Sistem Penyiram Air Otomatis Menggunakan Sensor Soil Mouisture Berbasis Mikrokontroler ATMega 328 Dengan Compiler Arduino Nano
1
SISTEM PENYIRAM AIR OTOMATIS MENGGUNAKAN
SENSOR SOIL MOUISTURE BERBASIS
MIKROKONTROLER
ATMEGA 328 DENGANCOMPILER
ARDUINO NANO
SKRIPSI
NURIL AKHYAR
140821020
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Universitas Sumatera Utara
2
MEDAN
2016
SISTEM PENYIRAM AIR OTOMATIS MENGGUNAKAN
SENSOR SOIL MOUISTURE BERBASIS
MIKROKONTROLER
ATMEGA 328 DENGAN COMPILER
ARDUINO NANO
SKRIPSI
Diajukan Untuk Melengkapai Tugas dan Memenuhi Syarat
Mencapai Gelar Sarjana Sains
NURIL AKHYAR
140821020
DEPARTEMEN FISIKA
Universitas Sumatera Utara
3
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
PERSETUJUAN
Judul
Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas
: Sistem Penyiram Air Otomatis Menggunakan
Sensor Soil Mouisture Berbasis Mikrokontroler
ATMega 328 Dengan Compiler Arduino Nano
: Skripsi
: Nuril Akhyar
: 140821020
: Sarjana (S1) Fisika
: Fisika
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, Juli 2016
Pembimbing I
Pembimbing II
Dr.Marhaposan Situmorang
Junedi Ginting, S. Si, M. Si
NIP.195510301980031003
NIP.197306222003121001
Diketahui/disetuji oleh
Departemen Fisika FMIPA USU
Universitas Sumatera Utara
4
Ketua,
Dr.Marhaposan Situmorang
NIP.195510301980031003
PERNYATAAN
SISTEM PENYIRAM AIR OTOMATIS MENGGUNAKAN SENSOR SOIL
MOUISTURE BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 328
DENGANCOMPILERARDUINO NANO
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi iniadalah karya sendiri, kecuali beberapa kutipan
dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2016
Nuril Akhyar
140821020
Universitas Sumatera Utara
5
PENGHARGAAN
Alhamdulillahirabbil’alamiin, puji dan syukur kepada Allah SWT, atas segala
nikmat, karunia dan kesempatan yang telah diberikan sehingga penulis mampu
menyelesaikan skripsi ini dengan judul Perancangan Kontrol Pencahayaan Pada
Ruang Baca Berbasis Mikrokontroler Arduino dan Sensor Cahaya. Shalawat dan
salam kepada junjungan kita Rasulullah Muhammad SAW, semoga kita
mendapatkan syafa’atnya dikemudian hari kelak. Aamiin.
Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan rasa hormat maupun ucapan
terimakasih yang sebesar-besarnya kepada pihak yang telah membantu hingga
terselesaikannya skripsi ini. Terimakasih penulis ucapkan terkhusus untuk kedua
orang tua tercinta Ayahanda Suherman dan Ibunda Esti Maharani, atas do’a,
kepercayaan, dukungan, semangat, dan materi yang telah diberikan kepada
penulis selama penulis mengenyam pendidikan di bangku perkuliahan hingga
terselesaikanya skripsi ini. Kepada adik-adik tersayang Paranita Herdian, Yuni
Adinda dan Handika Rahman, atas do’a, dukungan dan semangat yang telah
diberikan kepada penulis selama penulis menyelesaikan skripsi ini. Dan tak lupa
pula penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada :
1. Bapak Dr.Marhaposan Situmorang, sebagai dosen pembimbing yang telah
bekontribusi membantu penulis dalam memberikan ide, saran, kritik dan
bimbingannya kepada penulis selama penulis mengerjakan skripsi ini
2. Bapak dosen penguji, Drs.Kurnia Brahmana,M.Si, Drs.Takdir Tamba,
M.Eng.SC, Drs.Herli Ginting,MS, atas saran dan masukkannya dalam
pengerjaan skripsi ini.
