Alat Pengukur Kelembaban Tanah Berbasis Mikrokontroler PIC 16F84.
ISSN: 2089-0133
April 2013
Indonesian Journal of Applied Physics (2013) Vol.3 No.1 halaman 36
Alat Pengukur Kelembaban Tanah
Berbasis Mikrokontroler PIC 16F84
Stevanus dan D. Setiadikarunia
Jurusan Teknik Elektro, Universitas Kristen Maranatha Jl. Suria Sumantri 65, Bandung
Received 24-11-2012, Revised 24-02-2013, Accepted 08-03-2013, Published 25-04-2013
ABSTRACT
This paper presents the design and realization of a PIC microcontroller based instrument for
measuring soil moisture. Two metal bars which are made from stainless steel are used for soil
moisture sensor. This soil moisture sensor is connected to signal generator. When the soil
moisture changes, then the impedance of sensor will change. Thus the frequency of output
signal generator changes according to the soil moisture. This frequency change is then detected
and used for knowing the soil moisture level. The result of experiment shows that the
instrument can operate with average difference of 1.042% to the American Standard Method.
The instrument is also equipped with an on-off control signal that can be used for controlling
the soil moisture level.
Keywords: soil moisture, microcontroller, frequency change
ABSTRAK
Dalam makalah ini disajikan perancangan dan realisasi alat pengukur kelembaban tanah
berbasis mikrokontroler PIC. Sensor kelembaban tanah berupa dua buah batang logam yang
dibuat dari bahan stainless steel. Sensor kelembaban ini dihubungkan pada generator sinyal.
Bila kelembaban tanah berubah, maka impedansi sensor akan berubah, sehingga frekuensi
sinyal keluaran generator berubah sesuai dengan kelembaban tanah. Perubahan frekuensi ini
yang kemudian dideteksi dan digunakan untuk mengetahui tingkat kelembaban tanah. Dari
hasil ujicoba diperoleh bahwa alat yang dibuat dapat beroperasi sesuai dengan yang
diharapkan, dengan rata–rata perbedaan sebesar 1,042 % terhadap American Standard Method.
Alat yang dibuat juga dilengkapi sinyal kendali on-off, sehingga alat yang dibuat dapat
digunakan untuk pengendalian kelembaban tanah.
Kata kunci: kelembaban tanah, mikrokontroler, perubahan frekuensi
Alat Pengukur Kelembapan...
PENDAHULUAN
Sejalan dengan perkembangan teknologi yang semakin pesat dan juga dengan
bertambahnya populasi manusia, menyebabkan terjadinya krisis kebutuhan air karena
penggunaan secara terus menerus dalam jumlah besar oleh manusia. Ironisnya air
merupakan kebutuhan yang paling utama bagi seluruh mahluk hidup. Pada saat musim
kemarau keberadaan air semakin langka untuk digunakan pada lahan pertanian. Untuk
mendapatkan hasil pertanian yang maksimal dan mengurangi penggunaan air yang sia-sia,
pemberian air pada lahan pertanian tidak boleh kurang atau lebih. Karena pemberian air
yang kurang atau berlebihan pada tumbuhan dapat menyebabkan tumbuhan tersebut kering
atau busuk. Salah satu cara untuk mengetahui apakah air yang dibutuhkan tanaman sesuai
dengan kebutuhannya, dapat dilihat dari kelembaban tanahnya.
Untuk mengukur kelembaban, metode yang paling umum digunakan adalah
thermogravimetric[1-3], time domain reflectometry (TDR)[4,5], dan pergeseran frekuensi[6].
Penelitian yang berkaitan dengan pengukuran kelembaban tanah berbasis mikrokontroler
telah dilakukan oleh beberapa peneliti[7-9]. Alat ukur kelembaban tanah yang ada sekarang
di pasaran umumnya relatif mahal, karena harga sensor soil moisture yang mahal. Oleh
karena itu, muncul ide untuk membuat alat ukur kelembaban tanah yang relatif murah
dengan hasil pengukuran yang baik menggunakan sensor soil moisture yang relatif murah.
Pengukur Kelembaban Tanah
Diagram blok dari alat pengukur kelembaban tanah yang dirancang dapat dilihat pada
Gambar 1. Alat pengukur kelembaban tanah dirancang dengan menggunakan beberapa
komponen, yaitu rangkaian generator sinyal yang akan menghasilkan gelombang dengan
frekuensi yang bergantung pada impedansi dari sensor kelembaban tanah (moisture probe)
yang dihubungkan pada generator sinyal. Impedansi sensor bergantung pada kelembaban
tanah atau tingkat kadar air dalam tanah. Oleh karena itu, frekuensi sinyal yang dihasilkan
oleh generator sinyal akan berubah sesuai dengan kelembaban tanah (kering atau basah).
Perubahan frekuensi ini kemudian diteruskan ke Frequency to Voltage Converter yang
berfungsi untuk mengubah besaran frekuensi menjadi tegangan analog. Tegangan analog
ini dikonversi menjadi sinyal digital menggunakan ADC (Analog to Digital Converter).
Sinyal digital ini dijadikan input bagi mikrokontroler, yang kemudian digunakan untuk
mengetahui persentase kelembaban tanah.
Alat Pengukur Kelembabam...Halaman 38
Moisture Probe 1
Medium
( Tanah )
Moisture Probe 2
Generator Sinyal
Frequency to Voltage Converter
ADC
(Analog to Digital Converter)
Keypad
Mikrokontroler
Output
Logic
LCD
(Liquid Crystal Display)
Gambar 1. Diagram Blok Sistem Secara Keseluruhan
Keypad digunakan untuk memasukkan nilai minimum dan nilai maksimum yang
dipergunakan untuk mengatur perangkat luar. Nilai minimum yang ditampilkan oleh LCD
merupakan persentase nilai kelembaban pada saat tanah dalam keadaan kering, dan nilai
maksimum yang ditampilkan oleh LCD adalah persentase nilai kelembaban pada saat
tanah dalam keadaan basah. Lalu berdasarkan data input tersebut, mikrokontroler PIC
(Peripheral Interface Controller) 16F84 mengeluarkan data hasil ke LCD (Liquid Crystal
Display). Sedangkan Output yang berupa logika 0 atau logika 1 dapat dimanfaatkan untuk
mengontrol perangkat luar, misalnya pompa air, untuk pengendalian kelembaban tanah.
