Perancangan Alat Penyiraman Tanaman Otomatis Dengan Smartphone Android Menggunakan Mikrokontroler Arduino

L

A

M

P

I

R

A

N

LISTING PROGRAM

1. Arduino IDE

#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(13, 12, 11, 10, 9, 8); char val;

int tanah = A0; int pompa = 2; int var_tanah; int ulang = 0;

void setup() {

// put your setup code here, to run once: lcd.begin(16, 2);

pinMode(pompa, OUTPUT); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("System ON"); delay(3000);

lcd.clear();

for(ulang=0;ulang<16;ulang++) {

lcd.setCursor(9,0); lcd.print("loading");

lcd.setCursor(ulang,1); lcd.print("\xff"); delay(50);

}

lcd.clear();

Serial.begin(9600); }

void loop() {

// put your main code here, to run repeatedly: if( Serial.available() > 0 )

{

val = Serial.read(); Serial.println(val); }

if( val == '1' ) {

baca_sensor(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("MODE AUTO");

if(var_tanah>700) {

digitalWrite(pompa, HIGH); }

else {

digitalWrite(pompa, LOW); }

}

else if( val == 'A' ) { delay(50);

//lcd.clear(); baca_sensor(); lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("MODE MANUAL ON"); digitalWrite(pompa, HIGH); }

else if( val == 'B' ) { delay(50);

//lcd.clear(); baca_sensor(); lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("MODE MANUAL OFF"); digitalWrite(pompa, LOW); }

Serial.println(var_tanah); }

void baca_sensor() {

lcd.clear();

var_tanah = analogRead(tanah); lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(var_tanah);

if(var_tanah<300 && var_tanah>0) {

lcd.setCursor(5,1); lcd.print("(Basah)"); }

if(var_tanah>300 && var_tanah<700) {

lcd.setCursor(5,1); lcd.print("(Lembab)"); }

if(var_tanah>700 && var_tanah <=1023) {

lcd.setCursor(5,1); lcd.print("(Kering)"); }

}

Identitas Pribadi

Nama Lengkap : Ahmad Roy Muda Siregar Nama akrab : Roy

Tanggal Lahir : 28 April 1993 Tempat Lahir : Sibuhuan Jenis Kelamin : Laki-laki

Status Perkawinan : Belum Menikah Agama : Islam

Alamat : Jl. Setiabudi Pasar I Gg. Palapa No 18.a Kel. Tj. Sari Kec. Medan Selayang

Nomor HP : 085276854642

E-mail : royregar280493@gmail.com

Pendidikan Formal

Training / Seminar / Workshop

Training / Seminar / Workshop Tempat Sebagai Tahun

SENARAI Universitas Sumatera Utara Peserta 2014 Workshop Linux USU (Ilkom) Peserta 2012 Training Ubuntu 14.04 USU (MIPA) Peserta 2014 Mobile Application And

Networking

Universitas Sumatera Utara Peserta 2012

Pendidikan Sekolah Tahun

SD SDN 01 Sibuhuan 1999 - 2005

SMP MTsN Sibuhuan 2005 – 2008

SMA SMA N 2 Plus Sipirok 2008 – 2011 Universitas Universitas Sumatera Utara 2011 – 2014

Pengalaman Organisasi dan Kepanitiaan

Tahun Organisasi/Kepanitiaan Posisi

2014 – 2016 Ikatan Alumni SMA N 2 plus Sipirok HUMAS 2009 – 2010 Osis SMA N 2 Plus Sipirok Seksi Kewirausahaan

Pengalaman Kerja atau Magang

Bulan/Tahun Instansi Status Posisi

Kadir,A. 2015.Buku Pintar Pemrograman Arduino. MediaKom.Yogyakarta.

Huda,A.A. 2012. 24 Jam Pintar Pemrograman Android. Andi. Yogyakarta.

Sudjadi.2005.Teori dan Aplikasi Mikrokontroler.Graha Ilmu.

Widhi, H.N & Winarno,H. 2014. Sistem Penyiraman Tanaman Anggrek Menggunakan Sensor Kelembaban Dengan Program Borland Delphi 7 Berbasis Modul Arduino Uno R3 Vol 18(1): 41-45.(Online)ejournal.undip.ac.id/index.php/gema_teknologi/article/download/ 8807/7132 (23 januari 2016).

Fadhil,M, Argo,D.W. & Hendrawan,Y.2015. Rancang Bangun Prototype Alat Penyiram Otomatis dengan Sistem Timer RTC DS1307 Berbasis Mikrokontroler Atmega16 pada Tanaman Aeroponik. Jurnal Keteknikan Pertanian Tropis dan Biosistem Vol 3(1):37-43.(Online) jkptb.ub.ac.id/index.php/jkptb/article/download/255/209(21 Maret 2016)

Nasrullah,E. , Trisanto,A. & Utami,L. 2011. Rancang Bangun Sistem Penyiraman Tanaman Secara Otomatis Menggunakan Sensor Suhu Lm35 Berbasis Mikrokontroler Atmega8535. Jurnal Rekayasa dan Teknologi Elektro Vol5 (3) : 182-192. (Online) electrician.unila.ac.id/ index.php/ojs/article/ download/ele-201109-05-03-04/76 (26 Februari 2016).

Oktofani,Y. ,Soebroto,A.A. & Suharsono,A.2014.Sistem Pengendalian Suhu Dan Kelembaban Berbasis Wireless Embedded System. Vol 3(6): 1-9.(Online) ptiik.ub.ac.id/doro/download/article/file/DR000592101406(22 MAret 2016).

Orbia,R.H, Hafidudin & Aulia,S. 2015.Perancangan Dan Implementasi Sistem Pengendali Lampu Dan Penyiram Taman Berbasis Androiddi Gedung N Universitas Telkom. e-Proceeding of Applied Science Vol.1(2).(Online) https://openlibrary.telkomuniversity.ac.id/pustaka/files/102365/jurnal_eproc/ perancangan-dan-implementasi-sistem-pengendali-lampu-dan penyiram-taman-berbasis-android-di-gedung-n-universitas-telkom.pdf (19 Februari 2016).

Santoso,H. 2015. Panduan Praktis Arduino untuk Pemula.(Online) https://www.academia.edu/14101534/Ebook_Gratis__Belajar_Arduino_ untuk_Pemula_V1 (26 Februari 2016).

Siregar,J. 2010.Perancangan Dan Pembuatan Sistem Parkir Otomatis Menggunakan Koin Berbasis Mirokontroler AT89S52 Secara Software. (Online) http://repository.usu.ac.id/handle/123456789/20821

(19 Februari 2016).

Sari.M.W & Haryanto.H.2016. Implementasi Aplikasi Monitoring Pengendalian Pintu Gerbang Rumah Menggunakan App Inventor Berbasis Android.Jurnal Eksis Vol 9(1): 20-28.(Online) https://ti.ukdw.ac.id/ojs/index.php/eksis /article/download/478/217 (9 September 2016).

Agung,M.B. 2014. Arduino for Beginner : 1-119. (Online) http://kambing.ui.ac.id/ onnopurbo/ebook/ebook-SU2013/SuryaUniv-Arduino-Muhammad-Bangun-%20Agung-202136575862733.pdf. (12 September 2016).

Hendrik, B, Masril, M & Moenir, M. 2015. Pemanfaatan Mit App Inventor 2 Dalam Membangun Aplikasi Pengontrolan Kecepatan Putaran Motor Listrik. Vol 8(2):1-11.(Online) http://jurnal-tip.net/jurnal-resource/file/1-Vol8No2sep2015-BillyHendrik-MardhiahMasril-AlexyusandriaMoenir.pdf. (17 November 2016).

Sianipar. R. S.2016. Perancangan Sistem Multi Locker Dengan Penyandian Berbasis Mikrokontroler Atmega 8 Menggunakan Android Phone. Skripsi. Universitas Sumatera Utara. (Online) http://repository.usu.ac.id/handle/ 123456789/60327 (23 Oktober 2016)

BAB 3

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM

3.1. Blok Diagram

Blok diagram merupakan salah satu cara yang paling sederhana untuk menjelaskan cara kerja dari suatu sistem dan memudahkan untuk melokalisir kesalahan dari suatu sistem. Dengan blok diagram kita dapat menganalisa cara kerja rangkaian dan merancang hardware yang akan dibuat secara umum.

Blok diagram memiliki arti yang khusus dengan memberikan keterangan didalamnya. Untuk setiap blok dihubungkan dengan suatu garis yang menunjukkan arah kerja dari setiap blok yang bersangkutan. Blok diagram keseluruhan sistem dapat dilihat pada gambar berikut :

Tiap bagian dari blok diagram diatas memiliki fungsi masing. Blok smartphone android yang peran sebagai media kendali sekaligus aplikasi antar muka dalam pembuatan alat ini. Blok LCD juga memiliki fungsi yang hampir sama dengan blok smartphone android tetapi blok ini hanya sebagai display saja tidak bisa mengendalikan alat. Kemudian blok Bluetooth module HC-05 berfungsi sebagai penghubung antara alat dengan smartphone android, agar dapat melakukan pertukaran informasi.

Kemudian blok sensor YL-69 berfungsi sebagai pembaca atau inputan nilai kelembaban tanah, yang nantinya nilai kelembaban tersebut akan diproses di blok mikrokontroler Arduino Uno dan setelah diproses akan di kirim ke blok LCD sebagai media display. Selanjutnya Blok relay dan pompa yang berfungsi sebagai output yang akan di keluarkan.

3.2. Ishikawa Diagram

Ishikawa diagram atau Diagram Ishikawa digunakan Untuk mengidentifikasi masalah. Diagram Ishikawa adalah sebuah alat grafis yang digunakan untuk mengidentifikasi, mengeksplorasi dan menggambarkan masalah serta sebab dan akibat dari masalah tersebut, sering juga disebut diagram tulang ikan (fishbone diagram).

Masalah utama adalah bagaimana merancang alat penyiraman tanaman otomatis berdasarkan pendeteksian sensor kelembaban tanah dengan Smartphone Android menggunakan Mikrokontroler Arduino. Pada dasarnya manusia melakukan penyiraman tanaman masih secara konvensional atau masih secara manual. Seiring dengan kemajuan teknologi, penyiraman tanaman juga suGdah bisa secara otomatis dengan menggunakan sensor kelemababan tanah, sehingga dengan tercapainya pembuatan alat ini, bisa membantu pekerjaan manusia.

Dengan diagram Ishikawa (fishbone Diagram) kita dapat melihat gambaran analisis masalahnya. Bagian kepala atau segiempat yang berada di sebelah kanan merupakan masalah. Sementara di bagian tulang-tulangnya merupakan penyebab. Gambar 3.2 berikut merupkan diagram Ishikawa dari perancangan alat ini.

