Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Alat Bantu Pertumbuhan Kecambah Secara Elektronik

ALAT BANTU PERTUMBUHAN KECAMBAH SECARA ELEKTRONIK

Oleh
Rian Estomi Ananto
NIM: 612007053

Skripsi
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga

April 2014

ALA.T BANTU PERTT]MBT]HAIII KEC^A.MBAH SECARA

ELEKTROI{IK

Oleh

RianEstomi Aumnto

NIM:

6120A7053

Skripsi ini telah diterima dan disahl@n
Untuk melengkryi salah sahr syarat me,lnperoleh
Gelar SarjanaTeknik
dalam
Konsentrasi Teknik Elektronika
l

Prqgram Studi Teknik Elektno
Fakultas Feknik Elekfionika dan Komputer
1

Uniwrsitas Kristen Satya Wacana

Disahkanoleh:

Pembimbing I

Pembimbing

II

In Lukes B. SetYewan.llfl.Sc
ranggal

,

.-.

, -t,.' i,{Ei.&

,31 l,lq*?-t1

I

h f"ut7

ffi

PERPUSTAKAAN UNIvERSITAS
UNIVERSITAS KRISTEN SATYA WACANA
ll.

Diponegorc 52-'60 Salatiga 5071 I
Ja*'a Tengah, Indonesia
fa.0298 321433

Telp. O29S-' 32t212,
Email; lilran@a&n.aks.edu

;

httpi//libmry.uks.edu

PERNYATAAN TIDAK PIJTGIAT
Saya yang bertanda tangan di bawah ini:

FIAtJ il'f

oMt

apnNf o

6tzo0+0E3

NIM

Email

r

Fom?qEF Program Studi

;

f ranertor,^i

: TtrNr

Fakultas

TEKPIk 0GETPrl.,lk^

Judul tugas akhir

ALfrT oattw (€pTuMgrrH4tJ FeclMcaH tecrp4

Pembimbing

t. \r. LuLPs ((. Je{yANAP M.!c

arqato @ ?aLoo , e-rr.

eLffirFo

eLEFTeo0ottr

2. qhP+NANJ Qrt-r4P1034
Dengan ini menyatakan bahwa:

1. Hasil karya yang saya serahkan ini adalah asli dan hlum pernah diajulen untuk mendapatkan gelar
kesarjanaan baik di Universitas Kristen Satya Wacanamaupuo di institusi pudidikan lainnya

2. Hasil karya saya ini b{rlsn

saduranlterjemahan melainkan merupakan gagasan, rumusan, dan hasil

pelaksaaaan paelitia#implementasi saya sendiri, tanpa bantuan pihak lain, kecuali arahan pembimbing
akademik datr narasumber peneljtim.

3. Hasil karya

saya ini merupakan hasil revisi terakhir setelah diujikan yang telah diketahui dan disetujui oleh

pembimbing.

4. Daiaar

karya saya ini tidak t€rdryat karya atau pedapat yang telah ditulis atau dipublikasikan orang lain,
ke+uali yang digunakan sebagai acuan dalam naskah dengan rnenyebutkan nama pengarang dan dicantumkan
dalam daftar pustaka.

ini

di kemudian hari tertukti ada penyimpangan dan
menerima
ini maka saya bersedia
sanksi akadenrik benrpa pencabutan gelar
yang telah diperoleh karena karya saya ini, serta sanksi lain yang sesuai dengan ketentuan yang berlaku di
Pernyataan

saya buat dengan sesurgguhnya- Apabila

ketidakbenaran dalam pernyataan

Universitas Kristen Satya Wacana.

to )u.pt rot{

_6l1t)ttt

F-Ll8-080

ftltlrIb

PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS

ffi

TINIVERSITAS KRISTEN SATYA WACANAt
Jf. OiPmegm

T+.0298 -

52

6'0$Ltiga,5o7l

Jawa Tengah, Indonesia

l2l'Sf3
//library'uks'edu

321212' Fax' 0298

Email: hbmry@adm.uks'edu ; http:

PERNYATAAN PERSETUJUAN AKSES

Saya yang bertanda tangan di bawah ini:

KIAtJ

Nama

Est65a

AUAP

1

"T

O

: f(aneS{o,ttiatrrrar^tO

Email

NIM

'TErulE

Fakultas
Judul tugas akhir

eLEFrgot'rtr+ e kq',('^rbBProsam studi

@

Udaoo'Lu"a

: TgEtrtt< Fut--lc'IPo

AuA"t Gar.rtra ?EeTuiltgt^&^ir k€c^l'^s*q

Je(APA

ktpo|.,tk

satya
k€Fda Perpu*kaan Uaiversitas - universitas Kristen
dengan
saya ini
sorta melah*an pengelolaan terhadap karya
wacana antuk lrisnyimpar,, mengatuf akses
yang sesuai):

engan iai s*ya rreay€rd:k$

h* *ox-cfu*/af

sebagai
m.ngacu pada ketentuan akses tugas akhir erektronik

brikut (b€fi

taada pada kotak

karya tersebut diunggah ke dalam aplikasi Repositori
d a. saya mengijinkan
GARUDA

Perpustakaanuniversitas'

dan/atau Portal

fl b.

ke dalam aplikasi Repositori Perpustakaan universitas'
saya tidak mengijinkan karya tersebut diunggah
dan/atau Portal GARUDA*

*

*-n"i'iniutusif

swm6;T;"g"i*,

Hakyang tidak terbatashffifr;i
ReBasrtari Pqrpustqtuan universitas

XtrX:trW"ffi$

P"*titi,

dan mahasiswa

wt "*'o*;;;7#;f;;;"'*;;;;h
nry

ffi ii,* ilti,w*

vng mef'wrahkrnt

ii"lY

,*:Yy;tr:.Y,m*
r^* * *,

diteryirr tungot p4i etasail

ryy: -.::::

dandifuwlwialeh

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya'
Salatiga,

t1 *.;

rolzl

&t[tl Gltot't\ /tuAltto
Tonda

tagan &

nama ter@'g mahosiswa

Mengetahui,

Tmda tangot & na na tet@,g pefibimbing

F-LlB-081

I

kePada

& nmta terotg Pembinbing

I)

INTISARI

Pada skripsi ini dibuat alat bantu pertumbuhan kecambah secara elektronik.
Alat bantu pertumbuhan kecambah secara elektronik ini merupakan alat yang dapat
merekayasa kondisi lingkungan dari suatu benih yang akan dikembangkan. Kondisi
lingkungan yang direkayasa dari alat ini adalah suhu, kelembaban, dan intensitas
cahaya. Alat ini dapat mengatur kondisi di dalam ruang pertumbuhan berupa suhu
dengan interval 10oC – 30oC sesuai kebutuhan benih, kelembaban diatas 60%, dan
intensitas cahaya sebesar 750 - 1250 lux. Tujuan dari pembuatan alat ini adalah untuk
mengecambahkan benih, selanjutnya melakukan proses pengujian daya perkecambahan.
Pengujian daya perkecambahan adalah menumbuhkan benih pada kondisi lingkungan
yang sesuai dengan kebutuhannya kemudian hasil dari perkecambahan ini dihitung
persentasenya. Melalui hasil pengujian daya perkecambahan ini dapat dilihat kualitas
suatu benih. Batasan masalah yang dikerjakan pada skripsi ini adalah hanya melakukan
proses perkecambahan dari benih sampai menjadi kecambah saja tanpa menghitung
daya perkecambahannya.
Pengujian proses perkecambahan yang dilakukan menggunakan 5 jenis tanaman
yang berbeda yaitu cabai (Capsicum frutescens), mentimun (Cucumis sativus), kacang
panjang (Phaseolus vulgaris), tomat (Solanum lycopersicum), dan semangka (Citrullus
lanatus). Dari hasil pengujian didapatkan bahwa tiap tanaman memerlukan suhu yang

berbeda – beda sesuai dengan jenisnya, pencahayaan, dan kelembaban untuk melakukan
proses perkecambahan.

