SISTEM PENGATURAN KADAR ASAM (PH) DAN WAKTU PEMBERIAN NUTRISI TANAMAN HIDROPONIK MENGGUNAKAN ENERGI SOLAR CELL

  

SISTEM PENGATURAN KADAR ASAM (PH) DAN WAKTU

PEMBERIAN NUTRISI TANAMAN HIDROPONIK MENGGUNAKAN

• _*1

  ENERGI SOLAR CELL

_{2 3} Drs. Irianto, M.T. , Suhariningsih, S.ST., M.T. , Yanuar Sholikhah S.ST. _1,2,3

  Politeknik Elektronika Negeri Surabaya Kontak person: Drs. Irianto M.T. , Suhariningsih, S.ST., M.T. , Yanuar Sholikhah S.ST. _{1 2 3} e-mail: irianto@pens.ac.id , suhariningsih@pens.ac.id , yanuarsholikhah01@gmail.com

  

Abstrak

Proses pengukuran dan pengaturan kadar asam (pH) serta waktu pemberian nutrisi sangat

tergantung pada manusia, bila terjadi keterlambatan dalam proses tersebut pertumbuhan tanaman

menjadi terganggu (kurus dan kering) dan menyebabkan produktivitas menurun. Pengukuran dan

pengaturan pH dalam air serta waktu pemberian nutrisi pada tanaman hidroponik saat ini pada

umumnya masih menggunakan sistem manual dengan menggunakan sumber listrik dari PLN

(Pembangkit Listrik Negara), sistem harus bekerja selama 18 jam, bila sumber listrik padam maka

sistem tidak dapat bekerja. Pada penelitian ini dibuatlah sistem otomasi untuk budidaya tanaman

hidroponik selada yang memiliki standar pH 6-7, yakni pengaturan pH dan waktu pemberian nutrisi

menggunakan energi solar cell. Pemberian nutrisi ke dalam air menggunakan timer yang dikontrol oleh

Real Time Clock, pengaturan pH air dikontrol oleh sensor pH yang mampu membaca dan mengirimkan

data setiap saat pada mikrokontroler, bila pH dalam air yang tercampur oleh nutrisi tidak sesuai dengan

nilai standar pH yang dibutuhkan oleh tanaman, maka mikrokontroler akan merespon hasil pembacaan

sensor pH dan mengatur valve untuk aktif serta menambah larutan pH yang dibutuhkan oleh air hingga

mencapai nilai standar pH. Sistem menggunakan sumber dari batery 12 V 35 Ah agar dapat bekerja

selama18 jam ketika listrik padam. Terdapat Buck-Boost Converter untuk mengatur tegangan yang

masuk dari solar cell ke baterai. Sistem otomasi pengaturan pH air dan pemberian nutrisi dapat

terkontrol sesuai range yang dibutuhkan tanaman dari range 7-8 menjadi range 6-7. Dengan adanya

alat ini para petani hidroponik tidak merasa kerepotan untuk memberikan nutrisi dan mengatur pH air

pada tanaman yang dibudidayakan.

  

Kata kunci: Hidroponik, kadar asam (pH), sensor pH, RTC (Real Time Clock), Buck-Boost Converter

