RANCANG BANGUN ALAT PENGONTROL KADAR pH pada MEDIA TANAMAN HIDROPONIK BERBASIS ARDUINO UNO
LAPORAN AKHIR
Disusun untuk memenuhi syarat menyelesaikan Pendidikan Diploma III pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika
Oleh:
R.A ELIZA APRIANI 061430321164
HALAMAN PENGESAHAN
RANCANG BANGUN ALAT PENGONTROL KADAR pH pada MEDIA TANAMAN HIDROPONIK BERBASIS ARDUINO UNO
LAPORAN AKHIR
Disusun untuk memenuhi syarat menyelesaikan Pendidikan Diploma III pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika
Oleh:
R.A ELIZA APRIANI 061430321164
Palembang, Agustus 2017 Menyetujui,
Pembimbing I Pembimbing II
Ir. Yordan Hasan.,M.Kom M.Taufik Roseno,S.T.,M.Kom NIP 195910101990031004 NIP 197703232003121002
Mengetahui,
KATA PENGANTAR
Allhamdulillah, puji dan syukur kehadirat Allah SWT. Yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan akhir ini yang berjudul “Rancang Bangun Alat Pengontrol Kadar pH pada Media Tanaman Hidroponik Berbasis Arduino Uno”. Shalawat beserta salam semoga selalu tercurah kepada Nabi Muhammad SAW beserta keluarga, sahabat dan pengikutnya yang istiqomah hingga akhir zaman. Laporan akhir ini dibuat untuk memenuhi persyaratan untuk menyelesaikan pendidikan Diploma III pada jurusan Teknik Elektro program studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Sriwijaya.
Pada kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada kedua orang tua yang selalu mendukung dalam pembuatan laporan akhir ini baik itu berupa moril maupun materil. Selain itu terimakasih juga sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Ir. Yordan Hasan, M.Kom., selaku Pembimbing I 2. Bapak M.Taufik Roseno, S.T.,M.Kom., selaku Pembimbing II
Penulis juga mengucapkan terimakasih atas bantuan dan kesempatan yang telah diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan akhir ini, kepada :
1. Bapak Dr. Ing. Ahmad Taqwa, M.T., selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang.
2. Bapak Yudi Wijanarko, S.T.,M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang.
3. Bapak H. Herman Yani,S.T.,M.Eng., selaku Sekretaris Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang.
4. Bapak Amperawan,S.T.,M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang.
5. Seluruh staf Laboratorium dan Bengkel Teknik Elektronika.
7. Kepala Perpustakaan beserta staff administrasi perpustakaan pusat dan perpustakaan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya.
8. Rekan-rekan seperjuangan Teknik Elektronika POLSRI 2014 khususnya kelas ED POLSRI 2014 yang selalu saling memberikan semangat dan motivasi.
9. Semua pihak yang telah membantu yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu dalam pembuatan laporan akhir ini.
Dalam penulisan Laporan Akhir ini, penulis menyadari masih banyak kekurangan dan kesalahan. Oleh sebab itu, penulis sangat mengharapkan adanya kritik dan saran yang bersifat membangun guna penyempurnaan dalam penulisan ini.
Akhirnya penulis berharap semoga laporan akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua, khususnya bagi mahasiswa Politeknik Negeri Sriwijaya jurusan Teknik Elektro program studi Teknik Elektronika.
Palembang, Agustus 2017
ABSTRAK
RANCANG BANGUN ALAT PENGONTROL KADAR pH pada MEDIA TANAMAN HIDROPONIK
BERBASIS ARDUINO UNO
Dari
R.A ELIZA APRIANI 0614 3032 1164
Keberhasilan di bidang pertanian hidroponik ditentukan oleh beberapa faktor antara lain kualitas bibit dan kualitas air. Tanaman hidroponik adalah jenis tanaman yang menggunakan air sebagai media tanam.
pH merupakan salah satu parameter kualitas air yang harus diperhatikan dalam proses pertanian hidroponik. Parameter air yang cocok untuk pertumbuhan tanaman hidroponik berada pada range 6 - 7.
Proses pengontrolan pH air tanaman hidroponik menggunakan ATMega 328P yang terintegritas dengan arduino sebagai perangkat kontrol. Pembacaan nilai pH menggunakan sensor analog pH meter v1.0. Apabila nilai pH yang terbaca oleh sensor berada dibawah 6 maka sistem akan memerintahkan untuk mengaktifkan pompa larutan basah dan jika niali pH terbaca berada diatas 7 maka sistem akan memerintahkan untuk mengaktifkan pompa larutan asam.
ABSTRACT
DESIGN of pH LEVEL CONTROLLER for HYDROPONIC PLANTS MEDIA
BASED ON ARDUINO UNO
By:
R.A ELIZA APRIANI 0614 3032 1164
Success in the field of hydroponic agriculture is determined by several factors such as seed quality and water quality. Hydroponics is a type of plant that uses water as a planting media.
PH is one of the water quality parameters that must be considered in the hydroponic farming process. Water parameters suitable for hydroponic plant growth are in the range 6-7.
Process control of hydroponic plant water pH using ATMega 328P integrated with arduino as control device. The pH value reading using pH meter v1.0 analogue sensor. If the pH value read by the sensor is below 6 then the system will command to activate the wet solution pump and if the pH value reads above 7 then the system will be ordered to activate the acid solution pump.
MOTTO DAN PERSEMBAHAN
Air mata dan tangisan adalah hal yang lumrah dalam kehidupan tapi
jangan larut dalam kesedihan. Cukup bangun dan kerjakan, ingat
senyuman orang-orang yang kau sayang.
