PENYIRAM OTOMATIS TERINTEGRASI DENGAN SMARTPHONE

 

KELOMPOK A3 

Elza Nurul Handany         (3.32.19.0.06)

Ilham Tri Wicaksono         (3.32.19.0.10)

Masukan : Sensor Soil Moisture

Keluaran : LCD 16x2, Dot Matriks, Pompa, Relai, Blynk

Abstrak

Tanaman adalah tumbuhan yang dibudidayakan agar bisa di ambil manfaatnya. Dalam hal melakukan perawatan serta penyiraman tanaman, sangat membutuhkan waktu serta proses yang lama sehingga kemajuan teknologi di bidang pertanian sangatlah diperlukan untuk meminimalisir waktu sehingga waktu yang diperlukan lebih efisien. Tentunya hal ini sangat membutuhkan suatu sistem teknologi yang mampu mengakomodir semua hal yang berhubungan dengan penyiraman tanaman secara otomatis. Sistem penyiraman tanaman ini merupakan sistem untuk penyiraman tanaman otomatis sesuai dengan nilai kelembaban tanah yang dapat terdeteksi lewat sensor YL-69. Alat ini terintegrasi ke smartphone atau android dengan menggunakan NodeMCU ESP8266 dan akan ditampilkan melalui LCD .

Kata Kunci – NodeMCU ESP8266, Sensor YL-69, Smartphone, Relai, LCD.

Abstract 

Plants are plants that are cultivated so that they can be taken advantage of. In terms of caring for and watering plants, it really takes time and a long process so that technological advances in agriculture are needed to minimize time so that the time required is more efficient. Of course, this really requires a technological system that is able to accommodate all things related to watering plants automatically. This plant watering system is a system for automatic plant watering according to the soil moisture value that can be detected via the YL-69 sensor. This tool is integrated into a smartphone or android using the NodeMCU ESP8266 and will be displayed via the LCD.

Keyword – NodeMCU ESP8266, YL-69 Sensor, Smartphone, Relay, LCD.

 

I. PENDAHULUAN

1.1    Latar Belakang

Kemajuan teknologi masa kini berkembang dengan sangat pesat dan akan terus berkembang sesuai dengan perkembangan ilmu pengetahuan,dan setiap inovasi baru di ciptakan untuk memberi manfaat dan mempermudah kehidupan manusia. Khususnya pada teknologi IOT(internet of thing) dan embedded system yang memungkinkan kita untuk mengontrol dan memantau keadaan suatu wilayah atau objek tertentu dari jarak jauh dengan area yang sangat luas tanpa batasan jarak selama terkoneksi dengan internet.

Tanaman merupakan salah satu makhluk hidup yang sangat membutuhkan air untuk perkembangan hidupnya. Tanaman yang amat subur menjadikan syarat supaya tanaman dapat tumbuh dengan baik. Tingkat kesuburan dapat dipengaruhi  dengan  air  yang  dikandunganya.  Namun,  hingga  saat  ini  manusia  masih  kesulitan  dalam  hal penyiraman, karena dilakukan secara konvesional. Belum lagi pemilik tanaman selalu mengalami kesulitan dalam hal penyiraman karena memiliki kesibukan sehari – hari. Hal ini membuat tanaman yang dirawat akan layu atau mati karena tanaman itu tidak tersiram.

Dari uraian tersebut, maka muncul gagasan untuk membuat “Penyiram Otomatis Terintegrasi Smartphone”. Pada alat ini, akan menggunakan NodeMCU ESP8266 sebagai mikrokontroler yang dihubungkan dengan sensor kelembapan tanah untuk mengukur kelembapan dalam pot. Alat ini bekerja jika kelembaban tanah terbaca kering sehingga pompa akan menyemprotkan air ke tanaman.

1.2        Tujuan

Tujuan dari perancangan alat ini yaitu:

1.          Merancang penyiram otomatis dengan NodeMCU ESP8266 pada suatu tanaman.

2.    Menerapkan konsep IoT pada system untuk mengirimkan data hasil olahan ke database dan selanjutnya di tampilkan ke blynk.