3. Ibu Dr.Susilawati,M.Si, selaku dosen di Departmen Fisika FMIPA USU yang
telah memberikan saran dan masukkan kepada penulis selama ini
4. Bang Johaiddin Saragih, S.Si,M.Si, selaku staf pegawai departemen Fisika
FMIPA USU yang telah memberikan saran dan masukkan kepada penulis
dalam penyelesaian skripsi ini
5. Unit Kegiatan Mahasiswa (UKM) Robotik SIkonek USU, sebagai tempat
penulis belajar mengenai ilmu elektronika, programming, dan semua temanteman UKM Robotik yang telah memberikan semangat dan bantuannya
kepada penulis selama penulis menyelesaikan skripsi ini
6. Bang Oki Handinata,S.Si, Dolly H Manik, Nuril Akhyar, yang telah
membantu penulis dalam berdiskusi ketika penulis mengalami kebingungan,
yang telah membantu dalam bagian elektronika, mekanik dan program dari
skripsi yang penulis kerjakan
7. Teman-teman sejawat dan seperjuangan Faqih Harseno Sabil, Jepri Purwanto,
Nuril Akhyar, M.Irsan, Abdullah Nasution, Juli suhartika, Russell Ong,
Septia, Anie, Nisa, Yuni, Hamdan, Raihan, Nadira, Astrid, Iki, Desy Annisa,
Mestika
Universitas Sumatera Utara
6
8. Lingkaran Halaqoh Hafizhotunnisaa, kak Titin sebagai Murabbi tercinta,
terimakasih banyak kak atas nasihat-nasihatnya selama ini. Dian, Septia,
Wanda, Aida, Eka, Ilin, Etika, Sisy terimakasih atas semangat dan
dukunganya.
9. Serta pihak-pihak lain yang telah ikut serta membantu penulis yang tidak bisa
disebutkan satu persatu.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam pembuatan skripsi ini masih jauh
dari kesempurnaan, untuk itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat
penulis harapkan dari para pembaca.Semoga hasil skripsi ini menjadi Ibadah bagi
penulis dan bermanfaat bagi pembaca.
Aamiin Ya Rabbal’alamin.
Medan, Juli 2016
Penulis
Universitas Sumatera Utara
7
ABSTRAK
Saat ini penyiraman tanaman secara tradisional sudah kurang efisien dikarenakan
memerlukan waktu yang lebih lama.Selain itu, penyiraman tanaman secara
tradisional membutuhkan sangat banyak tenaga yang cukup tinggi. Hal ini
menyebabkan pemilik tersebut tidak dapat melakukan aktivitas lain dalam waktu
yang lama, karena tanaman dapat kekurangan air. Karena itu, alat ini bertujuan
untuk membantu pemilik tanaman untuk menyiram tanaman tanpa harus disiram
secara manual. Perancangan sistem penyiraman otomatis ini menggunakan sistem
minimum Arduino Nano yang akan memproses Sensor Soil Moisture yang
digunakan sebagai pengukur kadar air tanah, sensor ini terdiri dua probe untuk
melewatkan arus melalui tanah, kemudian membaca resistansinya untuk
mendapatkan nilai tegangan keluarannya yang nantinya akan diubah menjadi nilai
digital, dan penambahan LCD 16x2 sebagai penampil hasil dari masukan sensor.
Dari hasil pengujian, keseluruhan bagian sistem dapat bekerja dengan baik sesuai
dengan rancangan.Sistem ini dapat melakukan penyiraman secara otomatis jika
nilai refrensi sesuai dengan nilai refrensi yang sudah diatur pada sistem. Alat ini
dapat bekerja disaat penghuni rumah tidak berada di rumah, sehingga tanaman
akan tetap terawat.
Universitas Sumatera Utara
8
ABSTRACT
This Time watering plats have traditionally been less efficienr because it requires
a longer time. In additional, watering a plant traditionally requires very energy.
This led to the owner is not able to leave the plant in a long time, because plants
can be watering the plats without having to be watered annually. Desing of the
Automatic watering system uses minimum system Arduino Nano processing
Sensor Soil Moisture are used as measuring water content of the soil, it consists of
two sensor probe to pass current through the ground, then read the value to get the
value of the output voltage will be converted into digital value, and get the value
of the output voltage will be converted into digital values, and the additional of
LCD 16x2 as a result of viewer feedback sensor. From the test results, the overall
systemcan work well in accordance with the draft. This system can do the
watering automatically if the value of the references according to the references
whices regerences whichis set up on the system. This tool can work when
occupants are not at home, so the plants will remain well preserved.
