RANCANG BANGUN SISTEM PENGONTROL CAHAYA KELEMBABAN DAN SUHU PADA RUANG BUDIDAYA JAMUR BERBASIS APLIKASI ANDROID VIA WIFI MENGGUNAKAN NODE MCU 1

(1)

RANCANG BANGUN SISTEM PENGONTROL CAHAYA KELEMBABAN DAN SUHU PADA RUANG BUDIDAYA JAMUR BERBASIS APLIKASI ANDROID VIA WIFI MENGGUNAKAN NODE

MCU 1

SKRIPSI

KHALIDA MAULVI 170821049

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2019

(2)

RANCANG BANGUN SISTEM PENGONTROL CAHAYA KELEMBABAN DAN SUHU PADA RUANG BUDIDAYA JAMUR BERBASIS APLIKASI ANDROID VIA WIFI MENGGUNAKAN NODE

MCU 1

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

KHALIDA MAULVI 170821049

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2019

(3)

(4)

PERNYATAAN

RANCANG BANGUN SISTEM PENGONTROL CAHAYA KELEMBABAN DAN SUHU PADA RUANG BUDIDAYA JAMUR

BERBASIS APLIKASI ANDROID VIA WIFI MENGGUNAKAN NODE MCU 1

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah karya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, 2019

Khalida Maulvi 170821049

(5)

RANCANG BANGUN SISTEM PENGONTROL CAHAYA KELEMBABAN DAN SUHU PADA RUANG BUDIDAYA JAMUR

BERBASIS APLIKASI ANDROID VIA WIFI MENGGUNAKAN NODE MCU 1

ABSTRAK

Telah dirancang suatu alat pengontrolan cahaya kelembapan dan suhu pada ruang budidaya jamur berbasis aplikasi android via wifi menggunakan NODE MCU 1 sebagai pusat pengontrol. Alat ini terdiri dari sensor suhu DS18B20 yang berfungsi sebagai pendeteksi suhu dalam ruangan , ssensor kelembapan DHT-11 berfungsi sebagai pendeteksi kelembapan pada ruangan, dan sensor cahaya LDR berfungsi sebagai pendeteksi cahaya pada ruangan. Mist maker berfungsi sebagai aktuator yang mengeluarkan uap air sebagai penyeimbang kelembaban, LED berfungdi untuk membantu pencahayaan pada ruangan dan kipas berfungsi untuk menstabilkan suhu ruangan. Prinsip kerja alat ini adalah Ketiga sensor akan melakukan pengukuran terhadap besaran fisis pada suhu, kelembaban dan cahaya yang terdapat dalam ruang budidaya jamur. Kemudian hasil pengukurannya akan diterima oleh mikrokontroler Node MCU 1 (ESP8266) untuk diproses dan dikirim ke android pengguna via Wifi untuk ditampilkan hasil dari pengukuran. Pada metode pengontrolan ini, apabila suhu , kelembaban dan cahaya tidak sesuai dengan set point yang telah ditentukan maka pengguna akan mendapatkan informasi melalui aplikasi yang terinstal pada android pengguna, sehingga pengguna dapat melakukan kontrol secara real time melalui aplikasi tersebut. Dimana perintah yang diberikan akan dieksekusi oleh mikrokontroler untuk mengaktifkan aktuator yaitu lampu, kipas, dan mist maker.

Proses kontrol dapat dilakukan jarak jauh melalui wifi sehingga sistem ini lebih efesien bagi pengguna.

Kata kunci : Node MCU 1, mist maker, ds18b20, dht-11, ldr.

(6)

DESIGN AND DEVELOPMENT OF LIGHT HUMIDITY AND TEMPERATURE CONTROL SYSTEM IN MUSHROOM CULTURE ROOM BASED ON VIA ANDROID WIFI APPLICATION USING MCU NODE 1

ABSTRACT

A humidity and temperature control device has been designed in the mushroom cultivation room based on android applications via wifi using NODE MCU 1 as a control center. This tool consists of a DS18B20 temperature sensor that functions as a temperature detector in the room, the DHT-11 humidity sensor functions as a humidity detector in the room, and the LDR light sensor functions as a light detector in the room. Mist maker functions as an actuator that emits water vapor as a counterweight to humidity, LED works to help lighting in the room and the fan functions to stabilize the temperature of the room. The working principle of this tool is that all three sensors will measure physical quantities at temperature, humidity and light contained in the mushroom cultivation room. Then the measurement results will be received by the MCU Node 1 microcontroller (ESP8266) to be processed and sent to the user's android via Wifi to display the results of the measurement. In this control method, if the temperature, humidity and light do not match the specified set point, the user will get information through the application installed on the user's android, so that the user can control in real time through the application. Where the command given will be executed by the microcontroller to activate the actuator, namely lights, fans, and mist makers. The control process can be done remotely via wifi so this system is more efficient for users.

Keywords: MCU 1 node, mist maker, ds18b20, dht-11, ldr.

(7)

PENGHARGAAN

Alhamdulillahirabbil’alamiin, puji dan syukur kepada Allah SWT, atas segala nikmat, karunia, kesehatan dan kesempatan yang telah diberikan sehingga penulis mampu menyelesaikan skripsi ini dengan judul “Rancang Bangun Sistem Pengontrol Cahaya Kelembaban Dan Suhu Pada Ruang Budidaya Jamur Berbasis Aplikasi Android Via Wifi Menggunakan NODE MCU 1”.

Shalawat dan salam kepada junjungan kita Rasulullah Muhammad SAW, semoga kita mendapatkan syafa’atnya dikemudian hari kelak. Aamiin.

Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan rasa hormat maupun ucapan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada pihak yang telah membantu hingga terselesaikannya skripsi ini. Terimakasih penulis ucapkan terkhusus untuk Ayah dan Ibu tercinta yang telah membesarkan dan memberikan kasih sayang, dukungan secara moral dan materi, atas do’a, kepercayaan, semangat yang telah diberikan kepada penulis selama penulis mengenyam pendidikan di bangku perkuliahan hingga terselesaikanya skripsi ini. Dan tak lupa pula penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada :

1. Bapak Dr. Perdinan Sinuhaji, MS, sebagai ketua Departemen Fisika FMIPA USU

2. Bapak Dr. Bisman Perangin-angin, M.Eng.Sc sebagai pembimbing yang telah bekontribusi membantu penulis dalam memberikan ide, saran, kritik dan bimbingannya kepada penulis selama penulis mengerjakan skripsi ini

3. Dosen-dosen di Departemen Fisika yang telah memberikan ilmu selama penulis mengenyam perkuliahan.

4. Seluruh Staf Pegawai departemen Fisika FMIPA USU yang telah memberikan saran dan masukkan kepada penulis dalam penyelesaian skripsi ini.

5. Seluruh keluarga yang terus memberi nasihat dan dukungan selama penulis mengenyam perkuliahan hingga saat ini.

6. Teman-teman yang slalu memberi semangat dan dukunganya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.

(8)

7. Serta pihak-pihak lain yang telah ikut serta membantu penulis yang tidak bisa disebutkan satu persatu.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam pembuatan skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat penulis harapkan dari para pembaca.Semoga hasil skripsi ini menjadi Ibadah bagi penulis dan bermanfaat bagi pembaca. Aamiin Ya Rabbal’alamin.

