PERENCENAAN DAN PEMBUATAN DATA LOGGER UNTUK MONITORING SUHU DAN KELEMBABAN PADA BUDIDAYA JAMUR BERBASIS MIKROKONTROLER
PERENCENAAN DAN PEMBUATAN DATA LOGGER
UNTUK MONITORING SUHU DAN KELEMBABAN PADA
BUDIDAYA JAMUR BERBASIS MIKROKONTROLER
LAPORAN TUGAS AKHIR
Disusun Oleh :
MUHAMMAD FAUZAN
NIM: 06.530.006
JURUSAN ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2011
PERENCANAAN DAN PEMBUATAN DATA LOGGER
UNTUK MONITORING SUHU DAN KELEMBABAN PADA
BUDIDAYA JAMUR BERBASIS MIKROKONTROLER
TUGAS AKHIR
Diajukan kepada
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan
Akademik dalam Menyelesaikan
Program Sarjana (S-1) Teknik
Disusun Oleh :
MUHAMMAD FAUZAN
NIM: 06.530.006
JURUSAN ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2011
KATA PENGANTAR
Bismillaahirrohmaanirrohiim
Assalamu’alaikum warohmatullaahi wabarokaatuh.
Sujud syukur kehadirat Allah Subhanahuwata’ala yang telah memberikan
kuasa-Nya kepada penulis, shalawat dan salam semoga tercurah kepada
Rasulullah Muhammad Sollallaahu’alaihi wasallam, yang telah membawa ajaran
agama Islam mengubah dunia kegelapan menjadi dunia berperadaban, sehingga
penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul
‘‘PERENCANAAN DAN PEMBUATAN DATA LOGGER
UNTUK MONITORING SUHU DAN KELEMBABAN PADA
BUDIDAYA JAMUR BERBASIS MIKROKONTROLER”
Penulis pada kesempatan ini ingin menyampaikan ucapacan terima kasih
kepada berbagai pihak yang telah membantu terselesainya skripsi ini yaitu :
1) Kedua orang tuaku, dan segenap keluarga yang telah memberikan do’a,
dukungan, motivasi, kasih sayang dan materi sehingga terselesaikan tugas
akhir ini.
2) Ibu Ir.Lailis Syafa’ah, MT selaku pembimbing I tugas akhir ini.
3) Bapak Mahmud Effendy, ST MEng selaku pembimbing II tugas akhir ini.
4) Teman-teman S1 di jurusan elektro.
5) Teman-teman kost dan semua pihak yang telah membantu hingga
terselesaikannya skripsi ini.
Semoga segala bantuan yang telah diberikan kepada penulis hingga bisa
menyelesaikan skripsi ini hingga selesai mendapat balasan yang berlipat dari
Allah SWT.
Penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi adik-adikku
jurusan Elektro khususnya dan bagi para pembaca pada umumnya. Penulis
menyadari bahwa skripsi ini jauh dari sempurna, untuk itu penulis mengharapkan
saran dan kritikan guna perbaikan dimasa mendatang.
Billahi Fii Sabiililhaq Fastabiqul Khairat
Wassalamu’alaikum warohmatullaahi wabarokaatuh.
Malang, 25 Januari 2011
Penulis
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL
LEMBAR PERSETUJUAN ............................................................................
i
LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................
ii
SURAT PERNYATAAN ................................................................................
iii
KATA PENGANTAR .....................................................................................
iv
ABSTRAKSI ..................................................................................................
vi
ABSTRACT ....................................................................................................
vii
DAFTAR ISI ...................................................................................................
viii
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
xii
DAFTAR TABEL ...........................................................................................
xiv
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang .....................................................................
