PEMANFAATAN JARINGAN WIRELESS SEBAGAI PE

PEMANFAATAN JARINGAN WIRELESS SEBAGAI PENGENDALI ROBOT
PENYIRAM TANAMAN BERBASIS MIKROKONTROLER
NOVI LESTARI
STMIK-MURA LUBUKLINGGAU
ABSTRAK
Penyiraman tanaman merupakan salah satu pekerjaan yang monoton dan rutin serta biasanya pekerjaan ini
dilakukan secara manual dengan membayar seorang pegawai untuk melakukan penyiraman pada waktu-waktu
tertentu. Dalam kehidupan sehari-hari, suatu sistem dengan perencanaan yang sangat kompleks sangat
dibutuhkan guna mempermudah di dalam membantu kehidupan manusia. Apalagi jika sistem tersebut bergerak
dengan suatu kontrol yang terpadu, maka hal ini akan membawa dampak kepada manusia untuk bisa
memikirkan dan membuat suatu bentuk kontrol yang sekiranya akan dapat membantu dengan efisien. Penelitian
ini dilakukan dengan membuat Prototype Robot penyiram tanaman otomatis menggunakan perangkat PC sebagai
masukan untuk kendali robot menggunakan jaringan wireless dan mikrokontroler sebagai pengolah data
yang masuk untuk menyiram tanaman. Sehingga Dengan PC dan mikrokontroler proses perancangan robot
penyiram tanaman menggunakan jaringan wireless dapat lebih praktis dan mudah untuk direalisasikan. Robot
penyiraman tanaman menggunakan jaringan wireless ini dapat menyiram tanaman dengan kendali jarak jauh
menggunakan PC. Software Arduino IDE 1.0.3 mampu memberikan kemudahan dalam hal pemrograman untuk
mengontrol Robot dengan interfacing komputer dalam pembuatan robot penyiram tanaman menggunakan
jaringan wireless.
Kata Kunci : Mikrokontroler, Arduino, Robot, PC


A.

PENDAHULUAN
Air merupakan kebutuhan penting bagi
setiap mahluk hidup termasuk tanaman. Salah satu
metode untuk memenuhi kebutuhan air pada
tanaman dengan penyiraman. Penyiraman tanaman
merupakan pekerjaan yang biasa dilakukan setiap
hari, baik itu untuk tanaman pribadi di rumah,
tanaman yang ada di taman-taman kota dan di
sepanjang jalan trotoar serta tanaman-tanaman yang
dibuat usaha budidaya. Dalam kehidupan seharihari, suatu sistem dengan perencanaan yang sangat
kompleks sangat dibutuhkan guna mempermudah
di dalam membantu kehidupan manusia. Apalagi
jika sistem tersebut bergerak dengan suatu kontrol
yang terpadu, maka hal ini akan membawa dampak
kepada manusia untuk bisa memikirkan dan
membuat suatu bentuk kontrol yang sekiranya akan
dapat membantu dengan efisien.
Sistem pengendali secara otomatis pun

juga mengalami pergeseran dari sistem berbasis
mikroprosesor ke sistem berbasis mikrokontroler,
tak terkecuali peralatan-peralatan teknologi yang
dapat membantu pekerjaan manusia seperti
perangkat komputer dan robot. Demikian pula pada
sistem penyiram tanaman pada rumah hijau (green
house) yang memerlukan teknologi otomatis sebuah
robot, sehingga mampu mengurangi beban
pekerjaan petani.
Hal inilah yang menjadi dasar pemikiran
penulis untuk mendesain suatu prototype
“Pemanfaatan Jaringan Wireless Sebagai
Pengendali Robot Penyiram Tanaman Berbasis
Mikrokontroler”.Prototype
Robot
penyiram
tanaman otomatisini akan menggunakan perangkat
PC sebagai masukan untuk kendali robot
menggunakan jaringan wireless dan mikrokontroler


Volume V No 2 Juli – Desember 2016

sebagai pengolah data yang masuk untuk menyiram
tanaman.
B.
1.

TINJAUAN PUSTAKA TEORI
Wireless
Wireless network atau jaringan tanpa
kabel adalah salah satu jenis jaringan berdarsarkan
media komunikasinya, yang memungkinkan
perangkat-perangat didalamnya seperti komputer,
handphone, dan lain-lain bisa saling berkomunikasi
secara wireless/tanpa kabel. Wireless network
umumnya
diimplementasikan
menggunakan
komunikasi radio. Implementasi ini berada pada
level lapisan fisik (pysical layer) dari OSI model.

