i Universitas Kristen Maranatha PENGONTROLAN TEMPERATUR DAN KELEMBABAN UNTUK PERTUMBUHAN JAMUR TIRAM MENGGUNAKAN PENGONTROL
MIKRO Disusun Oleh : Nama : Rianto Abing M. N. NRP : 0522136
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Kristen Maranatha, Jl. Prof.Drg.Suria Sumantri, MPH no.65, Bandung, Indonesia.
E-mail : binqabonq@gmail.com
ABSTRAK
Jamur tiram merupakan salah satu jamur kayu yang sangat baik untuk dikonsumsi oleh manusia, karena mengandung nilai gizi yang tinggi. Pada umumnya jamur tiram hanya dapat dibudidayakan di daerah dengan temperatur dan kelembaban tertentu saja. Seiring berkembangnya teknologi, maka alat pengontrol temperatur dan kelembaban dapat digunakan untuk memaksimalkan hasil produksi jamur tiram di daerah yang temperatur dan kelembabannya tidak sesuai dengan yang diinginkan.
Tugas akhir ini menggunakan pengontrol mikro AT89S52 sebagai pengatur temperatur dan kelembaban untuk ruang budidaya jamur tiram. Sensor yang digunakan adalah SHT75. Data dari sensor akan dikirim ke pengontrol mikro untuk diolah, keluaran dari pengontrol mikro ini sebagai masukan pada driver. Driver tersebut akan mengontrol temperatur dan kelembaban ruangan secara otomatis sesuai dengan yang diinginkan serta ditampilkan di display.
Pada Tugas Akhir ini, alat pengontrol temperatur dan kelembaban dapat mengatur temperatur antara 23oC sampai 25oC dan kelembaban antara 84% sampai 85% untuk pembudidayaan jamur tiram. Ruang budidaya yang menggunakan alat ini mampu menghasilkan jamur tiram lebih maksimal dibandingkan dengan ruang budidaya yang tidak menggunakan alat pengontrol otomatis ini.
ii Universitas Kristen Maranatha TEMPERATURE AND HUMIDITY CONTROL FOR THE GROWTH OF
OYSTER MUSHROOM USING MICROCONTROLLER Composed by:
Name : Rianto Abing M. N. NRP : 0522136
Electrical Engineering Department, Faculty of Engineering, Maranatha Christian University,
Jl. Prof.Drg.Suria Sumantri, MPH no.65, Bandung, Indonesia, E-mail : binqabonq@gmail.com
ABSTRACT
Oyster mushroom fungus is one of the wood fungi for consumed by humans, because its contain high nutrition value. In general, oyster mushrooms can be cultivated only in areas with a certain temperature and humidity. Along with the development of technology, then the temperature and humidity control equipment can be used to maximize the yield of oyster mushrooms in a temperature and humidity are not as expected.
This final project uses AT89S52 micro controller as a temperature regulator and humidity for oyster mushroom cultivation chamber. The sensor used is SHT75. Data from the sensors will be sent to the micro controller for processing, the output of the micro-controller as an input to the driver. The driver will automatically control the temperature and humidity of the room according to the need and then displayed on the screen.
In this final project, the controlling equipment of temperature and humidity can regulate the temperature between 23oC to 25oC and the humidity of between 84% to 85% for oyster mushroom cultivation. The room of cultivation which is using this tool is able to generate maximum oyster mushroom cultivation than the one which does not use this automatic control equipment.