-R.A Eliza Apriani -
“Allah tidak membebani seseorang itu melainkan sesuai dengan
kesanggupannya.” (Q.s. Al–Baqarah: 286)
kupersembahkan kepada :
Allah Swt. yang telah memberikan nikmat
kesempatan dan kemudahan bagi saya untuk dapat membuat laporan akhir ini serta Nabi Muhammad SAW.
Kedua orang tuaku, Papa R.M Aliamin dan Mama Ana Yumarni yang selalu memberikan dukungan moril dan materil, dalam suka dan duka dan mendoakanku selalu.
Kakakku R.A Liana Anggraini dan adikku R.M
Lingga Syaputra, beserta keluarga besarku yang selalu memberi dukungan dan semangat.
Teman seperjuangan Elektronika 2014
khususnya kelas ED POLSRI 2014.
Teman basecamp yang sudah membantu dan
memberi saran serta menyemangati.
Iis Setiawati, Hartini dan Nurlaila Febriani yang selalu ada dalam suka duka, saling menyemangati dan saling membantu.
Para dosen dan staff di Teknik Elektronika yang saya hormati.
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PENGESAHAN ... ii
MOTTO DAN PERSEMBAHAN ... iii
ABSTRAK ... iv
ABSTRACT ... v
KATA PENGANTAR ... vi
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR GAMBAR ... x
DAFTAR TABEL ... xi
DAFTAR LAMPIRAN ... xii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Tujuan dan Manfaat ... 2
1.2.1. Tujuan ... 2
1.2.2. Manfaat ... 2
1.3 Rumusan Masalah ... 2
1.4 Batasan Masalah ... 3
1.5 MetodologiPenulisan ... 3
1.5.1 Metode Studi Pustaka ... 3
1.5.2 Metode Observasi... 3
1.5.3 Metode Wawancara ... 3
1.6 Sistematika Penulisan ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tanaman Hidroponik ... 5
2.2 Kadar pH Air... 6
2.3Sensor ... 7
2.3.1 Sensor pH ... 9
2.4 Mikrokontroler ... 11
2.4.1 Sejarah Arduino ... 12
BAB III RANCANG BANGUN ALAT
3.1 Perancangan ... 26
3.2 Diagram Blok ... ... 27
3.3Perancangan Perangkat Lunak ... 28
3.4 Pearancangan Alat ... 29
3.5 Perancangan Elektronik ... 29
3.5.1 Perancangan Catu Daya ... 29
3.5.2 Perancangan rangkaian Driver Relay ... 30
3.5.3 Rangkaian Arduino Uno ... 31
3.5.4 Rangkaian Modul Sensor pH v1.1 ... 31
3.5.5 Rangkaian LCD dengan 12C ... 33
3.5.6 Skematik Rangkaian Keseluruhan Alat ... 34
3.6 Perancangan Mekanik ... 35
3.6.1 Perancangan Prototype alat ... 35
BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Tujuan Pengukuran Alat ... 37
4.2 Rangkaian Penguji... 37
4.2.1. Rangkaian Penguji Sensor pH ... 37
4.2.2 Rangkaian Penguji Driver Relay ... 38
4.3 Peralatan Pengukuran ... 38
4.4 Prosedur Pengukuran dan Analisa Peralatan ... 38
4.5 Metode Pengukuran ... 39
4.6 Data Hasil Pengukuran ... 39
4.7 Analisa ... ... ... 41
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 43
5.2 Saran ... 43
DAFTAR PUSTAKA ... 44
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Skala pH... 7
Gambar 2.2 bagan Sensor ... 8
Gambar 2.3 Sensor pH ... 9
Gambar 2.4 Skema Sistem Elektroda Kaca ... 10
Gambar 2.5 Proses Pertukaran Ion ... 11
Gambar 2.6 Arduino Uno ... 14
Gambar 2.7 Bagian-bagian Arduino ... 15
Gambar 2.8 Pin Mikrokontroller Atmega 328 ... 16
Gambar 2.9 Blok Diagram Mikrokontroller Atmega 328 ... 16
Gambar 2.10 Pompa Air ... 18
Gambar 2.11 Pompa Air Jet Pump ... 19
Gambar 2.12 Bagian-bagian Pompa ... 19
Gambar 2.13 Bentuk dan Simbol Relay ... 22
Gambar 2.14 Bagian-bagian Relay ... 22
Gambar 2.15 Jenis Relay... 24
Gambar 2.16 Bentuk fisik LCD ... 25
Gambar 3.1 Blok Diagram Sistem ... 27
Gambar 3.2 Diagram Alir Sistem ... 28
Gambar 3.3 Skema Rangkaian Catu Daya ... 29
Gambar 3.4 skema Rangkaian Driver Relay ... 30
Gambar 3.5 Skema Arduino Uno ... 31
Gambar 3.6 Skema Rangkaain Modul Sensor pH v1.1 ... 32
Gambar 3.7 Skema Rangkaian LCD dengan 12C ... 33
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Kadar pH pada Tanaman Hidroponik ... 6
Tabel 2.2Konfigurasi Pin Arduino Uno ... 15
Tabel 4.1 Tabel Pengujian Rangkaian Sensor pH ... 39
Tabel 4.2 Tabel Pengujian Driver Relay ... 40
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran A. Surat Rekomendasi
Lampiran B. Lembar Konsultasi Pembimbing I Lampiran C. Lembar Konsultasi Pembimbing II
Lampiran D. Surat Kesepakatan Bimbingan LA Pembimbing I Lampiran E. Surat Kesepakatan Bimbingan LA Pembimbing II Lampiran F. Pelaksanaan Revisi Laporan Akhir
Lampiran G. Data Sheet Sensor pH
Lampiran H. Data Sheet ATmega 328 Arduino uno Lampiran I. Data Sheet Relay
