengan yang diharapkan, dari pengujian ini

dilakukan terhadap kinerja hardware apakah telah sinkron terhadap algoritma

yang dimasukkan kedalam arduino uno R3. Pengujian ini digambarkan

sebagai berikut :

1. Sebelum melakukan pengujian sistem, dilakukan pemasangan sensor

dan pipa penyiram, seperti pada gambar berikut ini :

39

2. Pengujian Sensor dan aktivasi penyiraman Pada tahapan ini dilaAkukan

beberapa kali pengujian dengan sampel tanah berbeda tingkat kadar

airnya.

Tabel 4. 2Uji Sensor Dan Aktifasi Penyiraman.

KELEMBABAN AREA

SEKITAR

78.80%

SUHU SEKITAR 29.60 C

SENSOR SOIL MOISTURE 1 >= 450 = KERING WATER PUMP MENYALA

<=450 = LEMBAB WATER PUMP MATI

SENSOR SOIL MOISTURE 2 >= 400 = KERING WATER PUMPM ENYALA

<= 400 = LEMBAB WATERPUMP MATI

Gambar 4. 2 Pemasangan Sensor Kelembaban Tanah.

Gambar 4. 3 Instalasi Pipa Penyiraman Air

40

SENSOR SOIL MOISTURE 3 >= 457 = KERING WATER PUMP MENYALA

<=457 = LEMBAB WATER PUMP MATI

4.3. Pengujian Tampilan Web

Gambar 4. 4 Tampilan Web

Berikut adalah gambar tampilan wab yang sudah bisamenampilklan data yang

diupload dari NodeMCU, web ini dapat diakses dimanapun asalkan kita harus

tehubung kejaringan internet.

4.4. Pengujian Program

4.4.1. Program Library Blynk pada Arduino

Gambar 4. 5 Program Library pada Arduino

Program diatas merupakan program yang berfungsi untuk mendaftarkan library

yang dipakai dalam perancangan alat,seperti DHT22 dan Softwareserial.h.

4.4.2. Program InisialisasiPin Komponen

Inisialisasi pin motor stepper,sensor limit switch dan sensor dht22.

41

Untuk pin Motor stepper terletak di pin 8,9,10,dan11. Untuk pin Limit Switch

terletak di pin 13, untuk pin dht22 terletak pada pin 12.

Gambar 4. 6 Program Inisialisasi Komponen

42

4.4.3. Program Inisialisasi Input/Output(I/O)

Program diatas merupakan program untuk menginisialisasi masing masing

komponen sebagai input maupun output serta kondisi awal komponen di dalam

perancangan. Proses inisialisasi input/output diletakkan dalam satu perintah

khusus yaitu void setup(). Program diatas menentukan kondisi awal masing

masing komponen.Untuk perintah digitalWrite,harus ditentukan kondisi awalnya

apakah HIGH atau LOW.

Gambar 4. 7 Program Inisialisasi Input/Output (I/O)

43

4.4.4. Program untuk Kondisi Berulang(Looping)

Program diatas merupakan programyang menyimpan nilai suhu dan nilai sensor

soil moisture. Yangnantinya keseluruhan data tersebut akan dikirimkan melalui

Arduino ke NodeMCU lalu diupload ke Web.

Gambar 4. 8 Program Looping Sensor Suhu dan Tanah

44

BAB 5

PENUTUP

5.1. Kesimpulan

Setelah dilakukan pengujian sistem secara keseluruhan, maka dapat diambil

kesimpulan sebagai berikut:

1. Untuk menghubungkan Arduino ke NodeMCU kita harus menggunakan

komunikasi serial agar dapat terhubung ke web.

2. Semua sistem akan berjalan apabila sensor Floating Switch sudah

mendeteksi adanya air yang diletakkan diwadah air.

3. SensorSoil Moisture digunakan untuk mendeteksi kelembaban dan

kekeringan tanah yang nantinya dapat menggerakan motor ketanaman lalu

memulai penyiraman, apabila tanah yang kering sudah mendapatkan

konsumsi air yang cukup maka secara otomatis motor akan kembali ke

titik 0 yang sudah diset diprogram.

4. Selama alat terhubung ke jaringan internet, maka kita bisa memonitoring

alat ini.

5.2. Saran

Untuk pengembangan selanjutnya dari alat ini, penulis memberikan

beberapa saran antara lain:

1. Sebaiknya ditambahkanLCD agar menampilkan kondisi proses

penginiliasasiprogram awal.