Moisture Probe
Moisture Probe adalah suatu alat yang terbuat dari materi logam dengan bahan tertentu.
Moisture Probe yang terbuat dari logam ini digunakan sebagai sensor untuk pengukuran
kadar air di dalam tanah. Moisture Probe yang dibuat terdiri dari dua batang logam
stainless steel, seperti terlihat pada Gambar 2. Moisture probe ini berperan seperti sebuah
kapasitor dengan tanah sebagai dielektriknya. Moisture probe ini disebut juga sebagai
capacitance probe. Moisture probe yang dibuat ini sangat sederhana, sehingga harganya
relatif murah.
Gambar 2. Moisture Probe
Alat Pengukur Kelembabam...Halaman 39
Prinsip kerja penggunaan sensor ini untuk pengukuran kelembaban tanah adalah sebagai
berikut, moisture probe dimasukkan dalam tanah yang akan diukur kelembabannya dan
dihubungkan dengan generator sinyal. Bila kadar air (kelembaban) tanah berubah, maka
probe akan menghasilkan perubahan nilai kapasitansi, akibat permitivitas dielektriknya
berubah. Perubahan nilai kapasitansi (impedansi) ini akan mengubah besarnya frekuensi
gelombang keluaran generator sinyal. Dengan demikian, frekuensi gelombang keluaran
generator sinyal akan berubah sesuai dengan kelembaban tanah. Perubahan frekuensi yang
terjadi ini selanjutnya akan diproses untuk mengetahui persentase kelembaban di dalam
tanah.
Generator Sinyal
Rangkaian generator sinyal yang dibuat menggunakan IC 555, yang memiliki tegangan
operasional minimum 4 Volt dan maksimum 15 Volt, dalam penelitian ini diambil
tegangan operasional VCC = 5 Volt. IC 555 dapat menghasilkan frekuensi maksimum
sampai dengan 500 kHz.
Rangkaian generator sinyal dihubungkan dengan moisture probe yang berfungsi sebagai
sensor yang dimasukkan ke dalam tanah. Gambar 3 merupakan gambar rangkaian lengkap
dari generator sinyal yang dirancang.
Penentuan nilai-nilai komponen pada Gambar 3 diperoleh dari persamaan:
f KERING
1,14
( R1 (2 R 2)) C
f BASAH
1,14
( R1 (2 R3)) C
(1)
(2)
Dalam penelitian ini, dari hasil ujicoba (trial and error), ditentukan fKERING = 38 Hz, dan
fBASAH = 6600 Hz. Dari persamaan (1), dengan fKERING = 38 Hz, R1 = 470Ω, dan C = 0,1
μF, maka didapat R2 sebesar 150kΩ. Dari Persamaan (2), dengan fBASAH = 6600 Hz, R1 =
470Ω, dan C = 0,1 μF, maka didapat R3 sebesar 390Ω.
+5V
IC 555
1
4,7μF
Moisture Probe 2
R3
390Ω
R2
150kΩ
Moisture Probe 1
GND
VCC
8
470Ω
2
TRIGGER
DIS
R1
7
Output
555
3
OUT
THRESHOLD
6
4,7μF
4
RESET
CONTROL
5
0,1μF
C
0,1μF
Gambar 3. Rangkaian Generator Sinyal
Kaki 3 sebagai kaki OUT dari IC 555 dihubungkan pada batang logam pertama dari
moisture probe dan batang logam yang kedua dari moisture probe dihubungkan ke kaki 2
melalui R3. Pada saat medium tanah sangat kering, frekuensi pada kaki 7 (DIS) dari IC
Alat Pengukur Kelembabam...Halaman 40
555 bernilai kecil, dan pada saat medium tanah sangat basah, frekuensi pada kaki 7 (DIS)
dari IC 555 bernilai besar.
Gambar 4 menunjukkan sinyal frekuensi kering sebesar 38 Hz dan Gambar 5
menunjukkan sinyal frekuensi basah sebesar 6600 Hz yang merupakan hasil pengamatan
pada generator sinyal.
Gambar 4. (color online) Tampilan Sinyal Frekuensi Kering (Time/div = 5 ms, Volt/div = 2 V)
Gambar 5. (color online) Tampilan Sinyal Frekuensi Basah (Time/div = 50 ms, Volt/div = 2 V)
Frequency to Voltage Converter
Gambar 6 menunjukkan rangkaian lengkap dari Frequency to Voltage Converter, yang
dipergunakan untuk mengkonversi besaran frekuensi menjadi besaran tegangan. Pada
penelitian ini, perubahan frekuensi yang terjadi pada generator sinyal dikonversi
menggunakan IC LM 2907 yang memiliki tegangan operasional 5 volt. Nilai VOUT
ditentukan oleh C1 dan R1, melalui persamaan berikut:[10]
VOUT = fIN x VCC x R1 x C1
(3)
Dalam penelitian ini rangkaian Frequency to Voltage Converter dirancang untuk
menghasilkan VOUT = 0,303 mV/Hz, sehingga pada saat generator sinyal mengeluarkan
fBASAH = 6600 Hz, VOUT akan sama dengan tegangan sebesar 2 volt. Tegangan VOUT
diambil sebesar 2 volt agar lebih kecil dari tegangan referensi ADC (Analog to Digital
Converter).
Dari persamaan (3), dengan frekuensi 6600 Hz, VCC = 5 volt, dan VOUT = 2 volt diperoleh
R1C1 = 2/33000. Jika C1 diambil sebesar 470pF, maka R1 diperoleh sebesar 145kΩ.
Alat Pengukur Kelembabam...Halaman 41
Oscillator
Frequency
IC 555
100μF
1
8
2
7
LM 2907
3
4
6
5
+5 V
Vout
C1
470 pF
R1
145kΩ
10kΩ
10nF
Gambar 6. Rangkaian Frequency to Voltage Converter
Rangkaian Analog to Digital Converter
Mikrokontroler PIC 16F84 tidak dapat menerima input sinyal analog, maka sinyal analog
perlu diubah menjadi data digital dengan menggunakan ADC (Analog to Digital
Converter) agar input data dapat diterima oleh mikrokontroler PIC 16F84. Pada penelitian
ini ADC yang dipakai adalah ADC 0831 dengan tegangan operasional 5 volt. VOUT dari
LM 2907 (Frequency to Voltage Converter) langsung dihubungkan dengan ADC 0831.
