Alat Penyiram Tanaman Otomatis Mengacu Pada Suhu Dan Kelembaban Tanah Dengan Menggunakan Sensor DHT22

51  12 

Teks penuh

(1)
(2)

Deskripsi

DHT22 is a compound digital temperature and humidity sensor which

outputs calibrated digital signals. Thanks to the dedicated digital module

acquisition technology and temperature and humidity sensing technology

applied to the module, DHT22 comes with very high reliability and

excellent long-term stability. DHT22 includes a capacitive moisture

sensor and a NTC temperature measuring element which is connected to

a high-performance 8-bit microcontroller, resulting an excellent quality,

super fast response time, strong anti-interference ability and extremely

cost-efficient. Compared with SHT10 temperature and humiditiy sensor,

DHT22 enjoys a higher precision and lower price, making it an ideal

choice for mid price range, high performance temperature & humidity

sensors. If used together with Arduino expansion boards, you'll easily get

interactives of correlation between temperature and humidity perception.

Note: DHT22 digital temperature and humidity sensor is designed for

analog sensor interfaces. The analog interface is used as a digital one

which will not occupy other digital interfaces on the Arduino. You can

also use the analog-to-digital-converting cable to connect DHT22 to

digital interfaces.

Spesifikasi

Supply Voltage: 5V

Temperature Range:-40-80

/ resolution0.1

/ error <±0.5

Humidity Range: 0-100%RH / resolution0.1%RH / error±2%RH

Temperature Response Time: condition: 1/e(63%) Min 6s Max 20s

Humidity Response Rime: condition: 1/e(63%)25

, 1m/s in the air

Interface Sequence: VCC,GND,S

(3)

Dokumentasi

Product Wiki

Manual

Schematic

Library

Cara menggunakan

(4)

Mikrokontroler Arduino Uno

Pengertian Mikrokontroler

Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer fungsional dalam sebuah chip. Di dalamnya terkandung sebuah inti prosesor, memori (sejumlah kecil RAM, memori program, atau keduanya), dan perlengkapan input output.

Dengan kata lain, mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus, cara kerja mikrokontroler sebenarnya membaca dan menulis data. Mikrokontroler merupakan komputer didalam chip yang digunakan untuk mengontrol peralatan elektronik, yang menekankan efisiensi dan efektifitas biaya.

Secara harfiahnya bisa disebut “pengendali kecil” dimana sebuah sistem

elektronik yang sebelumnya banyak memerlukan komponen-komponen pendukung seperti IC TTL dan CMOS dapat direduksi/diperkecil dan

akhirnya terpusat serta dikendalikan oleh mikrokontroler

ini. (http://www.kelas-mikrokontrol)

Arduino

Arduino merupakan rangkaian elektronik yang bersifat open source, serta memiliki perangkat keras dan lunak yang mudah untuk digunakan. Arduino dapat mengenali lingkungan sekitarnya melalui berbagai jenis sensor dan dapat mengendalikan lampu, motor, dan berbagai jenis aktuator lainnya. Arduino mempunyai banyak jenis, di antaranya Arduino Uno, Arduino Mega 2560, Arduino Fio, dan lainnya. (www.arduino.cc)

Arduino Uno

Arduino adalah sebuah board mikrokontroller yang berbasis ATmega328. Arduino memiliki 14 pin input/output yang mana 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM, 6 analog input, crystal osilator 16 MHz, koneksi USB, jack power, kepala ICSP, dan tombol reset. Arduino mampu men-support mikrokontroller; dapat dikoneksikan dengan komputer menggunakan kabel USB..(FeriDjuandi, 2011)

(5)

DAFTAR PUSTAKA

Paulus Andi Nalwan, 2003, ”Teknik Antarmuka dan Pemrograman

MikrokontrolerAT89S51, Cetakan Pertama, Jakarta : PT Gramedia.

Retna Prasetia dan Catur Edi Widodo,Teori dan Praktek Interfacing Port Parallel

& Port Serial Komputer dengan VB 6.0, Penerbit Andi Yogyakarta

Suhata, ST, “VB Sebagai Pusat Kendali Peralatan Elektronik”, Penerbit Elex Media Komputindo, Jakarta, 2005.

Arduino Uno

Diambil dari :

http://dialogsimponi.blogspot.co.id/2014/11/normal-0-false-false-false-in-x-none-x.html

Diakses pada tanggal 20 Juli 2016

Rancangan Penyiraman Tanaman

Diambil dari :

http://karya-ilmiah.um.ac.id/index.php/TA-Elektro/article/view/13878

Diakses pada tanggal 18 Juli 2016

Sensor DHT-22

Diambil dari :

http://www.geraicerdas.com/sensor/temperature/dht22-sensor-suhu-dan-kelembaban-pro-detail

(6)

BAB 3

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN

3.1. Diagram Blok Sistem Alat Penyiram Tanaman Otomatis

Arduino uno Sensor DHT22

Power Supply

LCD

Driver Relay Pompa

Gambar 3.1.1 Diagram blok system Alat Penyiram Tanaman Otomatis

3.1.1. Fungsi-fungsi diagram blok

1. Blok Sensor DHT22 sebagai pendeteksi suhu dan kelembaban

2. Blok Supply sebagai sumber tegangan ke mikrokontroler dan sensor

3. Blok LCD sebagai tampilan suihu dan kelembaban

(7)

Start

5. Blok Driver relay sebagai penggerak relay

6. Blok pompa sebagai penghisap air dan disemprotkan pada tanaman

3.2. Flowchat Sistem Alat Penyiram Tanaman Otomatis

(8)

3.3. Program Alat Penyiram Tanaman Otomatis

Pengujian rangkaian yaitu dengan program sebagai berikut.

#include <DHT22.h>

errorCode = myDHT22.readData();

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("auto watering");

float suhu = myDHT22.getTemperatureC();

(9)

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("T=");

lcd.print(suhu,1);

lcd.print(" RH=");

lcd.print(RH,1);

if (RH < 35) {digitalWrite(8,HIGH);delay(2000);}

else if (suhu > 50) {digitalWrite(8,HIGH);delay(2000);}

else {digitalWrite(8,LOW);}

3.4. Rangkaian Arduino uno

(10)

Arduino Uno adalah papan sirkuit berbasis mikrokontroler ATmega328.

