Perpustakaan Universitas Gunadarma BARCODE SURAT KETERANGAN. Nomor: 151/PERPUS/UG/2021

Perpustakaan Universitas Gunadarma BARCODE

BUKTI UNGGAH DOKUMEN PENELITIAN PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS GUNADARMA

Nomor Pengunggahan

SURAT KETERANGAN

Nomor: 151/PERPUS/UG/2021

Surat ini menerangkan bahwa:

Nama Penulis : Yasman Rianto

Nomor Penulis : 020428

Email Penulis : yasmanrianto@staff.gunadarma.ac.id Alamat Penulis : Jl Akses UI Cimanggis - Depok

Telah menyerahkan hasil penelitian/ penulisan untuk disimpan dan dimanfaatkan di Perpustakaan Universitas Gunadarma, dengan rincian sebagai berikut :

Nomor Induk : FTI/ID/PENELITIAN/151/2021

Judul Penelitian : Pengisian Otomatis Tempat Minum Ayam Dengan Monitoring Aplikasi Blynk Berbasis Wemos D1 R1 Dan Internet Of Things (IoT)

Tanggal Penyerahan : 05 / 01 / 2021

Demikian surat ini dibuat untuk dipergunakan seperlunya dilingkungan Universitas Gunadarma dan Kopertis Wilayah III.

1

Pengisian Otomatis Tempat Minum Ayam

Dengan Monitoring Aplikasi Blynk

Berbasis Wemos D1 R1 Dan Internet Of Things (IoT)

Yasman Rianto

Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Gunadarma Jalan Margonda Raya No. 100, Depok 16424, Jawa Barat

yasmanrianto@staff.gunadarma.ac.id

ABSTRAK

Usaha peternakan ayam broiler memiliki prospek yang sangat bagus untuk di kembangkan. Hal tersebut dikarenakan banyaknya permintaan kualitas dagingnya yang baik, dan juga ayam merupakan hewan yang dikonsumsi oleh banyak masyarakat. Karena semakin meningkatnya permintaan daging ayam membuat para peternak ayam broiler harus menambah jumlah hewan ternak mereka. Maka dari itu penulis membuat suatu sistem otomatisasi serta monitoring persediaan air yang di implementasikan untuk pengisian tempat air minum ternak ayam. Alat ini digunakan dalam bidang peternakan dalam skala besar untuk mempermudah produksi hasil ternak dalam mencapai hasil panen yang maksimal.

Pada penulisan ini dilakukan pengujian untuk melihat hasil dari sensor Ultrasonik 1 dan sensor Ultrasonik 2. Sensor Ultrasonik 1 output yang didapat yaitu indikator LED berwarna hijau menyala dan komponen Motor servo aktif untuk menarik kran air. Sensor Ultrasonik 2 output yang didapat yaitu indikator penampungan 3 buah LED menyala serta tehubung dengan Blynk.

Kata Kunci: Sensor Ultrasonik, Motor Servo, LED, Wemos D1 R1, Blynk

Pendahuluan

Jumlah pertambahan penduduk yang semakin meningkat menyebabkan kebutuhan akan pangan semakin tinggi, hal tersebut tentunya menimbulkan masalah pangan yang selalu lebih mendesak dan lebih utama dibanding dengan kebutuhan yang lain. Masalah pangan dalam pemenuhan gizi masyarakat sampai saat ini masih belum sepenuhnya dapat terpecahkan. Untuk mengurangi jumlah kekurangan gizi terutama protein hewani maka usaha peternakan ayam broiler (pedaging) sebagai alternatif pemecahan masalah mengatasi kekurangan gizi pada masyarakat pedesaan maupun perkotaan. Hal tersebut tentunya adanya sebuah alasan yaitu karena ayam broiler memiliki pertumbuhan yang relatif cepat sehingga

2

cepat pula dapat di panen, dan pada akhirnya kebutuhan protein hewani di pasaran dapat terpenuhi[1].

Usaha peternakan ayam broiler memiliki prospek yang sangat bagus untuk dikembangkan. Hal tersebut dikarenakan banyaknya permintaan kualitas dagingnya yang baik, dan juga ayam merupakan hewan yang di konsumsi oleh banyak masyarakat untuk makanan sehari-hari. Karena semakin meningkatnya permintaan daging ayam membuat para peternak ayam broiler harus menambah jumlah hewan ternak mereka. Dan tentunya hal tersebut dapat membuat peternak kerepotan dalam memberi pakan dan minum ayam. Pemberian minuman yang tidak teratur bisa menurunkan kualitas pada daging ayam.

Untuk tetap menjaga agar pemberian minuman pada hewan ternak tetap teratur, maka penulis membuat suatu sistem otomatisasi yang di implementasikan untuk pengisian tempat air minum ternak ayam. Alat ini digunakan dalam bidang peternakan dalam skala besar untuk mempermudah produksi hasil ternak dalam mencapai hasil panen yang maksimal.

