SURAT KETERANGAN
PERSETUJUANPUBLIKASI
Bahwa yang bertandatangan dibawah ini, penulis dan pihak perusahaan tempat penelitian, Menyetujui:
"tlnhtk memberikan kepada Universitas Komputer Indonesia Hak Bebas Rpvalti
Nonnekslusif atas penelitian ini dan bersediadi-online kan sesuai dengan ketentuan yang berlaku untuk kepentingan riset dan pendidftan".
Bandung Maret 2015
Penulis,
Fadhilah Umar
NIM:10811001
Mengetahui,
Pembingbing
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Tanaman merupakan sumberdaya alam yang berperan penting dalam
kehidupan manusia. Hal ini mengingat tanaman dapat dimanfaatkan untuk
memenuhi kebutuhan sosial maupun kebutuhan ekonomi manusia.
Pemanfaatannya hendaknya dilakukan seoptimal mungkin untuk memenuhi
kebutuhan dan memberikan kenyamanan bagi manusia. Banyak cara untuk
merawat tanaman supaya dalam pemanfaatan bisa lebih baik, salah satunya
dengan cara tanam aeroponik.
Perkembangan teknologi sangatlah pesat, namun teknologi dalam bidang
pertanian masih kurang pemanfaatannya dengan teknologi yang sedang
berkembang sekarang. Salah satunya adalah bercocok tanam dengan cara
aeroponik yang dipakai bidang pertanian. Teknik aeroponik terbukti efektif dalam
efisiensi lahan dan penggunaan air, sehingga teknik ini cocok sekali diaplikasikan
di kota-kota besar. Aeroponik merupakan satu cara penanaman tanaman yang
menggunakan udara serta air / nutrient tanpa penggunaan tanah. Kunci dari teknik
aeroponik adalah mengatur komposisi nutrisi dan waktu penyemprotan air secara
tepat sesuai kebutuhan tanaman.
Aeroponik merupakan salah satu cara budidaya tanaman hidroponik. Cara
ini belum dikenal dibandingkan cara-cara hidroponik lainnya (seperti cara tetes,
NFT - Nutrient Film Technique). Akar-akar menggantung di udara dikabutkan
oleh larutan nutrisi. Pengkabutan ini biasanya dilakukan setiap beberapa menit
sekali karena akar-akar terbuka di udara seperti NFT, akar-akar bisa cepat
2 1.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimana membuat sebuah perangkat yang dapat membantu petani di
bidang pertanian dalam cara bercocok tanam.
2. Bagaimana cara bercocok tanam menggunakan cara aeroponik.
1.3 Maksud dan Tujuan
Dengan mempertimbangkan latar belakang, maka maksud dan tujuan dari
pembuatan sistem aeroponik adalah sebagai berikut:
1.3.1 Maksud
Mengembangkan cara bercocok tanam menggunakan cara aeroponik.
1.3.2 Tujuan
1. Untuk membuat sebuah perangkat yang dapat membantu petani di
bidang pertanian dalam cara bercocok tanam.
2. Untuk lebih menghemat lahan untuk menanam tanaman
1.4 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 :
Menggunakan sensor suhu dan sensor kelembaban SHT11.
Menggunakan mikrokontroler atemega 8535 sebagai pengontrol sistem
otomatisasi .
Menggunakan aktuator berupa mist maker.
Pada tugas akhir ini tanaman yang di tanam adalah Brokoli.
3 1.5 Metode Penelitian
Metodologi yang digunakan dalam pengerjaan tugas akhir ini adalah sebagai
berikut :
Studi Literatur, dalam merealisasikan tugas akhir ini tentu dibutuhkan
referensi yang meliputi dasar-dasar elektronika
Perancangan dan pembuatan alat, merancang hardware dimulai dari
sensor, rangkaian mikrokontroler dan power supply. Merancang software
yang sesuai untuk perancangan sistem aeroponik otomatis berbasis
mikrokontroler
Pengujian dan analisis alat, pengujian dan analisis alat dilakukan untuk
mengetahui system penyiraman yang dikendalikan oleh mikrokontroler.
Penyusunan laporan, menyusun hasil analisa dan kesimpulan hasil pengukuran.
1.6 Sistematika Penulisan
Dalam penulisan laporan ini, penulis membuat sistematika penulisan dengan
tujuan mempermudah pembaca dalam memahami laporan ini.
BAB I PENDAHULUAN
Pada bab ini berisi tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah,
tujuan dan manfaat, metode penelitian dan sistematika penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Pada bab ini menjelaskan tentang dasar teori mengenai peralatan baik hardware
maupun software yang diperlukan untuk perancangan perangkat ini.
BAB III PERANCANGAN ALAT
Pada bab ini menjelaskan mengenai dasar dari perancangan baik dari sisi
4 BAB IV PENGUJIAN ALAT
Pada bab ini berisi mengenai hasil pengujian dari perancangan perangkat ini.
BAB V KESIMPULAN
Pada bab ini berisi kesimpulan dan saran.
DAFTAR PUSTAKA
Berisi tentang judul serta pengarang dari buku-buku yang digunakan untuk
5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Aeroponik
Aeroponik dapat diartikan sebagai bercocok tanam di udara, karena akar
tanaman yang dibudidaya diposisikan menggantung di udara dan larutan nutrisi
diberikan dengan cara disemprotkan atau pengkabutan. Untuk penyemprotan ini
biasanya digunakan pompa bertekanan tinggi agar butiran yang dihasilkan sangat
halus atau dalam bentuk kabut. Penyemprotan dilakukan secara berkala dengan
durasi tertentu menggunakan pengatur waktu. Larutan nutrisi yang telah di
semprotkan akan masuk menuju bak penampungan untuk disemprotkan
kembali.[3]
Gambar 2.1 Skema Proses Aeroponik[3]
Dilihat dari gambar 2.1 komponen untuk membuat sistemtanam aeroponik
adalah pompa, pipa PVC, fleksibel tube, larutan nutrisi, timer dan bak penampung.
Kelebihan aeroponik ini adalah tanaman mendapat pasokan air, oksigen, dan
6 larutan nutrisi dalam aeroponik lebih hemat karena di berikan dengan cara
pengkabutan dan tanaman lebih mudah menyerap karena nutrisi berukuran
molekul kecil. Sementara itu, kekurangannya adalah biaya untuk intalasi
aeroponik terbilang cukup mahal dan sangat tergantung pada listrik.[3]
2.2 Tanaman Brokoli
Horticultural berasal dari Bahasa latin yang terdiri dari dua kata, yaitu
hortus (kebun) dan culture (bercocock tanam). Hortikultura memiliki makna
seluk-beluk kegiatan atau seni bercocok tanam sayur-sayuran, buah-buahan atau
tanaman hias.[1]
Tanaman hortikurtura memiliki beberapa fungsi yakni: sebagai sumber
bahan makanan, hiasan/keindahan, dan juga pekerjaan. Ilmu hortikultura
berhubungan erat dengan pengetahuan lainnya, seperti teknik budidaya tanaman,
mekanisasi, tanah dan pemupukan, ilmu cuaca, dan sebagai nya.[1]
Brokoli (Brassica oleracea var.botrytis forma cymosa) termasuk dalam
family Brassicaceae. Pada kubis jenis ini, bakal bunganya mengembang
menyerupai telur berbentuk lonjong dan berwarna hijau. Bunga brokoli tersusun
dari kuntum-kuntum bunga dengan tangkai yang tebal.[1]
Bagian brokoli yang dimakan adalah kepala bunga berwarna hijau yang
tersusun rapat seperti cabang pohon dengan batang tebal. Sebagian besar kepala
bunga tersebut dikelilingi dedaunan. Brokoli paling mirip dengan kembang kol,
namun brokoli berwarna hijau, sedangkan kembang kol putih.