Universitas Sumatera Utara
9
DAFTAR ISI
Persetujuan .......................................................................................................
Pernyataan ........................................................................................................
Penghargaan .....................................................................................................
Abstrak ..............................................................................................................
Abstract ..............................................................................................................
Daftar Isi ...........................................................................................................
Daftar Tabel ......................................................................................................
Daftar Gambar .................................................................................................
Daftar Lampiran ..............................................................................................
Daftar Singkatan ..............................................................................................
i
ii
iii
v
vi
vii
ix
x
xi
xii
Bab 1 Pendahuluan ..........................................................................................
1.1. Latar Belakang .....................................................................................
1.2. Rumusan Masalah ................................................................................
1.3. Tujuan Penelitian .................................................................................
1.4. Batasan Masalah ..................................................................................
1.5. Manfaat Penelitian ...............................................................................
1.6.Sistematika Penulisan ...........................................................................
1
1
2
2
2
3
4
Bab 2 Tinjauan Pustaka ..................................................................................
2.1. Kadar Air .............................................................................................
2.2. Sensor Soil Moisture ............................................................................
2.3.Arduino Nano ........................................................................................
2.3.1. Memori .....................................................................................
2.3.2. Input dan Output .......................................................................
2.3.3. Komunikasi ..............................................................................
2.3.4. Pemograman .............................................................................
2.4.Pemograman Arduino Nano ..................................................................
2.5.LCD (Liquid Crystal Display) ...............................................................
2.6. Keypad .................................................................................................
2.7. Motor Servo .........................................................................................
2.7.1. Prinsip Kerja Motor Servo .......................................................
2.8. Relay ....................................................................................................
2.9. Pompa Air ............................................................................................
5
5
5
6
8
8
9
10
10
11
13
16
17
18
21
Bab 3 Metodologi Penelitian dan Perancangan Alat ....................................
3.1. Diagram Blok .......................................................................................
3.2. Perancangan Pengendalian Sistem .......................................................
3.3.Flowchart Program ...............................................................................
23
23
25
28
Universitas Sumatera Utara
10
3.4. Perancangan Kontruksi Alat ................................................................ 31
Bab 4 Hasil dan Pembahasan ..........................................................................
4.1. Pengujian Blok Rangkaian ....................................................................
4.1.1. Pengujian Mikrokontroler Arduino dan LCD ...........................
4.1.2. Pengujian Sensor ......................................................................
4.2. Pengujian dan Analisa Rangkaian Sensoir Soil Moisture .....................
4.3. Pengujian Alat Secara Keseluruhan .....................................................
32
32
32
33
37
37
Bab 5 Kesimpulan dan Saran .........................................................................
5.1. Kesimpulan ..........................................................................................
5.2. Saran ....................................................................................................
Daftar Pustaka...................................................................................................
Lampiran
39
39
39
40
Universitas Sumatera Utara
11
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Konfigurasi Pin LCD ...................................................................... 12
Tabel 4.1. Pengujian Rangkaian Sensor Soil Moisture .................................... 37
Tabel 4.2. Pengujian Secara Keseluruhan ........................................................ 38
Universitas Sumatera Utara
12
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1.
Gambar 2.2.
Gambar 2.3.
Gambar 2.4.
Gambar 2.5.
Gambar 2.6.
Gambar 2.7.
Gambar 2.8.
Gambar 2.9.
Gambar 2.10.
Gambar 2.11.
Gambar 2.12.
Gambar 3.1.
Gambar 3.2.
Gambar 3.3.
Gambar 3.4.
Gambar 3.5.
Gambar 3.6.
Gambar 3.9.
Gambar 4.1.
Gambar 4.2.
Gambar 4.3.
Sensor Soil Moisture ..................................................................
Skematik Arduino Nano .............................................................
Gambar Konfirugarasi Pin Arduino Nano ...................................
LCD (Liquid Crystal Display) ....................................................
Rangkaian Matriks 4x4 ...............................................................
Rangkaian Umpan Balik Matriks 4x4 ........................................
Flowchart Matriks 4x4 ...............................................................
Gambar Bentuk Fisik Motor Servo ............................................
Komponen Dalam Motor Servo .................................................
Pulsa Masukan pada Motor Servo ..............................................