2. Sebaiknya ditambahkan buzzer guna memberikan indikator beberapa

beefsebagai tanda adanya air dipenampungan.

3. Sebaiknya ditambahkan sumber daya cadangan sehingga listrik mati sistem

dapat tetap berjalan.

4. Sebaiknya ditambahkan nozle water sprinkle agar proses penyiraman

tanaman menjadi lebih merata.

5. Untuk pengembangan selanjutnya, sebaiknya digunakan satu aplikasi pada

smartphone/android yang dapat menghandle sistem pada arduino dan

NodeMCU agar lebih efisien.

45

DAFTAR PUSTAKA

Agung.M.Bangun.2014.Arduino For Beginners.(SuryaUniv-Arduino-Muhammad

-Bangun-Agung-202136575862733).

Andrianto,Heri.(2016). Ardiono Belajar Cepat Pemrograman, Bandung. Penerbit :

Informatika Bandung.

Djuandi, Feri, 2011.“Pengenalan Arduino", Jakarta: Penerbit Elexmedia

Kadir,Abdul. 2013. Panduan Praktis Mempelajari Aplikasi Mikrokontroler dan

Pemrograman Menggunakan Arduino. Yogyakarta: CV ANDI.

Sasongko,Bagus Heri.(2012). Pemrograman Mikrokontroler dengan Bahasa C.

Yogyakarta. Penerbit : Andi Yogyakarta

Pangaliela Egber. 2016. “Sistem Pengaman Kendaraan Dengan Menggunakan

Metode Geofence Pada Google Maps”. Skripsi. Teknik Elektro, Universitas

Katolik Widyamandala.

https://www.instructables.com/id/IoT-Automatic-Plant-Watering-System/

https://kelasrobot.com/apa-itu-arduino-arduino-adalah/

https://www.niagahoster.co.id/blog/pengertian-website/



https://www.marginallyclever.com/product/nodemcu-lua-wifi-v3-development-

board-esp8266/




https://www.railwayscenics.com/regulated-switching-power-supply-12v-amp-36-

watt-p-2462.html

https://tokokomputer007.com/mini-water-pump-pompa-air-mini-dengan-banyak-

fungsi/

https://www.aliexpress.com/w/wholesale-aquarium-float-

switch.html?switch_new_app=y


https://www.instructables.com/id/IoT-Automatic-Plant-Watering-System/

https://kelasrobot.com/apa-itu-arduino-arduino-adalah/

https://www.niagahoster.co.id/blog/pengertian-website/















46















Arduino Uno R3

INTRODUCTION

Arduino is used for building different types of electronic circuits easily using of both a physical

programmable circuit board usually microcontroller and piece of code running on computer with

USB connection between the computer and Arduino.

Programming language used in Arduino is just a simplified version of C++ that can easily replace

thousands of wires with words.

ARDUINO UNO-R3 PHYSICAL COMPONENTS

ATMEGA328P-PU microcontroller

The most important element in Arduino Uno R3 is ATMEGA328P-PU is an 8-bit Microcontroller

with flash memory reach to 32k bytes. It’s features as follow:

• High Performance, Low Power AVR

• Advanced RISC Architecture

o 131 Powerful Instructions – Most Single Clock Cycle Execution

o 32 x 8 General Purpose Working Registers

o Up to 20 MIPS Throughput at 20 MHz

o On-chip 2-cycle Multiplier

• High Endurance Non-volatile Memory Segments

o 4/8/16/32K Bytes of In-System Self-Programmable Flash program memory

o 256/512/512/1K Bytes EEPROM

o 512/1K/1K/2K Bytes Internal SRAM

o Write/Erase Cycles: 10,000 Flash/100,000 EEPROM

o Data retention: 20 years at 85°C/100 years at 25°C

o Optional Boot Code Section with Independent Lock Bits

o In-System Programming by On-chip Boot Program

o True Read-While-Write Operation

o Programming Lock for Software Security

• Peripheral Features

o Two 8-bit Timer/Counters with Separate Prescaler and Compare Mode

o One 16-bit Timer/Counter with Separate Prescaler, Compare Mode, and Capture Mode

o Real Time Counter with Separate Oscillator

o Six PWM Channels

o 8-channel 10-bit ADC in TQFP and QFN/MLF package

o Temperature Measurement

o 6-channel 10-bit ADC in PDIP Package

o Temperature Measurement

o Programmable Serial USART

o Master/Slave SPI Serial Interface

o Byte-oriented 2-wire Serial Interface (Philips I2 C compatible)