IC (integrated circuit) ini memiliki 14 input/output digital (6 output untuk PWM),

6 analog input, resonator kristal keramik 16 MHz, Koneksi USB, soket adaptor,

pin header ICSP, dan tombol reset. Hal inilah yang dibutuhkan untuk mensupport

mikrokontrol secara mudah terhubung dengan kabel power USB atau kabel power

supply adaptor AC ke DC atau juga battery.

Arduino Uno berbeda dari semua board mikrokontrol diawal-awal yang

tidak menggunakan chip khusus driver FTDI USB-to-serial. Sebagai

penggantinya penerapan USB-to-serial adalah ATmega16U2 versi R2 (versi

sebelumnya ATmega8U2). Versi Arduino Uno Rev.2 dilengkapi resistor ke 8U2

ke garis ground yang lebih mudah diberikan ke mode DFU.

3.5. Rangkaian sensor DHT22

Gambar 3.5.1 Rangkaian sensor DHT22

Sensor DHT22 ini memiliki Keluaran sudah berupa sinyal digital dengan

konversi dan perhitungan dilakukan oleh MCU 8-bit terpadu. Sensor terkalibrasi

secara akurat dengan kompensasi suhu di ruang penyesuaian dengan nilai

koefisien kalibrasi tersimpan dalam memori OTP terpadu (DHT-22 lebih akurat

dan presisi dibanding DHT-11), Mampu mentransmisikan sinyal keluaran

(11)

ditempatkan di mana saja. Catatan: bila menggunakan kabel yang panjang (di atas

2 meter), tambahkan buffer capacitor 0,33µF antara pin#1 (VCC) dengan pin#4

(GND).

3.6. Rangkaian Driver relay dan pompa

Gambar 3.6.1 Rangkaian Driver relay dan pompa

Rangkaian driver relay atau sering disebut dengan penggerak relay atau

saklar elektrik, ini menggunakan transistor BC547 sebagai saklar pada relay.

Ketika basis diberikan supply maka colektor dan emitter dalam keadaan satu rasi.

Sehingga relay hidup dan menutup katupnya. Diode berfungsi sebagai menghidari

arus balik.

(12)

Gambar 3.7.1 Rangkaian Power supply

Untuk mempermudah perancangan alat, pada rangkaian saya ini

menggunakan power supply 12 volt yang telah ada dipasaran. Tetapi

mikrokontroler hanya membutuhkan tegangan 5 volt. Jadi untuk menstabilkan

tegangan yaitu menggunakan IC7805 yang berfungsi untuk menjaga tegangan 5

volt.

3.8. Rangkaian LCD

Gambar 3.8.1 rangkaian LCD 26 x 2

Pada rangkaian ini LCD di hubungkan ke PORT arduino, RS LCD – D2 arduino, E LCD –D3 arduino, D4 LCD –D4 arduino, D5 LCD -D5 arduino, D6 LCD –D6 arduino, D7 LCD –D7 arduino. Rangkaian LCD ini disesuaikan dengna kebutuhan LCD dan kebutuhan pada sistem. Semua port LCD juga dapat langsung

(13)

3.9. Rangkaian Alat Penyiram Tanaman Otomatis

(14)

BAB 4

PENGUJIAN DAN HASIL

4.1. Pengujian rangkaian Arduino uno

Pengujian sistem arduino uno dilakukan dengan memprogram sistem

arduino uno untuk membuat Pin.4 menjadi nilai positif negative 0 dan 1 yang

diulang ulang dengan delay 100 ms. kemudian keluaran tegangan dari Pin.4 akan

diukur dengan avometer.

Pengujian sistem arduino uno ini untuk memastikan bahwa sistem arduino

yang digunakan pada penelitian ini tidak rusak. Sehingga program yang

ditanamkan pada microcontroller mampu untuk mengontrol suhu dan kelembaban

ruang seperti yang diharapkan.

Untuk pengujian arduino dapat digunaka program standar sebagai berikut

void setup() {

Dan kemudian untuk mengupload program, menggunakan tool upload

(15)

pada arduino, akan terlihat led akan hidup dan mati selama 1 detik dan berulang

ulang. Pengujian ini bertujuan untuk mengertahui arduino dapat digunakan

dengan baik atau tidak.

4.2. Pengujian rangkaian sensor DHT22

Pengujian sensor DHT22 dilakukan di beberapa tempat yang berbeda

dengan tujuan untuk mengetahui tingkat sensitifitas dan respone sensor. Sebelum

melakukan pengujian, sensor sudah terhubung dengan arduino yang akan

membaca keluaran sensor yang sudah terkalibrasi dalam derajat Celcius (°C).

Berikut program untuk pengujian DHT22

#include <DHT22.h>

// Only used for sprintf

#include <stdio.h>

// Data wire is plugged into port 7 on the Arduino

(16)

Serial.print("Requestingdata...");

sprintf(buf, "Integer-only reading: Temperature %hi.%01hi C, Humidity

(17)

Serial.println("BUS Hung ");

break;

case DHT_ERROR_NOT_PRESENT:

Serial.println("Not Present ");

break;

case DHT_ERROR_ACK_TOO_LONG:

Serial.println("ACK time out ");

break;

case DHT_ERROR_SYNC_TIMEOUT:

Serial.println("Sync Timeout ");

break;

case DHT_ERROR_DATA_TIMEOUT:

Serial.println("Data Timeout ");

break;

case DHT_ERROR_TOOQUICK:

Serial.println("Polled to quick ");

break;

}

(18)

Tabel 4.2.1 pengujian sensor DHT22

No

alat penelitian pembanding

Suhu Kelembaban Suhu kelembaban

1 30.5 55 31 57

2 31.6 54 32 55

3 32.7 54 33 55

4 33.8 53 34 54

5 34.4 53 35 53

4.3. Pengujian rangkaian relay dan pompa

Untuk pengujian relay yaitu diberikan tegangan pada kaki basis di

transistor, maka transistor BC547 akan aktif (satu rasi) . Hal ini menyebabkan

kumparan pada relay dialiri arus listrik. Dengan demikian, kontak relay akan

terhubung. Dioda berfungsi sebagai komponen pengaman transistor arus balik

yang mungkin timbul akibat dari aktifnya kumparan relay. maka transistor dalam

keadaan tidak aktif, untuk pengujian relay dengan program di bwah ini.