i

ABSTRACT

In this thesis made an electric sprout growth device. An electric sprout growth
device is a device that can engineer the environment condition necessary to seed which
will growth. The environment condition which can be engineered by the device are
temperature, humidity, and light intensity. The device can control chamber room
temperature by the interval 10oC – 30oC, humidity up to 60% and light intensity 750 –
1250 lux. The purpose of product this device is to sprout the seed, furthermore to do a
growing test of the sprout. The proccess of growing test of the sprout is to growing
seed to the needs of the environment condition, then calculating the result of the
germination persentages. According to the result of growing test of the sprout, quality
of the seed can be known. The limit problem of this thesis is to do a germination
process from the seed until the seed become a sprout.
The test of germination test done using 5 different kind of plant which are chili
(Capsicum frutescens), cucumber (Cucumis sativus), long beans (Phaseolus vulgaris),
tomato (Solanum lycopersicum), and water melon (Citrullus lanatus). The result of the
test showed every kind of plant need a different temperature based on the needed of
each type of plant, illumination, and humidity.

ii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala pertolongan,
rahmat, dan berkat-Nya sehingga penulis dapat menjalani dan menyelesaikan penulisan
dan pengerjaan skripsi ini serta penulis dapat menyelesaikan proses perkulaiahan di
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana.
Pada kesempatan ini penulis juga hendak mengucapkan terima kasih kepada berbagai
pihak yang baik secara langsung maupun tidak telah membantu penulis dalam
menyelesaikan skripsi ini :
1. Papa dan mama atas doa, dukungan moril dan materiil, kesabaran dan
nasihatnya sampai penulis dapat menyelesaikan

menyelesaikan studi.

Terimakasih banyak ma, pa.
2. Ir. Lukas B. Setyawan dan Gunawan Dewantoro M.Sc.Eng

selaku

pembimbing I dan pembimbing II yang telah sabar membimbing, memberi
masukan dan arahannya selama mengerjakan skripsi ini.
3. Deo, Mbok Tu Fil, Bli Ruspendi, Dominique, Ivana, Petra, dan saudara –
saudara semua yang telah menemani, memberi semangat dan dukungan serta
mendoakan penulis selama ini.
4. Gabriella Winan Ayu M. untuk tawa, tangis, susah, senang, dan bawelnya
selama kuliah sampai akhirnya lulus juga.
5. Ir. Heru Padmono dan keluarga, Ir. Anto Bambang S.Th atas ide dan
bantuannya dalam penyelesaian skripsi ini.
6. Semua dosen Teknik Elektro dan Komputer Satya Wacana yang telah
memberi ilmu dan membimbing penulis selama menempuh pendidikan, para
staff dan laboran atas bantuannya selama ini.
7. Teman – teman FTJE 2007. Terimakasih sudah menjadi kawan dan lawan
selama 7 tahun ini.
8. Heri Set ’07, Ign.Prima ’07, Andika Tan ’07, Tio P. ’07, Sebastian H.P.’07,
Gabriella Winan ’07 atas bantuannya selama menyelesaikan skripsi.
9. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu .Penulis mengucapkan
terimakasih.
iii

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kata “sempurna”, oleh karena
itu penulis sangat mengharapkan kritik maupun saran dari pembaca sekalian sehingga
skripsi ini dapat berguna bagi kemajuan teknik elektronika.