Gambar 3.2 Ishikawa Diagram

3.3. Flowchart Sistem

Dalam membuat suatu alat ada beberapa hal yang perlu diperhatikan yaitu bagaimana cara merancang sistem yang akan diimplementasikan pada alat. kemudian dalam perancangan sistem perlu dibuat flowchart dari sistem tersebut. Gambar 3.3 berikut merupakan flowchart sistemnya.

Gambar 3.3 Flowchart Sistem

Dari gambar flowchart sistem diatas kita mengetahui bahwa pertama dilakukan terlebi dahulu pengkoneksian antara alat dan smartphone android dengan Bluetooth, kemudian masuk ke aplikasi android, dimana jika kita memilih mode Otomatis maka secara langsung sensor yl-69 akan memabaca berapa kelembaban tanahnya, kemudian jika nilai kelembaban tanah lebih besar 700 yang berarti kondisi tanah kering maka secara otomatis relay akan aktif dan menyalakan pompa untuk melakukan penyirman, jika tiadak pompa tidak akan melakukan penyiraman. Jika tidak memilih mode otomatis dengan kata lain mode manual maka alat akan menerima perintah apa yang akan diberikan, apabila diberikan perintah ON atau 1 maka relay aktif kemudian menyalakan pompa dan melakukan penyirman. Kemudian apabila deiberikan perintah 0 atau OFF maka pompa tidak akan melakukan penyiraman.

3.4. Perancangan Alat

Dalam merancang alat penyiraman tanaman otomatis yang mampu berkerja sesuai kondisi yang di inginkan, maka dalam pebuatan alat ini sebelumnya kita perlu membuat rangkaian dari alat tersebut. Berikut adalah rangkaian alat secara keseluruhan untuk membuat alat penyiraman tanaman otomatis:

Gambar 3.4 Rangkaian Keseluruhan

3.4.1. Arduino Uno

Arduino Uno menggunakan mikrokontroler ATmega328 dan memiliki 14 input output dan 6 input analog (dimana 6 dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack power, ICSP header, dan tombol reset. Arduino.

Gambar 3.5 Skema Arduino Uno

(Sumber: http://www.robotic-id.org/2014/11/mengenal-sekilas-mikrokontroler-arduino.html).

Sumber tegangan untuk Arduino Uno dapat diaktifkan melalui koneksi USB atau dengan catu daya eksternal. Sumber daya dipilih secara otomatis. Eksternal (non-USB) daya dapat berasal baik dari AC ke adaptor DC atau baterai. Arduino dapat beroperasi dengan pasokan tegangan eksternal 6V sampai dengan 20V. Apabila diberikan tegangan kurang dari 7V, jika diukur tegangan pada pin 5V kemungkinan akan kurang dari 5V dan dapat menyebabkan board arduino tidak stabil. Jika menggunakan lebih dari 12V, regulator tegangan bisa panas dan merusak board Arduino. Kisaran yang disarankan adalah 7 sampai 12 volt.

3.4.2. Rangkaian LCD

Rangkaian LCD digunakan untuk menampilkan nilai kelembaban. Salah satu penampil yang sangat populer digunakan sebagai interface antara mikrokontroler dengan user adalah LCD 16x2. Dengan penampil LCD 16×2 ini user dapat melihat atau memantau keadaan sensor ataupun keadaan jalanya program. Penampil LCD 16×2 ini bisa di hubungkan dengan mikrokontroler apa saja. Salah satunya

ATMega32,ATMega16 ataupun ATMega8535 dan ATMega 8. Dibawah ini adalah skematik dari rangkaian LCD 16x2.

Gambar 3.6 Skematik Rangkaian LCD

Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa LCD 16×2 mempunya 16 pin. sedangkan pengkabelanya adalah sebagai berikut :

- Pin 1 dan 5 terhubung dengan Ground (GND) - Pin 2 terhubung dengan VCC (+5V)

- Pin 3 dari LCD 16×2 adalah pin yang digunakan untuk mengatur kontras kecerahan LCD. Jadi kita bisa memasangkan sebuah trimpot 103 untuk mengatur kecerahanya. Pemasanganya seperti terlihat pada rangkaian tersebut. Karena LCD akan berubah kecerahanya jika tegangan pada pin 3 ini di turunkan atau dinaikan.

- Pin 4 (RS) dihubungkan dengan pin mikrokontroler - Pin 5 (RW) dihubungkan dengan GND

- Pin 6 (E) dihubungkan dengan pin mikrokontroler

- Sedangkan pin 11 hingga 14 dihubungkan dengan pin mikrokontroler sebagai jalur datanya.

3.4.3. Rangkaian Relay dan Pompa Air

Untuk dapat mengontrol pompa, mikrokontroler harus mengirimkan data sinyal pulsa

”0” dan ”1”. Jika mikrokontroler memberikan data sinyal pulsa ”0” maka rangkaian sakelar digital berada dalam keadaan tidak aktif, tapi bila ada sinyal pulsa ”1” yang

dikirimkan oleh mikrokontroler, maka rangkaian sakelar digital akan aktif. Relay yang digunakan pada rangkaian sakelar ini mempunyai supply tegangan sebesar 12 Volt dc untuk dapat menggerakkan relay.

Rangkaian saklar digital ini dibentuk oleh komponen resistor, transistor bc547, diode 1N4002, dan relay dc 12 Volt. Resistor pada kaki basis akan membatasi arus yang akan masuk ke transistor. Diode 1N4002 berfungsi untuk menahan tegangan balik dari relay dari kondisi aktif ke kondisi tidak aktif. Berikut ini rangkaian Rerlay dan Pompa air:

Gambar 3.7 Rangkaian Relay dan Pompa

3.4.4. Rangkaian Bluetooth Module HC-05

Bluetooth Module HC-05 Adalah sebuah module Bluetooth SPP (Serial Port Protocol) yang mudah digunakan untuk komunikasi serial wireless (nirkabel) yang mengkonversi port serial ke Bluetooth. HC-05 menggunakan modulasi bluetooth V2.0 + EDR (Enchanced Data Rate) 3 Mbps dengan memanfaatkan gelombang radio berfrekuensi 2,4 GHz. Modul ini dapat digunakan sebagai slave maupun master.

HC-05 memiliki 2 mode konfigurasi, yaitu AT mode dan Communication mode. AT mode berfungsi untuk melakukan pengaturan konfigurasi dari HC-05. Sedangkan Communication mode berfungsi untuk melakukan komunikasi bluetooth dengan piranti lain. Berikut ini adalah rangkain HC-05 dengan arduino:

Gambar 3.8 Rangkaian Bluetooth Module HC-05 dengan board Arduino (Sumber:

http://saptaji.com/2015/07/03/arduino-bluetooth-module-hc-05-sketch-handler).

3.4.5. Perancangan Sensor Kelembaban Tanah YL-69 (Soil Moisture Sensor) Modul sensor ini memiliki 4-pin, yaitu GND (untuk ground), VCC (3.3V - 5V), A0 (keluaran analog yang akan dibaca oleh Arduino), dan DO (dapat diatur sensitivitasnya menggunakan knob pengatur, dan menghasilkan logika digital HIGH/LOW pada level kelembaban tertentu). Untuk saat ini, hanya tiga pin yang dimanfaatkan, yaitu GND, VCC dan A0. Kemudian untuk pin sensor kelembaban YL-69 di hubungkan ke board Arduino, vcc ke vcc, Ground ke ground dan A0 ke pin A0. Seperti bambar berikut:

Gambar 3.9 Skematik Rangkaian Sensor Kelembaban Tanah YL-69 (Sumber:

https://tutorkeren.com/artikel/tutorial-menggunakan-sensor-kelembaban-tanah-yl-39-dan-yl-69-pada-arduino.htm).

3.5. Perancangan PCB

Perancangan PCB (Printed Circuit Board) dilakukan bersama dengan perancangan tata letak komponen. Proses ini sangat erat kaitannya dengan pola PCB. Perancangan PCB menggunakan software EAGLE 6.2.0. Software ini merupakan software berbasis windows yang difungsikan untuk merancang PCB dan menggambar skematik rangkaian.

Untuk menyelesaikan rancangan layout PCB, hal-hal yang penting dan perlu diperhatikan adalah :

1. Letak komponen yang rapi dan sistematis. 2. Hubungan pengawatan yang sependek mungkin.

3. Hindari sudut pengawatan atau belokan yang tajam (30°, 60°, 90°) 4. Ukuran PCB yang sekecil/sehemat mungkin.

Pembuatan PCB yang dilakukan adalah dengan cara digosok. Adapun bahan-bahan utamanya yang dibutuhkan adalah :

b. Kertas berisi fotocopy layout c. Setrika

d. Pelarut PCB

Setelah bahan-bahan utama sablon disediakan, maka langkah-langkah yang dilakukan dalam pembuatan PCB dengan cara gosok adalah sebagai berikut :

1. Bersihkan permukaan PCB kemudian keringkan.

2. Letakkan kertas yang telah di fotocopy layout diatas permukaan PCB kemudian gosok menggunakan setrika.

3. Basahi PCB dan membersihkan layout yang menempel di PCB.

4. Melarutkan PCB pada larutan FeCl3 dan setelah dilarutkan dicuci dengan

fujisol agar tinta hitam yang menempel pada papan PCB terlepas.

5. Melakukan pengeboran sesuai dengan kaki-kaki komponen yang tersedia.

3.5.1. Layout PCB

Layout PCB memegang peranan penting karena akan dijadikan film yang akan dicetak di PCB. Perancangan layout PCB didasarkan pada beberapa pertimbangan yang menyangkut keamanan dan efisiensi PCB yang digunakan.

3.5.2. Layout Komponen

Layout komponen memuat tata letak komponen papan PCB. Karena itu pada perancangan layout PCB ini harus disesuaikan dengan layout komponen. Hal ini dikarenakan karena keduanya merupakan satu kesatuan dengan layout PCB.

Gambar 3.11 Layout Komponen

3.6. Perancangan Antarmuka Aplikasi Android

Perancangan antarmuka bertujuan untuk merancang tampilan yang dapat menghubungkan pengguna dengan program. Perancangan antarmuka dilakukan sebelum tahapan implementasi sistem agar memudahkan dalam pengembangan sistem. Dalam pembuatan Aplikasi Android untuk alat pengontrol alat penyiraman tanaman ini, menggunakan aplikasi App Inventor 2. Dimana aplikasi ini dapat kita jalankan secara online dengan masuk ke website http://appinventor.mit.edu/explore/.

Adapun kontrol yang dapat dilakukan oleh pengguna dengan menggunakan smartphone android adalah melakukan penyirman secara Otomatis, kemudian mode Manual yaitu menhidupkan dan mematikan alat. Berikut adalah perancangan antarmuka aplikasi android.

