19
4.3 Rancangan Struktural
Alat sensor warna daun ini terdiri dari beberapa bagian, yaitu meja, roda, dudukan kamera, dudukan garpu, gagang, sakelar pencacah, kamera, BWD, dan komputer jinjing. Gambar alat dapat
dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Alat sensor citra tampak untuk menduga kesuburan tanah melalui tingkat warna daun
4.3.1 Roda Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, pada alat ini terdapat dua buah roda yang berfungsi
untuk membantu pergerakan di lahan. Roda-roda tersebut berdiameter 60 cm yang biasa digunakan sebagai roda becak. Pemilihan roda becak untuk digunakan pada alat ini adalah karena roda becak
memiliki diameter yang cukup besar sehingga dapat menopang meja yang akan dilewatkan di atas tanaman. Roda ini menggunakan as roda yang sama dengan as becak dan dipotong sepanjang 30 cm
agar dapat masuk pada garpu gerobak.
Gambar 6. Roda dan garpu
20
4.3.2 Garpu Garpu diikat pada dudukan garpu oleh dua buah baut ukuran 14. Masing-masing baut dipasang
mur dan ring, ini berfungsi agar besi hollow yang digunakan sebagai bahan garpu tidak bengkok dan agar ikatan tetap kuat.
Gambar 7. Garpu Garpu terdiri atas dua buah besi hollow ukuran 3x4 cm dengan panjang 73 cm. Dua buah besi
hollow ini kemudian dilas pada sebuah besi hollow lainnya dengan panjang 30 cm. Masing-masing kaki garpu terdapat lima buah lubang untuk mengatur tinggi gerobak. Kaki pertama terdapat lubang
dengan ukuran 3 inchi dan ukuran 5 inchi pada kaki lainnya. Lubang-lubang tersebut disusun vertikal dengan jarak antar lubang sebesar 5 cm. Lubang tersebut berfungsi sebagai lubang untuk
menempatkan as roda. 4.3.3 Meja
Meja berfungsi untuk meletakan komputer jinjing, baterai, dan kabel-kabel. Meja terbuat dari besi siku ukuran 4x4 cm yang berfungsi sebagai rangka meja dan terdapat papan triplek dengan
ukuran panjang 75 cm dan lebar 40 cm. Papan triplek tersebut sengaja tidak direkatkan dengan rangka dengan alasan agar mudah dalam menyimpan dan memindah-mindahkan alat. Rangka bagian depan
dilakukan penguatan dengan menambahkan besi hollow 2x3 cm pada setiap sudutnya. Hal tersebut dikarenakan terdapat beban yang cukup besar berupa dudukan kamera yang mengakibatkan rangka
meja sedikit bengkok. Meja pada alat ini juga berfungsi sebagai tempat menempelkan gagang, dudukan kamera, dan
dudukan garpu. Dudukan kamera disambung dengan dua buah baut ukuran 10 di bagian depan, sedangkan dudukan garpu dipasang melintang di tengah dengan menggunakan empat buah baut
ukuran 14. 4.3.4 Dudukan Kamera
Dudukan kamera berfungsi untuk menempatkan kamera dengan posisi yang sesuai. Dudukan kamera ini juga mempunyai kemampuan untuk diatur ketinggiannya. Hal ini berfungsi untuk
menyesuaikan lebar tangkapan citra kamera.
Lubang pengatur
ketinggian
21
4.3.5 Gagang Pendorong Gagang berfungsi sebagai alat kedali. Gagang alat sensor warna daun ini menggunakan pipa
besi berdiameter 3 cm. Penempatan gagang ini diletakan pada bagian belakang meja dengan menggunakan empat buah baut ukuran 14.
4.3.6 Kamera Kamera pada alat ini berfungsi sebagai alat untuk mendapatkan citra warna daun yang terdapat
di lahan. Awalnya kamera yang digunakan adalah berupa kamera webcam Gambar 8a , namun kamera ini akan menghasilkan citra yang kurang baik bila digunakan di luar ruangan. Hal ini
disebabkan oleh intensitas cahaya yang cukup besar yakni 800 lux. Karena intensitas cahaya matahari yang cukup besar itulah maka bila menggunakan kamera webcam tersebut harus ditutup dengan
pelindung hingga intensitas cahaya yang ada menjadi kurang dari 20 lux. Penutup yang digunakan dalam penelitian kali ini adalah berupa kain putih dan terpal.