1
1.2. Rumusan Masalah ................................................................
3
1.3. Tujuan ...................................................................................
3
1.4. Batasan Masalah ....................................................................
3
1.5. Metodelogi Penulisan Tugas Akhir ......................................
4
1.6. Sistimatika Penulisan ...........................................................
5
DASAR TEORI
2.1. Kelembaban Relatif .................................................................
6
2.2. Suhu Udara ..............................................................................
7
2.3. Tanaman Jamur .......................................................................
7
2.3.1. Kelembaban Lingkungan .............................................
8
2.3.2. Manfaat dan Kandungan Jamur Tiram ........................
11
2.4. Perekam Data ...........................................................................
12
2.5. Mikrokontroller AVR ATmega32 ............................................
12
2.5.1. Fitur AT mega32 .........................................................
17
2.5.2. Konfigurasi Pin ATmega32 .........................................
18
2.6. Sensor ......................................................................................
20
2.7. Real-Time Clock (RTC) DS1307 ............................................
22
2.8. LCD .........................................................................................
23
2.9. Multi Media Card (MMC) ......................................................
26
2.9.1. SPI Mode MMC ..........................................................
28
2.9.2. Konsep Interface SPI ...................................................
28
2.10. LED .......................................................................................
29
2.11. Keypad ..................................................................................
31
BAB III PERANCANGAN SISTEM
3.1. Sistem Kontrol Pada Data Logger .........................................
34
3.1.1. Rangkaian Mikrokontroller ATmega32 .....................
35
3.2. Rangkaian Sensor SHT11 .....................................................
37
3.3. Rangkaian RTC DS1307 ........................................................
38
3.4. Rangkaian SD/MMC .............................................................
39
3.5. Rangkaian Display LCD 16x2 ...............................................
41
3.6. Rangkaian Keypad 4x4 ..........................................................
42
3.7. Rangkaian Power Supply ......................................................
43
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Pengujian Mikrokontroller ATmega32 .................................
47
4.1.1. Prosedur Pengujian ....................................................
47
4.1.2. Hasil ..........................................................................
49
4.2. Pengujian Tampilan LCD .....................................................
50
4.2.1. Prosedur Pengujian ....................................................
50
4.2.2. Hasil .........................................................................
50
4.3. Pengujian Rangkaian Power Supply .....................................
51
4.3.1. Prosedur Pengujian ......................................................
51
4.3.2. Hasil .............................................................................
51
4.4. Pengujian Penyimpanan Data Pada MMC ............................
52
4.4.1. Prosedur Pengujian ......................................................
52
4.4.2. Hasil .............................................................................
52
4.5. Pengujian Sensor SHT11 ......................................................
53
4.5.1. Prosedur Pengujian ......................................................
53
4.5.2. Hasil .............................................................................
53
4.6. Pengujian Sistem Keseluruhan ..............................................
55
4.6.1. Prosedur Pengujian .......................................................
55
4.6.2. Hasil ..............................................................................
55
BAB V
PENUTUP
5.1. Kesimpulan ...........................................................................
58
5.2. Saran ......................................................................................
59
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................
60
LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1.
Tanaman Jamur Tiram ...........................................................
8
Gambar 2.2.
Bibit Tanaman Dalam Bag Log ............................................
10
Gambar 2.3.
Chip Mikrokontroller ATmega32 .........................................
15
Gambar 2.4.
Blok Diagram ATmega32 .....................................................
16
Gambar 2.5.
Konfigurasi Pin AVR ATmega32 .........................................
19
Gambar 2.6.
Blok Diagram Kelembaban Relatif Sensirion ......................
21
Gambar 2.7.
Skema Antarmuka Sensor SHT11 dan Mikrokontroller .......
22
Gambar 2.8.
RTC DS1307 .........................................................................
23
Gambar 2.9.
Susunan Alamat Pada LCD ...................................................
24
Gambar 2.10.
Bentuk LCD 16x2 .................................................................
25
Gambar 2.11.
Alokasi Pin-Pin LCD ............................................................
25
Gambar 2.12.
Bentuk Fisik MMC ...............................................................
27
Gambar 2.13.
LED Indikator .......................................................................
29
Gambar 2.14.
Simbol LED .........................................................................
30
Gambar 2.15.
Susunan Rangkaian Keypad Matrik 4x4 ...............................
31
Gambar 3.1.
Blok Diagram Alat ................................................................
33
Gambar 3.2.
Rangkaian Minimum Sistem Mikrokontroller ATmega32 ...
36
Gambar 3.3.
Skematik Rangkaian Dasar ATmega32 Dengan SHT11 ......
37
Gambar 3.4.
Skematik Rangkaian Dasar ATmega32 Dengan DS1307 .....
38
Gambar 3.5.
Bentuk dan Dimensi Micro Lithium Cell CR1216 ...............
39
Gambar 3.6.
Kingfont Secure Digital Card Connector Metal Cover Type.
40
Gambar 3.7.
Skematik Rangkaian Dasar ATmega32 Dengan SD/MMC ..
40
Gambar 3.8.
Skematik Rangkaian Dasar ATmega32 Dengan LCD ..........
42
Gambar 3.9.
Skematik Rangkaian Dasar ATmega32 Dengan Keypad .....
43
Gambar 3.10.
Rangkaian Power Supply .........................................................
44
Gambar 3.11.
Hardware Data Logger Tampak Depan ................................
44
Gambar 3.12.
Hardware Data Logger Tampak Belakang ............................
45
Gambar 3.13.
Diagram Alir Program ...........................................................
46
Gambar 4.1.
Blok Diagram Pengujian Mikrokontroller ............................
47
Gambar 4.2.
Hasil Pengujian MC ATmega32 ...........................................
49
Gambar 4.3.