1. Pendahuluan

  Di era globalisasi saat ini, ketersediaan lahan untuk menanam tanaman semakin minim didapatkan khususnya di daerah perkotaan. Lahan di bumi akan semakin sempit bila manusia tidak mengelola dengan optimal dan efisien. Hidroponik adalah salah satu solusi berkebun untuk penduduk di daerah perkotaan karena dapat dijadikan solusi permasalahan keterbatasan lahan pada rumah mungil atau rumah susun maupun apartemen. Tanaman hidroponik mempunyai sifat movable yaitu memungkinkan untuk dipindah-pindah. Bertanam secara hidroponik telah menjadi tren pada saat ini karena memanfaatkan media air sebagai pengganti tanah, namun mempunyai kekurangan dari sisi waktu untuk orang dengan kesibukan padat. Sistem otomasi masa sekarang telah diterapkan hampir disetiap bidang pekerjaan yang bertujuan untuk membantu mempermudah pekerjaan manusia. Banyak jenis hidroponik yang ringkas untuk menangani lahan yang sempit salah satu jenisnya adalah NFT ( Nutrient Film Technique). Tanaman hidroponik membutuhkan nutrisi untuk pertumbuhannya, sedangkan daya serap akar tanaman untuk menyerap nutrisi dipengaruhi oleh tingkat keasaman pada air. Pengukuran dan pengaturan kadar asam (pH) dalam air serta waktu pemberian larutan nutrisi pada tanaman hidroponik saat ini pada umumnya masih menggunakan sistem manual dengan menggunakan sumber listrik dari PLN, proses pengukuran dan pengaturan pH serta waktu pemberian nutrisi sangat tergantung pada manusia, bila terjadi keterlambatan dalam proses tersebut pertumbuhan tanaman menjadi terganggu (kurus dan kering) dan menyebabkan produktivitas menurun, sistem harus bekerja selama 24 jam dan bila sumber listrik padam maka sistem tidak dapat bekerja. Berdasarkan hal tersebut maka dibuatlah sistem otomasi untuk budidaya tanaman hidroponik selada hijau yang memiliki standart pH 6-7, pengaturan pH dan waktu pemberian nutrisi menggunakan energi solar cell 100 WP. Pemberian nutrisi ke dalam air menggunakan timer yang dikontrol oleh RTC, pengaturan pH dalam air dikontrol oleh sensor pH yang mampu membaca dan mengirimkan data setiap saat pada mikrokontroler, bila pH dalam air yang tercampur oleh nutrisi tidak sesuai dengan nilai standart pH yang dibutuhkan oleh tanaman, maka mikrokontroler akan merespon hasil pembacaan sensor pH dan mengatur valve untuk aktif dan menambah larutan pH yang dibutuhkan oleh air tandon hingga mencapai nilai standart pH. Sistem otomasi menggunakan sumber dari batery 12 V 35 Ah agar dapat bekerja selama 24 jam ketika listrik padam.

2. Metode Penelitian

  Gambar 1. Blok Diagram Sistem

  Pada Gambar 1 menjelaskan blok diagram sistem yang akan dibuat. Pemberian nutrisi ke dalam air menggunakan timer yang dikontrol oleh RTC, pengaturan pH dalam air dikontrol oleh sensor pH yang mampu membaca dan mengirimkan data setiap saat pada mikrokontroler, bila pH dalam air yang tercampur oleh nutrisi tidak sesuai dengan nilai standart pH yang dibutuhkan oleh tanaman, maka mikrokontroler akan merespon hasil pembacaan sensor pH dan mengatur valve untuk aktif dan menambah larutan pH yang dibutuhkan oleh air tandon hingga mencapai nilai standart pH. Sistem otomasi menggunakan sumber dari batery 12 V 35 Ah agar dapat bekerja selama 24 jam ketika listrik padam. Hasil pembacaan dari sensor pH akan ditampilkan pada LCD.

2.1. Solar Panel

  Solar panel adalah suatu alat yang dapat mengkonversikan radiasi tanaga matahari menjadi sumber energy listrik secara langsung. Dalam sebuah modul PV (photovoltaic) terdiri dari banyak sel surya yang bisa terpasang secara seri maupun parallel .

  Gambar 2. Solar Panel

  IV - 2 SENTRA 2017

  2.2. Mikrokontroler ATMega16

  Mikrokontroler merupakan alat yang mengerjakan instruksi-instruksi yang diberikan. Dalam penelitian ini menggunakan mikrokontroller Atmega16. _{This image cannot currently be display ed.}

  Gambar 3. Atmeg16

  Spesifikasi ATMega16 :

• Arsitektur RISC dengan throughput mencapai 16 MIPS pada frekuensi 16
• Memiliki kapasitas flash memori 16Kbyte, EEPROM 512 Byte, dan SRAM 1Kbyte • Saluran Port I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D.
• CPU yang terdiri atas 32 buah register
• User interupsi internal dan eksternal
• Port USART sebagai komunikasi serial
>Konsumsi daya rendah (DC
• Fitur peripheral, yang terdiri dari:

  a. Tiga buah Timer/Counter dengan perbandingan

• 2 (dua) buah Timer/Counter 8 bit dengan Prescaler terpisah dan Mode Compare - 1 (satu) buah Timer/Counter 16 bit dengan Prescaler terpisah, Mode Compare, dan Mode Capture.

  b. Real Time Counter dengan osilator tersendiri.

  c. 4 channel PWM

  d. 8 channel, 10-bit ADC

• 8 Single-ended Channel - 7 Differential Channel hanya pada kemasan TQFP
• 2 Differential Channel dengan Programmable Gain 1x, 10x, atau 200x

  e. Byte-oriented Two-wire Serial Interface

  f. Antamuka SPI

  g. Watchdog Timer dengan osilator internal

  h. On-chip Analog Comparator

  2.3. Baterai

  Baterai adalah suatu proses kimia listrik, dimana pada saat pengisian/cas/charge energi listrik diubah menjadi kimia dan saat pengeluaran/discharge energi kimia diubah menjadi energi listrik.

