Sistem Penyiraman Otomatis dan Pengusir Hama pada Sawah Berbasis Arduino Uno
5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Sawah
2.1.1
Defenisi Sawah
Dalam pengertian sawah menurut para ahli adalah usaha pertanian yang
dilaksanakan pada tanah basah dan memerlukan air untuk irigasi. Jenis tanaman
yang terutama untuk pertanian sawah adalah padi. Dalam bersawah, pengolahan
lahan dilakukan secara intensif dan merupakan pertanian menetap. Sawah sangat
bermanfaat bagi manusia karna tanpa sawah maka padi dan sejenisnya tidak akan
kita makan , dimana kita tahu semua bahwa padi merupakan makanan khas
Indonesia. Sawah di Indonesia umumnya dibedakan menjadi tiga macam, yaitu
sawah irigasi, sawah tadah hujan dan sawah pasang surut.
2.1.2
Jenis dan Karakteristik Sawah
Berdasarkan sifatnya sawah dikelompokkan menjadi :
1. Sawah Irigasi merupakan sistem pertanian dengan pengairan yang terutur,
tidak bergantung curah hujan karena pengairan dapat diperoleh dari sungai
waduk. Pertanian sawah irigasi biasanya panen dua kali setahun dan pada
musim kemarau dapat diselingi dengan tanaman palawija.
Gambar 2.1 Sawah Irigasi
Universitas Sumatera Utara
6
2. Sawah Tadah Hujan adalah sawah yang mendapatkan air hanya pada saat
musim hujan sehingga sangat tergantung pada musim. Sawah tadah hujan
ditanami dengan padi jenis gogorancah. Namun, pada musim kering ditanami
dengan palawija, jagung dan ketela pohon.
3. Sawah Pasang Surut tergantung pada keadaan air permukaan yang dipengaruhi
oleh kondisi pasang surutnya air sungai. Pada saat pasang, sawah tergenang
air, sedangkan pada saat surut sawah kering dan ditanami dengan padi. Sawah
pasang surut banyak terdapat di Sumatera, Kalimantan, dan Papua.Bising
implusif berulang
Bising ini sama dengan bising implusif tetapi terjadi berulang-ulang.
Contohnya adalah mesin tempa.
Sawah merupakan media tanam untuk tanaman padi, yang mana padi
menghasilkan beras dan merupakan pangan pokok penduduk Indonesia.
2.1.3
Tanaman Padi
Padi merupakan tanaman yang paling penting di negeri kita Indonesia ini. Betapa
tidak karena makanan pokok di Indonesia adalah nasi dari beras yang tentunya
dihasilkan oleh tanaman padi. Selain di Indonesia padi juga menjadi makanan
pokok negara-negara di benua Asia lainnya seperti China, India, Thailand,
Vietnam dan lain-lain. Padi merupakan tanaman berupa rumput berumpun.
Tanaman pertanian ini berasal dari dua benua yaitu Asia dan Afrika Barat tropis
dan subtropis. Bukti sejarah memperlihatkan bahwa penanaman padi di Zhejiang
(Cina) sudah dimulai pada 3.000 tahun SM. Fosil butir padi dan gabah ditemukan
di Hastinapur Uttar Pradesh India sekitar 100-800 SM. Selain Cina dan India,
Universitas Sumatera Utara
7
beberapa wilayah asal padi adalah Bangladesh Utara, Burma, Thailand, Laos,
Vietnam.
Gambar 2.2 Sawah ditanami Padi
Hama yang banyak menyerang tanaman ini adalah tikus, orong-orong,
kepinding
tanah
(lembing
batu),
walang
sangit
dan
wereng
coklat.
Negara produsen padi terkemuka adalah Republik Rakyat Cina (31% dari
total produksi dunia), India (20%), dan Indonesia (9%). Namun hanya sebagian
kecil produksi padi dunia yang diperdagangkan antar negara (hanya 5%-6% dari
total produksi dunia). Thailand merupakan pengekspor padi utama (26% dari total
padi yang diperdagangkan di dunia) diikuti Vietnam (15%) dan Amerika Serikat
(11%). Indonesia merupakan pengimpor padi terbesar dunia (14% dari padi yang
diperdagangkan di dunia) diikuti Bangladesh (4%), dan Brazil (3%).
2.1.4 Karakteristik Tanaman Padi
Tanaman padi (Oryza sativa L.) merupakan tanaman semusim dengan morfologi
berbatang bulat dan berongga yang disebut jerami. Daunnya memanjang dengan
ruas searah batang daun. Pada batang utama dan anakan membentuk rumpun pada
fase vegetatif dan membentuk malai pada fase generatif. Air dibutuhkan tanaman
Universitas Sumatera Utara
8
padi untuk pembentukan karbohidrat di daun, menjaga hidrasi protoplasma,
pengangkutan dan mentranslokasikan makanan serta unsur hara dan mineral. Air
sangat dibutuhkan untuk perkecambahan biji. Pengisapan air merupakan
kebutuhan
biji
untuk
berlangsungnya
kegiatan-kegiatan
di
dalam
biji
(Kartasapoetra, 1988). Botani dan Morfolog Botani
Tanaman padi dalam sistematika tumbuhan diklasifikasikan sebagai
berikut:
Divisi : Spermatophyta
Sub divisi : Angiospermae
Kelas : Monocotyledoneae
Keluarga : Graminae (Poaceae)
Genus : Oryza Linn
Spesies : Oryza sativa L.
Tanaman padi sawah (Oryza sativa L.) merupakan tanaman semusim dengan
morfologi berbatang bulat dan berongga yang disebut jerami. Daunnya
memanjang dengan ruas searah batang daun. Pada batang utama dan anakan
membentuk rumpun pada fase generative dan membentuk malai. Akarnya serabut
yang terletak pada kedalaman 20-30 cm. Malai padi terdiri dari sekumpulan bunga
padi yang timbul dari buku paling atas. Bunga padi terdiri dari tangkai bunga,
kelopak bunga lemma (gabah padi yang besar), palae (gabah padi yang kecil,
putik, kepala putik, tangkai sari, kepala sari, dan bulu (awu) pada ujung lemma.
Padi dapat dibedakan menjadi padi sawah dan padi gogo. Padi sawah biasanya
ditanam di daerah dataran rendah yang memerlukan penggenangan, sedangkan
padi gogo ditanam di dataran tinggi pada lahan kering. Tidak terdapat perbedaan
Universitas Sumatera Utara
9
morfologis dan biologis antara padi sawah dan padi gogo, yang membedakan
hanyalah tempat tumbuhnya. Akar tanaman padi berfungsi menyerap air dan zat –
zat makanan dari dalam tanah terdiri dari:1) Akar tunggang yaitu akar yang
tumbuh pada saat benih berkecambah, 2) Akar serabut yaitu akar yang tumbuh
dari akar tunggang setelah tanaman berumur 5 – 6 hari. Ciri khas daun tanaman
padi yaitu adanya sisik dan telinga daun, hal ini yang menyebabkan daun tanaman
padi dapat dibedakan dari jenis rumput yang lain. Adapun bagian daun padi yaitu:
1) Helaian daun terletak pada batang padi, bentuk memanjang seperti pita,
2) Pelepah daun menyelubungi batang yang berfungsi memberi dukungan pada
ruas bagian jaringan,
3) Lidah daun terletak pada perbatasan antara helaian daun dan leher daun.
Perkecambahan adalah munculnya tunas (tanaman kecil dari biji). Embrio
yang merupakan calon individu baru terdapat di dalam benih. Jika suatu benih
tanaman ditempatkan pada lingkungan yang menunjang dan memadai, benih
tersebut akan berkecambah. Perkecambahan benih dapat dibedakan menjadi dua,
yaitu: Perkecambahan epigeal adalah ruas batang di bawah daun lembaga atau
hipokotil sehingga mengakibatkan daun lembaga dan kotiledon terangkat ke atas
tanah,
misalnya
pada
kacang
hijau
(Phaseoulus
radiatus),
sedangkan
perkecambahan hipogeal adalah ruas batang teratas (epikotil) sehingga daun
lembaga ikut tertarik ke atas tanah, tetapi kotiledon tetap di bawah tanah,
misalnya pada tanaman padi (Oryza sativa L.) (Pratiwi, 2006).
Syarat – Syarat Tumbuh Tanaman padi dapat hidup baik di daerah yang
berhawa panas dan banyak mengandung uap air. Curah hujan yang baik rata-rata
200 mm per bulan atau lebih, dengan distribusi selama 4 bulan, curah hujan yang
Universitas Sumatera Utara
10
dikehendaki tahun-1 sekitar 1500–2000 mm. Suhu yang baik untuk pertumbuhan
tanaman padi adalahn 23 °C dan tinggi tempat yang cocok untuk tanaman padi
berkisar antara 0–1500 m dpl. Tanah yang baik untuk pertumbuhan tanaman padi
adalah tanah sawah yang kandungan fraksi pasir, debu dan lempung dalam
perbandingan tertentu dengan diperlukan air dalam jurnlah yang cukup. Padi dapat
tumbuh dengan baik pada tanah yang ketebalan lapisan atasnya antara 18–22 cm
dengan pH antara 4–7 (Siswoputranto, 1976).
Faktor yang menentukan jarak tanam pada tanaman padi sawah tadah
hujan tergantung pada:
a) Jenis tanaman Jenis padi tertentu dapat menghasilkan banyak anakan.
Jumlah anakan yang banyak memerlukan jarak tanam yang lebih besar, sebaliknya
jenis padi yang memiliki jumlah anakan sedikit memerlukan jarak tanam yang
lebih sempit.
b) Kesuburan tanah Penyerapan hara oleh akar tanaman padi akan
mempengaruhi penentuan jarak tanam, sebab perkembangan akar atau tanaman itu
sendiri pada tanah yang subur lebih baik dari pada perkembangan akar / tanaman
pada tanah yang kurang subur. Jarak tanam yang dibutuhkan pada tanah yang
suburpun akan lebih lebar dari pada jarak tanam padah tanah yang kurang subur.
Air yang diberikan dalam jumlah cukup sebenarnya bermanfaat juga untuk
mencegah pertumbuhan gulma, menghalau wereng yang bersembunyi di batang
padi sehingga lebih mudah disemprot dengan pestisida, serta mengurangi
serangan hama (Siregar dan Hadrian, 1987).