Pada mulanya bunga brokoli dikenal sebagai sayuran daerah beriklim dingin
(sub tropis), sehingga di Indonesia cocok ditanam di dataran tinggi antara 1.000 –
2.000 meter dari atas permukaan laut (dpl) yang suhu udaranya dingin dan
lembab. Kisaran temperatur optimum untuk pertumbuhan produksi sayuran ini
antara 15,5 - 18°C, dan maksimum 24°C. Setelah beberapa Negara di kawasan
Asia berhasil menciptakan varietas-varietas unggul baru yang toleran terhadap
temperatur tinggi (panas), maka brokoli dapat ditanam di dataran menengah
7 2.2.1 Morfologi Brokoli
Brokoli memiliki tangkai daun agak panjang dan heai daun berlekuklekuk
panjang. Tangkai bunga brokoli lebih panjang dan lebih besar dibandingkan
dengan kubis bunga. Massa bunga brokoli tersusun secara kompak membentuk
bulatan berwarna hijau tua, atau hijau kebiru-biruan, dengan diameter 15-20 cm
atau lebih. Pada kondisi lingkungan yang sesuai, massa bunga brokoli dapat
tumbuh memanjang menjadi tangkai bunga yang penuh dengan kuntum bunga,
tiap bunga terdiri dari atas 4 helai kelopak bunga (calyx), empat helai daun
mahkota bunga (corolla), enam benang sari yang komposisinya empat memanjang
dan dua pendek. Bakal buah terdiri atas dua ruanga, dan setiap ruang berisi bakal
biji. Biji brokoli memiliki bentuk dan warna yang hamper sama, yaitu bulat kecil
berwarna coklat sampai kehitaman. Biji tersebut dihasilkan oleh penyerbukan
sendiri ataupun silang dengan bantuan sendiri atau pun serangga.[1]
Buah yang tebentuk seperti polong-polongan, tetapi ukurannya kecil,
ramping dan panjangnya sekitar 3-45 mm. Sistem perakaran relative dangkal,
dapat menembus kedalaman 60-70 cm. akar yang baru tumbuh berukuran 0.5 mm,
tetapi setelah berumur 1-2 bulan system perakaran menyebar kesamping pada
kedalaman 20-30 cm.[1]
Panen bunga brokoli dilakukan setelah umurnya mencapai 60-90 hari sejak
ditanam, sebelum bunganya mekar, dan sewaktu kropnya masih berwarna hijau.
Jika bunganya mekar, tangkai bunga akan memanjang dan keluarlah
kuntum-kuntum bunga berwarna kuning.[1]
2.2.2 Jenis – Jenis Brokoli
Ada 3 jenis brokoli yang dikembangkan diseluruh dunia. Pertama adalah
brokoli Italia hijau yang sering ditemui di pasar dengan daun yang besar dan
batang yang tebal. Jenis kedua adalah brokoli Romanesco yang berwarna hijau
kekuningan dan bentuk daunnya menoljol. Tipe brokoli lainnya adalah brokoli
yang berwarna ungu yang memiliki daun seperti kembang kol namun lebih
8 2.2.3 Harga Jual Brokoli
Sampai saat ini konsumen terbesar sayuran brokoli masih terbatas dari
kalangan masyarakat menengah ke atas. Pasalnya, dibandingkan jenis sayuran
lain, harga brokoli terbilang masih lebih mahal. Biasanya, brokoli berkualitas baik
di pasarkan ke restoran-restoran besar dengan harga Rp 25.000,00/ kg sedangkan
brokoli kualitas biasa dipasarkan ke pasar tradisional dan toko ritel dengan kisaran
harga belasan ribu rupiah hingga Rp 20.000,00 per kilogram.
Berdasarkan data yang di peroleh dari Organisasi Pangan PBB(FAO),
Negara produsen brokoli terbesar tahun 2008 adalah China (8.585.000 ton),
kemudian disusul oleh India (5.014.500 ton) dan Amerika Serikat (1.240.710
ton).[1]
2.2.4 Pemeliharaan
Penyiraman sebaiknya dilakukan dua kali sehari pagi dan sore hari, terutama
saat tanaman mulai tumbuh. Setelah tanaman tumbuh dan berdaun, penyiraman
dapat dilakukan sekali sehari. Namun, apabila tanah kelihatan sangat kering dan
keras, penyiraman dapat dilakukan lebih sering. Sebaliknya bila curah hujan
sudah mencukupi, kita tidak perlu lagi melakukan penyiraman. Pemupukan pada
broccoli dilakukan tiga kali. Pemupukan pertama dilakukan saat tanaman mulai
tumbuh atau sekitar umur 5 hari setelah tanam, yaitu dengan pemberian pupuk
Urea dan atau NPK sebanyak 1 g setiap tanaman. Pupuk diberikan mengelilingi
tanaman dengan jarak 3 cm dari tanaman. Pemupukan kedua dilakukan 10 hari
setelah tanam, yaitu dengan penambahan pupuk Urea dan atau NPK sebanyak 3 –
5 g. Pupuk diberikan mengelilingi tanaman dengan jarak 5 cm dari tanaman.
Pemupukan ketiga dilakukan saat tanaman berumur 3-4 minggu. Pemberiannya
mengelilingi tanaman dengan jarak 7-8 cm. Setiap selesai memupuk, sebaiknya
tanah di sekitar tanaman segera disiram.
2.3 Pupuk NPK
Pupuk NPK adalah pupuk buatan yang berbentuk cair atau padat yang
9 merupakan salah satu jenis pupuk majemuk yang paling umum digunakan. Pupuk
NPK mempunyai berbagai bentuk. Yang paling khas adalah pupuk padat yang
berbentuk granul atau bubuk. Salah satunya adalah pupuk NPK Mutiara Biru
pupuk ini memiliki banyak keunggulan dibanding pupuk NPK lainnya
seperti pupuk NPK Phonska dan pupuk NPK Pelangi. Keunggulan tersebut
diantaranya adalah:
1. Mengandung unsur hara NPK sekaligus hara mikro CaO dan MgO yang
sangat dibutuhkan tanaman.
2. Dibuat menggunakan proses Odda sehingga bersifat mobile dan cepat
bereaksi pada tanaman.
3. Menjaga keseimbangan unsur hara makro dan mikro pada tanah.
4. Pengapliaksiannya yang cukup mudah sehingga biaya pemupukan relatif
lebih kecil.
Komposisis pada pupuk NPK Mutiara Biru ada pada table 2.1
Table 2.1 Komposisi NPK Mutiara Biru
Pupuk NPK Nitrogen
(N) Phospate (P) Kalium (K2O) Magnesium (MgO) Kalsium (CaO)
Mutiara Biru 16% 16% 16% 0.5% 6%
Data dari tabel tersebut didapat dari karung pembungkus pupuk NPK
Mutiara biru yang terdapat di tempat penjualan pupuk.
2.4 Mikrokontroler AVR ATMEGA 8535
AVR ATMEGA 8535 merupakan IC CMOS 8-bit yang memiliki daya
rendah dalam pengopersiannya dan berbasis pada arsitektur RISC AVR
ATMEGA 8535 dapat mengeksekusi satu instruksi dalam sebuah siklus
clock, dan dapat mencapai 1 MIPS per Mhz, sehingga para perancang dapat
10
2.4.1 Arsitektur ATMega8535
Saluran IO sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C dan Port D
ADC 10 bit sebanyak 8 Channel
Tiga buah timer / counte
32 register
Watchdog Timer dengan oscilator internal
SRAM sebanyak 512 byte
Memori Flash sebesar 8 kb
Sumber Interrupt internal dan eksternal
Port SPI (Serial Pheriperal Interface)
EEPROM on board sebanyak 512 byte
Komparator analog
Port USART (Universal Shynchronous Ashynchronous Receiver
Transmitter)
2.4.2 Konfigurasi Pin ATMega8535
AVR ATMEGA 8535 mempunyai 40 kaki setiap port terdiri dari 8 pin,
sehingga terdapat 4 port, yaitu port A, port B, portC, port D. seperti pada gambar
2.2.
11 Penjelasan Pin :
VCC merupakan Pin yang berfungsi sebagai pin masukan catudaya GND merupakan Pin Ground
Port A (PA0...PA7) merupakan pin I/O dan pin masukan ADC
Port B (PB0...PB7) merupakan pin I/O dan pin yang mempunyai fungsi khusus yaitu Timer/Counter, komparator Analog dan SPI
Port C (PC0...PC7) merupakan port I/O dan pin yang mempunyai fungsi
khusus, yaitu komparator analog dan Timer Oscillator
Port D (PD0...PD1) merupakan port I/O dan pin fungsi khusus yaitu komparator analog dan interrupt eksternal serta komunikasi serial
RESET merupakan pin yang digunakan untuk mereset mikrokontroler XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal
AVCC merupakan pin masukan untuk tegangan ADC
AREF merupakan pin masukan tegangan referensi untuk ADC
2.4.3 Port Miktrokontroler AVR ATMEGA 8535
Dilihat dari gambar diatas Mikrokontroler AVR ATMEGA 8535 ini
memiliki 4 buah port paralel dan masing-masing memiliki karakteristik yang
berbeda-beda :
1. Port A (PA0-PA7) Port A berfungsi sebagai input analog ke ADC. Port A
juga dapat berfungsi sebagai port I/O 8 bit bidirectional, jika ADC tidak
digunakan maka pin port dapat menyediakan resistor pull-up internal
(dipilih untuk setiap bit).
