PERANCANGAN ALAT PENYIRAM TANAMAN
PINTAR BERBASIS MIKROKONTROLER
ATMEGA8535
TUGAS AKHIR
Disusun Oleh : Yugo tri handoyo
NIM. 08530105
JURUSAN ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
LEMBAR PERSETUJUAN
PERANCANGAN ALAT PENYIRAM TANAMAN PINTAR
BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA8535
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1) Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun Oleh:
Yugo Tri Handoyo 08530105
Diperiksa dan disetujui oleh:
Pembimbing I Pembimbing II
LEMBAR PENGESAHAN
PERANCANGAN ALAT PENYIRAM TANAMAN PINTAR
BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA8535
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1) Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun oleh:
Yugo Tri Handoyo NIM. 08530105
Tanggal Ujian : 10 Agustus 2015 Periode Wisuda : Periode III Disetujui Oleh :
1. Ir. Nur Kasan, MT. (Pembimbing I) NIP. 10893030293
2. Ir. Nur Alif Mardiyah, MT. (Pembimbing II) NIP. 10892030257
3. Machmud Effendy, ST.M.Eng. (Penguji I) NIP. 10802030363
4. Drs. Budhi Priyanto, Msi. (Penguji II) NIP. 196710261994031003
Mengetahui, Ketua Jurusan,
LEMBAR PERNYATAAN
Yang bertanda tangan dibawah ini :
NAMA : YUGO TRI HANDOYO
Tempat/Tgl Lahir : Kediri, 02 Juli 1990
NIM : 08530105
FAK./JUR. : TEKNIK/ELEKTRO
Dengan ini saya menyatakan bahwa Tugas Akhir kami dengan judul
“PERANCANGAN ALAT PENYIRAM TANAMAN PINTAR BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA8535” beserta seluruh isinya adalah karya
saya sendiri dan bukan merupakan karya tulis orang lain, baik sebagian maupun seluruhnya, kecuali dalam bentuk kutipan yang telah disebutkan sumbernya. Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya. Apabila kemudian ditemukan adanya pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam karya saya ini, atau ada klaim dari pihak lain terhadap keaslian karya saya ini maka saya siap menanggung segala bentuk resiko/sanksi yang berlaku.
Malang, 12 Agustus 2015
Yugo Tri Handoyo
Mengetahui,
Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT. Atas limpahan rahmat dan hidayah-NYA sehingga peneliti dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul :
”
PERANCANGAN ALAT PENYIRAM TANAMAN PINTAR BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA8538”. Tugas Akhir ini disusun sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Elektro di Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang.Penulis menyadari bahwa keberhasilan dalam penyusunan skripsi ini tidak lepas dari bantuan dan dorongan, baik moril maupun materiil, dari berbagai pihak. Maka pada kesempatan ini penyusun menyampaikan terima kasih yang sebesar- besarnya kepada :
1. Bapak Ir. Nur Kasan,MT selaku pembimbing I tugas akhir. 2. Ibu Ir. Nur Alif Mardiyah,MT selaku pembimbing II tugas akhir.
3. Bapak/Ibu Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang. 4. Ibu Ir. Nur Alif Mardiyah,MT selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro
5. Semua Dosen Pengajar Jurusan Teknik Elektro atas arahan, pengetahuan dan bantuan yang diberikan.
6. Kedua orang tua, kakak-kakak saya yang selalu memberi dukungan moral yang membantu terlaksana tugas akhir saya.
7. Rekan Elektro 2008, Aam, Beni, Fahrizal,Maulana yang selalu memberi dukungan.
8. Sahabat saya Akbar, Ivan, Vikki, Guntur, Maulana ,Kaka, Rendy, Bagus, Anifah Choirun,Gantari dan sahabat-sahabat lainnya.