Untuk melakukan konversi, ADC 0831 memerlukan tegangan referensi sebagai tegangan
pembanding, dalam penelitian ini diambil tegangan referensi sebesar 2,55 Volt.Agar
tegangan referensi ini stabil, maka diberi komponen tambahan IC LM385. Data digital
hasil keluaran ADC ini kemudian dipakai sebagai data input bagi mikrokontroler PIC
16F84.
Analog to Digital Converter akan mengubah sinyal analog dari 0 volt – 2,55 volt menjadi
data digital dari 0 – 255. Jadi bila tegangan referensi Analog to Digital Converter sebesar
2,55 volt, maka ADC mempunyai resolusi, yaitu: 2,55/255 = 0,01 volt. Jadi setiap
kelipatan angka 0,01 volt, maka nilai ADC bertambah 1 bit. Bila tegangan output
Frequency to Voltage Converter diambil lebih besar dari 2,55 volt, maka resolusi ADC
akan lebih besar, misalnya VOUT = 5 volt, maka resolusinya adalah 5/255 = 0,019 volt.
Gambar 7 merupakan rangkaian lengkap dari ADC yang digunakan.
ADC 0831
+5V
Vout LM 2907
8
2
3
4
Vcc
Vin +
Vin -
CS
CLK
DO
GND Vref/in
1
RB 6
7
RB 7
6
RB 0
5
31kΩ
Ke PIC 16F84
Vcc
LM 385
1k2Ω
VR 100kΩ
Gambar 7. Rangkaian ADC (Analog to Digital Converter)
Alat Pengukur Kelembabam...Halaman 42
Rangkaian LCD (Liquid Crystal Display)
Liquid Crystal Display digunakan untuk menampilkan setting nilai minimum dan
maksimum kelembaban tanah untuk mengontrol output (misalnya pompa air), serta nilai
kelembaban tanah, LCD yang dipergunakan pada penelitian ini adalah LCD matriks 16x2
(memiliki 16 kolom dan 2 baris). Pada umumnya LCD memiliki 16 bit I/O port, yaitu: 8
bit port data (D0 – D7), 3 bit port input, 3 bit port kontrol dan 2 bit port untuk back light
LCD.
K
PIC 16F84
Liquid Crystal Display
A
D7
RA 3
D6
RA 2
D5
RA 1
D4
RA 0
D3
RB 1
D2
RB 2
Output
RELAY
D1
RA 4
D0
E
R/W
GND
RS
VLC
Vdd
Vcc
VR 10kΩ
Vcc
GND
Gambar 8. Rangkaian Liquid Crystal Display
Dalam mengirimkan data ke LCD, cara mengirimkan data dibagi menjadi 2, yaitu mode 8
bit, dan mode 4 bit. Mode 8 bit digunakan untuk mengirimkan data 8 bit secara bersamaan
dalam satu siklus pengiriman data. Dalam mode 8 bit, bit D0 sampai dengan bit D7
dihubungkan langsung dengan mikrokontroler PIC 16F84.
Sedangkan pada mode 4 bit, pengiriman data dilakukan dalam 2 siklus, yaitu mengirimkan
4 bit atas kemudian diikuti dengan 4 bit bawah. Pada mode 4 bit, port yang digunakan
hanya bit D4–D7. Ke-4 bit port ini dihubungkan langsung dengan mikrokontroler PIC
16F84.
Pada penelitian ini dipakai mode 4 bit, untuk menghemat pemakaian port pada
mikrokontroler PIC 16F84. Gambar 8 menunjukkan rangkaian yang menghubungkan
Liquid Crystal Display dengan mikrokontroler PIC 16F84.
Rangkaian Mikrokontroler PIC 16F84
Komponen utama dari keseluruhan sistem adalah mikrokontroler PIC 16F84.
Mikrokontroler PIC 16F84 mempunyai dua buah port, yaitu port A, dan port B yang
jumlah keseluruhannya 13 bit I/O. 3 bit dihubungkan dengan ADC 0831, 6 bit
dihubungkan ke LCD, 3 bit digunakan untuk mengatur keseluruhan sistem lewat keypad,
dan 1 bit digunakan untuk mengatur perangkat luar. Rangkaian keseluruhan
mikrokontroler PIC 16F84 ditunjukkan pada Gambar 9.
Alat Pengukur Kelembabam...Halaman 43
Liquid Crystal Display
PIC 16F84
2
D7
RA3
1 RA2
18 RA1
17
RA0
7 RB1
D6
D5
D4
E
8
RS
Output
RELAY
RB2
3 RA4
RB6
ADC 0831
CS (1)
12
RB0
6
DO (6)
RB7
13
CLK (7)
RB5
11 Keypad 1
RB4
10 Keypad 2
RB3
9 Keypad 3
Vcc 14 Vdd
OSC1 15
16
5
Vss
GND
OSC2
4 MCLR
22pF
Xtal 4Mhz
22pF
Vcc
1kΩ
10kΩ
Switch
Gambar 9. Rangkaian Mikrokontroler PIC 16F84
HASIL DAN PEMBAHASAN
Sebagai standar atau acuan dalam mengukur kadar air (kelembaban) tanah, pada penelitian
ini digunakan American Standard Method (ASM). Prinsip dari metoda ini adalah dengan
cara melakukan perbandingan antara massa air dengan massa butiran tanah (massa tanah
dalam kondisi kering), yang ditunjukkan oleh persamaan berikut [11]:
kadar air
massaair
100%
massa butiran tanah
(4)
Massa butiran tanah diperoleh dengan cara memasukkan contoh tanah ke dalam
pemanggang dengan lamanya waktu pemanggangan ditentukan dari massa contoh tanah
yang akan dipakai untuk percobaan. Sedangkan massa air adalah selisih dari massa butiran
tanah yang telah diberi air dengan massa butiran tanah.
Hasil realisasi dari Alat Pengukur Kelembaban Tanah Berbasis Mikrokontroler PIC 16F84
dapat dilihat pada Gambar 10.