Blok Diagram Pengujian LCD ...............................................
50
Gambar 4.4.
Tampilan Data Pada LCD .....................................................
50
Gambar 4.5.
Blok Diagram Pengujian Power Supply ...............................
51
Gambar 4.6.
Blok Diagram Pengujian Penyimpanan Data ke MMC ........
52
Gambar 4.7.
Hasil Pengujian Data Yang Tersimpan Pada MMC .............
52
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Mikrokontroller AVR ..................................................................
20
Tabel 2.2. Susunan Kaki LCD M1632 ..........................................................
25
Tabel 3.1 Pin-Pin Pada ATmega32 Yang digunakan ...................................
35
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Sistem Mikrokontroller ......................................
49
Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Pada Rangkaian Catudaya ..............................
51
Tabel 4.3 Data Hasil Pengukuran Data Logger ............................................
53
Tabel 4.4 Data Hasil Pengukuran Manual Termo-Higro Ruangan Analog .
53
Tabel 4.5. Data Hasil Pengukuran Pada Budidaya Jamur .............................
55
DAFTAR LAMPIRAN
Rangkaian skematik keseluruhan
Foto tampilan cover data logger
Foto tampilan dalam data logger
Foto tampilan awal ketika dihidupkan
Foto tampilan macam-macam set
Foto tampilan data cuaca
Foto tampilan data waktu
Listing program data logger
Data sheet ATMEGA32
Data sheet RTC DS1307
Data sheet SHT11
DAFTAR PUSTAKA
MultiMediaCard and Reduced-Siz (MultiMediaCard Product Manual).
SunDisk Corporation. 2006.
Atmel. 2008. 8-bit AVR® Microcontroller with 32 KBIn-System
ProgrammableFlash.
http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2503.pdf.
Sensirion. 2007. SHT1x/SHT7x Humidity and Temperature Sensor.
http://www.sensirion.com/images/getFile?id=25.
Dallas-Maxim Semiconductor. 2008. DS1307 64 x 8, Serial, I2C RealTime Clock. http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/DS1307.pdf.
Davis, L. 2008. Secure Digital Card Pinout.
http://www.interfacebus.com/Secure_Digital_Card_Pinout.html.
Fontes, J. 2005. Humidity Sensors. h.271-285. In. J.Wilson (ed.). Sensor
Technology Handbook. Elsevier. Oxford.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Jamur merupakan tanaman yang berinti, berspora, tidak berklorofil berupa
sel atau benang-benang bercabang. Karena tidak berklorofil, kehidupan jamur
mengambil makanan yang sudah dibuat oleh organisme lain yang telah mati.
Jamur tiram bila kita budidayakan akan mendapat manfaat berganda.
Selain rasanya lezat mengandung gizi yang cukup besar manfaatnya bagi
kesehatan manusia sehingga jamur tiram dapat dianjurkan sebagai bahan makanan
bergizi tinggi dalam menu sehari- hari. Berdasarkan penelitian yang dilakukan
pakar jamur di Departemen Sains Kementrian Industri Thailand bebarapa zat yang
terkandung dalam jamur tiram atau Oyster mushroom adalah protein 5,94 %;
karbohidrat 50,59 %; serat 1,56 %; lemak 0,17 % dan abu 1,14 %. Selain
kandungan ini, Setiap 100 gr jamur tiram segar ternyata juga mengandung 45,65
kalori; 8,9 mg kalsium: 1,9 mg besi; 17,0 mg fosfor. 0,15 mg Vitamin B1; 0,75
mg vitamin B2 dan 12,40 ing vitamin C. Dari hasil penelitian kedokteran secara
klinis, para ilmuwan mengemukakan bahwa kandungan senyawa kimia khas
jamur tiram berkhasiat mengobati berbagai penyakit manusia seperti tekanan
darah tinggi, diabetes, kelebihan kolesterol, anemia, meningkatkan daya tahan
tubuh terhadap serangan polio dan influenza serta kekurangan gizi.
Secara social budaya, jamur tiram, merupakan bahan pangan bergizi,
berkhasiat obat yang lebih murah dibandingkon obat modern. Secara ekonomis
1
merupakan komoditas yang tinggi harganya dan dapat meningkatkan pendapatan
petani serta dapat dijadikan makanan olahan untuk konsumsi dalam upaya
peningkatan gizi masyarakat.
Jamur Tiram : Jamur ini dalam bahasa latin disebut pleurotus sp,
bentuknya seperti cangkang tiram (bulat melengkung), untuk mudahnya disebut
sebagai jamur tiram. Diameternya bisa mencapai 3-15 cm.
Sama seperti jamur kuping, jamur ini juga bisa dibudidayakan di seluruh
wilayah indonesia, tidak hanya di dataran tinggi namun di dataran rendah pun juga
bisa dibudidayakan.