o Programmable Watchdog Timer with Separate On-chip Oscillator

o On-chip Analog Comparator

o Interrupt and Wake-up on Pin Change

• Special Microcontroller Features

o Power-on Reset and Programmable Brown-out Detection

o Internal Calibrated Oscillator

o External and Internal Interrupt Sources

o Six Sleep Modes: Idle, ADC Noise Reduction, Power-save, Power-down, Standby,

and Extended Standby

• I/O and Packages

o 23 Programmable I/O Lines

o 28-pin PDIP, 32-lead TQFP, 28-pad QFN/MLF and 32-pad QFN/MLF

• Operating Voltage:

o 1.8 - 5.5V

• Temperature Range:

o -40°C to 85°C

• Speed Grade:

o 0 - 4 [email protected] - 5.5V, 0 - 10 [email protected] - 5.5.V, 0 - 20 MHz @ 4.5 - 5.5V

• Power Consumption at 1 MHz, 1.8V, 25°C

o Active Mode: 0.2 mA

o Power-down Mode: 0.1 µA

o Power-save Mode: 0.75 µA (Including 32 kHz RTC)

mailto:[email protected]


Pin configuration

ATMEGA16u2- mu microcontroller

Is a 8-bit microcontroller used as USB driver in Arduino uno R3 it’s features as follow:

High Performance, Low Power AVR

• Advanced RISC Architecture

o 125 Powerful Instructions – Most Single Clock Cycle Execution

o 32 x 8 General Purpose Working Registers

o Fully Static Operation

o Up to 16 MIPS Throughput at 16 MHz

• Non-volatile Program and Data Memories

o 8K/16K/32K Bytes of In-System Self-Programmable Flash

o 512/512/1024 EEPROM

o 512/512/1024 Internal SRAM

o Write/Erase Cycles: 10,000 Flash/ 100,000 EEPROM

o Data retention: 20 years at 85˚C/ 100 years at 25˚C

o Optional Boot Code Section with Independent Lock Bits

o In-System Programming by on-chip Boot Program hardware-activated after reset

o Programming Lock for Software Security

• USB 2.0 Full-speed Device Module with Interrupt on Transfer Completion

o Complies fully with Universal Serial Bus Specification REV 2.0

o 48 MHz PLL for Full-speed Bus Operation: data transfer rates at 12 Mbit/s

o Fully independent 176 bytes USB DPRAM for endpoint memory allocation

o Endpoint 0 for Control Transfers: from 8 up to 64-bytes

o 4 Programmable Endpoints:

– IN or Out Directions

– Bulk, Interrupt and Isochronous Transfers

– Programmable maximum packet size from 8 to 64 bytes

– Programmable single or double buffer

o Suspend/Resume Interrupts

o Microcontroller reset on USB Bus Reset without detach

o USB Bus Disconnection on Microcontroller Request

• Peripheral Features

o One 8-bit Timer/Counters with Separate Prescaler and Compare Mode (two 8-bit

PWM channels)

o One 16-bit Timer/Counter with Separate Prescaler, Compare and Capture Mode(three 8-

bit PWM channels)

o USART with SPI master only mode and hardware flow control (RTS/CTS)

o Master/Slave SPI Serial Interface

o Programmable Watchdog Timer with Separate On-chip Oscillator

o On-chip Analog Comparator

o Interrupt and Wake-up on Pin Change

• On Chip Debug Interface (debug WIRE)

• Special Microcontroller Features

o Power-On Reset and Programmable Brown-out Detection

o Internal Calibrated Oscillator

o External and Internal Interrupt Sources

o Five Sleep Modes: Idle, Power-save, Power-down, Standby, and Extended Standby

• I/O and Packages

o 22 Programmable I/O Lines

o QFN32 (5x5mm) / TQFP32 packages

• Operating Voltages

o 2.7 - 5.5V

• Operating temperature

o Industrial (-40°C to +85°C)

• Maximum Frequency

o 8 MHz at 2.7V - Industrial range

o 16 MHz at 4.5V - Industrial range

Pin configuration

OTHER ARDUINO UNO R3 PARTS

Input and Output

Each of the 14 digital pins on the Uno can be used as an input or output, using pinMode (),

digitalWrite(), and digitalRead() functions. They operate at 5 volts. Each pin can provide or

receive a maximum of 40 mA and has an internal pull-up resistor (disconnected by default) of

20-50 k Ohms. In addition, some pins have specialized functions:

o Serial: 0 (RX) and 1 (TX). Used to receive (RX) and transmit (TX) TTL serial data.