Adapun pengertian lainnya adalah
sekumpulan standar yang digunakan untuk Jaringan
Lokal Nirkabel (Wireless Local Area Networks –
WLAN) yang didasari pada spesifikasi IEEE
802.11. Terdapat tiga varian terhadap standard
tersebut yaitu 802.11b atau dikenal dengan WIFI
(Wireless Fidelity), 802.11a (WIFI5), dan 802.11.
ketiga standard tersebut biasa di singkat
802.11a/b/g. Versi wireless LAN 802.11b memilik
kemampuan transfer data kecepatan tinggi hingga
11Mbps pada band frekuensi 2,4 Ghz. Versi
berikutnya 802.11a, untuk transfer data kecepatan
tinggi hingga 54 Mbps pada frekuensi 5 Ghz.
Sedangkan 802.11g berkecepatan 54 Mbps dengan
frekuensi 2,4 Ghz.
2. Mikrokontroler ATMega328
Mikrokontroler
adalah
sistem
mikroprosesor lengkap yang terkandung di dalam

sebuah chip. Mikrokontroler berbeda dari
mikroprosesor serba guna yang digunakan dalam
sebuah PC, karena sebuah mikrokontroler
umumnya telah berisi komponen pendukung sistem

Jurnal TIPS Politeknik Sekayu | 33

minimal mikroprosesor, yakni memori dan
antarmuka I/O.
Menurut
Budiharto
(2011:1)
Mikrokontroler ialah chip yang berisi berbagai unit
penting untuk melakukan pemrosesan data (I/O,
timer, memory, ArithmeticLogicUnit(ALU) dan
lainnya) sehingga dapat berlaku sebagai pengendali
dan
komputer
sederhana.
Mikrokontroler

merupakan sistem komputer yang mempunyai satu
atau beberapa tugas yang sangat spesifik, berbeda
dengan personal compputer (PC) yang memiliki
beragam
fungsi.
“Mikrokontroler
adalah
keseluruhan komputer yang dibuat dalam 1
chip”(Jatmika,2011:36)
Menurut Syahrul (2012:4) menyatakan
bahwaMikrokontroler adalah sebuah general
purpose device, tetapi hanya difungsikan untuk
membaca data, melakukan kalkulasi terbatas pada
data
dan
mengendalikan
lingkungannya
berdasarkan kalkulasi tersebut.
ATMega328
adalah

mikrokontroler
keluaran dari atmel yang mempunyai arsitektur
RISC (Reduce Instruction Set Computer) yang
mana setiap proses eksekusi data lebih cepat dari
pada arsitektur CISC (Completed Instruction Set
Computer). Mikrokontroler ini memiliki beberapa
fitur antara lain:
1. Memiliki EEPROM (Electrically
Erasable
Programmable Read Only Memory) sebesar
1KB sebagai tempat penyimpanan data semi
permanen
karena EEPROM tetap
dapat
menyimpan data meskipun catu daya
dimatikan.
2. Memiliki SRAM (Static Random Access
Memory) sebesar 2KB.
3. Memiliki pin I/O digital sebanyak 14 pin 6
diantaranya PWM (Pulse Width Modulation)

output.
4. 32 x 8-bit register serba guna.
5. Dengan clock 16 MHz kecepatan mencapai 16
MIPS.
6. 32 KB Flash memory dan pada arduino
memiliki bootloader yang menggunakan 2 KB
dari flash memori sebagai bootloader.
7. 130 macam instruksi yang hampir semuanya
dieksekusi dalam satu siklus clock.

Gambar. Mikrokontroler Atmega328
Konfigurasi Pin ATmega328
ATMega328 merupakan mikrokontroler
keluarga AVR 8 bit. Beberapa tipe mikrokontroler
yang sama dengan ATMega8 ini antara lain
ATMega8535,
ATMega16,
ATMega32,
a.


Volume V No 2 Juli – Desember 2016

ATmega328,
yang
membedakan
antara
mikrokontroler antara lain adalah, ukuran memori,
banyaknya GPIO (pin input/output), peripherial
(USART, timer, counter, dll). Dari segi ukuran
fisik, ATMega328 memiliki ukuran fisik lebih kecil
dibandingkan dengan beberapa mikrokontroler
diatas. Namun untuk segi memori dan periperial
lainnya ATMega328 tidak kalah dengan yang
lainnya karena ukuran memori dan periperialnya
relatif sama dengan ATMega8535, ATMega32,
hanya saja jumlah GPIO lebih sedikit dibandingkan
mikrokontroler diatas.

Gambar. Konfigurasi Pin Mikrokontroler
Atmega328

b. Pin Mikrokontroler Atmega328
ATMega328 memiliki 3 buah PORT
utama yaitu PORTB, PORTC, dan PORTD dengan
total pin input/output sebanyak 23 pin. PORT
tersebut
dapat
difungsikan
sebagai input/outputdigital atau difungsikan sebagai
periperal lainnya.
1) Port B
Port B merupakan jalur data 8 bit yang dapat
difungsikan sebagai input/output. Selain itu
Port B juga dapat memiliki fungsi alternatif
seperti di bawah ini.
 ICP1 (PB0), berfungsi sebagai Timer
Counter 1 input capture pin.
 OC1A (PB1), OC1B (PB2) dan OC2
(PB3) dapat difungsikan sebagai
keluaran
PWM

(Pulse
Width
Modulation).
 MOSI (PB3), MISO (PB4), SCK (PB5),
SS (PB2) merupakan jalur komunikasi
SPI.
 Selain itu pin ini juga berfungsi sebagai
jalur pemograman serial (ISP).
 TOSC1 (PB6) dan TOSC2 (PB7) dapat
difungsikan
sebagai
sumber clock external untuktimer.
 XTAL1 (PB6) dan XTAL2 (PB7)
merupakan
sumber clock utama
mikrokontroler.
2) Port C
Port C merupakan jalur data 7 bit yang dapat
difungsikan
sebagai input/output digital.