Gambar 10. (color online) Alat pengukur kelembaban tanah yang dibuat
Alat Pengukur Kelembabam...Halaman 44
Tabel 1. Data hasil ujicoba pengukuran kelembaban tanah
Massa butiran
tanah (kg)
Massa butiran
tanah + air (kg)
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,30
0,31
0,32
0,33
0,34
0,35
0,36
0,37
0,38
0,39
0,40
0,41
0,42
0,43
0,44
0,45
0,46
0,47
0,48
0,49
0,50
0,51
0,52
0,53
0,54
0,55
0,56
0,57
0,58
Kelembaban Tanah (%)
ASM
Alat Yang
Dibuat
3,448
2
6,897
8
10,345
10
13,793
14
17,241
17
20,69
21
24,138
23
27,586
26
31,034
30
34,483
35
37,931
37
41,379
40
44,828
43
48,276
48
51,724
50
55,172
55
58,621
58
62,069
64
65,517
65
68,966
69
72,414
72
75,862
75
79,31
79
82,759
81
86,207
85
89,655
87
93,103
91
96,552
95
100
98
Rata-rata perbedaan
Perbedaan hasil
pengukuran (%)
1,448
1,103
0,345
0,207
0,241
0,310
1,138
1,586
1,034
0,517
0,931
1,379
1,828
0,276
1,724
0,172
0,621
1,931
0,517
0,034
0,414
0,862
0,310
1,759
1,207
2,655
2,103
1,552
2
1,042
Tabel 1 merupakan data percobaan hasil pengukuran dari alat yang dibuat dibandingkan
dengan hasil pengukuran berdasarkan American Standard Method. Dari Tabel 1 ini dapat
dilihat bahwa rata–rata perbedaan hasil pengukuran dari alat yang dibuat terhadap
American Standard Method adalah sebesar 1,042%. Rata–rata perbedaan hasil pengukuran
ini dapat diperkecil dengan menggunakan ADC yang memiliki jumlah bit lebih besar.
Tabel 2 merupakan data hasil percobaan sinyal kendali on–off yang dihasilkan alat, dengan
batas minimum = 40% dan batas maksimum = 65%. Dari percobaan sinyal kendali on–off
ini, keluaran logika yang dihasilkan sesuai dengan batas nilai minimum dan maksimum
yang telah ditentukan. Keluaran logika pada alat dapat digunakan untuk mengendalikan
perangkat luar, misalnya pompa air.
Dari data hasil percobaan pada Tabel 1 dan Tabel 2, diperoleh bahwa alat ukur
kelembaban tanah yang dibuat dengan menggunakan sensor soil moisture yang terbuat dari
dua batang logam stainless steel dapat bekerja dengan baik. Ini menunjukkan bahwa
dengan menggunakan sensor yang relatif murah, berhasil dibuat alat ukur kelembaban
tanah dengan hasil pengukuran yang relatif baik. Rata-rata perbedaan hasil pengukuran
alat yang dibuat sebesar 1,042 % terhadap American Standard Method.
Alat Pengukur Kelembabam...Halaman 45
Tabel 2. Percobaan Sinyal Kendali on – off
Kelembaban Tanah
(%)
0
10
20
30
40
50
60
65
66
60
50
40
39
Keluaran
Logika
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
1
Keterangan
on
on
on
on
on
on
on
on
off
off
off
off
on
KESIMPULAN
Berdasarkan percobaan dan pengamatan yang telah dilakukan, alat yang dibuat untuk
mengukur nilai kelembaban tanah dapat berfungsi dengan baik dengan rata–rata perbedaan
hasil pengukuran sebesar 1,042 % terhadap American Standard Method. Alat ini dapat
menghasilkan sinyal kendali on-off sesuai dengan nilai batas kelembaban yang diinginkan,
sehingga dapat digunakan untuk mengendalikan kelembaban tanah. Alat pengukur
kelembaban tanah ini dengan komponen-komponen yang digunakan dapat direalisasikan
dengan harga yang relatif murah.
DAFTAR PUSTAKA
1 Gardner, W.H. 1987. “Water content”, In A. Klute (Editor), Methods of Soil Analysis,
Agronomy No. 9, Part 1, 2nd ed. Am. Soc. Agron., Madison, WI, pp. 493.
2 ASTM. 1979. Standard method of laboratory determination of moisture content of soil:
Procedure D2216-71. pp. 290–291. In Annual book of ASTM standards. Am. Soc. Test.
Mater., Philadelphia, PA.
3 Topp, G.C. and Ferré. P.A. 2002. Thermogravimetric method using convective ovendrying. pp. 422–424. In J.H. Dane and G.C. Topp (ed.) Methods of Soil Analysis: Part
4. Physical methods. SSSA, Madison, WI.
4 Topp, G.C., Davis J.L., and Annan A.P. 1982. Electromagnetic determination of soil
water content using TDR: 1. Applications to Wetting Fronts and Step Gradients Soil
Sci. Soc. Am. J.,Vol.46, pp. 672-678.
5 Topp, G.C, and Reynolds W.D. 1998, Time domain reflectometry: A seminal technique
for measuring mass and energy in soil. Soil Tillage Res. Vol 47, pp.125–132.
6 Wobschall, D. 1978. A frequency shift dielectric soil moisture sensor, IEEE Trans.
Geosci. Elec., GE-16, pp.112-118.
7 Muhida, R., Salami, M.J.E., Astuti, W., Amalina, N., Rahayu, N. 2011, Sistem
Kecerdasan Fuzzy Untuk Penyiram Tanaman Menggunakan Tenaga Surya, Journal of
Mechatronics, Electrical Power, and Vehicular Technology, Vol. 02 No. 2, pp. 65-72.
8 Pamungkas, H.Y. 2011. Alat Monitoring Kelembaban Tanah dalam Pot Berbasis
Mikrokontroler ATmega168 dengan Tampilan Output pada Situs Jejaring Sosial
Twitter untuk Pembudidaya dan Penjual Tanaman Hias Anthurium, Tugas Akhir,
PENS-ITS.
9 Hakim, A. 2012. Pengukur Kelembaban Tanah dan Suhu Udara sebagai Pendeteksi
Dini Kebakaran Hutan melalui Wireless Sensor Network (WSN) Hardware, e-Journal
Teknik Elekronika Telekomunikasi, Vol. 1 No. 40.
10 ______, LM2907 Datasheet, National Semiconductor, 2008.
Alat Pengukur Kelembabam...Halaman 46
11 Sanglerat, G., Olivari, G., dan Cambov, B. 1989. Mekanika Tanah dan Teknik Pondasi,
Erlangga, Jakarta.
