Sistem Pemberi Pakan Ayam Otomatis Berbasis Arduino Uno

Alifa Azzahra El Fath Al Qudsih¹, Syah Lanang Yussufi², Tamadestya Bayu Norahpradita³, Samuel Beta Kuntarjo⁴Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Semarang
aelquds@gmail.com, ganangsyahlanangyussufi@gmail.com, destyabayu@gmail.com, sambetak2@gmail.com

Abstract— Sistem pakan ayam otomatis merupakan sistem untuk memberikan pakan ayam tanpa menggunakan tenaga manusia secara langsung. Rata-rata peternak ayam di Indonesia sampai saat ini masih menggunakan cara konvensional untuk memberi pakan ayam peliharaannya. Peternak menggunakan tangan dan harus berjalan sepanjang kandang ke tempat pengisian pakan untuk mengisi tempat-tempat pakan tersebut apabila kandang sangat luas penggunaan cara konvensional tersebut sangat menyita waktu dan tenaga. Pembuatan proyek akhir ini dirancang untuk memudahkan para peternak ayam dalam hal pemberian pakan. Rancang bangun sistem pemberi pakan ayam otomatis berbasis Arduino Uno ini mampu memberikan pakan ayam secara otomatis dan secara real time yang menggunakan masukan berupa Sensor Ultrasonik HC-SR04 sebagai pengukur ketersediaan pakan, RTC DS3231 pengambil data waktu, dan Push Buton sebagai Pengatur jadwal pakan menggunakan Arduino Uno sebagai pemrosesnya, serta menggunakan luaran berupa LCD sebagai penampil informasi, Motor Servo sebagai penuang pakan, LED sebagai indikator ketersediaan pakan, dan Buzzer sebagai alarm penanda pakan habis.

Kata Kunci— Sistem pakan ayam otomatis, Sensor Ultrasonik HC-SR04, RTC DS3231, Push Button, Arduino Uno, LCD, Motor Servo, LED, Buzzer

I. PENDAHULUAN

Peternakan merupakan salah satu dari lima subsektor pertanian. Peternakan adalah kegiatan memelihara hewan ternak untuk dibudidayakan dan mendapatkan keuntungan dari dari kegiatan tersebut (Rasyaf, 2002). Memelihara ayam sebagai hewan ternak membutuhkan banyak waktu dan tenaga. Namun, dengan kesibukan lain yang bertambah para peternak ayam kadang lupa dalam hal pemberian pakan. Padahal ayam yang tidak mendapatkan pakan teratur menjadi tidak sehat (Manungkalit, 2019). Berdasarkan permaslahan tersebut maka diciptakanlah sistem yang mampu membantu peternak ayam dalam proses pemberian pakan secara otomatis. Sistem pemberi pakan ayam otomatis berbasis arduino uno yang akan dibuat dapat digunakan untuk memberikan pakan ayam secara teratur sesuai dengan waktu yang diinginkan. Perancangan sistem ini terjadwal otomatis agar ternak ayam tersebut tetap bisa mendapatkan pakan sesuai waktunya meskipun pemilik ternak ayam tersebut melakukan aktifitas lainnya.

Pengendali utama pada sistem pemberi pakan ayam otomatis ini menggunakan Mikrokontroller Arduino Uno. Masukan dari sistem ini berupa pengatur waktu pemberian pakan ayam yaitu Push Button, real time clok (RTC) DS3231 sebagai penyimpan data waktu dan Sensor Ultrasonik HC-SR04 sebagai pengukur ketersediaan pakan dalam wadah pakan. Luaran yang ada pada sistem yaitu berupa LCD sebagai penampil informasi, Motor Servo sebagai penuang pakan, LED sebagai indikator ketersediaan pakan, serta menggunakan Buzzer sebagai alarm penanda pakan habis.

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Sensor Ultrasonik HC-SR04

Sensor ultrasonik HC-SR04 adalah seri dari sensor jarak dengan gelombang ultrasonik, dimana didalam sensor terdapat dua bagian yaitu transmitter yang berfungsi sebagai pemancar gelombang dan receiver yang berfungsi sebagai penerima gelombang. Sensor ultrasonik HC-SR04 ini bisa digunakan untuk mengukur jarak benda dari 2cm – 400 cm dengan akurasi 3mm.