Jurnal TIPS Politeknik Sekayu | 34

Fungsi alternatif PORTC antara lain sebagai
berikut :
 ADC
6 channel (PC0,PC1,PC2,PC3,PC4,PC5)
dengan resolusi sebesar 10 bit. ADC
dapat kita gunakan untuk mengubah
input yang berupa tegangan analog
menjadi data digital.
 I2C (SDA dan SDL) merupakan salah
satu fitur yang terdapat pada PORTC.
I2C digunakan untuk komunikasi dengan
sensor atau device lain yang memiliki
komunikasi data tipe I2C seperti sensor
kompas, accelerometer nunchuck.
3) Port D
Port D merupakan jalur data 8 bit yang
masing-masing
pin-nya
juga
dapat
difungsikan sebagai input/output. Sama
seperti Port B dan Port C, Port D juga
memiliki fungsi alternatif dibawah ini.
 USART (TXD dan RXD) merupakan
jalur data komunikasi serial dengan level
sinyal TTL. Pin TXD berfungsi untuk
mengirimkan data serial, sedangkan
RXD kebalikannya yaitu sebagai pin
yang berfungsi untuk menerima data
serial.
 Interrupt (INT0 dan INT1) merupakan
pin dengan fungsi khusus sebagai
interupsi hardware. Interupsi biasanya
digunakan sebagai selaan dari program,
misalkan pada saat program berjalan
kemudian
terjadi
interupsi hardware/software maka
program utama akan berhenti dan akan
menjalankan program interupsi.
 XCK
dapat
difungsikan
sebagai
sumber clock external untuk USART,
namun
kita
juga
dapat
memanfaatkan clock dari CPU, sehingga
tidak perlu membutuhkan external clock.
 T0
dan
T1
berfungsi
sebagai
masukan counter external untuk timer 1
dan timer 0.
 AIN0 dan AIN1 keduanya merupakan
masukan input untuk analog comparator.
c. Konfigurasi ADC Pada Mikrokontroler
ATMega328
Menurut Syahrul (2012:10)ADC (Analog
to Digital Converter) adalah suatu perangkat yang
mengubah suatu data kontinu terhadap waktu
(analog) menjadi suatu data diskrit terhadap waktu
(digital).
Proses yang terjadi dalam ADC adalah:
 Pen-cuplik-an
 Peng-kuantisasi-an
 Peng-kode-an

Volume V No 2 Juli – Desember 2016

Analog To Digital Converter (ADC)

Data Analog

Pen-cuplik-an

Peng-kuantisasi-an

Peng-kode-an

Data Digital

Gambar. Proses Dalam ADC
3.

Arduino Uno
Menurut Kadir (2013:16)Arduino Uno
yang sebenarnya adalah suatu papan elektronik
yang mengandung mikrokontroler Atmega328
(sebuah keping yang secara fungsional bertindak
seperti komputer). Peranti ini dapat dimanfaatkan
untuk mewujudkan rangkaian elektronik dari yang
sederhana hingga yang kompleks. Pengendalian
LED
hingga
pengontrolan
Robot
dapat
diimplementasikan dengan papan yang berukuran
relatif kecil ini.
Arduino adalah pengendali mikro singleboard yang bersifat open-source, yang di turunkan
dari wiring platform, yang di rancang untuk
memudahkan penggunaan elektronik dalam
berbagai bidang. Hardwernya memiliki prosesor
atmel AVR dan softwarenya memiliki bahasa
pemrograman sendiri.
Secara software : Open source IDE yang digunakan
untuk mendevelop aplikasi mikrokontroler yang
berbasis arduino platform.
Secara Hardware : Single board mikrokontroler
yang bersifat open source hardware yang
dikembangkan untuk arsitektur mikrokontroler
AVR 8 bit dan ARM 32 bit.

Gambar. Arduino Uno
Tabel. Spesifikasi Arduino Uno
Mikrocontroler
Operating Voltage
InputVoltage(Recommended)
Input Voltage (Limits)
Digital I/O Pins

PWM Digital I/O Pins
Analog Input Pins
DC Current per I/O Pins
DC Current for 3.3V Pin

Atmega 328P
5 Volt
7 – 12 Volt
6 – 20 Volt
14 (of which 6
provide
PWM
output)
6
6
20 mA
50 mA