Kontruksi Relai Elektro Mekanik Posisi NC (Normally Close) .
Kontruksi Relai Elektro Mekanik Posisi NO (Normally Open) ..
Diagram Blok Sistem .................................................................
Gambaran Rangkaian Keseluruhan ............................................
Sistem Kerja Rangkaian Sensor Soil Moisture ...........................
Rangkaian Skematik Sistem Minimum ATMega 328 (Arduino
Nano ...........................................................................................
Sistem Kerja Rangkaian Motor Servo ........................................
Diagram Alir (Flowchart) ...........................................................
Gambar Kontruksi Penyiram Air Otomatis ................................
Kode Program Pengujian Blok LCD ..........................................
Pengujian Blok LCD ..................................................................
Data Serial ..................................................................................
6
7
7
11
14
15
15
16
16
18
19
20
23
25
26
26
28
29
31
32
32
36
Universitas Sumatera Utara
13
DAFTAR SINGKATAN
LCD = Liquid Crystal Display
LED = Light Emiting Diode
USB = Universal Serial Bus
SRAM = Statik RAM
EEPROM = Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory
IC = Integrated Circuit
PWM = Pulse Width Modulator
ADC = Analog to Digital Converter
PC = Personal Computer
IDE = Integrated Development Environment
TWI = Two Wire Interface
SPI = Serial Pheripheral Interface
ICSP = In-Circuit Serial Programming
OOP = Object Oriented Programming
BASIC = Beginner’s All-purpose Symbol Instruction Code
DB = Data Bus
RS = Register Select
DC = Direct Current
AC = Alternating Current
NC = Normally Close
NO = Noemally Open
CO = Change Over
SPST = Single Pole Throw
SPDT = Single Pole Double Throw
DPST = Double Pole Single Throw
DPDT = Double Pole Single Throw
Universitas Sumatera Utara
14
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1
Lampiran 2
Lampiran 3
Lampiran 4
Lampiran 5
Skematik Keseluruhan Rangkaian ................................................ 42
Kode Program Dengan Software Arduino IDE ............................ 43
Gambar Alat Secara Keseluruhan dan Saat Pengujian .................. 46
Datasheet Arduino Nano
Datasheet Sensor Soil Moisture
Universitas Sumatera Utara
SISTEM PENYIRAM AIR OTOMATIS MENGGUNAKAN
SENSOR SOIL MOUISTURE BERBASIS
MIKROKONTROLER
ATMEGA 328 DENGANCOMPILER
ARDUINO NANO
SKRIPSI
NURIL AKHYAR
140821020
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Universitas Sumatera Utara
2
MEDAN
2016
SISTEM PENYIRAM AIR OTOMATIS MENGGUNAKAN
SENSOR SOIL MOUISTURE BERBASIS
MIKROKONTROLER
ATMEGA 328 DENGAN COMPILER
ARDUINO NANO
SKRIPSI
Diajukan Untuk Melengkapai Tugas dan Memenuhi Syarat
Mencapai Gelar Sarjana Sains
NURIL AKHYAR
140821020
DEPARTEMEN FISIKA
Universitas Sumatera Utara
3
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
PERSETUJUAN
Judul
Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas
: Sistem Penyiram Air Otomatis Menggunakan
Sensor Soil Mouisture Berbasis Mikrokontroler
ATMega 328 Dengan Compiler Arduino Nano
: Skripsi
: Nuril Akhyar
: 140821020
: Sarjana (S1) Fisika
: Fisika
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, Juli 2016
Pembimbing I
Pembimbing II
Dr.Marhaposan Situmorang
Junedi Ginting, S. Si, M. Si
NIP.195510301980031003
NIP.197306222003121001
Diketahui/disetuji oleh
Departemen Fisika FMIPA USU
Universitas Sumatera Utara
4
Ketua,
Dr.Marhaposan Situmorang
NIP.195510301980031003
PERNYATAAN
SISTEM PENYIRAM AIR OTOMATIS MENGGUNAKAN SENSOR SOIL
MOUISTURE BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 328
DENGANCOMPILERARDUINO NANO
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi iniadalah karya sendiri, kecuali beberapa kutipan
dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2016
Nuril Akhyar
140821020
Universitas Sumatera Utara
5
PENGHARGAAN
Alhamdulillahirabbil’alamiin, puji dan syukur kepada Allah SWT, atas segala
nikmat, karunia dan kesempatan yang telah diberikan sehingga penulis mampu
menyelesaikan skripsi ini dengan judul Perancangan Kontrol Pencahayaan Pada
Ruang Baca Berbasis Mikrokontroler Arduino dan Sensor Cahaya. Shalawat dan
salam kepada junjungan kita Rasulullah Muhammad SAW, semoga kita
mendapatkan syafa’atnya dikemudian hari kelak. Aamiin.
Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan rasa hormat maupun ucapan
terimakasih yang sebesar-besarnya kepada pihak yang telah membantu hingga
terselesaikannya skripsi ini. Terimakasih penulis ucapkan terkhusus untuk kedua
orang tua tercinta Ayahanda Suherman dan Ibunda Esti Maharani, atas do’a,
kepercayaan, dukungan, semangat, dan materi yang telah diberikan kepada
penulis selama penulis mengenyam pendidikan di bangku perkuliahan hingga
terselesaikanya skripsi ini. Kepada adik-adik tersayang Paranita Herdian, Yuni
Adinda dan Handika Rahman, atas do’a, dukungan dan semangat yang telah
diberikan kepada penulis selama penulis menyelesaikan skripsi ini. Dan tak lupa
pula penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada :
1. Bapak Dr.Marhaposan Situmorang, sebagai dosen pembimbing yang telah
bekontribusi membantu penulis dalam memberikan ide, saran, kritik dan
bimbingannya kepada penulis selama penulis mengerjakan skripsi ini
2. Bapak dosen penguji, Drs.Kurnia Brahmana,M.Si, Drs.Takdir Tamba,
M.Eng.SC, Drs.Herli Ginting,MS, atas saran dan masukkannya dalam
pengerjaan skripsi ini.
3. Ibu Dr.Susilawati,M.Si, selaku dosen di Departmen Fisika FMIPA USU yang
telah memberikan saran dan masukkan kepada penulis selama ini
4. Bang Johaiddin Saragih, S.Si,M.Si, selaku staf pegawai departemen Fisika
FMIPA USU yang telah memberikan saran dan masukkan kepada penulis
dalam penyelesaian skripsi ini
5. Unit Kegiatan Mahasiswa (UKM) Robotik SIkonek USU, sebagai tempat
penulis belajar mengenai ilmu elektronika, programming, dan semua temanteman UKM Robotik yang telah memberikan semangat dan bantuannya
kepada penulis selama penulis menyelesaikan skripsi ini
6. Bang Oki Handinata,S.Si, Dolly H Manik, Nuril Akhyar, yang telah
membantu penulis dalam berdiskusi ketika penulis mengalami kebingungan,
yang telah membantu dalam bagian elektronika, mekanik dan program dari
skripsi yang penulis kerjakan
7. Teman-teman sejawat dan seperjuangan Faqih Harseno Sabil, Jepri Purwanto,
Nuril Akhyar, M.Irsan, Abdullah Nasution, Juli suhartika, Russell Ong,
Septia, Anie, Nisa, Yuni, Hamdan, Raihan, Nadira, Astrid, Iki, Desy Annisa,
Mestika
Universitas Sumatera Utara
6
8. Lingkaran Halaqoh Hafizhotunnisaa, kak Titin sebagai Murabbi tercinta,
terimakasih banyak kak atas nasihat-nasihatnya selama ini. Dian, Septia,
Wanda, Aida, Eka, Ilin, Etika, Sisy terimakasih atas semangat dan
dukunganya.
9. Serta pihak-pihak lain yang telah ikut serta membantu penulis yang tidak bisa
disebutkan satu persatu.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam pembuatan skripsi ini masih jauh
dari kesempurnaan, untuk itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat
penulis harapkan dari para pembaca.Semoga hasil skripsi ini menjadi Ibadah bagi
penulis dan bermanfaat bagi pembaca.
Aamiin Ya Rabbal’alamin.