Fase – Fase Pertumbuhan Tiga fase pertumbuhan tanaman padi
berdasarkan literatur (Arafah, 2009), diklasifikasikan sebagai berikut :
Universitas Sumatera Utara
11
1. Vegetatif (awal pertumbuhan sampai pembentukan malai);
2. Reproduktif (pembentukan malai sampai pembungaan); dan
3. Pematangan (pembungaan sampai gabah matang)
Keseluruhan organ tanaman padi terdiri dari dua kelompok, yakni organ
vegetatif dan organ generatif (reproduktif). Bagian-bagian vegetatif meliputi akar,
batang dan daun, sedangkan bagian generatif terdiri dari malai, gabah dan bunga.
Dari sejak berkecambah sampai panen, tanaman padi memerlukan 3-6 bulan, yang
seluruhnya terdiri dari dua stadia pertumbuhan, yakni vegetatif dan generatif. Fase
reproduktif selanjutnya terdiri dari dua, pra berbunga dan pasca berbunga, periode
pasca-berbunga disebut juga sebagai periode pemasakan. Yoshida membagi
pertumbuhan padi menjadi 3 bagian yakni fase vegetatif, reproduktif, dan
pemasakan.
Fase
vegetatif
meliputi
pertumbuhan
tanaman
dari
mulai
berkecambah sampai dengan inisiasi primordia malai: fase reproduktif dimulai
dari inisiasi primordia malai sampai berbunga (heading) dan pemasakan dimulai
dari berbunga sampai masak panen. Untuk suatu varietas berumur 120 hari yang
ditanam di daerah tropik, maka vase vegetatif memerlukan 60 hari, fase
reproduktif 30 hari, dan fase pemasakan 30 hari. Stadia reproduktif ditandai
dengan memanjangnya ruas teratas pada batang, yang sebelumnya tertumpuk
rapat dekat permukaan tanah.
Di samping itu, stadia reproduktif juga ditandai dengan berkurangnya
jumlah anakan, munculnya daun bendera, bunting dan pembungaan (heading).
Inisiasi primordia malai bisaanya dimulai 30 hari sebelum heading. Stadia inisiasi
ini hampir bersamaan dengan memanjangnya ruas-ruas yang terus berlanjut
sampai berbunga. Stadia reproduktif disebut juga stadia pemanjangan ruas-ruas.
Universitas Sumatera Utara
12
Pembungaan (heading) adalah stadia keluarnya malai, sedangkan antesis
segera mulai setelah heading. Maka, heading diartikan sama dengan antesis
ditinjau dari segi hari kalender. Dalam suatu komunitas tanaman, fase
pembungaan memerlukan waktu selama 10-14 hari, 14 karena terdapat pebedaan
laju perkembangan antar tanaman maupun antar anakan. Apabila 50% bunga telah
keluar maka pertanaman tersebut dianggap dalam fase pembungaan. Antesis telah
mulai bila benang sari bunga yang paling ujung pada tiap cabang malai telah
tampak keluar. Pada umunnya antesis berlangsung antara jam 08.00 – 13.00 dan
persarian (pembuahan) akan selesai dalam 5-6 jam setelah antesis. Dalam suatu
malai, semua bunga memerlukan 7-10 hari untuk antesis, tetapi pada umumnya
hanya 7 hari. Antesis terjadi 25 hari setelah bunting. Berdasarkan hal-hal tersebut
maka dapat diperkirakan bahwa berbagai komponen pertumbuhan dan hasil telah
mencapai maksimal sebelum bunganya sendiri keluar dari pelepah daun bendera.
Jumlah malai pada tiap satuan luas tidak bertambah lagi 10 hari setelah anakan
maksimal, jumlah gabah pada tiap malai telah ditentukan selama periode 32
sampai 5 hari sebelum heading. Sementara itu, ukuran sekam hanya dapat
dipengaruhi oleh radiasi selama 2 minggu sebelum antesis.
Gambar 2.3 Tanaman Padi
Universitas Sumatera Utara
13
Periode pemasakan bulir terdiri dari 4 stadia masak dalam proses
pemasakan bulir (Arafah, 2009). 1. Stadia masak susu Tanda-tandanya : tanaman
padi masih berwarna hijau, tetapi malai-malainya sudah terkulai: ruas batang
bawah kelihatan kuning: gabah bila dipijit dengan kuku keluar cairan seperti susu.
2. Stadia masak kuning Tanda-tandanya : seluruh tanaman tampak kuning: dari
semua bagian tanaman, 15 hanya buku-buku sebelah atas yang masih hijau: isi
gabah sudah keras, tetapi mudah pecah dengan kuku. 3. Stadia masak penuh
Tanda-tandanya : buku-buku sebelah atas berwarna kuning, sedang batang-batang
mulai kering: isi gabah sukar dipecahkan: pada varietas-varietas yang mudah
rontok, stadia ini belum terjadi kerontokan. 4. Stadia masak mati Tanda-tandanya
: isi gabah keras dan kering: varietas yang mudah rontok pada stadia ini sudah
mulai rontok. Stadia masak mati terjadi setelah ± 6 hari setelah masak penuh.
2.1.5
Hama pada Tanaman Padi
Hama adalah organisme perusak tanaman pada akar, batang, daun atau bagian
tanaman lainnya sehingga tanaman tidak dapat tumbuh dengan sempurna atau
mati.
Serangga dikatakan hama apabila serangga tersebut mengurangi kualitas
dan kuantitas bahan makanan, pakan ternak, tanaman serat, hasil pertanian atau
panen, pengolahan dan dalam penggunaannya serta dapat bertindak sebagai vektor
penyakit pada tanaman, binatang dan manusia, dapat merusak tanaman hias ,
bunga serta merusak bahan bangunan dan milik pribadi lainnya.
Universitas Sumatera Utara
14
Dalam Pengendalian Hama Terpadu bahwa hama bukan hanya pada serangga
tetapi bisa pada vertebrata, tungau, virus, bateri, gulma dan organisme
pengganggu tanaman lainnya.
Menurut Smith (1983) hama adalah semua organisme atau agens biotik
yang merusak tanaman dengan cara yang bertentangan dengan kepentingan
manusia.
Dalam arti yang luas bahwa hama adalah makhluk hidup yang mengurangi
kualitas dan kuantitas beberapa sumber daya manusia yang berupa tanaman atau
binatang yang dipelihara yang hasil dan seratnya dapat diambil untuk kepentingan
manusia.
Ciri-ciri hama :
1.
Hama dapat dilihat oleh mata telanjang
2.
Umumnya berasal dari golongan hewan ( tikus, serangga, ulat, dan lainlain)
3.
Hama cenderung merusak bagian tanaman tertentu sehingga tanaman
menjadi mati
4.
atau tetap hidup tetapi tidak banyak memberikan hasil
Organisme hama biasanya lebih mudah diatasi karena hama tampak oleh
mata dan dapat dilihat secara langsung
Dalam Bab ini penulis juga akan membahas tentang komponen-komponen
yang digunakan dalam rangkaian alat ini dan Bahasa program serta software yang
digunakan, agar pembahasan tidak melebar dan menyimpang dari topik utama
laporan ini, maka setiap komponen hanya dibahas sesuai fungsinya pada masingmasing penjelasannya.
Universitas Sumatera Utara
15
2.2
Mikrokontroler
Mikrokontroler sering disebut sebagai mikrokomputer atau embedded system.
Mikrokontroler dipandang sebagai suatu sistem yang terdiri atas input,program
dan output. Mikrokontroler dapat diatur oleh sebuah program. Proses untuk
memasukkan program ke dalam mikrokotroler disebut dengan download dan alat
yang digunakan disebut dengan downloader . Seperti sistem komputer nilai
tambah sistem mikrokontroler dapat dilipatgandakan melalui program.
Proses pengerjaan bergantung pada jenis instruksi, bisa membaca,
mengubah nilai-nilai pada register, RAM, isi Port, atau melakukan pembacaan
dan dilanjutkan dengan pengubahan data. Program Counter telah berubah
nilainya (baik karena penambahan otomatis pada langkah 1, atau karena
pengubahan-pengubahan pada langkah 2). Selanjutnya yang dilakukan oleh
mikrokontroler adalah mengulang kembali siklus ini pada langkah 1. Demikian
seterusnya hingga power dimatikan. Prinsip kerja mikrokontroler adalah
berdasarkan nilai yang berada pada register Program Counter, mikrokontroler
mengambil data pada ROM dengan alamat sebagaimana yang tertera pada
register Program Counter. Selanjutnya isi dari register Program Counter ditambah
dengan satu (Increment) secara otomatis. Data yang diambil pada ROM
merupakan urutan instruksi program yang telah dibuat dan diisikan sebelumnya
oleh pengguna. Instruksi yang diambil tersebut diolah dan dijalankan oleh
mikrokontroler.
Mikrokontroler merupakan suatu IC yang di dalamnya berisi CPU, ROM,
RAM, dan I/O. Dengan adanya CPU tersebut maka mikrokontroler dapat
melakukan proses berfikir berdasarkan program yang telah diberikan kepadanya.
Universitas Sumatera Utara
16
Mikrokontroler banyak terdapat pada peralatan elektronik yang serba otomatis,
mesin fax, dan peralatan elektronik lainnya.
Mikrokontroler dapat disebut pula sebagai komputer yang berukuran
kecil yang berdaya rendah sehingga sebuah baterai dapat memberikan daya.
Mikrokontroler terdiri dari beberapa bagian seperti yang terlihat pada gambar di
bawah ini :
Gambar 2.4 Bagian Mikrokontroler
Mikrokontroler menerapkan arsitektur Harvard, dalam arsitektur ini
penjemputan instruksi dapat dilaksanakan secara bersamaan dengan
pemindahan data. Tetapi dalam kebanyakan mesin dengan arsitektur Harvard
juga memori tersebut dihubungkan ke bus bersama sehingga paralelismenya
sangat
berkurang. Secara umum, mikrokontroler mengandung tujuh
komponen : Prosesor (CPU), ROM, RAM, bandar (port) I/O, Rangkaian
Interupsi, Timer , dan Bus yang dihubungkan.
a.
Prosesor : Prosesor (CPU) melaksanakan penjemputan intruksi dari memori
mendekodekan dan menjalankannya dan mengarahkan perpindahan data antar
register atau antara register dan memori. CPU merupakan bagian utama
Universitas Sumatera Utara
17
dalam suatu mikrokontroler. CPU pada mikrokontroler ada yang berukuran
8 bit ada pula yang berukuran 16 bit. CPU ini akan membaca program yang
tersimpan di dalam ROM dan melaksanakannya.
b.