v Universitas Kristen Maranatha
BAB II LANDASAN TEORI II.1 Jamur Tiram Putih ... 5
II.3 Sensor Temperatur dan Kelembaban SHT75 ... 17
vi Universitas Kristen Maranatha
II.3.2 Serial Interface (Bidirectional 2 wire) ... 19
II.3.3 Pengiriman Perintah ... 19
II.4 Peltier ... 20
II.5 Transistor Sebagai Saklar ... 21
II.6 Relay ... 23
II.7 Serial EEPROM ... 24
BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI III.1 Perancangan dan Realisasi Ruang Budidaya (Kumbung) ... 25
III.2 Prinsip Kerja Sistem... 28
III.3 Perancangan dan Realisasi Perangkat Keras ... 29
III.3.1 Rangkaian Reset Pengontrol Mikro AT89S52 ... 29
III.3.2 Rangkaian Sensor Suhu dan Kelembaban SHT75 ... 30
III.3.3 Penggerak Relay ... 31
III.3.4 Keypad ... 32
III.3.5 Rangkaian Antarmuka LCD ... 35
III.3.6 Rangkaian Catu Daya ... 36
III.4 Perancangan Perangkat Lunak ... 37
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA DATA IV.1 Pengujian Sensor SHT75 ... 41
IV.1.1 Pengujian Temperatur ... 42
IV.1.2 Pengujian Kelembaban ... 43
IV.2 Pengujian Sistem Kontrol Suhu dan Kelembaban pada Kumbung ... 45
IV.3 Pengamatan pada Perkembangan Jamur Tiram ... 59
IV.3.1 Pengamatan Perkembangan Jamur Tiram di Ruangan Tidak Terkontrol Suhu dan Kelembabannya ... 59
IV.3.2 Pengamatan Perkembangan Jamur Tiram di Ruangan Terkontrol Suhu dan Kelembabannya ... 60
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN V.1 Kesimpulan.. ... 62
V.2 Saran ... 63
DAFTAR PUSTAKA ... 64
vii Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR TABEL
Halaman
1. Tabel 2.1 Fungsi Masing-Masing Bit pada Register IE ... 12
2. Tabel 2.2 Special Function Register ... 13
3. Tabel 2.3 Fungsi Masing-Masing Bit pada Register PSW ... 14
4. Tabel 2.4 Register Bank ... 14
5. Tabel 2.5 Fungsi Setiap Bit pada Register TCON ... 15
6. Tabel 2.6 Mode pada Timer dan Counter ... 16
7. Tabel 2.7 Karakteristik Sensor SHTxx ... 17
8. Tabel 3.1 Spesifikasi Kinerja SHT75 ... 30
9. Tabel 3.2 Kombinasi Data Keypad ... 34
10. Tabel 4.1 Data Pengujian Temperatur ... 42
11. Tabel 4.2 Data Pengujian Kelembaban ... 43
12. Tabel 4.3 Pengujian Temperatur Ruang Budidaya pada Pukul 12.00 siang ... 46
13. Tabel 4.4 Pengujian Kelembaban Ruang Budidaya pada Pukul 12.00 siang ... 47
14. Tabel 4.5 Pengujian Temperatur Ruang Budidaya pada Pukul 5.00 sore ... 50
15. Tabel 4.6 Pengujian Kelembaban Ruang Budidaya pada Pukul 5.00 sore ... 51
16. Tabel 4.7 Pengujian Suhu dan RH Ruang Budidaya pada Pukul 12.00 Malam. 54 17. Tabel 4.8 Pengujian Temperatur Ruang Budidaya pada Pukul 5.00 Pagi... 56
viii Universitas Kristen Maranatha
4. Gambar 2.4 Nilai Ketidaktelitian SHTxx Terhadap Kelembaban ... 17
5. Gambar 2.5 Nilai Ketidaktelitian SHTxx Terhadap Temperatur ... 18
6. Gambar 2.6 Diagram Blok Sensor SHT75 ... 18
7. Gambar 2.7 “Transmission start” Sequence ... 19
8. Gambar 2.8 Pembacaan SHT75 ... 20
9. Gambar 2.9 Modul Thermo-Electric... 21
10. Gambar 2.10 Transistor dalam Keadaan Tersumbat (cut off) ... 22
11. Gambar 2.11 Transistor dalam Keadaan Jenuh ... 23
12. Gambar 2.12 Simbol Relay SPST ... 24
13. Gambar 2.13 Konfigurasi Pin 24C256... 24