Medan, Juli 2016
Penulis
Universitas Sumatera Utara
7
ABSTRAK
Saat ini penyiraman tanaman secara tradisional sudah kurang efisien dikarenakan
memerlukan waktu yang lebih lama.Selain itu, penyiraman tanaman secara
tradisional membutuhkan sangat banyak tenaga yang cukup tinggi. Hal ini
menyebabkan pemilik tersebut tidak dapat melakukan aktivitas lain dalam waktu
yang lama, karena tanaman dapat kekurangan air. Karena itu, alat ini bertujuan
untuk membantu pemilik tanaman untuk menyiram tanaman tanpa harus disiram
secara manual. Perancangan sistem penyiraman otomatis ini menggunakan sistem
minimum Arduino Nano yang akan memproses Sensor Soil Moisture yang
digunakan sebagai pengukur kadar air tanah, sensor ini terdiri dua probe untuk
melewatkan arus melalui tanah, kemudian membaca resistansinya untuk
mendapatkan nilai tegangan keluarannya yang nantinya akan diubah menjadi nilai
digital, dan penambahan LCD 16x2 sebagai penampil hasil dari masukan sensor.
Dari hasil pengujian, keseluruhan bagian sistem dapat bekerja dengan baik sesuai
dengan rancangan.Sistem ini dapat melakukan penyiraman secara otomatis jika
nilai refrensi sesuai dengan nilai refrensi yang sudah diatur pada sistem. Alat ini
dapat bekerja disaat penghuni rumah tidak berada di rumah, sehingga tanaman
akan tetap terawat.
Universitas Sumatera Utara
8
ABSTRACT
This Time watering plats have traditionally been less efficienr because it requires
a longer time. In additional, watering a plant traditionally requires very energy.
This led to the owner is not able to leave the plant in a long time, because plants
can be watering the plats without having to be watered annually. Desing of the
Automatic watering system uses minimum system Arduino Nano processing
Sensor Soil Moisture are used as measuring water content of the soil, it consists of
two sensor probe to pass current through the ground, then read the value to get the
value of the output voltage will be converted into digital value, and get the value
of the output voltage will be converted into digital values, and the additional of
LCD 16x2 as a result of viewer feedback sensor. From the test results, the overall
systemcan work well in accordance with the draft. This system can do the
watering automatically if the value of the references according to the references
whices regerences whichis set up on the system. This tool can work when
occupants are not at home, so the plants will remain well preserved.
Universitas Sumatera Utara
9
DAFTAR ISI
Persetujuan .......................................................................................................
Pernyataan ........................................................................................................
Penghargaan .....................................................................................................
Abstrak ..............................................................................................................
Abstract ..............................................................................................................
Daftar Isi ...........................................................................................................
Daftar Tabel ......................................................................................................
Daftar Gambar .................................................................................................
Daftar Lampiran ..............................................................................................
Daftar Singkatan ..............................................................................................
i
ii
iii
v
vi
vii
ix
x
xi
xii
Bab 1 Pendahuluan ..........................................................................................
1.1. Latar Belakang .....................................................................................
1.2. Rumusan Masalah ................................................................................
1.3. Tujuan Penelitian .................................................................................
1.4. Batasan Masalah ..................................................................................
1.5. Manfaat Penelitian ...............................................................................
1.6.Sistematika Penulisan ...........................................................................
1
1
2
2
2
3
4
Bab 2 Tinjauan Pustaka ..................................................................................
2.1. Kadar Air .............................................................................................
2.2. Sensor Soil Moisture ............................................................................
2.3.Arduino Nano ........................................................................................
2.3.1. Memori .....................................................................................
2.3.2. Input dan Output .......................................................................
2.3.3. Komunikasi ..............................................................................
2.3.4. Pemograman .............................................................................
2.4.Pemograman Arduino Nano ..................................................................
2.5.LCD (Liquid Crystal Display) ...............................................................
2.6. Keypad .................................................................................................
2.7. Motor Servo .........................................................................................
2.7.1. Prinsip Kerja Motor Servo .......................................................
2.8. Relay ....................................................................................................
2.9. Pompa Air ............................................................................................
5
5
5
6
8
8
9
10
10
11
13
16
17
18
21
Bab 3 Metodologi Penelitian dan Perancangan Alat ....................................
3.1. Diagram Blok .......................................................................................
3.2. Perancangan Pengendalian Sistem .......................................................
3.3.Flowchart Program ...............................................................................
23
23
25
28
Universitas Sumatera Utara
10
3.4. Perancangan Kontruksi Alat ................................................................ 31
Bab 4 Hasil dan Pembahasan ..........................................................................