ROM
: digunakan untuk menyimpan data yang bersifat permanen. Dalam
mikrokontroler program disimpan dalam ROM, atau EPROM atau Flash
EPROM. Ada mikrokontroler yang dapat ditambah ROM eksternal di luar
serpih mikrokontroler. Disamping ROM untuk program juga digunakan
EEPROM untuk menyimpan data. ROM merupakan suatu memori
(alat
untuk mengingat) yang sifatnya hanya dibaca saja. Dengan demikian ROM
tidak dapat ditulisi. Dalam dunia mikrokontroler ROM digunakan untuk
menyimpan program bagi mikrokontroler tersebut. Program tersimpan dalm
format biner (‘0’ atau ‘1’). Susunan bilangan biner tersebut bila telah terbaca
oleh mikrokontroler akan memiliki arti tersendiri.
c.
RAM : RAM digunakan untuk menyimpan data yang bersifat sementara.
Dalam mikrokontroler, RAM yang tersedia sangat sedikit yang sebagiannya
digunakan lagi sebagai register prosesor, dikatakan register dipetakan sebagai
memori. Berbeda dengan ROM, RAM adalah jenis memori selain dapat
dibaca juga dapat ditulis berulang
mikrokontroler
kali. Tentunya dalam pemakaian
ada semacam data yang
bisa
berubah
pada
saat
mikrokontroler tersebut bekerja. Perubahan data tersebut tentunya juga akan
tersimpan ke dalam memori. Isi pada RAM akan hilang jika catu daya listrik
hilang.
d. Timer : Timer (pewaktu) adalah counter (pencacah) yang digunakan
untuk membangkitkan pulsa atau deretan pulsa pada saat-saat tertentu
Universitas Sumatera Utara
18
atau dengan frekuensi tertentu. Pulsa ini digunakan untuk sebagai
inetrupsi internal untuk memulai atau mengakhiri kegiatan tertentu.
Dalam kebanyakan mikrokontroler, pencacah ini adalah pencacah naik,
berbeda dengan pencacah turun yang diterapkan dalam sistem
mikroprosesor.
e. PORT I/O : Terdiri atas Port Paralel dan Port Seri yang mempunyai
kemampuan tristate. Pada sebagian mikrokontroler disediakan bandar
masukan/keluaran analog. Fungsi bandar ini pada umumnya dipilih
(dikonfigurasi) sebagai masukan/keluaran paralel/seri analog. Arah
aliran data pada Port masukan/keluaran pada umumnya dipilih melalaui
register arah (Data Direction Register, disingkat DDR). Port ini juga
dipetakan sebagai memori. Untuk berkomunikasi dengan dunia luar,
maka mikrokontroler menggunakan terminal I/O (port
I/O), yang
digunakan untuk masukan atau keluaran.
f. Interupsi : interupsi dapat dibedakan atas interupsi perangkat lunak yang
dibangkitkan oleh interupsi yang ditanamkan dalam program dan
interupsi perangkat keras yang dibangkitkan oleh sinyal perangkat keras
yang baik yang berasal dari sumber internal seperti timer atau sumber
eksternal dari port seri atau paralel.
g. Bus : bus adalah saluran yang melakukan (membawa) sinyal-sinyal
perangkat keras. Sebagaimana dalam mikroprosesor, bus dibedakan atas
bus data, alamat dan kontrol. Bus data melakukan data antara register
dan memori atau I/O, bus ini bersifat dua arah.
Universitas Sumatera Utara
19
2.3
Hardware Arduino
Papan Arduino merupakan papan mikrokontroler yang berukuran kecil atau dapat
diartikan juga dengan suatu rangkaian berukuran kecil yang didalamnya terdapat
komputer berbentuk suatu chip yang kecil. Arduino didefinisikan sebagai sebuah
platform elektronik yang open source, berbasis pada software dan hardware yang
fleksibel dan mudah digunakan, yang ditujukan untuk seniman, desainer, hobbies
dan setiap orang yang tertarik dalam membuat objek atau lingkungan yang
interaktif. Arduino pada awalnya dikembangkan di Ivrea, Italia.
Bahasa pemrograman arduino adalah bahasa pemrograman yang umum
digunakan untuk membuat perangkat lunak yang ditanamkan pada arduino board.
Pada Gambar dibawah dapat dilihat sebuah papan Arduino dengan beberapa
bagian komponen didalamnya.
Gambar 2.5 Hardware Arduino
Pada hardware arduino terdiri dari 20 pin yang meliputi:
a. 14 pin IO Digital (pin 0–13)
Sejumlah pin digital dengan nomor 0–13 yang dapat dijadikan input atau
output yang diatur dengan cara membuat program IDE.
Universitas Sumatera Utara
20
b. 6 pin Input Analog (pin 0–5)
Sejumlah pin analog bernomor 0–5 yang dapat digunakan untuk membaca
nilai input yang memiliki nilai analog dan mengubahnya ke dalam angka
antara 0 dan 1023.
c. 6 pin Output Analog (pin 3, 5, 6, 9, 10 dan 11)
Sejumlah pin yang sebenarnya merupakan pin digital tetapi sejumlah pin
tersebut dapat diprogram kembali menjadi pin output analog dengan cara
membuat programnya pada IDE.
Papan Arduino Uno dapat mengambil daya dari USB port pada komputer dengan
menggunakan USB charger atau dapat pula mengambil daya dengan
menggunakan suatu AC adapter dengan tegangan 9 volt. Jika tidak terdapat
power supply yang melalui AC adapter, maka papan Arduino akan mengambil
daya dari USB port. Tetapi apabila diberikan daya melalui AC adapter secara
bersamaan dengan USB port maka papan Arduino akan mengambil daya melalui
AC adapter secara otomatis.
2.4
Software Arduino
Software arduino yang digunakan adalah driver dan IDE, walaupun masih ada
beberapa software lain yang sangat berguna selama pengembangan arduino. IDE
atau Integrated Development Environment suatu program khusus untuk suatu
komputer agar dapat membuat suatu rancangan atau sketsa program untuk papan
Arduino. IDE arduino merupakan software yang sangat canggih ditulis dengan
menggunakan java. IDE arduino terdiri dari:
Universitas Sumatera Utara
21
1.
Editor Program
Sebuah window yang memungkinkan pengguna menulis dan mengedit
program dalam bahasa processing
2.
Compiler
Sebuah modul yang mengubah kode program menjadi kode biner
bagaimanapun sebuah mikrokontroler tidak akan bisa memahami bahasa
processing.
3.
Uploader
Sebuah modul yang memuat kode biner dari komputer ke dalam memory di
dalam papan Arduino
Dalam bahasa pemrograman arduino ada tiga bagian utama yaitu :
a.
Struktur Program Arduino
1) Kerangka Program
Kerangka program arduino sangat sederhana, yaitu terdiri atas dua blok.
Blok pertama adalah void setup() dan blok kedua adalah void loop.
Blok Void setup () : Berisi kode program yang hanya dijalankan sekali
sesaat setelah arduino dihidupkan atau di-reset. Merupakan bagian
persiapan atau instalasi program.
Blok void loop() : Berisi kode program yang akan dijalankan terus
menerus. Merupakan tempat untuk program utama.
2)
Sintaks Program
Baik blok void setup loop () maupun blok function harus diberi tanda
kurung kurawal buka “{“ sebagai tanda awal program di blok itu dan
kurung kurawal tutup “}” sebagai tanda akhir program.
Universitas Sumatera Utara
22
b.
Variabel : Sebuah program secara garis besar dapat didefinisikan sebagai
instruksi untuk memindahkan angka dengan cara yang cerdas dengan
menggunakan sebuah varibel.
c.
Fungsi :Pada bagian ini meliputi fungsi input output digital, input output
analog, advanced I/O, fungsi waktu, fungsi matematika serta fungsi
komunikasi.
Pada proses Uploader dimana pada proses ini mengubah bahasa pemrograman
yang nantinya dicompile oleh avr-gcc (avr-gcc compiler) yang hasilnya akan
disimpan kedalam papan arduino. Avr-gcc compiler merupakan suatu bagian
penting untuk software bersifat open source. Dengan adanya avr-gcc compiler,
maka akan membuat bahasa pemrogaman dapat dimengerti oleh mikrokontroler.
Proses terakhir ini sangat penting, karena dengan adanya proses ini maka akan
membuat proses pemrogaman mikrokontroler menjadi sangat mudah. Berikut ini
merupakan gambaran siklus yang terjadi dalam melakukan pemrogaman Arduino:
1.
Koneksikan papan Arduino dengan komputer melalui USB port.
2.
Tuliskan sketsa rancangan suatu program yang akan dimasukkan ke dalam
papan Arduino.
3.
Upload sketsa program ke dalam papan Arduino melalui kabel USB dan
kemudian tunggu beberapa saat untuk melakukan restart pada papan
Arduino.
4.
Papan Arduino akan mengeksekusi rancangan sketsa program yang telah
dibuat dan di-upload ke papan Arduino.
Universitas Sumatera Utara
23
2.5
Masing-masing Sumber Daya dan Pin Tegangan Arduino
Arduino uno dapat diberi daya melalui koneksi USB (Universal Serial Bus) atau
melalui power supply eksternal. Jika arduino uno dihubungkan ke kedua sumber
daya tersebut secara bersamaan maka arduino uno akan memilih salah satu
sumber daya secara otomatis untuk digunakan. Power supplay external (yang
bukan melalui USB) dapat berasal dari adaptor AC ke DC atau baterai. Adaptor
dapat dihubungkan ke soket power pada arduino uno. Jika menggunakan baterai,
ujung kabel yang dibubungkan ke baterai dimasukkan kedalam pin GND dan Vin
yang berada pada konektor POWER.
Arduino uno dapat beroperasi pada tegangan 6 sampai 20 volt. Jika
arduino uno diberi tegangan di bawah 7 volt, maka pin 5V akan menyediakan
tegangan di bawah 5 volt dan arduino uno munkin bekerja tidak stabil. Jika
diberikan tegangan melebihi 12 volt, penstabil tegangan kemungkinan akan
menjadi terlalu panas dan merusak arduino uno. Tegangan rekomendasi yang
diberikan ke arduino uno berkisar antara 7 sampai 12 volt.
2.6
LCD (Liquid Crystal Display)
LCD (Liquid Crystal Display) adalah suatu jenis media tampil yang menggunakan
kristal cair sebagai penampil utama. LCD sudah digunakan diberbagai bidang
misalnya alal–alat elektronik seperti televisi, kalkulator, ataupun layar komputer.