Medan, Juni 2019

Khalida Maulvi

(9)

DAFTAR ISI

Halaman

PENGESAHAN SKRIPSI i

ABSTRAK ii

ABSTRACT iii

PENGHARGAAN iv

DAFTAR ISI vii

DAFTAR TABEL x

DAFTAR GAMBAR xi

DAFTAR LAMPIRAN xiii

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang 1

1.2. Rumusan Masalah 2

1.3. Batasan Masalah 2

1.4. Tujuan Penelitian 2

1.5.Manfaat Penelitian 3

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Tanaman Jamur 4

2.2. Pengertian Mikrokontroler 5

2.2.1. Node MCU 1 (ESP8266) 6

2.3. Sensor 9

2.3.1. Sensor DHT-11 10

2.3.2. Sensor intensitas cahaya/Light(LDR) 11 2.3.3. Sensor Suhu DS18B20 13

2.4. Wifi 14

2.5. Power Supply (Catu Daya) 15

2.6. Mist Maker 17

2.7. LCD (Liquid Crystal Display) 18

(10)

2.7.1. Konfigurasi LCD (Liquid Crystal Display) 19

2.8. Relay 20

BAB 3 BAHAN DAN METODE PENELITIAN

3.1. Perancangan Diagram Blok Sistem 21 3.1.1. Fungsi Tiap Blok Dari Diagram Blok 21

3.2. Peralatan dan Komponen 22

3.2.1. Peralatan 22

3.2.2. Komponen 23

3.3. Rancangan rangkaian Power Supply 23 3.4. Rancangan rangkaian sensor DHT-11 24 3.5. Rancangan rangkaian sensor DS18B20 24 3.6. Rancangan rangkaian sensor LDR 25 3.7. Rancangan rangkaian output 26

3.8. Rancangan rangkaian LCD 27

3.9. Rancangan rangkaian lenglap 27

3.10. Flowchart Sistem 28

BAB 4 PENGUJIAN DAN HASIL

4.1. Pengujian rangkaian Power supplay 29

4.2. Pengujian Node MCU 1 29

4.3. Pengujian Sensor LDR 33

4.4. Pengujian Sensor DHT11 36

4.5. Pengujian DS18b20 38

4.6. Hasil Pengujian Sistem Keseluruhan 40

4.7. Hasil dan Pembahasan 40

4.7.1. Persentase Galat Suhu 41 4.7.2. Persentase Galat Kelembapan 42

(11)

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan 43

5.2. Saran 43

DAFTAR PUSTAKA 44

(12)

DAFTAR TABEL

Nomor Tabel Judul Halaman

1 Karakteristik Sensor LDR 12

2 Konfigurasi LCD 20x4 19

3 Data Hasil Pengukuran IC regulator 7805 29

4 Data Hasil Pengukuran Sensor LDR 36

5 Data Pengujian Sensor DHT11 38

6 Data Pengujian Sensor DS18B20 40

7 Data Pengujian Keseluruhan Sistem 40

(13)

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Halaman

Gambar

2.1 Jamur Tiram Putih 4

2.2 Board NodeMCU 7

2.3 Pin mapping NodeMcu 8

2.4 Sensor DHT-11 11

2.5 Sensor LDR 12

2.6 Sensor DS18B20 13

2.7 Mist Maker 17

2.8 LCD 20x4 18

2.9 Relay 20

3.1 Diagram Blok 21

3.2 Rangkaian PSA 23

3.3 Rangkaian DHT-11 24

3.4 Rangkaian DS18B20 25

3.5 Rangkaian Mistmaker 25

3.6 Rangkaian Output 26

3.7 Rangkaian LCD 27

3.8 Rangkaian Lengkap 27

3.9 Flowchart 28

4.1 PengukuranTegangan pada IC 7805 29

4.2 Tampilan menu reference 30

4.3 Menginstal board Node MCU -1 31

4.4 Memilih boards manager 31

4.5 Pemrograman Node MCU 32

4.6 Memilih Board Untuk Pemrograman Node MCU 33

4.7 Source Code Pembacaannilai sensor 34

4.8 Menu Serial Monitor pada Arduino 35

(14)

4.9 Nilai pembacaan sensor 35

4.10 Rangkaian uji sensor DHT 11 36

4.11 Source Code Pengujian Sensor DHT11 37

4.12 Tampilan Pengukuran sensor DHT11 Pada Laptop 38

4.13 Rangkaian Sensor DS18B20 39

4.14 Source code Sensor Suhu DS18B20 39

(15)

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Rangkaian Lengkap Lampiran 2. Program Lengkap

Lampiran 3. Gambar saat pengujian dan gambar hasil pengujian Lampiran 4. Datasheet Node MCU 1 (ESP8266)

Lampiran 5. Datasheet Sensor LDR Lampiran 6. Datasheet DHT-11

Lampiran 7. Datasheet Sensor DS18B20

(16)

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Indonesia merupakan Negara agraris yang memiliki banyak jenis sektor pertanian yang sangat beragam. Salah satunya ialah holtikultura yang mempunyai potensi besar jika dikembangkan. Jamur adalah salah satu tanaman yang masuk dalam sektor holtikultura tersebut. Dan Indonesia dikenal sebagai gudangnya jamur karena banyak jenis jamur yang dapat hidup di Negara ini.

Namun jamur hanya akan dapat tumbuh dan berkembang dengan baik bila didukung dengan cara pembudidayaannya dengan benar. Persiapan dan pengontrolan ruang budidaya jamur harus benar-benar memperhatikan beberapa unsur seperti Suhu, Kelembaban dan Pencahayaannya, sebab hal-hal ini lah yang sangat mempengaruhi pertumbuhan jamur.

Seiring berjalannya waktu para pelaku budidaya jamur memiliki hambatan dalam melakukan pengendalian terhadap unsur-unsur penting tersebut. Upaya yang mereka lakukan biasanya hanya dengan cara manual menggunakan sprayer yang disemprotkan pada jamur saat pagi dan sore setiap harinya. Selain kurang praktis, ada kelemahan lain yang terjadi dengan metode yang seperti itu, yaitu jika kondisi suhu dan kelembaban berfluktuasi sepanjang hari seperti yang biasa terjadi pada pergantian musim saat ini, maka tidak cukup hanya disemprot dengan sprayer tiap pagi dan sore hari.

Oleh sebab itu, penulis tertarik melakukan inovasi dan pembuatan alat untuk membantu dan mempermudah para pelaku budidaya tanaman dalam mengontrol unsur- unsur penting yang mempengaruhi budidaya jamur agar dapat menghasilkan jamur dengan kualitas yang memuaskan.

Dalam penelitian ini, penulis akan melakukan penelitian terhadap control ruang budidaya jamur. Sehingga penulis mengajukan judul “Rancang Bangun Sistem Pengontrolan Cahaya,Kelembapan, dan Suhu Pada Ruang Budidaya Jamur Berbasis Aplikasi Android Via Wifi Menggunakan Node MCU 1”.

(17)

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut :

1. Bagaimana cara merancang alat Pengontrol Ruang Budidaya Jamur yang mencakup pengontrolan Cahaya, Kelembaban, dan Suhu berbasis aplikasi android via wifi menggunakan Node MCU 1.

2. Bagaimana cara membuat pengontrolan Ruang Budidaya Jamur menjadi lebih efektif dan efesien.

3. Bagaimana cara menggunakan alat pengontrolan Ruang Budidaya Jamur yang mencakup pengontrolan Cahaya, Kelembaban dan Suhu.

1.3 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan yang ingin dicapai dari penelitian adalah:

1. Untuk merancang alat Pengontrol Ruang Budidaya Jamur yang mencakup pengontrolan Cahaya, Kelembaban, dan Suhu berbasis aplikasi android via wifi menggunakan Node MCU 1.

2. Untuk membuat pengontrolan Ruang Budidaya Jamur lebih efektif dan efesien.

3. Untuk mengetahui cara penggunaan alat yang telah dirancang .

1.4 Batasan Masalah

Untuk membatasi masalah-masalah yang ada, maka penulis membatasi ruang lingkup masalah sebagai berikut:

1. Alat ini hanya mampu mengontrol cahaya, kelembapan dan suhu dengan standart yang sudah ditetapkan pada alat.

2. Alat ini hanya berupa prototype yang berbasis Node MCU 1.

3. Aplikasi yang dapat digunakan hanyalah aplikasi yang dibuat oleh perancang.

4. Alat ini hanya mampu melakukan aksi yang sudah ditetapkan.

5. Alat ini hanya akan bekerja pada ketentuan tertentu sesuai standartnya.

(18)

1.5 Manfaat Penelitian

Adapun manfaat dari penelitian ini sebagai berikut:

1. Memudahkan para pelaku budidaya tanaman jamur dalam mengontrol ruang budidayanya.

2. Memudahkan para pelaku budidaya dalam memonitoring ruang budidaya kapanpun dan dimanapun.

3. Mengurangi kegagalan budidaya karena lalainya pengontrolan.

(19)

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tanaman Jamur

Jamur dalam bahasa Indonesia juga disebut “Cendawan” dan dalam istilah botani disebut “Fungi” . Jamur termasuk ke dalam golongan tumbuhan sederhana karena tidak berklorofil, sehingga dia tidak mempunyai kemampuan untuk memproduksi makanan sendiri atau dengan kata lain jamur tidak bisa memanfaatkan karbondioksida sebagai sumber karbonnya. Jamur memerlukan senyawa organik baik dari bahan organik mati maupun dari organisme hidup, sehingga jamur dikatakan juga organisme hetrotrofik.