Penggunaan kamera webcam memberikan hasil gambar yang tidak begitu baik maka kamera tersebut diganti dengan kamera CCD Gambar 8b. Spesifikasi kamera CCD yang digunakan dapat
dilihat pada Lampiran 1.
a Webcam b CCD
Gambar 8. Kamera yang digunakan 4.3.7 Sakelar pencacah
Sakelar pencacah berfungsi sebagai penghitung jarak yang dipasang pada salah satu roda. Sakelar pencacah yang digunakan dalam penelitian kali ini adalah sakelar pencacah mekanik yakni
tedapat tonjolan pada bagian roda sehingga pada jarak tertentu akan menekan sakelar. Terdapat dua perangkat utama dalam penggunaan sakelar pencacah, pertama adalah sakelar dan delapan buah
tonjolan. Jadi, saat dioperasikan magnet tersebut akan berputar dan melewati sakelar. Gambar sakelar pencacah dapat dilihat pada Gambar 9.
22
a Sakelar pencacah
b Sensor
Gambar 9. Sakelar pencacah Prinsip yang sama juga diaplikasikan dalam sensor sakelar. Akan terdapat delapan buah
tonjolan pada papan yang terdapat di roda yang nantinya saat berputar akan menekan tombol sakelar yang terdapat di garpu untuk menghubungkan atau memutuskan arus listrik.
Dalam pemilihan konter juga terdapat perbandingan yang terbaik yang harus dipakai. Hal ini sangat mempengaruhi ketelitian. Proses otomatisasi pencacahan menggunakan pemrograman
microkontroler yang terdapat pada file inpout32.dll dengan penggal program API Application Program Interface
sebagai berikut: Public Declare Function Inp Lib inpout32.dll _
Alias Inp32 ByVal PortAddress As Integer As Integer Public Declare Sub Out Lib inpout32.dll _
Alias Out32 ByVal PortAddress As Integer, ByVal Value As Integer 4.3.8 Komputer jinjing
Penyimpanan dan penjalanan aplikasi pengambil citra menggunakan komputer jinjing yang memiliki kemampuan untuk menjalankan aplikasi visual basic dan memiliki pararel port sebagai
koneksi dengan sakelar pencacah dan USB port untuk koneksi ke kamera. 4.3.9 Bagan warna daun BWD
Bagan Warna Daun BWD yang digunakan adalah standar IRRI. BWD dapat membantu untuk mengetahui apakah tanaman perlu segera diberi pupuk N atau tidak dan berapa takaran N yang perlu
diberikan. Pemberian N berdasarkan pengukuran warna daun dengan BWD dapat menghemat pemakaian pupuk sebanyak 15-20 dari takaran umum digunakan petani tanpa menurunkan hasil.
BWD berbentuk persegi panjang dengan empat kotak skala warna, mulai dari hijau muda sampai hijau tua dan diletakan tepat berada di bawah tangkapan kamera.
Sakelar pencacah
sensor
23
4.3.10 Program komputer Dalam pengolahan citra dari hasil citra yang didapatkan digunakan aplikasi Visual Baic 6.0.
Pengolahan dan pengambilan citra digunakan dua buah aplikasi terpisah yakni pertama aplikasi untuk mengambil citra saat berada di lahan dan yang kedua adalah aplikasi untuk mengolah citra.
Aplikasi pengambil citra di lapangan memiliki kemampuan untuk dapat menghitung sakelar pencacah dan menangkap citra. Cara kerja dari aplikasi ini adalah program akan membaca sinyal jarak
yang diberikan oleh konter. Sinyal ini kemudian yang memberikan perintah pada program untuk mengambil citra dimana program ini telah terhubung dengan kamera CCD. Tampilan aplikasi ini
dapat dilihat pada Gambar 10.
Gambar 10. Program pengambil citra Aplikasi visual basic digunakan untuk mengolah citra. Aplikasi ini memiliki kemampuan untuk
melakukan thresholding utuk memisahkan warna hijau daun yang diperlukan dengan warna lainnya seperti tanah dan gulma. Program ini juga memiliki kemampuan untuk membandingkan warna hijau
pada daun dengan BWD dan menyimpulkan warna daun terdapat pada tingkat BWD tertentu. Program ini pula dapat mencatat jumlah piksel berserta luas kerimbunan daun. Tampilan aplikasi pengolah citra
dapat dilihat pada Gambar 11 dan Gambar 12.
24
Gambar 11. Aplikasi pengolah citra
Gambar 12. Aplikasi pengolah citra
4.3 Uji Coba
Kategori