Landasan Teori Mikrokontroler

Mikrokontroler merupakan chip mikrokomputer yang secara fisik berupa sebuah IC (Integrated Circuit). Mikrokontroler biasanya digunakan dalam sistem yang kecil, murah dan tidak membutuhkan perhitungan yang sangat kompleks seperti dalam aplikasi di PC. Mikrokontroler banyak ditemukan dalam peralatan seperti microwave, oven, keyboard, CD player, VCR, remote control, robot dll. Mikrokontroler berisikan bagian – bagian utama yaitu CPU ( Central Processing Unit), RAM (Random – Access Memory), ROM (Read-Only Memory) dan port I/O (Input/Output). Selain bagian – bagian utama tersebut, terdapat beberapa perangkat keras yang dapat digunakan untuk banyak keperluan seperti melakukan pencacahan, melakukan komunikasi serial, melakukan interupsi dll. Mikrokontroler terentu bahkan menyertakan ADC (Analog-To-Digital Converter), USB controller,

3

Mikrokontroler bekerja berdasarkan program (perangkat lunak) yang ditanamkan didalamnya, dan program tersebut dibuat sesuai dengan aplikasi yang diinginkannya. Aplikasi mikrokontroler normalnya terkait pembacaan data dari luar dan atau pengontrolan peralatan diluarnya. Contoh aplikasi yang sangat sederhana adalah melakukan pengendalian untuk menyalakan dan mematikan LED yang terhubung ke kaki mikrokontroler.

Mikrokontroler memliki jalur – jalur masukan (port maskan) serta jalur – jalur keluaran (port keluaran) yang memungkinkan mikrokontroler tersebut untuk bisa digunakan dalam aplikasi pembacaan data, pengontrolan serta penyajian informasi. Port masukan digunakan untuk memasukan informasi atau data dari luar ke mikrokontroler. Contoh informasi yang dimasukkan ke mikrokontroler ini adalah informasi kondisi saklar yang dihubungkan ke kaki mikrokontroler, apakah sedang terbuka atau tertutup. Jalur masukan umumnya berupa jalur digital, dimana jalur ini digunakan oleh mikrokontroler untuk membaca keadaan digital (apakah logika 0 atau 1) yang diberikan oleh perangkat di luar mikrokontroler. Mikrokontroler tertentu berisikan ADC dengan Sebagian dari jalur – jalur I/O-nya yang digunakan sebagai masukan analog. Jalur – jalur ini selanjutnya bisa digunakan untuk keperluan seperti pembacaan tegangan dari sensor suhu analog. Port keluaran digunakan untuk megeluarkan data atau informasi dari mikrokontroler. Adanya prot keluaran ini memungkinkan mikrokontroler untuk mengendalikan perangkat seperti LED, motor, relay dan menyajikan informasi melalui perangkat seperti seven – segment dan LCD. Untuk bisa bekerja, mikrokontroler perlu diberikan tegangan dari luar. Umumnya IC mikrokontroler dapat bekerja pada tegangan 5V, namun demikian, Sebagian IC mikrokontroler seperti ATMEGA16L dapat dioperasikan dengan tegangan 3V.

4

Gambar IC Mikrokontroler[3] Wemos D1 R1 ESP8266

Wemos merupakan salah satu arduino compatible development board yang dirancang khusus untuk keperluan IoT (Internet of Things). Wemos menggunakan chip SoC Wifi yang cukup terkenal saat ini yaitu ESP8266, untuk komunikasi serialnya Wemos menggunakan chip 340G serta termasuk keluarga mikrokontroler ATmega328.

Untuk mengubungkan dengan komputer, Pin RX, dan TX sudah dikendalikan oleh chip CH340G. Cukup menggunakan kabel USB untuk membuka serial peer-to-peer. Kecepatan komunikasi serial peer-to-peer yang digunakan adalah 115200 bit per detik atau sama dengan 14.4 kilobyte per detik[4]_.

Pin dengan label A0 adalah pin analog yang terhubung dengan proses ADC (Analog to Digital Converter). Pin ini dapat menerima input berupa sinyal analog yang dapat berupa nilai voltase maupun resistansi. Pin dengan label D0 hingga D8 merupakan pin digital untuk menerima input dari luar misalnya sensor dan pin output untuk mengendalikan perangkat elektronik. Setiap pin, kecuali D0, memiliki fitur PWM (Pulse With Modulation). PWM adalah fitur yang memungkinkan untuk mengendalikan besarnya sebuah output elektronik secara teliti[5].

5

Gambar Wemos D1 R1[4]

Berikut adalah spesifikasi dari Wemos D1 R1 :

 Beroperasi pada tegangan operasional 3,3 V dan 5V  Terlihat seperti Arduino Uno

 Berbasis ESP-8266 ESP-12F

 Dapat diprogram menggunakan Arduino IDE

 Memiliki 11 pin digital IO termasuk didalamnya spesial pin untuk fungsi i2c, one-wire, PWM, SPI, interrupt

 Memiliki 1 pin analog input atau ADC

 Berbasis micro USB untuk fungsi pemrogramannya  Memory flash : 4Mbyte

 Dimensi module : 34,2 mm x 25,6 mm  Clock speed : 80MHz

Berikut ini adalah beberapa kelebihan dari Wemos antara lain :

1. Arduino compatible, artinya dapat diprogram menggunakan Arduino IDE dengan Source code dan library yang banyak terdapat di internet.