Dengan kerendahan hati penulis menerima kritik dan saran yang sifatnya membangun untuk menyempurnakan penulisan skripsi ini. Akhirnya semoga laporan skripsi ini dapat membantu banyak, khususnya bagi penulis.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Malang, 18 Agustus 2015
DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR JUDUL ... i
LEMBAR PERSETUJUAN ... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
SURAT PERNYATAAN ... iv
ABSTRAKSI ... v
KATA PENGANTAR ... vii
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR GAMBAR ... x
DAFTAR TABEL ... xi
BAB I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Perumusan Masalah ... 1
1.3 Tujuan ... 2
1.4 Batasan Masalah... 3
1.5 Metodologi Penelitian ... 3
1.6 Metode Pemecahan Masalah ... 3
1.7 Sistematika Penulisan Tugas Akhir ... 4
BAB II. DASAR TEORI 2.1 Mikrokontroler ... 6
2.1.1 Mikrokontroler ATmega8535 ... 6
2.1.2 Konfigurasi Pin ATmega8535 ... 7
2.2 Operasional Amplifier (Op Amp) ... 11
2.3 ADC ... 13
2.4. Motor Penggerak ... 15
2.4.1. Motor DC ... 15
2.4.2. Kontruksi Motor DC ... 15
2.4.3. Jenis-Jenis Motor DC ... 16
2.5 Valve (Katup) ... 21
2.5.1 Fungsi Valve ... 21
2.5.2 Solenoid Valve ... 22
2.6 Sensor Kelembaban Tanah ... 22
2.7 Tanah ... 23
BAB III. PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT 3.1 Pendahuluan ... 25
3.2 Blok Diagram dan Prinsip Kerja Sistem ... 25
3.2.1 Blok Diagram ... 25
3.2.2 Prinsip Kerja Alat ... 26
3.3 Perancangan Mekanik ... 27
3.4 Perancangan Hardware... 27
3.4.1 Sensor Kelembaban Tanah ... 27
3.4.2 Penguat (amplifier) ... 28
3.4.3 Mikrokontroler ATMega8535 ... 29
3.4.4 Push Button ... 31
3.4.5 Solenoid Valve ... 31
3.4.6 LCD Karakter ... 32
3.5 Flowchart Keseluruhan Perangkat ... 34
BAB IV. PENGUJIAN ALAT DAN ANALISA 4.1 Pendahuluan ... 35
4.2 Pengujian Sensor Kelembaban Tanah ... 35
4.3 Pengujian Tampilan Display LCD ... 38
4.4 Pengujian ADC Mikrokontroller8535... 39
4.5 Pengujian Selenoid Valve ... 41
BAB V. PENUTUP 5.1 Kesimpulan ... 43
5.2 Saran ... 43
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2. 1 Mikrokontroller ATmega8535 ... 7
Gambar 2. 2 Op-Amp ... 11
Gambar 2. 3 Penguat Non Inverting ... 12
Gambar 2. 4 Konfigurasi Pin ADC ... 13
Gambar 2. 5 Kontruksi Dasar Motor DC ... 16
Gambar 2. 6 Kurva Hubungan Ta dan Ia Pada Motor DC Shunt ... 18
Gambar 2. 7 Kurva hubungan Ta dan Ia pada motor DC Seri ... 19
Gambar 2. 8 Kurva hubungan N dan Ia pada motor DC shunt ... 19
Gambar 2. 9 Kurva hubungan N dan Ia pada motor Dc seri ... 20
Gambar 2. 10 Kurva hubungan N dan Ta pada motor DC shunt ... 20
Gambar 2. 11 Sensor Kelembaban Tanah ... 23
Gambar 3. 1 Blok Diagram Sistem ... 25
Gambar 3. 2 Perancangan Mekanik ... 27
Gambar 3. 3 Skematik Sensor Kelembaban Tanah ... 28
Gambar 3. 4 Minimum Sistem Alat ... 30
Gambar 3. 5 Prinsip kerja push button ... 31
Gambar 3. 6 Push On ... 31
Gambar 3. 7 Solenoid Valve ... 32
Gambar 3. 8 Skematik Rangkaian LCD ... 33
Gambar 4. 1 Blok Diagram Pengujian Sensor Kelembaban Tanah ... 36
Gambar 4. 2 Blok Diagram Pengujian LCD ... 38
Gambar 4. 3 Rangkaian Minimum Sistem LCD Display ... 39
Gambar 4. 4 Hasil Pengujian tampilan LCD ... 39
Gambar 4. 5 Diagram blok dari rangkaian pengujian rangkaian ADC ... 40
DAFTAR TABEL
Tabel 2. 1 Penjelasan pin pada port A... 8
Tabel 2. 2 Penjelasan pin pada port B ... 9
Tabel 2. 3 Penjelasan pin pada port C ... 10
Tabel 2. 4 Penjelasan pin pada port D... 11
Tabel 4. 1 Hasil Pengujian Sensor Kelembaban Tanah ... 36
Tabel 4. 2 Hasil Kalibrasi Pengukuran Kelembaban Tanah ... 37
Tabel 4. 2 Hasil Pengukuran ADC Tanah Kering... 40
Tabel 4. 3 Hasil Pengukuran ADC Tanah Basah ... 41
DAFTAR PUSTAKA
Zuhal. 1995. Dasar Teknik Tenaga Listrik dan Elektronika Daya. Gramedia. Jakarta.
Atmel; https://www.alldatasheet.com
Aqua Tech Trading Corporation Limited; https://www.sparkfun.com/datasheets/Robotics/Aqua Tech Solenoid Valves Wordpress; https://yusrizalandeslubs.files.wordpress.com
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam kehidupan sehari-hari banyak pekerjaan yang ingin dikerjakan manusia,terlebih-lebih dalam hal perkebunan. Dimana waktu musim kemarau banyak petani yang kewalahan dalam penyiraman tanamannya, dan waktu mereka terbuang untuk hal itu karena harus menyiramnya lagi. Selain di dataran rendah suhu udara lebih tinggi dari dataran tinggi yang menyebabkan kelembaban tanah menjadi kurang.