(19)

}

Setelah program di download ke mikrokontroler, Relay Akan Mengalami

Kondisi Terbuka Dan Tertutu Selama 1 Detik.

4.4. Pengujian rangkaian LCD

Pengujian LCD menggunakan arduino uno r3 sebagai alat untuk

memerintahkan LCD menampilkan beberapa karakter. Pada pengujian LCD ini

arduino uno r3 diberi program untuk menampilkan nilai suhu dan kelembaban.

Pengujian LCD bertujuan untuk memastikan LCD nya dapat berjalan

dengan baik. Sehingga pada proses pemantuan suhu dan kelembaban ruang

pengering akan didapatkan data yang baik.

Berikut adalah program untuk pengujian LCD

include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(2, 3, 4, 5, 6, 7);

void setup() {

lcd.begin(16, 2);

}

void loop() {

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("hello, world!");

}

(20)

4.5. Pengujian keseluruhan

Pengujian rangkaian yaitu dengan program sebagai berikut.

#include <DHT22.h>

errorCode = myDHT22.readData();

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("auto watering");

float suhu = myDHT22.getTemperatureC();

(21)

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("T=");

lcd.print(suhu,1);

lcd.print(" RH=");

lcd.print(RH,1);

if (RH < 35) {digitalWrite(8,HIGH);delay(2000);}

else if (suhu > 50) {digitalWrite(8,HIGH);delay(2000);}

else {digitalWrite(8,LOW);}

}

Pengujian ini dilakukan dengan mendekatkan solder pada sensor DHT22 maka

didapat data sebagai berikut:

4.5.1 Tabel Percobaan Alat Penyiram Tanaman Otomati

No Suhu Kelembaban Setatus pompa

(22)

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1Kesimpulan

Berdasarkan uraian – uraian terdahulu dapat diambil kesimpulan bahwa :

1. Alat penyiraman tanaman secara otomatis ini berpedoman pada suhu dan

kelembaban dari tanah tanaman tersebut. Alat ini akan mati apabila suhu

berada diatas 50℃ dan akan mati juga apabila kelembaban dibawah nilai

35.

2. Arduino adalah sebuah board mikrokontroller yang berbasis

ATmega328. Arduino bekerja dengan pin pin yang terdiri dari pin

Beberapa tambahan yang diperlukan dalam meningkatkan kemampuan alat ini

adalah:

1. Supaya rangkaian yang digunakan menghasilkan nilai yang mendekati

nilai aslinya, dan sebaiknya rangkaian alat ini dikemas dalam bentuk

yang lebih rapi.

2. Alat penyiram tanaman ini hanya menggunakan satu sensor saja

sehingga dalam pengembangannya dapat menambahkan satu sensor lagi

(23)

BAB 2

LANDASAN TEORI

Di bab ini, akan dijelaskan kegunaan alat sistem penyiram tanaman

otomatis mengacu pada suhu dan kelembaban tanah dengan menggunakan sensor

DHT22.

2.1 Pengertian Fluida

Fluida adalah zat yang dapat mengalir dan memberikan sedikit hambatan

terhadap perubahan bentuk ketika ditekan. Oleh karena itu yang termasuk fluida

hanyalah zat cair dan gas. Konsekuensi dari sifat ini adalah hukum Pascal yang

menekankan pentingnya tekanan dalam mengarakterisasi bentuk fluid. Pada

pembuatan teknologi penyiram tanaman sederhana menggunakan prinsip fluida

yaitu mekanika fluida. Mekanika fluida dapat dibagi menjadi fluida statik dan

fluida dinamik. Fluida statis mempelajari fluida pada keadaan diam sementara,

sedangakan fluida dinamis mempelajari fluida yang bergerak. Pada fluida statis

terdapat persamaan tekanan, sedangkan pada fluida dinamis terdapat persamaan

debit aliran dan azas bernoulli.

2.2 Fungsi Alat Penyiram Tanaman Otomatis

Alat penyiraman tanaman otomatis ini berfungsi untuk mempermudah

masyarakat dalam merawat tanaman mereka dengan memperhatikan suhu dan

(24)

2.3 Prinsip Kerja Alat Penyiram Tanaman Otomatis

Inisialisasi awal ketika alat dinyalakan akan membaca tentang tinggi

rendahnya suhu dari tanaman kemudian alat akan membaca kelembaban dari

tanah yang kemudian akan masuk kesensor DHT22. Jika suhu semakin besar

maka alat akan secara otomatis menyiramkan air ketanaman, begitu juga apabila

kelembaban tanah semakin rendah maka alat akan secara otomatis menyiramkan

air. Sistem dapat dilakukan secara berulang sesuai dengan suhu dan kelembaban

yang dihasilkan dri tanaman.

2.4 Fungsi Komponen-Komponen Rangkaian Penyiram Tanaman Otomatis

2.4.1 Arduino Uno

Arduino adalah pengendali mikro single-board yang bersifat open-source,

diturunkan dari Wiring platform, dirancang untuk memudahkan penggunaan

elektronik dalam berbagai bidang. Hardwarenya memiliki prosesor Atmel AVR

dan softwarenya memiliki bahasa pemrograman sendiri. Saat ini Arduino sangat

populer di seluruh dunia. Banyak pemula yang belajar mengenal robotika dan

elektronika lewat Arduino karena mudah dipelajari. Tapi tidak hanya pemula, para

hobbyist atau profesional pun ikut senang mengembangkan aplikasi elektronik

menggunakan Arduino. Bahasa yang dipakai dalam Arduino bukan assembler

yang relatif sulit, tetapi bahasa C yang disederhanakan dengan bantuan

pustaka-pustaka (libraries) Arduino. Arduino juga menyederhanakan proses bekerja

dengan mikrokontroler, sekaligus menawarkan berbagai macam kelebihan.