April 2013
Indonesian Journal of Applied Physics (2013) Vol.3 No.1 halaman 36
Alat Pengukur Kelembaban Tanah
Berbasis Mikrokontroler PIC 16F84
Stevanus dan D. Setiadikarunia
Jurusan Teknik Elektro, Universitas Kristen Maranatha Jl. Suria Sumantri 65, Bandung
Received 24-11-2012, Revised 24-02-2013, Accepted 08-03-2013, Published 25-04-2013
ABSTRACT
This paper presents the design and realization of a PIC microcontroller based instrument for
measuring soil moisture. Two metal bars which are made from stainless steel are used for soil
moisture sensor. This soil moisture sensor is connected to signal generator. When the soil
moisture changes, then the impedance of sensor will change. Thus the frequency of output
signal generator changes according to the soil moisture. This frequency change is then detected
and used for knowing the soil moisture level. The result of experiment shows that the
instrument can operate with average difference of 1.042% to the American Standard Method.
The instrument is also equipped with an on-off control signal that can be used for controlling
the soil moisture level.
Keywords: soil moisture, microcontroller, frequency change
ABSTRAK
Dalam makalah ini disajikan perancangan dan realisasi alat pengukur kelembaban tanah
berbasis mikrokontroler PIC. Sensor kelembaban tanah berupa dua buah batang logam yang
dibuat dari bahan stainless steel. Sensor kelembaban ini dihubungkan pada generator sinyal.
Bila kelembaban tanah berubah, maka impedansi sensor akan berubah, sehingga frekuensi
sinyal keluaran generator berubah sesuai dengan kelembaban tanah. Perubahan frekuensi ini
yang kemudian dideteksi dan digunakan untuk mengetahui tingkat kelembaban tanah. Dari
hasil ujicoba diperoleh bahwa alat yang dibuat dapat beroperasi sesuai dengan yang
diharapkan, dengan rata–rata perbedaan sebesar 1,042 % terhadap American Standard Method.
Alat yang dibuat juga dilengkapi sinyal kendali on-off, sehingga alat yang dibuat dapat
digunakan untuk pengendalian kelembaban tanah.
Kata kunci: kelembaban tanah, mikrokontroler, perubahan frekuensi
Alat Pengukur Kelembapan...
PENDAHULUAN
Sejalan dengan perkembangan teknologi yang semakin pesat dan juga dengan
bertambahnya populasi manusia, menyebabkan terjadinya krisis kebutuhan air karena
penggunaan secara terus menerus dalam jumlah besar oleh manusia. Ironisnya air
merupakan kebutuhan yang paling utama bagi seluruh mahluk hidup. Pada saat musim
kemarau keberadaan air semakin langka untuk digunakan pada lahan pertanian. Untuk
mendapatkan hasil pertanian yang maksimal dan mengurangi penggunaan air yang sia-sia,
pemberian air pada lahan pertanian tidak boleh kurang atau lebih. Karena pemberian air
yang kurang atau berlebihan pada tumbuhan dapat menyebabkan tumbuhan tersebut kering
atau busuk. Salah satu cara untuk mengetahui apakah air yang dibutuhkan tanaman sesuai
dengan kebutuhannya, dapat dilihat dari kelembaban tanahnya.
Untuk mengukur kelembaban, metode yang paling umum digunakan adalah
thermogravimetric[1-3], time domain reflectometry (TDR)[4,5], dan pergeseran frekuensi[6].
Penelitian yang berkaitan dengan pengukuran kelembaban tanah berbasis mikrokontroler
telah dilakukan oleh beberapa peneliti[7-9]. Alat ukur kelembaban tanah yang ada sekarang
di pasaran umumnya relatif mahal, karena harga sensor soil moisture yang mahal. Oleh
karena itu, muncul ide untuk membuat alat ukur kelembaban tanah yang relatif murah
dengan hasil pengukuran yang baik menggunakan sensor soil moisture yang relatif murah.
Pengukur Kelembaban Tanah
Diagram blok dari alat pengukur kelembaban tanah yang dirancang dapat dilihat pada
Gambar 1. Alat pengukur kelembaban tanah dirancang dengan menggunakan beberapa
komponen, yaitu rangkaian generator sinyal yang akan menghasilkan gelombang dengan
frekuensi yang bergantung pada impedansi dari sensor kelembaban tanah (moisture probe)
yang dihubungkan pada generator sinyal. Impedansi sensor bergantung pada kelembaban
tanah atau tingkat kadar air dalam tanah. Oleh karena itu, frekuensi sinyal yang dihasilkan
oleh generator sinyal akan berubah sesuai dengan kelembaban tanah (kering atau basah).
Perubahan frekuensi ini kemudian diteruskan ke Frequency to Voltage Converter yang
berfungsi untuk mengubah besaran frekuensi menjadi tegangan analog. Tegangan analog
ini dikonversi menjadi sinyal digital menggunakan ADC (Analog to Digital Converter).
Sinyal digital ini dijadikan input bagi mikrokontroler, yang kemudian digunakan untuk
mengetahui persentase kelembaban tanah.
Alat Pengukur Kelembabam...Halaman 38
Moisture Probe 1
Medium
( Tanah )
Moisture Probe 2
Generator Sinyal
Frequency to Voltage Converter
ADC
(Analog to Digital Converter)
Keypad
Mikrokontroler
Output
Logic
LCD
(Liquid Crystal Display)
Gambar 1. Diagram Blok Sistem Secara Keseluruhan
Keypad digunakan untuk memasukkan nilai minimum dan nilai maksimum yang
dipergunakan untuk mengatur perangkat luar. Nilai minimum yang ditampilkan oleh LCD
merupakan persentase nilai kelembaban pada saat tanah dalam keadaan kering, dan nilai
maksimum yang ditampilkan oleh LCD adalah persentase nilai kelembaban pada saat
tanah dalam keadaan basah. Lalu berdasarkan data input tersebut, mikrokontroler PIC
(Peripheral Interface Controller) 16F84 mengeluarkan data hasil ke LCD (Liquid Crystal
Display). Sedangkan Output yang berupa logika 0 atau logika 1 dapat dimanfaatkan untuk
mengontrol perangkat luar, misalnya pompa air, untuk pengendalian kelembaban tanah.