2 Dengan mengunakan Mikrokontroler ATMega8535 sinyal digital akan diterima, mikrokontroler ATMega8535 akan mengaktifkan Motor DC. Motor DC ini digunakan untuk memompa air. Mikrontroler ATMega8535 juga akan mengaktifkan Selenoid Valve,jika solenoid valve aktif maka katup akan membuka dan air akan mengalir pada selang-selang yang menuju ke tanaman yang membutuhkan air. pada dapat membantu kita untuk mempermudah penyiraman pada tanah. Penyiraman akan dilakukan secara otomatis akan mempermudahkan kita untuk merawat tanah dan tanaman kesayangan kita.
1.2 Perumusan Masalah
Mengacu pada permasalahan yang diuraikan pada latar belakang, maka rumusan masalah dapat ditekankan pada :
1. Bagaimana merancang sebuah alat yang dapat menyiram tanaman secara otomatis
2. Bagaimana merancang sensor kelembaban tanah untuk menentukan kadar
air pada tanah dengan op amp sebagai penguat.
3. Bagaimana merancang sebuah mikrokontroller berbasis ATMEGA8535 agar dapat mengatur jumlah volume air yang keluar untuk menjaga kadar air tanah.
1.3 Tujuan
3
1.4 Batasan Masalah
Dalam menyusun tugas akhir ini diperlukan suatu batasan masalah agar tidak menyimpang dari ruang lingkup yang akan dibahas. Adapun batasan masalahnya :
1. Perancangan system minimum ATMEGA8535
2. Software menggunakan Arduino
3. Alat ini dirancang untuk mengoptimalkan sensor kelembaban tanah mengidentifikasi kadar air pada dua tananam yang berbeda media tanamnya yang berupa tanah dan sekam kering.
1.5. Metodologi Penelitian
Adapun metodologi pembahasan dalam penulisan Tugas Akhir ini adalah : 1. Mengumpulkan semua informasi yang berkaitan dengan perancangandan
pembuatan alat, dengan jalan memperbanyak membaca buku-buku referensi dan melihat skematik diagram rangkaian yang berkaitan dengan alat yang akan dibuat.
2. Perencanaan alat untuk menentukan rangkaian komponen – komponen yang diperlukan berdasarkan data yang diperoleh.
3. Pengujian alat serta analisa pengujian. 4. Membuat kesimpulan dari hasil analisa
1.6 Metode Pemecahan Masalah
Metode yang digunakan dalam penyusunan tugas akhir ini adalah bersifat aplikatif dengan urutan sebagai berikut :
a. Study Literatur, untuk mendapatkan data primer dan skunder yang diperlukan sesuai dengan materi pembahasan pada tugas akhir ini yang menyangkut prisip kerja dan landasan teoritis, dimana data-data tersebut diperoleh dari buku-buku referensi yang bersangkutan.
4 c. Perencanaan Sistem Perencanaan Tiap Blok, Berhubungan dengan kerja alat yang diinginkan dan komponen yang digunakan, selanjutnya dilakukan penggabungan masing-masing blok sedemikian rupa sehingga terbentuk suatu sistem kerja yang sesuai dengan alat yang direncanakan.
d. Pengujian dan Analisa, dengan menggunakan alat bantu yang sesuai untuk mengetahui apakah kerja alat telah sesuai dengan perencanaan. Dilakukan per blok dan keseluruhan sistem peralatan, termasuk parameter-parameter masukan dan keluaran.
e. Penyusunan Skripsi, dari hasil perencanaan dan pengujian sistem aplikasi tersebut kemudian dianalisa dan diambil suatu kesimpulan yang akhirnya disusunlah buku naskah Tugas Akhir ini mencakup semua langkah dalam perencanaan.
1.7 Sistematika Penulisan Tugas Akhir
Sistematika penulisan pada Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Merupakan bab pendahuluan yang terdiri atas latar belakang, ruang lingkup permasalahan, tujuan, metode penelitian dan sistematika pembahasan tentang tugas akhir.
BAB II DASAR TEORI
Mengulas tentang dasar teori yang mendukung atau berkenaan dengan pembuatan alat tersebut dan menjelaskan komponen-komponen yang dipakai.
BAB III PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT
5
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA ALAT
Berisi tentang pengujian rangkaian alat yang telah dibuat, baik trouble shootingnya maupun pengujian perblok, untuk melihat kinerja dari masing-masing blok atau komponen apakah optimal atau tidak beserta pembahasannya.
BAB V PENUTUP
Pada bagian penutup memuat kesimpulan menyeluruh dari laporan dan saran atas kerja alat yang