Jurnal TIPS Politeknik Sekayu | 35

Flash Memory

32 KB (ATmega328P) of
which 0.5 KB used by
bootloader
SRAM
2 KB (ATmega328P)
EEPROM
1 KB (ATmega328P)
Clock Speed
16 MHz
Length
68.6 mm
Width
53.4 mm
Weight
25 g
4. Modul Wireless 433MHz
Komunikasi data secara wireless (tanpa
kabel) seringkali dijumpai akhir-akhir ini dalam
aplikasi kompuer, PDA, ponsel, dan lain-lain.
Berbagai macam teknologi digunakan sebagai
sarana komunikasi nirkabel seperti RF, Infra Red,
Bluetooth, Wireless LAN, dan sebagainya.
Demikian dalam proyek ini juga akan
menggunakan modul RF untuk komunikasi data
secara wireless. Modul RF (Radio Frekuensi) yang
digunakan adalah modul wireless 433MHz.

membuat
mainan
mekanik
yang
dapat
menghidangkan teh dan menulis huruf kanji. Lalu
1926, Nikola Tesla mendemonstrasikan perahu bot
yang dapat dikontrol dengan radio. Tahun 1928,
Makoto Nishimura membuat robot pertama di
Jepang.
6.

Pompa Motor DC 12 Volt
Pompa adalah alat yang digunakan untuk
memindahkan cairan (fluida) dari suatu tempat ke
tempat yang lain, melalui media pipa (saluran)
dengan cara menambahkan energi pada cairan yang
dipindahkan dan berlangsung terus menerus.
Pompa beroperasi dengan prinsip membuat
perbedaan tekanan antara bagian hisap (suction)
dan bagian tekan (discharge). Perbedaan tekanan
tersebut dihasilkan dari sebuah mekanisme
misalkan putaran roda impeler yang membuat
keadaan sisi hisap nyaris vakum. Perbedaan
tekanan inilah yang mengisap cairan sehingga dapat
berpindah dari suatu reservoir ke tempat lain. Pada
jaman modern ini, posisi pompa menduduki tempat
yang sangat penting bagi kehidupan manusia.
Pompa memerankan peranan yang sangat penting
bagi berbagai industri misalnya industri air minum,
minyak, petrokimia, pusat tenaga listrik dan
sebagainya.

Gambar. Modul Wireless 433Mhz
Specifications Modul Wireless 433 MHz:
Receiver Module Specifications:
Operating Voltage: DC 5V
Quiescent Current: 4mA
Receiving
Frequency:
315MHz
or
433.92MHz (select above)
d. Receiver sensitivity: -105DB
e. Antenna: 32cm solid core spiral wound
f. Pinout from left → right: (VCC, DATA,
GND)
2. Transmitter Module Specifications:
a. Launch distance: 20 - 200 meters (higher
voltage yields better results)
b. Operating voltage: 3.3V - 12V
c. Operating mode: AM
d. Transfer rate: 4KB / S
e. Transmitting power: 10mW
f. Transmitting frequency: 315MHz or 433MHz
g. Antenna: 25cm solid core spiral wound
h. Pinout from left → right: (DATA, VCC,
GND)
5. Robot
Menurut Jatmika (2011:9-11) Kata robot
pertama kali diperkenalkan oleh seorang penulis
dari Czech yang bernama Karel pada tahun 1921.
Kata Robot berasal dari kata „robota‟yang berarti
pekerja sendiri. Sejarah robot bermula ketika sistem
otomatis dibuat oleh Jacques de Vaucanson pada
tahun 1938, yang membuat bebek mekanik yang
dapat memakan dan mencincang biji-bijian,
membuka dan menutup sayapnya. Kemudian tahun
1796, Hisashine Tanaga di Jepang berhasil
1.
a.
b.
c.

Volume V No 2 Juli – Desember 2016

Gambar. Pompa Motor DC 12 Volt
7.

Motor DC
Menurut Syahrul (2012:255) Motor DC
adalah suatu mesin yang berfungsi merubah
tenagalistrik arus searah menjadi tenaga gerak,
dimana tenaga gerak tersebutberupa putaran motor.
Pada prinsipnya mesin listrik dapat berlaku
sebagaimotor atau generator. Perbedaan hanya
terletak pada konversidayanya, jika generator
merubah
daya
mekanik
menjadi
daya
listriksedangkan motor merubah daya listrik
menjadi daya mekanik. Dasarkerja motor DC
adalah atas prinsip bahwa suatu penghantar
yangmembawa
arus
listrik
diletakkan
didalammedan magnet, maka akantimbul gaya
mekanik yang mempunyai arah sesuai dengan
hukumtangan kiri dan besarnya adalah:
F = B I L (Newton)
Pada motor DC, rotor merupakan
kumparanjangkar dengan belitan konduktor, dan
stator merupakan kumparanmedan berbentuk katup
sepatu.Terdapat
dua
tipe
motor
DC
berdasarkanprinsip medan yaitu:
1. Motor DC dengan magnet permanent

Jurnal TIPS Politeknik Sekayu | 36

2.

Motor DC dengan lilitan yang terdapat pada
stator

Gambar. Tampilan Awal Software Arduino IDE
1.0.3
Fungsi tombol pada IDE Arduino :
Verify : Cek error dan lakukan kompilasi
kode.