Arduino Uno berbeda dari semua board Arduino sebelumnya, Arduino

(25)

Atmega16U2 (Atmega8U2 sampai ke versi R2) diprogram sebagai sebuah

pengubah USB ke serial. Revisi 2 dari board Arduino Uno mempunyai sebuah

resistor yang menarik garis 8U2 HWB ke ground, yang membuatnya lebih mudah

untuk diletakkan ke dalam DFU mode. Revisi 3 dari board Arduino UNO

memiliki fitur-fitur baru sebagai berikut:

 Pinout 1.0: ditambah pin SDA dan SCL yang dekat dengan pin AREF dan

dua pin baru lainnya yang diletakkan dekat dengan pin RESET, IOREF yang

memungkinkan shield-shield untuk menyesuaikan tegangan yang disediakan

dari board. Untuk ke depannya, shield akan dijadikan kompatibel/cocok

dengan board yang menggunakan AVR yang beroperasi dengan tegangan 5V

dan dengan Arduino Due yang beroperasi dengan tegangan 3.3V. Yang

ke-dua ini merupakan sebuah pin yang tak terhubung, yang disediakan untuk

tujuan kedepannya

 Sirkit RESET yang lebih kuat

 Atmega 16U2 menggantikan 8U2

“Uno” berarti satu dalam bahasa Italia dan dinamai untuk menandakan

keluaran (produk) Arduino 1.0 selanjutnya. Arduino UNO dan versi 1.0 akan

menjadi referensi untuk versi-versi Arduino selanjutnya. Arduino UNO adalah

sebuah seri terakhir dari board Arduino USB dan model referensi untuk papan

Arduino, untuk suatu perbandingan dengan versi sebelumnya, lihat indeks dari

(26)

Tabel 2.4.1.1 Refrensi Fitur Arduino Uno R3

Jumlah pin I/O digital 14 (6 di antaranya menyediakan keluaran PWM)

Jumlah pin input analog 6

Referensi desain Arduino dapat menggunakan sebuah Atmega8, 168, atau

328, model saat ini menggunakan Atmega328, tetapi Atmega8 ditampilkan pada

skema sebagai referensi. Konfigurasi pin identik pada semua ketiga prosesor

tersebut. Arduino UNO dapat disuplai melalui koneksi USB atau dengan sebuah

power suplai eksternal. Sumber daya dipilih secara otomatis. Suplai eksternal

(non-USB) dapat diperoleh dari sebuah adaptor AC ke DC atau battery. Adaptor

dapat dihubungkan dengan mencolokkan sebuah center-positive plug yang

(27)

dapat dimasukkan dalam header/kepala pin Ground (Gnd) dan pin Vin dari

konektor POWER.

Board Arduino UNO dapat beroperasi pada sebuah suplai eksternal 6

sampai 20 Volt. Jika disuplai dengan yang lebih kecil dari 7 V, kiranya pin 5 Volt

mungkin mensuplai kecil dari 5 Volt dan board Arduino UNO bisa menjadi tidak

stabil. Jika menggunakan suplai yang lebih dari besar 12 Volt, voltage regulator

bisa kelebihan panas dan membahayakan board Arduino UNO. Range yang

direkomendasikan adalah 7 sampai 12 Volt.

Pin-pin dayanya adalah sebagai berikut:

 VIN. Tegangan input ke Arduino board ketika board sedang

menggunakan sumber suplai eksternal (seperti 5 Volt dari koneksi USB

atau sumber tenaga lainnya yang diatur). Kita dapat menyuplai tegangan

melalui pin ini, atau jika penyuplaian tegangan melalui power jack,

aksesnya melalui pin ini.

 5V. Pin output ini merupakan tegangan 5 Volt yang diatur dari regulator

pada board. Board dapat disuplai dengan salah satu suplai dari DC

power jack 12V), USB connector (5V), atau pin VIN dari board

(7-12). Penyuplaian tegangan melalui pin 5V atau 3,3V membypass

regulator, dan dapat membahayakan board. Hal itu tidak dianjurkan.

 3V3. Sebuah suplai 3,3 Volt dihasilkan oleh regulator pada board. Arus

maksimum yang dapat dilalui adalah 50 mA.

 GND. Pin ground.

(28)

 ATmega328 mempunyai 32 KB (dengan 0,5 KB digunakan untuk

bootloader). Setiap 14 pin digital pada Arduino Uno dapat digunakan

sebagai input dan output, menggunakan fungsi pinMode(),digitalWrite(),

dan digitalRead().

Fungsi-fungsi tersebut beroperasi di tegangan 5 Volt. Setiap pin dapat

memberikan atau menerima suatu arus maksimum 40 mA dan mempunyai

sebuah resistor pull-up (terputus secara default) 20-50 kOhm. Selain itu,

beberapa pin mempunyai fungsi-fungsi spesial:

 Serial: 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan

memancarkan (TX) serial data TTL (Transistor-Transistor Logic). Kedua pin

ini dihubungkan ke pin-pin yang sesuai dari chip Serial Atmega8U2

USB-ke-TTL.

 External Interrupts: 2 dan 3. Pin-pin ini dapat dikonfigurasikan untuk dipicu

sebuah interrupt (gangguan) pada sebuah nilai rendah, suatu kenaikan atau

penurunan yang besar, atau suatu perubahan nilai. Lihat fungsi

attachInterrupt() untuk lebih jelasnya.

 PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Memberikan 8-bit PWM output dengan fungsi

analogWrite().

 SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin-pin ini mensupport

komunikasi SPI menggunakan SPI library.

 LED: 13. Ada sebuah LED yang terpasang, terhubung ke pin digital 13.

Ketika pin bernilai HIGH LED menyala, ketika pin bernilai LOW LED mati.

