Sensor kelembaban adalah suatu alat ukur yang digunakan untuk mengukur atau mendefinisikan kelembaban uap air yang terkandung dalam udara. Kelembaban
relatif merupakan bilangan yang menunjukkan berapa persen perbandingan antara uap air yang ada dalam udara saat pengukuran dengan jumlah uap air maksimum yang dapat ditampung oleh udara tersebut. Sensor kelembaban terdiri dari dua elektroda yang terdapat substrat holding moisture diantara kedua elektroda tersebut.
Kelembaban berubah ketika terjadi perubahan konduktifitas atau perubahan kapasitansi diantara kedua elektroda. Perubahan kapasitansi ini diukur dan diproses oleh IC yang siap dibaca oleh microcontroller.[13]
Gambar 2.6 Sensor kelembaban kapasitif
2.5. ESP8266
ESP8266 adalah sebuah modul wifi yang berfungsi sebagai perangkat tambahan mikrokontroller seperti Arduino agar dapat terhubung langsung dengan wifi dan membuat koneksi TCP/IP. Modul ini membutuhkan daya sekitar 3.3 Volt dengan memiliki tiga mode wifi yaitu Station, Access Point dan Both (keduanya). Modul ini juga dilengkapi dengan prosesor, memori dan GPIO dimana jumlah pin bergantung dengan jenis ESP8266 yang kita gunakan. Sehingga modul ini bisa berdiri sendiri tanpa menggunakan mikrokontroller apapun karena sudah memiliki perlengkapan layaknya mikrokontroller. Firmware default yang digunakan oleh perangkat ini menggunakan AT Command, selain itu ada beberapa firmware SDK yang digunakan oleh perngkat ini berbasis opensource yang diantaranya adalah sebagai berikut:
a. NodeMCU dengan menggunakan basic programming lua.
b. MicroPython dengan menggunakan basic programming python.
c. AT Command denan mengginakan perintah perintah AT command [14].
Espresif system smart connectivity platform (ESCP) adalah sebuah alat yang bekinerja tinggi, intergritas tinggi dan juga tersedia wireless SOC (System on Chip) yang menjadikan perangkat ini dapat digunakan tanpa bantuan mikrokontroler lain, dirancang untuk ruang dan kekuatan yang digunakan pada mobile platforms yang menyediakan kemampuan besar sebagai penyedia wifi untuk sistem lain, Modul wifi ESP8266 dibagi menjadi beberapa jenis:
1. ESP8266 Module Series
Gambar 2.7 ESP8266 Series
Pada bagian pertama ini dapat dilihat berbagai macam model dari modul ESP8266, mulai dari esp-01 sampai dengan esp-14. Semua seri diatas hanyalah modul saja dan tidak dilengkapi dengan board tambahan sehingga harus dibuat boardnya sendiri. Selain itu modul ini memiliki kekurangan, kelebihan, dan fungsinya masing masing yang dapat di pilih sesuai dengan kebutuhan [15].
2. Wemos
Gambar 2.8 Wemos D1 Mini
Pada bagian kedua ini adalah wemos, perbedaan perangkat ini dengan ESP8266 series sebelumnya terdapat pada bagian board. perangkat ini sudah embeded dengan board dan USB UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter), sehingga kita tidak perlu repot memasangkan board lagi dan menyediakan USB loader untuk upload program pada persangkat ESP8266 tersebut [15].
3. NodeMCU
Gambar 2.9 NodeMCU
Perangkat ketiga ini adalah NodeMCU, gambar yang dipaparkan diatas adalah NodeMCU V3 Lolin yang merupakan unofficial dari perangkat itu sendiri (karena official hanya sampai V2). Keistimewaan perangkat ini tidak berbeda jauh dengan Wemos, hanya saja perangkat ini lebih detail dan boardnya lebih nyaman untuk digunakan. ESP yang terpasang pada perangkat ini menggunakan ESP-12E [15].
NodeMCU pada dasarnya adalah pengembangan dari ESP8266 dengan firmware berbasis e-Lua. Pada NodeMCU dilengkapi dengan mikro USB port yang berfungsi untuk pemorgaman maupun power supply. Selain itu juga pada NodeMCU di lengkapi dengan tombol push button yaitu tombol reset dan flash. NodeMCU
menggunakan bahasa pemorgamanan Lua yang merupakan package dari esp8266 [12].