Salatiga, April 2014

Penulis

iv

DAFTAR ISI
INTISARI ............................................................................................................................... i
ABSTRACT ...........................................................................................................................ii
KATA PENGANTAR ...........................................................................................................iii
DAFTAR ISI ......................................................................................................................... v
DAFTAR GAMBAR ...........................................................................................................viii
DAFTAR TABEL ................................................................................................................ ix
BAB I

BAB II

BAB III

PENDAHULUAN ..........................................................................................1
1.1

Latar Belakang ......................................................................................1

1.2

Spesifikasi Sistem .................................................................................2

1.3

Sistematika Penulisan ...........................................................................3

KONSEP DASAR SISTEM..........................................................................4
2.1

Gambaran Sistem ..................................................................................4

2.2

Prinsip Kerja Sistem .............................................................................7

2.3

Komponen Pembentuk Sistem ............................................................. 8

PERANCANGAN SISTEM ....................................................................... 10
3.1

Perancangan dan Realisasi Perangkat Keras ...................................... 10
3.1.1 Sensor Suhu dan Kelembaban ................................................ 10
3.1.2 Mikrokontroler 8535 .............................................................. 13
3.1.3 LCD (Liquid Crystal Display) ............................................... 15
3.1.4 Keypad ................................................................................... 16
3.1.5 Elemen Pemanas .................................................................... 17
3.1.6 Sistem Pendingin ................................................................... 18
3.1.7 Humidifier .............................................................................. 21
3.1.8 RTC (Real Time Clock) ......................................................... 23
3.1.9 Untai Saklar ........................................................................... 24

3.2
BAB IV

Perancangan Perangkat Lunak ...........................................................26

PENGUJIAN DAN ANALISIS .................................................................. 30
4.1

Pengujian Port Mikrokontroler ...........................................................30

4.2

Pengujian Modul Interface ................................................................. 31

4.3

Pengujian Pembacaan Suhu dan Kelembaban Oleh Sensor ............... 32

4.4

Pengujian Untai Saklar ...................................................................... 34
v

4.5

Pengujian Pengaturan Suhu ............................................................... 34

4.6

Pengujian Modul RTC (Real Time Clock) ......................................... 36

4.7

Pengujian Pengukuran Intensitas Cahaya ...........................................37
4.7.1 Pengukuran Intensitas Cahaya Menggunakan Lux Meter ....... 38

4.8
BAB V

Pengujian Sistem Secara Keseluruhan ...............................................40

KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................... 46
5.1

Kesimpulan .........................................................................................46

5.2

Saran Pengembangan ......................................................................... 46

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................................... 47
LAMPIRAN A GAMBAR UNTAI KESELURUHAN ..................................................... 48
LAMPIRAN B HASIL PENGUJIAN PERTAMA PERKECAMBAHAN BENIH
MENTIMUN ...................................................................................................................... 49
LAMPIRAN C HASIL PENGUJIAN KEDUA PERKECAMBAHAN BENIH
MENTIMUN ....................................................................................................................... 50
LAMPIRAN D HASIL PENGUJIAN PERKECAMBAHAN BENIH KACANG
PANJANG ........................................................................................................................... 51
LAMPIRAN E HASIL PENGUJIAN PERTAMA PERKECAMBAHAN BENIH
CABAI PUTIH KECIL ....................................................................................................... 52
LAMPIRAN F HASIL PENGUJIAN KEDUA PERKECAMBAAN BENIH CABAI
PUTIH KECIL .....................................................................................................................53
LAMPIRAN G HASIL PENGUJIAN PERTAMA PERKECAMBAHAN BENIH
SEMANGKA ...................................................................................................................... 54
LAMPIRAN H HASIL PENGUJIAN PERTAMA PERKECAMBAHAN BENIH
TOMAT ............................................................................................................................... 55
LAMPIRAN I GAMBAR PERBANDINGAN PERKEMBANGAN PERKECAMBAHAN
TIAP BENIH PER HARI ................................................................................................... 56
LAMPIRAN J GAMBAR PERBANDINGAN PERKEMBANGAN PERKECAMBAHAN
TIAP BENIH PER HARI ................................................................................................... 57
LAMPIRAN K GAMBAR PERBANDINGAN PERKEMBANGAN
PERKECAMBAHAN TIAP BENIH PER HARI .............................................................. 58
LAMPIRAN L GAMBAR PERBANDINGAN PERKEMBANGAN
PERKECAMBAHAN TIAP BENIH PER HARI .............................................................. 59

vi

LAMPIRAN M GAMBAR PERBANDINGAN PERKEMBANGAN
PERKECAMBAHAN TIAP BENIH PER HARI .............................................................. 60