6

2. Pinout yang compatible dengan Arduino uno, Wemos D1 R1 merupakan salah satu product yang memiliki bentuk dan pinout standar seperti arduino uno. Sehingga memudahkan kita untuk menghubungkan dengan arduino shield lainnya.

3. Wemos dapat running stand alone tanpa perlu dihubungkan dengan mikrokontroler. Berbeda dengan modul Wifi lain yang masih membutuhkan mikrokontroler sebagai pengontrol, Wemos dapat running stand alone karena didalamnya sudah terdapat CPU yang dapat diprogram melalui Serial port ataupun via OTA (Over The Air) atau transfer program secara wireless.

4. High Frequency CPU, dengan processor utama 32bit berkecepatan 80MHz Wemos dapat mengeksekusi program lebih cepat dibandingkan mikrokontroler 8 bit yang digunakan di Arduino.

5. Dukungan High Level Language, Selain menggunakan Arduino IDE Wemos juga dapat diprogram menggunakan bahasa Python dan Lua. Sehingga memudahkan bagi network programmer yang belum terbiasa menggunakan Arduino.

Software Arduino IDE

Pada pembuatan alat ini, software yang digunakan untuk memprogram mikrokontroler menggunakan Arduino software IDE. IDE merupakan singkatan dari Integrated Development Enviroenment atau secara bahasa mudahnya yaitu lingkungan terintegrasi yang digunakan untuk melakukan pengembangan. Arduino menggunakan bahasa pemrograman sendiri yang menyerupai bahasa C. Arduino IDE dibuat dari bahsa pemrograman JAVA, selain itu Arduino IDE juga dilengkapi dengan library C/C++ yang biasa disebut Wiring yang membuat operasi input dan output menjadi lebih mudah[6]_{. Arduino IDE itu sendiri berfungsi sebagai text editor}

untuk membuat, mengedit dan juga memvalidasi kode program. Selain itu dapat digunakan untuk mengupload ke board Arduino. IDE Arduino terdiri dari[7]:

7 1. Editor Program

Sebuah Window yang memungkinkan pengguna menulis dan mengedit program dalam bahasa processing.

2. Compiler

Sebuah modul yang mengubah kode program (bahasa Processing) menjadi kode biner. Bagaimanapun, sebuah mikrokontroller tidak akan bisa memahami bahasa Processing. Yang bisa dipahami oleh mikrokontroller adaalh kode biner. Itulah sebabnya compiler diperlukan dalam hal ini.

3. Uploader

Sebuah modul yang memuat kode biner dari komputer ke dalam memory didalam papan Arduino.

Gambar 2 Tampilan Arduino IDE Sensor Ultrasonik

Sensor adalah komponen yang dapat digunakan untuk mengkonversi suatu besaran tertentu menjadi satuan analog sehingga dapat dibaca oleh suatu rangkaian elektronik. Sensor merupakan komponen utama dari suatu tranduser, sedangkan

8

tranduser merupakan sistem yang melengkapi agar sensor tersebut mempunyai keluaran sesuai yang diinginkan dan dapat langsung dibaca pada keluarannya. Sensor adalah jenis tranduser yang digunakan untuk mengubah besaran mekanis, magnetis, panas, sinar, dan kimia menjadi tegangan arus dan listrik. Sensor sering digunakan untuk pendeteksian pada saat melakukan pengukuran atau pengendalian[9].

Sensor ultrasonik adalah sebuah sensor yang berfungsi untuk mengubah besaran fisis (bunyi) menjadi besaran listrik dan sebaliknya. Cara kerja sensor ini didasarkan pada prinsip dari pantulan suatu gelombang suara sehingga dapat dipakai untuk menafsirkan eksistensi (jarak) suatu benda dengan frekuensi tertentu. Disebut sebagai sensor ultrasonik karena sensor ini menggunakan gelombang ultrasonik (bunyi ultrasonik).

Sensor ultrasonik adalah sensor yang bekerja berdasarkan prinsip pantulan gelombang suara dan digunakan untuk mendeteksi keberadaan suatu objek tertentu di depannya, frekuensi kerjanya pada daerah diatas gelombang suara dari 40 KHz hingga 400 KHz.Sensor ultrasonik dapat merambat dalam medium padat, cair dan gas.

Gambar Sensor Ultrasonik HC-SR04[8]

Motor Servo

Motor servo adalah sebuah aktuator yang bergerak dalam poros yang mempunyai spesifikasi untuk control posisi sudut yang presisi. Banyak jenis motor servo. Ada yang dikontrol secara serial ataupun dengan PWM. PWM harus diatur agar memenuhi standar sinyal input untuk motor servo sehingga motor servo dapat

9

bergerak sesuai dengan perintah yang kita kirimkan lewat PWM. Terdapat dua jenis tipe motor servo yaitu servo standard dan servo rotation (continuous). Dimana biasanya untuk tipe standar hanya dapat melakukan pergerakan sebesar 180 sedangkan untuk tipe continuous dapat melakukan rotasi atau 360. Contoh gambar di bawah ini adalah Servo dari Hitech dan isinya[3].

