IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
4.3. Implementasi Perangkat Keras
4.3.1. Rangkaian Otomatisasi Pemberian Nutrisi Hidroponik
45 Otomatisasi pemberian nutrisi pada hidroponik membutuhkan sistem yang dirancang dengan perangkat keras serta perangkat lunak. Rangkaian pada perangkat keras otomatisasi pemberian nutrisi hidroponik ini disusun secara rapi agar dapat dipandang secara terstruktur dan professional. Disini terdapat beberapa modul dan mikrokontroler yang terdiri dari Arduino Mega, sensor TDS, sensor ultrasonik, sensor suhu dan kelembaban, dan sensor suhu air. Setelah disusun dengan rapi maka dilakukan packaging pada sistem alat supaya perangkat tetap bekerja secara kondusif. Selain itu, sistem membutuhkan akses jaringan internet untuk memberikan sinyal dan dapat mengirimkan data yang diterima dari mikrokontroler Arduino Mega melalui modul wifi Wemos D1 Mini kepada perangkat lunak yaitu aplikasi selulur basis Android. Berikut pada Gambar 4.1 terdapat rangkaian alat yang telah dibuat :
Gambar 4.1. Rangkaian Otomatisasi Pemberian Nutrisi Hidroponik
4.3.2. Rangkaian Arduino Mega dan Wemos D1 Mini
Pada mikrokontroler Arduino Mega berfungsi sebagai penerima dan pemberi sinyal dan pusat pemrosesan berjalannya sistem dan sensor. Masing-masing sensor dihubungkan kepada pin Arduino Mega. Kemudian modul Wemos D1 Mini dirangkai secara senyawa dengan Arduino Mega. Wemos D1 Mini berfungsi sebagai access point dalam mengirimkan data sensor yang digunakan pada sistem melalui jaringan internet kepada perangkat smartphone Android. Rangkaian Arduino Mega dan Wemos D1 Mini dapat dilihat pada Gambar 4.2 :
46 Gambar 4.2. Rangkaian Arduino Mega dan Wemos D1 Mini
Pada rangkaian ini, pin yang disambungkan Wemos D1 Mini pada Arduino Mega diantaranya yaitu :
• Pin data transfer terhubung pada Pin TX1
• Pin data receive terhubung pada Pin RX1
• Pin VCC merupakan pin tegangan 5V yang dihubungkan ke Power 5V
• Pin GND merupakan pin tegangan 0V yang dihubungkan ke Power GND
4.3.3. Rangkaian Sensor TDS
Perangkat sensor TDS berfungsi untuk mengukur tingkat kepadatan nutrisi terlarut didalam wadah nutrisi. Sensor TDS mengambil data nilai PPM yang kemudian diterima oleh Arduino Mega kemudian diproses untuk dikirim data nilai PPM melalui akses internet dari modul wifi Wemos D1 Mini kepada aplikasi Android.
Rangkaian sensor TDS dapat dilihat pada Gambar 4.3 :
47 Gambar 4.3. Rangkaian Sensor TDS
Sensor TDS memiliki 3 pin, diantaranya yaitu :
• Pin Data dihubungkan ke Pin A0
• Pin VCC dihubungkan ke Power 5V
• Pin GND dihubungkan ke Power GND
4.3.4. Rangkaian Sensor Suhu Air DS18B20
Pada modul sensor suhu air DS18B20 berfungsi untuk mengukur suhu nutrisi didalam wadah nutrisi. Sensor suhu air DS18B20 mengambil data nilai suhu air nutrisi kemudian diterima oleh Arduino Mega dan setelah itu diproses untuk dikirim data nilai suhu air nutrisi melalui akses internet dari modul wifi Wemos D1 Mini kepada aplikasi Android.
Rangkaian sensor suhu air DS18B20 dapat dilihat pada Gambar 4.4 :
Gambar 4.4. Rangkaian Sensor Suhu Air
48 Sensor suhu air DS18B20 memiliki 3 pin, diantaranya yaitu :
• Pin Data terhubung pada Pin Digital 40
• Pin VCC terhubung pada Power 5V
• Pin GND terhubung pada Power GND
4.3.5. Rangkaian Sensor Suhu Dan Kelembapan DHT11
Perangkat sensor suhu dan kelembapan DHT11 berfungsi untuk mengukur suhu dan kelembapan sekitar sistem. Sensor suhu dan kelembapan DHT11 mengambil data nilai suhu dan kelembapan yang kemudian diterima oleh Arduino Mega. Setelah itu diproses untuk dikirim data nilai suhu dan kelembapan melalui akses internet dari modul wifi Wemos D1 Mini kepada aplikasi Android.