Pada fase pembentukan miselium jamur tiram membutuhkan suhu ideal
22-28 C dan kelembaban udara 60-80%. Sedangkan pada saat menumbuhkan
tubuh buah diperlukan suhu yang lebih rendah 16-22 C dan kelembaban udara 8090 %. Diperlukan juga sirkulasi udara yang cukup untuk memenuhi kebutuhan
O2.
Jamur ini bisa dipanen setiap 4-5 hari sejak pembentukan tubuh buah.
Masa panen bisa berlangsung sampai 4 bulan setelahnya. Sayangnya jamur ini
tidak bisa bertahan lama sehingga membutuhkan pemasaran yang cepat.
Selama ini pengukuran untuk mendapatkan data suhu dan kelembaban di
budi daya jamur dilakukan secara manual, yaitu dengan cara mengukur secara
langsung data suhu dan kelembaban pada budidaya jamur . Sehingga data yang
didapat hanya pada saat dilakukan pengukuran.
Dari permasalahan di atas timbul sebuah gagasan untuk membuat alat
monitoring suhu dan kelembaban pada budi daya jamur yang berjudul
2
”Perencanaan dan Pembuatan Data Logger Untuk Monitoring Suhu dan
Kelembaban Pada Budi Daya Jamur Berbasis Mikrokontroler”
1.2
Rumusan Masalah
Bagaimana merencanakan dan membuat hardware data logger untuk
monitoring suhu dan kelembaban pada budidaya jamur?
Bagaimana mendeteksi setiap perubahan kelembaban dan temperature
udara di dalam ruang budidaya jamur?
Bagaimana cara penyimpanan data dari sensor ke momori eksternal berupa
MMC?
1.3
Tujuan
Tujuan dari pembuatan tugas akhir ini adalah untuk mengaplikasikan
bidang elektronika ke dalam sebuah alat perekam data suhu dan kelembaban yang
mampu bekerja secara otomatis dengan interval waktu mengambilan data sesuai
dengan yang pengguna inginkan. Alat tersebut kemudian akan menyimpan datadata suhu dan kelembaban yang diperoleh ke dalam sebuah memori eksternal
berupa MMC.
1.4
Batasan Masalah
Agar permasalahan yang dibahas tidak meluas maka perlu adanya
pembatasan masalah. Adapun batasan masalah meliputi :
3
Jamur yang di monitoring adalah jenis jamur tiram.
Interval waktu untuk penyimpanan data yang diinginkan oleh pengguna,
maksimal hanya 99 menit.
Media penyimpanan eksternal menggunakan MMC dengan kapasitas 2GB.
Tidak membahas software secara detail.
1.5
Metode Penulisan Tugas Akhir
Studi literature :
Berdasarkan teori-teori dasar dari komponen yang digunakan. Pengkajian
berdasarkan data-data yang didapat dari perpustakaan atau sumber lain yang
berupa buku, internet, ataupun dari buku referensi atau media-media yang lain.
Pelaksanaan kegiatan meliputi: perancangan alat, pembuatan alat, pembuatan
program (software).
a. Pembuatan blok diagram keseluruhan dari sistem data logger terprogram
(software) yang sudah direncanakan.
b. Perancangan pada tiap-tiap blok, yang meliputi pembacaan parameterparameter pengukuran elektronik (listrik) dan menampilkannya pada LCD.
c. Penyusunan laporan.
Pengujian dan analisis alat : yakni melakukan pengujian system serta analisa
hasil pengujiannya, yang meliputi interaksi antara hardware dan software.
Kesimpulan
:
menyimpulkan
hasil
pengujian,
menentukan
tingkat
keberhasilan alat, serta pemberian beberapa saran yang memungkinkan.
4
1.6
Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan tugas akhir ini terdiri dari beberapa bab, yakni :
BAB I :
PENDAHULUAN
Pada bab ini berisi tentang latar belakang, perumusan permasalahan,
tujuan penyusunan, pembatasan permasalahan, metodologi dan
sistematika penulisan.
BAB II :
DASAR TEORI
Bab yang membahas prinsip-prinsip dasar proses pembacaan
kelembaban udara, temperature udara dan proses pembudidayaan
jamur, serta teori dasar dari masing-masing komponen penunjang.
BAB III :
PERANCANGAN SISTEM
Pada bab ini membahas proses perencanaan alat yang diawali dari
penyusunan blok diagram dan pelaksanaan pengerjaan serta
pembahasanannya.
BAB IV :
HASIL DAN PEMBAHASAN
Menguji serta menganalisa data hasil pengujian dari alat yang telah
dibuat.