  Gambar 4. Aki kapasitas 35 Ah

  2.4. Valve On-Off (Elektrik)

  Valve elektrik akan bekerja atau aktif bila mendapat sumber tegangan sesuai yang dibutuhkan, dibawah ini adalah valve elektrik 12 Volt DC.

  Gambar 5. Valve On-Off

  2.5. Buck-Boost Converter

  Keluaran Buck-Boost Converter bias lebih rendah atau lebih tinggi daripada sumbernya.Prinsip kerja rangkaian ini dibagi menjadi 2 mode. Selama mode 1, transistor Q1 di-ON-kan dan diode Dm mendapat bias mundur arus input, yang bertambah mengalir melalui inductor L dan transistor Q1. Selama mode 2, transistor Q1 di-OFF-kan. Dan arus mengalir melalui inductor L, diteruskan ke C, Dm dan ke beban. Energi yang tersimpan didalam inductor L akan ditransfer ke beban. Dan arus induktor akan berkurang sampai transistor Q1 di-ON-kan lagi pada siklus berikutnya.

  Gambar 6. Rangkaian buck boost analisa tertutup

  Pada Gambar 4 menunjukkan rangkaian buckboost dalam keadaan mosfet Q1 ON. Hal ini menyebabkan diode bekerja reverse sehingga arus akan mengalir ke induktor L. Dengan adanya arus yang mengalir ke induktor maka terjadi pengisian arus pada induktor sehingga arus induktor (IL) naik.

  Gambar 7. Rangkaian buck boost analisa terbuka

  Pada Gambar4 menunjukkan rangkaian buckboost dalam keadaan mosfet Q1 OFF. Hal ini menyebabkan dioda bekerja forward sehingga arus mengalir L, C, Dm dan beban. Energi yang tersimpan di induktor mengalami discharging. Disebutkan juga bahwa regulator buckboost menghasilkan tegangan keluaran yang terbalik tanpa memerlukan trafo. Regulator ini juga memiliki efisiensi yang tinggi.

  2.6. RTC (Real Time Clock)

  Real Time Clock merupakan suatu chip (IC) yang memiliki fungsi sebagai penyimpan waktu dan tanggal. DS1307 merupakan Real Time Clock (RTC) yang dapat menyimpan data-data detik, menit, jam, tanggal, bulan hari dalam seminggu, dan tahun valid hingga 2100, 56-byte, battery-backed, RAM npnvolatile (NV) RAM untuk penyimpanan RTC ini digunakan untuk mencatat waktu penyiraman dan pemupukan.

  IV - 4 SENTRA 2017

  Gambar 8. RTC (Real Time Clock)

  2.7. Pompa air DC

  Pompa yang digunakan untuk menyedot air dan mengalirkan air tersebut pada suatu media lain dengan menggunakan sumber tegangan DC.

  

Gambar 9. Pompa Air DC

  2.8. Sensor Arus ACS712

  Sensor arus pada gambar dibawah memiliki 3 buah output yaitu VCC , OUT dan Ground. Dan ada 2 buah konektor yang dipasang secara seri dengan beban seperti pemasangan amperemeter.

  

Gambar 10. Sensor Arus ACS712

  2.9. LCD (Liquid Crystal Display)

  LCD ( Liquid Crystal Display) merupakan salah satu komponen elektronika yang berfungsi untuk menampilkan suatu karakter yang diberikan oleh sistem.