These pins are connected to the corresponding pins of the ATmega8U2 USB-to-TTL

Serial chip.

o External Interrupts: 2 and 3. These pins can be configured to trigger an interrupt on a

low value, a rising or falling edge, or a change in value.

o PWM: 3, 5, 6, 9, 10, and 11. Provide 8-bit PWM output with the analogWrite() function.

o SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). These pins support SPI

communication using the SPI library.

o LED: 13. There is a built-in LED connected to digital pin 13. When the pin is HIGH

value, the LED is on, when the pin is LOW, it's off.

The Uno has 6 analog inputs, labeled A0 through A5, each of which provide 10 bits of resolution

(i.e.1024 different values). By default they measure from ground to 5 volts, though is it possible

to change the upper end of their range using the AREF pin and the analogReference() function.

Additionally, some pins have specialized functionality:

TWI: A4 or SDA pin and A5 or SCL pin. Support TWI communication using the Wire

library.

There are a couple of other pins on the board:

AREF: Reference voltage for the analog inputs. Used with analogReference().

Reset: Bring this line LOW to reset the microcontroller. Typically used to add a reset

button to shields which block the one on the board.

ARDUINO UNO R3 SCHEMATIC DIAGRAM

1

Thomas Liu (Business Manager)

Email: [email protected]

User Manual V1.2

ESP8266 NodeMCU WiFi Devkit

1. Specification:

Voltage:3.3V.

Wi-Fi Direct (P2P), soft-AP.

Current consumption: 10uA~170mA.

Flash memory attachable: 16MB max (512K normal).

Integrated TCP/IP protocol stack.

Processor: Tensilica L106 32-bit.

Processor speed: 80~160MHz.

RAM: 32K + 80K.

GPIOs: 17 (multiplexed with other functions).

Analog to Digital: 1 input with 1024 step resolution.

+19.5dBm output power in 802.11b mode

802.11 support: b/g/n.

Maximum concurrent TCP connections: 5.

Handson Technology


2



23

www.handsontec.com

2. Pin Definition:

3. Using Arduino IDE


http://www.handsontec.com/

3



Digital-output relative humidity & temperature sensor/module

DHT22 (DHT22 also named as AM2302)


4



Capacitive-type humidity and temperature module/sensor


5



1. Feature &

Application

:

* Full range

temperatur

e

compensat

ed * Relative humidity and temperature measurement

* Calibrated

digital

signal *Outstanding long-term stability *Extra components not needed

* Long

transmissi

on

distance *

Low

power

consumpti

on *4 pins packaged and fully interchangeable

2. Description:

DHT22

output

calibrated

digital

signal. It

utilizes

exclusive

digital-

signal-

collecting-

technique

and

humidity

sensing

technology

, assuring

its

reliability

and

stability.Its

sensing

elements is

connected

with 8-bit

single-chip

computer.

Every sensor of this model is temperature compensated and calibrated in accurate calibration

chamber and the calibration-coefficient is saved in type of programme in OTP memory, when

the sensor is detecting, it will cite coefficient from memory.

Small size & low consumption & long transmission distance(20m) enable DHT22 to be

suited in all kinds of harsh application occasions.

Single-row packaged with four pins, making the connection very convenient.

3. Technical Specification:

Model DHT22

Power supply 3.3-6V DC

Output signal digital signal via single-bus

Sensing element Polymer capacitor

Operating range humidity 0-100%RH; temperature -40~80Celsius

Accuracy humidity +-2%RH(Max +-5%RH); temperature <+-0.5Celsius

Resolution or sensitivity humidity 0.1%RH; temperature 0.1Celsius

Repeatability humidity +-1%RH; temperature +-0.2Celsius

Humidity hysteresis +-0.3%RH

Long-term Stability +-0.5%RH/year

Sensing period Average: 2s

Interchangeability fully interchangeable

Dimensions small size 14*18*5.5mm; big size 22*28*5mm

4. Dimensions: (unit --- mm)

1) Small size dimensions: (unit --- mm)

5. 6.

7. 28BYJ-48 – 5V Stepper Motor

8.

