TUGAS AKHIR IMPLEMENTASI MULTIPLE NODES DAN SYSTEM OPERATING MARGIN NRF24L01+ UNTUK MONITORING PERKEBUNAN STROBERI

TUGAS AKHIR

IMPLEMENTASI MULTIPLE NODES DAN SYSTEM OPERATING MARGIN NRF24L01+ UNTUK

MONITORING PERKEBUNAN STROBERI

Disusun Oleh :

KHANIF MURTADHO 201810150511004

D-III TEKNIK ELEKTRONIKA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2021

LEMBAR PERSETUJUAN

IMPLEMENTASI MULTIPLE NODES DAN SYSTEM OPERATING MARGIN NRF24L01+ UNTUK MONITORING

PERKEBUNAN STROBERI

TUGAS AKHIR

Disusun Oleh :

KHANIF MURTADHO Nim. 201810150511028

Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Ahli Madya (A.Md) Program Studi D3 Teknik Elektronika

Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Malang

Telah diperiksa dan disetujui oleh :

Pembimbing I Pembimbing II

Ir. Nur Kasan, MT. M. Nasar, S.T., M.Sc.

NIDN : 0707106301 NIDN : 0728127404

LEMBAR PENGESAHAN

IMPLEMENTASI MULTIPLE NODES DAN SYSTEM OPERATING MARGIN NRF24L01+ UNTUK MONITORING

PERKEBUNAN STROBERI TUGAS AKHIR

Disusun Oleh : KHANIF MURTADHO Nim. 201810150511004

Telah Dipertahankan Di Depan Penguji dan Dinyatakan Diterima Sebagai Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Ahli Madya (A.Md)

Tanggal Ujian : 16 Juli 2021 Wisuda Periode : III Tahun 2021 Disetujui Oleh :

1. Ir. Nur Kasan, MT. ( Pembimbing I )

NIDN : 0707106301

2. M. Nasar, S.T., M.Sc. ( Pembimbing II )

NIDN : 0728127404

3. Machmud Effendy, ST, M.Eng. ( Penguji I ) NIDN : 0715067402

4. Amrul Faruq, S.T., M.Eng. ( Penguji II ) NIDN : 0718028601

LEMBAR PERNYATAAN

Yang bertanda tangan dibawah ini :

Nama : Khanif Murtadho

NIM : 201810150511004

Fakultas/Jurusan : Teknik / D3 Teknik Elektronika

Judul Tugas Akhir / : Implementasi Multiple Nodes dan System Operating Margin nRF24L01+ untuk Monitoring Perkebunan Stroberi

Menyatakan dengan sebenar – benarnya bahwa hasil penelitian / tugas akhir dengan judul diatas merupakan karya saya sendiri dan tidak terdapat unsur – unsur penjiplakan karya penelitian atau karya ilmiah yang pernah dilakukan atau dibuat orang lain , kecuali yang secara tertulis dikutip dalam naskah ini dan disebutkan dalam sumber kutipan dan daftar pustaka.

Apabila ternyata hasil penelitian ini terbukti terdapat unsur – unsur penjiplakan, maka saya bersedia mempertanggungjawabkan sanksi serta proses sesuai peraturan yang berlaku.

Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan segala kesadaran dan sebenar – benarnya.

Malang, 27 Juli 2021 Yang menyatakan,

Khanif Murtadho

Mengetahui,

Pembimbing I Pembimbing II

Ir. Nur Kasan, MT M. Nasar, S.T., M.Sc.

NIDN : 0707106301 NIDN : 0728127404

LEMBAR PERSEMBAHAN

Segala puji bagi Allah SWT. Tuhan Semesta Alam yang telah memberi rahmat, kasih sayang dan petunjuk-Nya sehingga tugas akhir dengan judul “Implementasi Multiple Nodes dan System Operating Margin nRF24L01+ untuk Monitoring Perkebunan Stroberi” ini dapat terselesaikan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya Teknik (A.Md.T). Sholawat serta salam tetap tercurahkan kepada junjungan kami Nabi Muhammad SAW. yang akan memberi syafa’at kepada seluruh umat di hari akhir kelak. Penyusunan tugas akhir ini tentu tidak lepas dari bimbingan, bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis menyampaikan terima kasih kepada:

1. Allah SWT atas segala rahmad dan hidayahnya hingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan dengan baik.

2. Ayahanda dan Ibunda tercinta yang dengan kesabaran dan pengorbanan selalu memberikan dorongan, semangat, bantuan material maupun non-material agar penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik.

3. Bapak Dr. Fauzan, M.Pd. selaku Rektor Universitas Muhammadiyah Malang.

4. Bapak Dr. Ahmad Mubin, S.T., M.T. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang.

5. Bapak Zulfatman, M.Eng., Ph.D. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang.

6. Dosen pembimbing Bapak Ir. Nur Kasan, MT Dan Bapak M. Nasar, ST., M.SC yang telah meluangkan waktu serta dengan penuh kesabaran telah memberikan bimbingan dalam menyusun Tugas Akhir ini

7. Seluruh Dosen Teknik Elektro yang telah mengajarkan ilmu kepada penulis dan tak akan pernah bisa untuk penulis membalasnya. Semoga Allah SWT membalas jasa bapak dan ibu, amiinn.

8. Teman – teman seperjuangan lainnya yang selalu memberi motivasi dan semangat selama ini. Dan kenangan yang tercipta selama tiga tahun ini semoga selalu menjadi kenangan terindah yang tak terlupakan.

Semoga tugas akhir ini dapat memberikan manfaat untuk pembaca dan menambah khasanah ilmu pengetahua

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh

Dengan memanjatkan puja dan puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat serta hidayah-Nya kepada penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini yang berjudul :

“Implementasi Multiple Nodes dan System Operating Margin nRF24L01+ untuk Monitoring Perkebunan Stroberi”

Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat studi yang harus ditempuh oleh seluruh mahasiswa Universitas Muhammadiyah Malang, guna menyelesaikan akhir studi pada jenjang program Diploma 3.

Dalam penulisan laporan ini penulis tentu tidak terlepas dari bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak yang telah dengan ikhlas memberikan bantuan baik secara moril maupun spiritual sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik.

Penulis dangat menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan dan keterbatasan. Oleh karena itu penulis mengharapkan saran yang membangun agar tulisan ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi kedepannya.

Malang, 26 Juli 2021

Khanif Murtadho

DAFTAR ISI

LEMBAR PERSETUJUAN... ii

LEMBAR PENGESAHAN ... iii

LEMBAR PERNYATAAN ... iv

LEMBAR PERSEMBAHAN ... v

KATA PENGANTAR ... vi

DAFTAR ISI ... vii

DAFTAR GAMBAR ... ix

DAFTAR TABEL ... x

ABSTRAK ... xi

ABSTRACT ... xii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Rumusan Masalah ... 3

1.3. Tujuan ... 3

1.4. Batasan Masalah... 4

1.5. Manfaat ... 4

BAB II ... 5

TINJAUAN PUSTAKA ... 5

2.1. Perkebunan Stroberi ... 5

2.2.Multiple Nodes ... 5

2.3.Link Budget ... 7

2.3.1 FSL (Free Space Loss) ... 7

2.3.2 EIRP (Effective Radiated Power) ... 8

2.3.3 RSL (Received Signal Level) ... 8

2.3.4 SOM (System Operating Margin) ... 9

2.4. Fresnel Zone ... 10

2.5. Komponen Hardware Elektronik Pendukung ... 11

2.5.1. Arduino Uno ... 11

2.5.2. Sensor DHT11 ... 11

2.5.3. Modul Transceiver nRF24L01+ ... 12

2.5.4. LCD ... 13

BAB III ... 14

PERANCANGAN SISTEM ... 14

3.1. Diagram Blok dan Prinsip Kerja ... 14

3.2.Perancangan Hardware... 15

3.2.1. Sensor DHT11 ... 15

3.2.2. Transceiver nRF24L01+ ... 16

3.2.3. LCD 20x4 ... 17

3.2.4. Arduino Uno ... 17

3.3.Perancang Tata Letak Peralatan ... 19

3.4.Perancangan Software ... 20

3.4.1.Listing Program Multiple Nodes Sensor ... 21

3.4.2. Listing Program Node Koordinator ... 23

3.5.Pengujian Sensor DHT11 ... 24

3.5.1. Tujuan ... 24

3.5.2 Rangkaian Pengujian Sensor DHT11... 24

3.5.3 Langkah Pengujian ... 25

3.6.Pengujian Multiple Nodes ... 25

3.6.1 Tujuan ... 25

3.6.2 Rangkaian Pengujian Multiple Nodes ... 26

3.6.3 Langkah Pengujian ... 26

BAB IV ... 28

HASIL DAN ANALISA PENGUJIAN ... 28

4.1. Hasil dan Analisa Pengujian Sensor DHT11 ... 28

4.2. Hasil dan Analisa Pengujian Multiple Nodes ... 29

BAB V PENUTUP ... 33

5.1. Kesimpulan ... 33

5.2.Saran ... 33

DAFTAR PUSTAKA ... 34

LAMPIRAN ... 36

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Perkebunan Stroberi ... 5

Gambar 2.2 Komunikasi Antara Nodes ... 6

Gambar 2.3 Link Budget ... 7

Gambar 2.4 Fresnel Zone ... 11

Gambar 2.5 Arduino Uno ... 11

Gambar 2.6 Sensor DHT11 ... 12

Gambar 2.7 nRF24L01+PA/LNA dengan Antena Eksternal ... 13

Gambar 2.8 LCD 20x4 dengan Modul I2C ... 13

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem ... 14

Gambar 3.2 Rangkaian Sensor DHT11 ... 15

Gambar 3.3 Rangkaian Modul Transceiver nRF24L01+ ... 16

Gambar 3.4 Rangkaian LCD 20x4 dengan I2C ... 17

Gambar 3.5 Koneksi Pin Arduino Uno pada Node Sensor ... 18

Gambar 3.6 Koneksi Pin Arduino Uno pada Node Koordinator ... 18

Gambar 3.7 Desain Alat ... 19

Gambar 3.8 Diagram Alir Sistem ... 20

Gambar 3.9 Listing Program Node Sensor Satu ... 21

Gambar 3.10 Listing Program Node Sensor Dua... 22

Gambar 3.11 Listing Program Node Koordinator... 23

Gambar 3.12 Rangkaian Pengujian Sensor DHT11 ... 24

Gambar 3.13 Kode Program Pengujian Sensor DHT11 ... 25

Gambar 3.14 Pengujian Sistem Multiple Nodes ... 26

Gambar 3.15 Skema Pengujian di Lapangan UMM ... 27

Gambar 3,16 Skema Pengujian di Perkebunan Stroberi ... 27

Gambar 4.1 Grafik Perbandingan Sensor DHT11 dengan Hygrometer ... 29

Gambar 4.2 Grafik Perbandingan Nilai Suhu dan Kelembaban ... 32

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Klasifikasi RSSI ... 9

Tabel 3.1 Koneksi Pin Antara arduino Uno dengan DHT11 ... 15

Tabel 3.2 Koneksi antara Arduino Uno dengan nRF24L01+PA+LNA ... 16

Tabel 3.3 Koneksi antara Arduino Uno dengan LCD 20x4 ... 17

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Sensor DHT11 ... 28

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Pengiriman Data di Lapangan UMM ... 29

Tabel 4.3 Hasil Pengujian Pengiriman Data di Perkebunan Stroberi ... 31

DAFTAR PUSTAKA

[1] S. Listiari, “Alat Ukur Suhu, Kelembaban dan PH Tanah Menggunakan Sensor DHT22 dan Sensor PH Berbasis

Mikrokontroller Arduino Nano,” Universitas Sumatera Utara, Medan, 2019.

[2] M. Kusriyanto dan N. Wismoyo, “Sistem Palang Pintu Perlintasan Kereta Api Otomatis dengan Komunikasi Wireless Berbasis Arduino,” Teknoin, vol. 23, no. 1, pp. 73–

80, 2017.

[3] R. A. Pesma et al., “Rancang Bangun Sistem Telemetri Nirkabel Pemantauan Tingkat Kekeruhan Air di PDAM

Menggunakan Transceiver nRF24L01+ dan Arduino Uno R3,”

J. Ilmu Fis., vol. 9, no. 1, pp. 15–25, 2017.

[4] A. Lestari, “Pemanfaatan Radio Frequency Sebagai Media Pengirim Data Pada Jejaring Sensor Nirkabel Berbasis Arduino Dalam Sistem Akuisisi Data Suhu Udara,

Kelembaban Udara, dan Tekanan Udara,” Universitas Negeri Semarang, Semarang, 2016.

[5] H. Ola Yuzria, R. Adni Pesma, D. Dahlan, Harmadi, M. Shadri, and Wildian, “Rancang Bangun Sistem Peringatan Dini Banjir Menggunakan Telemetri Nikabel Dengan Transceiver

nRF24L01+,” J. Ilmu Fis., vol. 9, no. 1, pp. 57–67, 2017.

[6] A. Merisa, “Rancang Bangun Sistem Kontrol dan Monitoring Iklim Mikro Pada Miniatur Greenhouse Berbasis Radio nRF24L01 dan Mikrokntroler Arduino Nano,” Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga, Yogyakarta, 2019.

[7] E. N. Sugianto, W. Kurniawan, and D. Syauqy, “Implementasi Sistem Operasi Real-Time pada Arduino Nano dengan media Komunikasi NRF24L01 Untuk Pengukuran Suhu,

Kelembaban, dan Intensitas Cahaya,” J. Pengemb. Teknol. Inf.

dan Ilmu Komput., vol. 3, no. 4, pp. 3589–3596, 2019.

[8] P. Farah Diba, “Analisis Link Budget DVB-S dan DVB-S2

dengan Membandingkan,” Universitas Mercu Buana,

Yogyakarta, 2013.

[9] E. A. Z. Hamidi, N. Ismail, and R. Syahyadin, “Pengukuran Coverage Outdoor Wireless LAN Dengan Metode Visualisasi Di Universitas Islam Negeri Sunan Gunung Djati Bandung,”

TELKA - Telekomun. Elektron. Komputasi dan Kontrol, vol. 2, no. 2, pp. 82–93, 2016.

[10] O. Purbo, P. Tanuhandaru, P. Noertam, and M. Djajadikara, Jaringan Wireless Di Dunia Berkembang. 2007.

[11] Y. A. Kurnia Utama, “Perbandingan Kualitas Antar Sensor Suhu dengan Menggunakan Arduino Pro Mini,” e-

NARODROID, vol. 2, no. 2, 2016.

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO & D3 TEKNIK ELEKTRONIKA

Jl. Raya Tlogomas 246 Malang 65144 Telp. 0341 - 464318 Ext. 129, Fax. 0341 - 460782

FORM CEK PLAGIASI LAPORAN TUGAS AKHIR

Nama Mahasiswa : Khanif Murtadho

NIM : 201810150511004

Judul TA : Implementasi Multiple Nodes dan System Operating Margin nRF24L01+

untuk Monitoring Perkebunan Stroberi

Hasil Cek Plagiarisme dengan Turnitin No. Komponen Pengecekan Nilai Maksimal

Plagiasi (%)

Hasil Cek Plagiasi (%) *

1. Bab 1 – Pendahuluan 10 % 9%

2. Bab 2 – Studi Pustaka 25 % 24%

3. Bab 3 – Metodelogi Penelitian 35 % 12%

4. Bab 4 – Pengujian dan Analisis 15 % 10%

5. Bab 5 – Kesimpulan dan Saran 5 % 0%

6. Publikasi Tugas Akhir 20 % 6%

Mengetahui,

Dosen Pembimbing I, Dosen Pembimbing II,

(Ir. Nur Kasan, MT.) (M. Nasar, S.T., M.Sc.)

SURAT PERNYATAAN

Yang bertanda tangan di bawah ini :

Nama : Khanif Murtadho

NIM : 201810150511004

Program Studi : D-III Teknik Elektronika

Fakultas : Teknik

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa : 1. Tugas Akhir dengan judul :

Implementasi Multiple Nodes dan System Operating Margin nRF24L01+ untuk Monitoring Perkebunan Stroberi

adalah hasil karya saya, dan dalam naskah tugas akhir ini tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh gelar akademik di suatu Perguruan Tinggi, dan tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, baik sebagian ataupun keseluruhan, kecuali yang secara tertulis dikutip dalam naskah ini dan disebutkan dalam sumber kutipan dan daftar pustaka.

2. Apabila ternyata di dalam naskah tugas akhir ini dapat dibuktikan terdapat unsur-unsur PLAGIASI, saya bersedia TUGAS AKHIR INI DIGUGURKAN dan GELAR AKADEMIK YANG TELAH SAYA PEROLEH DIBATALKAN, serta diproses sesuai dengan ketentuan hukum yang berlaku.

3. Tugas akhir ini dapat dijadikan sumber pustaka yang merupakan HAK BEBAS ROYALTY NON EKSKLUSIF.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya untuk dipergunakan sebagai mestinya.