  

Gambar 11. LCD karakter 4x20

3. Hasil Penelitian dan Pembahasan

3.1. Pengujian solar cell

  Pengambilan data pada solar cell digunakan untuk mengetahui karakteristik dari solar panel dengan cara merubah data pada tabel kedalam bentuk kurva. Pengujian karakteristik solar panel sangat penting karena dapat dilihat seberapa besar potensi daya yang dapat dihasilkan dari solar panel. Lokasi pengujian juga sangat mempengaruhi jumlah intensitas yang diterima solar panel. Pada kurva tersebut dapat dilihat bahwa daya maksimum tertinggi yaitu ketika pukul 11.00 dan terendah pada pukul 15.30. Nilai tegangan dan daya yang dimiliki solar cell berubah-ubah tergantung dari radiasi sinar matahari yang dapat mempengaruhi data karakteristik solar cell.

3.2. Pengujian Buck-Boost Converter

3.3.1. Pengujian Rangkaian Buck-Boost Converter

  IV - 6 SENTRA 2017

Gambar 12. Kurva karakteristik V-P panel surya Gambar 13. Kurva karakteristik V-I panel surya

  60

  3,6 2,980 624 4 3,027 636

  2,925 613

  0,8 2,603 551 1,2 2,653 559 1,6 2,706 566 2 2,756 576 2,4 2,804 588 2,8 2,858 600 3,2

  2,569 543

  0,4

  2,506 529

  (V) ADC

  (A) V out

  1 15 18,44 0,4 10 7,376 73,76 I in

  10

  10 0,6 10 12,78 0,35 6 4,473 74,55

  Sebelum menguji buck-boost converter terlebih dahulu diamati gelombang keluaran Drain Sourch (DS) dan Gate Sourch (GS) untuk mengetahui apakah antara mikrokontroler dengan mosfet pada buck- boost converter sudah terhubung dengan benar. Hal ini langkah awal untuk mengetahui apakah mikrokontroler mampu mendriver mosfet pada rangkaian converter. Switching yang baik adalah ketika terjadi proses switching tidak menimbulkan spike pada sinyal baik DS maupun GS. Dalam pemilihan komponen juga harus tepat karena berpengaruh untuk mengurangi spike.

  50

  10 0,44 6,7 9,41 0,3 4,4 2,823 64,15

  40

  10 0,28 4,3 6,41 0,25 2,8 1,6025 57,23

  30

  10 0,16 2,5 3,8 0,2 1,6 0,76 47,5

  20

  

Tabel 3. Data pengujian sensor arus ACS712

^{10 20 30 40 50 60 70 5 10 15 20 (Watt) 25 D aya Tegangan (Volt) 8:00 8:30 9:00 9:30 10:00 10:30 11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 1 2 3 4 5 6 7 10 20 (A 30 A ru s m p er e) Tegangan (Volt) 8:00 8:30 9:00 9:30 10:00 10:30 11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30} Duty Cycle (%) Vs (V) Is (A) Vo teori (V) Vo prak (V) Io (A) Pin (W) Po (W) ɳ (%)

  Pengujian sensor arus yang diintegrasikan dengan mikrokontroler untuk mengetahui konversi output sensor arus yang berupa tegangan analog menjadi nilai digital ADC 10 bit. Kemudian nilai ADC dikonversi menjadi nilai arus yang sebenarnya dan ditampilkan pada LCD. Pengujian dilakukan mulai dari 0 Ampere sampai dengan 4 Ampere dengan step kenaikan arus 0.2 Ampere

  Tujuan pengujian untuk mengetahui tegangan output dari sensor arus pada saat mensensing arus. Pengujian dilakukan dengan memasang seri ACS712 dengan beban resistor kemudian dihubungkan ke DC power supply.

  Pengujian menggunakan beban lampu pijar 125 watt.

  

Tabel 2. Data pengujian buck-boost converter

Pengambilan data saat duty cycle 20% sampai 60%, tegangan input diatur konstan yakni 10 V.

3.3. Pengujian sensor Arus

  660 _{N il ai A D 600 C 580 620 640}

Kurva Karakteristik Sensor Arus

₅₂₀ 560 _{540 2 4 Tegangan Input (V) 6 8 10 12} Gambar 14. Kurva karakteristik sensor arus ACS712

  3.4. Pengujian Sensor Tegangan

  Sensor tegangan yang digunakan adalah voltage divider (pembagi tegangan ). Sensor tegangan digunakan untuk mendeteksi tegangan output sebagai umpan balik (feedback) untuk pengaturan duty

  

cycle. Pada Buck-boost converter dibuat sensor tegangan dengan tegangan output 5V yang mewakili

