RANCANG BANGUN ALAT PAKAN IKAN OTOMATIS
BERDASARKAN SUHU AIR PADA KOLAM IKAN MAS
MENGGUNAKAN ARDUINO UNO BERBASIS WEB SERVER
(STUDI KASUS IPBAT PUNTEN-BATU)
TUGAS AKHIR
Sebagai Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1 Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang
Oleh :
Mochammad Hari Mulyono
NIM. 201110370311332
JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
vi
LEMBAR PERSEMBAHAN
Puji Syukur kepada Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Allah SWT karena berkat rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik.
2. Kedua orang tua dan keluarga besar yang selalu mendoakan dan memberi dukungan yang terbaik sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini 3. Bapak Agus Eko Minarno, S.Kom., M.Kom dan Bapak Zamah Sari, ST., MT.
selaku pembimbing Tugas Akhir.
4. Bapak/Ibu Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang. 5. Bapak/Ketua Jurusan Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang. 6. Rekan seperjuangan Teknik Informatika 2011 terkhusus kelas G.
7. Susi Ekawati 201110370311121 teman yang tiada hentinya memberi dorongan dan semangat serta inisiatif dalam pengerjaan Tugas Akhir ini.
8. Instalasi Pengelola Budidaya Air Tawar (IPBAT) Punten-Batu yang telah memberikan tempat studi kasus Tugas Akhir ini.
9. Bapak Budi Setyono, SPi, MAgr selaku Pengelola Instalasi Budidaya Air Tawar Punten.
vii
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT. Atas limpahan rahmat dan hidayah-Nya sehingga peneliti dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul:
”RANCANG BANGUN ALAT PAKAN IKAN OTOMATIS
BERDASARKAN SUHU AIR PADA KOLAM IKAN MAS
MENGGUNAKAN ARDUINO UNO BERBASIS WEB SERVER
(STUDI KASUS IPBAT PUNTEN-BATU)”
Tugas Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana (S1) Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang.
Peneliti menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan dan keterbatasan. Oleh karena itu peneliti mengharapkan saran yang membangun agar tulisan ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan kedepan.
Malang, 1 September 2015
viii
DAFTAR ISI
LEMBAR PERSETUJUAN... i
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
LEMBAR PERNYATAAN ... iii
ABSTRAK ... iv
ABSTRACT ... v
LEMBAR PERSEMBAHAN ... vi
KATA PENGANTAR ... vii
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR GAMBAR ... xi
DAFTAR TABEL ... xiii
BAB I ... 1
PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 2
1.3 Batasan Masalah ... 2
1.4 Tujuan Penelitian ... 2
1.5 Metodologi ... 2
1.5.1 Pengumpulan Data ... 3
1.5.2 Pembuatan Desain dan Perancangan Sistem ... 3
1.5.3 Implementasi ... 3
1.5.4 Pengujian ... 3
1.5.5 Penyusunan Buku Tugas Akhir ... 4
1.6 Sistematika Penulisan ... 4
BAB II ... 5
LANDASAN TEORI ... 5
2.1 Instalasi Pengelola Budidaya Ikan Tawar (IPBAT) Punten ... 5
2.2 Mikrokontroler ... 5
2.2.1 Arduino Uno ... 6
2.2.2 Arduino Ethernet Shield ... 6
2.2.3 Motor DC ... 7
ix
2.2.5 Sensor DS1820 ... 9
2.3 Web Server ... 9
2.4 Ikan Mas ... 10
2.4.1 Pakan Ikan Mas ... 10
2.4.2 Persyaratan Lokasi Ikan Mas ... 10
BAB III ... 12
ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM ... 12
3.1 Analisis Sistem ... 12
3.1.1 Analisis Kebutuhan ... 12
3.1.2 Analisis Masalah ... 13
3.2 Perancangan Sistem ... 13
3.2.1 Arsitektur Sistem ... 13
3.2.2 Rancangan Perangkat Keras ... 14