Gambar Motor Servo[3]

Didalam motor servo tersebut terdapat motor DC, komposisi gearbox dan rangkaian kontrolernya. Rangkaian kontrol pada motor servo digunakan untuk mengendalikan motor DC yang ada pada motor servo tersebut, oleh sebab itu untuk mengendalikan motor servo cukup hanya dengan cara memberikan pulsa-pulsa tertentu kepada rangakain kontrolernya. Gearbox pada motor servo berfungsi untuk meningkatkan torsi. Dikarenakan bentuknya yang compact motor servo sering digunakan di dunia robotika, aeromodeling, car remote controler dsb.

LED (Light Emitting Dioda)

LED adalah komponen yang dapat mengeluarkan emisi cahaya. LED merupakan produk temuan lain setelah diode. Strukturnya juga sama dengan diode, tetapi belakangan ditemukan bahwa elektron yang menerjang sambungan P.N juga melepaskan energi, berupa energi panas dan energi cahaya. LED dibuat agar lebih efisien jika mengeluarkan cahaya. Untuk mendapatkan emisi cahaya pada semikonduktor, doping yang dipakai adalah gallium, arsenic, dan fospor. Jenis doping yang berbeda menghasilkan warna cahaya yang berbeda pula[11].

10

Gambar Simbol LED[11]

Pada pengaplikasian LED yang terkontrol lewat IC mikrokontroler, yang diperlukan hanya menghubungkan salah satu PIN dari mikrokontroler ke kaki anode LED, dan kaki Katode ke GND rangkaian. Dengan memberikan sinyal high (nilai 1 atau bertegangan) ke kaki anode maka LED akan menyala, sebaliknya jika memberikan sinyal low (nilai 0) maka LED akan dalam keadaan tidak menyala atau mati[3].

Resistor

Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi menghambat arus listrik. Resistor sering disebut dengan nama tahanan atau hambatan. Satuan nilai hambatan resistor adalah Ohm atau dilambangkan dengan symbol omega (Ω). Resistor merupakan komponen yang tidak berpolaritas. Artinya, dalam pemasangannya tidak perlu memperhatikan polaritas (+) atau (-)-nya[3].

Gambar Bentuk fisik Resistor[3 ]

Resistor dalam bentuk ini merupakan resistor dengan tipe bernilai tetap. Resistor nilai tetap merupaka resistor yang mempunyai nilai tetap atau tidak berubah – ubah karena pabrik pembuatnya telah menentukan nilai tetap dari resistor

11

tersebut. Resistor nilai tetap memiliki bermacam bentuk dan ukuran, namun yang paling banyak berbentuk silinder kecil dengan satu sambungan pada masing – masing ujung serta diberikan lingkaran pita warna untuk memberikan tanda besaran nilai pada resistor tersebut.

Warna serta posisi warna pita resistor memberi pengaruh yang cukup besar dalam menentukan nilai hambatan sebuah resistor sehingga resistor – resistor yang memiliki bentuk dan ukuran yang sama dapat saja memiliki nilai hambatan berbeda.

Android

Android adalah sistem operasi berbasis Linux yang dirancang untuk perangkat seluler layer sentuh seperti telepon pintar dan computer tablet. Android awalnya dikembangkan oleh Android, Inc., dengan dukungan finansial dari Google, yang kemudian membelinya pada tahun 2005. Sistem operasi ini dirilis secara resmi pada tahun 2007. Android adalah sistem operasi open source, dan Google merilis kodenya di bawah Lisensi Apache. Kode open source dan lisensi perizinan pada Android memungkinkan perangkat lunak untuk dimodifikasi secara bebas dan didistribusikan oleh para pembuat perangkat, operator nirkabel, dan pengembang aplikasi[16].

Selain itu, Android memiliki sejumlah besar komunitas pengembang aplikasi (apps) yang memperluas fungsionalitas perangkat, umumnya ditulis dalam versi kustomisasi bahada pemrograman Java.

12

Software Blynk

Blynk adalah aplikasi untuk platform OS (Operating System) Mobile Android maupun iOS (iPhone Operating System) yang bertujuan untuk kendali board Arduino, Wemos D1, NodeMCU, Raspberry Pi, ESP8266, dan module sejenisnya melalui Internet[7].

Aplikasi ini merupakan wadah kreatifitas untuk membuat antarmuka grafis untuk proyek yang akan di implementasikan hanya dengan metode drag and drop widget. Blynk mempunyai logo “B” saat telah terinstall pada smarthphone.

Gambar Logo Blynk[7]

Perancangan dan Gambaran Secara Umum

Sistem monitoring penampungan air dan sistem kendali otomatis untuk pengisian tempat air minum pada ternak ayam dengan aplikasi smartphone sebagai tampilan dari hasil monitoring adalah sebuah rancangan yang digunakan untuk memantau keadaan level air pada tempat penampung air dan memberi kemudahan dalam mengelola persediaan air, serta memberikan kendali otomatis untuk pengisian tempat air minum ayam.

13

Gambar Gambaran umum

Pada sistem kendali otomatis untuk mengisi tempat minum ternak ayam dengan bantuan sensor ultrasonik sebagai sensor jarak, sensor ultrasonik berfungsi untuk mengatur persediaan air yang ada pada tempat air minum tersebut. Jarak antara sensor dengan air dapat dilihat diserial monitor pada Software Arduino IDE. Tempat air minum akan terisi secara otomatis apabila jarak antara sensor dengan air adalah > 15 cm, motor servo akan membuka kran air pada penampungan untuk mengalirkan air ke tempat air minum tersebut. Motor servo akan menutup kran air kembali apabila sensor membaca jarak air dengan sensor yaitu <= 3 cm.

Pada sistem monitoring penampungan air menggunakan sensor Ultrasonik untuk menghitung persediaan air pada penampungan tersebut. Hasil pembacaan sensor akan ditampilkan pada serial monitor dan aplikasi Blynk pada smartphone Android. Fitur – fitur yang dimiliki oleh aplikasi Blynk yaitu level display, LCD display, dan LED display. Level display berfungsi untuk menampilkan tinggi persediaan air pada penampungan yang ditampilkan berupa water tank level (level tangki air), LCD display untuk menampilkan keadaan penampungan dari kosong, isi ataupun penuh dan menampilkan ketinggian air berupa centi meter, serta LED

14

display sebagai indikator yaitu apabila penampungan kosong LED berwarna merah, penampungan isi LED berwarna biru dan penuh LED berwarna hijau.

Perancangan Perangkat Keras

Perancangan perangkat keras pada sistem monitoring dan sistem otomatisasi yang berbasis IoT (Internet of Things) pada perangkat ini dapat digambarkan pada blok diagram di bawah ini :

Gambar Diagram blok pada sistem monitoring penampungan air dan sistem

otomatisasi pengisian tempat air minum ternak ayam berbasis IoT

Berdasarkan Gambar 3.2 di atas dapat dilihat rancangan rangkaian secara blok diagram serta gambaran umum pada Gambar 3.1 dari kerja alat. Pada blok diagaram di atas dibagi menjadi 3 bagian, yaitu input, proses dan output. Pada bagian input terdapat 2 sensor Ultrasonik, pada bagian proses terdapat

mikrokontroler Wemos D1 R1, dan pada bagian output terdapat Motor Servo, LED,

15

Rangkaian keseluruhan

Rangkaian keseluruhan dalam perangkat ini mempunyai input, proses dan

output serta tegangan maximal dalam rangkaian ini adalah 12V. Untuk

mengaktifkan komponen Wemos D1 R1, sensor Ultrasonik, LED dan Motor servo adalah 5V. Tegangan tersebut bisa diperoleh dari power supply, adaptor, batterai, aki dll.

Rangkaian input terdiri dari 2 komponen yaitu sensor Ultrasonik sebagai sensor jarak. Sensor Ultrasonik 1 dipasang pada tempat air minum dan dihubungkan dengan mikrokontoler melalui pin D2 untuk kaki trigger dan D3 untuk kaki echo serta pin GND dan Vcc 5V. Untuk sensor Ultrasonik 2 dipasang pada penampungan dan dihubungkan dengan mikrokontroler melalui pin D4 untuk kaki trigger dan D5 untuk kaki echo serta pin GND dan Vcc 5V. Sensor Ultrasonik mendeteksi jarak air pada masing masing wadah untuk dikirimkan sinyalnya kepada mikrokontoler Wemos D1 R1.

Setelah selesai pada rangkaian input, kemudian masuk pada rangkaian

proses. Pada rangkaian ini menggunakan mikrokontroler Wemos D1 R1 sebagai

komponen utama untuk memproses seluruh komponen beserta source code atau program yang digunakan. Setelah sensor Ultrasonik mengirim sinyal dan diterima oleh mikrokontroler, kemudian diolah menjadi data dan akan diteruskan ke rangkaian output sesuai dengan inisialisasi pin pin yang digunakan dan disertakan pada source code program. Pada sensor Ultrasonik 1 setelah mengirim sinyal dan diolah oleh mikrokontroler kemudian data tersebut akan diteruskan pada komponen Motor servo melalui pin D8. Pada sensor Ultrasonik 2 setelah mengirim sinyal dan diolah oleh mikrokontroler kemudian data tersebut diteruskan pada ESP8266 sebagai modul wifi yang akan mengirim data ke smartphone Android dan akan ditampilkan pada aplikasi Blynk. Untuk mikrokontroler yang digunakan terdapat blok reset dan osilator, dimana fungsi dari reset tersebut adalah untuk me-reset atau mengembalikan kondisi ke awal program yang tidak akan mempengaruhi internal memori. Sedangkan fungsi dari osilator adalah sebagai penghasil frekuensi untuk mengaktifkan mikrokontroler Wemos D1 R1 ESP8266 – 12F.

16

Rangkaian terakhir adalah rangkaian output. Rangkaian ini tediri dari 3 komponen yaitu Motor servo, LED dan smarthphone. Motor servo dihubungkan dengan mikrokontroler melalui pin D8. Indikator LED pada penampungan dihubungkan dengan mikrokontroler melalui pin D6 untuk LED merah, D7 untuk LED biru, D9 untuk LED hijau serta indikator Motor servo berupa LED berwarna hijau dihubungkan dengan mikrokontroler melalui pin D10. Kemudian pada

smarthphone berupa aplikasi Blynk sebagai output untuk monitoring penampungan

yang dihubungkan dengan mikrokontoler melalui ESP8266 – 12F yang dimiliki oleh Wemos D1 R1.

Berikut ini adalah rangkaian keselurahan pada perangkat ini yang disusun dengan software Fritzing :

Gambar Rangkaian keseluruhan

Gambar Prototype sistem monitoring penampungan dan

17

Perancangan Perangkat Lunak

Algoritma pemrograman adalah salah satu cara untuk menjelaskan program yang digunakan sebagai penjelasan cara kerja alur program yang berfungsi untuk menentukan input dan output pada perangkat. Salah satu cara untuk menjelaskan alur program tersebut adalah dengan menggunakan flowchart.

Flowchart atau Diagram alur dibawah ini menjelaskan tentang alur kerja

sistem mulai dari pengaktifan catu daya, Hal yang harus dilakukan pertama adalah inisialisasi alat dengan cara apabila catu daya tersambung, maka masing-masing komponen akan hidup dan menjalankan perintahnya. Berikut ini adalah Flowchart dari perangkat ini :

18

Gambar 3.12 Flowchart

Ketika catu daya perangkat ini aktif, maka arus listrik terhubung dengan Wemos D1 R1 dan komponen lainnya. Kemudian mikrokontroler terhubung dengan aplikasi Blynk melalui jaringan internet sebelum semua komponen menjalankan tugasnya. Ketika mikrokontroler telah terhubung dengan server Blynk , sensor Ultrasonik akan langsung membaca jarak pada masing – masing wadah. Sensor Ultrasonik sebagai input akan mengirimkan masukan kepada

19

air adalah objek utama yang terbaca oleh sensor sehingga persediaan air memengaruhi cara kerja pada perangkat ini.

Perancangan Antarmuka Aplikasi Blynk

Perancangan antarmuka aplikasi Blynk berbasis IoT berdasarkan sensor Ultrasonik 2 yang dipasang pada tempat penampungan air dan komponen LED sebagai indikator persediaan air. Perancangan antarmuka dirancang menggunakan aplikasi Blynk yang terinstall pada smartphone Android yang terhubung dengan

mikrokontroler Wemos D1 R1 dengan modul wifi ESP8266 – 12F melalui jaringan

internet hotspot portable pada smartphone Android.

Sebelum membangun antarmuka pada aplikasi Blynk , diperlukan aplikasi

Blynk yang terinstall pada smartphone Android dengan mendownload melalui

playstore dan registrasi akun melalui akun email yang aktif.

20

Setelah terinstall pada smarthphone android, maka langkah selanjutnya adalah melakukan registrasi akun Blynk dengan email ataupun facebook. Pada perangkat ini, penulis menggunakan email aktif untuk melakukan registrasi akun Blynk.

Gambar 3.22 Registrasi akun Blynk menggunakan email aktif

Pilih Create New Account untuk membuat akun atau pilih login untuk memasuki lembar kerja Blynk yang telah memiliki akun.

21

Setelah registrasi dengan email yang aktif, dan memasukkan password serta pilih Sign Up, berikutnya adalah cek inbox email yang masuk untuk verifikasi akun

Blynk melalui link yang dikirim oleh server Blynk. Berikutnya setelah akun Blynk

telah diverifikasi maka lakukan login untuk memasuki lembar kerja Blynk.

Gambar 3.24 Login akun Blynk

Pilih Log In untuk memasuki lembar kerja aplikasi Blynk. Kemudian membuat lembar kerja baru.

22

Setelah memasuki lembar kerja Blynk, berikutnya adalah merancang interface untuk monitoring penampungan. Klik dimana saja untuk pilihan widget yang tersedia pada aplikasi Blynk.

Gambar 3.26 Widget Box Blynk

Widget yang dipakai untuk merancang interface monitoring penampungan adalah Level V, LCD, LED dan Notification. Setiap akun baru akan mendapatkan 2000 energi secara gratis untuk membeli widget box yang tersedia. Widget level V akan membaca sisa air pada penampungan sebagai virtual water tank level dengan bantuan perhitungan sisa = tinggi wadah - jarak pada sensor Ultrasonik 2. Widget LCD akan menampilkan hasil perhitungan sisa air pada penampungan serta menampilkan kondisi pada penampungan, yaitu air penuh, air isi dan air kosong. Widget LED akan menampilkan kondisi pada penampungan sebagai virtual indikator dengan kondisi LED berwarna merah menandakan air kosong, LED berwarna biru menandakan air isi dan LED berwarna hijau menandakan air penuh. Widget Notification untuk menampilkan notifikasi apabila perangkat tidak terhubung ke internet atau mikrokontroler tidak terhubung dengan aplikasi Blynk.

23

Gambar 3.27 Setting Widget Level V

Untuk setting Widget Level V yang dilakukan adalah klik Widget Level V dan setelah itu masuk ke tampilan setting. Pada bagian input pilih virtual pin V5 dan berikan nilai 1 – 20 yang berfungsi memberikan nilai dari 1 cm – 20 cm sesuai tinggi wadah.

24

Untuk setting Widget LCD yang dilakukan adalah klik Widget LCD dan masuk pada tampilan setting. Pilih advanced untuk bisa memilih virtual pin yang ingin di gunakan. Kemudian pilih virtual pin V0 dan setting screen color dan tampilan text.

Gambar 3.29 Setting Widget LED

Untuk setting Widget LED pilih virtual pin V1 dan pilih LED warna hijau sebagai indikator air penuh. Pilih virtual pin V2 dan pilih LED warna biru sebagai indikator air isi. Pilih virtual pin V3 dan pilih LED warna merah sebagai indikator air kosong.

Gambar 3.30 Setting Widget Notifications

Untuk setting Widget Notification pilih ON sebagai notifikasi saat perangkat sedang offline atau mikrokontroler tidak terhubung dengan Blynk. Pilih instant dan

25

normal prioritas serta pilih desain warna notifikasi untuk tampilan notifikasi yang muncul. Pada bagian sound berfungsi saat notifikasi muncul akan keluar nada dering, pilih sesuai dengan kebutuhan. Berikut ini adalah tampilan interface monitoring penampungan air yang telah didesain :

Gambar Interface monitoring penampungan

Tabel Pengamatan

Pengujian sensor Ultrasonik 1 pada tempat air minum

Pengujian yang dilakukan pada tempat air minum dimaksudkan untuk mengetahui keadaan ketinggian air pada jarak berapa cm dengan sensor Ultrasonik 1 untuk mengontrol komponen Motor Servo sebagai komponen yang menarik kran air dan menutup kran air. Pengujian dilakukan langsung menggunakan objek air yang terdapat pada penampungan. Pengujian dilakukan pada saat kondisi pada tempat air minum sedang kosong, dengan ketinggian wadah tempat air minum tersebut adalah 20 cm dan berkapasitas 1 liter air. Hasil pada pengujian tersebut sesuai dengan serial monitor pada software Arduino IDE menunjukan jarak sensor dengan dasar pemukaan wadah tempat air minum dengan keadaan kosong adalah pada jarak 20 – 21 cm sehingga sensor Ultrasonik 1 mengirim data pada komponen Motor servo untuk membuka kran ain. Selanjutnya pada saat air terisi pada tempat

26

air minum, Motor servo menutup kran air kembali pada jarak 3 – 2 cm yang berarti keadaan pada tempat air minum tersebut akan penuh. Kemudian pengujian dilakukan pada saat tempat air minum tersebut sudah penuh dan di keluarkan melalui selang yang telah disediakan. Hasilnya adalah kran air akan membuka kembali pada saat sensor membaca jarak dengan air sebesar 15 – 16 cm, kemudian akan menutup kembali pada jarak 3 – 2 cm. Berikut adalah data pengamatan yang dilakukan dalam bentuk tabel:

Tabel Hasil pengamatan untuk tempat air minum

No Media Pengujian Jarak LED Hijau Motor servo

1 Air 3 cm Mati Menutup kran air

2 Air 6 cm Mati Menutup kran air

3 Air 9 cm Mati Menutup kran air

4 Air 12 cm Mati Menutup kran air

5 Air 15 cm Hidup Membuka kran air 6 Air 18 cm Hidup Membuka kran air 7 Air 20 cm Hidup Membuka kran air

Pengujian sensor Ultrasonik 2 pada penampungan

Pengujian dilakukan untuk mengetahui kondisi pada indikator penampungan yaitu komponen LED dan aplikasi Blynk. Pengujian dilakukan dengan mengisi air pada penampungan hingga terisi air dengan penuh. Jarak yang terbaca pada sensor Ultrasonik 2 akan mempengaruhi aktifnya komponen LED dan data yang dikirim ke aplikasi Blynk. Wadah yang akan diuji memiliki tinggi 20 cm dan berkapasitas 3 liter air. Pengujian dilakukan pada kondisi air sedang penuh, air pada posisi di tengah – tengah wadah serta pada kondisi air akan habis.

Jarak yang diuji sesuai pada serial monitor pada software Arduino IDE. Pada saat kondisi air penuh sensor membaca jarak dengan air yaitu 3 cm, sedangkan pada saat air di tengah – tengah wadah sensor membaca jarak dengan air yaitu 10

27

cm, dan pada saat air akan habis sensor membaca jarak dengan air yaitu 15 cm. Berikut hasil pengamatan pada penampungan dalam bentuk tabel:

Tabel Hasil pengamatan untuk penampungan

No Media Pengujian Jarak Lampu Indikator Aplikasi Blynk

1 Air 3 cm LED hijau aktif Menampilkan “Air penuh”

2 Air 6 cm LED biru aktif Menampilkan “Air isi” 3 Air 9 cm LED biru aktif Menampilkan “Air isi” 4 Air 12 cm LED biru aktif Menampilkan “Air isi” 5 Air 15 cm LED merah aktif Menampilkan “Air

kosong” 6 Air 18 cm LED merah aktif Menampilkan “Air

kosong” 7 Air 20 cm LED merah aktif Menampilkan “Air

kosong”

Kesimpulan

Penelitian ini telah berhasil membuat perangkat berupa sistem pengisian ulang otomatis pada tempat air minum ternak ayam dan monitoring penampungan dengan menggunakan aplikasi Blynk yang dapat diakses menggunakan jaringan internet, serta perangkat ini berbasis Wemos D1 R1 dan Internet Of Things (IoT). Perangkat ini disusun oleh perangkat input, proses dan output. Perangkat input terdiri dari 2 buah sensor Ultrasonik sebagai sensor jarak yang terpasang pada masing – masing wadah. Sensor Ultrasonik 1 digunakan untuk membaca jarak air pada tempat air minum dan sensor Ultrasonik 2 digunakan untuk membaca jarak air pada penampungan. Perangkat proses terdapat mikrokontroler Wemos D1 R1, dan perangkat output terdiri dari Motor servo, 4 buah LED dan aplikasi Blynk pada

smartphone Android. Untuk indikator penampungan, LED hijau akan menyala pada

28

LED merah akan menyala pada rentang jarak 15 – 20 cm. Sedangkan komponen motor Servo akan membuka kran air pada rentang jarak 4 – 20 cm dan akan menutup kran air pada rentang jarak 1 – 3 cm.

Saran

Rancang bangun perangkat pengisian ulang otomatis pada tempat air minum

ternak ayam dan juga monitoring penampungan dengan menggunakan aplikasi Blynk, alat ini kedepannya akan lebih baik lagi dengan beberapa saran, yaitu:

1. Untuk penampungan yang lebih besar, lebih baik lagi apabila menggunakan sensor water level untuk kedalaman air yang lebih dalam.

2. Pada penampungan air lebih baik lagi apabila ditambahkan komponen buzzer untuk memberi tanda apabila air penuh atau habis. 3. Perangkat ini dapat dikembangkan dengan sistem berbasis web.

DAFTAR PUSTAKA

[1]. Jaelani, Achmad dkk. (2013). ”Jurnal Ilmu Ternak” dalam Analisis Kelayakan Usaha Peternakan Ayam Broiler Di Kecamatan Tapin Utara. Vol 13, No.2. Halaman 42-43. Diakses tanggal 1 Juli 2020 dari http://ejournal.upbatam.ac.id/index.php/comasiejournal/article/download/15 79/959/

[2]. Arief Dharmawan, Hari.2017. Mikrokontroller: Konsep Dasar dan Praktis.

Malang:UB Press. Diakses dari

https://books.google.com/books/about/Mikrokontroller.html?id=GQJODw AAQBAJ

[3]. Suhaeb, Sutarsi dkk. 2017. Mikrokontroler dan Interface. Makassar: UNM

Press. Diakses dari

http://eprints.unm.ac.id/4523/1/Buku%20Ajar%20Mikrokontroler%20dan %20Interface.pdf

[4]. Kusuma, Nurul Aditya ayu. 2018. Rancang Bangun Smart Home Menggunakan Wemos D1 R2 Arduino Compatible Berbasis ESP8266 ESP -12F. Di akses dari Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah,

https://docplayer.info/174516741-Rancang-bangun-29

smart-home-menggunakan-wemos-d1-r2-arduino-compatible-berbasis-esp8266-esp-12f-skripsi-sarjana-sains-bidang-fisika.html

[5]. Dinata, Andi. 2018. Fun Coding with MicroPython. ISBN 9786020488240. Jakarta : PT Elex Media Komputindo.

[6]. Sinauarduino. (Kamis, 2 Juli 2020 20:04 WIB). Mengenal Arduino Software (IDE). Tulisan pada https://www.sinauarduino.com/artikel/mengenal-arduino-software-ide/

[7]. Dinata, Yuwono Marta. 2016. Arduino Itu Pintar. ISBN 9786020287836. Jakarta: PT Elex Media Komputindo.

[8]. Santoso, Hari. 2015. Panduan Praktis Arduino Untuk Pemula. Situbondo :

Elang Sakti. Diakses dari

https://books.google.com/books/about/PANDUAN_PRAKTIS_ARDUINO _UNTUK_PEMULA.html?id=869MDwAAQBAJ

[9]. Ekojono, dkk. 2017. Pemrogaman Spreadsheet Untuk Pemodelan Kontrol Rangkaian Elektronika. ISBN 9786025952067. Malang: Polinema Press. [10]. Sujarwata. 2018. Belajar Mikrokontroler BS2SX Teori, Penerapan dan

Contoh pemrograman PBasic. ISBN 9786024753429. Yogyakarta : CV Budi utama.

[11]. Budiharto, Widodo. 2008. 10 Proyek Robot Spektakuler + Cd. ISBN