2. Port B (PB0-PB7) Port B merupakan I/O 8 bit biderectional dengan
resistor pull-up internal (dipilih untuk setiap bit)
3. Port C (PC0-PC7) Port C merupakan I/O 8 bit biderectional dengan
resistor pull-up internal (dipilih untuk setiap bit)
4. Port D (PD0-PD7) Port D merupakan I/O 8 bit biderectional dengan
12 2.5 Bascom-AVR
BASCOM-AVR adalah program basic compiler berbasis windows untuk
mikrokontroler keluarga AVR merupakan pemrograman dengan bahasa tingkat
tinggi ” BASIC ” yang dikembangkan dan dikeluarkan oleh MCS elektronika sehingga dapat dengan mudah dimengerti atau diterjemahkan.
Dalam program BASCOM-AVR terdapat beberapa kemudahan, untuk
membuat program software ATMEGA 8535, seperti program simulasi yang
sangat berguna untuk melihat, simulasi hasil program yang telah kita buat,
sebelum program tersebut kita download ke IC atau ke mikrokontroler.
Ketika program BASCOM-AVR dijalankan dengan mengklik icon
BASCOM-AVR, maka akan keluar jendela seperti pada gambar 2.3.
Gambar 2.3 Tampilan Jendela Program BASCOM-AVR
BASCOM-AVR menyediakan pilihan yang dapat mensimulasikan
program. Program simulasi ini bertujuan untuk menguji suatu aplikasi yang dibuat
dengan pergerakan LED yang ada pada layar simulasi dan dapat juga langsung
13 Gambar 2.4 Tamplan Simulasi BASCOM-AVR
Pada gambar 2.4 adalah penjelasan tentang intruksi yang dapat digunakan
pada editor Bascom-AVR relatif cukup banyak dan tergantung dari tipe dan jenis
AVR yang digunakan.
Beberapa instruksi-instruksi dasar yang dapat digunakan pada
mikrokontroler ATMEGA 8535 yang di tunjukan pada tabel 2.2.
Tabel 2.2 Beberapa instruksi dasar Bascom AVR
Instuksi Keterangan
DO ... LOOP Perulangan
GOSUB Memanggil Prosedur
IF ... THEN Percabangan
FOR ... NEXT Perulangan
WAIT Waktu Tunda Detik
WAITMS Waktu Tunda MiliDetik
WAITUS Waktu Tunda MicroDetik
GOTO Loncat Kealamat Memori
14 2.6 Modul Suhu Dan Kelembaban (SHT11)
SHT11 merupakan modul sensor temperatur dan kelembaban relatif dari
Sensirion yang sudah terintegrasi analog to digital converter 14 bit. Dan kontroler
masukan-keluaran. Ukurannya cukup kecil (2x4mm) sehingga cukup praktis pada
banyak penerapan. [3] Bentuk fisik SHT11 ditunjukan pada gambar 2.5.
Gambar 2.5 Sensor SHT11
SHT11 adalah sebuah single chip sensor suhu dan kelembaban relatif
dengan multi modul sensor yang outputnya telah dikalibrasi secara digital.
Dibagian dalamnya terdapat kapasitas polimer sebagai elemen untuk sensor
kelembaban relatif dan sebuah pita regangan yang digunakan sebagai sensor
temperatur. Output kedua sensor digabungkan dan dihubungkan pada ADC 14 bit
dan sebuah interface serial pada satu chip yang sama. Sensor ini menghasilkan
sinyal keluaran yang baik dengan waktu respon yang cepat. SHT11 ini dikalibrasi
pada ruangan dengan kelembaban yang teliti menggunakan hygrometer sebagai
referensinya. Koefisien kalibrasinya telah diprogram kedalam OTP memory.
Koefisien tersebut akan digunakan untuk mengaklibrasi keluaran dari sensor
selama proses pengukuran.
Adapun spesifikasi dari SHT11 ini adalah sebagai berikut:
1. Berbasis sensor suhu dan kelembaban relatif Sensirion SHT11.
2. Mengukur suhu dari -40˚C hingga +123,8˚C atau dari -40˚F hingga
+254,9˚F dan kelembaban relatif dari 0% RH hingga 1%RH.
3. Memiliki ketetapan (akurasi) pengukuran suhu hingga 0,5˚C pada suhu
15 4. Memiliki antarmuka serial synchronous 2 wire, bukan I2C.
5. Jalur antarmuka telah dilengkapi dengan rangkaian pencegah kondisi
sensor lock-up.
6. Membutuhkan catu daya +5V DC dengan konsumsi daya rendah 30µW.
7. Modul ini memiliki faktor bentuk 8 pin DIP 0,6 sehingga memudahkan
pemasangannya.
Sistem sensor SHT11 ini mempunyai 1 jalur data yang digunakan untuk
perintah pengalamatan dan pembacaan data. Pengambilan data untuk
masing-masing pengukuran dilakukan dengan memberikan perintah pengalamatan oleh
mikrokontroler. Kaki serial data yang terhubung dengan mikrokontroler
memberikan perintah pengalamatan pada pin data SHT11 “00000101” untuk mengukur kelembaban relatif dan “00000011” untuk pengukuran temperatur. SHT11 memberikan keluaran data kelembaban dan temperatur pada pin data
secara bergantian sesuai dengan clock yang diberikan mikrokontroler agar sensor
dapat bekerja. Sensor SHT11 memiliki ADC (Analog to Digital Converter)
didalamnya sehingga keluaran data SHT11 sudah terkonversi dalam bentuk data
digital dan tidak memerlukan ADC eksternal dalam pengolahan data
mikrokontroler. Skema pengambilan data SHT11 dapat dilihat pada gambar 2.6.
Gambar 2.6 Skema Pengambilan data SHT11
2.7 Mist Maker
Sebuah alat pengembun air yang biasa kita kenal dengan alat penghasil
kabut air. Pengembun air tersebut akan dimanfaatkan untuk menyirami akar
16 Ultrasonik Mist Maker, alat ini cukup baik untuk pengkabutan dengan tujuan
menjaga kelembaban. Ultrasonic Mist Maker adalah alat yang dapat merubah air
biasa menjadi awan kabut seperti dinginnya es yang biasa terlihat pada biang es.
Alat ini bekerja menggunakan proses ultrasonic atomization yang merubah air
menjadi kabut. Gambar 2.7 menunjukan bentuk fisik dari Mist Maker.
Gambar 2.7 Bentuk Fisik Mist Maker
Pada table 2.3 berisi tentang datasheet untuk Mist Maker.
Tabel 2.3 ELECTRIC APPLIANCE REFERENCE
Rating Voltage (AC) Rating Current (A) Ultrasound Frequency (Khz) Size of Ceramic Membrane (mm) Run Out of Water (mm) Limited Temper ature Surface of Ceramic Membrane Life of Ceromie Membrane (Hour)
24 0.95 ~
1.1
17 Gambar 2.8 Skema Mist Maker
Pada gambar 2.8 menunjukan komponen – komponen yang ada pada Mist
Maker.
2.8 Lcd (liquid crystal diplay) 16x2
LCD (Liquid Cristal Display) adalah salah satu jenis display elektronik
yang dibuat dengan teknologi CMOS logic yang bekerja dengan tidak
menghasilkan cahaya tetapi memantulkan cahaya yang ada di sekelilingnya
terhadap front-lit atau mentransmisikan cahaya dari back-lit. LCD (Liquid Cristal
Display) berfungsi sebagai penampil data baik dalam bentuk karakter, huruf,
angka ataupun grafik. Bentuk fisik LCD di tunjukan pada gambar 2.9.
18 2.8.1 Material LCD
LCD adalah lapisan dari campuran organik antara lapisan kaca bening
dengan elektroda transparan indium oksida dalam bentuk tampilan seven-segment
dan lapisan elektroda pada kaca belakang. Ketika elektroda diaktifkan dengan
medan listrik (tegangan), molekul organik yang panjang dan silindris
menyesuaikan diri dengan elektroda dari segmen. Lapisan sandwich memiliki
polarizer cahaya vertikal depan dan polarizer cahaya horisontal belakang yang
diikuti dengan lapisan reflektor. Cahaya yang dipantulkan tidak dapat melewati
molekul-molekul yang telah menyesuaikan diri dan segmen yang diaktifkan
terlihat menjadi gelap dan membentuk karakter data yang ingin ditampilkan.