BAB V :
PENUTUP
Pada bab ini berisi tentang kesimpulan dari hasil analisa dan
pemberian saran-saran yang diperlukan untuk pengembangan alat
lebih lanjut.
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
5
UNTUK MONITORING SUHU DAN KELEMBABAN PADA
BUDIDAYA JAMUR BERBASIS MIKROKONTROLER
LAPORAN TUGAS AKHIR
Disusun Oleh :
MUHAMMAD FAUZAN
NIM: 06.530.006
JURUSAN ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2011
PERENCANAAN DAN PEMBUATAN DATA LOGGER
UNTUK MONITORING SUHU DAN KELEMBABAN PADA
BUDIDAYA JAMUR BERBASIS MIKROKONTROLER
TUGAS AKHIR
Diajukan kepada
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan
Akademik dalam Menyelesaikan
Program Sarjana (S-1) Teknik
Disusun Oleh :
MUHAMMAD FAUZAN
NIM: 06.530.006
JURUSAN ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2011
KATA PENGANTAR
Bismillaahirrohmaanirrohiim
Assalamu’alaikum warohmatullaahi wabarokaatuh.
Sujud syukur kehadirat Allah Subhanahuwata’ala yang telah memberikan
kuasa-Nya kepada penulis, shalawat dan salam semoga tercurah kepada
Rasulullah Muhammad Sollallaahu’alaihi wasallam, yang telah membawa ajaran
agama Islam mengubah dunia kegelapan menjadi dunia berperadaban, sehingga
penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul
‘‘PERENCANAAN DAN PEMBUATAN DATA LOGGER
UNTUK MONITORING SUHU DAN KELEMBABAN PADA
BUDIDAYA JAMUR BERBASIS MIKROKONTROLER”
Penulis pada kesempatan ini ingin menyampaikan ucapacan terima kasih
kepada berbagai pihak yang telah membantu terselesainya skripsi ini yaitu :
1) Kedua orang tuaku, dan segenap keluarga yang telah memberikan do’a,
dukungan, motivasi, kasih sayang dan materi sehingga terselesaikan tugas
akhir ini.
2) Ibu Ir.Lailis Syafa’ah, MT selaku pembimbing I tugas akhir ini.
3) Bapak Mahmud Effendy, ST MEng selaku pembimbing II tugas akhir ini.
4) Teman-teman S1 di jurusan elektro.
5) Teman-teman kost dan semua pihak yang telah membantu hingga
terselesaikannya skripsi ini.
Semoga segala bantuan yang telah diberikan kepada penulis hingga bisa
menyelesaikan skripsi ini hingga selesai mendapat balasan yang berlipat dari
Allah SWT.
Penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi adik-adikku
jurusan Elektro khususnya dan bagi para pembaca pada umumnya. Penulis
menyadari bahwa skripsi ini jauh dari sempurna, untuk itu penulis mengharapkan
saran dan kritikan guna perbaikan dimasa mendatang.
Billahi Fii Sabiililhaq Fastabiqul Khairat
Wassalamu’alaikum warohmatullaahi wabarokaatuh.
Malang, 25 Januari 2011
Penulis
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL
LEMBAR PERSETUJUAN ............................................................................
i
LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................
ii
SURAT PERNYATAAN ................................................................................
iii
KATA PENGANTAR .....................................................................................
iv
ABSTRAKSI ..................................................................................................
vi
ABSTRACT ....................................................................................................
vii
DAFTAR ISI ...................................................................................................
viii
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
xii
DAFTAR TABEL ...........................................................................................
xiv
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang .....................................................................