  14.4 V. Output Tegangan dibuat 14.4 V ke 5 V karena sensor tegangan ini masuk ke ADC mikrokontroller yang tegangan 5 V.

  

Tabel 4. Data Hasil Pengujian Sensor Tegangan

  V in V out V out Error Prak Teori Vout

  (V) (V) (%) 0,000 0,000 0,000

  

2 0,556 0,560 0,714

4 1,112 1,120 0,714

6 1,667 1,680 0,774

8 2,223 2,240 0,759

  10

  2,780 2,800 0,714

  

12 3,334 3,366 0,951

14.4 4,000 4,040 0,990

_4.500 Kurva Karakteristik Sensor Tegangan _4.000 ) (V t _3.500 u tp _3.000 u O n 2.500 a g n 2.000 a g e _{0.000 0.500 1.000} T 1.500 _{1 2 3}

₄

_{5 6 7 8 9} Tegangan Input (V)

  

Gambar 15. Kurva Karakteristik Sensor Tegangan

  3.5. Pengujian sensor pH analog

  Sensor pH yang digunakan adalah sensor pH Vernier PH-BTA. Sensor ini mampu membaca nilai pH dari 0-14 dimana saat pH bernilai 7 maka sensor akan menghasilkan tegangan keluaran sebesar 1,75 Volt. Sensor ini memiliki kriteria dimana setiap penurunan hasil pengukuran pH maka akan terjadi peningkatan nilai tegangan keluaran sebesar 0,25 Volt/pH dan setiap peningkatan hasil pengukuran pH maka akan terjadi penurunan tegangan keluaran sebesar 0,25 Volt/pH. Sehingga tegangan keluaran minimum yang dapat dihasilkan yaitu 0 Volt saat pH bernilai 14 sedangkan tegangan keluaran maksimum yang dapat dihasilkan yaitu 3,5 Volt aat pH bernilai 0. Berdasarkan pada tegangan keluaran yang dihasilkan oleh sensor yaitu 0-3,5 Volt, maka pada perancangan ini diperlukan penguatan agar tegangan keluaran sensor mendekati 5 Volt.

  

Tabel 5. Hasil Pengujian sensor pH Vernier

  Tegangan Tegangan rata-rata rata-rata Tegangan Error pH sebelum sesudah ADC rata-rata (%) penguatan penguatan teori (V)

  (V) (V)

  

4 2,491 3,529 721 3,52 0,25

6 1,975 2,835 579 2,812 0,17

7 1,75 2,483 508 2,475 0,16

9,1 1,287 1,735 355 1,796 0,11

  

Gambar 16. Grafik Sensor pH Vernier PH-BTA

  3.6. Pengujian relay

  Driver relay mendapat supply dari mikrokontroller, Ground dan Vcc, jika keduanya telah terhubung maka lampu driver menyala, relay mendapat supply dari sumber DC 12 Volt. Jika relay terdengar suara perpindahan koil maka relay dapat digunakan atau dapat berfungsi.

  Gambar 17. Pengujian Relay

  3.7. Pengujian valve elektrik

  Bertujuan untuk mengetahui apakah valve elektrik dapat bekerja ketika ada tegangan yang mengalir. Tegangan DC 12 Volt di sambungkan menggunakan kabel penjepit ke valve elektrik.

  IV - 8 SENTRA 2017

  Gambar 18. Pengujian Valve Elektrik

3.8. Pengujian Integrasi

  17,98 0,8 14,29 0,6 12,65

  7,9

  08:00 7,7 09:00

  7,7

  05:00 8,3 06:00 7,6 07:00

  Waktu (Jam) pH

  

Tabel 7. Laju Perubahan pH airTanpa Kontrol

  Sebelum proses kontrol dilakukan perlu adanya pengukuran pH air dengan menggunakan pH meter digital setiap 1 jam untuk mengetahui perubahan yang terjadi pada pH air tersebut. Pengukuran pH air tandon tanpa kontrol ini dilakukan selama 12 jam dari jam 06:00 WIB hingga 18:00 WIB karena proses fotosintesis pada tanaman berlangsung pada saat adanya sinar matahari dan proses penyerapan nutrisi secara maksimal terjadi ketika nilai pH sesuai dengan nilai standart yang dibutuhkan oleh tanaman selada hijau.

  Pengujian sistem charging menggunakan kontrol increment decrement ini dilakukan pada saat baterai terisi sebanyak 70%. Ketika charging dilakukan kapasitas baterai menjadi 90%.