3.2.3 Flowchart ... 15
3.2.4 Data yang Ditransmisikan dari Perangkat Keras ke Web Server .... 17
3.2.5 Desain Database ... 17
BAB IV ... 18
IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN ... 18
4.1 Kebutuhan Perangkat Keras dan Perangkat Lunak ... 18
4.2 Implementasi Alat ... 18
4.2.1 Implementasi Pemasangan Rangkaian Perangkat Keras... 18
4.2.2 Proses Pembacaan Data Sensor ... 19
4.2.3 Proses Pengiriman Data Ke Web Server ... 20
4.2.4 Proses Penerimaan Data Pada Web Server ... 21
4.2.5 Proses Menampilkan Data Realtime Pada Chart ... 22
4.2.6 Proses Penampilan Data Pada Table ... 23
4.2.7 Proses Export Data Berdasarkan Tanggal Tabel ... 24
4.3 Pengujian Terhadap Alat ... 27
4.3.1 Pengujian Sistem Secara Kesuluruhan ... 27
4.3.2 Pembacaan Sensor Suhu dari Arduino dan Sensitivitas Sensor ... 31
4.3.3 Pengujian Hasil Pakan yang Disebar ... 33
4.3.4 Pengujian Pengiriman Data dan Jeda Waktu Pengiriman Antar Data ………..36
x
4.4.1 Pembahasan Hasil Pengujian ... 38
4.4.2 Permasalahan Penelitian... 38
BAB V ... 40
KESIMPULAN DAN SARAN ... 40
5.1 Kesimpulan ... 40
5.2 Saran ... 40 DAFTAR PUSTAKA
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Arduino Ethernet Shield ... 7
Gambar 2.2 Motor DC Spinner Big ... 7
Gambar 2.3 Motor Servo MG5515 ... 8
Gambar 2.4 Sensor Suhu DS1820 ... 9
Gambar 3.1 Diagram Blok Perancangan Sistem ... 14
Gambar 3.2 Rancangan Perangkat Keras ... 15
Gambar 3.3 Flowchart Perangkat Lunak ... 15
Gambar 3.4 Flowchart Perancangan Perangkat Keras ... 16
Gambar 3.5 Format Data Yang Ditransmisikan ... 17
Gambar 3.6 Perancangan Database Dari Website Monitoring ... 17
Gambar 4.1 Memasang Arduino Ethernet Shield ke Arduino Uno ... 19
Gambar 4.2 Pemasangan Rangkaian ... 19
Gambar 4.3 Kode Program Pembacaan Sensor Suhu DS18B20 ... 20
Gambar 4.4 Kode Program Konfigurasi Ethernet Shield... 20
Gambar 4.5 Kode Program Pengiriman Data ... 21
Gambar 4.6 KodeProgram Penerimaan Data ... 21
Gambar 4.7 Kode Program Tabel Data. ... 22
Gambar 4.8 Tampilan Data Berupa Chart... 22
Gambar 4.9 Kode Program Tabel Data Suhu... 23
Gambar 4.10 Hasil Implementasi Program Tabel Data Suhu ... 24
Gambar 4.11 Kode Program Export Format Excel ... 25
Gambar 4.12 Kode Program Utama Export ke Excel ... 26
Gambar 4.13 Hasil Implementasi Program Utama Export ke Excel ... 26
Gambar 4.14 Diagram Blok Pengujian Sistem Keseluruhan ... 27
Gambar 4.15 Tampilan Utama dari Web Server ... 28
Gambar 4.16 Tampilan Chart ... 29
Gambar 4.17 Tampilan Data Suhu Pada Report ... 29
Gambar 4.18 Tampilan Pada Data Report ... 30
Gambar 4.19 Hasil Export to Excel ... 30
xii
Gambar 4.21 Tampilan Alat Uji Temperature-Meter ... 31
Gambar 4.22 Tampilan Data Yang Dikirim ke Serial Monitor ... 32
Gambar 4.23 Diagram Blok Pengujian Rangkaian Sensor Suhu ... 32
Gambar 4.24 Diagram Blok Pengujian Dari Rangkaian Penebaran ... 34
Gambar 4.25 Pengecekan Suhu Menggunakan Temperature-Meter ... 34
Gambar 4.26 Tampilan Suhu Pada Web Server... 35
Gambar 4.27 Hasil Penebaran Pakan Ikan ... 35
Gambar 4.28 Diagram Blok Pengujian Sistem Keseluruhan ... 36
Gambar 4.29 Tampilan Data Serial Monitor... 37
Gambar 4.30 Tampilan Data yang Diterima oleh Website ... 37
xiii
DAFTAR TABEL
DAFTAR PUSTAKA
[1] NgalamediaLABS, 2014, Wisata UPBAT Punten, http://ngalam.id/ read/4182/wisata-balai-benih-ikan-air-tawar-bbiat-punten/, Diakses pada
tanggal 17 Maret 2015.