1
1.2. Rumusan Masalah ................................................................
3
1.3. Tujuan ...................................................................................
3
1.4. Batasan Masalah ....................................................................
3
1.5. Metodelogi Penulisan Tugas Akhir ......................................
4
1.6. Sistimatika Penulisan ...........................................................
5
DASAR TEORI
2.1. Kelembaban Relatif .................................................................
6
2.2. Suhu Udara ..............................................................................
7
2.3. Tanaman Jamur .......................................................................
7
2.3.1. Kelembaban Lingkungan .............................................
8
2.3.2. Manfaat dan Kandungan Jamur Tiram ........................
11
2.4. Perekam Data ...........................................................................
12
2.5. Mikrokontroller AVR ATmega32 ............................................
12
2.5.1. Fitur AT mega32 .........................................................
17
2.5.2. Konfigurasi Pin ATmega32 .........................................
18
2.6. Sensor ......................................................................................
20
2.7. Real-Time Clock (RTC) DS1307 ............................................
22
2.8. LCD .........................................................................................
23
2.9. Multi Media Card (MMC) ......................................................
26
2.9.1. SPI Mode MMC ..........................................................
28
2.9.2. Konsep Interface SPI ...................................................
28
2.10. LED .......................................................................................
29
2.11. Keypad ..................................................................................
31
BAB III PERANCANGAN SISTEM
3.1. Sistem Kontrol Pada Data Logger .........................................
34
3.1.1. Rangkaian Mikrokontroller ATmega32 .....................
35
3.2. Rangkaian Sensor SHT11 .....................................................
37
3.3. Rangkaian RTC DS1307 ........................................................
38
3.4. Rangkaian SD/MMC .............................................................
39
3.5. Rangkaian Display LCD 16x2 ...............................................
41
3.6. Rangkaian Keypad 4x4 ..........................................................
42
3.7. Rangkaian Power Supply ......................................................
43
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Pengujian Mikrokontroller ATmega32 .................................
47
4.1.1. Prosedur Pengujian ....................................................
47
4.1.2. Hasil ..........................................................................
49
4.2. Pengujian Tampilan LCD .....................................................
50
4.2.1. Prosedur Pengujian ....................................................
50
4.2.2. Hasil .........................................................................
50
4.3. Pengujian Rangkaian Power Supply .....................................
51
4.3.1. Prosedur Pengujian ......................................................
51
4.3.2. Hasil .............................................................................
51
4.4. Pengujian Penyimpanan Data Pada MMC ............................
52
4.4.1. Prosedur Pengujian ......................................................
52
4.4.2. Hasil .............................................................................
52
4.5. Pengujian Sensor SHT11 ......................................................
53
4.5.1. Prosedur Pengujian ......................................................
53
4.5.2. Hasil .............................................................................
53
4.6. Pengujian Sistem Keseluruhan ..............................................
55
4.6.1. Prosedur Pengujian .......................................................
55
4.6.2. Hasil ..............................................................................
55
BAB V
PENUTUP
5.1. Kesimpulan ...........................................................................
58
5.2. Saran ......................................................................................
59
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................
60
LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1.
Tanaman Jamur Tiram ...........................................................
8
Gambar 2.2.
Bibit Tanaman Dalam Bag Log ............................................
10
Gambar 2.3.
Chip Mikrokontroller ATmega32 .........................................
15
Gambar 2.4.
Blok Diagram ATmega32 .....................................................
16
Gambar 2.5.
Konfigurasi Pin AVR ATmega32 .........................................
19
Gambar 2.6.
Blok Diagram Kelembaban Relatif Sensirion ......................
21
Gambar 2.7.
Skema Antarmuka Sensor SHT11 dan Mikrokontroller .......
22
Gambar 2.8.
RTC DS1307 .........................................................................
23
Gambar 2.9.
Susunan Alamat Pada LCD ...................................................
24
Gambar 2.10.
Bentuk LCD 16x2 .................................................................
25
Gambar 2.11.
Alokasi Pin-Pin LCD ............................................................
25
Gambar 2.12.
Bentuk Fisik MMC ...............................................................
27
Gambar 2.13.
LED Indikator .......................................................................
29
Gambar 2.14.
Simbol LED .........................................................................
30
Gambar 2.15.
Susunan Rangkaian Keypad Matrik 4x4 ...............................
31
Gambar 3.1.
Blok Diagram Alat ................................................................
33
Gambar 3.2.
Rangkaian Minimum Sistem Mikrokontroller ATmega32 ...
36
Gambar 3.3.
Skematik Rangkaian Dasar ATmega32 Dengan SHT11 ......
37
Gambar 3.4.
Skematik Rangkaian Dasar ATmega32 Dengan DS1307 .....
38
Gambar 3.5.
Bentuk dan Dimensi Micro Lithium Cell CR1216 ...............
39
Gambar 3.6.
Kingfont Secure Digital Card Connector Metal Cover Type.
40
Gambar 3.7.
Skematik Rangkaian Dasar ATmega32 Dengan SD/MMC ..
40
Gambar 3.8.
Skematik Rangkaian Dasar ATmega32 Dengan LCD ..........
42
Gambar 3.9.
Skematik Rangkaian Dasar ATmega32 Dengan Keypad .....
43
Gambar 3.10.
Rangkaian Power Supply .........................................................
44
Gambar 3.11.
Hardware Data Logger Tampak Depan ................................
44
Gambar 3.12.
Hardware Data Logger Tampak Belakang ............................
45
Gambar 3.13.
Diagram Alir Program ...........................................................
46
Gambar 4.1.
Blok Diagram Pengujian Mikrokontroller ............................
47
Gambar 4.2.
Hasil Pengujian MC ATmega32 ...........................................
49
Gambar 4.3.
Blok Diagram Pengujian LCD ...............................................
50
Gambar 4.4.
Tampilan Data Pada LCD .....................................................
50
Gambar 4.5.