9. The 28BYJ-48 is a small stepper motor suitable for a large range of applications.

10.

11.

12.

13.

14.


6



Rated voltage ： Number of Phase

5VDC 4

Speed Variation Ratio 1/64

Stride Angle 5.625°/64 Frequency 100Hz

DC resistance 50Ω±7%(25)

Idle In-traction Frequency > 600Hz

Idle Out-traction Frequency > 1000Hz

In-traction Torque >34.3mN.m(120Hz) Self-positioning Torque >34.3mN.m

Friction torque 600-1200 gf.cm Pull in torque 300 gf.cm Insulated resistance >10MΩ(500V) Insulated electricity power 600VAC/1mA/1s

Insulation grade A

Rise in Temperature <40K(120Hz) Noise <35dB(120Hz,No load,10cm) Model 28BYJ-48 – 5V

15.

16.

17.

18. 19.

20. P

.O. Box

8231 Cherrywood Tau

ranga

New Zealand Phone: ++64 7 578 7739 Fax: ++64 7 578 7749 E-mail: [email protected] Website: www.kiatronics.com

Copyright Welten Holdings Ltd - Specifications subject to change

without further notice.



http://www.kiatronics.com/

7



User Guide

Handson Technology

L298N Dual H-Bridge Motor Driver

This dua l bidirectional motor driver, is based on the very popular L298 Dual H-Bridge Motor Driver Integrated

Circuit. The circuit will allow you to easily and independently control two motors of up to 2A each in both

directions.It is ideal for robotic applications and well suited for connection to a microcontroller requiring just

a couple of control lines per motor. It can also be interfaced with simple manual switches, TTL logic gates,

relays, etc. This board equipped with power LED indicators, on-board +5V regulator and protection diodes.

SKU: MDU-1049

Brief Data:

Input Voltage: 3.2V~40Vdc.

Driver: L298N Dual H Bridge DC Motor Driver

Power Supply: DC 5 V - 35 V

Peak current: 2 Amp

Operating current range: 0 ~ 36mA

Control signal input voltage range :

Low: -0.3V ≤ Vin ≤ 1.5V.

High: 2.3V ≤ Vin ≤ Vss.

Enable signal input voltage range :

o Low: -0.3 ≤ Vin ≤ 1.5V (control signal is invalid).

o High: 2.3V ≤ Vin ≤ Vss (control signal active).

Maximum power consumption: 20W (when the temperature T = 75 ).

Storage temperature: -25 ~ +130 .

On-board +5V regulated Output supply (supply to controller board i.e. Arduino).

Size: 3.4cm x 4.3cm x 2.7cm


8




ULN2002A/ ULN2003A/ ULN2004A

Document number: DS35313 Rev. 7 - 2

1 of 13 www.diodes.com

January 2017 © Diodes Incorporated

Schematic Diagram:

http://www.diodes.com/





HIGH VOLTAGE, HIGH CURRENT

\DARLINGTON TRANSISTOR ARRAYS

Description

The ULN2002A, ULN2003A and ULN2004A are high voltage, high current

Darlington arrays each containing seven open collector common emitter

pairs. Each pair is rated at 500mA. Suppression diodes are included for

inductive load driving, the inputs and outputs are pinned in opposition to

simplify board layout.

Device options are designed to be compatible with common logic families:

ULN2002A (14-25V PMOS)

ULN2003A (5V TTL, CMOS)

ULN2004A (6-15V CMOS, PMOS)

These devices are capable of driving a wide range of loads including

solenoids, relays, DC motors, LED displays, filament lamps, thermal print-

heads and high-power buffers.

The ULN2002A, ULN2003A and ULN2004A are available in both a small

outline 16-pin package (SO-16) and PDIP-16 package.

Features

500mA Rated Collector Current (Single Output)

High Voltage Outputs: 50V

Output Clamp Diodes

Inputs Compatible with Popular Logic Types

Relay Driver Applications

―Green‖ Molding Compound (No Br, Sb)

Totally Lead-Free & Fully RoHS Compliant (Notes 1 & 2)

Halogen and Antimony Free. “Green” Device (Note 3)

Pin Assignments

(Top View)

1B 1 16 1C

2B 2 15 2C

3B 3 14 3C

4B 4 13 4C

5B 5 12 5C

6B 6 11 6C

7B 7 10 7C

E 8 9 COM

SO-16

(Top View)

1B 1 16 1C

2B 2 15 2C

3B 3 14 3C

4B 4 13 4C

5B 5 12 5C

6B 6 11 6C

7B 7 10 7C

E 8 9 COM

PDIP-16

Notes: 1. No purposely added lead. Fully EU Directive 2002/95/EC (RoHS) & 2011/65/EU (RoHS 2) compliant.