  

16:00 17,40 0,85 14,21 0,61 12,66

  17,90 0,8 14,27 0,6 12,65

  15:50

  

15:30 18,05 0,8 14,28 0,62 12,65

15:40

  Pengujian integrasi charging baterai pada integrasi sistem dengan menggunakan kontrol increment decrement

  18,25 0,8 14,23 0,64 12,63

  

14:50 17,80 0,85 14,23 0,66 12,61

15:00 18,10 0,85 14,3 0,66 12,62

15:10 18,04 0,8 14,23 0,64 12,62

15:20

  17,99 0,9 14,23 0,64 12,60

  

14:00 17,72 0,8 14,17 0,66 12,51

14:10 17,80 0,88 14,19 0,66 12,53

14:20 17,97 0,85 14,20 0,64 12,56

14:30 18,05 0,9 14,22 0,64 12,57

14:40

  (Volt)

  (Ampere) Nilai Aki

  Arus Output

  Tegangan Output (Volt)

  Arus Input (Ampere)

  Tegangan Input (Volt)

  Waktu (Jam)

  

Tabel 6. Pengujian charging baterai 12 V/35 Ah close loop

3.8.1. Pengujian waktu pemberian nutrisi dan pemberian larutan pH up/pH down

  IV - 10 SENTRA 2017 10:00 7,9 11:00

  Pemberian nutrisi secara otomatis menyesuaikan dengan jam yang diatur oleh RTC (Real Time Clock), ketika waktu menunjukkan pukul 06:00 WIB dan 15:00 WIB maka valve nutrisi yang terhubung dengan relay akan aktif, perbandingan air dan nutrisi untuk tanaman adalah 1:5, memiliki arti 1 liter air membutuhkan 5 ml nutrisi A dan 5 ml nutrisi B, pada tandon menggunakan sebanyak 20 liter air sehingga kebutuhan nutrisinya adalah 100 ml nutrisi A dan 100 ml nutrisi B. Ketika dilakukan pengujian, valve elektrik dapat mengucurkan nutrisi sebanyak 100 ml ketika valve aktif selama 3 detik.

  08:00 6,5 09:00 6,5 10:00 6,9 11:00 6,9 12:00 6,9 13:00 6,9 14:00 6,5 15:00 6,8 16:00 6,8 17:00 6,8 18:00

  6,5

  07:00

  1

  05:00 7,8 06:00 6,4

  

Tabel 8. Laju Perubahan pH air dengan kontrol

Waktu (Jam) pH Valve pH Up (Basa) Valve pH Down (Asam)

  Dibawah ini adalah grafik perbandingan antara laju perubahan pH air tanpa kontrol dengan laju perubahan air dengan kontrol. Dapat dilihat bahwa adanya penurunan pH air yang awalnya dalam range 7-8 menjadi dalam range 6-7.

  8

  Nilai pH air dalam tandon setelah dikontrol dalam range nilai pH yang dibutuhkan oleh tanaman selada yakni dengan nilai pH 6-7. Air pada tandon menggunakan air keran yang mempunyai nilai pH cenderung basa. Ketika sensor membaca nilai pH tidak sesuai dengan pH yang telah di set pada program, maka valve basa / atau asam akan aktif untuk mengucurkan larutan. Dalam tabel diatas diketahui bahwa pH air mula-mula adalah 7,8 oleh karena itu valve larutan asam aktif untuk menurunkan nilai pH hingga range 6-7.

  Tabel diatas menjelaskan tentang kondisi pH air tanpa dikontrol dalam waktu 12 jam, pH air mula- mula adalah 8,3 setelah adanya pemberian nutrisi secara manual ketika jam 06:00 WIB pH air pada tandon tersebut berubah menjadi 7,6. Terjadi penurunan nilai pH ketika nutrisi tercampur di dalam air tandon tersebut. Hal yang sama terjadi pada saat jam 15:00 WIB. Ini menjelaskan bahwa air nutrisi mempengaruhi pH air dalam tandon tersebut.