Gambar 2.1 Jamur Tiram Putih

Jamur merupakan tumbuhan bersel satu atau lebih, dimana sel-sel yang memanjang disebut hifa dan kumpulan dari hifa disebut misellium (miselia). Dinding sel jamur terdiri atas senyawa selulosa atau kitin. Pada jamur tingkat tinggi, dinding sel terjadi polysakarida yang mengandung nitrogen atau kalosa (berupa lignin). Sebagian besar sel jamur memiliki inti lengkap yang disebut nucleus dan berisikan kromatin berupa benang-benang yang membentuk kromosom, yaitu kumpulan gen pembawa sifat.

Ciri-ciri jamur tiram adalah berbahan buah dengan tudung (pileus) berwarna putih, merah muda, merah pucat, dan orange. Jamur tiram putih (Pleurotus ostreatus) adalah jamur kayu yang tumbuh berderet menyamping pada batang kayu lapuk. Jamur ini memiliki tubuh buah yang tumbuh menyerupai kulit kerang (tiram). Tubuh buah jamur ini memiliki tudung (pileus) dan tangkai (stipe/ stalk).Pileus berbentuk mirip cangkang tiram berukuran 5-15 cm dan bagian jamur tiram putih bergelombang.[1]

Dalam pertumbuhannya jamur tiram tidak memerlukan cahaya matahari yang cukup banyak. Jamur tiram dapat tumbuh dengan baik diantara suhu 10°C sampai dengan 32°C. Pertumbuhan optimum jamur tiram adalah pada suhu 25°C sampai

(20)

dengan 26°C. Dan jamur tiram dapat tumbuh optimal dalam kelembaban ruang sebesar 90% sampai dengan 96% dengan kandungan gas oksigen (O2) relatif lebih tinggi tetapi kebutuhan gas karbondioksida (CO2) relatif lebih rendah. Pada proses tumbuh kembang jamur tiram hubungan suhu dan kelembaban sangatlah erat. Dimana pada suhu 20°C dan kelembaban 90% bila suhu turun menjadi 19°C, maka kelembaban akan naik menjadi 100% dan sebaliknya.

Di Indonesia daerah yang mempunyai suhu 25°C sampai dengan 26°C terdapat pada daerah-daerah dataran tinggi, yaitu pada ketinggian 500m sampai dengan 100m diatas permukaan laut (dpl). Oleh karena itu, jamur tiram di Indonesia sangat baik dibudidayakan di daerah dataran menengah (400mdpl-800mdpl) dan daratan tinggi (>800mdpl).[2]

2.2 Pengertian Mikrokontroler

Mikrokontroler adalah salah satu dari bagian dasar dari suatu sistem komputer dikemas dalam satu chip IC, sehingga sering disebut single chip microcomputer sehingga bentuk yang kecil. Mikrokontroler dibangun dari elemen-elemen dasar sederhana dan menghasilkan output spesifik berdasarkan inputan yang diterima dan program yang dikerjakan.

Mikrokontroler mengerjakan instruksi-instruksi yang diberikan kepadanya.

Bagian terpenting dan utama dari suatu sistem mikrokontroler adalah program itu sendiri yang dibuat oleh seorang programmer. Program ini menginstruksikan untuk melakukan perintah dari aksi-aksi sederhana untuk melakukan tugas yang lebih kompleks yang diinginkan oleh programmer.[3]

Mikrokontroler berbeda dengan mikroprocesor, yang merupakan sebuah chip untuk tujuan umum yang digunakan untuk membuat sebuah komputer multi fungsi atau perangkat yang membutuhkan beberapa chip untuk menangani berbagai tugas.

Mikrokontroler dimaksudkan untuk menjadi mandiri dan independen, dan berfungsi sebagai komputer khusus yang kecil. Mikrokontroller memiliki dasar-dasar sebagai berikut:

a. Sistem Input Komputer

Perangkat masukan menyajikan sebuah informasi kepada suatu sistem dari

(21)

komputer dari komponen luar. Komponen yang penting dalam komputer adalah Keyboard.

b. Sistem Output Komputer

Perangkat keluaran dipakai dalam berhubungan sebuah informasi ataupun aksi dari sitem pada komputer dengan komponen luar. Komponen yang utama dalam keluaran yaitu Monitor.

c. CPU (Central Processing Unit)

CPU ini merupakan otak daripada komputer yang berguna melakukan sebuah instruksi pada program oleh user.

d. Clock dan Memori Komputer

Sistem ini digunakan untuk clock atau pewaktu untuk membangkitkan CPU e. Program Komputer

Program merupakan hasil imajinasi yang di ciptakan oleh seorang programmer f. Sistem Mikrokontroler

Penggambaran sistem pada komputer ialah komponen yang dikelilingi dengan garis yang putus-putus. Bagian itulah yang membentuk mikrokontroler.

2.2.1 Node MCU 1 (ESP8266)

Node Mcu merupakan sebuah opensource platform IoT dan pengembangan Kit yang menggunakan bahasa pemrograman scripting Lua untuk membantu programmer dalam membuat prototype produk IoT atau bisa dengan memakai sketch dengan arduino IDE. Pengembangan Kit ini didasarkan pada modul ESP8266, yang mengintegrasikan GPIO, PWM (Pulse Width Modulation), IIC , 1-Wire dan ADC (Analog to Digital Converter) semua dalam satu board. Keunikan dari Node MCU ini sendiri yaitu Boardnya yang berukuran sangat kecil yaitu panjang 4.83cm, lebar 2.54cm, dan dengan berat 7 gram. Tapi walaupun ukurannya yang kecil, board ini sudah dilengkapi dengan fitur wifi dan firmwarenya yang bersifat opensource.

(22)

Gambar 2.2 Board NodeMCU

Penggunaan NodeMcu lebih menguntungkan dari segi biaya maupun efisiensi tempat, karena Node MCU yang ukurannya kecil, lebih praktis dan harganya jauh lebih murah dibandingkan dengan Arduino Uno. Arduino Uno sendiri merupakan salah satu jenis mikrokontroler yang banyak diminati dan memiliki bahasa pemrograman C++

sama seperti NodeMcu, namun Arduino Uno belum memiliki modul wifi dan belum berbasis IoT. Untuk dapat menggunakan wifi Arduino Uno memerlukan perangkat tambahan berupa wifi shield. NodeMcu merupakan salah satu prduk yang mendapatkan hak khusus dari Arduino untuk dapat menggunakan aplikasi Arduino sehingga bahasa pemrograman yang digunakan sama dengan board Arduino pada umumnya.

Bahasa pemrograman Arduino (Sketch) sudah dilakukan perubahan untuk memudahkan pemula dalam melakukan pemrograman dari bahasa aslinya. Sebelum dijual ke pasaran, IC mikrokontroler Arduino telah ditanamkan suatu program bernama Bootlader yang berfungsi sebagai penengah antara compiler Arduino dengan mikrokontroler. [4]

Internet of things adalah sebuah teknologi yang memungkinkan kita untuk menghubungkan mesin, peralatan dan benda fisik lainnya dengan sensor jaringan untuk memperoleh data dan mengelola kinerjanya sendiri, sehingga memungkinkan mesin untuk berkolaborasi dan bahkan bertindak bedasarkan informasi baru yang diperoleh secara independen.

Modul WiFi yang digunakan adalah ESP-12, modul WiFi ini berfungsi untuk mengirimkan data yang telah di proses oleh mikrokontroler ke webserver. pada kali ini NodeMCU digunakan sebagai pengontrol dan pemroses dari sistem, sistem yang akan dibuat ini hanya membutuhkan sedikit memori sebagai pemroses. Pada NodeMcu dilengkapi dengan micro usb port yang berfungsi untuk pemograman

(23)

push button yaitu tombol reset dan flash. Sebelum digunakan Board ini harus di Flash terlebih dahulu agar support terhadap tool yang akan digunakan.