2. See http://www.diodes.com/quality/lead_free.html for more information about Diodes Incorporated’s definitions of Halogen- and Antimony-free, "Green" and Lead-

free.

3. Halogen- and Antimony-free "Green‖ products are defined as those which contain <900ppm bromine, <900ppm chlorine (<1500ppm total Br + Cl) and

<1000ppm antimony compounds.

Connection Diagram

1C

2C

3C

4C

5C

6C

7C

COM

16 15 14 13 12 11 10 9


http://www.diodes.com/quality/lead_free.html





1 2 3 4 5 6 7 8

1B 2B 3B 4B 5B 6B 7B E






Pin Descriptions

Pin Number Pin Name Function

SO-16/PDIP-16

1 1B Input Pair 1

2 2B Input Pair 2

3 3B Input Pair 3

4 4B Input Pair 4

5 5B Input Pair 5

6 6B Input Pair 6

7 7B Input Pair 7

8 E Common Emitter (Ground)

9 COM Common Clamp Diodes

10 7C Output Pair 7

11 6C Output Pair 6

12 5C Output Pair 5

13 4C Output Pair 4

14 3C Output Pair 3

15 2C Output Pair 2

16 1C Output Pair 1

Functional Block Diagram

COM

7.0 V

Output C

Input B

10.5kΩ

7.2kΩ

3.0kΩ E

ULN2002A

COM

RB Output C

Input B

7.2






Water Pump Motor - DC 12V/370-04PM SKU:50200 Weight:65.00 Gram

Note: This pump does NOT come with connecting wire, please choose motor cab

le of corresponding current to work with it.

Description:

Makeblock water pump motor - DC 12V/370-04PM has a 12V motor and a tough thermoplastic body, it is widely used for for water priming pump, automotive pump experiment pump bonsai rockery, DIY projects and so on.






Specification:

Rated Voltage: DC 12V

Load: Water

water absorption: 1L-1.2L/min

Current(With load): Less than 320mA

Flow : 2.0LPM

Total Size : D27 x 75mm

Water Hole Diameter： 6.5mm

Maximum pressure : More than 360mmHg

Noise:Less than <60dB

Size Charts(mm):






MICRO SWITCH™ Standard

Subminiature Snap-Action Z

Series Snap-Action Switches

0DB ESCRIPTION

The industry-defining name in snap-action switches,

Honeywell MICRO SWITCH™ standard

subminiatures are designed for repeatability and

enhanced product life. The MICRO SWITCH™ Z

Series combines small size and light weight with

ample electrical capacity, low cost, and enhanced

life.

The MICRO SWITCH™ Z Series consists of six

product families with unique features that

can drop right into an application.

These reliable and rugged switches offer a variety of

actuators, terminations, circuitry configurations,

electrical ratings, contact materials, operating

characteristics, and sealing allows them to be

utilized in numerous potential applications.

Carefully manufactured and thoroughly inspected, the

MICRO SWITCH™ Z Series standard subminiatures

are a great value for applications requiring sensing

presence or absence of an object.

FEATURES

Small size and light weight switches lend themselves to

numerous potential applications

Choice of low energy or power-duty electrical ratings allow the

switch to be specified in more types of applications

Broad range of amp ratings (from 0.1 A to 10.1 A)

Watertight IP67 sealing available on some listings allows the

switch to be used where sealing and presence/absence detection

is required

UL/CSA, cUL, ENEC, and CE approvals

POTENTIAL APPLICATIONS

Industrial: Appliances, communication equipment, computers,

electromechanical timers, mechanical cam assemblies (timers),

office equipment, electric tools, HVAC wall controls,

instrumentation, valves, vending machines

Transportation: Automotive, truck, and boat wire harnesses;

sub-assemblies for convertible roofs; lock modules for tail-

gate/trunk; tank and hood latch detection

Medical: Medical and hospital beds, foot pedal controls, and

chair lifts

Applications where a pre-wired sealed on/off switch is

required


Snap-Action Switches

Honeywell Sensing and Control

2

SPECIFICATIONS

SERIES ZM (coil internal spring) ZM1 (flat internal spring) ZV (coil spring)