Pada bab ini aplikasi LCD yang dugunakan ialah LCD dot matrik dengan jumlah
karakter 2 x 16. LCD sangat berfungsi sebagai penampil yang nantinya akan
digunakan untuk menampilkan status kerja alat. Adapun fitur yang disajikan
dalam LCD ini adalah :
Universitas Sumatera Utara
24
1. Terdiri dari 16 karakter dan 2 baris.
2. Mempunyai 192 karakter tersimpan.
3. Terdapat karakter generator terprogram
4. Dapat dialamati dengan mode 4-bit dan 8-bit
5. Dilengkapi dengan back light.
6. Tersedia VR untuk mengatur kontras.
7. Pilihan konfigurasi untuk operasi write only atau read/write.
8. Catu daya +5 Volt DC dan Kompatibel dengan DT-51 dan DT-AVR Low
Cost Series serta sistem mikrokontroler/mikroprosesor lain.
Gambar 2.6 LCD (Liquid Crystal Display)
Adapun konfigurasi dan deskripsi dari pin-pin LCD antara lain:
1.
Pin 1 dihubungkan ke Gnd
2.
Pin 2 dihubungkan ke Vcc +5V
3.
Pin 3 dihubungkan ke bagian tegangan potensiometer 10KOhm sebagai
pengatur kontras.
4.
Pin 4 untuk membritahukan LCD bahwa sinyal yang dikirim adalah data, jika
Pin 4 ini diset ke logika 1 (high, +5V), atau memberitahukan bahwa sinyal
yang dikirim adalah perintah jika pin ini di set ke logika 0 (low, 0V).
Universitas Sumatera Utara
25
5.
Pin 5 digunakan untuk mengatur fungsi LCD. Jika di set ke logika 1 (high,
+5V) maka LCD berfungsi untuk menerima data (membaca data). Dan fungsi
untuk mengeluarkan data, jika pin ini di set ke logika 0 (low, 0V). Namun
kebanyakan aplikasi hanya digunakan untuk menerima data, sehingga pin 5
ini selalu dihubungkan ke Gnd.
6.
Pin 6 adalah terminal enable. Berlogika 1 setiap kali pengiriman atau
pembaca data.
7.
Pin 7 – Pin 14 adalah data 8 bit data bus (Aplikasi ini menggunakan 4 bit
MSB saja, sehingga pin data yang digunkan hanya Pin 11 – Pin 14).
8.
Pin 15 dan Pin 16 adalah tegangan untuk menyalakan lampu LCD.
Tabel 2.1 Deskripsi Pin Pada LCD
Pin
Deskripsi
1
Ground
2
Vcc
3
Pengatur kontras
4
“RS” Instruction/Register Select
5
“R/W” Read/Write LCD Registers
6
“EN” Enable
7-14
Data I/O Pins
15
Vcc
16
Ground
Cara kerja LCD (Liquid Crystal Display) pada aplikasi umumnya RW
diberi logika rendah “0”. Bus data terdiri dari 4-bit atau 8-bit. Jika jalur data 4-bit
maka yang digunakan ialah DB4 sampai dengan DB7. Sebagaimana terlihat pada
Universitas Sumatera Utara
26
table diskripsi, interface LCD merupakan sebuah parallel bus, dimana hal ini
sangat memudahkan dan sangat cepat dalam pembacaan dan penulisan data dari
atau ke LCD. Kode ASCII yang ditampilkan sepanjang 8-bit dikirim ke LCD
secara 4-bit atau 8 bit pada satu waktu.
2.7
Resistor
Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk membatasi
jumlah arus yang menaglir dalam suatu rangkaian.
Sesuai dengan namanya resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari
bahan karbon. Dalam hukum ohm diketahui bahwa resistansi berbanding terbalik
dengan jumlah arus yang mengalir melaluinya. Satuan dari resistansi dari resistor
disebut Ohm atau dilambangkan dengan (Omega).
Gambar 2.7 Gambar dan Lambang Resistor
Resistor umumnya berbentuk tabung dengan dua kaki tembaga dikiri dan kana.
Dibadannya terdapat lingkaran berbentuk gelang kode warna yang memudahkan
pemakai mengenali besar resistansi tanpa mengukur
besarannya tanpa
menggunakan Ohm meter.
Universitas Sumatera Utara
27
2.8
Motor Servo
Motor servo adalah sebuah motor dengan sistem umpan balik tertutup di mana
posisi dari motor akan diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada di
dalam motor servo. Motor ini terdiri dari sebuah motor DC, serangkaian gear,
potensiometer dan rangkaian kontrol.
Potensiometer berfungsi untuk menentukan batas sudut dari putaran servo.
Sedangkan sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang
dikirim melalui kaki sinyal dari kabel motor.
Gambar 2.8 Motor Servo
Karena motor DC servo merupakan alat untuk mengubah energi listrik
menjadi energy mekanik, maka magnit permanent motor DC servolah yang
mengubah energi listrik ke dalam energi mekanik melalui interaksi dari dua
medan magnit. Salah satu medan dihasilkan oleh magnit permanent dan yang
satunya dihasilkan oleh arus yang mengalir dalam kumparan motor. Resultan dari
dua medan magnit tersebut menghasilkan torsi yang membangkitkan putaran
motor tersebut. Saat motor berputar, arus pada kumparan motor menghasilkan
torsi yang nilainya konstan.
Universitas Sumatera Utara
28
Secara umum terdapat 2 jenis motor servo. Yaitu motor servo standard dan
motor servo Continous. Servo motor tipe standar hanya mampu berputar 180
derajat. Motor servo standard sering dipakai pada sistim robotika misalnya untuk
membuat “ Robot Arm” ( Robot Lengan ). sedangkan Servo motor continuous
dapat berputar sebesar 360 derajat. motor servo Continous sering dipakai untuk
Mobile Robot. Pada badan servo tertulis tipe servo yang bersangkutan.
2.9
Bahasa Pemograman C
Bahasa C dikembangkan pada Lab Bell pada tahun 1978, oleh Dennis Ritchi dan
Brian W. Kernighan. Pada tahun 1983 dibuat standar C yaitu stnadar ANSI (
American National Standards Institute ), yang digunakan sebagai referensi dari
berbagai versi C yang beredar dewasa ini termasuk Turbo C.
Dalam beberapa literature, bahasa C digolongkan bahasa level menenganh
karena bahasa C mengkombinasikan elemen bahasa tinggi dan elemen bahasa
rendah. Kemudahan dalam level rendah merupakan tujuan diwujudkanya bahasa
C. pada tahun 1985 lahirlah pengembangan ANSI C yang dikenal dengan C++
(diciptakan oleh Bjarne Struostrup dari AT % TLab). Bahasa C++ adalah
pengembangan dari bahasa C. bahasa C++ mendukung konsep pemrograman
berorientasu objek dan pemrograman berbasis windows.
Sampai
sekarang
bahasa
C++
terus
brkembang
dan
hasil
perkembangannya muncul bahasa baru pada tahun 1995 (merupakan keluarga C
dan C++ yang dinamakan java). Istilah prosedur dan fungsi dianggap sama dan
disebut dengan fungsi saja. Hal ini karena di C++ sebuah prosedur pada dasanya
adalah sebuah fungsi yang tidak memiliki tipe data kembalian (void). Hingga kini
Universitas Sumatera Utara
29
bahasa ni masih popular dan penggunaannya tersebar di berbagai platform dari
windows samapi linux dan dari PC hingga main frame.
Ada pun kekurangan dan Kelebihan Bahasa C sebagai berikut :
1. Kelebihan Bahasa C:
· Bahasa C tersedia hampir di semua jenis computer.
· Kode bahasa C sifatnya adalah portable dan fleksibel untuk semua jenis
computer.
· Bahasa C hanya menyediakan sedikit kata-kata kunci. hanya terdapat 32
kata kunci.
· Proses executable program bahasa C lebih cepat
· Dukungan pustaka yang banyak.
· C adalah bahasa yang terstruktur
· Bahasa C termasuk bahasa tingkat menengah
Penempatan ini hanya menegaskan bahwa c bukan bahasa pemrograman
yang berorientasi pada mesin yang merupakan ciri bahasa tingkat rendah.
Melainkan berorientasi pada obyek tetapi dapat dinterprestasikan oleh mesin
dengan cepat. Secepat bahasa mesin inilah salah satu kelebihan c yaitu memiliki
kemudahan dalam menyusun programnya semudah bahasa tingkat tinggi namun
dalam mengesekusi program secepat bahasa tingkat rendah.
2. Kekurangan Bahasa C:
· Banyaknya operator serta fleksibilitas penulisan program kadang-kadang
membingungkan pemakai.
· Bagi pemula pada umumnya akan kesulitan menggunakan pointer.
Universitas Sumatera Utara
30
3. Struktur Bahasa C
a. Program bahasa C tersusun atas sejumlah blok fungsi.
b. Setiap fungsi terdiri dari satu atau beberapa pernyataan untuk melakukan
suatu proses tertentu.
c. Tidak ada perbedaan antara prosedur dan fungsi.
d. Sstiap program bahasa C mempunyai suatu fungsi dengan nama “main”
(Program Utama).
e. Fungsi bisa diletakkan diatas atau dibawah fungsin “main”.
f. Setiap statemen diakhiri dengan semicolon (titik koma).
2.10
Sensor DHT22
Sensor DHT merupakan sensor suhu dan kelembaban dari Aosong Electronic
yang terdiri dari dua bagian yaitu sensor kelembaban kapasitif dan thermistor.
Sensor ini tidak memerlukan rangkaian pengendali sinyal dan ADC karena
menggunakan cip mikropengendali dengan keluaran sinyal digital (Aosong,
2012). DHT memiliki banyak varian, salah satunya yaitu DHT22 (AM2302)
dengan bentuk fisik seperti pada gambar.
Gambar 2.9 Sensor DHT22
Universitas Sumatera Utara
31
2.11
Pompa Air
Pompa merupakan alat mekanis yang dipergunakan untuk memindahkan air dari
suatu tempat ke tempat lain dengan elevasi yang lebih tinggi.Pompa biasanya
didesain dengan dua (2) pengertian yang berbeda.Dengan hidraulik dan
persyaratan dari cairan sebagai pertimbangan. Untuk klasifikasi ini pompa dapat
disebut sebagai centrifugal, rotary, dan reciprocating.
Gambar 2.10 Pompa Air
Berdasarkan tipe atau pemakaian tertentu dari pompa, misalnya deep well
pump, pompa air kotor, pompa bahan kimia, dan lain-lain.