Rangkaian sensor suhu dan kelembapan DHT11 dapat dilihat pada Gambar 4.5 :
Gambar 4.5. Rangkaian Sensor Suhu dan Kelembaban DHT11
Sensor suhu dan kelembapan DHT11 terdapat 3 pin, diantaranya adalah :
• Pin Data terhubung pada Pin Digital 52
• Pin VCC terhubung pada Power 5V
49
• Pin GND terhubung pada Power GND
4.3.6. Rangkaian Sensor Ultrasonik SRF05
Perangkat sensor jarak ultrasonik SRF05 berfungsi untuk mengukur tingkat ketinggian pada masing-masing wadah yaitu wadah pupuk A, pupuk B, air baku, dan air nutrisi.
Sensor ultrasonik SRF05 mengambil data nilai tingkat kemudian yang kemudian diterima oleh mikrokontroler Arduino Mega. Setelah itu diproses untuk dikirim data tingkat ketinggian tersebut melalui akses internet dari modul wifi Wemos D1 Mini kepada aplikasi Android. Rangkaian sensor ultrasonik SRF05 dapat dilihat pada Gambar 4.6 :
Gambar 4.6. Rangkaian Sensor Ultrasonik SRF05
50 Pada setiap modul sensor Ultrasonik SRF05 terdapat 4 pin dengan fungsional kinerja yang sama, hanya terdapat perbedaan dari jenis wadah yang dideteksi dari masing-masing keempat sensor Ultrasonik, yaitu 1 sensor Ultrasonik SRF05 pada Wadah Pupuk A, 1 sensor Ultrasonik SRF05 pada Wadah Pupuk B, 1 sensor Ultrasonik SRF05 pada Wadah Air Baku, dan 1 sensor Ultrasonik SRF05 pada Wadah Air Nutrisi. Berikut penjelasan mengenai pin dari masing-masing sensor jarak Ultrasonik SRF05 :
Gambar 4.6.1. Rangkaian Sensor Ultrasonik SRF05 Pada Wadah Pupuk A
Terdapat modul sensor Ultrasonik SRF05 yang dirangkai di atas penutup Wadah Pupuk A yang sudah dilubangi untuk mengukur volume isi Pupuk A didalam Wadah Pupuk A. Berikut penjelasan mengenai pin sensor jarak Ultrasonik SRF05 pada Wadah Pupuk A :
• Pin TRIG dari Wadah Pupuk A terhubung pada Pin Digital 33
• Pin ECHO dari Wadah Pupuk A terhubung pada Pin Digital 35
• Pin VCC terhubung pada Power 5V
• Pin GND terhubung pada Power GND
51 Gambar 4.6.2. Rangkaian Sensor Ultrasonik SRF05 Pada Wadah Pupuk B
Terdapat modul sensor Ultrasonik SRF05 yang dirangkai di atas penutup Wadah Pupuk B yang sudah dilubangi untuk mengukur volume isi Pupuk B cair didalam Wadah Pupuk B. Berikut penjelasan mengenai pin sensor jarak Ultrasonik SRF05 pada Wadah Pupuk B :
• Pin TRIG dari Wadah Pupuk B terhubung pada Pin Digital 25
• Pin ECHO dari Wadah Pupuk B terhubung pada Pin Digital 27
• Pin VCC terhubung pada Power 5V
• Pin GND terhubung pada Power GND
52 Gambar 4.6.3. Rangkaian Sensor Ultrasonik SRF05 Pada Tabung Air Baku
Terdapat modul sensor Ultrasonik SRF05 yang dirangkai di atas penutup Wadah Air Baku yang sudah dilubangi untuk mengukur volume isi Air Baku didalam Wadah Air Baku. Berikut penjelasan mengenai pin sensor jarak Ultrasonik SRF05 pada Wadah Air Baku :
• Pin TRIG dari Wadah Air Baku terhubung pada Pin Digital 51
• Pin ECHO dari Wadah Air Baku terhubung pada Pin Digital 53
• Pin VCC terhubung pada Power 5V
• Pin GND terhubung pada Power GND
53 Gambar 4.6.4. Rangkaian Sensor Ultrasonik SRF05 Pada Wadah Air Nutrisi
Terdapat modul sensor Ultrasonik SRF05 yang dirangkai di atas penutup Wadah Air Nutrisi yang sudah dilubangi untuk mengukur volume isi Air Nutrisi didalam Wadah Air Nutrisi. Berikut penjelasan mengenai pin sensor jarak Ultrasonik SRF05 pada Wadah Air Nutrisi :
• Pin TRIG dari Wadah Air Nutrisi terhubung pada Pin Digital 43
• Pin ECHO dari Wadah Air Nutrisi terhubung pada Pin Digital 45
• Pin VCC terhubung pada Power 5V
• Pin GND terhubung pada Power GND