2.8.2 Kontroler lcd (liquid qristal display)
Dalam modul LCD (Liquid Cristal Display) terdapat mikrokontroler yang
berfungsi sebagai pengendali tampilan karakter LCD (Liquid Cristal Display).
mikrokontroler pada suatu LCD (Liquid Cristal Display) dilengkapi dengan
memori dan register. Memori yang digunakan microcontroler internal LCD adalah
sebagai berikut :
a. DDRAM (Display Data Random Access Memory) merupakan memori
tempat karakter yang akan ditampilkan berada.
b. CGRAM (Character Generator Random Access Memory) merupakan
memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter dimana bentuk dari
karakter dapat diubah-ubah sesuai dengan keinginan.
c. CGROM (Character Generator Read Only Memory) merupakan memori
untuk menggambarkan pola sebuah karakter dimana pola tersebut
merupakan karakter dasar yang sudah ditentukan secara permanen oleh
pabrikan pembuat LCD (Liquid Cristal Display) tersebut sehingga
pengguna hanya mengambilnya alamat memori yang sesuai dan tidak dapat
19 Register control yang terdapat dalam suatu LCD diantaranya adalah.
a. Register perintah yaitu register yang berisi perintah-perintah dari
mikrokontroler ke panel LCD (Liquid Cristal Display) pada saat proses
penulisan data atau tempat status dari panel LCD (Liquid Cristal Display)
dapat dibaca pada saat pembacaan data.
b. Register data yaitu register untuk menuliskan atau membaca data dari atau
ke DDRAM. Penulisan data pada register akan menempatkan data tersebut
ke DDRAM sesuai dengan alamat yang telah diatur sebelumnya.
Pin, kaki atau jalur input dan kontrol dalam suatu LCD (Liquid Cristal
Display) diantaranya adalah :
a. Pin data adalah jalur untuk memberikan data karakter yang ingin
ditampilkan menggunakan LCD (Liquid Cristal Display) dapat
dihubungkan dengan bus data dari rangkaian lain seperti mikrokontroler
dengan lebar data 8 bit.
b. Pin RS (Register Select) berfungsi sebagai indikator atau yang
menentukan jenis data yang masuk, apakah data atau perintah. Logika low
menunjukan yang masuk adalah perintah, sedangkan logika high
menunjukan data.
c. Pin R/W (Read Write) berfungsi sebagai instruksi pada modul jika low
tulis data, sedangkan high baca data.
d. Pin E (Enable) digunakan untuk memegang data baik masuk atau keluar.
e. Pin VLCD berfungsi mengatur kecerahan tampilan (kontras) dimana pin
ini dihubungkan dengan trimpot 5 Kohm, jika tidak digunakan
dihubungkan ke ground, sedangkan tegangan catu daya ke LCD sebesar 5
20
BAB III
PERANCANGAN
3.1 Rancangan Kerja
Pada pelaksanaan tugas akhir ini menggunakan beberapa metode rancangan
yang terdiri dari identifikasi kebutuhan yang akan digunakan. Identifikasi
kebutuhan tersebut dianalisis untuk menentukan komponen yang akan digunakan
secara spesifik. Selanjutnya melakukan perancangan perangkat keras dan
perangkat lunak, setelah selesai melakukan perancangan perangkat maka
melakukan pembuatan dan pengujian perangkat.
3.2 Identifikasi Kebutuhan
Dalam perancangan perangkat ini, identifikasi kebutuhan yang diperlukan
adalah sebagai berikut:
1. Modul sistem minimum sebagai rangkaian pengendali dari rangkaian yang
dibuat.
2. Tanaman brokoli dan pupuk NPK untuk percobaan.
3. Sensor pembaca suhu dan kelembaban.
4. Downloader untuk memasukan program ke dalam mikrokontroler
ATmega 8535.
5. Rangkaian yang mampu mengeluarkan tegangan 5 volt DC secara stabil.
6. Kipas untuk menyebarkan embun.
7. Buzzer untuk memberikan peringatan.
8. Box sebagai tempat untuk pemasangan rangkaian mikrokontroler ATmega
8535.
9. Alat untuk membuat embun yaitu Mist Maker.
10.Hydropump untuk memindahkan air dari ember A ke ember B.
11.Penempatan Mist Maker harus tepat supaya menghasilkan embun yang
21 Gambar 3.1 Penempatan Mist Maker
Penjelasan untuk gambar 3.1 adalah:
1. Menunjukan alat pembuat kabut yaitu Mist Maker.
2. Menunjukan permukaan air.
3. Menunjukan jarak antara Mist Maker dan permukaan air.
Jadi jarak ideal untuk Mist Maker ke permukaan air adalah 2cm.
3.3 Analisis Kebutuhan
Berdasarkan identifikasi kebutuhan yang tertulis diatas, maka diperoleh
analisis kebutuhan terhadap kebutuhan yang diinginkan, yaitu:
1. Rangkaian sistem minimum ATmega 8535 sebagai rangkaian pengendali
utama dalam perangkat.
2. Rangkaian untuk Mist Maker.
3. Sensor yang digunakan untuk pembacaan suhu dan kelembaban adalah
sensor SHT 11 yang digunakan untuk membaca suhu dan kelembaban
yang memiliki keakurasi suhu hingga 0,5˚C pada suhu 25˚C dan ketetapan
(akurasi) pengukuran kelembaban relatif hingga 3,5%RH.
4. Rangkaian downloader yang digunakan untuk memasukan program ke
dalam mikrokontroler ATmega 8535.
22 3.4 Perancangan Perangkat Keras
Perancangan alat ini terdiri dari beberapa blok rangkaian yaitu blok sistem
pengendali. Blok pengendali sistem dalam hal ini adalah mikrokontroler ATmega
8535. Input pada rangkaian ini adalah sensor SHT 11 yang bekerja otomatis. Blok
output rangkaian ini adalah Mist Maker, Buzzer, LCD, dan Kipas.
Gambar 3.2 Diagram Blok Sistem
Cara kerja alat ini yang di tunjukan pada gambar 3.2 adalah ketika power
supply di nyalakan maka sensor SHT 11 akan mengirim data ke mikrokontroler,
di mikrokontoler data yang di terima dari SHT 11 akan di proses sesuai dengan
program apakah itu untum menampilkan data di LCD, menyalakan Buzzer, on /
off kipas, dan on/ off Mist Maker.
Keterangan:
1. Mikrokontroler ATMEGA 8535 sebagai pemroses.
2. Regulator 5v digunakan sebagai penurun tegangan.
3. Sensor SHT 11 digunakan untuk mengukur suhu dan kelembaban.
4. Lcd 16 x 2 digunaka sebagai salah satu media untuk menampilkan data.
5. Relay digunakan untuk mengatur Mist Maker.
6. Mist Maker digunakan untuk membuat embun.
7. Buzzer digunakan untuk indikator air.
8. Kipas digunakan untuk menurunkan suhu.
23 Berikut ini adalah rangkaian keseluruhan dari alat yang di buat yang di
tunjukan oleh gambar 3.3.
Gambar 3.3 Rangkaian Keseruruhan Alat
Pada rangkaian di atas terdapat beberapa komponen utama seperti
atmega8535, SHT11, 2 rangkaian relay, dan LCD untuk menampilkan data.
3.4.1 Rangkaian sistem minimum ATmega 8535
Rangkaian sistem minimum ATmega 8535 digunakan untuk pengendali
rangkaian pada proyek tugas akhir ini. ATmega 8535 merupakan mikrokontroler
yang memiliki fitur-fitur lengkap. Gambar 3.4 menunjukan rangkaian
ATMEGA8535.
24 3.4.2 Rangkaian sensor SHT11
Pada perancangan perangkat ini menggunakan sensor suhu sebagai
pembaca suhu dalam ember. Sensor SHT11 ini merupakan sensor yang sudah
terintegrasi analog to digital converter 14 bit. Sensor ini cukup akurat pada
rentang suhu 20-30˚ C. [4]
Gambar 3.5 Rangkaian SHT11
Pada gambar 3.5 di atas menunjukan rangkaian dari sensor SHT11 yang di
dalamnya terdapat sensor SHT11, resistor, kapasitor dan beberapa komponen
lainnya.
3.4.3 Rangkaian Relay
Rangkaian relay diguanakan untuk mengontrol perangkat, relay adalah suatu
peranti yang bekerja berdasarkan elektromagnetik untuk menggerakan sejumlah
kontaktor yang tersusun atau sebuah saklar elektronis yang dapat dikendalikan
dari rangkaian elektronik lainnya dengan memanfaatkan tenaga listrik sebagai
sumber energinya. Kontaktor akan tertutup (menyala) atau terbuka (mati) karena
efek induksi magnet yang dihasilkan kumparan (induktor) ketika dialiri arus
listrik. Berbeda dengan saklar, pergerakan kontaktor (on atau off) dilakukan
manual tanpa perlu arus listrik. Gambar 3.6 adalah Bentuk fisik dari Relay 5 kaki
25 Gambar 3.6 Bentuk Fisik Relay 5 Kaki
Relay 5 kaki:
1. Menggunakan arus yang relatif kecil untuk mengendalikan peralatan
dengan arus yang besar.