Pada saat penentuan suatu jenis pompa yang akan dipakai, maka ada beberapa
pertimbangan yang perlu diperhatikan. Diantaranya adalah: Head, Kapasitas, Sifat
dari fluida yang akan dipindahkan, Perpipaan dan Penggerak
Universitas Sumatera Utara
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Sawah
2.1.1
Defenisi Sawah
Dalam pengertian sawah menurut para ahli adalah usaha pertanian yang
dilaksanakan pada tanah basah dan memerlukan air untuk irigasi. Jenis tanaman
yang terutama untuk pertanian sawah adalah padi. Dalam bersawah, pengolahan
lahan dilakukan secara intensif dan merupakan pertanian menetap. Sawah sangat
bermanfaat bagi manusia karna tanpa sawah maka padi dan sejenisnya tidak akan
kita makan , dimana kita tahu semua bahwa padi merupakan makanan khas
Indonesia. Sawah di Indonesia umumnya dibedakan menjadi tiga macam, yaitu
sawah irigasi, sawah tadah hujan dan sawah pasang surut.
2.1.2
Jenis dan Karakteristik Sawah
Berdasarkan sifatnya sawah dikelompokkan menjadi :
1. Sawah Irigasi merupakan sistem pertanian dengan pengairan yang terutur,
tidak bergantung curah hujan karena pengairan dapat diperoleh dari sungai
waduk. Pertanian sawah irigasi biasanya panen dua kali setahun dan pada
musim kemarau dapat diselingi dengan tanaman palawija.
Gambar 2.1 Sawah Irigasi
Universitas Sumatera Utara
6
2. Sawah Tadah Hujan adalah sawah yang mendapatkan air hanya pada saat
musim hujan sehingga sangat tergantung pada musim. Sawah tadah hujan
ditanami dengan padi jenis gogorancah. Namun, pada musim kering ditanami
dengan palawija, jagung dan ketela pohon.
3. Sawah Pasang Surut tergantung pada keadaan air permukaan yang dipengaruhi
oleh kondisi pasang surutnya air sungai. Pada saat pasang, sawah tergenang
air, sedangkan pada saat surut sawah kering dan ditanami dengan padi. Sawah
pasang surut banyak terdapat di Sumatera, Kalimantan, dan Papua.Bising
implusif berulang
Bising ini sama dengan bising implusif tetapi terjadi berulang-ulang.
Contohnya adalah mesin tempa.
Sawah merupakan media tanam untuk tanaman padi, yang mana padi
menghasilkan beras dan merupakan pangan pokok penduduk Indonesia.
2.1.3
Tanaman Padi
Padi merupakan tanaman yang paling penting di negeri kita Indonesia ini. Betapa
tidak karena makanan pokok di Indonesia adalah nasi dari beras yang tentunya
dihasilkan oleh tanaman padi. Selain di Indonesia padi juga menjadi makanan
pokok negara-negara di benua Asia lainnya seperti China, India, Thailand,
Vietnam dan lain-lain. Padi merupakan tanaman berupa rumput berumpun.
Tanaman pertanian ini berasal dari dua benua yaitu Asia dan Afrika Barat tropis
dan subtropis. Bukti sejarah memperlihatkan bahwa penanaman padi di Zhejiang
(Cina) sudah dimulai pada 3.000 tahun SM. Fosil butir padi dan gabah ditemukan
di Hastinapur Uttar Pradesh India sekitar 100-800 SM. Selain Cina dan India,
Universitas Sumatera Utara
7
beberapa wilayah asal padi adalah Bangladesh Utara, Burma, Thailand, Laos,
Vietnam.
Gambar 2.2 Sawah ditanami Padi
Hama yang banyak menyerang tanaman ini adalah tikus, orong-orong,
kepinding
tanah
(lembing
batu),
walang
sangit
dan
wereng
coklat.
Negara produsen padi terkemuka adalah Republik Rakyat Cina (31% dari
total produksi dunia), India (20%), dan Indonesia (9%). Namun hanya sebagian
kecil produksi padi dunia yang diperdagangkan antar negara (hanya 5%-6% dari
total produksi dunia). Thailand merupakan pengekspor padi utama (26% dari total
padi yang diperdagangkan di dunia) diikuti Vietnam (15%) dan Amerika Serikat
(11%). Indonesia merupakan pengimpor padi terbesar dunia (14% dari padi yang
diperdagangkan di dunia) diikuti Bangladesh (4%), dan Brazil (3%).
2.1.4 Karakteristik Tanaman Padi
Tanaman padi (Oryza sativa L.) merupakan tanaman semusim dengan morfologi
berbatang bulat dan berongga yang disebut jerami. Daunnya memanjang dengan
ruas searah batang daun. Pada batang utama dan anakan membentuk rumpun pada
fase vegetatif dan membentuk malai pada fase generatif. Air dibutuhkan tanaman
Universitas Sumatera Utara
8
padi untuk pembentukan karbohidrat di daun, menjaga hidrasi protoplasma,
pengangkutan dan mentranslokasikan makanan serta unsur hara dan mineral. Air
sangat dibutuhkan untuk perkecambahan biji. Pengisapan air merupakan
kebutuhan
biji
untuk
berlangsungnya
kegiatan-kegiatan
di
dalam
biji
(Kartasapoetra, 1988). Botani dan Morfolog Botani
Tanaman padi dalam sistematika tumbuhan diklasifikasikan sebagai
berikut:
Divisi : Spermatophyta
Sub divisi : Angiospermae
Kelas : Monocotyledoneae
Keluarga : Graminae (Poaceae)
Genus : Oryza Linn
Spesies : Oryza sativa L.
Tanaman padi sawah (Oryza sativa L.) merupakan tanaman semusim dengan
morfologi berbatang bulat dan berongga yang disebut jerami. Daunnya
memanjang dengan ruas searah batang daun. Pada batang utama dan anakan
membentuk rumpun pada fase generative dan membentuk malai. Akarnya serabut
yang terletak pada kedalaman 20-30 cm. Malai padi terdiri dari sekumpulan bunga
padi yang timbul dari buku paling atas. Bunga padi terdiri dari tangkai bunga,
kelopak bunga lemma (gabah padi yang besar), palae (gabah padi yang kecil,
putik, kepala putik, tangkai sari, kepala sari, dan bulu (awu) pada ujung lemma.
Padi dapat dibedakan menjadi padi sawah dan padi gogo. Padi sawah biasanya
ditanam di daerah dataran rendah yang memerlukan penggenangan, sedangkan
padi gogo ditanam di dataran tinggi pada lahan kering. Tidak terdapat perbedaan
Universitas Sumatera Utara
9
morfologis dan biologis antara padi sawah dan padi gogo, yang membedakan
hanyalah tempat tumbuhnya. Akar tanaman padi berfungsi menyerap air dan zat –
zat makanan dari dalam tanah terdiri dari:1) Akar tunggang yaitu akar yang
tumbuh pada saat benih berkecambah, 2) Akar serabut yaitu akar yang tumbuh
dari akar tunggang setelah tanaman berumur 5 – 6 hari. Ciri khas daun tanaman
padi yaitu adanya sisik dan telinga daun, hal ini yang menyebabkan daun tanaman
padi dapat dibedakan dari jenis rumput yang lain. Adapun bagian daun padi yaitu:
1) Helaian daun terletak pada batang padi, bentuk memanjang seperti pita,
2) Pelepah daun menyelubungi batang yang berfungsi memberi dukungan pada
ruas bagian jaringan,
3) Lidah daun terletak pada perbatasan antara helaian daun dan leher daun.
Perkecambahan adalah munculnya tunas (tanaman kecil dari biji). Embrio
yang merupakan calon individu baru terdapat di dalam benih. Jika suatu benih
tanaman ditempatkan pada lingkungan yang menunjang dan memadai, benih
tersebut akan berkecambah. Perkecambahan benih dapat dibedakan menjadi dua,
yaitu: Perkecambahan epigeal adalah ruas batang di bawah daun lembaga atau
hipokotil sehingga mengakibatkan daun lembaga dan kotiledon terangkat ke atas
tanah,
misalnya
pada
kacang
hijau
(Phaseoulus
radiatus),
sedangkan
perkecambahan hipogeal adalah ruas batang teratas (epikotil) sehingga daun
lembaga ikut tertarik ke atas tanah, tetapi kotiledon tetap di bawah tanah,
misalnya pada tanaman padi (Oryza sativa L.) (Pratiwi, 2006).
Syarat – Syarat Tumbuh Tanaman padi dapat hidup baik di daerah yang
berhawa panas dan banyak mengandung uap air. Curah hujan yang baik rata-rata
200 mm per bulan atau lebih, dengan distribusi selama 4 bulan, curah hujan yang
Universitas Sumatera Utara
10
dikehendaki tahun-1 sekitar 1500–2000 mm. Suhu yang baik untuk pertumbuhan
tanaman padi adalahn 23 °C dan tinggi tempat yang cocok untuk tanaman padi
berkisar antara 0–1500 m dpl. Tanah yang baik untuk pertumbuhan tanaman padi
adalah tanah sawah yang kandungan fraksi pasir, debu dan lempung dalam
perbandingan tertentu dengan diperlukan air dalam jurnlah yang cukup. Padi dapat
tumbuh dengan baik pada tanah yang ketebalan lapisan atasnya antara 18–22 cm
dengan pH antara 4–7 (Siswoputranto, 1976).
Faktor yang menentukan jarak tanam pada tanaman padi sawah tadah
hujan tergantung pada:
a) Jenis tanaman Jenis padi tertentu dapat menghasilkan banyak anakan.
Jumlah anakan yang banyak memerlukan jarak tanam yang lebih besar, sebaliknya
jenis padi yang memiliki jumlah anakan sedikit memerlukan jarak tanam yang
lebih sempit.
b) Kesuburan tanah Penyerapan hara oleh akar tanaman padi akan
mempengaruhi penentuan jarak tanam, sebab perkembangan akar atau tanaman itu
sendiri pada tanah yang subur lebih baik dari pada perkembangan akar / tanaman
pada tanah yang kurang subur. Jarak tanam yang dibutuhkan pada tanah yang
suburpun akan lebih lebar dari pada jarak tanam padah tanah yang kurang subur.
Air yang diberikan dalam jumlah cukup sebenarnya bermanfaat juga untuk
mencegah pertumbuhan gulma, menghalau wereng yang bersembunyi di batang
padi sehingga lebih mudah disemprot dengan pestisida, serta mengurangi
serangan hama (Siregar dan Hadrian, 1987).