Gambar 3.12 Perancangan Antarmuka Aplikasi

Pada gambar di atas merupakan rancangan tampilan utama aplikasi smartphone android. Di dalam sistem terdapat 3 button yang dapat dimanfaatkan oleh pengguna, yaitu tombol automatic, tombol ON, dan tombol OFF. Adapun pada prosesnya setiap button mengirimkan karakter (char) kepada alat penyiram tanaman.

Kemudian terdapat 1 listpicker yang berfungsi sebagai lis pilih Bluetooth, dan 2 label yang dapat sebagai parameter pengguna alat ini, antara lain yaitu label menampilkan nilai yaitu berguna untuk memperlihatkan berapa nilai kelembaban yang dibaca sensor, kemudian label connected yaitu berguna sebagai parameter pengguna dalam memantau koneksi antar alat dan smartphone, indikatornya bisa saja berupa perubahan warna atau tulisan.

BAB 4

IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM

4.1. Implementasi sistem

Bab ini menjelaskan hasil analisis dan perancangan sistem beserta pengujian sistem dalam menggunakan smartphone dengan Sistem operasi Android untuk mengontrol alat penyiraman tanaman otomatis.

Spesifikasi perangkat lunak (software) dan perangkat keras (hardware) yang digunakan dalam membangun sistem ini adalah sebagai berikut:

1. Sistem operasi yang digunakan adalah Microsoft Windows 7 Ultimate 64-bit. 2. Arduino Uno

3. Arduino IDE versi 1.6.12

4. Processor Intel® Core™ i5-2410M CPU @2.30GHz (4CPUs), -2.30 GHz 5. Memory 4096 MB RAM DDR3

6. Kapasitas hardisk 500 GB.

4.1.1. Implementasi Alat Penyiraman tanaman Otomatis

Pada perancangan alat penyiraman tanaman otomatis terdapat beberapa bagian yaitu bagian sensor kelembaban sebagai pembaca kelembaban tanah, popma sebagai penyuplai air untuk tanaman yang akan secara otomatis hidup apabila sensor mendeteksi kondisi kelembaban tanah kering, tabung air sebagai media penampungan air. Berikut ini gambar alat penyiram tanaman otomatis.

Gambar 4.1 Alat Penyiram Tanaman Otomatis

Gambar 4.2 Skema Kerja Alat Penyiram Tanaman Otomatis

4.1.2. Implementasi Rangkaian Sensor Kelmbaban Tanah YL-69

Sensor kelemababan tanah Yl-69 yang sudah dihubungkan ke pin A0 pada board arduino kemudian di tancapkan ke tanah. Sehingga sensor akan membaca berapa nilai kelembaban tanah tersebut dan akan mengirimkan inputan ke mikrokontroler melaui pin A0 yang berupa nilaia analog.

Gambar 4.3 Sensor Kelemababan Tanah YL-69

Berikut ini rangkaian dari sensor kelembaban tanah.

Gambar 4.4 Rangkaian Sensor Kelembaban Tanah yl-69

4.1.3. Implementasi Rangkain Bluetooth Module HC-05

Bluetooth module HC-05 yang digunakan sebagai koneksi, pada rangkaian alat dihubungkan dari pin RX ke pin D0 dan pin TX ke pin D1 pada board arduino, dan kedua pin lainnya dihubungkan ke VCC dan GND seperti terlihat pada gambar berikut.

Gambar 4.5 Rangkaian Bluetooth Module HC-05

4.1.4. Implementasi Rangkain Relay dan Pompa Air

Pompa air yang menjadi penyuplai air memiliki dua lubang saluran, saluran yang lubangnya lebih besar digunakan sebagai masukan air dari tabung penampungan dan lubang yang kedua sebagai keluaran air. Pompa akan aktif ketika menerima tegangan 12 volt dari relay. Berikut gambar pompa dan rangkaian pada alat penyiraman tanaman otomatis.

Gambar 4.6 Pompa Air

Gambar 4.7 Rangkaian Pompa dan Relay

4.1.5. Implementasi Mikrokontroler Arduino

Mikrokontroler yang dipakai pada alat penyiram tanaman otomatis ini adalah mikrokontroler Arduino Uno. Pin-pin yang digunakan pada mikrokontroler adalah sebagai berikut:

1. Digital pin 0 = Bluetooth Module HC-05 2. Digital pin 1 = Bluetooth Module HC-05 3. Digital pin 2 = Pompa

4. Analog pin 0 = Sensor kelembaban tanah yl-69 5. Digital pin 8 - 13 = LCD 2x16

Gambar 4.8 Mikrokontroler Arduino Uno

Pada Gambar 4.9 terdapat rangkaian input dan output dimana yang merupakan inputan adalah sensor kelemababan tanah yl-69, dan yang merupakan outputnya adalah pompa air.

4.2. Pengujian Alat

Pengujian alat yang dilakukan meliputi pengujian sensor Kelembaban tanah YL-69, bluetooth, Relay untuk menghidupkan pompa, pompa air penyiram tanaman.

4.2.1. Pengujian Sensor Kelembaban Tanah YL-69 (Soil Moisture Sensor)

Pengujian sensor kelembaban tanah YL-69 bertujuan untuk mengetahui berapa nilai kelembaban atau kadar air di dalam tanah dan berapa tegangan yang di alirkan. Dalam pengujian ini sensor kelembaban YL-69 dihubungkan pada PIN A0 Arduino. Pengukuran tegangan output sensor kelembaban YL-69 dilakukan dengan mengukur input dari arduino yang masuk ke sensor. Adapun hasil pengukurun sensor kelembaban YL-69 dapat dilihat dari Tabel 4.1.

Tabel 4.1 Pengukuran Sensor Kelembaban tanah YL-69

KONDISI NILAI ADC

(Analog to Digital Vonverter)

TEGANGAN (Volt)

Basah 0 – 300 1,01

Lembab 300 – 700 1,61

Kering 700 – 1023 4,27

4.2.2. Pengujian Bluetooth Module HC-05

Ketika modul bluetooth berada pada kondisi stand by, indikator LED tersebut akan berkedip secara cepat. Ketika sistem bekerja, maka indikator LED pada module bluetooth akan berkedip secara lambat. Dalam kondisi indikator berkedip secara lambat, berarti komunikasi dari smartphone android ke dalam module bluetooth sudah terhubung.

Pengujian ini dilakukan untuk mengukur berapakah jarak maksimal modul bluetooth dapat menerima perintah dari smartphone android, dan dari pengujian yang telah dilakukan didapatlah hasil sebagai berikut:

Tabel 4.2 Hasil Uji Bluetooth Module HC-05 JARAK

(meter)

WAKTU TANGGAP/ Delay (skon)

PENGHALANG

Keterangan

Automatic Manual Ada Tanpa

1 3s 6s On On Berjalan Baik

2 3s 6s On On Berjalan Baik

3 3s 6s On On Berjalan Baik

4 3s 6s On On Berjalan Baik

5 3s 6s On On Berjalan Baik

10 3s 6s On On Berjalan Baik

15 3s 6s Off On Berjalan Baik

20 3s 6s Off On Berjalan Baik

25 3s 6s Off On Berjalan Baik

30 3s 6s Off On Berjalan Baik

40 3s 6s Off On Berjalan Baik

50 3s 6s Off On Berjalan Baik

60 3s 6s Off On Berjalan Baik

70 3s 6s Off On Berjalan Baik

80 3s 6s Off On Berjalan Baik

90 3s 6s Off On Berjalan Baik

91 3s 6s Off On Berjalan Baik

92 - - Off Off Tidak Terhubung

93 - - Off Off Tidak Terhubung

94 - - Off Off Tidak Terhubung

95 - - Off Off Tidak Terhubung

100 - - Off Off Tidak Terhubung

4.2.3. Pengujian Relay Untuk Menghidupkan Pompa Air dan Pompa Air

Relay digunakan untuk menghidupkan pompa air pada rangkaian alat penyiram tanaman. Pengujian dilakukan dengan cara memberi nilai High dan juga nilai Low pada keluaran menuju relay. High yaitu ketika inputan dari sensor membaca nilai analog kelembaban tanah 700 – 1023 yang berarti “kering” dan Low ketika inputan dari sensor membaca nilai analog kelembaban tanah 0 – 300 yang berarti “basah”. Relay yang untuk menghidupkan pompa air terkoneksi dengan pin D2 pada board Arduino. Hasil pengujian relay terdapat pada table berikut:

Tabel 4.3 Hasil Uji Relay

LOGIKA KETERANGAN

High (1) Pompa Menyala

Low (0) Pompa Mati

Relay akan menerima inputan tegangan dari board arduino sebesar 12 volt, kemudian relay akan mengirimkan tegangan ke pompa ketika pompa mendapat perintah dari mikrokontroler atau dari kendali manual untuk meyiram. Jadi dari hasi pengujian pompa maka di dapatkan hasil pada table berikut:

Tabel 4.4 Hasil Uji Pompa

KONDISI POMPA TEGANGAN (Volt)

ON 10,91

OFF 0

4.2.4. Hasil Pengujian Waktu Pada Aplikasi

Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah aplikasi dari smartphone android dengan alat yang telah dirancang bisa berfungsi atau tidak. Pada percobaan ini dilakukan dengan menggunakan stopwatch, dari pengujian yang telah dilakukan didapatlah hasil sebagai berikut.

Tabel 4.5 Hasil Pengujian Waktu Pada Aplikasi

Pengujian Waktu Percobaan Keterangan

1 00:00:31.95 OK

2 00:01:59.11 OK

3 00:04:06.78 OK

4 00:05:07.41 OK

5 00:06:29.66 OK

6 00:07:39.63 OK

7 00:09:05.97 OK

8 00:10:47.84 OK

9 00:12:01.25 OK

10 00:15:08.26 OK

4.3. Tampilan Antar Muka

Tampilan antar muka dirancang pada Smartphone android sebagai media penghubung aplikasi dengan alat penyiraman tanaman otomatis. Pada penelitian ini terdapat 2 tampilan antar muka, yaitu menu utama sekaligus menu pengontrol alat penyiraman tanaman otomatis dan menu konektifitas Bluetooth.

4.3.1. Tampilan menu Utama

Tampilan menu utama aplikasi merupakan antarmuka yang dilihat oleh user untuk mengontrol alat penyiraman tanaman otomatis. Pada tampilan menu utama yang sekaligus juga tampilan antarmuka pengontrol alat penyirama tanam memiliki beberapa tombol dan satu label nilai untuk menampilkan nilai kelembaban tanahnya. Seperti pada gamabar berikut

Gambar 4.9 Tampilan Menu Utama Aplikasi

Pada gamabar di atas terdapat tiga tombol utnuk mengontrol alat penyiraman tanaman, antara lain tombol Automatic yaitu berfungsi untuk mengontrol alat bekerja pada mode otomatis dengan menerima inputan dari sensor, ketika nilai yang di berikan sensor lebih besar 700 maka alat akan otomatis melakukan penyiraman. Pada mode Manual ada dua tombol yaitu tombol ON dan OFF, pada kondisi ini alat akan bekerja sesuai kehendak pengguna, apabila pengguna menakan tombol ON maka alat penyiram akan hidup dan jika ingin mematikan alat penyiramnya maka tekan tombol OFF.