2. Dengan sebuah sinyal kontrol dapat mengendalikan lebih dari satu kontak.
3. Dapat menghidupkan atau mematikan peralatan yang sulit dijangkau.
4. Mengisolasi bahaya tegangan tinggi dari manusia, karena rangkaian
dengan tegangan tinggi dapat dikendalikan melalui tegangan rendah.
26 3.4.4 Buzzer
Buzzer atau yang biasa disebut sebagai rangkaian alarm pengingat pesan
dan tanda pastinya sudah sering ditemukan di beberapa perangkat elektronik di
pasar. Pada era teknologi modern ini, pastinya alarm sudah tersedia di beberapa
perangkat elektronik seperti ponsel dan juga jam memiliki alarm sebagai tanda
peringatan. Rangkaian alarm atau tanda pengingat ini sudah menjadi salah satu
penunjang penting dan tidak dapat dipisahkan di beberapa perangkat elektronik
tersebut. Tetapi, perlu di ketahui jika rangkaian ini juga sering berdiri sendiri
sebagai perangkat elektronik tunggal.
3.5 Perancangan Perangkat Lunak
Perancangan perangkat lunak digunakan sebagai acuan dalam membuat
perangkat lunak yang kemudian bisa disesuaikan dengan kebutuhan saat
implementasi. Perancangan perangkat lunak untuk Mikrokontroler dengan
menggunakan bahasa basic
3.5.1 Algoritma Program Mikrokontroler
Pada perancangan perangkat lunak untuk mikrokontroler disini adalah
bahasa pemrograman yang ditujukan untuk mengontrol perangkat dan bahasa
pemrograman tersebut disimpan dalam sebuah chip mikrokontroler ATmega
8535. Dalam perancangan perangkat ini bahasa pemrograman yang digunakan
adalah bahasa basic yang tergolong bahasa tingkat tinggi. Alasan penggunaan
bahasa pemrograman ini adalah karena lebih mudah dan cepat dipahami baik oleh
orang awam ataupun orang yang sudah mahir dengan bahasa pemrograman.
Software yang digunakan untuk bahasa pemrograman ini adalah BASCOM AVR
27 Gambar 3.8 Program Keseluruhan Alat
Berdasarkan gambar 3.8 penjelasan untuk algoritma dari program
mikrokontroler program keseluruhan adalah :
1) Sensor SHT11 mengirim data ke mikrokontroler.
2) Mikrokontroler akan mengirimkan data ke LCD untuk ditampilkan.
3) LCD menampilkan data yag diberikan oleh Mikrokontroler .
4) Mistmaker dam Kipas menyala.
5) Program indikator air.
6) Program Mist Maker.
28 3.5.1.1 Algoritma Untuk Indikator Air
Indikator Air digunakan sebagai indikator ketika air di dalam bak
penampung / ember tinggal sedikit. Berikut adalah diagram flowchat program
indicator air.
Gambar 3.9 Program Indikator Air
Berdasarkan gambar 3.9 penjelasan untuk algoritma dari program
mikrokontroler program indicator air tersebut adalah :
1. Sensor SHT11 mengirim data ke mikrokontroler.
2. Mikrokontroler akan mengecek apakah data dari SHT11 kurang dari 65
RH, apabila melebihi 65 RH [1]maka mikrokontroler akan melakukan
pengecekan ulang.
3. Apabila kurang dari 65 RH, mikrokontroler akan mengirim kan sinyal
untuk menyalakan Buzzer.
4. Mikrokontroler akan mengirimkan data ke LCD untuk menampilkan
bahwa indicator “Air Habis”.
5. Hydropump mengalirkan air dari ember A ke ember B
29 3.5.1.2 Algoritma Untuk Mist Maker
Mist Maker di gunakan untuk membuat embun yang menyirami akar
[image:30.595.183.438.163.371.2]tanaman.
Gambar 3.10 Program Mist Maker
Berdasarkan gambar 3.10 penjelasan untuk algoritma dari program
mikrokontroler program Mist Maker tersebut adalah :
1. Sensor SHT11 mengirim data ke mikrokontroler.
2. Mikrokontroler akan mengecek apakah data dari SHT11 lebih dari 98 RH,
apabila kurang dari 98 RH [1] maka mikrokontroler akan melakukan
pengecekan ulang.
3. Apabila lebih dari 98 RH, mikrokontroler akan mengirim kan sinyal pada
relay.
4. Relay akan mengirimkan sinyal untuk mematikan Mist Maker .
30
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pengujian
Untuk mengetahui dan mengukur fungsionalitas, kehandalan dan
keberhasilan suatu sistem yang telah dibuat, hal tersebut dapat diketahui dengan
melakukan pengujian terhadap alat tersebut.
4.2 Pengujian Akurasi Sensor SHT-11
Sensor SHT 11 adalah sebuah single chip sensor suhu dan kelembaban
relatif dengan multi modul sensor yang keluarannya telah dikalibrasi secara digital
karena sudah dilengkapi dengan ADC internal dengan resolusi 14 bit. Sehingga
dapat dibaca langsung oleh mikrokontroler.
Pada pengujian sistem yang akan diuji adalah pengukran oleh SHT11.
Dalam pengujian pengukuran oleh SHT11 digunakan pembanding pengukur suhu
dan kelembaban digital pada kamar, dari pagi sampai siang hari.
Pengujian menggunakan alat pembanding pengkur suhu dan kelembaban
digital terhadap ruangan dengan karakteristik sebagai :
Kamar yang akan diukur adalah di daerah sekeloa pada pagi hari pukul
07:30 , 08:30, 09:30, 10:30, 11:30.
Pengukur suhu dan kelembaban digital (SK Digital) sebagai pembanding
pengukuran suhu dan kelembaban SHT11
Pengkuran dilakukan pada pagi hari pukul 07:00, kedua alat ukur diletakan
berdambingan di tengah- tengah kamar. Pengukuran dimulai setelah kedua alat
menyala ± 30 menit. Ini bertujuan agar suhu dan kelembaban pada kamar berada
pada keadaan stabil saat pengambilan data dilakukan. Pengukuran diambil dengan
31 Dari pengujian sensor didapat hasil pengujan dapat dilihat pada tabel 4.1.
Tabel 4.1 Data hasil pengujian SHT-11
No SHT 11 (oC)
Termometer pembanding
(oC)
SHT 11(RH)
Alat ukur pembanding (RH)
1 29 29.3 43 47
2 30 30.7 34 35
3 31 31.4 31 33
4 32 32.2 28 30
5 33 33.4 26 28
4.3 Pengujian Program Mist Maker
Pengujian program Mist Maker dilakukan untuk menguji perintah-perintah
yang ter dapat di dalam program dapat bekerja dengan baik. Dalam pengujian ini
Relay digunakan sebai on/off Mist Maker, relay mendapat sinyal on/off Mist
[image:32.595.129.494.142.296.2]Maker dari mikrokontroler ATMEGA8535.
Tabel 4.2 Pengujian Program Mist Maker
Data yang
dikirim (RH) Aksi
Banyak
pengujian Keterangan
98 Mist Maker Mati 2 Berhasil
96 Mist Maker Menyala 2 Berhasil
91 Mist Maker Menyala 1 Berhasil
85 Mist Maker Menyala 1 Berhasil
Tabel 4.3 Pengujian Mist MakerPada LCD
Data yang
dikirim (RH) Aksi
Banyak
pengujian Keterangan
98 LCD Menampilkan Kata “Mist Maker Mati” 2 Berhasil
96 Tetap menampilkan data
dari sensor 1 Berhasil
91 Tetap menampilkan data
dari sensor 1 Berhasil
85 Tetap menampilkan data
[image:32.595.128.497.465.566.2]32 Pada tabel 4.2 dan tabel 4.3 percobaan dilakukan dengan mengirimkan data
98,96,91,85 untuk menguji program. Tabel 4.2 adalah percobaan untuk program
Mist Maker apakah berjalan dengan baik atau tidak. Tabel 4.3 adalah percobaan
untuk LCD, apakah LCD bekerja dengan baik atau tidak untuk menampilkan kata
“Mist Maker Mati”. Pada hasil percobaan di tunjukan bahwa program tersebut berjalan dengan baik.
4.4 Pengujian Program Indikator Air
Pengujian program indikator air dilakukan untuk menguji bahwa
perintah-perintah yang terdapat didalam program dapat bekerja dengan baik. Dalam
pengujian ini Buzzer digunakan sebagai penanda air habis dan LCD akan
[image:33.595.131.494.381.479.2]menampilkan indikator “Air Habis”.