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Tampak Dalam Sistem ................................................................................ 5
Gambar 2.2. Tampak Luar Sistem ................................................................................... 5
Gambar 2.3. Blok Diagram Sistem .................................................................................. 5
Gambar 2.4. BINDER KBWF-240................................................................................... 6
Gambar 3.1

Blok Diagram SHT 11 ................................................................................ 11

Gambar 3.2. Koneksi SHT 11 dengan Pengendali Mikrokontroler ................................. 11
Gambar 3.3. Pemasangan SHT 11 pada Kulkas .............................................................. 13
Gambar 3.4. Konfigurasi Pin Mikrokontroler Atmega 8535........................................... 14
Gambar 3.5. LCD 16 x 4.................................................................................................. 15
Gambar 3.6. Skema Scanning Keypad ............................................................................ 17
Gambar 3.7. Elemen Pemanas ......................................................................................... 18
Gambar 3.8. Kompresor Kulkas ...................................................................................... 19
Gambar 3.9.

Kondensor Kulkas ...................................................................................... 20

Gambar 3.10. Ruang Pertumbuhan Benih ......................................................................... 21
Gambar 3.11. Humidifier ................................................................................................... 22
Gambar 3.12. Konfigurasi Pin DS1307............................................................................. 23
Gambar 3.13. Untai Saklar................................................................................................. 24
Gambar 3.14. Diagram Alir Inisialisasi Sensor SHT 11 ................................................... 26
Gambar 3.15. Diagram Alir Sistem Keseluruhan .............................................................. 28
Gambar 4.1. Diagram Alir Pengujian Tiap Port pada Mikrokontroler............................ 30
Gambar 4.2. Perbandingan Hasil Pengukuran SHT dengan Thermo-Hygrometer .......... 33
Gambar 4.3. Grafik Penurunan Suhu Terhadap Waktu .................................................. 36
Gambar 4.4. Hioki 3422 Lux Meter ................................................................................ 39

viii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1.

Perbandingan spesifikasi sistem .................................................................. 6

Tabel 3.1

Konfigurasi Penggunaan Port pada Mikrokontroler ................................... 15

Tabel 3.2

Konfigurasi Pin LCD 16 x 4 ....................................................................... 16

Tabel 3.3.

Penjelasan Konfigurasi Pin DS1307........................................................... 23

Tabel 4.1.

Pengujian Modul Interface ......................................................................... 31

Tabel 4.2.

Spesifikasi Thermo-Hygrometer GOOD ...................................................

Tabel 4.3.

Perbandingan Hasil Pengukuran Suhu SHT 11 dengan

32

Thermo-Hygrometer ................ ................................................................... 33
Tabel 4.4.

Hasil Pengaturan Suhu Rendah ................................................................... 35

Tabel 4.5.

Spesifikasi Hioki 3422 Lux Meter ............................................................... 38

Tabel 4.6.

Hasil Pengukuran Intensitas Cahaya ........................................................... 39

Tabel 4.7.

Kondisi Benih Cabai saat Proses Perkecambahan ..................................... 40

Tabel 4.8.

Kondisi Benih Timun Saat Proses Perkecambahan ..................................... 41

Tabel 4.9.

Kondisi Benih Tomat Saat Proses Perkecambahan ...................................... 42

Tabel 4.10. Kondisi Benih Kacang Panjang Saat Proses Perkecambahan ...................... 43
Tabel 4.11. Kondisi Benih Semanhgka Saat Proses Perkecambahan ............................. 44

ix