[2] Rachmansyah, Arief. 2012, Mikroprosesor, http://ariefrfst09.web.un air.ac.id/artikel_detail-49161-UmumMIKROPROSESOR%20DAN%20M
IKROKONTROLLER.html, Diakses pada tanggal 19 Maret 2015.
[3] Meka, Yudha Qirana. 2015, Prototype Penghitung Jumlah Penonton Sidang Berbasis Arduino Uno Dengan Monitoring Menggunakan Smartphone Android Pada Perguruan Tinggi Raharja, http://widuri.raharja .info/index.php?title=KP1133465645, Diakses pada tanggal 21 Maret 2015.
[4] Simanjuntak, Maratur Gabe dan Fakhrudin Rizal Batubara. 2013, PERANCANGAN PROTOTIPE SMART BUILDING BERBASIS ARDUINO UNO, http://download.portalgaruda.org/article.php?article= 110258&val=4117, Diakses pada tanggal 25 Maret 2015.
[5] Abidin, Zaenal, Tabah Priangkoso, Darmanto. 2013, Pengujian Performance Motor Listrik Ac 3 Fasa Dengan Daya 3 HP Menggunakan Pembebanan Generator Listrik, http://download.portalgaruda.org/ article.php?article=134245&val=5635, Diakses pada tanggal 26 Maret
2015.
[6] Dewi, Ratih Kesuma. 2012, Perancangan dan Pembuatan Ackerman Mobile Robot dengan Kendali PID untuk Menghindari Halangan Berbasis Hybrid System, http://sir.stikom.edu/537, Diakses pada tanggal 29 Maret 2015. [7] Teknik, Widya. 2007, Alat Pengering Pisang Menjadi Sale Berbasis
Mikrokontroler, https://www.academia.edu/3508465/ALAT_PENG ERING PISANG MENJADI_SALE_BERBASIS_MIKROKONTROLER,
Diakses pada tanggal 29 Maret 2015.
[8] Fadilah, Januar. 2015, Pengenalan Web Server, http://www.catatan fadil.com/2015/03/pengenalan-web-server.html, Diakses pada tanggal 2
[9] Raka, Mang. 2012, Pengusaha Optimis Bisnis Ikan Mas akan Menggeliat,
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Teknologi pada dasarnya dibuat dan dikembangkan oleh manusia untuk mempermudah setiap pekerjaan dan urusan. Banyak teknologi telah dikembangkan dan membawa manfaat bagi beberapa aspek kehidupan. Salah satunya dapat diterapkan dalam bidang perikanan. Pada kenyataannya di bidang perikanan masih menggunakan cara manual dalam pengelolaannya. Salah satunya Instalasi Pengelola Budidaya Air Tawar (IPBAT) Punten-Batu yang masih menggunakan cara manual untuk pengecekan suhu dan pemberian pakan ikan.
Instalasi Pengelola Budidaya Air Tawar (IPBAT) Punten-Batu merupakan salah satu Unit Pelaksana Teknis dari Dinas Perikanan Provinsi Jawa Timur. IPBAT Punten terletak di lereng Gunung Arjuna, tepatnya di desa Sidomulyo, Kota Batu. Suhu air di daerah Batu sering terjadi perubahan yang signifikan sehingga perlu dilakukan pengecekan secara berkala dalam kurun waktu satu hari. Di IPBAT Punten juga masih menggunakan Temperature-Meter untuk pengecekan suhu air sehingga tidak efisien jika dilakukan secara berulang kali. Suhu air juga menentukan tingkat konsumsi pangan ikan, apabila suhu air dibawah derajat optimal maka tingkat pangan ikan menurun sebaliknya apabila suhu air diatas derajat optimal tingkat pangan ikan semakin meningkat [1].