Differentiator Integral lever, no ENEC, and an internal coil spring

Integral lever, ENEC, and a flat internal spring

Snap-on lever, ENEC, and coil spring

Use Use when ENEC is not required and the lever needs to be better secured to the switch

Used when added forces of a flat snap spring, ENEC, and a secured lever are required

Use when ENEC and a snap-on lever are required

Potential applications

alarms, computers, food processors, gas detectors,

humidifiers, joysticks, money sorters, water pumps

air conditioners, consumer electronics, gas detectors,

humidifiers, telephones, time recorders, toys

air conditioners, computers, consumer appliances, gas

detectors, joysticks, money sorters, telephones, toys

Ampere rating 0.1 A, 5 A, 10.1 A 0.1 A, 3 A, 6 A, 10.1 A 0.1 A, 6 A, 10.1 A

Circuitry SPDT, SPNO SPDT, SPNO, SPNC SPDT, SPNO, SPNC

Operating force 0.18 oz to 8.78 oz 12 gf to 355 gf 0.78 oz to 11.01 oz

Termination Quick connect, solder, pcb Quick connect, solder, pcb quick connect, solder, pcb

Actuator Pin plunger, straight, roller, sim. roller, L-shaped

Pin plunger, straight, roller, sim. roller, L-shaped

pin plunger, straight, roller, sim. roller

Voltage 125 Vac, 250 Vac, 30 Vdc 125 Vac, 250 Vac 125 Vac/125 Vdc 6(2) A 250 Vac

Agency approvals UL, CE, CSA UL, cUL, ENEC UL, CE, CSA, ENEC

Agency file info CE: 61058-1; UL: E12252; CSA: LR212438

UL: E12252; c-UL: E12252 CE: 61058-1; UL:12252; c-UL: E12252

Operating temperature

-40 °C to 120 °C [-40 °F to 248 °F]

-40 °C to 120 °C [-40 °F to 248 °F]

-40 °C to 120 °C [-40 °F to 248 °F]

Contacts Silver, gold-plated silver, gold-

plated brass, silver-tin-indium oxide

Silver, gold-plated silver, gold-

plated brass, silver-tin-indium oxide

Silver, gold-plated silver, silver- tin-indium oxide

Housing Polyamide (nylon) Polyamide (nylon) Polyamide (nylon)

Sealing None

Storage humidity 85 % RH max. at 40 °C [104 °F]

Dielectric strength 1000 Vac (50 Hz to 60 Hz)

between contacts, between

terminals and ground, for one Minute

1000 Vac (50 Hz to 60 Hz)/min 1000 Vac (50 Hz to 60 Hz)

between contacts, between

terminals and ground, for one minute

Contact resistance 300 mOhm max. 300 mOhm max. 300 mOhm max.

Insulation resistance 100 mOhm min. (at 500 Vdc/min)

100 mOhm min. (at 250 Vdc/min)


Vibration 10 Hz to 55 Hz, displacement 0,75 mm (p-p)

Expected mechanical life

10 million min. 10 million min. @ <10 A; 1 million min. @ 10 A

10 million min.

Electrical service life Min. 1,000,000 operations on

resistive load current 0.1 A at 125

Vac; 0.1 A at 30 Vdc; Min. 6,000

operations on resistive load 5 A at 125/250 Vac

Min. 10,000 operations Min. 1,000,000 operations @

0.1 A; Min 10,000 operations on

resistive and motor load current

6(2) A 250 Vac

Electrical operating frequency

0.1 A – 120 operations/min other – 10 to 30 operations/min

10 to 30 operations/min 0.1 A – 120 operations/min; Other – 10 to 30 operations/min

Mechanical operation frequency

120 operations/min.