Fase – Fase Pertumbuhan Tiga fase pertumbuhan tanaman padi
berdasarkan literatur (Arafah, 2009), diklasifikasikan sebagai berikut :
Universitas Sumatera Utara
11
1. Vegetatif (awal pertumbuhan sampai pembentukan malai);
2. Reproduktif (pembentukan malai sampai pembungaan); dan
3. Pematangan (pembungaan sampai gabah matang)
Keseluruhan organ tanaman padi terdiri dari dua kelompok, yakni organ
vegetatif dan organ generatif (reproduktif). Bagian-bagian vegetatif meliputi akar,
batang dan daun, sedangkan bagian generatif terdiri dari malai, gabah dan bunga.
Dari sejak berkecambah sampai panen, tanaman padi memerlukan 3-6 bulan, yang
seluruhnya terdiri dari dua stadia pertumbuhan, yakni vegetatif dan generatif. Fase
reproduktif selanjutnya terdiri dari dua, pra berbunga dan pasca berbunga, periode
pasca-berbunga disebut juga sebagai periode pemasakan. Yoshida membagi
pertumbuhan padi menjadi 3 bagian yakni fase vegetatif, reproduktif, dan
pemasakan.
Fase
vegetatif
meliputi
pertumbuhan
tanaman
dari
mulai
berkecambah sampai dengan inisiasi primordia malai: fase reproduktif dimulai
dari inisiasi primordia malai sampai berbunga (heading) dan pemasakan dimulai
dari berbunga sampai masak panen. Untuk suatu varietas berumur 120 hari yang
ditanam di daerah tropik, maka vase vegetatif memerlukan 60 hari, fase
reproduktif 30 hari, dan fase pemasakan 30 hari. Stadia reproduktif ditandai
dengan memanjangnya ruas teratas pada batang, yang sebelumnya tertumpuk
rapat dekat permukaan tanah.
Di samping itu, stadia reproduktif juga ditandai dengan berkurangnya
jumlah anakan, munculnya daun bendera, bunting dan pembungaan (heading).
Inisiasi primordia malai bisaanya dimulai 30 hari sebelum heading. Stadia inisiasi
ini hampir bersamaan dengan memanjangnya ruas-ruas yang terus berlanjut
sampai berbunga. Stadia reproduktif disebut juga stadia pemanjangan ruas-ruas.
Universitas Sumatera Utara
12
Pembungaan (heading) adalah stadia keluarnya malai, sedangkan antesis
segera mulai setelah heading. Maka, heading diartikan sama dengan antesis
ditinjau dari segi hari kalender. Dalam suatu komunitas tanaman, fase
pembungaan memerlukan waktu selama 10-14 hari, 14 karena terdapat pebedaan
laju perkembangan antar tanaman maupun antar anakan. Apabila 50% bunga telah
keluar maka pertanaman tersebut dianggap dalam fase pembungaan. Antesis telah
mulai bila benang sari bunga yang paling ujung pada tiap cabang malai telah
tampak keluar. Pada umunnya antesis berlangsung antara jam 08.00 – 13.00 dan
persarian (pembuahan) akan selesai dalam 5-6 jam setelah antesis. Dalam suatu
malai, semua bunga memerlukan 7-10 hari untuk antesis, tetapi pada umumnya
hanya 7 hari. Antesis terjadi 25 hari setelah bunting. Berdasarkan hal-hal tersebut
maka dapat diperkirakan bahwa berbagai komponen pertumbuhan dan hasil telah
mencapai maksimal sebelum bunganya sendiri keluar dari pelepah daun bendera.
Jumlah malai pada tiap satuan luas tidak bertambah lagi 10 hari setelah anakan
maksimal, jumlah gabah pada tiap malai telah ditentukan selama periode 32
sampai 5 hari sebelum heading. Sementara itu, ukuran sekam hanya dapat
dipengaruhi oleh radiasi selama 2 minggu sebelum antesis.
Gambar 2.3 Tanaman Padi
Universitas Sumatera Utara
13
Periode pemasakan bulir terdiri dari 4 stadia masak dalam proses
pemasakan bulir (Arafah, 2009). 1. Stadia masak susu Tanda-tandanya : tanaman
padi masih berwarna hijau, tetapi malai-malainya sudah terkulai: ruas batang
bawah kelihatan kuning: gabah bila dipijit dengan kuku keluar cairan seperti susu.
2. Stadia masak kuning Tanda-tandanya : seluruh tanaman tampak kuning: dari
semua bagian tanaman, 15 hanya buku-buku sebelah atas yang masih hijau: isi
gabah sudah keras, tetapi mudah pecah dengan kuku. 3. Stadia masak penuh
Tanda-tandanya : buku-buku sebelah atas berwarna kuning, sedang batang-batang
mulai kering: isi gabah sukar dipecahkan: pada varietas-varietas yang mudah
rontok, stadia ini belum terjadi kerontokan. 4. Stadia masak mati Tanda-tandanya
: isi gabah keras dan kering: varietas yang mudah rontok pada stadia ini sudah
mulai rontok. Stadia masak mati terjadi setelah ± 6 hari setelah masak penuh.
2.1.5
Hama pada Tanaman Padi
Hama adalah organisme perusak tanaman pada akar, batang, daun atau bagian
tanaman lainnya sehingga tanaman tidak dapat tumbuh dengan sempurna atau
mati.
Serangga dikatakan hama apabila serangga tersebut mengurangi kualitas
dan kuantitas bahan makanan, pakan ternak, tanaman serat, hasil pertanian atau
panen, pengolahan dan dalam penggunaannya serta dapat bertindak sebagai vektor
penyakit pada tanaman, binatang dan manusia, dapat merusak tanaman hias ,
bunga serta merusak bahan bangunan dan milik pribadi lainnya.
Universitas Sumatera Utara
14
Dalam Pengendalian Hama Terpadu bahwa hama bukan hanya pada serangga
tetapi bisa pada vertebrata, tungau, virus, bateri, gulma dan organisme
pengganggu tanaman lainnya.
Menurut Smith (1983) hama adalah semua organisme atau agens biotik
yang merusak tanaman dengan cara yang bertentangan dengan kepentingan
manusia.
Dalam arti yang luas bahwa hama adalah makhluk hidup yang mengurangi
kualitas dan kuantitas beberapa sumber daya manusia yang berupa tanaman atau
binatang yang dipelihara yang hasil dan seratnya dapat diambil untuk kepentingan
manusia.
Ciri-ciri hama :
1.
Hama dapat dilihat oleh mata telanjang
2.
Umumnya berasal dari golongan hewan ( tikus, serangga, ulat, dan lainlain)
3.
Hama cenderung merusak bagian tanaman tertentu sehingga tanaman
menjadi mati
4.
atau tetap hidup tetapi tidak banyak memberikan hasil
Organisme hama biasanya lebih mudah diatasi karena hama tampak oleh
mata dan dapat dilihat secara langsung
Dalam Bab ini penulis juga akan membahas tentang komponen-komponen
yang digunakan dalam rangkaian alat ini dan Bahasa program serta software yang
digunakan, agar pembahasan tidak melebar dan menyimpang dari topik utama
laporan ini, maka setiap komponen hanya dibahas sesuai fungsinya pada masingmasing penjelasannya.
Universitas Sumatera Utara
15
2.2
Mikrokontroler
Mikrokontroler sering disebut sebagai mikrokomputer atau embedded system.
Mikrokontroler dipandang sebagai suatu sistem yang terdiri atas input,program
dan output. Mikrokontroler dapat diatur oleh sebuah program. Proses untuk
memasukkan program ke dalam mikrokotroler disebut dengan download dan alat
yang digunakan disebut dengan downloader . Seperti sistem komputer nilai
tambah sistem mikrokontroler dapat dilipatgandakan melalui program.
Proses pengerjaan bergantung pada jenis instruksi, bisa membaca,
mengubah nilai-nilai pada register, RAM, isi Port, atau melakukan pembacaan
dan dilanjutkan dengan pengubahan data. Program Counter telah berubah
nilainya (baik karena penambahan otomatis pada langkah 1, atau karena
pengubahan-pengubahan pada langkah 2). Selanjutnya yang dilakukan oleh
mikrokontroler adalah mengulang kembali siklus ini pada langkah 1. Demikian
seterusnya hingga power dimatikan. Prinsip kerja mikrokontroler adalah
berdasarkan nilai yang berada pada register Program Counter, mikrokontroler
mengambil data pada ROM dengan alamat sebagaimana yang tertera pada
register Program Counter. Selanjutnya isi dari register Program Counter ditambah
dengan satu (Increment) secara otomatis. Data yang diambil pada ROM
merupakan urutan instruksi program yang telah dibuat dan diisikan sebelumnya
oleh pengguna. Instruksi yang diambil tersebut diolah dan dijalankan oleh
mikrokontroler.
Mikrokontroler merupakan suatu IC yang di dalamnya berisi CPU, ROM,
RAM, dan I/O. Dengan adanya CPU tersebut maka mikrokontroler dapat
melakukan proses berfikir berdasarkan program yang telah diberikan kepadanya.
Universitas Sumatera Utara
16
Mikrokontroler banyak terdapat pada peralatan elektronik yang serba otomatis,
mesin fax, dan peralatan elektronik lainnya.
Mikrokontroler dapat disebut pula sebagai komputer yang berukuran
kecil yang berdaya rendah sehingga sebuah baterai dapat memberikan daya.
Mikrokontroler terdiri dari beberapa bagian seperti yang terlihat pada gambar di
bawah ini :
Gambar 2.4 Bagian Mikrokontroler
Mikrokontroler menerapkan arsitektur Harvard, dalam arsitektur ini
penjemputan instruksi dapat dilaksanakan secara bersamaan dengan
pemindahan data. Tetapi dalam kebanyakan mesin dengan arsitektur Harvard
juga memori tersebut dihubungkan ke bus bersama sehingga paralelismenya
sangat
berkurang. Secara umum, mikrokontroler mengandung tujuh
komponen : Prosesor (CPU), ROM, RAM, bandar (port) I/O, Rangkaian
Interupsi, Timer , dan Bus yang dihubungkan.
a.
Prosesor : Prosesor (CPU) melaksanakan penjemputan intruksi dari memori
mendekodekan dan menjalankannya dan mengarahkan perpindahan data antar
register atau antara register dan memori. CPU merupakan bagian utama
Universitas Sumatera Utara
17
dalam suatu mikrokontroler. CPU pada mikrokontroler ada yang berukuran
8 bit ada pula yang berukuran 16 bit. CPU ini akan membaca program yang
tersimpan di dalam ROM dan melaksanakannya.
b.