14. Gambar 3.1 Dimensi Ruang ... 25
15. Gambar 3.2 Sistem Pendingin Ruangan………....……….…. 26
16. Gambar 3.3 Komponen-Komponen pada Kumbung ... 27
21. Gambar 3.4 Diagram Blok Sistem ... 28
22. Gambar 3.5 Sistem Kontrol Lup Tertutup ... 29
23. Gambar 3.6 Rangkaian Reset Pengontrol Mikro AT89S52……... 29
24. Gambar 3.7 Rangkaian Antarmuka SHT75 ... 31
25. Gambar 3.8 Rangkaian Penggerak Relay ... 32
26. Gambar 3.9 Antarmuka Keypad ... 33
27. Gambar 3.10 Rangkaian Matrik Keypad 4x3 ... 33
28. Gambar 3.11 Aliran Arus Saat Tombol Tidak Ditekan ... 34
29. Gambar 3.12 Rangkaian Antarmuka LCD ... 36
30. Gambar 3.13 Rangkaian Catu Daya ... .37
31. Gambar 3.14 Flowchart Program (a) ... 39
32. Gambar 3.14 Flowchart Program (b) ... 40
33. Gambar 4.1 Thermo Hygrometer IRtek HVAC80 ... 41
34. Gambar 4.2 Mode Differential GAP pada Pengontrolan Temperatur... 45
35. Gambar 4.3 Mode Differential GAP pada Pengontrolan Kelembaban... 46
ix Universitas Kristen Maranatha 12.00 siang ... 48
37. Gambar 4.5 Grafik Data Suhu2 dan Kelembaban2 pada Pengujian Pukul 12.00 siang ………49 38. Gambar 4.6 Grafik Data Suhu1 dan Kelembaban1 pada Pengujian Pukul
5.00 sore... 52
39. Gambar 4.7 Grafik Data Suhu2 dan Kelembaban2 pada Pengujian Pukul
5.00 sore... 53
40. Gambar 4.8 Grafik Data Suhu dan Kelembaban pada Pengujian Pukul
12.00 Malam ... 55
41. Gambar 4.9 Grafik Data Suhu dan Kelembaban pada Pengujian Pukul
5.00 Pagi ... 58
42. Gambar 4.10 Baglog yang Masih Terpasang Cincin ... 59
43. Gambar 4.11 Penyemprot Air ... 60
44. Gambar 4.12 Kondisi Baglog 5 Hari Setelah Pencabutan Cincin Di Ruangan yang
Terkontrol Suhu dan Kelembabannya ... 60
45. Gambar 4.13 Perbedaan Bentuk Tubuh Jamur dari Hasil Panen... 61
1 Universitas Kristen Maranatha
BAB I
PENDAHULUAN
Pada bab ini akan diuraikan mengenai latar belakang, identifikasi masalah, perumusan masalah, tujuan, pembatasan masalah, spesifikasi alat yang digunakan, dan sistematika laporan.
I.1 Latar Belakang
Jamur tiram putih (Pleurotus ostreatus) merupakan salah satu jamur kayu yang sangat baik untuk dikonsumsi manusia, karena di dalam jamur tiram ini mengandung nilai gizi yang tinggi. Umumnya jamur tiram putih ini dibudidayakan di daerah dengan temperatur suhu dan kelembaban tertentu saja. Tingkat konsumsi masyarakat akan jamur tiram cukup tinggi, tetapi seiring dengan minimnya jumlah petani dan daerah perkembangbiakannya yang terbatas di Indoneia, serta iklim yang semakin tidak menentu di Indonesia membawa tingkat produksi jamur tiram ini semakin menurun. Pada saat ini proses perkembangbiakan jamur hanya dapat dilakukan di daerah dataran tinggi. Sehingga produksi jamur hanya menghasilkan kurang lebih 50-100 kg/kumbung tiap harinya.
Seiring berkembangnya jaman dan teknologi, maka alat pengontrol temperatur dan kelembaban dapat diaplikasikan untuk memaksimalkan pertumbuhan jamur tiram di daerah dataran rendah. Alat ini akan mengontrol suhu dan kelembaban secara otomatis sesuai dengan batasan suhu dan kelembaban yang diinginkan sehingga dapat memberikan hasil produksi jamur tiram secara maksimal.