Gambar 2.3 Pin mapping NodeMcu

Spesifikasi yang dimliki oleh NodeMCU sebagai berikut : 1. RST : berfungsi mereset modul

2. ADC: Analog Digital Converter. Rentang tegangan masukan 0-1v, dengan skup nilai digital 0-1024

3. EN: Chip Enable, Active High

4. IO16 :GPIO16, dapat digunakan untuk membangunkan chipset dari mode deep sleep

5. IO14 : GPIO14; HSPI_CLK 6. IO12 : GPIO12: HSPI_MISO

7. IO13: GPIO13; HSPI_MOSI; UART0_CTS 8. VCC: Catu daya 3.3V (VDD)

9. CS0 :Chip selection

10. MISO : Slave output, Main input

(24)

11. IO9 : GPIO9 12. IO10 GBIO10

13. MOSI: Main output slave input 14. SCLK: Clock

15. GND: Ground

16. IO15: GPIO15; MTDO; HSPICS; UART0_RTS 17. IO2 : GPIO2;UART1_TXD

18. IO0 : GPIO0 19. IO4 : GPIO4 20. IO5 : GPIO5

21. RXD : UART0_RXD; GPIO3 22. TXD : UART0_TXD; GPIO1

Adapun beberapa fitur yang terdapat pada ESP8266 ini, yakni:

1. Built-in USB to Serial UART Adapter (Silicon Labs CP2102)

2. 2 dioda yang melinduli daya input (Satu kabel USB, bisa digunakan baterai) 3. 3.3V tegangan 500mA dengan regulator LM1117

4. Penggunaan kontrol memiliki lampu indikator merah 5. Tombol reset

6. Tombol input digunakan untuk bootloading.

2.3 Sensor

Sensor adalah detektor yang memiliki kemampuan untuk mengukur beberapa jenis kualitas fisik yang terjadi. Sensor kemudian akan dapat mengkonversi pengukuran menjadi sinyal agar dapat dibaca. Sebagian besar sensor yang digunakan saat ini benar- benar akan dapat berkomunikasi dengan perangkat elektronik yang akan melakukan pengukuran dan perekaman. Anda akan dapat menemukan sensor di berbagai perangkat yang berbeda yang Anda gunakan secara teratur. Layar sentuh yang ada di ponsel anda memiliki sensor, dan sebagainya. Dewasa ini, sensor adalah bagian dari kita yang sangat umum dari kehidupan sehari-hari.

Sensitivitas sensor menentukan banyak aplikasi sensor itu sendiri. Ketika sensor

(25)

relatif kecil dengan detektor material dan output yang konsekuen, itu menunjukkan sensitivitas rendah. Tapi kadang-kadang diperlukan sensor untuk mengukur perubahan kecil, dalam hal ini sensor dituntut untuk menunjukkan sensitivitas tinggi, agar dapat menanggapi secara signifikan untuk perubahan menit dalam medium dibawah pengukuran. Seringkali, linearitas sensor tersebut terbatas pada kisaran ketata yang dibatasi, diluar itu akan merespon tidak akurat.

2.3.1 Sensor DHT-11

DHT-11 adalah chip tunggal kelembaban relatif dan multi sensor suhu yang terdiri dari modul yang dikalibrasi keluaran digital. Pada pengukuran suhu data yang dihasilkan 14 bit, sedangkan untuk kelembaban data yang dihasilkan 12 bit. Keluaran dari DHT-11 adalah digital sehingga untuk mengaksesnya diperlukan pemrograman dan tidak diperlukan pengkondisi sinyal atau ADC. Sensor DHT-11 memiliki range pengukuran yang luas yaitu 0 sampai 100% untuk kelembaban dan -40 derajat celcius sampai 125 derajat celcius untuk suhu. Sensor ini juga memiliki output digital (single-bus) dengan akurasi yang tinggi.

Sistem sensor yang digunakan untuk mengukur suhu dan kelembaban adalah DHT-11 dengan sumber tegangan 5 Volt dan komunikasi bidirectonal 2- wire. Sistem sensor ini mempunyai 1 jalur data yang digunakan untuk perintah pengalamatan dan pembacaan data. Pengambilan data untuk masing-masing pengukuran dilakukan dengan memberikan perintah pengalamatan oleh mikrokontroler.

Sensor DHT-11 memiliki empat buah kaki yaitu: pada bagian kaki (VCC), dihubungkan ke bagian Vss yg bernilai sebesar 5V pada board arduino uno dan untuk bagian kaki GND dihubungkan ke ground (GND) pada board arduino uno. Sedangkan pada bagian kaki data yang merupakan keluaran (Output) dari hasil pengolahan data analog dari sensor DHT-11 yang dihubungkan ke bagian analog input (pin2), yaitu pada bagian pin PWM (Pulse Width Modulation) pada board arduino uno dan yang tak ketinggalan terdapat satu kaki tambahan yaitu kaki NC (Not Connected), yang tidak dihubungkan ke pin manapun.[5]

(26)

Gambar 2.4 : Sensor DHT-11

Spesifikasi:

• Pasokan Voltage: 5 V

• Rentang temperatur:0-50 ° C kesalahan ± 2 ° C

• Kelembaban:20-90% RH ± 5% RH error

• Interface: Digital

Setiap sensor DHT-11 memiliki fitur kalibrasi sangat akurat dari kelembaban ruang kalibrasi. Koefisien kalibrasi yang disimpan dalam memori program OTP, sensor internal mendeteksi sinyal dalam proses, kita harus menyebutnya koefisien kalibrasi.

Sistem antarmuka tunggal-kabel serial terintegrasi untuk menjadi cepat dan mudah.Kecil ukuran, daya rendah, sinyal transmisi jarak hingga 20 meter, sehingga berbagai aplikasi dan bahkan aplikasi yang paling menuntut. Produk ini 4-pin pin baris paket tunggal.

Koneksi nyaman, paket khusus dapat diberikan sesuai dengan kebutuhan pengguna.

2.3.2 Sensor intensitas cahaya/LDR

Rangkaian LDR atau Light Dependent Resistor adalah salah satu komponen elektronika yang masih bisa di bilang sebagai resistor yang besar resistansi nilai tahanannya bergantung pada intensitas cahaya yang menutupi permukaan, dimana LDR yang digunakan dalam perancangan sistem ini adalah yang memiliki nilai rsesistansi sebesar 100 ohm dari pengukuran menggunakan perangkat Avo Meter.Rangkaian LDR biasanya di kenal dengan nama foto resistor, foto konduktor, sel-foto konduktif atau komponen lain yang sering di gunakan dalam literatur suatu rangkaian.

Itu sebabnya makin kuat intensitas cahaya maka makin kecil nilai tahanannya dan makin lemah intensitas cahaya maka makin besar nilai tahanannya. Komponen LDR

(27)

sebagai sensor cahaya. Cara kerja LDR akan padam pada saat LDR mendapat cahaya cukup terang, apabila LDR tidak mendapat cahaya makan komponen ini akan menyala.[6]

Gambar 2.5 : Sensor LDR

Elektron bebas yang dihasilkan akan mengalirkan listrik, sehingga menurunkan resistansinya. Berikut ini merupakan karakteristik elektrik dari sensor LDR (Light Dependenc Resistor) adalah seperti penjelasan Tabel 1.1 : Karakteristik Sensor LDR dibawah ini :

Tabel 1. Karakteristik Sensor LDR

Parameter Conditions Min Typ Max Unit Cell resistance 1000 LUX

10 LUX

- -

400 9

- -

Ohm K Ohm

Dark Resistance - - 1 M Ohm

DarkCapacitance - - 3.5 - pF Rise Time 1000 LUX

10 LUX

- -

2.8 18

- -

ms ms Fall Time 1000 LUX

10 LUX

- 48 120

- -

ms ms Voltage AC/DC

Peak

- - 320 V max

Current - 75 mA max

Power Dissipation -60 - 100 mW max Operating

Temperature

- +75 Deg. C

(28)

2.3.3 Sensor Suhu DS18B20

DS18B20 adalah sensor suhu digital seri. Sensor ini mampu membaca suhu dengan ketelitian 9 hingga 12-bit, rentang -55°C hingga 125°C dengan ketelitian (+/- 0.5°C ). Setiap sensor yang diproduksi memiliki kode unik sebesar 64-Bit yang disematkan pada masing-masing chip, sehingga memungkinkan penggunaan sensor dalam jumlah besar hanya melalui satu kabel saja (single wire data bus/1-wire protocol).