ROM
: digunakan untuk menyimpan data yang bersifat permanen. Dalam
mikrokontroler program disimpan dalam ROM, atau EPROM atau Flash
EPROM. Ada mikrokontroler yang dapat ditambah ROM eksternal di luar
serpih mikrokontroler. Disamping ROM untuk program juga digunakan
EEPROM untuk menyimpan data. ROM merupakan suatu memori
(alat
untuk mengingat) yang sifatnya hanya dibaca saja. Dengan demikian ROM
tidak dapat ditulisi. Dalam dunia mikrokontroler ROM digunakan untuk
menyimpan program bagi mikrokontroler tersebut. Program tersimpan dalm
format biner (‘0’ atau ‘1’). Susunan bilangan biner tersebut bila telah terbaca
oleh mikrokontroler akan memiliki arti tersendiri.
c.
RAM : RAM digunakan untuk menyimpan data yang bersifat sementara.
Dalam mikrokontroler, RAM yang tersedia sangat sedikit yang sebagiannya
digunakan lagi sebagai register prosesor, dikatakan register dipetakan sebagai
memori. Berbeda dengan ROM, RAM adalah jenis memori selain dapat
dibaca juga dapat ditulis berulang
mikrokontroler
kali. Tentunya dalam pemakaian
ada semacam data yang
bisa
berubah
pada
saat
mikrokontroler tersebut bekerja. Perubahan data tersebut tentunya juga akan
tersimpan ke dalam memori. Isi pada RAM akan hilang jika catu daya listrik
hilang.
d. Timer : Timer (pewaktu) adalah counter (pencacah) yang digunakan
untuk membangkitkan pulsa atau deretan pulsa pada saat-saat tertentu
Universitas Sumatera Utara
18
atau dengan frekuensi tertentu. Pulsa ini digunakan untuk sebagai
inetrupsi internal untuk memulai atau mengakhiri kegiatan tertentu.
Dalam kebanyakan mikrokontroler, pencacah ini adalah pencacah naik,
berbeda dengan pencacah turun yang diterapkan dalam sistem
mikroprosesor.
e. PORT I/O : Terdiri atas Port Paralel dan Port Seri yang mempunyai
kemampuan tristate. Pada sebagian mikrokontroler disediakan bandar
masukan/keluaran analog. Fungsi bandar ini pada umumnya dipilih
(dikonfigurasi) sebagai masukan/keluaran paralel/seri analog. Arah
aliran data pada Port masukan/keluaran pada umumnya dipilih melalaui
register arah (Data Direction Register, disingkat DDR). Port ini juga
dipetakan sebagai memori. Untuk berkomunikasi dengan dunia luar,
maka mikrokontroler menggunakan terminal I/O (port
I/O), yang
digunakan untuk masukan atau keluaran.
f. Interupsi : interupsi dapat dibedakan atas interupsi perangkat lunak yang
dibangkitkan oleh interupsi yang ditanamkan dalam program dan
interupsi perangkat keras yang dibangkitkan oleh sinyal perangkat keras
yang baik yang berasal dari sumber internal seperti timer atau sumber
eksternal dari port seri atau paralel.
g. Bus : bus adalah saluran yang melakukan (membawa) sinyal-sinyal
perangkat keras. Sebagaimana dalam mikroprosesor, bus dibedakan atas
bus data, alamat dan kontrol. Bus data melakukan data antara register
dan memori atau I/O, bus ini bersifat dua arah.
Universitas Sumatera Utara
19
2.3
Hardware Arduino
Papan Arduino merupakan papan mikrokontroler yang berukuran kecil atau dapat
diartikan juga dengan suatu rangkaian berukuran kecil yang didalamnya terdapat
komputer berbentuk suatu chip yang kecil. Arduino didefinisikan sebagai sebuah
platform elektronik yang open source, berbasis pada software dan hardware yang
fleksibel dan mudah digunakan, yang ditujukan untuk seniman, desainer, hobbies
dan setiap orang yang tertarik dalam membuat objek atau lingkungan yang
interaktif. Arduino pada awalnya dikembangkan di Ivrea, Italia.
Bahasa pemrograman arduino adalah bahasa pemrograman yang umum
digunakan untuk membuat perangkat lunak yang ditanamkan pada arduino board.
Pada Gambar dibawah dapat dilihat sebuah papan Arduino dengan beberapa
bagian komponen didalamnya.
Gambar 2.5 Hardware Arduino
Pada hardware arduino terdiri dari 20 pin yang meliputi:
a. 14 pin IO Digital (pin 0–13)
Sejumlah pin digital dengan nomor 0–13 yang dapat dijadikan input atau
output yang diatur dengan cara membuat program IDE.
Universitas Sumatera Utara
20
b. 6 pin Input Analog (pin 0–5)
Sejumlah pin analog bernomor 0–5 yang dapat digunakan untuk membaca
nilai input yang memiliki nilai analog dan mengubahnya ke dalam angka
antara 0 dan 1023.
c. 6 pin Output Analog (pin 3, 5, 6, 9, 10 dan 11)
Sejumlah pin yang sebenarnya merupakan pin digital tetapi sejumlah pin
tersebut dapat diprogram kembali menjadi pin output analog dengan cara
membuat programnya pada IDE.
Papan Arduino Uno dapat mengambil daya dari USB port pada komputer dengan
menggunakan USB charger atau dapat pula mengambil daya dengan
menggunakan suatu AC adapter dengan tegangan 9 volt. Jika tidak terdapat
power supply yang melalui AC adapter, maka papan Arduino akan mengambil
daya dari USB port. Tetapi apabila diberikan daya melalui AC adapter secara
bersamaan dengan USB port maka papan Arduino akan mengambil daya melalui
AC adapter secara otomatis.
2.4
Software Arduino
Software arduino yang digunakan adalah driver dan IDE, walaupun masih ada
beberapa software lain yang sangat berguna selama pengembangan arduino. IDE
atau Integrated Development Environment suatu program khusus untuk suatu
komputer agar dapat membuat suatu rancangan atau sketsa program untuk papan
Arduino. IDE arduino merupakan software yang sangat canggih ditulis dengan
menggunakan java. IDE arduino terdiri dari:
Universitas Sumatera Utara
21
1.
Editor Program
Sebuah window yang memungkinkan pengguna menulis dan mengedit
program dalam bahasa processing
2.
Compiler
Sebuah modul yang mengubah kode program menjadi kode biner
bagaimanapun sebuah mikrokontroler tidak akan bisa memahami bahasa
processing.
3.
Uploader
Sebuah modul yang memuat kode biner dari komputer ke dalam memory di
dalam papan Arduino
Dalam bahasa pemrograman arduino ada tiga bagian utama yaitu :
a.
Struktur Program Arduino
1) Kerangka Program
Kerangka program arduino sangat sederhana, yaitu terdiri atas dua blok.
Blok pertama adalah void setup() dan blok kedua adalah void loop.
Blok Void setup () : Berisi kode program yang hanya dijalankan sekali
sesaat setelah arduino dihidupkan atau di-reset. Merupakan bagian
persiapan atau instalasi program.
Blok void loop() : Berisi kode program yang akan dijalankan terus
menerus. Merupakan tempat untuk program utama.
2)
Sintaks Program
Baik blok void setup loop () maupun blok function harus diberi tanda
kurung kurawal buka “{“ sebagai tanda awal program di blok itu dan
kurung kurawal tutup “}” sebagai tanda akhir program.
Universitas Sumatera Utara
22
b.
Variabel : Sebuah program secara garis besar dapat didefinisikan sebagai
instruksi untuk memindahkan angka dengan cara yang cerdas dengan
menggunakan sebuah varibel.
c.
Fungsi :Pada bagian ini meliputi fungsi input output digital, input output
analog, advanced I/O, fungsi waktu, fungsi matematika serta fungsi
komunikasi.
Pada proses Uploader dimana pada proses ini mengubah bahasa pemrograman
yang nantinya dicompile oleh avr-gcc (avr-gcc compiler) yang hasilnya akan
disimpan kedalam papan arduino. Avr-gcc compiler merupakan suatu bagian
penting untuk software bersifat open source. Dengan adanya avr-gcc compiler,
maka akan membuat bahasa pemrogaman dapat dimengerti oleh mikrokontroler.
Proses terakhir ini sangat penting, karena dengan adanya proses ini maka akan
membuat proses pemrogaman mikrokontroler menjadi sangat mudah. Berikut ini
merupakan gambaran siklus yang terjadi dalam melakukan pemrogaman Arduino:
1.
Koneksikan papan Arduino dengan komputer melalui USB port.
2.
Tuliskan sketsa rancangan suatu program yang akan dimasukkan ke dalam
papan Arduino.
3.
Upload sketsa program ke dalam papan Arduino melalui kabel USB dan
kemudian tunggu beberapa saat untuk melakukan restart pada papan
Arduino.
4.
Papan Arduino akan mengeksekusi rancangan sketsa program yang telah
dibuat dan di-upload ke papan Arduino.
Universitas Sumatera Utara
23
2.5
Masing-masing Sumber Daya dan Pin Tegangan Arduino
Arduino uno dapat diberi daya melalui koneksi USB (Universal Serial Bus) atau
melalui power supply eksternal. Jika arduino uno dihubungkan ke kedua sumber
daya tersebut secara bersamaan maka arduino uno akan memilih salah satu
sumber daya secara otomatis untuk digunakan. Power supplay external (yang
bukan melalui USB) dapat berasal dari adaptor AC ke DC atau baterai. Adaptor
dapat dihubungkan ke soket power pada arduino uno. Jika menggunakan baterai,
ujung kabel yang dibubungkan ke baterai dimasukkan kedalam pin GND dan Vin
yang berada pada konektor POWER.
Arduino uno dapat beroperasi pada tegangan 6 sampai 20 volt. Jika
arduino uno diberi tegangan di bawah 7 volt, maka pin 5V akan menyediakan
tegangan di bawah 5 volt dan arduino uno munkin bekerja tidak stabil. Jika
diberikan tegangan melebihi 12 volt, penstabil tegangan kemungkinan akan
menjadi terlalu panas dan merusak arduino uno. Tegangan rekomendasi yang
diberikan ke arduino uno berkisar antara 7 sampai 12 volt.
2.6
LCD (Liquid Crystal Display)
LCD (Liquid Crystal Display) adalah suatu jenis media tampil yang menggunakan
kristal cair sebagai penampil utama. LCD sudah digunakan diberbagai bidang
misalnya alal–alat elektronik seperti televisi, kalkulator, ataupun layar komputer.