2 1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan masalah-masalah yang telah dijelaskan pada latar belakang, maka dapat dirumuskan masalah yaitu bagaimana membangun sebuah Alat Pakan Ikan Otomatis berdasarkan suhu air pada kolam ikan mas menggunakan Arduino Uno berbasis Web Server.
1.3 Batasan Masalah
Dalam perancangan ini perlu diberikan beberapa batasan permasalahan dengan tujuan agar pembahasan tidak meluas dan menyimpang dari tujuan. Adapun batasan permasalahan dari alat yang dirancang pada Tugas Akhir ini yaitu:
1. Ikan yang di uji hanya ikan mas.
2. Variabel yang akan dimonitoring hanya suhu air. 3. Kolam yang di uji yaitu kolam berukuran 3 x 3 meter.
4. Bahasa pemrograman yang dipakai adalah HTML, PHP, AJAX, JavaScript untuk Web Server dan bahasa C berbasis OOP untuk perangkat kerasnya. 5. Database yang digunakan adalah MySQL.
1.4 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan yang diharapkan dari hasil penelitian yaitu membangun sebuah Alat Pakan Ikan Otomatis berdasarkan suhu air pada kolam ikan mas menggunakan Arduino Uno berbasis Web Server.
1.5 Metodologi
Pembuatan Tugas Akhir ini dilakukan dengan menggunakan metodologi sebagai berikut:
1.5.1 Pengumpulan Data
Metode pengumpulan data yang akan dipergunakan dalam penyusunan Tugas Akhir ini adalah:
3 Yaitu melakukan pengkajian berdasarkan data–data yang didapat dari perpustakaan atau sumber lainnya berupa buku, internet, ataupun dari buku laporan penelitian.
2. Studi Lapang
Yaitu memperoleh data dengan cara langsung dalam analisis dan simulasi pada pemodelan sistem.
1.5.2 Pembuatan Desain dan Perancangan Sistem
Berikut merupakan pembuatan desain dan perancangan sistem yang akan digunakan:
1. Perancangan mikrokontroler Arduino Uno sebagai pengontrol utama sistem yang akan digunakan.
2. Perancangan desain mekanik pintu pakan ikan yang akan digerakkan dengan motor DC.
3. Perancangan alat kontrol pakan berdasarkan suhu menggunakan sensor DS18B20.
4. Perancangan sistem monitoring suhu dan pakan menggunakan Web Server.
1.5.3 Implementasi
Mengimplementasikan semua device sesuai dengan fungsi dalam desain sistem yang telah dirancang menjadi alat yang utuh dan berfungsi sebagaimana yang diinginkan. Kemudian melakukan pengujian pada rancangan desain sistem peralatan yang akan dibuat.
1.5.4 Pengujian
Yaitu menguji hasil alat pakan ikan otomatis berdasarkan suhu pada kolam ikan mas, apakah telah sesuai dengan tujuan yang diinginkan.
1.5.5 Penyusunan Buku Tugas Akhir
4 1.6 Sistematika Penulisan
Tugas akhir ini terdiri dari 5 (lima) bab yang disusun dengan sistematika sebagai berikut:
BAB I: Pendahuluan
Bab ini berisi tentang uraian latar belakang masalah, rumusan masalah, tujuan penelitian, metode penelitian dan sistematika penulisan.
BAB II: Landasan Teori
Berisi tentang berbagai macam teori yang mendukung atau berkenaan dengan pembuatan alat tersebut dan menjelaskan komponen-komponen yang digunakan. BAB III: Analisis dan Perancangan Sistem
Berisi tentang analisis permasalahan yang mendasari pembuatan alat serta segala kebutuhan yang dibutuhkan dalam perancangan alat.
BAB IV: Implementasi dan Pengujian
Berisi tentang implementasi alat yang dibuat sesuai dengan desain sistem dan berisi petunjuk pemakaian serta pengujian alat.
BAB V: Penutup