Ini merupakan komponen yang luar biasa, dan merupakan batu patokan dari banyak proyek-proyek data logging dan kontrol berbasis temperatur di luar sana.[7]

Gambar 2.6 : Sensor DS18B20

Sebagai acuan dan informasi pendukung, sensor ini memiliki fitur utama sebagai berikut:

1. Antarmuka hanya menggunakan satu kabel sebagai komunikasi (menggunakan protokol Unique 1-Wire)

2. Setiap sensor memiliki kode pengenal unik 64-bit yang tertanam di onboard ROM

3. Kemampuan multidrop yang menyederhanakan aplikasi penginderaan suhu terdistribusi

4. Tidak memerlukan komponen tambahan

5. Juga bisa diumpankan daya melalui jalur datanya. Rentang dayanya adalah 3.0V hingga 5.5V

6. Bisa mengukur temperatur mulai dari -55°C hingga +125 °C 7. Memiliki akurasi +/-0.5 °C pada rentang -10 °C hingga +85 °C 8. Resolusi sensor bisa dipilih mulai dari 9 hingga 12 bit

(29)

9. Bisa mengkonversi data suhu ke 12-bit digital word hanya dalam 750 milidetik (maksimal)

10. Memiliki konfigurasi alarm yang bisa disetel (nonvolatile)

11. Bisa digunakan untuk fitur pencari alarm dan alamat sensor yang temperaturnya diluar batas (temperature alarm condition)

12. Penggunaannya bisa dalam lingkungan kendali termostatis, sistem industri, produk rumahan, termometer, atau sistem apapun yang memerlukan pembacaan suhu.

.

2.4 Wifi

Secara umum, pengertian Wifi adalah teknologi untuk saling bertukar data menggunakan gelombang radio (secara nirkabel) dengan memanfaatkan berbagai peralatan elektronik. Diperlukan peralatan elektronik seperti misalnya komputer, smartphone, atau tablet untuk terhubung dalam jaringan komputer, termasuk internet, melalui Wifi.

Perangkat elektronik tersebut haruslah berada dalam sebuah titik akses (hotspot) jaringan nirkabel untuk dapat terhubung dengan Wifi. Dalam suatu jaringan Wifi, biasanya titik akses memiliki jangkauan hingga 20 meter di dalam ruangan, dan ada pula yang lebih jauh jangkauannya untuk Wifi di luar ruangan. Wifi sendiri sebetulnya merupakan singkatan dari Wireless Fidelity. Pada umumnya, untuk bisa terhubung dengan sebuah perangkat elektronik, Wifi menggunakan frekuensi gelombang radio dalam rentang 2,4GHz s/d 5GHz.

Semakin berkembangnya zaman mengubah internet dari yang sebelumnya hanya merupakan kebutuhan tersier, kini seakan-akan sudah menjadi kebutuhan primer.

Karena itulah kemudian cukup banyak juga pebisnis yang memanfaatkan adanya Wifi agar pelanggannya dapat menikmati waktu lebih lama di restoran/ kafe miliknya.

Wifi pun tak muncul begitu saja, terdapat sejarah perkembangan Wifi yang secara singkat dapat dijabarkan dalam beberapa poin berikut:

 1997 : Dibentuk sebuah jaringan wireless bernama 802.11 oleh IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers)

 1999 : Muncul Wireless B dengan kecepatan transfer data 11 Mbps. Namun masih memiliki kelemahan, yaitu frekuensi operasi yang berada dalam

(30)

angka 2,4 GHz, yang juga banyak digunakan oleh frekuensi peralatan rumah tangga seperti oven microwave, sehingga mudah terganggu sinyalnya.

 2003 : Muncul Wireless G dengan kecepatan transfer data maksimal 54 Mbps. Masih beroperasi dalam frekuensi 2,4GHz.

 2009 : Muncul Wireless N, mendukung kecepatan transfer data hingga 300 Mbps (2 antena) atau 450 Mbps (3 antena). Jangkauan lebih luas dibandingkan sinyal Wireless G.

 2014 : Muncul Wireless AC yang memiliki kecepatan 500Mb/s – 1 Gb/s.

Beroperasi di frekuensi 5GHz.

Wifi bekerja dengan memafaatkan gelombang radio. Berbagai data yang diminta atau dikirimkan pengguna melesat diudara menggunakan gelombang radio. Agar dapat menerjemahkan data atau dokumen yang dikirim melalui gelombang radio ini, sebuah komputer harus memiliki adaptor wireless sehingga terhubiung dengan Wifi.

Gelombang radio yang berupa sinyal ini kemudian dikirim menuju router yang berfungsi sebagai decoder (penerjemah kode). Setelah kemudian diterjemahkan, data tersebut dikirim ke jaringan internet dengan memanfaatkan koneksi ethernet. Jaringan Wifi bekerja dua arah, setiap data yang diterima melalui internet juga dalam waktu bersamaan melewati router untuk kemudian dijadikan kode olehnya pada setiap paket data, kemudian dikirimkan kembali dalam bentuk sinyal radio yang diterima oleh adaptor komputer nirkabel.[8]

2.5 Power Supply (Catu Daya)

Power supply adalah sebuah perangkat yang memasok energi listrik untuk satu atau lebih beban listrik atau alat atau sistem yang berfungsi untuk menyalurkan energi listrik atau bentuk energi jenis apapun yang sering digunakan untuk menyalurkan energi listrik. Sebuah catu daya diatur menjadi salah satu alat yang digunakan untuk mengontrol tegangan output yang diberikan oleh sumber energi catu daya.

Secara prinsip rangkaian power supply adalah menurunkan tegangan AC , menyearahkan tegangan AC sehingga menjadi DC ,menstabilkan tegangan DC. Pada dasarnya power supply termasuk dari bagian power conversion. Power conversion terdiri dari tiga macam :

(31)

b. DC/DC converter c. DC/AC inverter

Power supply untuk PC sering juga disebut PSU (Power Supply Unit) PSU termasuk power conversion AC/DC. Fungsi utamanya mengubah listrik arus bolak balik (AC) yang tersedia dari aliran listrik ( diIndonesia, PLN) menjadi arus listrik searah (DC)yang dibutuhkan oleh komponen pada PC. Power supply diharapkan dapat melakukan fungsi berikut ini :

• Rectification : konversi input listrik AC menjadi DC

• Voltage Transformation : memberikan keluaran tegangan / voltage DC yang sesuai dengan yang dibutuhkan

• Filtering : menghasilkan arus listrik DC yang lebih "bersih", bebas dari ripple ataupun noise listrik yang lain

• Regulation : mengendalikan tegangan keluaran agar tetap terjaga, tergantung pada tingkatan yang diinginkan, beban daya, dan perubahan kenaikan temperatur kerja juga toleransi perubahan tegangan daya input

• Isolation : memisahkan secara elektrik output yang dihasilkan dari sumber input

• Protection : mencegah lonjakan tegangan listrik (jika terjadi), sehingga tidak terjadi pada output, biasanya dengan tersedianya sekering untuk auto shutdown jika hal terjadi

Power supply dapat menghasilkan output yang bersih, dengan tegangan output yang konstan terjaga dengan tingkat toleransi dari tegangan input, beban daya, juga suhu kerja, dengan tingkat konversi efisiensi 100%. [12]

Untuk konversi listrik AC ke DC, ada dua metode yang mungkin digunakan.Pertama dengan linear power supply. Ini adalah rangkaian AC ke DC yang sangat sederhana. Setlah Listrik AC dari line input di-step-down oleh transformer, kemudian dijadikan DC secara sederhana dengan rangkaian empat diode penyearah.

Komponen tambahan lain adalah kapasitor untuk meratakan tegangan. Tambahan komponen yang mungkin disertakan adalah linear regulation, yang bertugas menjaga tegangan sesuai yang diinginkan, meski daya output yang dibutuhkan bertambah.

(32)

2.6 Mist Maker

Mist Maker adalah alat yang dapat merubah air biasa menjadi awan kabut seperti dinginnya es yang biasa terlihat pada biang es. Alat ini bekerja menggunakan proses ultrasonic atomization yang mengubah air menjadi kabut. Mengubah air menjadi kabut dengan memberikan gelombang ultrasonik. Mist maker biasanya digunakan untuk membuat kabut sebagai pengatur kelembaban. Penggunaan alat ini yaitu dengan memasukkan alat ke dalam air sebelum dinyalakan. Kemudian ketinggian air perlu dijaga, jika alat ini terlalu dalam dari permukaan air akan membuat kabut yang akan dibuat menjadi sulit untuk naik ke permukaan.