Tabel 4.4 Pengujian Indikator Air Pada Buzzer
Data yang
dikirim (RH) Aksi
Banyak
pengujian Keterangan
40 Buzzer Mati 2 Berhasil
35 Buzzer Mati 2 Berhasil
30 Buzzer Menyala 1 Berhasil
25 Buzzer Menyala 1 Berhasil
Tabel 4.5 Pengujian Indikator Air Pada LCD
Data yang
dikirim (RH) Aksi
Banyak
pengujian Keterangan
40 Tetap menampilkan
data dari sensor 2 Berhasil
35 Tetap menampilkan
data dari sensor 1 Berhasil
30 LCD Menampilkan
Kata “Air Habis” 1 Berhasil
25 LCD Menampilkan
Kata “Air Habis” 2 Berhasil
Pada tabel 4.4 dan tabel 4.5 percobaan dilakukan dengan mengirimkan data
40,35,30,25 untuk menguji program. Tabel 4.4 adalah percobaan untuk program
[image:33.595.129.494.517.681.2]33 LCD, apakah LCD bekerja dengan baik atau tidak untuk menampilkan kata “Air
Habis”. Pada hasil percobaan di tunjukan bahwa program tersebut berjalan dengan baik.
4.5 Percobaan Pada Tanaman
Percobaan dilakukan dimulai dari penanaman benih, pembuatan media
tanam aeroponik, mempersiapkan pupuk.
4.5.1 Cara penyemaian Benih
[image:34.595.243.379.302.448.2] Benih Brocoli
Gambar 4.1 Bibit Brokoli
Bibit brokoli sebaiknya di rendam dahulu dalam air selama kurang lebih 1 jam
agar biji brokoli lebih cepat tumbuh. Pada gambar 4.1 adalah bibit brokoli yang di
gunakan yaitu bibit Green Magic.
Tempat penyemaian
[image:34.595.221.403.585.723.2]34 Pada gambar 4.2 adalah persiapan untuk tempat penyemaian yang di
tempatkan pada pot bunga kecil sebagai wadah media tanam, lalu masukan media
tanam dan siram media sampai benar-benar basah merata. Buat lubang tanam
menggunakan lidi atau pensil sekitar 4-5 mm.Masukan benih kedalam lubang lalu
tutup lubang dengan media tanam yang lebih ringan, seperti campuran tanah dan
abu jerami atau abu sekam.
[image:35.595.218.405.241.410.2] Tanaman brokoli
Gambar 4.3 Brokoli umur 1 minggu
Gambar 4.3 adalah brokoli yang berumur 1 minggu lebih, sudah siap di
pindah kan ke media tanam aeroponik.
4.5.2 Pembuatan Media Tanam Untuk Aeroponik
Persiapkan ember besar bekas cat berukuran 20kg lalu lubangi bagian
[image:35.595.220.403.588.722.2]samping 5cm x 5cm untung pemasangan kipas seperti pada gambar 4.4.
35 Penempatan tanamana pada aeroponik adalah pada tutup ember. Lubangi
tutup ember tersebut di antara dua sisinya kurang lebih 5cm x 5cm untuk
[image:36.595.208.415.138.306.2]menyimpan tanaman seperti pada gambar 4.5.
Gambar 4.5 Tutup ember untuk penempatan tanaman
Buat tempat untuk menyimpan Minst Maker dengan menggunakan dengan
menggunakan toples bekas, lubangi bagian bawah toples tersebut, lalu
tempelkan styrofoam pada bagian pinggir toples sampai toples dapat
mengambang di air seperti pada gambar 4.6.
Gambar 4.6 Toples yang sudah dilubangi
Beri bantalan pada toples tempat menyimpan Mist Maker. Permukaan
Mist Maker harus 3cm – 4cm di bawah permukaan air seperti pada gambar
[image:36.595.216.406.428.578.2]36 Gambar 4.7 Bantalan Untuk Mist Maker
[image:37.595.221.406.315.484.2] Pasangkan kipas keong pada ember yang sudah di lubangi seperti pada
gambar 4.8.
Gambar 4.8 Pemasangan Kipas Keong
Setelah mendapatkan bibit tanaman brokoli yang berumur kurang lebih 1
minggu maka pemindahan dari tampat membibitan ke media tanam dapat
dilakukan.Pindahkan tanaman yang telah berumur 1 minggu lebih ke
styrofoam yang sudah di siap kan untuk penanaman aeroponik seperti pada
37 Gambar 4.9 Media Tanam 1
[image:38.595.231.394.336.461.2] Persiapkan ember besar yang sudah di isi air dan mixmaker yang sudah di nyalakan seperti pada gambar 4.10.
Gambar 4.10 Media Tanam 2
Media tanam untuk aeroponik seperti pada gambar 4.11.
[image:38.595.248.378.523.703.2]38 4.5.3 Larutan Nutrisi (Pupuk)
Disini pupuk yang digunakan adalah NPK Mutiara Biru
Unsure hara yang digunakan berupa pupuk kimia yang dilarutkan
sesuai unsure hara yang dibutuhkan tanaman berupa N, P, K Dll.
Dosis/ jumlah yang digunakan 1 sendok makan di campur dengan 5
liter air.
4.6 Data Percobaan Tanaman Brokoli
Data percobaan pada tanaman brokoli meliputi pertumbuhan tanaman dan
pengukuran daun. Data pertumbuhan tanaman berupa photo dan penjelasan nya.
Sedangkan data pengukuran daun berupa photo, penjelasan , dan table pengukuran
daun.
4.6.1 Data Pertumbuhan Pada Tanaman
Berikut adalah beberapa photo tanaman yang sedang di tanam
menggunakan cara tanam aeroponik.
Percobaan pada tanggal 08 desember 2014 terdapat 7 helai daun pada
[image:39.595.245.378.522.700.2]tanaman brokoli yang dapat dilihat pada gambar 4.12. Pengambilan
gambar dilakukan pada jam 09 : 00 pagi.
39 Percobaan pada tanggal 16 desember 2014 terdapat 3 helai daun pada
[image:40.595.237.388.153.361.2]tanaman brokoli yang di pangkas karena layu yang dapat dilihat pada
gambar 4.13. Pengambilan gambar dilakukan pada jam 10 : 00 pagi.
Gambar 4.13 Tanaman Brokoli berumur 23 hari
Percobaan pada tanggal 21 desember 2014 terdapat 5 helai daun pada
[image:40.595.227.398.463.700.2]tanaman brokoli yang dapat dilihat pada gambar 4.14. Pengambilan
gambar dilakukan pada jam 09 : 00 pagi.
40 Percobaan pada tanggal 26 desember 2014 terdapat 7 helai daun pada
[image:41.595.232.393.147.365.2]tanaman brokoli yang dapat dilihat pada gambar 4.15. Pengambilan
gambar dilakukan pada jam 09 : 00 pagi.
Gambar 4.15 Tanaman Brokoli berumur 33 hari
Percobaan pada tanggal 05 januari 2015 terdapat 11 helai daun brokoli
tetapi warna daun dan menjadi agak gelap dan daun pada tanaman
brokoli sudah lebih besar dari sebelum nya yang dapat dilihat pada
gambar 4.16 dan 4.17. Pengambilan gambar dilakukan pada jam 07 :
[image:41.595.244.380.531.720.2]00 malam.
41 Gambar 4.17 Tanaman Brokoli berumur 74 hari
Data pada tabel 4.6 menunjukan hasilpercobaan pengukuran banyak daun
pada tumbuhan brokoli,
Tabel 4.6 Banyak daun pada pada percobaan tumbuhan brokoli.
No Hari Pengukuran Banyak daun Pada tanaman Brokoli
1 09 – 12 – 2014 7 Helai 2 12 – 12 – 2014 8 Helai 3 18 – 12 – 2014 5 Helai 4 21 – 12 – 2014 5 Helai 5 28 – 12 – 2014 6 Helai 6 31 – 12 – 2014 9 Helai 7 05 – 01 – 2015 11 Helai
4.6.2 Pengukuran Pada Daun Brokoli
Pengukuran juga dapat dilakukan pada daun brokoli dengan mengukur
salah satu daun secara berkala. Berikut adalah data pengukuran pada daun brokoli:
Pengukuran pertama dilakukan pada tanggal 22 desember 2014 seteah
pemangkasan 3 helai daun brokoli yang dapat dilihat pada gambar
4.18. Daun yang di ukur adalah daun ke lima dari bawah. Hasil
42 Gambar 4.18 Pengukuran pada hari ke-29
[image:43.595.248.375.310.480.2] Pengukuran kedua dilakukan pada tanggal 24 desember 2014 daun yang di ukur adalah daun ke lima dari bawah yang dapat dilihat pada
gambar 4.19 Hasil pengukuran panjang tanaman adalah 4 cm.