Gambar. Motor Dirrect Current (DC)
8. Arduino IDE 1.0.3
Menurut Kadir (2013:18) Software
Arduino IDE 1.0.3 (integrated development
enviromen) adalah sebuah software yang sangat
berperan untuk menulis program, meng-compile
menjadi kode biner dan meng-upload ke dalam
memory microcontroller, selain itu juga ada banyak
modul-modul pendukung. Software ini dapat
digunakan di Windows, Mac OS dan Linux.
Software Arduino environtment di tulis dalam
bahasa java dengan didasarkan pada processing.
Bahasa pemrograman Arduino di dasarkan pada
bahasa pemrograman C. Tetapi bahasa ini sudah di
permudah menggunakan fungsi-fungsi yang
sederhana sehingga mudah untuk dipelajari.
Arduino IDE merupakan free software
yang
yang dikembangkan
khusus untuk
mengakomodasi board-board Ardunio, seperti
melakukan compile program, pengisian kode
program, pengisian bootloader, dan lain-lain.
Program ini memiliki library internal yang
berfungsi untuk mempermudah dalam pengaksesan
fitur-fitur yang dimiliki oleh board Arduino. Oleh
sebab itu, apabila menggunakan board Arduino,
maka software yang digunakan untuk membuat
program disarankan menggunakan Arduino IDE.
Apabila menggunakan software compiler lain,
seperti CodeVisionAVR, BascomAVR, ataupun
AVRGCC, maka fitur dan kemudahan yang
ditawarkan oleh Arduino tidak dapat dijumpai.
Tujuan adanya Arduino ialah untuk
menyederhanakan kreasi dari aplikasi atau
obyek interaktif dengan mempermudah bahasa
pemrograman yang digunakan untuk membuat
instruksi dan menyediakan kontroler yang
bertenaga namun dasar yang dengan mudah dapat
digunakan untuk keperluan pemrograman umum
dan tetap bisa digunakan untuk mendukung proyek
yang lebih kompleks.

Volume V No 2 Juli – Desember 2016

Upload : Upload kode anda ke
board/kontroler. Asumsi bahwa board dan
serialport telah disetting dengan benar.
New : Membuat aplikasi baru.
Open : Buka proyek yang telah ada atau
dari contoh-contoh/examples.
Save : Simpan proyek anda.
Serial Monitor : Membuka serial port
monitor untuk melihat feedback/umpan balik dari
board anda
C.
1.

RANCANG BANGUN ALAT
Perancangan Sistem Alat
Blok Diagram rangkaian dibuat untuk
mengetahui dan merupakan penyesuaian dalam
perancangan suatu alat, karena dari blok rangkaian
inilah dapat diketahui cara kerja rangkaian
keseluruhan. Gambar dibawah ini menampilkan
blok diagram rangkaian pemanfaatan jaringan
wireless sebagai pengendali robot penyiram
tanaman berbasis mikrokontroler.

Relay

PC

Board
Arduino +
ATMega328

Modul
Wireless RX

Modul
Wireless TX

Board Arduino
+ ATMega328

Pompa
Penyiram
Tanaman

Motor DC
Kanan
Driver Motor
L293D
Motor DC
Kiri

Gambar. Blok Diagram Sistem Robot Penyiram
Tanaman
2. Alat Dan Bahan Yang Digunakan
Untuk pembuatan pemanfaatan jaringan
wireless sebagai pengendali robot penyiram
tanaman berbasis mikrokontroler ini peneliti
memerlukan alat dan bahan, adapun alat dan bahan
yang digunakan sebagai berikut :
1. Perangkat keras (Hardware)
a. Komputer Intel Core
b. Pompa Washer
c. Selang air
d. Tang potong
e. Roda
f. Mur+Baut
g. Spacer
Jurnal TIPS Politeknik Sekayu | 37

h. Solder dan timah solder
i. Kabel-kabel penghubung
j. Air
2. Perangkat lunak (Software)
a. Program Arduino IDE 1.0.1
b. Program Microsoft Office 2007
c. Program Microsoft Visio 2007
d. Program Delphi.
Tabel. Bahan Pembuatan Robot Penyiram
Tanaman
No.
Komponen
Jumlah
Mikrokontroler ATmega
1
2
328P
2
Board Arduino Uno
2
3
Modul Wireless RXB8 V2.0
1
4
Resistor 1000Ω
1
5
Resistor 10KΩ
1
6
IC L293D
1
7
TR59013
1
8
Relay 12V 8 Pin
1
9
Dioda IN4002
5
10
Motor DC
2
11
Baterai Li Ion 3.7V
3
12
Kapasitor Keramik 104
2

Gambar. Skematik Rangkaian Robot Penyiram
Tanaman TX Dan RX
a.

Tata Letak Komponen
Tata
letak komponen
keseluruhan
pemanfaatan jaringan wireless sebagai pengendali
robot penyiram tanaman berbasis mikrokontroler.

3.