Ketinggian air optimal untuk mengoperasikan alat ini adalah 1 – 3 cm dari permukaan mist maker. Sebuah transduser berupa piezoelektrik beresonansi 1.6MHz menghasilkan getaran energi yang tinggi menyebabkan air berubah menjadi kabut.

Transduser menciptakan osilasi frekuensi tinggi di permukaan air. Hal ini menyebabkan air berubah menjadi uap. Tekanan tinggi gelombang kompresi dibuat di permukaan air, menyebabkan molekul uap yang dilepaskan ke udara.

Partikel air dalam kabut berukuran kurang dari 5 mikron. Mist maker ultrasonik tidak boleh aktif pada keadaan kering, jadi alat ini membutuhkan air yang cukup untuk bekerja. Sebuah sensor built-in mendeteksi keberadaan air dan mengaktifkan pelat transduser. Transduser bergetar menyebabkan air berubah menjadi tetesan, yang menguap berubah menjadi partikel kabut. Tidak seperti mist maker termal atau berbasis panas, kabut yang dihasilkan oleh mist maker ultrasonik ini dingin dan basah. Mist maker memiliki adaptor AC eksternal untuk catu daya.[9]

Gambar 2.7 : Mist Maker

Spesifikasi:

• Jenis item: DK6-24

(33)

• Daya (W): 200W

• Tegangan (V): 24V

• Humidity Control: Manual

• Ukuran: L.264*W.60*H.60mm

• Panjang kabel: 10M

• Mist Volume: 2800ml/hour

• Housing Material: Stainless Steel

2.7 LCD (Liquid Crystal Display)

LCD (Liquid Cristal Display) adalah salah satu jenis display elektronik yang dibuat dengan teknologi CMOS logic yang bekerja dengan tidak menghasilkan cahaya tetapi memantulkan cahaya yang ada di sekelilingnya terhadap front-lit atau mentransmisikan cahaya dari back-lit. LCD (Liquid Cristal Display) berfungsi sebagai penampil data baik dalam bentuk karakter, huruf, angka ataupun grafik.

Sebuah panel LCD akan terhubung pada mikrokontroller untuk mengatur titik- titik untuk mengatur karakter huruf atau angka, data akan dikirim dalam bentuk kode ASCII, kode ini akan diterima dan diolah sehingga terbentuk matrik matrik yang dapat terbaca secara visual.[9]

LCD yang dipergunakan adalah LCD 20x4. Berikut adalah karakteristik dan gambar dari LCD 20 x 4:

Gambar 2.8 : LCD 20x4

1. 20 Karakter dan 4 Baris tampilan kristal cair (LCD) dari dot matrik.

2. ROM pembangkit karakter untuk 192 tipe karakter (5x7 dot matrik)

3. Mempunyai 2 jenis RAM, yaitu RAM pembangkit karakter dan RAM data tampilan.

(34)

4. RAM pembangkit karakter untuk 8 tipe karakter program tulis dengan bentuk 5x7 dot matrik.

5. RAM data tampilan dengan bentuk 80 x 8 matrik titik (maksimum 80 karakter).

6. Mempunyai pembangkit clock internal.

7. Catu daya 5 Vdc.

8. Rangkaian otomatis riset saat daya dinyalakan.

9. Jangkauan suhu pengoperasian 0 - 50 derajat.

2.7.1. Konfigurasi LCD (Liquid Crystal Display)

Ada 2 cara untuk berkomunikasi dengan LCD ini, yaitu 8 bit dan 4 bit jalur data, selain bit data tersebut juga dibutuhkan 3 jalur lagi untuk kontrol, yaitu : RS, RW dan E Untuk memperjelas konfigurasi pin LCD dapat dilihat pada tabel dibawah ini :

Tabel 2. gambar konfigurasi LCD 20x4

(35)

2.8 Relay

Relay adalah sebuah saklar yang dikendalikan oleh arus. Relay memiliki sebuah kumparan tegangan-rendah yang dililitkan pada sebuah inti. Relay dibutuhkan dalam rangkaian elektronika sebagai eksekutor sekaligus interface antara beban dan sistem kendali elektronik yang berbeda sistem power supplynya.

Secara fisik antara saklar atau kontaktor dengan elektromagnet relay terpisah sehingga antara beban dan sistem kontrol terpisah. Bagian utama relay elektro mekanik adalah kumparan elektromagnet Saklar atau kontaktor Swing Armatur Spring (Pegas).

Terdapat sebuah armatur besi yang akan tertarik menuju inti apabila arus mengalir melewati kumparan. Armatur ini terpasang pada sebuah tuas berpegas. Ketika armatur tertarik menuju ini, kontak jalur bersama akan berubah posisinya dari kontak normal- tertutup ke kontak normal-terbuka.Tampilan relay dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

Gambar 2.9 : Relay

Relay dapat digunakan untuk mengontrol motor AC dengan rangkaian kontrol DC atau beban lain dengan sumber tegangan yang berbeda antara tegangan rangkaian kontrol dan tegangan beban. Rangkaian penggerak relay dapat dilihat pada gambar 2.

Diantara aplikasi relay yang dapat ditemui diantaranya adalah : Relay sebagai kontrol ON/OF beban dengan sumber tegang berbeda. Relay sebagai selektor atau pemilih hubungan. Relay sebagai eksekutor rangkaian delay (tunda) Relay sebagai protektor atau pemutus arus pada kondisi tertentu. [11]

(36)

BAB 3

BAHAN DAN METODE PENELITIAN

3.1 Perancangan Diagram Blok Sistem

Adapun diagram blok dari sistem yang dirancang adalah seperti yang diperlihatkan pada gambar 3.1 berikut ini :

Gambar 3.1 Diagram Blok

PSA

Sensor Cahaya LDR

Lampu

Node MCU

1

Sensor Suhu DS18B20

Sensor Kelembaban DHT-11

Kipas

Mist Maker

Ruang budidaya tanaman jamur

Koneksi internet Via wifi

Web service

Web server R

E L A Y

(37)

3.1.1 Penjelasan Fungsi Tiap Blok Dari Diagram Blok

1. PSA : Berfungsi sebagai sumber tegangan

2. Sensor LDR : Mengukur intensitas cahaya dalam ruang budidaya jamur 3. Sensor Suhu DS18B20 : Mengukur suhu dalam ruang budidaya jamur

4. Sensor Suhu DHT-11 :Mengukur kelembaban dalam ruang budidaya jamur 5. Node MCU 1 : Memproses program, menerima dan mengirim data 6. Kipas : Aktuator untuk mengontrol penurunan suhu

7. Mist Maker : Aktuator untuk mengontrol kelembapan 8. Relay : Saklar untuk aktuator

9. Lampu 3v :Aktuator untuk mengontrol penaikan suhu dan pencahayaan 10. HP : Menampilkan hasil monitoring dan pengendalian.

11. Ruang Budidaya Tanaman : Prototype ruang budidaya tanaman

Pada diagram blok diatas seluruh sistem di supplay oleh PSA . Pada alat ini terdapat tiga buah sensor sebagai inputan yaitu sensor suhu (DS18B20), sensor kelembapan DHT11 dan sensor LDR. Ketiga sensor tersebut akan melakukan pengukuran terhadap besaran fisis pada suhu, kelembaban dan cahaya yang terdapat dalam ruang budidaya jamur. Kemudian hasil pengukurannya akan diterima oleh mikrokontroler Node MCU 1 (ESP8266) untuk diproses dan dikirim ke android pengguna via Wifi untuk ditampilkan hasil dari pengukuran.

Pada metode pengontrolan ini, apabila suhu , kelembaban dan cahaya tidak sesuai dengan set point yang telah ditentukan maka pengguna akan mendapatkan informasi melalui aplikasi yang terinstal pada android pengguna, sehingga pengguna dapat melakukan kontrol secara real time melalui apliksi tersebut. Dimana perintah yang diberikan akan dieksekusi oleh mikrokontroler untuk mengaktifkan aktuator yaitu lampu, kipas, dan mist maker. Proses kontrol dapat dilakukan jarak jauh melalui wifi sehingga sistem ini lebih efesien bagi pengguna.