3.          Dapat mengetahui informasi kelembapan tanah.

4.          Dapat mengendalikan penyiram otomatis sesuai kelembaban tanah.

 

1.3        Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian diatas, maka ada beberapa perumusan masalah yang harus diperhatikan, yaitu:

1.             Bagaimana membuat alat penyiram tanaman otomatis berbasis NodeMCU ESP8266?

2.             Bagaimana cara memprogram sensor kelembaban tanah dengan Arduino?

3.            Bagaimana menerapkan konsep IOT pada penyiram otomatis agar dapat diakses secara online?

1.4        Batasan Masalah

Dalam pembuatan tugas akhir ini terdapat batasan terhadap penyiram otomatis, yaitu:

1.            Alat ini menggunakan NodeMCU ESP8266 sebagai mikrokontroler.

2.            Aplikasi smartphone yang digunakan untuk memantau kelembaban yaitu Blynk.

3.            Data yang ditampilkan pada Blynk berupa nilai-nilai dari sensor.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1        Sensor Kelembaban Tanah 

Gambar 2. 1 Sensor Kelembaban Tanah

Sensor soil moisture merupakan sebuah sensor sederhana yang digunakan untuk mengukur kelembaban tanah menggunakan perubahan resistance. Semakin keringnya tanah, maka akan semakin rendahnya tegangan dihasilkan. Sedangkan semakin lembab tanahnya, maka akan semakin besarnya tegangan yang didapat. Sensor ini digunakan dengan cara ditancapkan ke dalam tanah, maka kelembaban tanah akan dapat terdeteksi dengan otomatis.

2.2        NodeMCU ESP8266

Gambar 2.2 NodeMCU ESP8266

Modul ESP8266 merupakan platform yang sangat murah tetapi benar-benar efektif untuk digunakan berkomunikasi atau kontrol melalui internet baik digunakan secara standalone (berdiri sendiri) maupun dengan menggunakan mikrokontroler tambahan dalam hal ini Arduino sebagai pengendalinya. Modul WiFi serbaguna ini sudah bersifat SoC (System on Chip), sehingga kita bisa melakukan programming langsung ke ESP8266 tanpa memerlukan mikrokontroller tambahan. Kelebihan lainnya, ESP8266 ini dapat menjalankan peran sebagai adhoc akses poin maupun klien sekaligus.

Pada umumnya, ESP8266 dapat diprogram dengan:

· melalui AT command via serial komunikasi UART

· pemrograman ke mikkorkontroler yang ada di ESP8266menggunakan Arduino IDE dengan Core yang sudah terinstall ESP8266.

Kelebihan lain ESP8266 adalah memilki deep sleep mode, sehingga penggunaan daya akan relatif jauh lebih efisien dibandingkan dengan modul WiFI . Catatan penting yang harus di garis bawahi ialah, ESP8266 beroperasi pada tegangan 3.3V.

2.3        Relai

Gambar 2.3 Relai

Relai adalah komponen elektro-mekanikal yang berupa saklar / switch elekrtik yang dioperasikan dengan tenaga listrik dan terdiri dari 2 bagian utama, yaitu : Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (Seperangkat Kontak Saklar/Switch). Secara sederhana, pengertian relai adalah sebuah komponen elektronik yang berfungsi sebagai saklar elektrik yang mana memutus dan menghubungkan aliran listrik pada sebuah rangkaian dengan kontrol berupa tegangan yang masuk pada bagian coilnya.

Komponen ini menggunakan prinsip elektromagnetik untuk menggerakkan kontak saklar, sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) telah mampu menghantarkan listrik yang memiliki tegangan lebih tinggi. Misalnya yaitu pada relai yang menggunakan elektromagnet sebesar 5V dan 50mA mampu menggerakkan Armature Relay (Sebagai Saklar) untuk menghantarkan listrik 220 2A.

spesifikasi:

1.     Sumber tegangan – 3.75V to 6V

2.     Arus pemicu – 5mA

3.     Arus saat relai aktif - ~70mA (salah satu),             ~140mA (keduanya)

4.     Kontak tegangan maksimum – 250VAC, 30VDC

5.     Arus maksimum – 10A

2.4  Pompa Air

Gambar 2.4 Pompa Air

Pompa air mini adalah aktuator yang berfungsi sebagai pemompa air dalam debit yang tidak terlalu besar. Sensor ini bekerja pada tegangan 12 Volt dan arus 1 Ampere. Pompa air ini termasuk dalam kategori pompa air fleksibel karena memiliki desain yang cukup kecil yakni berukuran sekitar 92 x 46 x 35 mm serta juga proses pemasangan yang juga cukup mudah dan praktis sehingga Anda tidak perlu memancing hisapan awal pompa ini dengan menggunakan air.