Perancangan Bagian Mekanik
Perancangan bagian mekanik merupakan
perancangan yang terdiri dari rangkaian
elektronika, baik rangkaian utama seperti rangkaian
Board Arduino Uno maupun rangkaian penunjang
seperti Modul Wireless RXB8 V2.0, rangkaian
pompa dan driver motor L293D. Pada perancangan
robot penyiram tanaman otomatis memerlukan
rangkaian-rangkaian elektronika yang menunjang
dari sistem kerja dan sistematis gerak robot agar
dapat bergerak secara otomatis mengikuti perintah
pengguna dari PC melalui jaringan wireless.

Gambar. Skematik Rangkaian Arduino Uno

Gambar.Tata Letak Tata Letak Komponen
Arduino Uno

Gambar. Tata Letak KomponenDriver Motor
L293 Dan Modul Wireless

Volume V No 2 Juli – Desember 2016

Jurnal TIPS Politeknik Sekayu | 38

b.

Perancangan Layout
Tampilkan
layout
keseluruhan
pemanfaatan jaringan wireless sebagai pengendali
robot penyiram tanaman berbasis mikrokontroler.

c.

120 mm
Tinggi
180 mm

:

c.
d.

Motor DC + Gear (2
buah)
Baterai 3.7volt (3
buah)

d.

Gambar. Layout Arduino Uno

Gambar. LayoutDriver Motor L293 Dan Modul
Wireless
c.

Pembuatan Jalur Pada PCB(Printed
Circuit Board)
Untuk Arduino Uno disini penulis
membeli modul yang sudah jadi buatan dari pabrik
dan untuk rangkaian pendukung seperti rangkaian
driver motor L293D dan rangkaian relay untuk
pompa penulis menggunakan PCB bolong agar
lebih praktis karena tinggal memasang komponen
pada lubang yang telah disediakan dan langsung
disolder dan untuk tempat air untuk menyiram
tanaman menggunakan toples berukuran kecil.
Rancangan mekanik dilakukan untuk
menentukan ukuran, dan juga bahan yang tepat
digunakan. Alat ini menggunakan akrilik sebagai
kerangka robot untuk menempatkan modul arduino
dan rangkaian pendukung lainnya karena bahan ini
ringan, kuat dan mudah untuk dibuat pemodelan.
Dimensi Robot
Struktur Material
Robot
a. Panjang
:
a. Accrylic
230 mm
b. Lebar
:
b. Roda Karet (2 buah)
Volume V No 2 Juli – Desember 2016

Langkah-Langkah
Pembuatan
Robot
Penyiram Tanaman
Pemanfaatan jaringan wireless sebagai
pengendali robot penyiram tanaman berbasis
mikrokontroler adalah :
1. Pembuatan Sistem Elektronika
a) Untuk kendali jarak jauh menggunakan
antara PC (Personal Computer) dan
Robot penulis menggunakan mdoul
Wireless 433MHz dengan menggunakan
frekusensi radio.
b) Sebagai penggerak mengunakan motor
dc yang sudah dilengkapi dengan
gearbox dan sebagai pengendali motor
untuk berputar searah dan berlawanan
arah jarum jam menggunakan driver
motor L293D.
c) Sebagai kendali utama atau otak dari
seluruh rangkaian menggunakan Arduino
Uno R3 yang sudah dilengkapi dengan
mikrokontroler ATMega328.
d) Robot tidak akan bisa bergerak jika
belum diberi catu daya, disini penulis
menggunakan baterai Li-ion 3,7 VDC 3
buah yang dirangkai secara seri untuk
mendapatkan tegangan ±12VDC.
2. Setelah semua komponen telah siap kemudian
dibuat skematik rangkaian keseluruhan dari
komponen agar saling terhubung dengan
menggunakan program Eagle.
3. Setelah skematik dibuat kemudian diatur tata
letak komponen pada mekanik robot yang
telah dibuat
4. Kemudian baru dibuat design PCB untuk
menghubungkan antar komponen agar tidak
memerlukan kabel dan rangkaian bisa lebih
rapi.
5. Untuk Arduino Uno R3 penulis membeli
langsung modul yang sudah jadi buatan pabrik
2 buah, satu sebagai pemancar dan satu lagi
sebagai penerima.

Gambar. Arduino Uno R3
6.

Untuk menghubungkan dengan komponen
lain seperti driver motor L293D dan relay

Jurnal TIPS Politeknik Sekayu | 39

sebagai sakelar otomatis pompa penulis
menggunakan PCB berlubang agar lebih
praktis karena tidak perlu mengebor lagi.

9.

7.

Gambar. Modul Arduino Uno R3 dan
Modul Wireless Pemancar
Untuk modul wireless penerima VCC
dihubungkan dengan pin 5V pada Arduino,
GND pada pin GND Arduino, Data pada pin 7
Digital Arduino dan pada antena dapat
ditambahkan kawat sebagai antena eksternal.

Gambar. Tata Letak Komponen Bagian
Pemancar&Tata Letak Komponen Bagian
Penerima
Setelah semua komponen terpasang kemudian
dihubungkan dengan timah dengan cara
disolder.
Gambar.Modul Arduino Uno R3 dan
Modul Wireless Penerima
10. Setelah komponen telah siap, pasangkan pada
bagian mekanik Robot yang telah dibuat
menggunakan acrylic dan hubungkan bagian
motor dan pompa pada socket yang telah
dipasang pada bagian PCB.

8.

Gambar. Tata Letak Komponen Bagian
Pemancar Setelah disolder&Tata Letak
Komponen Bagian Penerima Setelah
Disolder
Setelah selesai disolder hubungkan bagian
pemancar dengan Arduino Uno R3 pada pin
VCC ke 5V pada arduino, GND pada GND
arduino, Data Pada Pin 7 Digital Arduino dan
pada antena dapat ditambahkan kawat sebagai
antena eksternal.

Gambar. Modul Penerima Yang Dipasang
Dirangka Robot
11. Kemudian pasang baterai Li-ion 3,7V 3 buah
yang disusun secara seri untuk mendapatkan
tegangan ±12VDC pada bagian bawah robot.

Gambar. Pemasangan Baterai Pada Rangka
Robot
12. Setelah semua komponen terpasang program
Arduino Uno R3 bagian pemancar dan
Volume V No 2 Juli – Desember 2016

Jurnal TIPS Politeknik Sekayu | 40

penerima dengan menggunakan Arduino IDE
1.0.3. agar Robot dapat dikendalikan sesuai
perintah.
13. Tuliskan source code pada layar editor
Arduino, kemudian di upload ke ArduinoR3.

Gambar. Tampilan Kode Program Yang
sudah Diketik
Mekanik robot ini dibentuk seperti mobil.
Gambar dibawah ini menampilkan hasil desain
robot penyiram tanaman tampak atas dan depan
robot.

mengetahui keluaran baik itu dari mikrokontroler,
pompa dan motor dalam pergerakan robot.
1. Pengukuran Rangkaian
Pengukuran rangkaian alat dilakukan
untuk mengetahui apakah perencanaan dan
perancangan perangkat keras dan lunak yang telah
kita buat bekerja dengan baik atau tidak.
Pengukuran rangkaian juga berguna untuk
mengetahui tingkat kinerja dari fungsi alat tersebut.
2. Pengukuran Rangkaian Catu Daya
Pengukuran catu daya ini berbeda beda
karena setiap rangkaian mempunyai catu daya
masing-masing. Untuk modul Arduino Uno yang
ada pada Robot menggunakan catu daya dari
baterai 3.7 volt yang disusun secara seri agar
tegangan baterai menjadi 12 VDC dan untuk modul
wireless mengambil catu daya dari modul Arduino
Uno karena hanya membutuhkan tegangan sebesar
5 VDC.
Pada
pengukuran
catu
daya
ArduinoUnomemiliki tujuan bahwa ICregulator
78M05 dapat bekerja stabil atau tidak untuk
menurunkan tegangan dari Baterai 12 VDC
diturunkan ketegangan sebesar 5 Volt DC.

TP 1
Gambar. Titik Pengukuran Rangkaian Catu
Daya
3.

Gambar.Tampilan Robot PenyiramTanaman
Tampak Atas Dan Depan
HASIL DAN PEMBAHASAN
Adapun tujuan dari pengujian dan
pengukuran alat adalah untuk mengetahui apakah
alat tersebut bekerja sesuai dengan yang diinginkan,
serta untuk mengetahui hasil pengukuran tegangan
yang bekerja pada rangkaian saat rangkaian
beroperasi.
Hasil pengukuran dapat dijadikan sebagai
titik acuan dalam penganalisaan rangkaian. Adapun
metode pengukuran yang kita lakukan adalah
pengukuran pada masing-masing titik uji agar
mudah mengetahui karakteristik input dan output
yang sesuai antara satu blok dengan blok yang lain.
Pengukuran ini bertujuan agar kita dapat

Pengukuran Rangkaian Motor DC
Pengukuran rangkaian motor dilakukan
dengan cara berikut. Pertama-tama diberikan
tegangan supply sebesar +5VDC karena pada robot
penyiram tanaman ini menggunakan motor dc
5volt. Setelah itu diukur tegangan output motor
pada saat motor maju, mundur, belok kiri dan belok
kanan dan akan dilihat perbedaan tegangan ketika
bergerak.

D.

Volume V No 2 Juli – Desember 2016

Gambar. Pengukuran Rangkaian Motor DC

Jurnal TIPS Politeknik Sekayu | 41

4.

Pengukuran Rangkaian Pompa Air
Pengukuran rangkaian pompa dilakukan
dengan cara memberikan tegangan supply sebesar
+12VDC karena pada robot penyiram tanaman ini
menggunakan pompa dc 12 volt. Setelah itu diukur
tegangan output pompa pada saat pompa menyala
untuk menyiram tanaman.

Gambar. Pengukuran Rangkaian Pompa Air
5.

Hasil Pengukuran Rangkaian Catu Daya
Hasil pengukuran rangkaian ini didapat
dari keluaran tegangan baterai pada Titik
Pengukuran 1 (TP 1) dan keluaran dari IC 78M05
pada Titik Pengukuran 2 (TP2).
Tabel. Hasil Pengukuran Rangkaian Catu Daya
Pada Titik Pengukuran 1 dan 2
TP 1 (Pengukuran
TP 2 (Pengukuran Output
Output Baterai)
IC 78M05)
11.46 VDC
5.03 VDC
11.47 VDC
5.04 VDC
11.48 VDC
5.04 VDC
6.

Hasil Pengukuran Rangkaian Motor DC
Tujuan pengukuran rangkaian motor dc
agar kecepatan dan arah perputaran motor dc dapat
dikendalikan. Dalam hal ini arah perputaran motor
dc diatur dengan menghubungkan pin input IC
L293D ke ground atau Vcc, sedangkan perputaran
arah motor dc diatur dengan mengubah nilai enable
dan input. Pengujian menunjukkan bahwa
rangkaian dapat bekerja dengan baik.
Tabel. Hasil Pengukuran Motor Dc
Pergerakan
TP 3 (Motor TP 4 (Motor
Motor
Kiri)
Kanan)
Maju
3.58 VDC
3.58 VDC
Mundur
3.58 VDC
3.58 VDC
Belok Kiri
2.80 VDC
2.80 VDC
Belok Kanan
2.80 VDC
2.80 VDC
Stop
0.01 VDC
0.01 DC
7.

Hasil Pengukuran Rangkaian Pompa
Tujuan pengukuran rangkaian pompa
bertujuan untuk mengetahui karakteristik dari
pompa dan tegangan yang dibutuhkan pompa untuk
menyemprotkan air agar dapat menyiram tanaman.
Pengujian menunjukkan bahwa rangkaian dapat
bekerja dengan baik.

Volume V No 2 Juli – Desember 2016

Tabel. Hasil Pengukuran Pompa
Pompa Tidak Aktif
Pompa Aktif
0,2 VDC
10,80 VDC
0,2 VDC
10.72 VDC
0,1 VDC
9,26 VDC
E.
1.

KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Selama mengerjakan penelitian ini, dari
perancangan pembuatan struktur alat sampai
dengan pemrograman Mikrokontroler, maka dapat
disimpulkan sebagai berikut :
a. Dengan PC dan mikrokontroler proses
perancangan robot penyiram tanaman
menggunakan jaringan wireless dapat lebih
praktis dan mudah untuk direalisasikan.
b. Robot penyiraman tanaman menggunakan
jaringan wireless ini dapat menyiram tanaman
dengan kendali jarak jauh menggunakan PC.
c. Mikrokontroler telah diprogram untuk
menyalakan pompa untuk menyiram tanaman
secara otomatis dengan dengan menerima
input dari PC yang dikendalikan oleh user.
d. Software Arduino IDE 1.0.3 mampu
memberikan
kemudahan
dalam
hal
pemrograman untuk mengontrol Robot
dengan
interfacing
komputer
dalam
pembuatan
robot
penyiram
tanaman
menggunakan jaringan wireless.
2.

Saran
Untuk dapat meningkatkan fungsi dan
kinerja alat yang lebih baik, berikutadalah langkahlangkah yang dapat dilakukan :
a. Agar pergerakan Robot bisa lebih leluasa dan
jarak jangkauan kendali lebih jauh Modul
Wireless 433MHz bisa diganti dengan modul
XBee yang menggunakan jaringan 2.4 GHz.
b. Untuk penyiraman tanaman akan menjadi
lebih mudah jika pada pompa air ditambahkan
dengan Motor Servo agar bisa berputar 360º.
c. Tata letak komponen rangkaian bisa ditutup
dengan menggunakan box yang terbuat dari
akrilik
agar
pada
saat
penyiraman
menggunakan air, rangkaian tidak terkena
percikan air yang bisa menyebabkan
korsleting pada rangkaian.
d. Program Robot harus selalu dikembangkan
agar kinerja Robot bisa lebih baik lagi.
DAFTAR PUSTAKA
Abdurohman, M., 2014, Organisasi & Arsitektur
Komputer, Informatika, Bandung
Arifianto, D., 2011, Kamus Komponen Elektronika,
PT Kawan Pustaka, Surabaya
Budiharto,
W.,
2011,
Aneka
Proyek
Mikrokontroler, Graha Ilmu, Jogjakarta
Jatmika,Y,N., 2011, Cara Mudah Merakit Robot
Untuk Pemula, Flashbooks, Jogjakarta

Jurnal TIPS Politeknik Sekayu | 42

Kadir, A., 2013, Panduan Praktis mempelajari
Aplikasi
Mikrokontroler
Dan
Pemrogramannya Menggunakan Arduino,
CV Andi Offset, Yogyakarta
Syahrul, 2012, Mikrokontroler AVR ATMega
8535, Informatika, Bandung

Volume V No 2 Juli – Desember 2016

Jurnal TIPS Politeknik Sekayu | 43