3.2 Peralatan dan Komponen 3.2.1. Peralatan

1. Gergaji Potong 2. Tang Potong

(38)

3. Solder 4. Multimeter 5. Obeng

6. Timah solder

3.2.2. Komponen

1. Node MCU 1 (ESP8266) 2. Mist maker

3. DHT11 4. DS18B20 5. Senor LDR 6. LED 7. Kipas 8. PSA 9. Relay

3.3 Rancangan rangkaian Power Supply

Gambar 3.2 Gambar Rangkaian PSA

Rangkaian power supplay dapat ditunjukkan pada gambar diatas. Rangkaian ini berfungsi untuk mensupplay tegangan ke seluruh rangkaian yang ada. Rangkaian PSA yang dibuat terdiri dari dua keluaran, yaitu 5 volt dan 12 volt, keluaran 5 volt digunakan

(39)

untuk mensupplay tegangan sistem sedangkan keluaran 12 volt untuk Radio Frekuensi Transmitter.

3.4 Rancangan rangkaian sensor DHT-11

DHT-11 adalah chip tunggal kelembaban relatif dan multi sensor suhu yang terdiri dari modul yang dikalibrasi keluaran digital. Pada pengukuran suhu data yang dihasilkan 14 bit, sedangkan untuk kelembaban data yang dihasilkan 12 bit. Sensor ini digunakan untuk mengukur kelembapan pada prototype ruang budidaya jamur tiram.

Gambar 3.3 Gambar Rangkaian DHT-11

Dari gambar diatas dapat dijelaskan bahwa pin 1 dihubungkan ke Vcc, pin 2 terhubung ke pin D0 pada mikrokontroler yang berfungsi untuk mengirimkan data hasil pengukuran dari sensor ke mikrokontroler, dan pin 3 terhubung ke ground. Dalam mikrokontoler tersebut data akan diolah dan kemudian di tampilkan pada aplikasi.

ESP8266

(40)

3.5 Rancangan rangkaian sensor DS18B20

Gambar 3.4 Gambar Rangkaian DS18B20

DS18B20 adalah sensor suhu digital seri. Sensor ini mampu membaca suhu dengan ketelitian 9 hingga 12-bit. Dari gambar diatas dapat dijelaskan bahwa pin 1 dihubungkan ke Vcc, pin 2 ke pin D1 pada mikrokontroler yang berfungsi untuk mengirimkan data hasil pengukuran dari sensor ke mikrokontroler, serta pin 3 dihubungkan ke groun. Dalam mikrokontoler tersebut data akan diolah dan kemudian di tampilkan aplikasi.

3.6 Rancangan rangkaian sensor LDR

ESP8266

(41)

Dari gambar diatas dapat dijelaskan bahwa pin 1 dihubungkan ke Vcc, pin 2 terhubung ke pin A0 pada mikrokontroler yang berfungsi untuk mengirimkan data hasil pengukuran dari sensor ke mikrokontroler, dan pin 3 terhubung ke ground. Dalam mikrokontoler tersebut data akan diolah dan kemudian di tampilkan pada aplikasi.

3.7 Rancangan rangkaian output

Dalam prototipe yang dibuat, alat ini memiliki output berupa lampu LED, Kipas , Mist Maker yang berfungsi untuk menyeimbangkan cahaya, suhu, dan kelembaban pada saat tertentu ketika kita inginkan dan dapat kita kontrol melalui aplikasi yang kita miliki. Pengendalian kelembaban dan suhu dilakukan dengan mengatur kadar uap air yang ada dalam. Jika nilai kelembaban dan suhu yang dideteksi oleh sensor berada di bawah nilai kelembaban setpointnya, maka uap air ditambahkan oleh perangkat yang disebut dengan mistmaker (mesin kabut) dan kipas akan dinyalakan. Apabila cahaya tidak sesuai dengan setpoint maka LED akan dinyalakan untuk meningkatkan intensitas cahaya dalam ruangan tersebut.

Gambar 3.6 Gambar Rangkaian output

ESP8266

(42)

3.8 Rancangan rangkaian LCD

Pada alat ini, display yang digunakan adalah LCD (Liquid Crystal Display) . Untuk blok ini tidak ada komponen tambahan karena mikrokontroler dapat memberi data langsung ke LCD.

.

Gambar 3.7 Gambar Rangkaian LCD

3.9 Rancangan rangkaian lengkap

Berdasarkan uraian-uraian yang telah dijelaskan pada bagian sebelumnya, maka dibuat rangkaian lengkap dari peralatan dan komponen. Adapun rangkaian lengkap dari perancangan sistem ini dapat dilihat pada gambar berikut ini:

ESP8266

ESPP8266

(43)

3.10 Flowchart Sistem

Gambar 3.9 Gambar Flowchart

Mulai

PSA On

Node MCU 1 On

Membaca Sensor

Suhu Tinggi kelembapan Rendah

Suhu Normal kelembapan

Normal

Suhu Rendah kelembapan

Tinggi

Kipas On Lampu Off Mist maker On

Kipas Off Lampu Off Mist maker Off

Kipas Off Lampu On Mist maker On

Kirim Data

Tidak Tidak Tidak

Ya Ya Ya

Data diterima

Membaca Data

Data ditampilkan pada halaman

web

Selesai

(44)

BAB 4

PENGUJIAN DAN HASIL

4.1. Pengujian rangkaian Power supplay

Pengujian power supply dilakukan dengan mengukur tegangan input dengantegangan output pada IC 7805. Pengukuran dilakukan dengan menggunakan voltmeter seperti pada Gambar 4.1.

Gambar 4.1 PengukuranTegangan pada IC 7805

Pengukuran dilakukan dengan memberikan tegangan batre 9 volt pada input IC 7805 kemudian mengukur nilai output tegangan pada IC 7805 dengan probe positif voltmeter pada output dan probe negatif pada sisi ground IC 7805 dari hasil pengukuran didapat data tengangan pada tabel 4.1.

Tabel 3. Data Hasil Pengukuran IC regulator 7805 Tegangan Input Tegangan Output

9 volt 4.76 volt

4.2. Pengujian Node MCU 1

Pengujian Node MCU 1 dilakukan dengan memprogram node MCU menggunakan source code sederhana seperti led blink. Untukmemprogram Node MCU dapat dilakukan dengan menggunakan software Arduino IDE.

Namun sebelum melakukan pemrograman menggunakan software ini. Terlebih

(45)

langkah-langkah yang dilakukan untuk memasukkan Node MCU menjadi salah satu board pada Arduino IDE :

1. Buka Arduino IDE

2. Klik menu file kemudian klik preference, maka akan terbuka tampilan seperti berikut:

Gambar 4.2 Tampilan menu reference

3. Masukkan url:

http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

pada additional boards manager URL seperti gamabar 4.2. kemudian klik OK lalu tutup jendela preference.

(46)

4. Lalu klik tools kemudian boards pilih boards manager seperti gambar 4.3

Gambar 4.3 Memilih boards manager

5. Kemudian pada boards manager pilih esp 8266 lalu install software esp untuk Arduino seperti Gambar 4.4

(47)

6. Selesai.

Kemudian lakukan pemrograman Node MCU dengan menggukan program sederhana seperti gambar 4.5

Gambar 4.5 Pemrograman Node MCU

(48)

7. Kemudian pilih board MCU 1 seperti Gambar 4.6 lalu klik upload.

Gambar 4.6 Memilih Board UntukPemrograman Node MCU

Jikalampu LED pada Node MCU -1 berkedip tiap detik maka proses pemrograman berhasil dan Node MCU dapat dilakukan pemrograman lanjutan sesua dengan keperluan.

4.3. Pengujian Sensor LDR

Pengujian sensor cahaya dilakukan dengan merangkai sensor cahaya dengan Node MCU – 01 dengan menghubungkan pin Vcc dan Gnd pada Node MCU ke Vcc dan Gnd pada sensor, kemudian pin data pada sensor dihubungkan pada pin analog Node MCU.

Setelah dilakukan perangkaian maka Node MCU diprogram untuk mengetahui nilai output pada sensor cahaya dengan program seperti gambar 4.7.

(49)

Gambar 4.7 Source Code Pembacaannilai sensor

Setelah dilakukan pemrograman maka dapat dilakukan pengujian dengan meberikan cahaya pada sensor cahaya kemudian melakukan monitoring pada software Arduino dengan memilih menu tools kemudian pilih serial monitor seperti gambar 4.8.