Moisture Probe
Moisture Probe adalah suatu alat yang terbuat dari materi logam dengan bahan tertentu.
Moisture Probe yang terbuat dari logam ini digunakan sebagai sensor untuk pengukuran
kadar air di dalam tanah. Moisture Probe yang dibuat terdiri dari dua batang logam
stainless steel, seperti terlihat pada Gambar 2. Moisture probe ini berperan seperti sebuah
kapasitor dengan tanah sebagai dielektriknya. Moisture probe ini disebut juga sebagai
capacitance probe. Moisture probe yang dibuat ini sangat sederhana, sehingga harganya
relatif murah.
Gambar 2. Moisture Probe
Alat Pengukur Kelembabam...Halaman 39
Prinsip kerja penggunaan sensor ini untuk pengukuran kelembaban tanah adalah sebagai
berikut, moisture probe dimasukkan dalam tanah yang akan diukur kelembabannya dan
dihubungkan dengan generator sinyal. Bila kadar air (kelembaban) tanah berubah, maka
probe akan menghasilkan perubahan nilai kapasitansi, akibat permitivitas dielektriknya
berubah. Perubahan nilai kapasitansi (impedansi) ini akan mengubah besarnya frekuensi
gelombang keluaran generator sinyal. Dengan demikian, frekuensi gelombang keluaran
generator sinyal akan berubah sesuai dengan kelembaban tanah. Perubahan frekuensi yang
terjadi ini selanjutnya akan diproses untuk mengetahui persentase kelembaban di dalam
tanah.
Generator Sinyal
Rangkaian generator sinyal yang dibuat menggunakan IC 555, yang memiliki tegangan
operasional minimum 4 Volt dan maksimum 15 Volt, dalam penelitian ini diambil
tegangan operasional VCC = 5 Volt. IC 555 dapat menghasilkan frekuensi maksimum
sampai dengan 500 kHz.
Rangkaian generator sinyal dihubungkan dengan moisture probe yang berfungsi sebagai
sensor yang dimasukkan ke dalam tanah. Gambar 3 merupakan gambar rangkaian lengkap
dari generator sinyal yang dirancang.
Penentuan nilai-nilai komponen pada Gambar 3 diperoleh dari persamaan:
f KERING
1,14
( R1 (2 R 2)) C
f BASAH
1,14
( R1 (2 R3)) C
(1)
(2)
Dalam penelitian ini, dari hasil ujicoba (trial and error), ditentukan fKERING = 38 Hz, dan
fBASAH = 6600 Hz. Dari persamaan (1), dengan fKERING = 38 Hz, R1 = 470Ω, dan C = 0,1
μF, maka didapat R2 sebesar 150kΩ. Dari Persamaan (2), dengan fBASAH = 6600 Hz, R1 =
470Ω, dan C = 0,1 μF, maka didapat R3 sebesar 390Ω.
+5V
IC 555
1
4,7μF
Moisture Probe 2
R3
390Ω
R2
150kΩ
Moisture Probe 1
GND
VCC
8
470Ω
2
TRIGGER
DIS
R1
7
Output
555
3
OUT
THRESHOLD
6
4,7μF
4
RESET
CONTROL
5
0,1μF
C
0,1μF
Gambar 3. Rangkaian Generator Sinyal
Kaki 3 sebagai kaki OUT dari IC 555 dihubungkan pada batang logam pertama dari
moisture probe dan batang logam yang kedua dari moisture probe dihubungkan ke kaki 2
melalui R3. Pada saat medium tanah sangat kering, frekuensi pada kaki 7 (DIS) dari IC
Alat Pengukur Kelembabam...Halaman 40
555 bernilai kecil, dan pada saat medium tanah sangat basah, frekuensi pada kaki 7 (DIS)
dari IC 555 bernilai besar.
Gambar 4 menunjukkan sinyal frekuensi kering sebesar 38 Hz dan Gambar 5
menunjukkan sinyal frekuensi basah sebesar 6600 Hz yang merupakan hasil pengamatan
pada generator sinyal.
Gambar 4. (color online) Tampilan Sinyal Frekuensi Kering (Time/div = 5 ms, Volt/div = 2 V)
Gambar 5. (color online) Tampilan Sinyal Frekuensi Basah (Time/div = 50 ms, Volt/div = 2 V)
Frequency to Voltage Converter
Gambar 6 menunjukkan rangkaian lengkap dari Frequency to Voltage Converter, yang
dipergunakan untuk mengkonversi besaran frekuensi menjadi besaran tegangan. Pada
penelitian ini, perubahan frekuensi yang terjadi pada generator sinyal dikonversi
menggunakan IC LM 2907 yang memiliki tegangan operasional 5 volt. Nilai VOUT
ditentukan oleh C1 dan R1, melalui persamaan berikut:[10]
VOUT = fIN x VCC x R1 x C1
(3)
Dalam penelitian ini rangkaian Frequency to Voltage Converter dirancang untuk
menghasilkan VOUT = 0,303 mV/Hz, sehingga pada saat generator sinyal mengeluarkan
fBASAH = 6600 Hz, VOUT akan sama dengan tegangan sebesar 2 volt. Tegangan VOUT
diambil sebesar 2 volt agar lebih kecil dari tegangan referensi ADC (Analog to Digital
Converter).
Dari persamaan (3), dengan frekuensi 6600 Hz, VCC = 5 volt, dan VOUT = 2 volt diperoleh
R1C1 = 2/33000. Jika C1 diambil sebesar 470pF, maka R1 diperoleh sebesar 145kΩ.
Alat Pengukur Kelembabam...Halaman 41
Oscillator
Frequency
IC 555
100μF
1
8
2
7
LM 2907
3
4
6
5
+5 V
Vout
C1
470 pF
R1
145kΩ
10kΩ
10nF
Gambar 6. Rangkaian Frequency to Voltage Converter
Rangkaian Analog to Digital Converter
Mikrokontroler PIC 16F84 tidak dapat menerima input sinyal analog, maka sinyal analog
perlu diubah menjadi data digital dengan menggunakan ADC (Analog to Digital
Converter) agar input data dapat diterima oleh mikrokontroler PIC 16F84. Pada penelitian
ini ADC yang dipakai adalah ADC 0831 dengan tegangan operasional 5 volt. VOUT dari
LM 2907 (Frequency to Voltage Converter) langsung dihubungkan dengan ADC 0831.