4.3.2. Tampilan menu Konektifitas Bluetooth

Bluetooth digunakan sebagai media penghubung antara smartphone Android dengan alat penyiraman tanaman. Bluetooth yang memanfaatkan teknologi komunikasi nirkabel (tanpa kabel) yang beroperasi pada frekuensi 2,4 GHz memiliki keterbatasan pada jarak. Untuk itu, perlu indikator untuk menunjukkan Bluetooth masih terhubung atau tidak. Untuk mengetahui Bluetooth masih tersambung satu sama lain adalah

dengan melihat indikator warna koneksi di bagian kanan atas aplikasi dan di lengkapi dengan tulisan connected dan not connected, seperti terlihat pada hambar berikut.

(a) (b)

Gambar 4.10 Tampilan Bluetooth pada Aplikasi, (a) Bluetooth tidak terhubung, (b) Bluetooth terhubung

4.4. Perintah dari Android Kepada Arduino

Dalam mengontrol alat penyiraman tanaman menggunakan smartphone android, alat dan smartphone android diprogram agar saling terkoneksi satu dengan yang lain. Smartphone android diprogram untuk mengirimkan karakter (Char) kepada alat penyiram tanaman sesuai dengan fungsinya. Seperti mode Automatic menggunakan char ”1”, dan menyalakan atau mematika alat dengan mode manual menggunakan char “A” dan “B”. Lebih jelasnya perhatikan gambar berikut:

Gambar 4.11 Bloks App Inventor untuk Mode Otomatis

Pada gambar 4.10 menjelaskan bahwa char yang digunakan untuk mode otomatic menggunakan char “1”. Kemudian char ini akan dikirim dari smartphone android ke alat penyiraman tanaman melalui koneksi bluetooth. Dapat dilihat pada screenshoot program berikut bagaimana data char yang sudah dikirim dari smartphone android akan mengerjakan perintah yang berada dalamnya.

Gambar 4.12 Screenshoot Program untuk Mode Otomatis

Kemudian untuk char “A” dikirim untuk meghidupkan alat penyiraman tanaman dari smartphone android ke alat melalui koneksi Bluetooth. Bloks sintaksnya seperti gambar berikut

Berikut adalah screenshot program untuk char ”A”.

Gambar 4.14 Screenshoot Program untuk ON

Terakhir yaitu char “B” digunakan untuk mengirim perintah mode manual untuk mematikan alat penyiraman tanaman dari smartohone andoid ke alat melalui koneksi Bluetooth. Bloks sintaknya sebagai berikut.

Gambar 4.15 Bloks App Inventor untuk OFF

Berikut ini adalah screenshoot program untuk char ”B”.

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan pembahasan dan hasil dari penelitian, maka diperoleh beberapa kesimpulan sebagai berikut:

1. Penelitian ini bertujuan untuk merancang alat penyiraman tanaman otomatis dengan smartphone android menggunakan mikrokontroler arduino. Dimana Objek yang dikontrol didalam perancangan alat penyiraman tanaman otomatis ini adalah pompa. Dengan terkontrolnya pompa, maka kelembaban tanah dapat terjaga. Sehingga perancangan alat penyiraman tanaman dapat diimplementasikan pada bidang pertanian maupun pertamanan.

2. Hasil penelitian berjalan dengan baik dimana alat bekerja ketika sensor membaca kelembaban tanah pada posisi kering, dan alat akan berhenti menyiram pada saat sensor mendeteksi kelembaban tanah paada posisi basah. 3. Bluetooth yang digunakan sebagai koneksi atau penghubung antara alat

dengan smartphone berfungsi dengan baik.

4. Sensor kelembaban YL-69 juga dapat bekerja dengan baik membaca kelembabannya.

5. Dengan alat ini kita dapat mengontrol penggunaan air menjadi lebih efektif dan tidak terbuang sia-sia.

6. Dari pengujian jarak modul bluetooth dapat diketahui bahwa jarak maksimal modul bluetooth menerima perintah dari aplikasi android sejauh 6 meter, dari hasil 7 kali pengujian.

7. Dari pengujian dengan jarak minimal 1 meter dan maksimal 91 meter diperoleh rata – rata delay waktu 3 detik untuk yang Automatic dan 6 detik untuk Manual.

5.2 Saran

Berikut ini adalah saran yang dapat digunakan untuk tahap pengembangan penelitian sistem ini antara lain:

1. Dengan beberapa pengembangan dan penambahan sistem dan komponen seperti peenambahan sensor akan menambah keakuratan dan ketelitian pembacaan alat penyiram tanaman ini.

2. Diharapkan kedepannya desain alat penyiraman tanaman ini lebih praktis dan mudah untuk dibawa-bawa dan sudah menggunakan sumber arus yang bersifat portable, tidak perlu lagi menggunkan adaptor sebagai sumber arusnya.

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Mikrokontroler

Mikrokontroler atau kadang dinamakan pengontrol tertanam (embedded controller) adalah suatu sistem yang mengandung masukan atau keluaran, memori, dan prosesor yang digunakan pada produk seperti mesin cuci, pemutar video, mobil dan telepon. Pada prinsipnya, Mikrokontroler adalah sebuah komputer berukuran kecil yang dapat digunakan untuk mengambil keputusan, melakukan hal-hal bersifat berulang dan dapat berinteraksi dengan peranti-peranti eksternal, seperti sensor ultrasonik untuk mengukur jarak terhadap suatu objek, penerima GPS untuk memperoleh data posisi kebumian dari satelit dan motor untuk mengontrol gerak pada robot. Sebagai komputer yang berukuran kecil, Mikrokontroler cocok diaplikasikan pada benda-benda yang berukuran kecil, misalnya sebgaai pengendali pada robot (Kadir, A. 2015).

Perusahaan yang terkenal sebagai pembuat Mikrokontroler antara lain adalah Atmel, Cypress semikonduktor, Microchip Technology, dan Silicon Laboratories. Contoh nama-nama mikrokontroler untuk vendor masing-masing seperti berikut:

- Atmel: AVR (8 bit), AVR32 (32 bit), AT912SAM (32 bit) - Cypress Semiconductor : M8C Core

2.1.1. Arduino

Arduino adalah suatu jenis papan (board) yang berisi Mikrokontroler. Dengan perkataan lain, Arduino dapat disebut sebagai sebuah papan Mikrokontroler. Salah satu papan Arduino yang terkenal adalah Arduino Uno. Papan Mikrokontroler ini seukuran kartu kredit, dilengkapi dengan sejumlah pin yang digunakan untuk berkomunikasi dengan peralatan lain (Kadir, A, 2015).

Para pemula sering bingung ketika mereka menemukan proyek Arduino.Bila mencari Arduino, mereka sering menemukan nama-nama aneh seperti Uno, Duemilanove, Diecimila, LilyPad, atau Seeduino. Masalahnya adalah bahwa Arduino bukanlah satu barang saja.

Beberapa tahun yang lalu tim Arduino merancang sebuah papan mikrokontroler merilisnya di bawah secara open source. Anda bisa membeli papan-papan elektronik yang telah dirakit sepenuhnya di beberapa toko-toko elektronik, namun orang orang juga bisa mendownload skematiknya dan merancang sendiri papan tersebut. Selama bertahun-tahun tim Arduino meningkatkan desain papan dan merilis beberapa versi baru. Mereka biasanya memiliki nama-nama Italia seperti Uno, Duemilanove, atau Diecimila.

Selain itu juga masih banyak lagi jenis – jenis dari arduino seperti arduino mega dimana ukurannya lebih besar dari arduino uno dan memiliki 54 pin digital dan 16 pin analog. Ada juga arduino Lilypad yaitu jenis arduino yang dapat dipasamg dibaju. Kemudian ada arduino nano dimana jenis ini memiliki ukuran yang kecil yaitu 0.7 x 1.7 inchi, dan masih banyak jenis arduino yang lain seperti arduino BT, arduino Leonardo, arduino intel galile (Agung, M. B, 2014).

Hal yang menarik, Arduino sesungguhnya adalah mikrokontroler serbaguna yang memungkinkan untuk deprogram. Program di Arduino bisa dinamakansketch. Dengan menuliskan sketch, kita bisa memberikan berbagai instruksi yang akan membuat Arduino dapat melaksanakan tugas sesuai dengan intruksi-intruksi yang diberikan. Selain itu, sketch dapat diubah sewaktu-waktu (Kadir, A, 2015).

2.1.2. Arduino Uno

Arduino Uno adalah board berbasis mikrokontroler pada ATmega328. Boar ini

memiliki 14 digital input / output pin (dimana 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack listrik tombol reset. Pin-pin ini berisi semua yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler, hanya terhubung ke komputer dengan kabel USB atau sumber tegangan bisa didapat dari adaptor AC-DC atau baterai untuk menggunakannya..

Gambar 2.1 Arduino Uno

(Sumber: http://www.tested.com/tech/robots/456466-know-your-arduino-guide-most-common-boards/)

Bagian-bagian penting dan penjelasan yang perlu diketahui pada Arduino Uno seperti gambar berikut (Kadir, A, 2015).

Gambar 2.2 Bagian – bagian di Arduino Uno

(Sumber: http://www.erekutoro.com/2015/12/yuk-kita-kenali-arduino-uno.html)

Penjelasan singkat beberapa bagian penting di papan Arduino Uno sebagai berikut :

1. Mikrokontroler Atmega328 adalah “otak” papan Arduino Uno.Komponen Ini

adalah sebuah IC (Integrated Cercuit), yang dipasangkan ke header socket sehingga memungkinkan untuk di lepas.

2. Konektor USB (Universal Serial Bus) berfungsi sebagai penghubung ke PC. Konektor ini sekaligus berfungsi sebagai pemasok tegangan bagi papan Arduino.

3. Konektor catu daya berfungsi penghubung ke sumber tegangan eksternal. Hal ini diperlukan sekiranya konektor USB tidak dihubungkan ke PC. Adaptor AC ke DC atau baterai dapat dihubungkan ke konektor ini. Konektor ini dapat menerima tegangan dari +7 hingga +12V.