4.1. Pengujian Blok Rangkaian ....................................................................
4.1.1. Pengujian Mikrokontroler Arduino dan LCD ...........................
4.1.2. Pengujian Sensor ......................................................................
4.2. Pengujian dan Analisa Rangkaian Sensoir Soil Moisture .....................
4.3. Pengujian Alat Secara Keseluruhan .....................................................
32
32
32
33
37
37
Bab 5 Kesimpulan dan Saran .........................................................................
5.1. Kesimpulan ..........................................................................................
5.2. Saran ....................................................................................................
Daftar Pustaka...................................................................................................
Lampiran
39
39
39
40
Universitas Sumatera Utara
11
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Konfigurasi Pin LCD ...................................................................... 12
Tabel 4.1. Pengujian Rangkaian Sensor Soil Moisture .................................... 37
Tabel 4.2. Pengujian Secara Keseluruhan ........................................................ 38
Universitas Sumatera Utara
12
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1.
Gambar 2.2.
Gambar 2.3.
Gambar 2.4.
Gambar 2.5.
Gambar 2.6.
Gambar 2.7.
Gambar 2.8.
Gambar 2.9.
Gambar 2.10.
Gambar 2.11.
Gambar 2.12.
Gambar 3.1.
Gambar 3.2.
Gambar 3.3.
Gambar 3.4.
Gambar 3.5.
Gambar 3.6.
Gambar 3.9.
Gambar 4.1.
Gambar 4.2.
Gambar 4.3.
Sensor Soil Moisture ..................................................................
Skematik Arduino Nano .............................................................
Gambar Konfirugarasi Pin Arduino Nano ...................................
LCD (Liquid Crystal Display) ....................................................
Rangkaian Matriks 4x4 ...............................................................
Rangkaian Umpan Balik Matriks 4x4 ........................................
Flowchart Matriks 4x4 ...............................................................
Gambar Bentuk Fisik Motor Servo ............................................
Komponen Dalam Motor Servo .................................................
Pulsa Masukan pada Motor Servo ..............................................
Kontruksi Relai Elektro Mekanik Posisi NC (Normally Close) .
Kontruksi Relai Elektro Mekanik Posisi NO (Normally Open) ..
Diagram Blok Sistem .................................................................
Gambaran Rangkaian Keseluruhan ............................................
Sistem Kerja Rangkaian Sensor Soil Moisture ...........................
Rangkaian Skematik Sistem Minimum ATMega 328 (Arduino
Nano ...........................................................................................
Sistem Kerja Rangkaian Motor Servo ........................................
Diagram Alir (Flowchart) ...........................................................
Gambar Kontruksi Penyiram Air Otomatis ................................
Kode Program Pengujian Blok LCD ..........................................
Pengujian Blok LCD ..................................................................
Data Serial ..................................................................................
6
7
7
11
14
15
15
16
16
18
19
20
23
25
26
26
28
29
31
32
32
36
Universitas Sumatera Utara
13
DAFTAR SINGKATAN
LCD = Liquid Crystal Display
LED = Light Emiting Diode
USB = Universal Serial Bus
SRAM = Statik RAM
EEPROM = Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory
IC = Integrated Circuit
PWM = Pulse Width Modulator
ADC = Analog to Digital Converter
PC = Personal Computer
IDE = Integrated Development Environment
TWI = Two Wire Interface
SPI = Serial Pheripheral Interface
ICSP = In-Circuit Serial Programming
OOP = Object Oriented Programming
BASIC = Beginner’s All-purpose Symbol Instruction Code
DB = Data Bus
RS = Register Select
DC = Direct Current
AC = Alternating Current
NC = Normally Close
NO = Noemally Open
CO = Change Over
SPST = Single Pole Throw
SPDT = Single Pole Double Throw
DPST = Double Pole Single Throw
DPDT = Double Pole Single Throw
Universitas Sumatera Utara
14
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1
Lampiran 2
Lampiran 3
Lampiran 4
Lampiran 5
Skematik Keseluruhan Rangkaian ................................................ 42
Kode Program Dengan Software Arduino IDE ............................ 43
Gambar Alat Secara Keseluruhan dan Saat Pengujian .................. 46
Datasheet Arduino Nano
Datasheet Sensor Soil Moisture
Universitas Sumatera Utara