Arduino UNO mempunyai 6 input analog, diberi label A0 sampai A5,

(29)

default, 6 input analog tersebut mengukur dari ground sampai tegangan 5 Volt,

dengan itu mungkin untuk mengganti batas atas dari rangenya dengan

menggunakan pin AREF dan fungsi analog Reference. Di sisi lain, beberapa pin

mempunyai fungsi spesial:

 TWI: pin A4 atau SDA dan pin A5 atau SCL. Mensupport komunikasi

TWI dengan menggunakan Wire library

Ada sepasang pin lainnya pada board:

 AREF. Referensi tegangan untuk input analog. Digunakan dengan

analogReference.

 Reset. Membawa saluran ini LOW untuk mereset mikrokontroler. Secara

khusus, digunakan untuk menambahkan sebuah tombol reset untuk

melindungi yang memblock sesuatu pada board.

Lihat juga pemetaan antara pin Arduino dengan port Atmega328. Pemetaan untuk

Atmega8, 168, dan 328 adalah identik.

Arduino UNO mempunyai sejumlah fasilitas untuk komunikasi dengan

sebuah komputer, Arduino lainnya atau mikrokontroler lainnya. Atmega 328

menyediakan serial komunikasi UART TTL (5V), yang tersedia pada pin digital 0

(RX) dan 1 (TX). Sebuah Atmega 16U2 pada channel board serial komunikasinya

melalui USB dan muncul sebagai sebuah port virtual ke software pada komputer.

Firmware 16U2 menggunakan driver USB COM standar, dan tidak ada driver

eksternal yang dibutuhkan. Bagaimanapun, pada Windows, sebuah file inf pasti

dibutuhkan. Software Arduino mencakup sebuah serial monitor yang

memungkinkan data tekstual terkirim ke dan dari board Arduino. LED RX dan

(30)

USB-to-serial dan koneksi USB pada komputer (tapi tidak untuk komunikasi USB-to-serial pada

pin 0 dan 1).

Sebuah SoftwareSerial library memungkinkan untuk komunikasi serial

pada beberapa pin digital UNO. Atmega328 juga mensupport komunikasi I2C

(TWI) dan SPI. Software Arduino mencakup sebuah Wire library untuk

memudahkan menggunakan bus I2C, lihat dokumentasi untuk lebih jelas. Untuk

komunikasi SPI, gunakanSPI library.

Arduino UNO dapat diprogram dengan software Arduino (download).

Pilih “Arduino Uno dari menu Tools > Board(termasuk mikrokontroler pada

board). Untuk lebih jelas, lihat referensi dan tutorial. ATmega328 pada Arduino

Uno hadir dengan sebuah bootloader yang memungkinkan kita untuk mengupload

kode baru ke ATmega328 tanpa menggunakan pemrogram hardware eksternal.

ATmega328 berkomunikasi menggunakan protokol STK500 asli (referensi, file C

header). Kita juga dapat membypass bootloader dan program mikrokontroler

melalui kepala/header ICSP (In-Circuit Serial Programming); lihat instruksi untuk

lebih jelas. Sumber kode firmware ATmega16U2 (atau 8U2 pada board revisi 1

dan revisi 2) tersedia.

Kita dapat menggunakan software Atmel’s FLIP (Windows) atau

pemrogram DFU (Mac OS X dan Linux) untuk meload sebuah firmware baru.

Atau kita dapat menggunakan header ISP dengan sebuah pemrogram eksternal

(mengoverwrite bootloader DFU). Lihat tutorial user-contributed ini untuk

informasi selengkapnya. Dari pada mengharuskan sebuah penekanan fisik dari

tombol reset sebelum sebuah penguploadan, Arduino Uno didesain pada sebuah

(31)

pada pada komputer yang sedang terhubung. Salah satu garis kontrol aliran

hardware (DTR) dari ATmega8U2/16U2 sihubungkan ke garis reset dari

ATmega328 melalui sebuah kapasitor 100 nanofarad. Ketika saluran ini

dipaksakan (diambil rendah), garis reset jatuh cukup panjang untuk mereset chip.

Software Arduino menggunakan kemampuan ini untuk memungkinkan kita untuk

mengupload kode dengan mudah menekan tombol upload di software Arduino.

2.4.2 Sensor DHT22

Sensor DHT merupakan sensor suhu dan kelembaban dari Aosong

Electronic yang terdiri dari dua bagian yaitu sensor kelembaban kapasitif dan

thermistor. Sensor ini tidak memerlukan rangkaian pengendali sinyal dan ADC

karena menggunakan cipmikropengendali dengan keluaran sinyal digital (Aosong,

2012). DHT memiliki banyak varian, salah satunya yaitu DHT22 (AM2302)

dengan bagian yang terdiri dari VCC, Data, NC, dan GND.

2.4.3LCD (Liquid Crystal Display)

LCD merupakan salah satu perangkat penampil yang sekarang ini mulai

banyak digunakan. Penampil LCD mulai dirasakan menggantikan fungsi dari

penampil CRT (Cathode Ray Tube), yang sudah berpuluh-puluh tahun digunakan

manusia sebagai penampil gambar/text baik monokrom (hitam dan putih),

maupun yang berwarna. Teknologi LCD memberikan keuntungan dibandingkan

dengan teknologi CRT, kaena pada dasarnya, CRT adalah tabung triode yang

digunakan sebelum transistor ditemukan. Beberapa keuntungan LCD

(32)

tampilan yang lebih bagus, dan ketika berlama-lama di depan monitor, monitor

CRT lebih cepat memberikan kejenuhan pada mata dibandingkan dengan LCD.

LCD memanfaatkan silicon atau gallium dalam bentuk Kristal cair sebagai

pemendar cahaya. Pada layar LCD, setiap matrik adalah susunan dua dimensi

piksel yang dibagi dalam baris dan kolom. Dengan demikian, setiap pertemuan

baris dan kolom adalah sebuah LED terdapat sebuah bidang latar (backplane),

yang merupakan lempengan kaca bagian belakang dengan sisi dalam yang

ditutupi oleh lapisan elektroda trasparan. Dalam keadaan normal, cairan yang

digunakan memiliki warna cerah.

Daerah-daerah tertentu pada cairan akan berubah warnanya menjadi hitam

ketika tegangan diterapkan antara bidang latar dan pola elektroda yang terdapat

pad sisi dalam lempeng kaca bagian depan. Keunggulan LCD adalah hanya

menarik arus yang kecil (beberapa microampere), sehingga alat atau sistem

menjadi portable karena dapat menggunakan catu daya yang kecil.