4. Pin digital adalah pin yang digunakan untuk menerima atau mengirim isyarat digital. Isyarat 1 (dinyatakan dengan HIGH) dipresentasikan dalam bentuk tegangan 5V dan isyarat 0 (dinyatakan dengan LOW) diwujudkan dalam bentuk tegangan 0V. Nomor untuk pin digital berupa 0 hingga 13. Beberapa pin digital, yang dinamakan pin PWM dapat digunakan sebagai keluaran analog. Pin PWM ditandai dengan symbol ~. Ada 6 pin PWM yaitu ~2,~5,~6,~9,~10 dan ~11.

5. Pin analog adalah pin yang dipakai untuk menerima nilai analog. Jika dinyatakan dalam tegangan, nilai analog akan berkisar antara 0 hingga 5V. 6. Pin sumber tegangan adalah pin yang memberikan catu daya kepada pin-pin lain

yang membutuhkan . pin yang tersedia yaitu VIN, GND, 5V, dan 3.3V. VIN berasal dari voltage in, yaitu pin yang memberikan tegangan sama dengan tegangan luar yang diberikan ke papan Arduino. Sedangkan GND berasal dari ground. Total GND adalah 3. Satu pin terletak di sebelah pin digital 13.

7. Tombol Reset akan membuat sketch dijalankan ulang. Kadangkala, instruksi yang diberikan di Arduino menimbulkan hal yang tidak normal. Pada keadaan seperti ini, tombol Reset yang ditekan membuat sistem di-reset dan kemudian diaktifkan kembali.

Deskripsi Arduino Uno :

Tabel 2.1 Deskripsi Arduino Uno

Bagian Keterangan

Mikrokontroller Atemega328

Input voltage 7-12 V (rekomendsi) Input Voltage 6-20 V (limit)

Operasi Voltage 5V

I/O 14 pin (6 pin untuk PWM)

Arus 50 mA

Flash Memory 32 KB

Bootloader SRAM (Static Random Access Memory) 2 KB EEPROM 1 KB

Kecepatan 16 Mhz

2.2. Sensor Kelembaban YL-69 (soil moisture sensor)

Sensor soil moisure adalah sensor kelembaban tanah yang bekerja dengan prinsip membaca jumlah kadar air dalam tanah di sekitarnya. Sensor ini merupakan sensor dengan teknologi rendah namun ideal untuk memantau kadar air tanah untuk tanaman.

Sensor ini menggunakan dua konduktor untuk melewatkan arus melalui tanah, kemudian membaca nilai resistensi untuk mendapatkan tingkat kelembaban (Oktafani, et al, 2014).

Lebih banyak air dalam tanah akan membuat tanah lebih mudah menghantarkan listrik (nilai resistensi lebih besar), sedangkan tanah kering akan mempersulit untuk menghantarkan listrik (nilai resistensi kurang). Sensor soil moisure dalam penerapannya membutuhkan daya sebesar 5v dengan keluaran tegangan sebesar 0-4,2v.

Gambar 2.3 Soil Moisture Sensor YL-69

2.3. Rangkaian LCD

Modul Liquid Crystal Display (LCD) merupakan modul display yang serbaguna, karena dapat digunakan untuk menampilkan berbagai tampilan baik berupa huruf, angka dan karakter lainnya serta dapat menampilkan berbagai macam tulisan maupun pesan-pesan pendek lainnya. Rangkaian penampil LCD pada sistem ini difungsikan untuk menampilkan suhu, kelembaban dan mode sistem yang sedang berjalan (Widhi, H. N & Winarno, H, 2014).

Gambar 2.4 Rangkaian LCD

Disini hubungan pin-pin dari LCD ke mikrokontroler Arduino Uno R3 : - Pin 5 V terhubung ke pin 5 v dari mikrokontroler.

- GND terhubung ke ground sistem mikrokontroler.

- Pin RS (register select) terhubung ke pin 2 pada mikrokontroler. - Pin E (enable) terhubung ke pin 3 pada mikrokontroler.

- Pin D4,D5,D6,D7 terhubung ke pin 4, 5, 6, 7 pada mikrokontroler

2.4. Bluetooth

Bluetooth merupakan sebuah teknologi komunikasi nirkabel (tanpa kabel) yang beroperasi pada frekuensi 2,4 GHz unlicensed Industrial, Scientific and Medical (ISM) dengan menggunakan frequency hopping spread spectrum untuk teknik penyebaran spektrum serta mampu menyediakan layanan komunikasi data, dan suara secara real-time antara host-host bluetooth dengan jarak jangkauan layanan yang terbatas.

Sebuah perangkat yang memiliki teknologi Bluetooth seperti smartphone Android mempunyai kemampuan untuk melakukan pertukaran informasi dengan

jarak jangkauan mulai dari 1 hingga 100 meter. Komunikasi pada bluetooth, sangat erat kaitannya dengan jaringan piconet. Sebuah piconet paling sederhana terdiri atas dua buah peralatan bluetooth di mana salah satu yang menginisiasi koneksi disebut sebagai master, sedangkan peralatan lain yang menerima inisiasi dinamakan sebagai slave. Untuk bisa bertukar data melalui bluetooth, maka kedua perangkat yang akan dihubungkan harus melakukan pairing terlebih dahulu. Pairing adalah proses pencarian perangkat oleh discover (pencari) pada discoverable (yang dicari), serta melakukan autentikasi (kemampuan suatu perangkat di dalam mengenali perangkat lain ketika saling berkomunikasi).

2.5. Bluetooth Module HC-05

Bluetooth Module HC-05 merupakan module komunikasi nirkabel pada frekuensi 2.4GHz dengan default koneksi hanya sebagai SLAVE. Sangat mudah digunakan dengan mikrokontroler untuk membuat aplikasi wireless. Interface yang digunakan adalah serial RXD, TXD, EN, STATE, VCC dan GND, RX adalah pin yang berfungsi untuk menerima data yang dikirim ke modul HC-05. Tegangan sinyal pada pin sama dengan tegangan sinyal pada pin TX, yaitu 3.3V. TX adalah pin yang berfungsi untuk mengirimkan data dari modul ke perangkat lain (mikrokontroler). Tegangan sinyal pada pin ini adalah 3.3V. Vcc adalah pin yang berfungsi sebagai input tegangan. Hubungkan pin ini dengan sumber tegangan 5V.GND adalah pin yang berfungsi sebagai ground. Hubungkan pin ini dengan ground pada sumber tegangan. EN fungsinya untuk mengaktifkan mode AT Command Setup pada modul HC-05. Jika pin ini ditekan sambil ditahan sebelum memberikan tegangan ke modul HC-05, maka modul akan mengaktifkan mode AT Command Setup. Secara default, modul HC-05 aktif dalam mode Data. STATE adalah pin yang berfungsi untuk memberikan informasi apakah modul terhubung atau tidak dengan perangkat lain. Built in LED sebagai indikator koneksi bluetooth. Modul ini dapat digunakan sebagai slave maupun master. HC-05 memiliki 2 mode konfigurasi, yaitu AT mode dan Communication mode.AT mode berfungsi untuk melakukan pengaturan konfigurasi dari HC-05. Sedangkan Communication mode berfungsi untuk melakukan komunikasi bluetooth dengan piranti lain. (Sianipar.R. S, 2016)

Gambar 2.5 Bluetooth Module HC-05

Tegangan input antara 3.6 ~ 6V, jangan menghubungkan dengan sumber daya lebih dari 7V. Arus saat unpaired sekitar 30 mA, dan saat paired (terhubung) sebesar 10 mA. 4 pin interface 3.3V dapat langsung dihubungkan ke berbagai macam mikrokontroler (khusus Arduino, 8051, 8535, AVR, PIC, ARM, MSP430, etc.). Jarak efektif jangkauan sebesar 10 meter, meskipun dapat mencapai lebih dari 10 meter, namun kualitas koneksi makin berkurang.

2.6. Relay

Relay adalah komponen elektronika berupa saklar elektronik yang digerakkan oleh arus listrik. Secara prinsip, relay merupakan tuas saklar dengan lilitan kawat pada batang besi (solenoid) di dekatnya. Ketika solenoid dialiri arus listrik, tuas akan tertarik karena adanya gaya magnet yang terjadi pada solenoid sehingga kontak saklar akan menutup.

Pada saat arus dihentikan, gaya magnet akan hilang, tuas akan kembali ke posisi semula dan kontak saklar kembali terbuka. Relay biasanya digunakan untuk menggerakkan arus/tegangan yang besar (misalnya peralatan listrik 4 ampere AC 220 V) dengan memakai arus/tegangan yang kecil (misalnya 0.1 ampere 12 Volt DC). Dalam pemakaiannya biasanya relay yang digerakkan dengan arus DC dilengkapi dengan sebuah dioda yang di-paralel dengan lilitannya dan dipasang terbalik yaitu

anoda pada tegangan (-) dan katoda pada tegangan (+). Ini bertujuan untuk mengantisipasi sentakan listrik yang terjadi pada saat relay berganti posisi dari on ke off agar tidak merusak komponen di sekitarnya (Siregar, J, 2010).

Gambar 2.6 Relay 12V

(Sumber: https://johnhendyofmars.com/2016/01/06/cara-untuk-mengetahui-angka-pada-pin-relay-mini-12v).

2.7. Android

Android adalah sistem operasi yang berbasis Linux untuk telepon seluler seperti telepon pintar dan komputer tablet. Android menyediakan platform terbuka bagi para pengembang untuk menciptakan aplikasi mereka sendiri untuk digunakan oleh bermacam peranti bergerak.Android memiliki berbagaikeunggulan sebagai software yang memakai basis kode komputer yang bisa didistribusikan secara terbuka(open source) sehingga pengguna bisa membuat aplikasi baru di dalamnya. Beberapa bagian penting dalam pengembangan Android (Murya, Y, 2014).

2.8. Software Pendukung

Untuk merancang program dan menulis data hex pada memori flash mikrokontroler digunakan dua software utama, yaitu bahasa pemrograman C dengan software Arduino IDE dan Cadsoft Eagle. Untuk perancangan aplikasi kontrolnya menggunakan software App Inventor.

Arduino IDE (Integrated. Development. Environtment) adalah sebuah editor yang digunakan untuk menulis program, mengcompile, dan mengunggah ke papan Arduino. Arduino development environment terdiri dari editor teks untuk menulis kode, area pesan, console teks, toolbar dengan tombol-tombol untuk fungsi umum, dan sederetan menu.

Software yang ditulis menggunakan Arduino dinamakan sketches. Sketches ini ditulis di editor teks dan disimpan dengan file yang berekstensi .ino. Editor teks ini mempunyai fasilitas untuk cut/paste dan search/replace. Area pesan berisi umpan balik ketika menyimpan dan mengunggah file, dan juga menunjukkan jika terjadi error(Oktofani, Y, et al. 2014).