 

2.5            Liquid Crystal Display ( LCD ) I2C

Gambar 2.5 LCD I2C

Liquid Crystal Display (LCD) merupakan jenis device yang menampilkan titik, garis, huruf, angka, atau gambar menggunakan teknologi crystal cair. LCD 16×2 pada umumnya menggunakan 16 pin sebagai kontrolnya, hal ini akan boros untuk penggunaan pin. Karena itu, digunakan driver khusus sehingga LCD dapat dikontrol dengan jalur I2C (Inter-Integrated-Circuit). Jumlah pin yang digunakan hanya empat dengan kegunaan masing-masing adalah sebagai berikut:

1.      GND: dihubungan ke ground

2.      VCC: dihubungkan ke sumber tegangan 5V.

3.      SDA: merupakan I2C data dan dihubungkan ke pin analog A4 pada Arduino.

4.      SCL: merupakan I2C clock dan dihubungkan ke pin analog A5 pada Arduino.

2.6        Dot Matriks

Gambar 2.6 Dot Matriks

Dot matriks adalah kumpulan LED yang tersusun secara baris matriks sehingga memiliki posisi x dan y. LED dapat dikontrol nyalanya dengan melakukan pengontrolan posisi pin x dan y. dot matriks dapat menampilkan tampilan dengan variasi lebih banyak tergantung dari jumlah LED pada dot matriks tersebut. Pada dasarnya LED memiliki dua buah kaki Anoda dan Katoda yang dimana untuk mengaktifkan LED tersebut Anoda kita beri VCC dan Katoda kita hubungkan ke Ground

III. PERANCANGAN ALAT

3.1      Alat

1)    Solder

2)    Tang potong

3)    Tang jepit

4)    Gergaji

5)    Bor PCB

6)    Setrika

3.2      Bahan

1)      Sensor YL-69

2)      NodeMCU ESP8266

3)      Relai

4)      LCD I2C

5)      Dot Matriks

6)      Pompa air mini

7)      Kertas CTS

3.3        Diagram Blok

Gambar 3.1 Diagram Blok

3.4        Gambar Rangkaian

Gambar 3.2 Rangkaian

3.5        Diagram Pengawatan

Gambar 3.3 Diagram Pengawatan

3.6        Flowchart

Gambar 3.4 Flowchart

3.7        Cara Kerja

Saat alat dihidupkan sensor kelembaban mulai mendeteksi kelembapan tanah pada tanaman sehingga dapat menampilkan informasi pada LCD 16x2 dan platform IoT  yang dikirim melalui internet. Jika kelembaban tanah menyatakan keadaan tanah kering maka dot matriks akan menampilkan ekspresi wajah sedih dan pompa akan aktif. Dalam hal ini, pompa berfungsi memompa air untuk menyiram tanah sehingga menaikkan nilai kelembaban tanah dan dot matriks sebagai indikator.

3.8        Pembuatan Alat

Tahap pembuatan alat membahas langkah-langkah dalam pembuatan sistem penyiram tanaman otomatis terintegrasi smartphone meliputi pembuatan mekanik dan rangkaian elektronik.

1.)          Pembuatan Mekanik

Pembuatan mekanik dimulai dengan membuat papan triplek untuk meletakkan meletakkan rangkaian elektronika  yang dibuat berbentuk balok. Selain itu, triplek juga dibuat sesuai dengan rancangan. Triplek yang sudah berbentuk balok diberi lubang untuk tempat keluarnya kabel dari dalam kotak rangkaian. Pada bagian lain tripek diberi lubang yang dibentuk sesuai dengan ukuran layar LCD dan dot matriks untuk meletakkannya.

2.)       Rangkaian Elektronik

Dalam tahap ini dilakukan pemasangan tiap komponen yang dibutuhkan. Pada saat perencanaan wiring (proses pengkabelan) dilakukan teliti dan rapi agar tidak terjadi kesalahan ketika pemasangan dan tidak menghabiskan banyak tempat.