Keunggulan lainnya adalah tampilan yang diperlihatkan dapat dibaca

dengan mudah di bawah terang sinar matahari. Di bawah sinar cahaya yang

remang-remang dalam kondisi gelap, sebuah lampu (berupa LED) harus dipasang

dibelakang layar tampilan. LCD yang digunakan adalah jenis LCD yang

menampilkan data dengan 2 baris tampilan pada display. Lapisan film yang

berisis Kristal cair diletakkan di antara dua lempeng kaca yang telah ditanami

elektroda logam transparan. Saat teganga dicatukan pada beberapa pasang

elektroda, molekul – molekul Kristal cair akan menyusun diri agar cahaya yang

(33)

penyerapan cahaya tersebut akan terbentuk pola huruf, angka, atau gambar sesuai

bagian yang di aktifka.

LCD membutuhkan tegangan dan daya yang kecil sehingga sangat popular

untuk aplikasi pada kalkulator, arloji digital, dan instrument elektronika lain

seperti Global Positioning System (GPS), baragraph display dan multimeter

digital. LCD umumnya dikemas dalam bentuk Dual In Line Package (DIP) dan

mempunyai kemampuan untuk menampilkan beberapa kolom dan baris dalam

satu panel. Untuk membentuk pola, baik karakter maupun gambar pada kolom dan

baris secara bersamaan digunakan metode Screening.

2.4.3 Driver Relay

Relay adalah komponen listrik yang bekerja berdasarkan prinsip induksi

medan elektromagnetis. Jika sebuah penghantar dialiri oleh arus listrik, maka di

sekitar penghantar tersebut timbul medan magnet. Medan magnet yang dihasilkan

oleh arus listrik tersebut selanjutnya diinduksikan ke logam ferromagnetis.

Logam ferromagnetis adalah logam yang mudah terinduksi medan

elektromagnetis. Ketika ada induksi magnet dari lilitan yang membelit logam,

logam tersebut menjadi "magnet buatan" yang sifatnya sementara. Cara ini kerap

digunakan untuk membuat magnet non permanen. Sifat kemagnetan pada logam

ferromagnetis akan tetap ada selama pada kumparan yang melilitinya teraliri arus

listrik. Sebaliknya, sifat kemagnetannya akan hilang jika suplai arus listrik ke

(34)

2.4.4 Pompa Air

Pompa merupakan alat mekanis yang dipergunakan untuk memindahkan

air dari suatu tempat ke tempat lain dengan elevasi yang lebih tinggi.Pompa

biasanya didesain dengan dua (2) pengertian yang berbeda.Dengan hidraulik dan

persyaratan dari cairan sebagai pertimbangan. Untuk klasifikasi ini pompa dapat

disebut sebagai centrifugal, rotary, dan reciprocating.

Berdasarkan tipe atau pemakaian tertentu dari pompa, misalnya deep well

pump, pompa air kotor, pompa bahan kimia, dan lain-lain. Pada saat penentuan

suatu jenis pompa yang akan dipakai, maka ada beberapa pertimbangan yang

perlu diperhatikan. Diantaranya adalah : Head, Kapasitas, Sifat dari fluida yang

akan dipindahkan, Perpipaan dan Penggerak.

2.4.5 Power Supplay

Power Supply Unit (PSU) berfungsi untuk mengubah tegangan listrik (AC

220/230/240 V, 110/120 V) agar bisa digunakan oleh computer (DC 3,3 V, 5 V,

12 V). Besarnya listrik yang mampu ditangani power supply ditentukan oleh

dayanya dan dihitung dengan satuan Watt. Power Supply adalah sebuah perangkat

yang ada di dalam CPU yang berfungsi untuk menyalurkan arus listrik ke

berbagai peralatan computer. Power supply yang berkualitas kurang baik dapat

menghasilkan tegangan DC yang tidak rata dan banyak riaknya (ripple). Jika

digunakan dalam jangka waktu yang cukup lama akan menyebabkan kerusakan

(35)

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang Masalah

Di dalam kehidupan kita sehari-hari, suatu sistem dengan perencanaan yang

sangat kompleks sangat dibutuhkan guna mempermudah di dalam membantu

kehidupan manusia. Apalagi jika sistem tersebut bergerak dengan suatu kontrol

yang terpadu, maka hal ini akan membawa dampak kepada manusia untuk bisa

memikirkan dan membuat suatu bentuk kontrol yang sekiranya akan dapat

membantu dengan efisien. Banyak faktor-faktor yang mempengaruhi di dalam

mengembangkan budidaya tanaman tersebut, misalnya faktor suhu, kelembaban,

kebutuhan akan penyinaran atau intensitas cahaya yang digunakan, dan lain-lain.

Salah satu faktor yang mempengaruhi pada perkembangan tanaman yaitu

penyiraman. Penyiraman merupakan suatu hal yang tidak dapat dilepaskan

didalam menjaga serta merawat agar tanaman dapat tumbuh dengan subur.

Kebutuhan air yang cukup merupakan salah satu hal yang sangat penting. Jika hal

ini telah salah digunakan akan berdampak fatal bagi perkembangan tanaman itu

sendiri. Tanaman harus dirawat dengan baik. Merawat tanaman terdiri dari

berbagai proses, mulai dari menyiram, memupuk ,menyiangi gulma, dll. Tetapi se

ringkali pemiliktanaman lupa untuk merawat tanaman yang ia miliki. Dari

masalah diatas, penyusun menyelesaikan pembuatan alat yang bernama "Alat

Penyiram Tanaman Otomatis Mengacu pada Suhu dan Kelembaban Tanah

(36)

1.2. Rumusan Masalah

Dalam merancang dan membuat Alat Penyiram Tanaman Otomatis

Mengacu pada Suhu dan Kelembaban Tanah Dengan Menggunakan Sensor

DHT22 penulis akan membahas dan menganalisa rangkaian tersebut secara blok

per blok. Komponen yang di gunakan dalam perancangan akan di bahas fungsinya

secara umum dan karakteristik tidak di bahas. Perencanaan dan analisa rangkaian,

di jelaskan secara blok perblok. Tidak di bahas bagaimana cara pembuatan

program dan hasil nya hanya sekilas tentang bagaimana program berkerja.

1.3 Batasan Masalah

Agar dapat dilakukan secara lebih terfokus, maka penelitian ini dibatasi pada

hal-hal berikut:

1. Alat yang dibuat masih dalam skala laboratorium belum layak digunakan

untuk skala lebih besar.

2. Komponen pemeroses yang digunakan adalah Sensor DHT22.

1.4. Tujuan Penelitian

Adapun Tujuan dari penulisan tugas akhir ini sebagai berikut :

1. Mengetahui Prinsip Kerja Dari Alat Tersebut.

2. Mengetahui Prinsip Kerja Dari Arduino Uno.

3. Mengetahui Prinsip Kerja Dari Sensor DHT22.

1.5 Manfaat Penelitian

(37)

1. Untuk menjaga suhu pada tanaman dan kelembaban tanah sesuai dengan

kriteria tanaman yang ditanam.

2. Untuk mempermudah dalam penyiraman tanaman.

1.6 Metodologi Penelitian

Metodologi yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah

sebagai berikut:

1. Mencari dan mempelajari topik tentang alat penyiram tanaman otomatis

2. Mempelajari teori-teori dasar menunjang pembahasan topik ini

3. Mendesain dan mewujudkan perancangan rangkaian

4. Menguji rangkaian

5. Memprogram sensor DHT22

6. Mengimplementasi rancangan yang telah dibuat

7. Menguji sistem secara keseluruhan untuk dianalisa kekurangannya

(38)

ABSTRAK

Penyiram tanaman sering di jumpai di masyarakat baik di rumah tangga

ataupun perkebunan-perkebunan yang melakukan perawatan terhadap tumbuhan

produksi. Penyiraman tanaman di lakukan dengan manual yakni dilakukan oleh

tenaga manusia dan dilakukan terjadwal setiap hari.

Pembuatan alat penyiram tanaman otomatis menggunakan kendali relay

berfungsi mengotomatisasi penyiraman pada tanaman. Penyiraman di dasarkan

pada kebutuhan tanaman akan air melalui suhu tanah dan kelembapan tanah

sehingga penyiraman yang di lakukan akan lebih efisien saat tanah mencapai suhu

dan kelembapan tertentu yang membutuhkan air maka secara otomatis pompa air

akan melakukan penyiraman dan berhenti secara otomatis saat suhu menurun

melewati batas maksimum.

Kata-Kunci : Penyiram Tanaman, Arduino, Sensor DHT22, Relay.

(39)

ABSTRACT

Watering frequently encountered in public, both at the household or

plantations are taking care of the production plant. Watering plants is done by

manual, done by human labor and do scheduled every day.

Making sprinklers automatic plant using a relay control functions automate

watering the plants. Watering is based on crop needs for water through the soil

temperature and soil moisture so that watering is done will be more efficient when

the soil reaches a temperature and specific moisture needed water then

automatically pump water will do the watering and stop automatically when the

temperature drops past the maximum limit.

(40)

ALAT PENYIRAM TANAMAN OTOMATIS MENGACU PADA

SUHU DAN KELEMBABAN TANAH DENGAN

MENGGUNAKAN SENSOR DHT22

TUGAS AKHIR

RESA SEVTRIA

132411005

PROGRAM STUDI D3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(41)

ALAT PENYIRAM TANAMAN OTOMATIS MENGACU PADA

SUHU DAN KELEMBABAN TANAH DENGAN

MENGGUNAKAN SENSOR DHT22

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli

Madya

RESA SEVTRIA

132411005

PROGRAM STUDI D3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(42)

PERSETUJUAN

Judul :Alat Penyiram Tanaman Otomatis Mengacu Pada Suhu Dan Kelembaban Tanah Dengan Menggunakan Sensor DHT22

Kategori : Tugas Akhir

Nama : RESA SEVTRIA

NIM : 132411005

Program Studi : D-3 Metrologi Dan Instrumentasi

Departemen : Fisika

Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (MIPA)

Universitas Sumatera Utara

Diluluskan di

Medan, Juli 2016

Disetujui Oleh

Ketua Program Studi Pembimbing

D3 Metrologi Dan Instrumentasi

Dr. Diana A. Barus, M.Sc. Dr. Diana A. Barus, M.Sc.

(43)

PERNYATAAN

ALAT PENYIRAM TANAMAN OTOMATIS MENGACU PADA SUHU

DAN KELEMBABAN TANAH DENGAN MENGGUNKAN SENSOR

DHT22

TUGAS AKHIR

Saya mengakui bahwa Tugas Akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali

beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Juli 2016

RESA SEVTRIA

(44)

PENGHARGAAN

Puji dan syukur kepada Allah SWT karena rahmat dan hidayah-Nya kepada

kita semua sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Projek Akhir II ini

dengan baik.

Laporan Projek Akhir II ini merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi

untuk menyelesaikan pendidikan D-III pada Program Studi Metrologi dan

Instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahua Alam Universitas

Sumatera Utara.

Selama pelaksanaan penyusunan Laporan Projek Akhir hingga selesainya

laporan ini penulis banyak mendapat bantuan, dorongan, motivasi baik secara

langsung maupun tidak langsung. Maka pada kesempatan ini, penulis

mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak Dr. Krista Sebayang, M.Si, selaku Dekan Fakultas Matematika dan

Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

2. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang,selaku Ketua Departemen Fisika

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera

Utara

3. Ibu Dr. Diana Alemin Barus M.Sc,selaku Ketua Program Studi D-III

Metrologi dan Instrumentasi FMIPA USU

4. Ibu Dr. Diana Alemin Barus M.Sc,selaku Pembimbing I yang telah

membimbing dan mengarahkan penulis dalam penyelesaian laporan ini.

5. Orang Tua yang telah memberikan dukungan moril, keuangan, dan doa

(45)

6. Saudara Kandung Selaku saudara Rini Ramadhani, Shandy Taqwa, MHD

Ricky Darmawan yang telah memberi doa dan dukungan.

Akhir kata, semoga laporan projek II ini dapat memberi manfaat dan

menambah wawasan dan pengetahuan kita.

(46)

ABSTRAK

Penyiram tanaman sering di jumpai di masyarakat baik di rumah tangga

ataupun perkebunan-perkebunan yang melakukan perawatan terhadap tumbuhan

produksi. Penyiraman tanaman di lakukan dengan manual yakni dilakukan oleh

tenaga manusia dan dilakukan terjadwal setiap hari.

Pembuatan alat penyiram tanaman otomatis menggunakan kendali relay

berfungsi mengotomatisasi penyiraman pada tanaman. Penyiraman di dasarkan

pada kebutuhan tanaman akan air melalui suhu tanah dan kelembapan tanah

sehingga penyiraman yang di lakukan akan lebih efisien saat tanah mencapai suhu

dan kelembapan tertentu yang membutuhkan air maka secara otomatis pompa air

akan melakukan penyiraman dan berhenti secara otomatis saat suhu menurun

melewati batas maksimum.

Kata-Kunci : Penyiram Tanaman, Arduino, Sensor DHT22, Relay.

(47)

ABSTRACT

Watering frequently encountered in public, both at the household or

plantations are taking care of the production plant. Watering plants is done by

manual, done by human labor and do scheduled every day.

Making sprinklers automatic plant using a relay control functions automate

watering the plants. Watering is based on crop needs for water through the soil

temperature and soil moisture so that watering is done will be more efficient when

the soil reaches a temperature and specific moisture needed water then

automatically pump water will do the watering and stop automatically when the

temperature drops past the maximum limit.

(48)

DAFTAR ISI

PERSETUJUAN i

PERNYATAAN ii

PENGHARGAAN iii

ABSTRAK v

DAFTAR ISI vii

BAB I PENDAHULUAN 1.1Latar Belakang 1

1.2Rumusan Masalah 2

1.3Batasan Masalah 2

1.4Tujuan Penelitian 2

1.5Manfaat Penelitian 2

1.6Metodologi Penelitian 3

BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Pengertian Fluida 4

2.2 Fungsi Alat Penyiram Tanaman Otomatis 4

2.3 Prinsip Kerja Alat Penyiram Tanaman Otomatis 5

2.4 Fungsi Komponen – Komponen Rangkaian Penyiram Tanaman Otomatis 5

2.4.1 Arduino Uno R3 5

2.4.2 Sensor DHT22 12

(49)

2.4.4 Driver Relay 14

2.4.5 Pompa Air 15

2.4.6 Power Supply 15

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN 3.1 Diagram Blok Sistem Alat Penyiram Tanaman Otomatis 16

3.1.1 Fungsi-Fungsi Diagram Blok Sistem 16

3.2 Flowchart Sistem Alat Penyiram Tanaman Otomatis 17

3.3 Program Alat Penyiram Tanaman Otomatis 18

3.4 Rangkaian Arduino Uno 19

3.5 Rangkaian Sensor DHT22 20

3.6 Rangkaian Driver Relay Dan Pompa 21

3.7 Rangkaian Power Supply 21

3.8 LCD 22

3.9 Rangkaian Alat Penyiram Tanaman Otomatis 23

BAB IV PENGUJIAN DAN HASIL 4.1 Pengujian Rangkaian Arduino Uno 24

4.2 Pengujian Rangkaian Sensor DHT22 25

4.3 Pengujian Rangkaian Relay Dan Pompa 28

4.4 Pengujian Rangkaian LCD 29

(50)

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan 32

5.2 Saran 32

DAFTAR PUSTAKA 33

(51)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 3.1.1 Diagram Blok Sistem Alat Penyiram Tanaman Otomatis 16

Gambar 3.2.1 Flowchart Sistem Alat penyiram Tanaman Otomatis 17

Gambar 3.4.1 Rangkaian Arduino Uno 19

Gambar 3.5.1 Rangkaian Sensor DHT22 20

Gambar 3.6.1 Rangkaian Driver Relay Dan Pompa 21

Gambar 3.7.1 Rangkaian Power Supply 21

Gambar 3.8.1 Rangkaian LCD 26 x 2 22

Gambar 3.9.1 Rangkaian Seluruhnya 23

DAFTAR TABEL Tabel 2.4.4.1 Refrensi Fitur Arduino Uno R3 7

Tabel 4.2.1 Tabel Pengujian Sensor DHT22 28

Figur

Gambar 3.1.1 Diagram blok system Alat Penyiram Tanaman Otomatis
Gambar 3 1 1 Diagram blok system Alat Penyiram Tanaman Otomatis . View in document p.6
Gambar 3.2.1 Flowchat Sistem Alat Penyiram Tanaman Otomatis
Gambar 3 2 1 Flowchat Sistem Alat Penyiram Tanaman Otomatis . View in document p.7
Gambar 3.4.1 rangkaian arduino uno
Gambar 3 4 1 rangkaian arduino uno . View in document p.9
Gambar 3.5.1 Rangkaian sensor DHT22
Gambar 3 5 1 Rangkaian sensor DHT22 . View in document p.10
Gambar 3.6.1 Rangkaian Driver relay dan pompa
Gambar 3 6 1 Rangkaian Driver relay dan pompa . View in document p.11
Gambar 3.8.1 rangkaian LCD 26 x 2
Gambar 3 8 1 rangkaian LCD 26 x 2 . View in document p.12
Gambar 3.9.1 Rangkaian Alat Penyiram Tanaman Otomatis
Gambar 3 9 1 Rangkaian Alat Penyiram Tanaman Otomatis . View in document p.13
Tabel 4.2.1 pengujian sensor DHT22
Tabel 4 2 1 pengujian sensor DHT22 . View in document p.18
Tabel 2.4.1.1 Refrensi Fitur Arduino Uno R3
Tabel 2 4 1 1 Refrensi Fitur Arduino Uno R3 . View in document p.26

Referensi

Memperbarui...