(50)

Gambar 4.8 Menu Serial Monitor pada Arduino

Sehingga akan tampil nilai pembacaan sensor seperti pada gambar 4.9 dibawah ini :

(51)

Ketika dilakukan pengubahan Intensitas cahaya pada sensor cahaya maka nilai sensor akan berubah sesuai dengan kondisi cahaya. adapun data yang didapat pada pengukuran cahaya ditampilkan pada tabel berikut :

Tabel 4 Data Hasil Pengukuran Sensor LDR Kondisi

Cahaya

Nilai Sensor

Gelap 40 Cd

Redup 432 Cd

Terang 780 Cd

4.4. Pengujian Sensor DHT11

Pengujian sensor DHT11 dilakukan dengan merangkai sensor ke Node MCU sesuai dengan Gambar 4.9 kemudian Node MCU diprogram dengan mengunakan source code pengujian sensor DHT11 seperti pada Gambar 4.10.

Gambar 4.10 Rangkaian uji sensor DHT 11

(52)

Gambar 4.11 Source Code Pengujian Sensor DHT11

Data yang dihasilkan dari pengujian dilakukan dengan membandingkan nilai yang terukur oleh sensor dengan nilai yang terukur oleh humidity and temperature meter TES 1360. Data yang diterima sensor dapat dilihat pada Gambar 4.12 dan perbandingan hasil dari data sensor dengan data humidity and temperature meter TES 1360 dapat dilihat pada Tabel 5.

(53)

Gambar 4.12 Tampilan Pengukuran sensor DHT11 Pada Laptop

Tabel 5. Data Pengujian Sensor DHT11

PENGUJIAN Sensor DHT 11 TES 1360 KELEMBABAN KELEMBABAN

1 57 RH 58 RH

2 73 RH 73 RH

3 80 RH 78 RH

4 58 RH 60 RH

5 65 RH 64 RH

4.5. Pengujian DS18b20

Pengujian sensor DS18B20 dilakukan dengan merangkai sensor sesuai dengan Gambar 4.13 kemudian dilkukan pemrograman pada Node MCU dengan source code pada Gambar 4.14.

(54)

Gambar 4.13 Rangkaian Sensor DS18B20

Gambar 4.14 Source code Sensor Suhu DS18B20

Data yang dihasilkan dari pengujian dilakukan dengan membandingkan nilai yang terukur oleh sensor dengan nilai yang terukur oleh Thermometer air raksa.

Perbandingan hasil dari data sensor dengan data thermometer air raksa dapat dilihat pada Tabel 6.

(55)

Tabel 6. Data Pengujian Sensor DS18B20

NO SENSOR DS18B20 Termometer Raksa

1 27⁰C 28⁰C

2 35⁰C 35⁰C

3 25⁰C 25⁰C

4.6 Hasil Pengujian Sistem Keseluruhan

Pengujian keseluruhan sistem dilakukan dengan memonitoring nilai prototype ruangan budidaya jamur melalui aplikasi android. Kemudian melakukan pengukuran suhu kelembaban pada ruangan kalibrasi dengan alat ukur humidity and temperature meter TES 1360 yang berfungsi sebagai data pembanding. Data dari hasil pengukuran dapat dilihat pada tabel 7.

Tabel 7. Pengujian Keseluruhan Sistem

Pengujian

Alat Pengontrol Suhu Yang Dibuat

TES 1360 dan

Termometer Raksa SUHU (⁰C ) KELEMBABAN

(RH)

SUHU (⁰C ) KELEMBABAN (RH)

1 25 77 26 78

2 26 73 26 73

3 28 80 27 78

4 25 75 25 76

5 23 65 24 64

4.7. Hasil dan Pembahasan

Dari data hasil pengujian yang kita dapatkan, kita akan menghitung persentase galat dari alat tersebut dengan data pembanding hasil pengukuran pada alat ukur humidity and temperature meter TES 1360 guna mengetahui tingkat akurasi alat yang tlah kita buat.

(56)

4.7.1 Persentase Galat Suhu 1. Pengujian Pertama

% Error =

|

4.7.2 Persentase Galat Kelembapan 1. Pengujian Pertama

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian pada bab IV, maka dapat ditarik beberapa kesimpulan diantaranya adalah sebagai berikut :

1. Telah berhasil dirancang alat kontrol untuk ruang budidaya tanaman jamur yang menggunakan sensor DHT-11, sensor DS18B20, dan sensor LDR sebagai detektor pada kelembaban, suhu, dan cahaya dalam ruang budidaya jamur yang terhubung pada aplikasi android via wifi berbasis Node MCU 1 (ESP8266).

2. Berdasarkan penelitian alat ini memiliki persentase galat yang cukup kecil dibandingkan alat pembandingnya.

5.2 Saran

Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan serta kesimpulan yang telah dikemukakan, diperoleh beberapa hal yang dapat dijadikan saran untuk dilakukan penelitian lebih lanjut yaitu :

1 Menggunakan jaringan internet yang cepat dan stabil untuk mendapatkan hasil yang maksimal.

2 Diharapkan alat ini dapat digunakan dalam kehidupan nyata untuk membantu kegiatan pembudidayaan jamur.

(59)

DAFTAR PUSTAKA

[1] E. Maulana Sy, Panen Jamur Tiap Musim, Edisi 1. Yogyakarta: Lily Publisher, 2012.

[2] N.Redi&Rosani.O, Budi Daya Jamur Tiram, Januari 20. Jakarta Pusat: CV Karya Mandiri Pratama, 2007.

[3] I. Setiawan, Aplikasi Mikrokontroller. Jakarta: Elex Media Komputindo, 2008.

[4] F. Wicaksono, M, “Implementasi Modul Wifi Nodemcu Esp8266 Untuk Smart Home,” J. Tek. Komput. Unikom, vol. 6, no. 1, pp. 1–6, 2017.

[5] D.-R. UK, “DHT11 Humidity & Temperature Sensor,” 2019.

[6] O. Bishop, Dasar – dasar Elektronika. Jakarta: Erlangga, 2002.

[7] Http://kl801.ilearning.me/2017/02/26/pelajari-tentang-sensor-suhu-ds18b20-dan- bagaimana-penyambungan-alat-tersebut-sebagai-input-pada-perangkat-raspberry- pi-sebagai-sensor-suhu-sebuah-ruangan/, “sensor suhu ds18b20,” 2017.

[8] Https://www.nesabamedia.com/pengertian-wifi-beserta-fungsi-dan-cara-kerja- wifi/, “pengertian wifi,” 2019.

[9] https://learnstream.weebly.com/home/ultrasonic-mist-maker, “mist maker.” 2019.

[10] Michael Tooley. 2002. Rangkaian Elektronik : Prinsip dan Aplikasi. Erlanga.

Jakarta

[11] Andrianto, “Aplikasi pengontrol jarak jauh pada lampu rumah berbasis android,”

J. Tek. Univ. Muria Kudus Gondangmanis, vol. 2, pp. 413–420, 2015.

[12] Amalia Putri, “Rancang Bangun Sistem Monitoring Suhu Dan Kelembapan Serta Pembasmi Hama Pada Tanaman Dengan Metode Pengkabutan Di Rumah Kaca Berbasis ATMEGA 8,”.J.Univ.Sumatera Utara,2018.

(60)

Lampiran 1. Rangkaian Lengkap

(61)

Lampiran 2. Program Lengkap

#include <Wire.h>

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

#include <OneWire.h>

#include <DS18B20.h>

#include <ESP8266WiFi.h> //memasukan library ESP8266

#include "DHT.h" //memasukan library dht11

//mendefinisikan sensor yang dipakai (DHT11, DHT21, dan DHT22)

#define DHTTYPE DHT11 //tipe yang dipilih DHT 11

#define ONE_WIRE_BUS D3

//Nama wifi yang akan dikHidupeksikan const char* ssid = "maulvi";

//masukan password wifinya

const char* password = "maulvi1234";

WiFiClient client;

WiFiServer server(80);

// DHT Sensor pada pin 5 di NodeMCU const int DHTPin = D0;

//inisialisasi library DHTpin DHT dht(DHTPin, DHTTYPE);

OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);

DS18B20 sensor(&oneWire);

// Set the LCD address to 0x27 for a 16 chars and 2 line display LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

String data ="";

int cahaya = A0 ; int lampu1 = D6;

int lampu2 = D7;

int lampu3 = D8;

int mist = D4;

int kipas = D5;

void setup() { Serial.begin(9600);

delay(20);

dht.begin();

sensor.begin();

pinMode (cahaya , INPUT);

pinMode (lampu1,OUTPUT);