Gambar 3.5 Tampak Depan

Gambar 3.6 Tampak Samping

IV. HASIL PERCOBAAN

Percobaan terhadap sistem penyiram tanaman otomatis terintegrasi smartphone ini dilakukan dengan cara mencoba beberapa fungsi dari sistem. Pertama, LCD akan menampilkan nilai kelembaban dari  tanah yang diukur dan informasi kondisi tanah. Kedua, dot matriks akan menampilkan ekspresi sedih atau bahagia sesuai dengan kondisi tanah tersebut. Hasil percobaan ini dapat dilihat pada tabel 4.1.

Tabel 4.1 Hasil percobaan

Nilai Kelembaban (%)	Kondisi Tanah	Tampilan Dot Matriks	Pompa Menyiram
			Ya	Tidak
13%	Kering	Sedih	V	X
70%	Basah	Seyum	X	V
64%	Normal	Senyum	X	V

                                             

                           Gambar 4.1 Tanah Kering                        Gambar 4.2 Tanah Menyerap Air

 Gambar 4.3 Tanah Normal

V. KESIMPULAN

Setelah melakukan perancangan, pembuatan dan uji coba alat, maka didapatkan kesimpulan sebagai berikut:

1.    1. Alat penyiram otomatis ini bekerja dengan mengirim data ke Blynk.

2.     2. Ketika nilai kelembaban yang terbaca kecil maka alat penyiram bekerja.

3.    3. Dot matriks menampilkan wajah tersenyum ketika tanah lembab setelah disiram, wajah sedih ketika tanah kering, wajah datar ketika alat menyiram.

 

DAFTAR PUSTAKA

Fathurrahmani dan Agustiannoor. (2019). Smartpot untuk Efisiensi Monitoring Tanaman Hias Berbasis IoT. Politeknik Negeri Tanah Laut. Teknik Informatika.

Najikh,R,A. Ichsan,M,H,H. Kurniawan,W. (2018). Monitoring Kelembaban, Suhu, Intensitas Cahaya Pada Tanaman Anggrek Menggunakan ESP8266 Dan Arduino Nano. Universitas Brawijaya Fakultas. Ilmu Komputer. Program Studi Teknik Informatika.

LAMPIRAN 

    1. JURNAL                                        Lihat disini

    2. POWER POINT                            Lihat disini

    3. VIDEO YOUTUBE.                       Lihat disini

    4. DIAGRAM ALIR                           Lihat disini

    5. DIAGRAM BLOK                          Lihat disini

    6. DIAGRAM PENGAWATAN         Lihat disini

    7. GAMBAR RANGKAIAN              Lihat disini

    8. PROGRAM                                  Lihat disini

 

 

 

 

 

 

 

BIODATA PENULIS

1)      Elza Nurul Handany

Nama Penulis Elza Nurul Handany. Penulis dilahirkan di Kabupaten Semarang, 23 Januari 2001. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SDN Panjang 4 Ambarawa, SMPN 2 Ambarawa, dan SMAN 1 Ambarawa. Pada tahun 2019, Penulis mengikuti PMDK Politeknik Negeri Indonesia dan diterima di Kampus Politeknik Negeri Semarang dengan program studi Teknik Elektronika, Jurusan teknik elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.19.0.06. Apabila ada kritik dan saran yang membangun mengenai penelitian ini, bisa menghubungi elza.nurul23@gmail.com.

 

2)      Ilham Tri Wicaksono

Nama Penulis Ilham Tri Wicaksono. Penulis dilahirkan di Blora, 6 Maret 2001. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Negeri 1 Ngelo, SMP Negeri 2 Cepu, dan SMA Negeri 1 Cepu. Pada tahun 2019, Penulis mengikuti PMDK Politeknik Negeri Indonesia dan diterima di Kampus Politeknik Negeri Semarang dengan program studi Teknik Elektronika, Jurusan teknik elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.19.0.10. Apabila ada kritik dan saran yang membangun mengenai penelitian ini, bisa menghubungi ilhamtri86@gmail.com

 

 

 

Tweet

Subscribe to receive free email updates: