Metode Perancangan Rangkaian Lilitan

BAB II DASAR TEORI

2.5. Motor Stepper [15]

2.5.2. Metode Perancangan Rangkaian Lilitan

Berdasarkan metode perancangan rangkaian lilitan, dapat dibagi menjadi dua jenis yaitu uni polar dan bipolar. Dalam rangkaian motor stepper uni polar lebih mudah dirancang, hanya memerlukan satu skalar atau transistor pada setiap lilitannya. Menjalankan motor stepper cukup dengan menerapkan pulsa digital yang terdiri dari tegangan positif dan ground pada salah satu terminal lilitan motor stepper, untuk terminal lainnya dengan cara memberi tegangan positif konstan pada bagian tengah (center tap) dari lilitan pada gambar 2.14 merupakan tipe lilitan uni polar.

Gambar 2. 14 Motor stepper dengan lilitan uni polar [15].

Pada motor stepper dengan lilitan bipolar akan menggunakan sinyal pulsa yang berubah-ubah dari positif ke negatif dan sebaliknya. Pada setiap terminal lilitan (A & B) harus menampilkan sinyal yang mengayun dari positif ke negatif dan sebaliknya seperti gambar 2.15 . Hal tersebut membutuhkan pengendali yang lebih kompleks dari pada pengendali rangkaian motor uni polar. Motor stepper bipolar lebih unggul dibandingkan dengan motor stepper uni polar dalam hal torsinya untuk ukuran yang sama.

Gambar 2. 15 Motor stepper dengan lilitan bipolar [15].

Persamaan perhitungan keliling lingkaran AS menggunakan persamaan 2.1:

𝐾𝑒𝑙𝑖𝑙𝑖𝑛𝑔 𝑙𝑖𝑛𝑔𝑘𝑎𝑟𝑎𝑛 = 𝜋 𝑥 𝐷 (2.1)

Keterangan persamaan 2.1:

π = 3.14

D = Diameter lingkaran

Persamaan banyaknya putaran ditunjukkan pada persamaan 2.2:

𝐵𝑎𝑛𝑦𝑎𝑘 𝑝𝑢𝑡𝑎𝑟𝑎𝑛 = 𝐿

𝐾𝑒𝑙𝑖𝑙𝑖𝑛𝑔 𝑙𝑖𝑛𝑔𝑘𝑎𝑟𝑎𝑛 (2.2)

Keterangan persamaan 2.2:

L = Lebar tirai yang digulung Keliling lingkaran = Keliling lingkaran AS

Persamaan menentukan banyaknya step 1 putaran ditunjukkan pada persamaan 2.3:

𝐵𝑎𝑛𝑦𝑎𝑘𝑛𝑦𝑎 𝑠𝑡𝑒𝑝 1 𝑝𝑢𝑡𝑎𝑟𝑎𝑛 = 360^𝑜

𝑆𝑡𝑒𝑝 𝐴𝑛𝑔𝑒𝑙 (2.3)

Keterangan persamaan 2.3:

360⁰ = Sudut satu putaran penuh Step Angel = Sudut 1 step

Untuk menentukan step yang dibutuhkan menggunakan persamaan 2.4:

𝑆𝑡𝑒𝑝 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑏𝑢𝑡𝑢ℎ𝑘𝑎𝑛 = 𝐵𝑎𝑛𝑦𝑎𝑘 𝑝𝑢𝑡𝑟𝑎𝑛 𝑋 𝐵𝑎𝑛𝑦𝑎𝑘 𝑠𝑡𝑒𝑝 1 𝑝𝑢𝑡𝑎𝑟𝑎𝑛 (2.4) Motor stepper yang digunakan adalah tipe hybrid yaitu nema 17HS2408 phase hybrid stepper motor. Spesifikasi motor stepper ini ada pada tabel 2.3.

Tabel 2. 3 Spesifikasi motor stepper nema 17HS2408 [16].

Step Angle (deg) 1.8^o

Motor Length 28 mm

Rated current 0.6 A Phase Resistance 8 ohm Phase Inductance 10 mH Holding Torque 12 N.m Min Detent Torque 1.6 N.cm Max Rotor Inertia 34 g.cm²

Lead Wire 4

Motor Weight 150g 2.6.

Modul Motor Stepper Driver A4988 [17]

Modul motor stepper driver A4988 adalah modul penggerak yang digunakan untuk mengendalikan motor stepper mulai dari full step, half step, 1/4 step, 1/8 , dan 1/16 step.

Karena dapat melakukan hingga 1/16 step untuk ketelitian setiap step bertambah atau sangat teliti. Modul ini memiliki internal sircuit protection meliputi thermal shutdown, undervoltage lockout dan crossover-current protection. Dengan adanya sircuit protection membuat modul lebih aman. Berikut pin-pin pada modul motor stepper yang di tunjukkan pada gambar 2.16.

Gambar 2. 16 Modul motor driver A4988

2.7.

Sensor Suhu DS18B20 [18]

Sensor suhu DS18B20 adalah sensor suhu digital dengan interface one wire. Sensor suhu DS18B20 dikemas menyerupai probe tahan air untuk melindungi saat mengukur suhu di bawah tanah seperti gambar 2.17. Kelebihan pada sensor suhu DS18B20 mendeteksi suhu dengan presisi, tidak memerlukan komponen eksternal untuk bekerja, dan hanya membutuhkan satu pin untuk jalur komunikasi data.

Gambar 2. 17 Sensor suhu DS18B20.

Spesifikasi sensor suhu DS18B20 [19]:

1. Bekerja di tegangan 3V hingga 5V 2. Penggunaan arus 1mA.

3. Mengukur suhu kisaran -55^oC sampai +125^oC.

4. Akurasi ±0.5^oC.

5. Waktu mengkonversi <750ms 2.8.

LED (Light Emitting Diode)

Dalam LED terdapat satu diode pemancar cahaya yang digunakan sebagai lampu indikator. Ada juga kegunaan LED sebagai pencahayaan suatu ruangan, seperti yang LED berwarna putih memancarkan cahaya yang cukup terang yang sering digunakan. Selain warna putih, terdapat berbagai warna LED misalnya, merah, biru, hijau, dan warna lainnya LED untuk tujuan pencahayaan dikategorikan sebagai brightness, power, high-output, or high-intensity. Cahaya yang dipancarkan sebanding dengan lampu pijar dan juga sangat menghemat energi [20]. Gambar 2.18 merupakan struktur dari LED.

Gambar 2. 18 Struktur LED [20]

Gambar 2. 19 Perbandingan spektrum warna [6].

Pada gambar 2.19 menunjukan beberapa perbandingan spektrum warna yang di hasilkan oleh matahari dan juga beberapa jenis lampu. Daylight merupakan spektrum warna yang dihasilkan oleh cahaya matahari, ada beberapa spektrum lagi yaitu incandescent spektrum warna dari cahaya lampu pijar, fluoresen spektrum warna dari cahaya lampu neon putih, halogen spektrum warna dari cahaya lampu hologen, cool white LED dan warm white LED [6]. LED yang digunakan berupa LED strip yang berwarna cool white. LED strip ini di beri tegangan 220V AC.

2.9.

Pompa DC

Pompa merupakan suatu peralatan yang digunakan untuk memindahkan benda cairan dari suatu tempat ke tempat lainya. Pompa air DC ialah jenis pompa yang menggunakan motor dc dan menggunakan sumber tegangan searah. Putaran dari motor dc memutarkan baling-baling di dalam benda cair, lalu memberikan dorongan kepada benda cair untuk mengalir [21]. Gambar 2.20 merupakan pompa air DC.

Gambar 2. 20 Pompa DC

2.10.

Relay [22]

Relay adalah saklar yang di operasikan secara listrik dan merupakan suatu komponen elektromekanik yang terdapat dua bagian yang utama yaitu elektromagnet (coil) dan mekanik (seperangkat kontak saklar). Prinsip kerja relay menggunakan prinsip elektromagnetik untuk menggerakkan kontak saklar, ketika kumparan diberikan arus listrik terjadi medan magnet pada bagian elektromagnet yang menarik lengan besi ke kumparan dan menghubungkan kontak saklar. Relay terdiri lima komponen dasar yaitu, elektromagnet, coil, lengan besi, saklar, dan spring yang ditunjukan pada gambar 2.21.

Beberapa fungsi relay:

1. Relay digunakan untuk menjalankan fungsi logika.

2. Relay digunakan untuk memberikan penundaan waktu.

3. Relay digunakan untuk mengendalikan sirkuit tegangan tinggi dengan bantuan sinyal tegangan rendah.

Gambar 2. 21 Struktur relay [22]

2.11.

RTC S3231 [23]

RTC merupakan kependekan dari real time clock, RTC DS3231 modul yang tertanam chip DS3231 yang sangat akurat. Dalam modul ini mengelola semua fungsi waktu dengan tepat dan fitur interface yang sederhana dengan dua buah kabel dihubungkan dengan mikrokontroler. Pada chip tersebut menyimpan informasi detik, menit, jam, hari, tanggal, bulan, dan tahun. Format jam pada modul ini dua puluh empat jam atau dua belas jam dengan indikator PM/AM. Memiliki baterai cadangan saat daya utama ke perangkat terputus.

Gambar 2.22 menunjukan pin out modul RTC DS3231,

Gambar 2. 22 Pin out modul RTC DS3231 [23]

Definisi pin pada modul RTC DS3231 : 1. 32K : 32K oscilator output.

2. SQW : Square wave output pin.

3. SCL : Serial Clock pin (I2C interface).

4. SDA : Serial data pin (I2C interface).

5. VCC : Pin tegangan catu daya.

6. GND : Pin ground.

2.12.

Soil Moisture Sensor [24]

Soil moisture sensor yang ditunjukan pada gambar 2.23 merupakan sensor untuk mendeteksi kelembaban pada tanah. Sensor kelemban tanah berbentuk seperti garpu, yang digunakan sebagai resistor variabel yang resesistensinya bervariasi sesui dengan kadar air di tanah. Sensor ini dilengkapi dengan modul yang mengunakan comparator LM393 untuk mengirimkan sinyal digital. Tabel 2.4 merupakan pembacaan data analog dari soil moisture sensor.

Gambar 2. 23 Pin out soil moisture sensor [24]

Definisi pin pada soil moisture sensor:

1. AO = Analog Output 2. DO = Digital Output

3. VCC = Pin tegangan catu daya 4. GND = Pin ground

Tabel 2. 4 Data pembacaan soil moistrure Data Analog Nilai Range

DA<1600 Basah

DA >1600 dan DA <3400 Lembab

DA >3400 Kering

Persamaan mengubah data analog menjadi persentase:

𝑃𝑒𝑟𝑠𝑒𝑛𝑡𝑎𝑠𝑒 = 100 − ( 𝐷𝐴

(2^𝑛− 1)) 𝑥 100 % (2.5)

Keterangan persamaan 2.5 DA = Data analog

n = Output data digital

BAB III

RANCANGAN PENELITIAN

Pada bab ini menjelasan mengenai perancangan sistem pengendali media microgreen berbasis IoT. Perancangan yang akan dibahas yaitu diagram blok sistem, perancangan elektronis, perancangan perangkat keras, flowchart, perancangan GUI pada aplikasi blynk dan perhitungan step pada stepper motor.

3.1.

Diagram Blok Sistem

Gambar 3. 1 Diagram blok sistem

Gambar 3.1 merupakan diagram blok dari pengendali media microgreen berbasis IoT yang akan dirancang. Pada perancangan sistem ini terdapat beberapa komponen perangkat keras seperti, ESP32, sensor suhu, sensor kelembaban tanah, modul RTC, motor stepper, LED, dan pompa DC. Blynk server merupakan komponen perangkat lunak berkomunikasi dengan ESP32. Data-data yang didapat dari sensor dan modul RTC dikirimkan dan diolah oleh ESP32. Data tersebut digunakan untuk memberi perintah kepada motor stepper, LED, dan pompa DC.

3.2.

Rancangan Elektronis

Rancangan elektronis yang digunakan dalam pembuatan alat pengendali media microgreen ditunjukan pada gambar 3.2. Dalam rancangan tersebut memakai kompone-komponen seperti ESP32, modul RTC, sensor suhu, sensor kelembaban tanah, relay, LED, pompa dc, driver stepper, dan stepper. VCC pada komponen modul RTC, sensor suhu, dan sensor kelembaban tanah yang membutuhkan tegangan 3.3V diambil dari pin 3.3V ESP32.

Vcc pada komponen driver stepper dan relay yang membutuhkan tegangan 5V diambil dari VIN ESP32. VCC pada komponen pompa dc dan VMOT driver stepper yang membutuhkan tegangan 12V diambil dari power supply 12V. Pada lampu LED menggunakan tegangan 220V Penjelasan pin out dalam ESP32 ada pada tabel 3.1.

Gambar 3. 2 Rancangan elektronis

Tabel 3. 1 Pinout pada ESP32 Pin Keterangan

D25 Relay IN 1 D26 Relay IN 2 D27 Relay IN 3 D14 Relay IN 4

D34 A0 (Sensor Kelembaban Tanah 1) D35 A0(Sensor Kelembaban Tanah 2) D15 Sensor Suhu DS18B20

D22 SCL (Modul RTC) D21 SDA (Modul RTC) D33 DIR (Modul Stepper) D32 STP (Modul Stepper)

3.2.1. Rangkaian Elektronis RTC

Pada rangkaian elektronis RTC seperti gambar 3.3, modul RTC yang terhubung dengan ESP 32 digunakan untuk memberikan data waktu yang datanya dapat di olah oleh ESP 32. Sumber tegangan modul RTC berasal dari pin 3,3V pada ESP 32. Pin SCL (Serial Clock) pada RTC dihubungkan dengan ESP pada pin D22 yang merupakan pin SCL pada ESP 32. Sedangkan pin SDA (Serial Data) pada RTC dihubungkan pada ESP 32 pada pin D21 yang merupakan pin SDA pada ESP 32.

Gambar 3. 3Rangkaian elektronis RTC

3.2.2. Rangkaian Elektronis DS18B20

Pada rangkaian elektronis sensor suhu DS18B20 seperti gambar 3.4, sensor suhu DS18B20 yang terhubung dengan ESP 32 digunakan untuk memberikan data digital suhu yang datanya dapat di olah oleh ESP 32. Sumber tegangan sensor suhu DS18B20 berasal dari pin 3,3V pada ESP 32. Pin DQ pada sensor suhu DS18B20 dihubungkan dengan ESP pada pin D15 yang merupakan pin masukan pada ESP 32.

Gambar 3. 4 Rangkaian elektronis DS18B20

3.2.3. Rangkaian Elektronis Sensor Kelembaban Tanah

Pada rangkaian elektronis sensor kelembaban tanah satu seperti gambar 3.5 dan rangkaian elektronis sensor kelembaban tanah dua seperti gambar 3.6, sensor kelembaban tanah yang terhubung dengan ESP 32 digunakan untuk memberikan data analog dan kemudian di olah. Sumber tegangan sensor kelembaban tanah berasal dari pun 3,3V pada ESP 32. Pin AO pada sensor kelembaban tanah satu dihubungkan dengan ESP pada pun D34 yang merupakan pun ADC1_6 pada ESP 32 dan pun AO pada sensor kelembaban tanah dua dihubungkan dengan ESP pada pun D35 yang merupakan pun ADC1_7 pada ESP 32.

Gambar 3. 5 Rangkaian elektronis sensor kelembaban tanah 1

Gambar 3. 6 Rangkaian elektronis sensor kelembaban tanah 2

3.2.4. Rangkaian Elektronis Modul A4988 dan Stepper

Rangkaian elektronis pada modul a4988 dan stepper seperti gambar 3.7, modul a4988 berfungsi sebagai menerima perintah dari ESP 32 selanjutnya akan menjalankan stepper sesuai perintah yang diberikan. Tegangan pada modul a4988 berasal dari sumber VIN pada ESP 32 yang tegangan sumbernya menggunakan adaptor 5V. Pin step merupakan pin yang digunakan untuk menerima masukan berapa langkah putaran, yang dihubungkan dengan pin D32 yang merupakan pin GPIO32. Pin direction merupakan pin yang digunakan untuk memberi masukan arah putaran pada stepper, yang dihubungkan dengan pin D33 yang merupakan pin GPIO33. Pin RST dan SLP di sambungkan agar driver a4988 tetap aktif dan berada pada mode full wave. Tegangan pada pin VMOT digunakan untuk mengaktifkan stepper tegangan sumbernya dari power supply 12V dan selanjutnya pin OUT_A1, OUT_A2, OUT_B1, dan OUT_B2 dihubungkan dengan ujung koil pada stepper.

Gambar 3. 7 Rangkaian elektronis modul a4988 dan stepper

3.2.5. Rangkaian Elektronis Modul Relay 4 Channel, Pompa DC dan LED

Pada rancangan elektronis modul relay empat channel yang digunakan sebagai kontak hidup dan mati pompa dc dan LED, ditunjukkan pada gambar 3.8. Tegangan masukan modul relay berasal dari sumber VIN pada ESP 32 yang tegangan sumbernya menggunakan adaptor 5V. Pin kontak yang digunakan pada relay menggunakan NO (normaly open) supaya kondisi awal pompa dc dan LED dalam keadaan mati. Untuk tegangan pada pompa dc menggunakan 12 V yang berasal dari power supply yang diputus oleh relay. Untuk tegangan pada LED menggunakan 220 V yang berasal dari listrik PLN yang diputus oleh relay atau yang disambungkan dengan kontak NO. Pin IN pada modul relay dihubungkan pada ESP 32 pin IN1 dihubungkan dengan pin D25 merupakan pin GPIO25, pin IN2 dihubungkan dengan pin D26 merupakan pin GPIO26, pin IN3 dihubungkan dengan pin D27 merupakan pin GPIO27, dan pin IN1 dihubungkan dengan pin D14 merupakan pin GPIO14.

Gambar 3. 8 Rangkaian elektronis modul relay 4 channel

3.3.

Perancangan Perangkat Keras

Pada gambar 3.9 merupakan rancangan media microgreen tampak depan dan gambar 3.10 rancangan media microgreen tampak belakang. Rancangan ini dibuat untuk merancang kerangka dan posisi komponen yang digunakan, dengan panjang 800 mm, lebar 400 mm, dan tinggi keseluruhan 700 mm

Gambar 3. 9 Media microgreen tampak depan Keterangan gambar 3.9 :

A = Tirai.

B = Bilik 1 untuk penanaman tanaman 1 C = Sensor kelembaban tanah 1

D = Motor setepper E = Box mikrokontroler

F = Bilik 2 untuk penanaman tanaman 2 G = Sensor kelembaban tanah 2

Gambar 3. 10 Media microgreen tampak belakang

Keterangan gambar 3.10:

A = Pompa DC 2.

B = Pompa DC 1.

C = Wadah air untuk penyiraman.

Gambar 3.11 rancangan penempatan LED dan juga misting, untuk lampu yang berwarna coklat dan terdapat dua misting pada setiap bilik yang ditunjukkan berwarna unggu. LED digunakan untuk pencahayaan dan misting digunakan untuk penyiraman tanaman.

Keterangan gambar 3.11:

A = LED 1

B = Misting pada bilik 1 C = LED 2

D = Sensor suhu

E = Misting pada bilik 2

Gambar 3. 11 Papan penempatan LED dan misting

Gambar 3. 12 Tempat penanaman tanaman microgreen

Gambar 3.12 merupakan gambar tempat penanaman tanaman microgreen. Pada tempat penanaman terdiri dari dua bagian yang ditunjukkan oleh huruf A merupakan tempat penanaman microgreen dan yang ditunjukkan oleh huruf B merupakan tempat penampungan air sisa dari penyiraman.

3.4.

Flowchart Mikrokontroler dan Aplikasi Blynk

Gambar 3. 13 (A).Diagram alir mikrokontroler dan (B) Diaram alir aplikasi blynk Pada gambar 3.13 (A) diagram alir mikrokontroler mempunyai beberapa proses.

Diawali dengan inisialisasi pada mikrokontroler, menginisialisasi WIFI, token aplikasi blynk, RTC, waktu penyiraman, dan waktu pencahayaan, waktu penggulungan tirai, waktu panen, sensor suhu, pin yang digunakan sebagai masukan dan keluaran. Selanjutnya pemindaian perangkat WIFI, pada saat WIFI terhubung maka menuju proses selanjutnya jika tidak terhubung maka proses kembali pada proses pemindaian. Pembacaan data dari RTC, sensor suhu, dan sensor kelembaban tanah. Selanjutnya mengirimkan data real time

mikrokontroler ke aplikasi blynk, data yang dikirimkan berupa data hari, tanggal, jam, sensor suhu dan sensor kelembaban tanah. Pada sistem kontrol satu dan sistem kontrol dua terdapat proses penyiraman, proses pencahayaan, dan proses waktu panen. Selanjutnya kontrol proses penggulungan tirai. Setelah semua proses berjalan maka selanjutnya mengirimkan notifikasi ke aplikasi blynk, isi notifikasi tersebut memberikan informasi, penyiraman, pencahayaan, penggulungan tirai dan waktu panen. Proses pada diagram alir mikrokontroler selesai.

Diagram alir aplikasi blynk mempunyai beberapa proses seperti yang di tunjukan pada gambar 3.13 (B). Dalam inisialisasi pada aplikasi blynk, menginisialisasi pin yang digunakan. Menerima data real time yang dikirimkan oleh mikrokontroler dan menampilkan pada widget display. Pengaturan sistem kontrol satu dan sistem kontrol dua, pada pengaturan ini user memilih berapa kali penyiraman, berapa lama pencahayaan, kapan penggulungan tirai, dan kapan waktunya panen. Mengirimkan data yang sudah dipilih oleh user ke mikrokontroler. Menerima notifikasi yang di kirimkan oleh mikrokontroler. Proses pada diagram alir aplikasi blynk selesai.

3.4.1. Sub Sistem Kontrol 1 dan Sub Sistem Kontrol 2

Gambar 3. 14 (A) Flowchart sistem kontrol 1 (B) Flowchart sistem kontrol 2

Gambar 3.14 (A) merupakan gambar flowchart dari sistem kontrol satu dan gambar . 3.14 (B) merupakan gambar flowchart dari sistem kontrol dua. Penjelasan sistem kontrol satu dan sistem kontrol dua sama yang membedakan sub sistem kontrol satu untuk tanaman satu dan sub sistem kontrol dua untuk tanaman dua , terdapat beberapa proses yaitu, proses

penyiraman, proses pencahayaan, proses penggulungan tirai, dan proses waktu panen. Setiap proses memiliki sub yang berisi beberapa kondisi yang akan dijelaskan pada setiap sub.

3.4.2. Sub Kontrol Penyiraman

Gambar 3. 15 Flowchart sub kontrol penyiraman

Sub kontrol penyiraman terdapat beberapa proses seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.15 Diawali dengan pengambilan keputusa, ketika user memilih penyiraman manual selanjutnya baca kondisi button pada saat kondisi button on maka pompa akan hidup.

Namun saat kondisi button off maka kembali pada proses baca kondisi button. Ketika user memilih penyiraman otomatis berapa kali sehari, maka membaca array siram yang sudah diinisialisasi pada awal program setelah itu membaca waktu RTC dan membandingkan isi array dengan waktu RTC. Saat isi array sudah sama dengan waktu RTC atau sensor suhu mendeteksi kelembaban dibawah 30% makan pompa akan hidup dan mengirim notifikasi bahwa pompa hidup. Jika isi array tidak sama dengan waktu RTC atau sensor suhu mendeteksi kelembaban diatas 30% maka akan kembali menjalankan program selanjutnya (return). Pompa akan menyala selama sepuluh detik dan mengirim notifikasi setelah itu

pompa mati dan mengirim notifikasi bahwa pompa mati. Ketika pompa hidup dengan waktu sesuai array maka akan membaca isi array selanjutnya, jika pompa hidup dikarnakan kelembaban dibawah 30% akan kembali menjalankan program selanjutnya (return). Jadwal penyiraman tanaman ditunjukkan pada tabel 3.2.

Tabel 3. 2 Waktu jadwal penyiraman

Penyiraman 2 kali (Jam) Penyiraman 3 kali (Jam)

07.00 07.00

16.00 12.00

16.00

3.4.3. Sub Kontrol Pencahayaan

Sub proses kontrol pencahayaan diawali dengan penganbilan keputusan, ketika user memilih pencahayaan manual selanjutnya baca kondisi button pada saat kondisi button on maka lampu akan hidup, namun ketika kondisi button off maka kembali pada proses baca kondisi button. Ketika user memilih pencahayaan berapa jam, maka membaca array cahaya yang sudah diinisialisasi pada awal program setelah itu membaca waktu RTC dan membandingkan isi array dengan waktu RTC. Saat isi array sudah sama dengan waktu RTC makan lampu akan hidup dan mengirim notifikasi bahwa lampu hidup. Jika isi array tidak sama dengan waktu RTC maka akan kembali menjalankan program selanjutnya (return).

Sesudah lampu hidup akan membaca isi array selanjutnya membaca waktu RTC dan membandingkan isi array dengan waktu RTC. Saat isi array sudah sama dengan waktu RTC akan mematikan lampu dan mengirim notifikasi bahwa lampu mati, jika belum waktunya lampu mati akan akan kembali menjalankan program selanjutnya (return). Ditunjukan pada gambar 3.16 merupakan gambar flowchart sub kontrol pencahayaan. Jadwal pencahayaan dan lama pencahayaan dapat dilihat pada tabel 3.3.

Tabel 3. 3 Waktu Jadwal Pencahayaan

Lama Pencahayaan Jam Hidup Pencahayaan Jam Mati Pencahayaan

16 Jam 08.00 23.00

18 Jam 08.00 01.00

20 Jam 08.00 03.00

Gambar 3. 16 Flowchart sub kontrol pencahayaan

3.4.4. Sub Kontrol Waktu Panen

Diawali dengan pengambilan keputusan, user memilih waktu panen, lalu membaca array panen yang sudah diinisialisasi pada awal program setelah itu membaca waktu RTC dan membandingkan isi array dengan waktu RTC. Ketika isi array sudah sama dengan waktu RTC makan akan memberi notifikasi bahwa tanaman siap panen, jika waktu belum sama dengan RTC akan kembali menjalankan program selanjutnya (return). Gambar 3.17 merupakan flowchart sub kontrol waktu panen dan tabel 3.4 merupakan jadwal hari panen.

Gambar 3. 17 Flowchart sub kontrol waktu panen

Tabel 3. 4 Jadwal Panen Lama Penanaman

9 Hari 11 Hari 13 Hari

3.4.5. Sub Kontrol Penggulungan Tirai

` Gambar 3. 18 Flowchart sub penggulungan tirai

Sub peroses kontrol penggulungan tirai diawali dengan pengambilan keputusan, ketika user memilih penggulungan manual selanjutnya baca kondisi button satu pada saat kondisi button satu on maka tirai akan terbuka , namun ketika kondisi button satu off maka baca kondisi button dua pada saat kondisi button on maka tirai akan tertutup ketika kondisi button dua off maka baca kondisi button satu kembali. Ketika user memilih penggulungan tirai tepat tiga hari setelah penaman, maka membaca array tirai yang sudah diinisialisasi pada awal program setelah itu membaca waktu RTC dan membandingkan isi array dengan waktu RTC. Ketika isi array sudah sama dengan waktu RTC makan akan menggulung tirai dan memberi notifikasi bahwa tirai sudah terbuka. Jika waktu belum sama dengan RTC akan kembali menjalankan program selanjutnya (return). Ditunjukan pada gambar 3.18 merupakan gambar flowchart sub kontrol penggulungan tirai

3.5.

Rancangan GUI pada Aplikasi Blynk

Rancangan GUI pada aplikasi blynk diisi dengan widget-widget dengan fungsinya masing-masing ditunjukkan pada gambar 3.19. Pada widget display ada beberapa kegunaan yakni menampilkan data real time dan data suhu. Widget notifikasi akan menerima notifikasi dari mikrokontroler. Widget push button memiliki kegunaan untuk menghidupkan proses penyiraman secara manual, proses pencahayaan manual, proses penggulungan tirai secara manual, penggulungan tirai otomatis pada hari ketiga, dan mulai untuk menjalankan sistem.

Widget numerik input memiliki kegunaan pada penyiraman menentukan berapa kali penyiraman, pada pencahayaan menentukan berapa jam pencahayaan, dan pada hari panen menentukan kapan waktunya panen.

Gambar 3. 19 GUI pada aplikasi blynk 3.6.

Perhitungan Step Pada Stepper Motor

Pada perhitungan step pada stepper motor pertama penulis menghitung keliling as yang digunakan menggunakan persamaan (2.1), penulis menggunakan as yang berdiameter 8 mm, step angle sesuai spesifikasi stepper yang penulis gunakan 1.8⁰ per satu step, untuk lebar tirai

400mm.

Perhitungan keliling AS

𝐾𝑒𝑙𝑖𝑙𝑖𝑛𝑔 𝑙𝑖𝑛𝑔𝑘𝑎𝑟𝑎𝑛 = 𝜋 𝑥 𝐷 𝐾𝑒𝑙𝑖𝑙𝑖𝑛𝑔 𝑙𝑖𝑛𝑔𝑘𝑎𝑟𝑎𝑛 = 3.14 𝑥 8 𝑚𝑚

𝐾𝑒𝑙𝑖𝑙𝑖𝑛𝑔 𝑙𝑖𝑛𝑔𝑘𝑎𝑟𝑎𝑛 = 25.15 𝑚𝑚

Perhitungan selanjutnya menghitung banyak putaran menggunakan persamaan (2.2)

𝐵𝑎𝑛𝑦𝑎𝑘 𝑝𝑢𝑡𝑎𝑟𝑎𝑛 = 𝐿

𝐾𝑒𝑙𝑖𝑙𝑖𝑛𝑔 𝑙𝑖𝑛𝑔𝑘𝑎𝑟𝑎𝑛 𝐵𝑎𝑛𝑦𝑎𝑘 𝑝𝑢𝑡𝑎𝑟𝑎𝑛 = 400 𝑚𝑚

25.15 𝑚𝑚 𝐵𝑎𝑦𝑎𝑘 𝑝𝑢𝑡𝑎𝑟𝑎𝑛 = 15.9 = 16 𝑝𝑢𝑡𝑎𝑟𝑎𝑛 Perhitungan banyaknya step satu putaran menggunakan persamaan (2.3)

𝐵𝑎𝑛𝑦𝑎𝑘𝑛𝑦𝑎 𝑠𝑡𝑒𝑝 1 𝑝𝑢𝑡𝑎𝑟𝑎𝑛 = 360^𝑜 𝑆𝑡𝑒𝑝 𝐴𝑛𝑔𝑙𝑒 𝐵𝑎𝑛𝑦𝑎𝑘𝑛𝑦𝑎 𝑠𝑡𝑒𝑝 1 𝑝𝑢𝑡𝑎𝑟𝑎𝑛 =360^𝑜

1.8^𝑜 𝐵𝑎𝑛𝑦𝑎𝑘𝑛𝑦𝑎 𝑠𝑡𝑒𝑝 1 𝑝𝑢𝑡𝑎𝑟𝑎𝑛 = 200 𝑠𝑡𝑒𝑝

Perhitungan banyaknya step yang dibutuhkan menggunakan persamaan (2.4) 𝑆𝑡𝑒𝑝 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑏𝑢𝑡𝑢ℎ𝑘𝑎𝑛 = 𝐵𝑎𝑛𝑦𝑎𝑘 𝑝𝑢𝑡𝑟𝑎𝑛 𝑋 𝐵𝑎𝑛𝑦𝑎𝑘 𝑠𝑡𝑒𝑝 1 𝑝𝑢𝑡𝑎𝑟𝑎𝑛

𝑆𝑡𝑒𝑝 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑏𝑢𝑡𝑢ℎ𝑘𝑎𝑛 = 16 𝑋 200 𝑆𝑡𝑒𝑝 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑏𝑢𝑡𝑢ℎ𝑘𝑎𝑛 = 3200

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab ini membahas tentang hasil dan pembahasan pengendali media microgreen berbasis IoT. Hasil yang akan di bahas dalam bab ini dari perancangan hardware, perancangan software, pengujian RTC, pengujian sensor suhu, dan pengujian sensor kelembaban tanah dan pengujian penggulungan. Hasil dari pengujian berupa data – data dan gambar yang menunjukkan keberhasilan perangkat keras dan lunak dapat bekerja dengan baik atau tidak.

4.1. Perubahan Perancangan

Pada bagian perubahan perancangan berisi tentang perubahan yang terjadi pada saat diimplementasi. Perubahan tersebut terjadi karena terdapat sistem yang tidak bekerja semestinya sehingga diperlukan penyesuaian agar alat dapat bekerja dengan baik.

4.1.1. Perubahan Flowchart Sub Kontrol Penyiraman

Gambar 4. 1 Perubahan flowchart sub kontrol penyiraman

Dalam dokumen PENGENDALI MEDIA MICROGREEN BERBASIS IOT (Halaman 33-0)