Gambar 2.1 Sensor Ultrasonik HC-SR04

B. Push Button

Push button adalah perangkat / saklar sederhana yang berfungsi untuk menghubungkan atau memutuskan aliran arus listrik dengan sistem kerja tekan unlock (tidak mengunci). Sistem kerja unlock disini berarti saklar akan bekerja sebagai device penghubung atau pemutus aliran arus listrik saat tombol ditekan, dan saat tombol tidak ditekan (dilepas), maka saklar akan kembali pada kondisi normal.

Gambar 2.2 Push Button

C. RTC DS3231

Module RTC DS3231 adalah salah satu jenis module yang dimana berfungsi sebagai RTC (Real Time Clock) atau pewaktuan digital serta penambahan fitur pengukur suhu yang dikemas kedalam 1 module. Interface untuk mengakses modul ini yaitu menggunakan i2c atau two wire (SDA dan SCL). Module DS3231 RTC ini tersedia dengan battery yang berfungsi sebagai back up RTC apabila catudaya utama mati.

Gambar 2.3 RTC DS3231

D. Arduino Uno

Arduino Uno adalah board mikrokontroler berbasis ATmega328 (datasheet). Memiliki 14 pin input dari output digital dimana 6 pin input tersebut dapat digunakan sebagai output PWM dan 6 pin input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack power, ICSP header, dan tombol reset. Setiap 14 pin digital pada arduino uno dapat digunakan sebagai input dan output, menggunakan fungsi pinMode(), digitalwrite(), dan digitalRead(). Fungsi fungsi tersebut beroperasi di tegangan 5 volt.

Gambar 2.4 Arduino Uno

E. Motor Servo

Motor Servo merupakan perangkat elektromekanis yang dirancang menggunakan sistem kontrol jenis loop tertutup (servo) sebagai penggerak dalam sebuah rangkaian yang menghasilkan torsi dan kecepatan berdasarkan arus listrik dan tegangan yang diberikan.

Gambar 2.5 Motor Servo

F. LCD I2C

LCD I2C adalah modul LCD yang dikendalikan secara serial sinkron dengan protokol I2C (Inter Integrated Circuit) atau TWI (Two Wire Interface). Normalnya, modul LCD dikendalikan secara parallel baik untuk jalur data maupun kontrolnya. Namun, jalur parallel akan memakan banyak pin di sisi kontroller (misal Arduino, Android, dll).

Gambar 2.6 LCD I2C

F. LED

Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor.

Gambar 2.7 LED

G. Buzzer

Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang dapat menghasilkan getaran suara berupa gelombang bunyi. Buzzer akan menghasilkan getaran suara ketika diberikan sejumlah tegangan listrik dengan taraf tertentu sesuai dengan spesifikasi bentuk dan ukuran buzzer itu sendiri.

Gambar 2.8 Buzzer

III. PERANCANGAN SISTEM

A. Diagram Blok

Gambar 3.1 Diagram Blok

B. Diagram Rangkaian

Gambar 3.2 Diagram Rangkaian

C. Diagram Pengawatan

Gambar 3.3 Diagram Pengawatan

D. Flowchart

Gambar 3.4 Flowchart

E. Cara Kerja

Cara kerja dari sistem pemberi pakan ayam otomatis berbasis Arduino Uno dimulai dengan mengatur jadwal pakan 1 dan pakan 2 menggunakan 4 buah push button dan juga modul Real Time Clock DS3231. Push button paling atas befungsi untuk mengatur jam pada tampilan. Push button kedua dan ketiga berfungsi untuk mengatur angka pada tampilan jam dan waktu pakan. Push button paling bawah berfungsi untuk mengatur jadwal pemberian pakan pada sistem. Pada saat waktu menunjukan jadwal pemberian pakan 1 dan pakan 2 maka servo akan bergerak untuk menuangkan pakan dari wadah pakan. Ketersediaan sisa pakan pada wadah akan diukur oleh Sensor Ultrasonik HC-SR04 dan ditunjukkan melalui LCD dimana jika jarak pakan terhadap sensor >= 13 cm maka akan memberikan indikator LED Merah menyala serta alarm berbunyi ini menandakan bahwa sisa pakan dalam kondisi hampir habis, kemudian apabila jarak pakan terhadap sensor menunjukan jarak >=6 cm sampai <= 12 cm maka akan memberikan indikator LED Kuning menyala yang artinya pakan masih sisa setengah dari wadah pakan, dan apabila jarak sensor terhadap pakan menunjukan jarak <=5 cm maka akan ada indikator berupa LED Hijau menyala yang artinya bahwa sisa pakan masih dalam jumlah banyak.