2.8.2. Cadsoft Eagle

Cadsoft Eagle merupakan software untuk mendesign sebuah rangkaian elektronika kedalam sebuah papan projek yang biasa di sebut PCB (Printable Circuit Board). PCB yang biasa dilihat di dalam sebuah prangkat elektronik biasanya berbentuk petak berwarna hijau dengan banyak garis di dalamnya seperti pada mainboard computer salah satu software untuk membuat desigen jalur-jalur pada papan itu bisa mengunakan software ini.

Gambar 2.8 Tampilan Software Cadsoft Eagle

2.8.3. App Inventor

App Inventor merupakan aplikasi web sumber terbuka yang awalnya dikembangkan oleh Google, dan saat ini dikelola oleh Massachusetts Institute of Technology (MIT). App Inventor memungkinkan pengguna baru untuk memprogram komputer untuk menciptakan aplikasi perangkat lunak bagi sistem operasi Android.

App Inventor menggunakan antarmuka grafis, serupa dengan antarmuka pengguna pada Scratch dan StarLogo TNG, yang memungkinkan pengguna untuk men-drag-and-drop objek visual untuk menciptakan aplikasi yang bisa dijalankan pada perangkat Android. Dalam menciptakan App Inventor, Google telah melakukan riset yang berhubungan dengan komputasi edukasional dan menyelesaikan lingkungan pengembangan online Google. Pada App Inventor ini terdapat beberapa komponen yang terdiri dari: (1) Komponen desainer berjalan pada browser yang digunakan untuk memilih komponen yang dibutuhkan dan mengatur propertinya. Pada komponen desainer sendiri terdapat 5 bagian, yaitu palette, viewer, component, media dan properties; (2) Block Editor berjalan di luar browser dan digunakan untuk membuat dan mengatur behaviour dari komponen-komponen yang kita pilih dari komponen desainer; (3) Emulator yang digunakan untuk menjalankan dan menguji project yang telah dibuat. (Sari, M.W, et.al.2016)

Gambar 2.9 Tampilan Software App Inventor Secara Online

2.9. Pengairan pada Tanaman

Pertumbuhan tanaman sangat peka terhadap kekurangan air. Ada beberapa hal penting yang harus diperhatikan dalam pengairan. Jenis tanah adalah bagian yang harus

diperhitungkan dalam pengairan, artinya kita akan mengukur tingkat kadar PH dalam air demi memperoleh kecocokan yang berkesinambungan dengan tanah untuk memudahkan perkembangan akar.

Pemberian air yang cukup dapat membantu menstabilkan kelembaban tanah sebagai pelarut pupuk. Kelembapan tanah jangan kurang dari 60 – 70% dari kapasitas lapangan jadi sebagian besar lahan memerlukan pengairan tambahan agar pertumbuhan dapat terjadi secara optimal.

Dalam melakukan pengairan hal yang harus diperhatikan antara lain: Jumlah air yang di siram tidak menyebabkan tanaman tergenang, sebaiknya dilakukan per periodik yang disesuaikan dengan fase pertumbuhan dan jenis tanaman yang ditanam, dan waktu penyiraman paling baik dilakukan sewaktu suhu masih rendah pada waktu awal pagi atau sore hari.

Hubungan kelembaban dan suhu udara sangat berkaitan. Apabila suhu udara berubah, maka kelembaban tanah pun turut berubah. Semakin sedikit volume air pada tanah dapat menyebabkan suhu udara meningkat. Hal ini dikarenakan kandungan air dalam tanah dan di udara tidak dapat mempertahankan suhu dan kelembaban. Oleh karena itu, penambahan volume air sangat erat hubungannya dengan ketersediaan air dalam tanah (Nasrullah, E, et al. 2011).

Kadar air dalam udara dapat mempengaruhi pertumbuhan serta perkembangan tumbuhan. Tempat yang lembab menguntungkan bagi tumbuhan di mana tumbuhan bisa mendapatkan air lebih mudah serta berkurangnya penguapan yang akan pembentukan sel yang lebih cepat (Nasrullah, E, et al. 2011).

PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Penyiraman tanaman merupakan suatu kegiatan yang perlu diperhatikan dalam melakukan pemeliharaan tanaman, dikarenakan tanaman memerlukan asupan air yang cukup untuk melakukan fotosintesis dalam memperoleh kebutuhannya untuk tumbuh dan berkembang. Selain itu pemberian air yang cukup merupakan faktor penting bagi pertumbuhan tanaman, karena air berpengaruh terhadap kelembaban tanah. Tanpa air yang cukup 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 merupakan salah satu parameter penting untuk proses hidrologi, biologi dan biogeokimia. Informasi kelembaban tanah diperlukan untuk kalangan luas seperti pemerintahan maupun swasta yang berkaitan erat dengan cuaca dan iklim, kontrol banjir, erosi tanah dan kemiringan lereng, manajemen sumber daya air, geo teknik, dan kualitas air. Informasi kelembaban tanah juga bisa digunakan untuk prediksi cuaca, peringatan awal kekeringan, penjadwalan irigasi dan perkiraan panen.

Berdasarkan uraian di atas tentang pentingnya mengatur kelembaban tanah yang tepat, maka perlu dirancang sebuah alat yang dapat memantau kelembaban tanah. Dimana alat ini dapat mengontrol dan melakukan penyiraman sesuai kebutuhan kelembaban tanah yang diperlukan. Karena kelembaban tanah dapat dengan mudah berubah setiap waktu tergantung cuaca dan persediaan air dalam tanah.

Perancangan alat penyiraman tanaman otomatis dengan Smartphone Android berbasis Mikrokontroler Arduino dapat dimanfaatkan dalam bidang pertanian guna memonitor kelembaban tanah supaya tanaman dapat tumbuh dengan baik.

Pembuatan alat ini memanfaatkan bluetooth yang terdapat pada Smartphone Android yang digunakan sebagai koneksi untuk pengendali alat penyiram tanaman tersebut. Pemilihan sistem Android karena merupakan sistem open source yang tidak

berbayar. Oleh karena itu saya sebagai penulis ingin membuat “Alat Penyiraman

Tanaman Otomatis dengan Smartphone Android menggunakan Mikrokontroler

Arduino” untuk membantu pemilik tanaman megnontrol penyiraman tanaman yang

dimiliki.

1.2 Rumusan Masalah

Bagaimana merancang alat penyiraman tanaman otomatis berdasarkan pendeteksian sensor kelembaban tanah dengan Smartphone Android menggunakan Mikrokontroler Arduino?.

1.3 Batasan Masalah

1. Alat ini bekerja dengan mengukur kelembaban tanah dengan menggunakan sensor kelembaban tanah.

2. Menggunakan 1 sensor kelembaban bertipe YL-69 (soil moisture sensor) untuk membaca kelembaban tanah.

3. Alat dapat terkendali secara otomatis dan juga dapat dikendalikan menggunakan Smartphone Android.

4. Menggunakan Bluetooth untuk mengkoneksikan alat dengan Smartphone Android

5. Air yang akan dipergunakan untuk menyiram tanaman telah ditampung pada suatu tempat penampungan air dan akan dialirkan melalui alat pompa air mancur aquarium.

7. Bahasa pemrograman yang digunakan Mikrokontroler Arduino adalah bahasa pemrograman C dengan software Arduino IDE.

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini dilakukan untuk merancang alat penyiraman tanaman otomatis yang dapat mendeteksi kelembaban tanah dengan Smartphone Android menggunakan Mikrokontroler Arduino sehingga dapat berkontribusi untuk petani dan pihak lain yang membutuhkan.

1.5 Manfaat Penelitian

Diharapkan penelitian perancangan alat penyiraman tanaman otomatis dengan Smartphone Android menggunkan Mikrokontroler Arduino ini dapat memberikan manfaat yang baik antara lain:

1. Menjadi innovasi baru dalam membantu pengguna baik itu petani, ibu rumah tangga dan pengelola taman dalam melakukan penyiraman.

2. Mengontrol penggunnaan air agar lebih efektif dan tidak terbuang sia-sia. 3. Menghemat waktu dalam melakukan penyiraman tanaman.

1.6 Metodologi Penelitian

Pada kesempatan ini penulis akan membahas mengenai metode penelitian yang dilakukan oleh penulis, yaitu tahapan-tahapan yang dilalui oleh penulis mulai dari perumusan masalah sampai pada kesimpulan yang membentuk suatu alur yang sistematis. Metode penelitian ini digunakan oleh penulis sebagai pedoman dalam melaksanakan penelitian agar hasil yang dicapai tidak menyimpang dari tujuansebelumnya. Adapun metode penelitian yang digunakan antara lain:

1. Penelitian Kepustakaan (Library Research)

Penulis menggunakan buku dan jurnal baik yang berupa bersifat tulisan maupun elektronik yang membahas tentang Mikrokontroler Arduino dan pemrograman Arduino.

2. Perancangan Sistem

Perancangan alat penyiraman tanaman otomatis dengan Smartphone Android menggunkan mikrokontroler Arduino.

3. Implementasi

Pada tahap ini sistem akan dibangun dengan menggunakan Mikrokontroler Arduino Uno dan bahasa pemrograman C dengan software Arduino IDE dalam pembuatan program alat penyiraman tanaman otomatisnya.

4. Pengujian Alat

Menguji coba alat penyiram tanaman dan programnya.

5. Dokumentasi

Proses dokumentasi hasil penelitian dilakukan selama penelitian dengan menyusun laporan dalam bentuk skripsi.

1.7 Sistematika Penulisan

Agar pembahasan lebih sistematis, maka tulisan ini dibuat dalam lima bab, yaitu :

BAB 1 PENDAHULUAN

Bab ini akan menjelaskan mengenai latar belakang penilitian judul

skripsi “Perancangan Alat penyiraman Tanaman Otomatis dengan Smartphone Android Menggunakan Mikrokontroler Arduino”, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metode penelitian, tinjauan pustaka, dan sistematika penulisan skripsi.

BAB 2 LANDASAN TEORI

Berisi tentang penjelasan singkat mengenai defenisi komponen-komponen yang dipakai pada pembuatan alat yang akan dibuat.

BAB 3 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM

Berisi tentang uraian analisis mengenai rangkaian-rangkaian alat dan sensor yang terdapat pada pembuatan alat penyiraman tanaman dan berisi perancangan sistem alat penyiraman tanaman berupa flowchart dan blok diagram sistem.

BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM

Pada tahap ini dilakukan pembuatan sistem dan coding sesuai dengan analisis dan perancangan. Kemudian melakukan pengujian sistem.

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

Bab terakhir akan memuat kesimpulan isi dari keseluruhan uraian dari bab-bab sebelumnya dan saran-saran dari hasil yang diperoleh yang diharapkan dapat bermanfaat dalam pengembangan selanjutnya.

