Sistem Penyiraman Otomatis dan Pengusir Hama pada Sawah Berbasis Arduino Uno
SISTEM PENYIRAMAN OTOMATIS DAN PENGUSIR HAMA
PADA SAWAH BERBASIS ARDUINO UNO
TUGAS AKHIR
DERRY AULIA RAHMAN
132411026
PROGRAM STUDI D-III METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
SISTEM PENYIRAMAN OTOMATIS DAN PENGUSIR HAMA
PADA SAWAH BERBASIS ARDUINO UNO
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya
DERRY AULIA RAHMAN
132411026
PROGRAM STUDI D-III METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
i
PERSETUJUAN
Judul
: Sistem Penyiraman Otomatis dan Pengusir Hama pada Sawah
Berbasis Arduino Uno
Kategori
: Tugas Akhir
Nama
: Derry Aulia Rahman
NIM
: 132411026
Program Studi : D-III Metrologi dan Instrumentasi
Departemen
: Fisika
Fakultas
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (MIPA) USU
Diluluskan di
Medan, Juli 2016
Komisi Pembimbing:
Diketahui/disetujui oleh
Ketua Prodi D-III Metrologi dan Instrumentasi
Pembimbing
FMIPA USU
Dr. Diana A. Barus, M.Sc
Dr. Diana A. Barus, M.Sc
NIP. 19660729 199203 2 002
NIP.19660729 199203 2 002
Universitas Sumatera Utara
ii
PERNYATAAN
SISTEM PENYIRAMAN OTOMATIS DAN PENGUSIR HAMA
PADA SAWAH BERBASIS ARDUINO UNO
TUGAS AKHIR
Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2016
Derry Aulia Rahman
132411026
Universitas Sumatera Utara
iii
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Pemurah dan Maha
Penyayang, dengan limpah karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan penyusunan
tugas akhir ini dengan judul Sistem Penyiraman Otomatis dan Pengusir Hama
pada Sawah Berbasis Arduino Uno.
Terimakasih penulis sampaikan kepada Dr. Diana A. Barus, M.Sc selaku
Ketua Program Studi D-III Metrologi dan Instrumentasi FMIPA USU dan selaku
pembimbing yang telah meluangkan waktunya selama penyusunan tugas akhir ini.
Terima Kasih juga penulis sampaikan kepada Dekan dan Pembantu Dekan
FMIPA USU, seluruh Staff dan Dosen Metrologi dan Instrumentasi FMIPA USU,
pegawai FMIPA USU dan rekan-rekan kuliah. Akhirnya tidak terlupakan kepada
Bapak, Ibu dan keluarga yang selama ini memberikan bantuan dan dorongan yang
diperlukan. Semoga Tuhan Yang Maha Esa akan membalasnya.
Universitas Sumatera Utara
iv
SISTEM PENYIRAMAN OTOMATIS DAN PENGUSIR HAMA
PADA SAWAH BERBASIS ARDUINO UNO
ABSTRAK
Alat ini dibuat untuk meyiram tanaman padi sebagai penyejuk dan juga
sebagai pengusir hama seperti burung-burung kecil atau tikus. Alat ini
menggunakan sensor suhu dan kelembaban serta motor servo. Penyiraman yang
dilakukan alat tersebut mengacu pada hasil deteksi sensor tersebut sedangkan
pengusir hama dibuat menyerupai sayap burung yang digerakkan oleh motor
servo. Motor servo merupakan komponen penggerak yang bergerak dengan motor
DC, serangkaian gear, potensio meter dan rangkain kontrol. Pengendali utama
pada alat ini menggunakan Arduino Uno. Suhu dan kelembaban yang dideteksi
sensor akan diolah arduino menghidupkan pompa air untuk menyemprot air.
Komponen lainnya yang mendukung alat ini adala h LCD, Relay, sensor DHT22
pompa air dan Arduino Uno.
Kata-Kunci : Sensor DHT22,LCD, Arduino Uno, Motor Servo
Universitas Sumatera Utara
v
AUTOMATIC WATERING SYSTEM AND BUG REPPELENT IN THE
FIELDS RICE BASED ARDUINO UNO
ABSTRACT
This tools made for watering plants rice as conditioning and bug reppelent as
small birds or rat. This tools uses temperature and humidity sensors as well as
servo motors. Watering is done the tool reffring to the result of the sensor
detection. Where the bug reppelent made to resemble a birds wings driven by
servo motors. A servo motors drive components that move with DC motor, series
gear, potentiometer and the control circuit more. Imitation using mounted the
servo motor will move 180˚ up down interval 15 minutes. The movement can
make birds and rat gone in the fields. The main controller on this tools use
Arduino Uno. Temperature and humidity sensor is detected will be processed
Arduino to turn on the water pump to the spray water. Other components that
support these tools are LCD, Relay, Sensor DHT22 and Arduino Uno.
Key words : Sensor DHT22, LCD, Arduino Uno, Servo Motor
Universitas Sumatera Utara
vi
DAFTAR ISI
Halaman Sampul
Halaman Sampul Dalam
Lembar Persetujuan……………………………………………………………i
Lembar Pernyataan…………..………………………………………………..ii
Lembar Penghargaan…………………………………………………………iii
Abstrak………………………………………………………………………..iv
Abstract……………………………………………………………..........…...v
Daftar Isi………………………………………………………………....…...vi
Daftar Tabel……………………………….……………………….....…..…..vii
Daftar Gambar……………..………………………………....….....………..viii
Daftar Lampiran...…………………………………………………….......... ix
BAB I PENDAHULUAN…………………………………………….………. 1
1.1 Latar Belakang…………………………………………….……………… 1
1.2 Maksud dan Tujuan Penulisan………………………….………………… 2
1.3 Rumusan Masalah………………………………….……………………... 2
1.4 Batasan Masalah………………………………….……………................. 3
1.5 Metodologi Penelitian………………….…………………………………. 3
1.6 Tinjauan Pustaka…………………………….……………………………. 4
1.7 Sistematika Penulisan…………………………………………………….. 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA…………………………………………… 5
2.1 Sawah............................………………………….....……….…………... 5
2.1.1 Definisi Sawah................………………...……………………. 5
2.1.2 Jenis dan Karakteristik Sawah..............................................….. 5
2.1.3 Tanaman Padi............................................................……….… 6
2.1.4 Karakteristik Tanaman Padi........…………………………….....7
2.1.5 Hama Pada Tanaman Padi............…………………………….. 13
2.2 Mikrokontroler.............................…………………………...…………… 15
Universitas Sumatera Utara
vii
2.3 Hardware Arduino.................................................……………………….. 19
2.4 Software Arduino.......................................................................………….. 20
2.5 Masing-masing Sumber Daya dan Tegangan Arduino..............................23
2.6 LCD (Liquid Crystal Display)……..........………………...…………….. 23
2.7 Resistor.......................……………………………………………....……. 26
2.8 Motor Servo..............……………………………………………....……. 27
2.9 Bahasa Pemograman C..................................................…………....……. 28
2.10 Sensor DHT22.........……………………………………………....……. 30
2.11 Pompa Air...............……………………………………………....……. 31
BAB III METODE PENELITIAN…………...…………………………….… 32
3.1 Diagram Blok Rangkaian………………………………………………… 32
3.1.1Fungsi-fungsi Diagram Blok……………………….............……. 33
3.2 Rangkaian Arduino Uno............................…....………………………… 33
3.3 Rangkaian Sensor DHT22...............………………………...………….. 34
3.4 Rangkaian Driver Relay dan Pompa............................…...………..……35
3.5 Rangkaian Power Supply..........…………………...…………………… 36
3.6 Rangkaian LCD..........…………………………..........…………………. 37
3.7 Rangkaian Motor Servo………………………………………………… 37
3.8 Flowchart Sistem.........……………………………………………....….. 39
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN………………………………….…. 40
4.1 Pengujian Rangkaian Arduino Uno......................…...…………...………. 40
4.2 Pengujian Rangkaian Sensor DHT22...........................................................41
4.3 Pengujian Rangkaian Relay dan Pompa....…………………...……….….. 44
4.4 Pengujian Rangkaian LCD…………………….....…………………….… 45
4.5 Pengujian Motor Servo................…………….……...……………….…. 46
4.6 Pengujian Keseluruhan................…………….……...……………….…. 48
Universitas Sumatera Utara
viii
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN……………………………..….…… 51
5.1 Kesimpulan……………………………………………..…… ……….….. 51
5.2 Saran……………………………………………………..………….…… 52
DAFTAR PUSTAKA………………………………………..…….………… 37
Universitas Sumatera Utara
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Deskripsi Pin Pada LCD...................................……………………… 25
Tabel 4.1 Pengujian Sensor DHT22.............…………………………………… 44
Tabel 4.2 Pengujian Keseluruhan......….……………………………………….. 49
Universitas Sumatera Utara
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Sawah Irigasi...................................................……………...…….… 5
Gambar 2.2 Sawah ditanami Padi..................……………………………….… 7
Gambar 2.3 Tanaman Padi…………..………………………….……………… 12
Gambar 2.4 Bagian Mikrokontroler…………………………………………….. 16
Gambar 2.5 Hardware Arduino…………………………….………………...… 19
Gambar 2.6 LCD 2x16…………………….…………………………………… 24
Gambar 2.7 Gambar dan Lambang Resistor………………………....………… 26
Gambar 2.8 Motor Servo...…………………………………….……………… 27
Gambar 2.9 Sensor DHT22...................../…..………………..……….…….…. 30
Gambar 2.10 Pompa Air..................................…………………………….…… 31
Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem........................……………………….……. 32
Gambar 3.2 Rangkaian Arduino Uno.………………………………….…....… 33
Gambar 3.3 Rangkaian Sensor DHT22...........................…………….…........... 34
Gambar 3.4 Rangkaian Driver Relay dan Pompa..……………………....…...… 35
Gambar 3.5 Rangkaian Power Suply.……………………...…………………… 36
Gambar 3.6 Rangkaian LCD 16x2.......................…………………….…..…….. 37
Gambar 3.7 Rangkaian Motor Servo..................................……..….…….…….. 38
Gambar 3.8 Rangkaian Motor Servo..................................……..….…….…….. 39
Gambar 4.1 Gambar Pengujian Motor Servo................................….…….…….. 38
Universitas Sumatera Utara
PADA SAWAH BERBASIS ARDUINO UNO
TUGAS AKHIR
DERRY AULIA RAHMAN
132411026
PROGRAM STUDI D-III METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
SISTEM PENYIRAMAN OTOMATIS DAN PENGUSIR HAMA
PADA SAWAH BERBASIS ARDUINO UNO
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya
DERRY AULIA RAHMAN
132411026
PROGRAM STUDI D-III METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
i
PERSETUJUAN
Judul
: Sistem Penyiraman Otomatis dan Pengusir Hama pada Sawah
Berbasis Arduino Uno
Kategori
: Tugas Akhir
Nama
: Derry Aulia Rahman
NIM
: 132411026
Program Studi : D-III Metrologi dan Instrumentasi
Departemen
: Fisika
Fakultas
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (MIPA) USU
Diluluskan di
Medan, Juli 2016
Komisi Pembimbing:
Diketahui/disetujui oleh
Ketua Prodi D-III Metrologi dan Instrumentasi
Pembimbing
FMIPA USU
Dr. Diana A. Barus, M.Sc
Dr. Diana A. Barus, M.Sc
NIP. 19660729 199203 2 002
NIP.19660729 199203 2 002
Universitas Sumatera Utara
ii
PERNYATAAN
SISTEM PENYIRAMAN OTOMATIS DAN PENGUSIR HAMA
PADA SAWAH BERBASIS ARDUINO UNO
TUGAS AKHIR
Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2016
Derry Aulia Rahman
132411026
Universitas Sumatera Utara
iii
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Pemurah dan Maha
Penyayang, dengan limpah karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan penyusunan
tugas akhir ini dengan judul Sistem Penyiraman Otomatis dan Pengusir Hama
pada Sawah Berbasis Arduino Uno.
Terimakasih penulis sampaikan kepada Dr. Diana A. Barus, M.Sc selaku
Ketua Program Studi D-III Metrologi dan Instrumentasi FMIPA USU dan selaku
pembimbing yang telah meluangkan waktunya selama penyusunan tugas akhir ini.