Bahasa Lua memiliki logika dan susunan pemorgaman yang sama dengan C hanya berbeda syntax. Jika menggunakan bahasa Lua maka dapat menggunakan tool Lua loader maupun Lua uploder. Selain dengan bahasa Lua NodeMCU juga support dengan sofware Arduino IDE dengan melakukan sedikit perubahan board manager pada Arduino IDE.
Sebelum digunakan Board ini harus di Flash terlebih dahulu agar support terhadap tool yang akan digunakan. Jika menggunakan Arduino IDE menggunakan firmware yang cocok yaitu firmware keluaran dari Ai-Thinker yang support AT Command. Untuk penggunaan tool loader Firmware yang di gunakan adalah firmware NodeMCU [12].
NodeMCU merupakan sebuah open source platform IoT (Internet of Think) dan pengembangan kit yang menggunakan bahasa pemrograman Lua untuk membantu dalam membuat prototype produk IoT atau bisa dengan memakai sketch dengan adruino IDE. Pengembangan kit ini didasarkan pada modul ESP8266, yang mengintegrasikan GPIO, PWM (Pulse Width Modulation), IIC, 1-Wire dan ADC (Analog to Digital Converter) semua dalam satu board. GPIO NodeMCU ESP8266 seperti Gambar 2.10.
NodeMCU berukuran panjang 4.83 cm, lebar 2.54 cm, dan berat 7 gram. Board ini sudah dilengkapi dengan fitur WiFi dan Firmwarenya yang bersifat opensource.
Spesifikasi yang dimliki oleh NodeMCU sebagai berikut:
1. Board ini berbasis ESP8266 serial WiFi SoC (Single on Chip) dengan onboard USB to TTL. Wireless yang digunakan adalah IEE 802.11b/g/n.
2. 2 tantalum capasitor 100 micro farad dan 10 micro farad.
3. 3.3v LDO regulator.
4. Blue led sebagai indikator.
5. Cp2102 usb to UART bridge.
6. Tombol reset, port usb, dan tombol flash.
7. Terdapat 9 GPIO yang di dalamnya ada 3 pin PWM, 1 x ADC Channel, dan pin RX TX
8. 3 pin ground.
9. S3 dan S2 sebagai pin GPIO
10. S1 MOSI (Master Output Slave Input) yaitu jalur data dari master dan masuk ke dalam slave, sc cmd/sc.
11. S0 MISO (Master Input Slave Input) yaitu jalur data keluar dari slave dan masuk ke dalam master.
12. SK yang merupakan SCLK dari master ke slave yang berfungsi sebagai clock.
13. Pin Vin sebagai masukan tegangan.
14. Built in 32-bit MCU.
Gambar 2.10 Pinout NodeMCU ESP8266
1. RST: berfungsi mereset modul
2. ADC: Analog Digital Converter. Rentang tegangan masukan 0-1v, dengan skup nilai digital 0-1024
3. EN: Chip Enable, Active High
4. IO16: GPIO16, dapat digunakan untuk membangunkan chipset dari mode deep sleep
5. IO14: GPIO14; HSPI_CLK 6. IO12: GPIO12: HSPI_MISO
7. IO13: GPIO13; HSPI_MOSI; UART0_CTS 8. VCC: Catu daya 3.3V (VDD)
9. CS0: Chip selection
10. MISO: Slave output, Main input 11. IO9: GPIO9
12. IO10: GPIO10
13. MOSI: Main output slave input 14. SCLK: Clock
15. GND: Ground
16. IO15: GPIO15; MTDO; HSPICS; UART0_RTS 17. IO2: GPIO2; UART1_TXD
18. IO0: GPIO0 19. IO4: GPIO4 20. IO5: GPIO5
21. RXD: UART0_RXD; GPIO3 22. TXD: UART0_TXD; GPIO1
Modul WIFI ESP8266 yang terdapat pada NodeMCU menggunakan standar tegangan JEDEC (Joint Electron Devie Engineering Council) yaitu tegangan 3.3V untuk bisa berfungsi.