Untuk melakukan konversi, ADC 0831 memerlukan tegangan referensi sebagai tegangan
pembanding, dalam penelitian ini diambil tegangan referensi sebesar 2,55 Volt.Agar
tegangan referensi ini stabil, maka diberi komponen tambahan IC LM385. Data digital
hasil keluaran ADC ini kemudian dipakai sebagai data input bagi mikrokontroler PIC
16F84.
Analog to Digital Converter akan mengubah sinyal analog dari 0 volt – 2,55 volt menjadi
data digital dari 0 – 255. Jadi bila tegangan referensi Analog to Digital Converter sebesar
2,55 volt, maka ADC mempunyai resolusi, yaitu: 2,55/255 = 0,01 volt. Jadi setiap
kelipatan angka 0,01 volt, maka nilai ADC bertambah 1 bit. Bila tegangan output
Frequency to Voltage Converter diambil lebih besar dari 2,55 volt, maka resolusi ADC
akan lebih besar, misalnya VOUT = 5 volt, maka resolusinya adalah 5/255 = 0,019 volt.
Gambar 7 merupakan rangkaian lengkap dari ADC yang digunakan.
ADC 0831
+5V
Vout LM 2907
8
2
3
4
Vcc
Vin +
Vin -
CS
CLK
DO
GND Vref/in
1
RB 6
7
RB 7
6
RB 0
5
31kΩ
Ke PIC 16F84
Vcc
LM 385
1k2Ω
VR 100kΩ
Gambar 7. Rangkaian ADC (Analog to Digital Converter)
Alat Pengukur Kelembabam...Halaman 42
Rangkaian LCD (Liquid Crystal Display)
Liquid Crystal Display digunakan untuk menampilkan setting nilai minimum dan
maksimum kelembaban tanah untuk mengontrol output (misalnya pompa air), serta nilai
kelembaban tanah, LCD yang dipergunakan pada penelitian ini adalah LCD matriks 16x2
(memiliki 16 kolom dan 2 baris). Pada umumnya LCD memiliki 16 bit I/O port, yaitu: 8
bit port data (D0 – D7), 3 bit port input, 3 bit port kontrol dan 2 bit port untuk back light
LCD.
K
PIC 16F84
Liquid Crystal Display
A
D7
RA 3
D6
RA 2
D5
RA 1
D4
RA 0
D3
RB 1
D2
RB 2
Output
RELAY
D1
RA 4
D0
E
R/W
GND
RS
VLC
Vdd
Vcc
VR 10kΩ
Vcc
GND
Gambar 8. Rangkaian Liquid Crystal Display
Dalam mengirimkan data ke LCD, cara mengirimkan data dibagi menjadi 2, yaitu mode 8
bit, dan mode 4 bit. Mode 8 bit digunakan untuk mengirimkan data 8 bit secara bersamaan
dalam satu siklus pengiriman data. Dalam mode 8 bit, bit D0 sampai dengan bit D7
dihubungkan langsung dengan mikrokontroler PIC 16F84.
Sedangkan pada mode 4 bit, pengiriman data dilakukan dalam 2 siklus, yaitu mengirimkan
4 bit atas kemudian diikuti dengan 4 bit bawah. Pada mode 4 bit, port yang digunakan
hanya bit D4–D7. Ke-4 bit port ini dihubungkan langsung dengan mikrokontroler PIC
16F84.
Pada penelitian ini dipakai mode 4 bit, untuk menghemat pemakaian port pada
mikrokontroler PIC 16F84. Gambar 8 menunjukkan rangkaian yang menghubungkan
Liquid Crystal Display dengan mikrokontroler PIC 16F84.
Rangkaian Mikrokontroler PIC 16F84
Komponen utama dari keseluruhan sistem adalah mikrokontroler PIC 16F84.
Mikrokontroler PIC 16F84 mempunyai dua buah port, yaitu port A, dan port B yang
jumlah keseluruhannya 13 bit I/O. 3 bit dihubungkan dengan ADC 0831, 6 bit
dihubungkan ke LCD, 3 bit digunakan untuk mengatur keseluruhan sistem lewat keypad,
dan 1 bit digunakan untuk mengatur perangkat luar. Rangkaian keseluruhan
mikrokontroler PIC 16F84 ditunjukkan pada Gambar 9.
Alat Pengukur Kelembabam...Halaman 43
Liquid Crystal Display
PIC 16F84
2
D7
RA3
1 RA2
18 RA1
17
RA0
7 RB1
D6
D5
D4
E
8
RS
Output
RELAY
RB2
3 RA4
RB6
ADC 0831
CS (1)
12
RB0
6
DO (6)
RB7
13
CLK (7)
RB5
11 Keypad 1
RB4
10 Keypad 2
RB3
9 Keypad 3
Vcc 14 Vdd
OSC1 15
16
5
Vss
GND
OSC2
4 MCLR
22pF
Xtal 4Mhz
22pF
Vcc
1kΩ
10kΩ
Switch
Gambar 9. Rangkaian Mikrokontroler PIC 16F84
HASIL DAN PEMBAHASAN
Sebagai standar atau acuan dalam mengukur kadar air (kelembaban) tanah, pada penelitian
ini digunakan American Standard Method (ASM). Prinsip dari metoda ini adalah dengan
cara melakukan perbandingan antara massa air dengan massa butiran tanah (massa tanah
dalam kondisi kering), yang ditunjukkan oleh persamaan berikut [11]:
kadar air
massaair
100%
massa butiran tanah
(4)
Massa butiran tanah diperoleh dengan cara memasukkan contoh tanah ke dalam
pemanggang dengan lamanya waktu pemanggangan ditentukan dari massa contoh tanah
yang akan dipakai untuk percobaan. Sedangkan massa air adalah selisih dari massa butiran
tanah yang telah diberi air dengan massa butiran tanah.
Hasil realisasi dari Alat Pengukur Kelembaban Tanah Berbasis Mikrokontroler PIC 16F84
dapat dilihat pada Gambar 10.