Blok Diagram Pengujian Power Supply ...............................
51
Gambar 4.6.
Blok Diagram Pengujian Penyimpanan Data ke MMC ........
52
Gambar 4.7.
Hasil Pengujian Data Yang Tersimpan Pada MMC .............
52
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Mikrokontroller AVR ..................................................................
20
Tabel 2.2. Susunan Kaki LCD M1632 ..........................................................
25
Tabel 3.1 Pin-Pin Pada ATmega32 Yang digunakan ...................................
35
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Sistem Mikrokontroller ......................................
49
Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Pada Rangkaian Catudaya ..............................
51
Tabel 4.3 Data Hasil Pengukuran Data Logger ............................................
53
Tabel 4.4 Data Hasil Pengukuran Manual Termo-Higro Ruangan Analog .
53
Tabel 4.5. Data Hasil Pengukuran Pada Budidaya Jamur .............................
55
DAFTAR LAMPIRAN
Rangkaian skematik keseluruhan
Foto tampilan cover data logger
Foto tampilan dalam data logger
Foto tampilan awal ketika dihidupkan
Foto tampilan macam-macam set
Foto tampilan data cuaca
Foto tampilan data waktu
Listing program data logger
Data sheet ATMEGA32
Data sheet RTC DS1307
Data sheet SHT11
DAFTAR PUSTAKA
MultiMediaCard and Reduced-Siz (MultiMediaCard Product Manual).
SunDisk Corporation. 2006.
Atmel. 2008. 8-bit AVR® Microcontroller with 32 KBIn-System
ProgrammableFlash.
http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2503.pdf.
Sensirion. 2007. SHT1x/SHT7x Humidity and Temperature Sensor.
http://www.sensirion.com/images/getFile?id=25.
Dallas-Maxim Semiconductor. 2008. DS1307 64 x 8, Serial, I2C RealTime Clock. http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/DS1307.pdf.
Davis, L. 2008. Secure Digital Card Pinout.
http://www.interfacebus.com/Secure_Digital_Card_Pinout.html.
Fontes, J. 2005. Humidity Sensors. h.271-285. In. J.Wilson (ed.). Sensor
Technology Handbook. Elsevier. Oxford.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Jamur merupakan tanaman yang berinti, berspora, tidak berklorofil berupa
sel atau benang-benang bercabang. Karena tidak berklorofil, kehidupan jamur
mengambil makanan yang sudah dibuat oleh organisme lain yang telah mati.
Jamur tiram bila kita budidayakan akan mendapat manfaat berganda.
Selain rasanya lezat mengandung gizi yang cukup besar manfaatnya bagi
kesehatan manusia sehingga jamur tiram dapat dianjurkan sebagai bahan makanan
bergizi tinggi dalam menu sehari- hari. Berdasarkan penelitian yang dilakukan
pakar jamur di Departemen Sains Kementrian Industri Thailand bebarapa zat yang
terkandung dalam jamur tiram atau Oyster mushroom adalah protein 5,94 %;
karbohidrat 50,59 %; serat 1,56 %; lemak 0,17 % dan abu 1,14 %. Selain
kandungan ini, Setiap 100 gr jamur tiram segar ternyata juga mengandung 45,65
kalori; 8,9 mg kalsium: 1,9 mg besi; 17,0 mg fosfor. 0,15 mg Vitamin B1; 0,75
mg vitamin B2 dan 12,40 ing vitamin C. Dari hasil penelitian kedokteran secara
klinis, para ilmuwan mengemukakan bahwa kandungan senyawa kimia khas
jamur tiram berkhasiat mengobati berbagai penyakit manusia seperti tekanan
darah tinggi, diabetes, kelebihan kolesterol, anemia, meningkatkan daya tahan
tubuh terhadap serangan polio dan influenza serta kekurangan gizi.
Secara social budaya, jamur tiram, merupakan bahan pangan bergizi,
berkhasiat obat yang lebih murah dibandingkon obat modern. Secara ekonomis
1
merupakan komoditas yang tinggi harganya dan dapat meningkatkan pendapatan
petani serta dapat dijadikan makanan olahan untuk konsumsi dalam upaya
peningkatan gizi masyarakat.
Jamur Tiram : Jamur ini dalam bahasa latin disebut pleurotus sp,
bentuknya seperti cangkang tiram (bulat melengkung), untuk mudahnya disebut
sebagai jamur tiram. Diameternya bisa mencapai 3-15 cm.
Sama seperti jamur kuping, jamur ini juga bisa dibudidayakan di seluruh
wilayah indonesia, tidak hanya di dataran tinggi namun di dataran rendah pun juga
bisa dibudidayakan.