Gambar 4.19 Pengukuran pada hari ke-31
Pengukuran ketiga dilakukan pada tanggal 08 january 2015 daun yang
[image:43.595.222.403.594.732.2]di ukur adalah daun ke lima dari bawah yang dapat dilihat pada
gambar 4.20. Hasil pengukuran panjang tanaman adalah 12 cm.
43 Data pengukuran panjang daun juga di sediakan pada tabel 4.7.
Tabel 4.7 Data hasil pengukuran daun pada brokoli
No Hari
Pengukuran Panjang Daun Aeroponik (Cm) Panjang Daun di Tanah (Cm) Perbedaan Panjang Daun (Cm)
1 18 – 12 – 2014 2.3 2.5 0.3
2 20 – 12 – 2014 2.5 2.8 0.3
3 22 – 12 – 2014 3 3.6 0.6
4 25 – 12 – 2014 3.9 4.3 0.4
5 28 – 12 – 2014 5.3 5.6 0.3
6 31 – 12 – 2014 7.5 7.9 0.4
7 05 – 01 – 2015 11 11.4 0.4
8 08 – 01 – 2015 12 12.3 0.3
9 12 – 01 – 2015 12.2 12.5 0.3
10 15 – 01 – 2015 12.5 12.8 0.3
Pada table 4.7 ada 2 data yang di tampilkan yaitu panjang daun dari cara
tanam aeroponik dan cara tanam di tanah sebagai pembanding. Perbedaan
pertumbuhan daun dari kedua tanaman tersebut adalah dari 0.3 cm – 0.6 cm.
4.7 ANALISA
Dari data hasil pengujian yang telah dilakukan, maka dapat dianalisa untuk
melihat apakah tujuan dari alat telah tercapai atau tidak. Analisa yang dilakukan
dengan cara membandingkan brokoli yang di tanam aeroponik dengan brokoli
yang di tanam pada tanah.
4.7.1 Analisa Pertumbuhan Brokoli
Analisa yang dilakukan untuk metode aeroponik adalah, dengan cara
membandingkan dengan yang di tanam di tanah.
4.7.1.1 Pengukuran Tinggi Tanaman Brokoli Yang Di Tanam Di Tanah
Pengukuran yang dilakukan adalah pengukuran tinggi tanaman brokoli.
44 Januari 2015. Tinggi tanaman adalah 24 cm dari tanah sampai pucuk teratas daun
[image:45.595.240.386.133.329.2]yang dapat dilihat pada gambar 4.21.
Gambar 4.21 Pengukuran di tanah
4.7.1.2 Pengukuran Tanaman Brokoli Yang Di Tanam Aeroponik
Pengukuran yang dilakukan adalah pengukuran tinggi tanaman brokoli.
Pengukuran tanaman brokoli yang di tanam aeroponik dilakukan pada tanggal 08
Januari 2015. Dikarenakan posisi tumbuh batang tanaman tidak lurus dan
sebagian batang tanaman ada di bawah styrofoam maka tinggi tanaman adalah 14
cm dari styrofoam sampai pucuk teratas daun yang dapat dilihat pada gambar
4.22.
[image:45.595.244.379.532.710.2]45 Pertumbuhan pada tanaman Aeroponik dari pemindahan dari tanah ke
aeroponik agak lambat karena proses adap tasi pada tanaman. Tapi pada umur 40
hari pertumbuhan nya sangat cepat pada setiap harinya.
4.7.2 Analisa indikator air
Analisa bertujuan untuk mengetahui apakah program indikator air berjalan
[image:46.595.119.505.276.477.2]dengan baik atau tidak, data di tunjukan pada tabel 4.8.
Tabel 4.8 Indikator air
No Kelembaban
(RH) Buzzer LCD
1 25 Menyala Menampilkan “Air Habis”
2 30 Menyala Menampilkan “Air Habis”
3 35 Mati Tidak Menampilkan “Air Habis”
4 40 Mati Tidak Menampilkan “Air Habis”
5 45 Mati Tidak Menampilkan “Air Habis”
6 50 Mati Tidak Menampilkan “Air Habis”
7 55 Mati Tidak Menampilkan “Air Habis”
8 60 Mati Tidak Menampilkan “Air Habis”
9 65 Mati Tidak Menampilkan “Air Habis”
10 70 Mati Tidak Menampilkan “Air Habis”
Dari hasil analisa ternyata program berjalan dengan baik, ketika 30 RH
buzzer nya akan menyala dan LCD menampilkan “Air Habis”
4.7.3 Analisa Mist Maker
Analisa Mist maker untuk mengetahui apakah Mist Maker berkerja dengan
baik atau tidak, data di tunjukan pada tabel 4.9.
Tabel 4.9 Analisa Mist Maker
No Kelembaban (RH) Mist Maker
1 55 Menyala
2 60 Menyala
3 65 Menyala
[image:46.595.160.469.652.748.2]46
5 75 Menyala
6 80 Menyala
7 85 Menyala
8 90 Menyala
9 98 Mati
10 99 Mati
Ternyata Mist Maker bekerja dengan baik, ketika 68RH Mist Maker mati,
menunjukan kelembaban di dalam ember terlalu tinggi.
4.7.4 Kendala Pada Sistem Tanam Aeroponik
Sirkulasi larutan nutrisi di dalam budidaya sistem aeroponik sangat
tergantung pada listrik, tanaman akan mati jika tidak mendapat siraman larutan
nutrisi lebih dari 2 jam. Untuk mengatasinya gunakan media tanam yang bisa
mengikat air relative lebih lama, sepeti rockwool. Potongan rockwool berbentuk
kubus 2 cm bisa membuat tanaman bertahan hidup selama 3 jam walaupun tidak
mendapat nutrisi. [3]
Pupuk atau larutan nutrisi harus di pisahkan dengan air karena kadar kimia
yang ada pada larutan nutrisi bias merusak Mist Maker . Jika Mist Maker mati
maka tanaman tidak mendapat larutkan nutrisi dan air untuk pertubuhan karena
air dan larutan nutrisi tidak diembunkan oleh Mist Maker.[3]
Sama dengan budidaya tanaman yang lain, kegiatan bertanam secara
aeroponik juga rentan ganguan hama, terlebih jika dilakukan di tempat
terbuka.berbagai serangga pemakan daun menjadi ancaman dalam kegiaan
47
BAB V
KESIMPULAN
5.1 Kesimpulan
1. Dari hasil percobaan yang dilakukan, sistem tanam Aeroponik berjalan
dengan baik dan pengukuran daun dengan cara tanam aeroponik
pertumbuhannya tidak jauh berbeda di bandingkan dengan yang di tanam di
tanah.
2. Pengukuran tinggi tanaman pada aeroponik dan yang ada di tanah perbedaan
nya adalah 10 cm, perbedaan tinggi yang sangat jauh di sebabkan oleh posisi
tanaman aeroponik yang miring dan sebagian batang masuk ke dalam ember.
3. Penempatan air dan larutan nutrisi harusnya dipisah agar larutan nutrisi tidak
merusak aquator yaitu Mist Maker. Selain mengembunkan air Mist Maker
juga mengembunkan larutan nutrisi yang di campur kedalam ember. Larutan
nutrisi yang di campur dengan air kedalam ember dapat menyebabkan
kerusakan Pada Mist Maker.
5.2 Saran
Saran dalam perancanan ini alat ini adalah:
1. Kontroler masih menggunakan avr jenis 8 bit, pengembangan diharapkan bisa
memakai jenis avr 16 bit atau 32 bit.
2. Penempatan kipas yang lebih baik supaya tidak terjadi konsleting istrik pada
kipas.
3. Akuator yang berupa Mist Maker sebaik nya di ganti dengan sprinkler jet
spray karena pada penelitian terjadi kerusakan pada mist maker.
4. Penempatan untuk sensor suhu dan keembaban yang harus benar penempatan
nya dan pembungkus sensor harus lebih baik supaya sensor tidak mengalami
keruksakan pada saat terkena embun dari Mist Maker.