Pada bab ini aplikasi LCD yang dugunakan ialah LCD dot matrik dengan jumlah
karakter 2 x 16. LCD sangat berfungsi sebagai penampil yang nantinya akan
digunakan untuk menampilkan status kerja alat. Adapun fitur yang disajikan
dalam LCD ini adalah :
Universitas Sumatera Utara
24
1. Terdiri dari 16 karakter dan 2 baris.
2. Mempunyai 192 karakter tersimpan.
3. Terdapat karakter generator terprogram
4. Dapat dialamati dengan mode 4-bit dan 8-bit
5. Dilengkapi dengan back light.
6. Tersedia VR untuk mengatur kontras.
7. Pilihan konfigurasi untuk operasi write only atau read/write.
8. Catu daya +5 Volt DC dan Kompatibel dengan DT-51 dan DT-AVR Low
Cost Series serta sistem mikrokontroler/mikroprosesor lain.
Gambar 2.6 LCD (Liquid Crystal Display)
Adapun konfigurasi dan deskripsi dari pin-pin LCD antara lain:
1.
Pin 1 dihubungkan ke Gnd
2.
Pin 2 dihubungkan ke Vcc +5V
3.
Pin 3 dihubungkan ke bagian tegangan potensiometer 10KOhm sebagai
pengatur kontras.
4.
Pin 4 untuk membritahukan LCD bahwa sinyal yang dikirim adalah data, jika
Pin 4 ini diset ke logika 1 (high, +5V), atau memberitahukan bahwa sinyal
yang dikirim adalah perintah jika pin ini di set ke logika 0 (low, 0V).
Universitas Sumatera Utara
25
5.
Pin 5 digunakan untuk mengatur fungsi LCD. Jika di set ke logika 1 (high,
+5V) maka LCD berfungsi untuk menerima data (membaca data). Dan fungsi
untuk mengeluarkan data, jika pin ini di set ke logika 0 (low, 0V). Namun
kebanyakan aplikasi hanya digunakan untuk menerima data, sehingga pin 5
ini selalu dihubungkan ke Gnd.
6.
Pin 6 adalah terminal enable. Berlogika 1 setiap kali pengiriman atau
pembaca data.
7.
Pin 7 – Pin 14 adalah data 8 bit data bus (Aplikasi ini menggunakan 4 bit
MSB saja, sehingga pin data yang digunkan hanya Pin 11 – Pin 14).
8.
Pin 15 dan Pin 16 adalah tegangan untuk menyalakan lampu LCD.
Tabel 2.1 Deskripsi Pin Pada LCD
Pin
Deskripsi
1
Ground
2
Vcc
3
Pengatur kontras
4
“RS” Instruction/Register Select
5
“R/W” Read/Write LCD Registers
6
“EN” Enable
7-14
Data I/O Pins
15
Vcc
16
Ground
Cara kerja LCD (Liquid Crystal Display) pada aplikasi umumnya RW
diberi logika rendah “0”. Bus data terdiri dari 4-bit atau 8-bit. Jika jalur data 4-bit
maka yang digunakan ialah DB4 sampai dengan DB7. Sebagaimana terlihat pada
Universitas Sumatera Utara
26
table diskripsi, interface LCD merupakan sebuah parallel bus, dimana hal ini
sangat memudahkan dan sangat cepat dalam pembacaan dan penulisan data dari
atau ke LCD. Kode ASCII yang ditampilkan sepanjang 8-bit dikirim ke LCD
secara 4-bit atau 8 bit pada satu waktu.
2.7
Resistor
Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk membatasi
jumlah arus yang menaglir dalam suatu rangkaian.
Sesuai dengan namanya resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari
bahan karbon. Dalam hukum ohm diketahui bahwa resistansi berbanding terbalik
dengan jumlah arus yang mengalir melaluinya. Satuan dari resistansi dari resistor
disebut Ohm atau dilambangkan dengan (Omega).
Gambar 2.7 Gambar dan Lambang Resistor
Resistor umumnya berbentuk tabung dengan dua kaki tembaga dikiri dan kana.
Dibadannya terdapat lingkaran berbentuk gelang kode warna yang memudahkan
pemakai mengenali besar resistansi tanpa mengukur
besarannya tanpa
menggunakan Ohm meter.
Universitas Sumatera Utara
27
2.8
Motor Servo
Motor servo adalah sebuah motor dengan sistem umpan balik tertutup di mana
posisi dari motor akan diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada di
dalam motor servo. Motor ini terdiri dari sebuah motor DC, serangkaian gear,
potensiometer dan rangkaian kontrol.
Potensiometer berfungsi untuk menentukan batas sudut dari putaran servo.
Sedangkan sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang
dikirim melalui kaki sinyal dari kabel motor.
Gambar 2.8 Motor Servo
Karena motor DC servo merupakan alat untuk mengubah energi listrik
menjadi energy mekanik, maka magnit permanent motor DC servolah yang
mengubah energi listrik ke dalam energi mekanik melalui interaksi dari dua
medan magnit. Salah satu medan dihasilkan oleh magnit permanent dan yang
satunya dihasilkan oleh arus yang mengalir dalam kumparan motor. Resultan dari
dua medan magnit tersebut menghasilkan torsi yang membangkitkan putaran
motor tersebut. Saat motor berputar, arus pada kumparan motor menghasilkan
torsi yang nilainya konstan.
Universitas Sumatera Utara
28
Secara umum terdapat 2 jenis motor servo. Yaitu motor servo standard dan
motor servo Continous. Servo motor tipe standar hanya mampu berputar 180
derajat. Motor servo standard sering dipakai pada sistim robotika misalnya untuk
membuat “ Robot Arm” ( Robot Lengan ). sedangkan Servo motor continuous
dapat berputar sebesar 360 derajat. motor servo Continous sering dipakai untuk
Mobile Robot. Pada badan servo tertulis tipe servo yang bersangkutan.
2.9
Bahasa Pemograman C
Bahasa C dikembangkan pada Lab Bell pada tahun 1978, oleh Dennis Ritchi dan
Brian W. Kernighan. Pada tahun 1983 dibuat standar C yaitu stnadar ANSI (
American National Standards Institute ), yang digunakan sebagai referensi dari
berbagai versi C yang beredar dewasa ini termasuk Turbo C.
Dalam beberapa literature, bahasa C digolongkan bahasa level menenganh
karena bahasa C mengkombinasikan elemen bahasa tinggi dan elemen bahasa
rendah. Kemudahan dalam level rendah merupakan tujuan diwujudkanya bahasa
C. pada tahun 1985 lahirlah pengembangan ANSI C yang dikenal dengan C++
(diciptakan oleh Bjarne Struostrup dari AT % TLab). Bahasa C++ adalah
pengembangan dari bahasa C. bahasa C++ mendukung konsep pemrograman
berorientasu objek dan pemrograman berbasis windows.
Sampai
sekarang
bahasa
C++
terus
brkembang
dan
hasil
perkembangannya muncul bahasa baru pada tahun 1995 (merupakan keluarga C
dan C++ yang dinamakan java). Istilah prosedur dan fungsi dianggap sama dan
disebut dengan fungsi saja. Hal ini karena di C++ sebuah prosedur pada dasanya
adalah sebuah fungsi yang tidak memiliki tipe data kembalian (void). Hingga kini
Universitas Sumatera Utara
29
bahasa ni masih popular dan penggunaannya tersebar di berbagai platform dari
windows samapi linux dan dari PC hingga main frame.
Ada pun kekurangan dan Kelebihan Bahasa C sebagai berikut :
1. Kelebihan Bahasa C:
· Bahasa C tersedia hampir di semua jenis computer.
· Kode bahasa C sifatnya adalah portable dan fleksibel untuk semua jenis
computer.
· Bahasa C hanya menyediakan sedikit kata-kata kunci. hanya terdapat 32
kata kunci.
· Proses executable program bahasa C lebih cepat
· Dukungan pustaka yang banyak.
· C adalah bahasa yang terstruktur
· Bahasa C termasuk bahasa tingkat menengah
Penempatan ini hanya menegaskan bahwa c bukan bahasa pemrograman
yang berorientasi pada mesin yang merupakan ciri bahasa tingkat rendah.
Melainkan berorientasi pada obyek tetapi dapat dinterprestasikan oleh mesin
dengan cepat. Secepat bahasa mesin inilah salah satu kelebihan c yaitu memiliki
kemudahan dalam menyusun programnya semudah bahasa tingkat tinggi namun
dalam mengesekusi program secepat bahasa tingkat rendah.
2. Kekurangan Bahasa C:
· Banyaknya operator serta fleksibilitas penulisan program kadang-kadang
membingungkan pemakai.
· Bagi pemula pada umumnya akan kesulitan menggunakan pointer.
Universitas Sumatera Utara
30
3. Struktur Bahasa C
a. Program bahasa C tersusun atas sejumlah blok fungsi.
b. Setiap fungsi terdiri dari satu atau beberapa pernyataan untuk melakukan
suatu proses tertentu.
c. Tidak ada perbedaan antara prosedur dan fungsi.
d. Sstiap program bahasa C mempunyai suatu fungsi dengan nama “main”
(Program Utama).
e. Fungsi bisa diletakkan diatas atau dibawah fungsin “main”.
f. Setiap statemen diakhiri dengan semicolon (titik koma).
2.10
Sensor DHT22
Sensor DHT merupakan sensor suhu dan kelembaban dari Aosong Electronic
yang terdiri dari dua bagian yaitu sensor kelembaban kapasitif dan thermistor.
Sensor ini tidak memerlukan rangkaian pengendali sinyal dan ADC karena
menggunakan cip mikropengendali dengan keluaran sinyal digital (Aosong,
2012). DHT memiliki banyak varian, salah satunya yaitu DHT22 (AM2302)
dengan bentuk fisik seperti pada gambar.
Gambar 2.9 Sensor DHT22
Universitas Sumatera Utara
31
2.11
Pompa Air
Pompa merupakan alat mekanis yang dipergunakan untuk memindahkan air dari
suatu tempat ke tempat lain dengan elevasi yang lebih tinggi.Pompa biasanya
didesain dengan dua (2) pengertian yang berbeda.Dengan hidraulik dan
persyaratan dari cairan sebagai pertimbangan. Untuk klasifikasi ini pompa dapat
disebut sebagai centrifugal, rotary, dan reciprocating.
Gambar 2.10 Pompa Air
Berdasarkan tipe atau pemakaian tertentu dari pompa, misalnya deep well
pump, pompa air kotor, pompa bahan kimia, dan lain-lain.
Pada saat penentuan suatu jenis pompa yang akan dipakai, maka ada beberapa
pertimbangan yang perlu diperhatikan. Diantaranya adalah: Head, Kapasitas, Sifat
dari fluida yang akan dipindahkan, Perpipaan dan Penggerak
Universitas Sumatera Utara