  14:00 7,3 15:00 7,6 16:00 7,6 17:00 7,6 18:00 7,7

  8

  13:00

  8

  12:00

  6,8

  Gambar 19. Pengujian dengan Kontrol Gambar 20. Pengujian dengan Kontrol Tabel 9. Waktu Pemberian Nutrisi

  Tabel A Tabel B

  Waktu Valve Waktu Valve (Jam) Nutrisi (Jam) Nutrisi 05:00

  05:00

  06:00

  1 06:00

  1

  07:00 06:01

  1

  08:00 06:02

  1

  09:00 06:03

  1

  10:00 06:04 11:00

  Valve nutrisi aktif selama 4 detik

  12:00 13:00 14:00 15:00

  1

  16:00 17:00 18:00

4. Kesimpulan

  1. Intensitas cahaya matahari mempengaruhi nilai pH air, ketika cuaca cerah, tanaman dapat melakukan fotosintesis dengan sempurna yang menyebabkan pH air meningkat atau menuju basa.

  2. Nutrisi mempengaruhi nilai pH air yang terdapat pada tandon, ketika tercampur oleh nutrisi pH air menurun atau menuju asam.

  3. Kadar pH air setelah di kontrol berubah dari range 7-8 menjadi 6-7 yang baik untuk tanaman selada hijau.

  4. Pengujian Solar Cell dilakukan untuk mengetahui karakteristik dan kemampuan solar cell.

  5. Nilai tegangan dan daya yang dimiliki solar cell berubah-ubah tergantung dari radiasi sinar matahari yang dapat mempengaruhi data karakteristik solar cell.

  6. Pada Buck-Boost Converter Dalam pemilihan komponen juga harus tepat karena berpengaruh untuk mengurangi spike.

  7. Karakteristik dari sensor arus dan tegangan harus linear agar dapat dibaca oleh mikrokontroller 8. Konverter buck-boost dapat menurunkan dan menaikkan tegangan untuk mengisi baterai 12 V.

  Dengan menggunakan kontrol increment-decrement, integrasi system dapat mengisi baterai dengan rata-rata tegangan charging 14,23 V dan arus charging tidak menentu.

  9. Pengujian integrasi sitem dengan kontrol increment decrement dapat mengatur keluaran tegangan charging stabil dengan pengaturan duty cycle.

4.1. Saran

  1. Menambahkan sistem pemberian air tandon secara otomatis 2. Membuat sistem menjadi hybrid secara otomatis.

  3. Supaya dapat mendapatkan grafik proses charging yang baik maka baterai harus 10% atau 30%.

  4. Menampilkan nilai tegangan dan arus charging pada LCD untuk mengetahui berapa persen keadaan baterai.

  Referensi

  [1] Tua, Adi Christ Tamba. 2013. “Pengendalian pH pada Sistem Pemupukan Tanaman Hidroponik

  Berbasis Mikrokontroler AVR Atmega16”. Proyek akhir, S1 Teknik Elektro, Fakultas Tenik, Universitas Kristen Maranantha. Bandung.

  [2] Diansari, Muthia. 2008. “Pengaturan Suhu, Kelembapan, Waktu Pemberian Nutrisi dan Waktu pembuangan Air untuk Pola Cocok Tanam Hidoponik Berbasis Mikrokontroler AVR Atmega 8583”.

  Proyek akhir, S1 Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia (UI). Depok. [3] Romadloni, Pristian Luthfy. 2014. “Rancang Bangun Sistem Otomasi Hidroponik NFT (Nutrient Film Technique)”. Proyek akhir, D3 Teknik Komputer, Fakultas Ilmu Terapan, Universitas Telkom.

  Bandung [4] Prabowo, Yani. 2007. “Rancang Bangun dan Pemanfaatan Programmable Logic Controller (PLC)

  untuk Pengendalian Budidaya Tanaman Hidroponik”. Proyek akhir, Magister Ilmu Komputer, Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. Bogor.

  [5] Abdullah, Dani. 2016. “Rancang Bangun Sistem Pengaturan Nutrisi dan Air pada Tanaman

  Hidroponik”. Proyek akhir, D4 Teknik Elektro Industri, Politeknik Elektronika Negeri Surabaya (PENS). Surabaya.

  [6] Nurfachri, Ergi. 2012. “Rancangan Sistem Monitoring pH Berbasis Mikrokontroller Arduino dan Wifi

  Node ESP8266”. Prosiding. Keilmuan Fisika Teoretik Energi Tinggi dan Instrumentasi, Institut Teknologi Bandung (ITB). Bandung.

  IV - 12 SENTRA 2017