PERANCANGAN ALAT PENYIRAMAN TANAMAN OTOMATIS DENGAN SMARTPHONE ANDROID MENGGUNKAN

MIKROKONTROLER ARDUINO

ABSTRAK

Penyiraman tanaman menjadi pekerjaan yang perlu diperhatikan dalam memelihara tanaman. Dengan perkembangan teknologi masa kini yang semakin pesat dan modren, maka dapat dirancang sebuah alat penyiraman tanaman otomatis. Pada penelitian ini, alat penyiraman tanaman otomatis ini dirancang menggunakan Mikrokontroler Arduino, Arduino IDE sebagai software pemrogramannya dan aplikasi android untuk antar muka. Untuk membaca kelembaban tanah digunkan sensor kelembaban tanah YL-69 (soil moisture sensor YL-69). Bluetooth Module HC-05 dalam perancangan alat ini digunakan sebagai penghubung alat penyiraman tanaman dengan Smartphone Android. Hasil pengujian, alat bekerja dengan baik sesuai dengan yang diharapkan, dimana alat akan bekerja ketika sensor membaca atau mendeteksi nilai kelembaban tanah lebih besar 700 dan akan berhenti saat kondisi tanah basah (0-300) atau lembab (300-700) .

Kata kunci: Penyiraman tanaman otomatis, Mikrokontroler Arduino, Sensor kelembaban tanah YL-69, Bluetooth Module HC-05, Android, App Inventor.

DESIGN INSTRUMENT WATERING PLANTS AUTOMATIC WITH A SMARTPHONE ANDROID BOTH

MIKROKONTROLER ARDUINO

ABSTRACT

Watering a plant into work that need attention in grow plants. With technology development today the rapidly and modren , it can be designed an instrument watering plants automatic. In this study , instrument watering plants automatic is designed use mikrokontroler arduino , arduino the idea as software programming and the android application to interface. To read moisture ground used sensors moisture land yl-69 (soil moisture sensors yl-69). Downloads folder over bluetooth module hc-05 in the design instrument is used as a link instrument watering plant with a smartphone android. The results of testing , instrument work well as expected, where instrument will work when sensors read or detect value moisture soil more large 700 and will stop when land conditions wet (0 - 300) or moist ( 300 - 700 ).

Keyword : Watering Plants Automatic, Mikrokontroler Arduino, Soil Moisture Sensors YL-69, Bluetooth Module HC-05, Android, App Inventor.

PERANCANGAN ALAT PENYIRAMAN TANAMAN OTOMATIS DENGAN SMARTPHONE ANDROID MENGGUNAKAN

MIKROKONTROLER ARDUINO

SKRIPSI

AHMAD ROY MUDA SIREGAR 141421053

PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER

FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2016

PERANCANGAN ALAT PENYIRAMAN TANAMAN OTOMATIS DENGAN SMARTPHONE ANDROID MENGGUNAKAN

MIKROKONTROLER ARDUINO

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Ilmu Komputer

AHMAD ROY MUDA SIREGAR 141421053

PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER

FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2016

PERSETUJUAN

Judul : PERANCANGAN ALAT PENYIRAMAN

TANAMAN OTOMATIS DENGAN

SMARTPHONE ANDROID MENGGUNKAN MIKROKONTROLER ARDUINO.

Kategori : SKRIPSI

Nama : AHMAD ROY MUDA SIREGAR

Nomor Induk Mahasiswa : 141421053

Program Studi : SARJANA (S1) EKSTENSI ILMU KOMPUTER Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI

INFORMASI (Fasilkom-TI)

Komisi Pembimbing:

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Dr. Poltak Sihombing, M.Kom Amalia, S.T,M.T

NIP. 19620317 199103 1 001 NIP. 19781221 201404 2 001

Diketahui/Disetujui oleh

Program Studi S1 IlmuKomputer Ketua,

Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP. 19620317 199102 1 001

PERNYATAAN

PERANCANGAN ALAT PENYIRAMAN TANAMAN OTOMATIS DENGAN SMARTPHONE ANDROID MENGGUNKAN

MIKROKONTROLER ARDUINO SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, 24 November 2016

Ahmad Roy Muda Siregar 141421053

UCAPAN TERIMA KASIH

Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena rahmat dan izin-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Banyak bantuan berupa uluran tangan, budi baik, buah pikiran dan kerjasama yang telah penulis terima selama menempuh studi sampai dengan penyelesaian studi (skripsi) ini. Oleh karena itu, sudah wajar dan pantas penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah membantu.

Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada:

1. Bapak Prof. Runtung Sitepu selaku Rektor Universitas Sumatera Utara.

2. Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.

3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom. selaku Ketua Program Studi S-1 Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara dan selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan dan dukungan kepada penulis.

4. Ibu Maya Silvi Lydia, B.Sc, M.Sc. selaku Sekretaris Program Studi S-1 Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara.

5. Ibu Amalia, S.T, M.T selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan bimbingan dan dukungan kepada penulis.

6. Bapak Herriyance, S.T, M.Kom selaku Dosen Pembanding I yang telah memberikan kritik dan saran dalam penyempurnaan skripsi ini.

7. Bapak Seniman, S.Kom, M.Kom selaku Dosen Pembanding II yang telah memberikan kritik dan saran dalam penyempurnaan skripsi ini.

8. Ayahanda Haris Partaonan Siregar, S.H dan Ibunda Emmi Yusriani Hasibuan, S.Ag serta Kakak Sri Rismeini Siregar, Am.Keb dan adik Heny, Hasni serta Fadli yang selalu memberikan kasih sayang dan dukungannya kepada penulis. 9. Ainur Rizki, S.E dan Ridwan Arief Nasution, Am.d yang telah membantu dalam

10. Seluruh tenaga pengajar dan pegawai pada Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi USU, terkhususnya di Program Studi S-1 Ilmu Komputer. 11. Rekan-rekan kuliah Siti Kholilah Pulungan, Irfan Juanda, Rifky Mukhlizar,

Maslia Ritonga, dan yang lainnya yang selalu memberikan semangat dan dorongan dan motivasi kepada penulis selama menyelesaikan skripsi ini.

12. Semua pihak yang terlibat langsung atau tidak langsung yang penulis tidak dapat tuliskan satu per satu.

Semoga Tuhan Yang Maha Esa melimpahkan berkah dan kasih sayang-Nya kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan, semangat, dukungan dan perhatian kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi penulis, pendidikan, masyarakat, organisasi atau negara.

Medan, 24 November 2016

PERANCANGAN ALAT PENYIRAMAN TANAMAN OTOMATIS DENGAN SMARTPHONE ANDROID MENGGUNKAN

MIKROKONTROLER ARDUINO

ABSTRAK

Penyiraman tanaman menjadi pekerjaan yang perlu diperhatikan dalam memelihara tanaman. Dengan perkembangan teknologi masa kini yang semakin pesat dan modren, maka dapat dirancang sebuah alat penyiraman tanaman otomatis. Pada penelitian ini, alat penyiraman tanaman otomatis ini dirancang menggunakan Mikrokontroler Arduino, Arduino IDE sebagai software pemrogramannya dan aplikasi android untuk antar muka. Untuk membaca kelembaban tanah digunkan sensor kelembaban tanah YL-69 (soil moisture sensor YL-69). Bluetooth Module HC-05 dalam perancangan alat ini digunakan sebagai penghubung alat penyiraman tanaman dengan Smartphone Android. Hasil pengujian, alat bekerja dengan baik sesuai dengan yang diharapkan, dimana alat akan bekerja ketika sensor membaca atau mendeteksi nilai kelembaban tanah lebih besar 700 dan akan berhenti saat kondisi tanah basah (0-300) atau lembab (300-700) .

Kata kunci: Penyiraman tanaman otomatis, Mikrokontroler Arduino, Sensor kelembaban tanah YL-69, Bluetooth Module HC-05, Android, App Inventor.

DESIGN INSTRUMENT WATERING PLANTS AUTOMATIC WITH A SMARTPHONE ANDROID BOTH

MIKROKONTROLER ARDUINO

ABSTRACT

Watering a plant into work that need attention in grow plants. With technology development today the rapidly and modren , it can be designed an instrument watering plants automatic. In this study , instrument watering plants automatic is designed use mikrokontroler arduino , arduino the idea as software programming and the android application to interface. To read moisture ground used sensors moisture land yl-69 (soil moisture sensors yl-69). Downloads folder over bluetooth module hc-05 in the design instrument is used as a link instrument watering plant with a smartphone android. The results of testing , instrument work well as expected, where instrument will work when sensors read or detect value moisture soil more large 700 and will stop when land conditions wet (0 - 300) or moist ( 300 - 700 ).

Keyword : Watering Plants Automatic, Mikrokontroler Arduino, Soil Moisture Sensors YL-69, Bluetooth Module HC-05, Android, App Inventor.

DAFTAR ISI

PERSETUJUAN ii

PERNYATAAN iii

UCAPAN TERIMA KASIH iv

ABSTRAK vi

ABSTRACT vii

DAFTAR ISI viii

DAFTAR TABEL x

DAFTAR GAMBAR xi

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Rumusan Masalah 2

1.3 Batasan Masalah 2

1.4 Tujuan Penelitian 3

1.5 Manfaat Penelitian 3

1.6 Metodologi Penelitian 3

1.7 Sistematika Penulisan 4

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Mikrokontroler 6

2.1.1 Arduino 7

2.1.2 Arduino Uno 8

2.2 Sensor Kelembaban YL-69 11

2.3 Rangkaian LCD 12

2.4 Bluetooth 13

2.5 Bluetooth Module HC-05 13

2.6 Relay 14

2.7 Android 15

2.8 Software Pendukung 15

2.8.1 Arduino IDE 15

2.8.2 Cadsoft Eagle 17

2.8.3 App Inventor 18

2.9 Pengairan pada Tanaman 19

3.1 Diagram Blok 21

3.2 Ishikawa Diagram 22

3.3 Flowchart Sistem 23

3.4 Perancangan Alat 25

3.3.1 Arduino Uno 26

3.3.2 Rangkaian LCD 27

3.3.3 Rangkaian Relay dan Pompa Air 28 3.3.4 Rangkaian Bluetooth Module HC-05 29 3.3.5 Perancangan Sensor Kelembaban Tanah YL-69 29

3.5 Perancangan PCB 30

3.4.1 Layout PCB 31

3.4.2 Layout Komponen 32

3.6 Perancangan Antarmuka Aplikasi Android 32

BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM

4.1 Implementasi Sistem 34

4.1.1 Implementasi Alat Pnyiraman Tanaman Otomatis 35 4.1.2 Implementasi Sensor Kelmbaban Tanah YL-69 36 4.1.3 Implementasi Rangkaian Bluetooth Module HC-05 37 4.1.4 Implementasi Rangkaian Relay dan Pompa Air 37 4.1.5 Implementasi Mikrokontroler Arduino 38

4.2 Pengujian Alat 40

4.2.1 Pengujian Sensor Kelembaban Tanah YL-69 40 4.2.2 Pengujian Bluetooth Module HC-05 40 4.2.3 Pengujian Relay Untuk Menghidupkan Pompa Air 42 4.2.4 Hasil Pengujian Waktu pada Alat 43

4.3 Tampilan Antarmuka 43

4.3.1 Tampilan Menu Utama 43

4.3.2 Tampilan Meu Konektifitas Bluetooth 45 4.4 Perintah dari Android kepada Arduino 46

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan 49

5.2 Saran 50

DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Deskripsi Arduino Uno 10

Table 4.1 Pengukuran Sensor Kelembaban Tanah YL-69 40 Table 4.2 Hasil Uji Bluetooth Module HC-05 41

Table 4.3 Hasil Uji Relay 42

Table 4.4 Hasil Uji Pompa 42

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Arduino Uno 8

Gambar 2.2 Bagian-bagian di Arduino Uno 9

Gambar 2.3 Soil Moisture Sensor YL-69 11

Gambar 2.4 Rangkaian LCD 12

Gambar 2.5 Bluetooth Module HC-05 14

Gambar 2.6 Tampilan Arduino IDE 16

Gambar 2.7 Tampilan Software Cadsoft Eagle 17 Gambar 2.8 Tampilan Software App Inventor 19

Gambar 3.1 Blok Diagram 21

Gambar 3.2 Ishikawa Diagram 23

Gambar 3.3 Flowchart Sistem 24

Gambar 3.4 Rangkaian Keseluruhan 25

Gambar 3.5 Skema Arduino Uno 26

Gambar 3.6 Skema Rangkaian LCD 27

Gambar 3.7 Rangkaian Relay dan Pompa 28

Gambar 3.8 Rangkaian Bluetooth Module HC-05 dengan Board Arduino 29 Gambar 3.9 Skema Rangkaian Sensor Kelambaban Tanah YL-69 30

Gambar 3.10 Layout PCB 31

Gambar 3.11 Layout Komponen 32

Gambar 3.12 Perancangan Antarmuka Aplikasi 33 Gambar 4.1 Alat Penyiram Tanaman Otomatis 35 Gambar 4.2 Skema Kerja Alat Penyiram Tanaman Otomatis 35 Gambar 4.3 Sensor Kelembaban Tanah YL-69 36 Gambar 4.4 Rangkaian Sensor Kelembaban Tanah YL-69 36 Gambar 4.5 Rangkaian Bluetooth Module HC-05 36

Gambar 4.6 Pompa Air 38

Gambar 4.7 Rangkaian Pompa dan Relay 38

Gambar 4.8 Mikrokontroler Arduino Uno 39

Gambar 4.9 Tampilan Menu Utama Aplikasi 45 Gambar 4.10 Tampilan Bluetooth pada Aplikasi 45 Gambar 4.11 Bloks App Inventor untuk Mode Otomatis 46 Gambar 4.12 Screenshooot Program Utama untuk Mode Otomatis 46 Gambar 4.13 Bloks App Inventor untuk ON 47 Gambar 4.14 Screenshooot Program Utama untuk ON 47 Gambar 4.15 Bloks App Inventor untuk OFF 47 Gambar 4.16 Screenshooot Program Utama untuk OFF 48

vi

PERANCANGAN ALAT PENYIRAMAN TANAMAN OTOMATIS DENGAN SMARTPHONE ANDROID MENGGUNKAN

MIKROKONTROLER ARDUINO

ABSTRAK

Penyiraman tanaman menjadi pekerjaan yang perlu diperhatikan dalam memelihara tanaman. Dengan perkembangan teknologi masa kini yang semakin pesat dan modren, maka dapat dirancang sebuah alat penyiraman tanaman otomatis. Pada penelitian ini, alat penyiraman tanaman otomatis ini dirancang menggunakan Mikrokontroler Arduino, Arduino IDE sebagai software pemrogramannya dan aplikasi android untuk antar muka. Untuk membaca kelembaban tanah digunkan sensor kelembaban tanah YL-69 (soil moisture sensor YL-69). Bluetooth Module HC-05 dalam perancangan alat ini digunakan sebagai penghubung alat penyiraman tanaman dengan Smartphone Android. Hasil pengujian, alat bekerja dengan baik sesuai dengan yang diharapkan, dimana alat akan bekerja ketika sensor membaca atau mendeteksi nilai kelembaban tanah lebih besar 700 dan akan berhenti saat kondisi tanah basah (0-300) atau lembab (300-700) .

Kata kunci: Penyiraman tanaman otomatis, Mikrokontroler Arduino, Sensor kelembaban tanah YL-69, Bluetooth Module HC-05, Android, App Inventor.

vii

DESIGN INSTRUMENT WATERING PLANTS AUTOMATIC WITH A SMARTPHONE ANDROID BOTH

MIKROKONTROLER ARDUINO

ABSTRACT

Watering a plant into work that need attention in grow plants. With technology development today the rapidly and modren , it can be designed an instrument watering plants automatic. In this study , instrument watering plants automatic is designed use mikrokontroler arduino , arduino the idea as software programming and the android application to interface. To read moisture ground used sensors moisture land yl-69 (soil moisture sensors yl-69). Downloads folder over bluetooth module hc-05 in the design instrument is used as a link instrument watering plant with a smartphone android. The results of testing , instrument work well as expected, where instrument will work when sensors read or detect value moisture soil more large 700 and will stop when land conditions wet (0 - 300) or moist ( 300 - 700 ).

Keyword : Watering Plants Automatic, Mikrokontroler Arduino, Soil Moisture Sensors YL-69, Bluetooth Module HC-05, Android, App Inventor.

viii

DAFTAR ISI

PERSETUJUAN ii

PERNYATAAN iii

UCAPAN TERIMA KASIH iv

ABSTRAK vi

ABSTRACT vii

DAFTAR ISI viii

DAFTAR TABEL x

DAFTAR GAMBAR xi

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Rumusan Masalah 2

1.3 Batasan Masalah 2

1.4 Tujuan Penelitian 3

1.5 Manfaat Penelitian 3

1.6 Metodologi Penelitian 3

1.7 Sistematika Penulisan 4

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Mikrokontroler 6

2.1.1 Arduino 7

2.1.2 Arduino Uno 8

2.2 Sensor Kelembaban YL-69 11

2.3 Rangkaian LCD 12

2.4 Bluetooth 13

2.5 Bluetooth Module HC-05 13

2.6 Relay 14

2.7 Android 15

2.8 Software Pendukung 15

2.8.1 Arduino IDE 15

2.8.2 Cadsoft Eagle 17

2.8.3 App Inventor 18

ix

3.1 Diagram Blok 21

3.2 Ishikawa Diagram 22

3.3 Flowchart Sistem 23

3.4 Perancangan Alat 25

3.3.1 Arduino Uno 26

3.3.2 Rangkaian LCD 27

3.3.3 Rangkaian Relay dan Pompa Air 28

3.3.4 Rangkaian Bluetooth Module HC-05 29 3.3.5 Perancangan Sensor Kelembaban Tanah YL-69 29

3.5 Perancangan PCB 30

3.4.1 Layout PCB 31

3.4.2 Layout Komponen 32

3.6 Perancangan Antarmuka Aplikasi Android 32

BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM

4.1 Implementasi Sistem 34

4.1.1 Implementasi Alat Pnyiraman Tanaman Otomatis 35 4.1.2 Implementasi Sensor Kelmbaban Tanah YL-69 36 4.1.3 Implementasi Rangkaian Bluetooth Module HC-05 37 4.1.4 Implementasi Rangkaian Relay dan Pompa Air 37 4.1.5 Implementasi Mikrokontroler Arduino 38

4.2 Pengujian Alat 40

4.2.1 Pengujian Sensor Kelembaban Tanah YL-69 40

4.2.2 Pengujian Bluetooth Module HC-05 40

4.2.3 Pengujian Relay Untuk Menghidupkan Pompa Air 42

4.2.4 Hasil Pengujian Waktu pada Alat 43

4.3 Tampilan Antarmuka 43

4.3.1 Tampilan Menu Utama 43

4.3.2 Tampilan Meu Konektifitas Bluetooth 45

4.4 Perintah dari Android kepada Arduino 46

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan 49

5.2 Saran 50

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

x

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Deskripsi Arduino Uno 10

Table 4.1 Pengukuran Sensor Kelembaban Tanah YL-69 40

Table 4.2 Hasil Uji Bluetooth Module HC-05 41

Table 4.3 Hasil Uji Relay 42

Table 4.4 Hasil Uji Pompa 42

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Arduino Uno 8

Gambar 2.2 Bagian-bagian di Arduino Uno 9

Gambar 2.3 Soil Moisture Sensor YL-69 11

Gambar 2.4 Rangkaian LCD 12

Gambar 2.5 Bluetooth Module HC-05 14

Gambar 2.6 Tampilan Arduino IDE 16

Gambar 2.7 Tampilan Software Cadsoft Eagle 17

Gambar 2.8 Tampilan Software App Inventor 19

Gambar 3.1 Blok Diagram 21

Gambar 3.2 Ishikawa Diagram 23

Gambar 3.3 Flowchart Sistem 24

Gambar 3.4 Rangkaian Keseluruhan 25

Gambar 3.5 Skema Arduino Uno 26

Gambar 3.6 Skema Rangkaian LCD 27

Gambar 3.7 Rangkaian Relay dan Pompa 28

Gambar 3.8 Rangkaian Bluetooth Module HC-05 dengan Board Arduino 29 Gambar 3.9 Skema Rangkaian Sensor Kelambaban Tanah YL-69 30

Gambar 3.10 Layout PCB 31

Gambar 3.11 Layout Komponen 32

Gambar 3.12 Perancangan Antarmuka Aplikasi 33

Gambar 4.1 Alat Penyiram Tanaman Otomatis 35

Gambar 4.2 Skema Kerja Alat Penyiram Tanaman Otomatis 35

Gambar 4.3 Sensor Kelembaban Tanah YL-69 36

Gambar 4.4 Rangkaian Sensor Kelembaban Tanah YL-69 36

Gambar 4.5 Rangkaian Bluetooth Module HC-05 36

Gambar 4.6 Pompa Air 38

Gambar 4.7 Rangkaian Pompa dan Relay 38

Gambar 4.8 Mikrokontroler Arduino Uno 39

Gambar 4.9 Tampilan Menu Utama Aplikasi 45

Gambar 4.10 Tampilan Bluetooth pada Aplikasi 45

Gambar 4.11 Bloks App Inventor untuk Mode Otomatis 46

Gambar 4.12 Screenshooot Program Utama untuk Mode Otomatis 46

Gambar 4.13 Bloks App Inventor untuk ON 47

Gambar 4.14 Screenshooot Program Utama untuk ON 47

Gambar 4.15 Bloks App Inventor untuk OFF 47