I.2 Identifikasi Masalah
Bab I Pendahuluan 2
Universitas Kristen Maranatha I.3 Perumusan Masalah
Perumusan masalah yang dibahas dalam tugas akhir ini adalah bagaimana membuat suatu alat yang dapat berfungsi sebagai pengontrol temperatur dan kelembaban untuk pertumbuhan jamur tiram pada ruang budidaya (kumbung)?
I.4 Tujuan
Tujuan yang ingin dicapai dalam pengerjaan tugas akhir ini yaitu merealisasikan suatu alat yang dapat berfungsi sebagai pengontrol temperatur dan kelembaban untuk pertumbuhan jamur tiram pada ruang budidaya (kumbung).
I.5 Pembatasan Masalah
Pembatasan masalah diperlukan agar masalah yang diamati tidak terlalu luas dan menjadi lebih fokus. Pembatasan masalah pada Tugas Akhir ini adalah :
1. Jenis jamur yang diuji yaitu jenis jamur tiram.
2. Uji coba dilakukan dengan pemasangan satu buah sensor yang diletakkan di satu titik saja, tepatnya di tengah ruang budidaya jamur tersebut.
3. Pengamatan dilakukan pada 2 ruang budidaya. Ruangan yang pertama adalah tempat jamur yang pertumbuhannya dikontrol secara manual, dan ruangan yang kedua adalah tempat jamur yang pertumbuhannya dikontrol secara otomatis. Besar setiap ruangan, kurang lebih berdimensi panjang 100 cm dikali lebar 50 cm dan tinggi 50 cm.
4. Kedua tempat uji coba diletakkan di luar ruangan (tempat terbuka), tetapi tempat uji coba ini tidak terkena matahari langsung karena di atas kumbung terdapat atap yang terbuat dari seng.
5. Jumlah jamur yang akan diuji coba yaitu 5 baglog di ruangan yang dikontrol secara manual, 5 baglog lagi di ruangan yang dikontrol secara otomatis.
Bab I Pendahuluan 3
Universitas Kristen Maranatha I.6 Spesifikasi Alat yang Digunakan
Alat-alat yang digunakan dalam tugas akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Pengontrol mikro tipe AT89S52.
2. Sensor suhu dan kelembaban dengan seri SHT75.
3. Relay SPST.
9. Penyemprot air dengan motor AC.
10.Keypad 3x4.
11.Display LCD 2x16 karakter.
I.7 Sistematika Laporan
Sistematika pembahasan Tugas Akhir ini terdiri dari lima bab, yaitu : Bab 1 Pendahuluan
Bab ini membahas tentang latar belakang penelitian, identifikasi masalah, perumusan masalah, tujuan, pembatasan masalah, spesifikasi alat yang digunakan, dan sistematika laporan.
Bab 2 Landasan Teori
Bab ini berisi tentang teori-teori yang berkaitan dengan pertumbuhan jamur tiram, pengontrol mikro AT89S52, sensor suhu dan kelembaban (SHT75), Peltier (TEC1-12706), transistor sebagai saklar, relay, dan serial EEPROM.
Bab 3 Perancangan
Bab I Pendahuluan 4
Universitas Kristen Maranatha Bab 4 Pengukuran dan Pengujian Alat
Bab ini berisikan tentang data hasil pengukuran, pengujian, dan analisis terhadap alat serta pengujian perkembangan jamur tiram.
Bab 5 Kesimpulan dan Saran
62 Universitas Kristen Maranatha
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari analisa dan pengujian yang dilakukan pada sistem, dapat ditarik kesimpulan yaitu :
1. Penggunaan pengontrol mikro dapat dimanfaatkan untuk mengontrol temperatur dan kelembaban dalam pembudidayaan jamur tiram.
2. Sensor SHT75 dapat digunakan sebagai alat ukur temperatur dan kelembaban pada tugas akhir ini, karena dilihat dari nilai selisih kesalahan yang diperoleh pada data perbandingan SHT75 dengan IRtek HVAC80 (0.129% untuk nilai selisih perbandingan temperaturnya dan 0.209% untuk nilai selisih perbandingan kelembabannya) cukup kecil.
3. Suhu dan kelembaban yang diinginkan dapat terpenuhi karena adanya pengontrolan dari Mikro AT89S52.
4. Kelembaban sangat berpengaruh dalam merangsang tumbuhnya tubuh buah. Apabila kelembaban tidak terpenuhi maka calon tubuh buah mengalami kekeringan dan mati.
5. Suhu udara di dalam ruangan yang terkontrol dapat terpenuhi setiap waktu sesuai dengan yang diinginkan (23oC-25oC), sehingga mampu memberikan hasil dalam mendapatkan kualitas tubuh buah yang lebih baik dibanding dengan suhu udara di dalam ruangan yang tidak terkontrol, karena suhu udara di ruangan yang tidak terkontrol tidak dapat terpenuhi setiap waktu.
Bab V Kesimpulan dan Saran 63
Universitas Kristen Maranatha 5.2 Saran
Pada tugas akhir ini masih terdapat beberapa kekurangan sehingga perlu dilakukan pengembangan. Beberapa saran tentang tugas akhir ini adalah :
1. Sistem ini bisa dikembangkan lagi dari segi ruangan tempat budidayanya, diharapkan lebih besar lagi daripada ruangan budidaya di tugas akhir ini. 2. Dari segi jumlah sensor, diharapkan sistem ini bisa dikembangkan lagi
64 Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR PUSTAKA
[1] Istuti Wigati, Nurbana Siti, Budidaya Jamur Tiram, Balai Pengkajian Teknologi Pertanian, Jawa Timur, 2006.
[2] Riyadi Antonius, Wibowo Satrio, Bahrudin, Sitepu Andri, Hariyanto Kukuh, Jamur Tiram Dua Alam, PT Trubus Swadaya, Jakarta, 2010. [3] Susilo Deddy, ST, 48 Jam Kupas Tuntas Mikrokontroler MCS51 & AVR,
Andi, Yogyakarta, 2010.
[6] Sirkulasi Udara dan Pencahayaan, http://bataviase.co.id/node/211408 (15Desember.2010.16.00)
[7] Relay, http://www.ittelkom.ac.id/library/ (20Desember.2010.19.00) [8] Relay, http://www.electroniclab.com/ (20Desember.2010.20.00) [9] Relay, http://eprints.undip.ac.id/20852/1/JURNAL_TA_eva.pdf.
(28Desember.2010.19.30)
[10] Catu Daya, http://duniaelektronika.blogspot.com/2007/09/catu-daya.html (3Januari.2011.18.00)
[11] Transistor, http://id.wikipedia.org/wiki/Transistor (3Januari.2011.18.30) [12] Pertumbuhan Jamur Tiram,
http://sumarsih07.files.wordpress.com/2008/11/brosur-penanaman-jamur2.pdf. (3Januari.2011.20.15)
[13] Kelembaban Udara pada Pertumbuhan Jamur Tiram,
http://abuhaniyya.files.wordpress.com/2009/02/kelembaban-udara1. ppt. (3Januari.2011.21.00)
64 Universitas Kristen Maranatha [15] EEPROM,
http://afdholgroup.blogspot.com/2010/04/cara-mengisi-eeprom-serial-ke.html (10Januari.2011.12.30)
[16] CMOS Single Chip 8-Bit Microcontroller with 4-Kbytes of Flash. (10Januari.2011.15.00)
[17] Perhiitungan Heat Rate Heatsink Pada Sisi Panas Thermo-Elektrik TEC 12706 Pada Daya 22,4 Watt. (10Januari.2011.20.30)
[18] SHT1x / SHT7x Humidity and Temperature Sensor. (10Januari.2011.21.30)