Terima Kasih juga penulis sampaikan kepada Dekan dan Pembantu Dekan
FMIPA USU, seluruh Staff dan Dosen Metrologi dan Instrumentasi FMIPA USU,
pegawai FMIPA USU dan rekan-rekan kuliah. Akhirnya tidak terlupakan kepada
Bapak, Ibu dan keluarga yang selama ini memberikan bantuan dan dorongan yang
diperlukan. Semoga Tuhan Yang Maha Esa akan membalasnya.
Universitas Sumatera Utara
iv
SISTEM PENYIRAMAN OTOMATIS DAN PENGUSIR HAMA
PADA SAWAH BERBASIS ARDUINO UNO
ABSTRAK
Alat ini dibuat untuk meyiram tanaman padi sebagai penyejuk dan juga
sebagai pengusir hama seperti burung-burung kecil atau tikus. Alat ini
menggunakan sensor suhu dan kelembaban serta motor servo. Penyiraman yang
dilakukan alat tersebut mengacu pada hasil deteksi sensor tersebut sedangkan
pengusir hama dibuat menyerupai sayap burung yang digerakkan oleh motor
servo. Motor servo merupakan komponen penggerak yang bergerak dengan motor
DC, serangkaian gear, potensio meter dan rangkain kontrol. Pengendali utama
pada alat ini menggunakan Arduino Uno. Suhu dan kelembaban yang dideteksi
sensor akan diolah arduino menghidupkan pompa air untuk menyemprot air.
Komponen lainnya yang mendukung alat ini adala h LCD, Relay, sensor DHT22
pompa air dan Arduino Uno.
Kata-Kunci : Sensor DHT22,LCD, Arduino Uno, Motor Servo
Universitas Sumatera Utara
v
AUTOMATIC WATERING SYSTEM AND BUG REPPELENT IN THE
FIELDS RICE BASED ARDUINO UNO
ABSTRACT
This tools made for watering plants rice as conditioning and bug reppelent as
small birds or rat. This tools uses temperature and humidity sensors as well as
servo motors. Watering is done the tool reffring to the result of the sensor
detection. Where the bug reppelent made to resemble a birds wings driven by
servo motors. A servo motors drive components that move with DC motor, series
gear, potentiometer and the control circuit more. Imitation using mounted the
servo motor will move 180˚ up down interval 15 minutes. The movement can
make birds and rat gone in the fields. The main controller on this tools use
Arduino Uno. Temperature and humidity sensor is detected will be processed
Arduino to turn on the water pump to the spray water. Other components that
support these tools are LCD, Relay, Sensor DHT22 and Arduino Uno.
Key words : Sensor DHT22, LCD, Arduino Uno, Servo Motor
Universitas Sumatera Utara
vi
DAFTAR ISI
Halaman Sampul
Halaman Sampul Dalam
Lembar Persetujuan……………………………………………………………i
Lembar Pernyataan…………..………………………………………………..ii
Lembar Penghargaan…………………………………………………………iii
Abstrak………………………………………………………………………..iv
Abstract……………………………………………………………..........…...v
Daftar Isi………………………………………………………………....…...vi
Daftar Tabel……………………………….……………………….....…..…..vii
Daftar Gambar……………..………………………………....….....………..viii
Daftar Lampiran...…………………………………………………….......... ix
BAB I PENDAHULUAN…………………………………………….………. 1
1.1 Latar Belakang…………………………………………….……………… 1
1.2 Maksud dan Tujuan Penulisan………………………….………………… 2
1.3 Rumusan Masalah………………………………….……………………... 2
1.4 Batasan Masalah………………………………….……………................. 3
1.5 Metodologi Penelitian………………….…………………………………. 3
1.6 Tinjauan Pustaka…………………………….……………………………. 4
1.7 Sistematika Penulisan…………………………………………………….. 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA…………………………………………… 5
2.1 Sawah............................………………………….....……….…………... 5
2.1.1 Definisi Sawah................………………...……………………. 5
2.1.2 Jenis dan Karakteristik Sawah..............................................….. 5
2.1.3 Tanaman Padi............................................................……….… 6
2.1.4 Karakteristik Tanaman Padi........…………………………….....7
2.1.5 Hama Pada Tanaman Padi............…………………………….. 13
2.2 Mikrokontroler.............................…………………………...…………… 15
Universitas Sumatera Utara
vii
2.3 Hardware Arduino.................................................……………………….. 19
2.4 Software Arduino.......................................................................………….. 20
2.5 Masing-masing Sumber Daya dan Tegangan Arduino..............................23
2.6 LCD (Liquid Crystal Display)……..........………………...…………….. 23
2.7 Resistor.......................……………………………………………....……. 26
2.8 Motor Servo..............……………………………………………....……. 27
2.9 Bahasa Pemograman C..................................................…………....……. 28
2.10 Sensor DHT22.........……………………………………………....……. 30
2.11 Pompa Air...............……………………………………………....……. 31
BAB III METODE PENELITIAN…………...…………………………….… 32
3.1 Diagram Blok Rangkaian………………………………………………… 32
3.1.1Fungsi-fungsi Diagram Blok……………………….............……. 33
3.2 Rangkaian Arduino Uno............................…....………………………… 33
3.3 Rangkaian Sensor DHT22...............………………………...………….. 34
3.4 Rangkaian Driver Relay dan Pompa............................…...………..……35
3.5 Rangkaian Power Supply..........…………………...…………………… 36
3.6 Rangkaian LCD..........…………………………..........…………………. 37
3.7 Rangkaian Motor Servo………………………………………………… 37
3.8 Flowchart Sistem.........……………………………………………....….. 39
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN………………………………….…. 40
4.1 Pengujian Rangkaian Arduino Uno......................…...…………...………. 40
4.2 Pengujian Rangkaian Sensor DHT22...........................................................41
4.3 Pengujian Rangkaian Relay dan Pompa....…………………...……….….. 44
4.4 Pengujian Rangkaian LCD…………………….....…………………….… 45
4.5 Pengujian Motor Servo................…………….……...……………….…. 46
4.6 Pengujian Keseluruhan................…………….……...……………….…. 48
Universitas Sumatera Utara
viii
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN……………………………..….…… 51
5.1 Kesimpulan……………………………………………..…… ……….….. 51
5.2 Saran……………………………………………………..………….…… 52
DAFTAR PUSTAKA………………………………………..…….………… 37
Universitas Sumatera Utara
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Deskripsi Pin Pada LCD...................................……………………… 25
Tabel 4.1 Pengujian Sensor DHT22.............…………………………………… 44
Tabel 4.2 Pengujian Keseluruhan......….……………………………………….. 49
Universitas Sumatera Utara
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Sawah Irigasi...................................................……………...…….… 5
Gambar 2.2 Sawah ditanami Padi..................……………………………….… 7
Gambar 2.3 Tanaman Padi…………..………………………….……………… 12
Gambar 2.4 Bagian Mikrokontroler…………………………………………….. 16
Gambar 2.5 Hardware Arduino…………………………….………………...… 19
Gambar 2.6 LCD 2x16…………………….…………………………………… 24
Gambar 2.7 Gambar dan Lambang Resistor………………………....………… 26
Gambar 2.8 Motor Servo...…………………………………….……………… 27
Gambar 2.9 Sensor DHT22...................../…..………………..……….…….…. 30
Gambar 2.10 Pompa Air..................................…………………………….…… 31
Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem........................……………………….……. 32
Gambar 3.2 Rangkaian Arduino Uno.………………………………….…....… 33
Gambar 3.3 Rangkaian Sensor DHT22...........................…………….…........... 34
Gambar 3.4 Rangkaian Driver Relay dan Pompa..……………………....…...… 35
Gambar 3.5 Rangkaian Power Suply.……………………...…………………… 36
Gambar 3.6 Rangkaian LCD 16x2.......................…………………….…..…….. 37
Gambar 3.7 Rangkaian Motor Servo..................................……..….…….…….. 38
Gambar 3.8 Rangkaian Motor Servo..................................……..….…….…….. 39
Gambar 4.1 Gambar Pengujian Motor Servo................................….…….…….. 38
Universitas Sumatera Utara