Pada fase pembentukan miselium jamur tiram membutuhkan suhu ideal
22-28 C dan kelembaban udara 60-80%. Sedangkan pada saat menumbuhkan
tubuh buah diperlukan suhu yang lebih rendah 16-22 C dan kelembaban udara 8090 %. Diperlukan juga sirkulasi udara yang cukup untuk memenuhi kebutuhan
O2.
Jamur ini bisa dipanen setiap 4-5 hari sejak pembentukan tubuh buah.
Masa panen bisa berlangsung sampai 4 bulan setelahnya. Sayangnya jamur ini
tidak bisa bertahan lama sehingga membutuhkan pemasaran yang cepat.
Selama ini pengukuran untuk mendapatkan data suhu dan kelembaban di
budi daya jamur dilakukan secara manual, yaitu dengan cara mengukur secara
langsung data suhu dan kelembaban pada budidaya jamur . Sehingga data yang
didapat hanya pada saat dilakukan pengukuran.
Dari permasalahan di atas timbul sebuah gagasan untuk membuat alat
monitoring suhu dan kelembaban pada budi daya jamur yang berjudul
2
”Perencanaan dan Pembuatan Data Logger Untuk Monitoring Suhu dan
Kelembaban Pada Budi Daya Jamur Berbasis Mikrokontroler”
1.2
Rumusan Masalah
Bagaimana merencanakan dan membuat hardware data logger untuk
monitoring suhu dan kelembaban pada budidaya jamur?
Bagaimana mendeteksi setiap perubahan kelembaban dan temperature
udara di dalam ruang budidaya jamur?
Bagaimana cara penyimpanan data dari sensor ke momori eksternal berupa
MMC?
1.3
Tujuan
Tujuan dari pembuatan tugas akhir ini adalah untuk mengaplikasikan
bidang elektronika ke dalam sebuah alat perekam data suhu dan kelembaban yang
mampu bekerja secara otomatis dengan interval waktu mengambilan data sesuai
dengan yang pengguna inginkan. Alat tersebut kemudian akan menyimpan datadata suhu dan kelembaban yang diperoleh ke dalam sebuah memori eksternal
berupa MMC.
1.4
Batasan Masalah
Agar permasalahan yang dibahas tidak meluas maka perlu adanya
pembatasan masalah. Adapun batasan masalah meliputi :
3
Jamur yang di monitoring adalah jenis jamur tiram.
Interval waktu untuk penyimpanan data yang diinginkan oleh pengguna,
maksimal hanya 99 menit.
Media penyimpanan eksternal menggunakan MMC dengan kapasitas 2GB.
Tidak membahas software secara detail.
1.5
Metode Penulisan Tugas Akhir
Studi literature :
Berdasarkan teori-teori dasar dari komponen yang digunakan. Pengkajian
berdasarkan data-data yang didapat dari perpustakaan atau sumber lain yang
berupa buku, internet, ataupun dari buku referensi atau media-media yang lain.
Pelaksanaan kegiatan meliputi: perancangan alat, pembuatan alat, pembuatan
program (software).
a. Pembuatan blok diagram keseluruhan dari sistem data logger terprogram
(software) yang sudah direncanakan.
b. Perancangan pada tiap-tiap blok, yang meliputi pembacaan parameterparameter pengukuran elektronik (listrik) dan menampilkannya pada LCD.
c. Penyusunan laporan.
Pengujian dan analisis alat : yakni melakukan pengujian system serta analisa
hasil pengujiannya, yang meliputi interaksi antara hardware dan software.
Kesimpulan
:
menyimpulkan
hasil
pengujian,
menentukan
tingkat
keberhasilan alat, serta pemberian beberapa saran yang memungkinkan.
4
1.6
Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan tugas akhir ini terdiri dari beberapa bab, yakni :
BAB I :
PENDAHULUAN
Pada bab ini berisi tentang latar belakang, perumusan permasalahan,
tujuan penyusunan, pembatasan permasalahan, metodologi dan
sistematika penulisan.
BAB II :
DASAR TEORI
Bab yang membahas prinsip-prinsip dasar proses pembacaan
kelembaban udara, temperature udara dan proses pembudidayaan
jamur, serta teori dasar dari masing-masing komponen penunjang.
BAB III :
PERANCANGAN SISTEM
Pada bab ini membahas proses perencanaan alat yang diawali dari
penyusunan blok diagram dan pelaksanaan pengerjaan serta
pembahasanannya.
BAB IV :
HASIL DAN PEMBAHASAN
Menguji serta menganalisa data hasil pengujian dari alat yang telah
dibuat.
BAB V :
PENUTUP
Pada bab ini berisi tentang kesimpulan dari hasil analisa dan
pemberian saran-saran yang diperlukan untuk pengembangan alat
lebih lanjut.
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
5