IV. HASIL PERCOBAAN

Percobaan terhadap sistem pemberi pakan yam otomatis berbasis Arduino Uno ini dilakukan dengan cara mencoba beberapa fungsi dari sistem. Pertama, RTC sebagai penyimpan waktu, ketika sudah mencapai waktu yang ditentukan maka akan mengirim perintah ke Arduino Uno. Kedua, motor servo disini digunakan untuk membuka dan menutup wadah pakan pada saat proses pemberian pakan. Proses pembukaan pintu wadah pakan ketika mencapai waktu pemberian pakan yaitu pukul 07.00 dan 16.00 ditunjukan pada Tabel 1.

No	Waktu Pakan	Motor Servo	Buka wadah pakan
No	Waktu Pakan	Motor Servo	Bisa	Tidak
1	07.00	Bergerak	V
2	16.00	Bergerak	V

Tabel 1. Percobaan Pemberian Pakan

Percobaan berikutnya yaitu pada sistem ini digunakan indikator ketersediaan pakan yaitu LED dan juga Alarm, dimana proses pengukuran jarak ketersediaan pakan ini diukur dengan mamanfaatkan kinerja dari Sensor Ultrasonik HC-SR04. Tabel 2 menunjukan hasil dari percobaan pengukuran ketersediaan pakan.

No	Jarak Pakan	Indikator
No	Jarak Pakan	LED Merah	LED Kuning	LED Hijau	Alarm
1	>=13 cm	V			V
2	>= 6 cm sampai <= 12 cm		V
3	<= 5 cm			V

Tabel 2. Percobaan Pengukuran Sisa Pakan

V. KESIMPULAN

Dengan menggunakan sistem pemberi pakan ayam otomatis ini pemberian pakan pada ayam dapat lebih efisien dalam hal waktu dan juga tenaga. Dengan memanfaatkan Arduino Uno sebagai papan mikrokontroler sistem pemberian pakan ayam otomatis dapat bekerja secara otomatis. Hal tersebut terjadi karena terdapat RTC DS3231 sebagai penjadwal waktu peberian pakan yang diatur menggunakan Push Button sehingga pemograman pemberian waktu makan dapat dilakukan secara otomatis dan tidak perlu melakukan pemberian makan secara manual. Selain itu kita tidak perlu khawatir jika makanan pada alat habis karena terdapat sensor ultrasonik HC-SR04 yang akan memberitahukan kita mengenai ketersediaan sisa pakan melalui LCD dan memberikan indikator berupa LED dan Alarm.

DAFTAR PUSTAKA

Manungkalit, Novrindah. 2019. Alat Pemberi Pakan Ternak Ayam Secara Otomatis Berbasis Mikrokontroler Arduino ATMega328. Medan : Universitas Sumatera Utara. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.

Rasyaf, M. 2002. Beternak Ayam Pedaging. Penerbit Kanisius. Yogyakarta.

LAMPIRAN

1. Download Jurnal

2. Download PPT

3. Download Program

4. Download Gambar Pengawatan

5. Download Gambar Rangkaian

6. Video Demo Alat

Biodata Penulis

Nama penulis Alifa Azzahra El Fath Al Qudsih. Penulis dilahirkan di Jakarta, 2 Januari 2000. Tahun 2019 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2019 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.19.2.01. Apabila ada kritik dan saran yang membangun serta apabila terdapat beberapa pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui email aelquds@gmail.com.

Nama penulis Syah Lanang Yussufi. Penulis dilahirkan di Semarang, 30 September 2000. Tahun 2019 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2019 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.19.2.22. Apabila ada kritik dan saran yang membangun serta apabila terdapat beberapa pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui email ganangsyahlanangyussufi@gmail.com.

Nama penulis Tamadestya Bayu Norahpradita. Penulis dilahirkan di Blora, 16 November 2000. Tahun 2019 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2019 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.19.2.23. Apabila ada kritik dan saran yang membangun serta apabila terdapat beberapa pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui email destyabayu@gmail.com.