3

SERIES ZW (water-tight) ZD (water-tight) ZX

Differentiator IP67 rating with lead wires; snap-on lever, coil spring, and

ENEC

Smaller sized (like the ZX), sealed to IP67 (with leadwires only);

plunger travel can be restricted, offers side-post quick mounting

Two-thirds the size of the ZM Series; unsealed, integral lever,

and coil spring

Use Use when a sealed position

switch in a small and cost- effective package is required

Use for automotive applications

due to sealing and quick mounting option

Use when a much smaller

unsealed position switch is required

Potential

applications

air conditioners, computers,

consumer appliances, gas detectors, joysticks, money sorters, telephones, toys

automotive (operation systems

and engine area interior), air conditioners, communication, electric toothbrushes, toys

calculators, computer mouse,

cordless phones, electric knife & stapler, tester machines, walkie- talkies

Ampere rating 0.1 A. 5 A 0.1 A, 3 A 0.1 A. 3 A

Circuitry SPDT, SPNO, SPNC SPDT SPDT

Operating force 1.94 oz to 7.16 oz 130 gf to 195 gf 0.53 oz to 5.3 oz

Termination quick connect, solder, cable bottom exit, cable side exit

Solder, pcb straight, pcb left angle, pcb right angle, pre-wired

solder, pcb snap-in, pcb left angle, pcb right angle

Actuator pin plunger, straight, roller, sim. Roller

Pin plunger, straight, sim. roller pin plunger, straight, roller, special

Voltage 125 Vac, 250 Vac 125 Vac, 12 Vdc 125 Vac , 48 Vdc

Agency approvals UL, cUL, CE, ENEC UL, cUL, CE, ENEC UL, CE, CSA

Agency file info CE: 61058-1; UL: E12252; c-UL: E12252

UL: E12252; c-UL: E12252 CE: 61058-1; UL:12252; CSA: LR212438

Operating

temperature

-40 °C to 120 °C

[-40 °F to 248 °F] (w/o wires) -40 °C to 105 °C [-40 °F to 221 °F] (w/ wires)

-40 °C to 120 °C

[-40 °F to 248 °F]

-40 °C to 120 °C

[-40 °F to 248 °F]

Contacts silver, gold-plated silver Silver, gold-plated silver silver, gold-plated silver

Housing PBT polyester thermoplastic PBT polyester thermoplastic Polyamide (nylon)

Sealing IP67 (with leadwires only) IP67 (with leadwires only) None

Storage humidity 85 % RH max. at 40 °C [104 °F]

Dielectric strength 1000 Vac (50 Hz to 60 Hz) between contacts and 1250 Vac (50

Hz to 60 Hz), between terminals and ground, for one Minute

150 Vac (50 Hz to 60 Hz)/minute between contacts,

500 Vac (50 Hz to 60 Hz)/minute between live parts and dead metal parts

1000 Vac (50 Hz to 60 Hz) between contacts, between

terminals and ground, for one minute

Contact resistance 30 mOhm max. 100 mOhm max. 100 mOhm max.

Insulation resistance 100 mOhm min. (at 500 Vdc/min)



Vibration 10 Hz to 55 Hz, displacement 0,75 mm (p-p)

Expected mechanical life

2 million min. 500,000 min. 1 million min.

Electrical service life Min. 10,000 operations Min. 500,000 operations on resistive load current 10 mA;

Min. 6000 operations on resistive load current 3 A

Min. 1,000,000 operations on resistive load current 0.1 A at 48

Vdc; Min. 10,000 operations on resistive load current 3 A at 125 Vac

Electrical operating frequency

10 to 30 operations/min 10 mA – 120 operations/min 3 A – 10 to 30 operations/min

0.1 A – 120 operations/min 3 A – 10 to 30 operations/min

Mechanical operation frequency

120 operations/min.



1

ZM AND ZM1 STANDARD LEVER OPTIONS & DIMENSIONS mm/in

Lever/

Terminals Dimensions Lever/

Terminals Dimensions

Pin plunger/

solder

OP: 11,4 mm ±0,3 mm [0.449 in ± 0.012 in]

DT: 0,2 mm [0.008 in max.]

Pin plunger/

quick connect

OP: 11,4 mm ±0,3 mm [0.449 in ± 0.012 in]

DT: 0,2 mm [0.008 in max.]

Pin plunger/

PCB right

OP: 11,4 mm ±0,3 mm [0.449 in ± 0.012 in]

DT: 0,2 mm [0.008 in max.]

Pin

plunger/PCB

OP: 11,4 mm ±0,3 mm [0.449 in ± 0.012 in]

DT: 0,2 mm [0.008 in max.]

Simulated

roller/quick

connect

OP: 15,1 mm ±1,5 mm [0.591 in ± 0.059 in]

DT: 0,9 mm [0.035 in max.]

Simulated

roller/solder

OP: 15,1 mm ±1,5 mm [0.591 in ± 0.059 in]

DT: 0,9 mm [0.035 in max.]

rancang bangun penyiraman dan monitoring tanaman …

Documents