Gambar 10. (color online) Alat pengukur kelembaban tanah yang dibuat
Alat Pengukur Kelembabam...Halaman 44
Tabel 1. Data hasil ujicoba pengukuran kelembaban tanah
Massa butiran
tanah (kg)
Massa butiran
tanah + air (kg)
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,29
0,30
0,31
0,32
0,33
0,34
0,35
0,36
0,37
0,38
0,39
0,40
0,41
0,42
0,43
0,44
0,45
0,46
0,47
0,48
0,49
0,50
0,51
0,52
0,53
0,54
0,55
0,56
0,57
0,58
Kelembaban Tanah (%)
ASM
Alat Yang
Dibuat
3,448
2
6,897
8
10,345
10
13,793
14
17,241
17
20,69
21
24,138
23
27,586
26
31,034
30
34,483
35
37,931
37
41,379
40
44,828
43
48,276
48
51,724
50
55,172
55
58,621
58
62,069
64
65,517
65
68,966
69
72,414
72
75,862
75
79,31
79
82,759
81
86,207
85
89,655
87
93,103
91
96,552
95
100
98
Rata-rata perbedaan
Perbedaan hasil
pengukuran (%)
1,448
1,103
0,345
0,207
0,241
0,310
1,138
1,586
1,034
0,517
0,931
1,379
1,828
0,276
1,724
0,172
0,621
1,931
0,517
0,034
0,414
0,862
0,310
1,759
1,207
2,655
2,103
1,552
2
1,042
Tabel 1 merupakan data percobaan hasil pengukuran dari alat yang dibuat dibandingkan
dengan hasil pengukuran berdasarkan American Standard Method. Dari Tabel 1 ini dapat
dilihat bahwa rata–rata perbedaan hasil pengukuran dari alat yang dibuat terhadap
American Standard Method adalah sebesar 1,042%. Rata–rata perbedaan hasil pengukuran
ini dapat diperkecil dengan menggunakan ADC yang memiliki jumlah bit lebih besar.
Tabel 2 merupakan data hasil percobaan sinyal kendali on–off yang dihasilkan alat, dengan
batas minimum = 40% dan batas maksimum = 65%. Dari percobaan sinyal kendali on–off
ini, keluaran logika yang dihasilkan sesuai dengan batas nilai minimum dan maksimum
yang telah ditentukan. Keluaran logika pada alat dapat digunakan untuk mengendalikan
perangkat luar, misalnya pompa air.
Dari data hasil percobaan pada Tabel 1 dan Tabel 2, diperoleh bahwa alat ukur
kelembaban tanah yang dibuat dengan menggunakan sensor soil moisture yang terbuat dari
dua batang logam stainless steel dapat bekerja dengan baik. Ini menunjukkan bahwa
dengan menggunakan sensor yang relatif murah, berhasil dibuat alat ukur kelembaban
tanah dengan hasil pengukuran yang relatif baik. Rata-rata perbedaan hasil pengukuran
alat yang dibuat sebesar 1,042 % terhadap American Standard Method.
Alat Pengukur Kelembabam...Halaman 45
Tabel 2. Percobaan Sinyal Kendali on – off
Kelembaban Tanah
(%)
0
10
20
30
40
50
60
65
66
60
50
40
39
Keluaran
Logika
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
1
Keterangan
on
on
on
on
on
on
on
on
off
off
off
off
on
KESIMPULAN
Berdasarkan percobaan dan pengamatan yang telah dilakukan, alat yang dibuat untuk
mengukur nilai kelembaban tanah dapat berfungsi dengan baik dengan rata–rata perbedaan
hasil pengukuran sebesar 1,042 % terhadap American Standard Method. Alat ini dapat
menghasilkan sinyal kendali on-off sesuai dengan nilai batas kelembaban yang diinginkan,
sehingga dapat digunakan untuk mengendalikan kelembaban tanah. Alat pengukur
kelembaban tanah ini dengan komponen-komponen yang digunakan dapat direalisasikan
dengan harga yang relatif murah.
DAFTAR PUSTAKA
1 Gardner, W.H. 1987. “Water content”, In A. Klute (Editor), Methods of Soil Analysis,
Agronomy No. 9, Part 1, 2nd ed. Am. Soc. Agron., Madison, WI, pp. 493.
2 ASTM. 1979. Standard method of laboratory determination of moisture content of soil:
Procedure D2216-71. pp. 290–291. In Annual book of ASTM standards. Am. Soc. Test.
Mater., Philadelphia, PA.
3 Topp, G.C. and Ferré. P.A. 2002. Thermogravimetric method using convective ovendrying. pp. 422–424. In J.H. Dane and G.C. Topp (ed.) Methods of Soil Analysis: Part
4. Physical methods. SSSA, Madison, WI.
4 Topp, G.C., Davis J.L., and Annan A.P. 1982. Electromagnetic determination of soil
water content using TDR: 1. Applications to Wetting Fronts and Step Gradients Soil
Sci. Soc. Am. J.,Vol.46, pp. 672-678.
5 Topp, G.C, and Reynolds W.D. 1998, Time domain reflectometry: A seminal technique
for measuring mass and energy in soil. Soil Tillage Res. Vol 47, pp.125–132.
6 Wobschall, D. 1978. A frequency shift dielectric soil moisture sensor, IEEE Trans.
Geosci. Elec., GE-16, pp.112-118.
7 Muhida, R., Salami, M.J.E., Astuti, W., Amalina, N., Rahayu, N. 2011, Sistem
Kecerdasan Fuzzy Untuk Penyiram Tanaman Menggunakan Tenaga Surya, Journal of
Mechatronics, Electrical Power, and Vehicular Technology, Vol. 02 No. 2, pp. 65-72.
8 Pamungkas, H.Y. 2011. Alat Monitoring Kelembaban Tanah dalam Pot Berbasis
Mikrokontroler ATmega168 dengan Tampilan Output pada Situs Jejaring Sosial
Twitter untuk Pembudidaya dan Penjual Tanaman Hias Anthurium, Tugas Akhir,
PENS-ITS.
9 Hakim, A. 2012. Pengukur Kelembaban Tanah dan Suhu Udara sebagai Pendeteksi
Dini Kebakaran Hutan melalui Wireless Sensor Network (WSN) Hardware, e-Journal
Teknik Elekronika Telekomunikasi, Vol. 1 No. 40.
10 ______, LM2907 Datasheet, National Semiconductor, 2008.
Alat Pengukur Kelembabam...Halaman 46
11 Sanglerat, G., Olivari, G., dan Cambov, B. 1989. Mekanika Tanah dan Teknik Pondasi,
Erlangga, Jakarta.