5. Penempatan larutan nutrisai harus di pisah agar tidak mengganggu kerja Mist
SISTEM TANAM AEROPONIK OTOMATIS BERBASIS
MIKROKONTROLER ATMEGA 8535
TUGAS AKHIR
Disusun Untuk Memenuhi Syarat Kelulusan Pada Program Studi
Diploma III di Jurusan Teknik Komputer
Disusun Oleh :
FADHILAH UMAR
10811001
JURUSAN TEKNIK KOMPUTER
FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER
UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA
BANDUNG
v
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN
LEMBAR PERNYATAAN
ABSTRAK i
KATA PENGANTAR iii
DAFTAR ISI v
DAFTAR TABEL vii
DAFTAR GAMBAR viii
BAB I 1
PENDAHULUAN 1
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Rumusan masalah 1
1.3 Maksud dan Tujuan 2
1.4 Batasan Masalah 2
1.5 Metode penelitian 2
1.6 Sistematika penulisan 3
BAB II 5
LANDASAN TEORI 5
2.1 Aeroponik 5
2.2 Tanaman Brokoli 6
2.2.1 Morfologi Brokoli 7
2.2.2 Jenis – jenis Brokoli 7
2.2.3 Harga Jual 8
2.2.4 Pemeliharaan 8
2.3 Pupuk NPK 8
2.4 Mikrokontroler AVR ATMEGA 8535 9
2.4.1 Arsitektur ATMEGA 8535 10
2.4.2 Konfigurasi Pin ATMEGA 8535 10
2.4.3 Port Mikrokontroler AVR ATMEGA 8535 11
2.5 Bascom- AVR 12
2.6 Modul Suhu Dan Kelembaban SHT11 14
2.7 Mist Maker 15
2.8 Lcd (liquid crystal diplay) 16x2 17
2.8.1 Material LCD 18
vi
BAB III 20
PERANCANGAN 20
3.1 Rancangan Kerja 20
3.2 Identifikasi Kebutuhan 20
3.3 Analisis Kebutuhan 21
3.4 Perancangan Perangkat Keras 22
3.4.1 Rangkaian sistem minimum ATmega 8535 23
3.4.2 Rangkaian sensor SHT 11 24
3.4.3 Rangkaian Relay 24
3.4.4 Buzzer 26
3.5 Perancangan Perangkat Lunak 26
3.5.1 Algoritma Program Mikrokontroler 26
3.5.1.1 Algoritma Untuk Indikator Air 28
3.5.1.2 Algoritma Untuk Mist Maker 29
BAB IV 30
HASIL DAN PEMBAHASAN 30
4.1 Pengujian 30
4.2 Pengujian Akurasi Sensor SHT-11 30
4.3 Pengujian Program Mist Maker 31
4.4 Pengujian Program Indikator Air 32
4.5 Percobaan Pada Tanaman 33
4.5.1 Cara penyemaian Benih 33
4.5.2 Pembuatan Media Tanam Untuk Aeroponik 34
4.5.3 Larutan Nutrisi (Pupuk) 38
4.6 Data Percobaan Tanaman Brokoli 38
4.6.1 Data Pertumbuhan Pada Tanaman 38
4.6.2 Pengukuran Pada Daun Brokoli 41
4.7 ANALISA 43
4.7.1 Analisa Pertumbuhan Brokoli 43
4.7.1.1 Pengukuran Tinggi Tanaman Brokoli Yang Di Tanam
Di Tanah 43
4.7.1.1 Pengukuran Tinggi Tanaman Brokoli Yang Di Tanam
Aeroponik 44
4.7.2 Analisa indikator air 45
4.7.3 Analisa Mist Maker 45
4.7.4 Kendala Pada Sistem Tanam Aeroponik 46
BAB V 47
KESIMPULAN 47
5.1 Kesimpulan 47
5.2 Saran 47
DAFTAR PUSTAKA 48
48
DAFTAR PUSTAKA
[1] Sudarminto, 2015, Peluang Usaha Tani BROKOLI, Pustaka Baru
Press,Yogyakarta
[2] Ir.Rahmat Rukmana, 1994, budidaya kubis bunga dan broccoli,
KANISIUS,Yogyakarta
[3] Heru Agus Hendra, Agus Handoko, 2014, Bertanam Sayuran Hidroponik Ala
Paktani Hydrofarm, PT AgroMedia Pustaka, Jakarta
[4] DatasheetSHT11 Sensirion, 10 September 2014.
[5] Mist Maker, 8 September 2014 dari http://www.megatron.biz/mistmaker.htm
[6] LCD 16x2, 12 September 2014 dari
http://www.yujum.com/rangkaian-lcd-16x2-dan-cara-pemrogramanya-menggunakan-bascom-avr/
[7] Membaca suhu dan kelembaban SHT11, 2 September 2014 dari
http://technologination.blogspot.com/2011/09/tutorial-sht11-dengan-bascom-avr.html
iii
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah SWT., Pencipta dan Pemelihara alam semesta, shalawat
serta salam semoga terlimpah bagi Muhammad SAW., keluarga dan para pengikutnya
yang setia hingga akhir masa.
Atas rahmat Allah SWT., akhirnya Penulis dapat menyelesaikan laporan tugas
akhir ini, dengan judul sistem tanam aeroponik otomatis berbasis mikrokontroler
atmega 8535
.
1. Allah SWT yang telah memberikan rahmat, karunia dan hidayah-Nya,
sehingga penulis dapat meneyelesaikan laporan tugas akhir ini.
2. Bapak Dr. H. Ir Eddy Suryanto Soegoto, M.Sc selaku Rektor Universitas
komputer Indonesia
3. Bapak Prof. Dr. H. Denny Kurniadie,Ir,.M.Sc selaku Dekan Fakultas Teknik
dan Ilmu Komputer.
4. Kepada Bapak Dr.Wendi Zarman, M.Si. selaku Ketua Program Studi Teknik
Komputer
5. Kepada Bapak Ayub Subandi,MT selaku dosen pembimbing yang telah
bersedia meluangkan waktu, pikiran dan tenaganya untuk memberikan
bimbingan, petunjuk, dorongan serta pengarahan yang sangat bermanfaat
dalam penyusunan skripsi ini.
6. Kepada kedua Orang Tua, kakak, dan adik-adik Penulis , atas doa restu dan
dukungan serta cinta kasihnya yang tidak pernah putus diberikan kepada
iv 7. Teman-teman jurusan Teknik Komputer angkatan 2011 dan 2012, terutama
kelas TK-5 yang memberikan dorongan semangat dalam pengerjaan skripsi
ini.
8. Toni Oktoro, Raring Budi Utami, Alby Griondy Putra, Dwi Deska, Anton
Maulana, yang telah membantu dan memberikan semangat dalam mengerjakan
skripsi ini.
Akhirnya, Penulis berharap semoga penelitian ini menjadi sumbangsih yang
bermanfaat bagi dunia sains dan teknologi di Indonesia, khususnya disiplin keilmuan
yang Penulis dalami.
Bandung, Januari 2015
UNI.VEBSITA$
l(OM
PUTER
INDONE$IA
,
PROGRAM
STUDI SISTEM
INFORMAbI
IELP TELP TELP 2504119 2533676. 2503624.
BANDUNG 4O132 BANDUNG 4O132 112 11S 102 114 UKUR UKUR UKUR UKI-'FI TI TI T' II : JL. DIPA
: JL. DIPA
: JL. DIPA
I I rft KAMPUS KAMPUS KAMPUS
LEMBAR PERNYATAAIY KEASLIAN Saya yang bertanda tangan dibawah ini:
Nama
NIM
Prograrn Studi
Jenjang
Judul Skripsi
: Fadhilah Urnar
:108ii001
: Teknik Komputer
:D3
: SISTE]VI
TANAM
AEROPONIK
OTOMATIS
BERBASISMIKROKONTROLER
ATMEGA
8535Bandung 4Maret2015
Yang membuat pernyataan,
(FADHILAE UilIAR}
NrM. 1.08.1r-0$1
Menyatakan dengan sebenarnya bahrva penulisan Tugas Akhir berdasarkan hasil
snelitian, pmikiran dan pemaparan asli dari penulis sendiri, baik untuk naskah laporaa
T.tup*
kegiatan pembuatan alat yang tercantnm sebagai bagran dari Tugas Akhir ini.-rrka terdapat karya orang lain, penulis akan mencantuml*n *u*b"r yang
jjas.
Demikian prnyataan ini saya buat dengan sesungguhnya dan apabila dikemudian
i,ari terdapat penyimpangan dan ketidakbecaran dalaL pernyataan
ini,
maka sayatrsedia
menerima sanksi akademik berupa pencabutan getai yang telah diperolehLEMBAR
PENGESAHAN
SISTEM
TAI\AM
AEROPOTilIC
OTOMATIS
BERBASIS
MIKROKONTROLER ATMEGA
8535FADHILATI L]MAR
1.08.11.00I
Telah disetujui dan disahkan di Bandung sebagai Tugas Akhir pada tanggal
24 Fetrruari 2015
Menyetujuio Pembimbing
,^\
\L
)
Avub $ubandi,.l!$T
Nip :4127.70.05.030
Ketua Program Stutli ,,. Sistem Komputer
;" :'l,Fi;;6.-. .
Dekan Fakultas
k dan Ilmu Komputer
