PEMBUATAN SOFTWARE INKUBATOR PENETAS TELUR OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER ARDUINO.

(1)

Andhi Nurrachmat,2013

Pembuatan Software Inkubator Penetas Telur Otomatis Berbasis Mikrokontroler Arduino Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

PEMBUATAN SOFTWARE INKUBATOR PENETAS TELUR

OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER ARDUINO

PROYEK AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Ahli Madya Program Studi Diploma III Teknik Elektro

Disusun oleh:

Andhi Nurrachmat

NIM. 1000779

PROGRAM STUDY DIPLOMA III TEKNIK ELEKTRO

JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNIK DAN KEJURUAN

UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

BANDUNG

(2)

Pembuatan Software Inkubator Penetas Telur Otomatis

Berbasis Mikrokontroler Arduino

Oleh

Andhi Nurrachmat

Sebuah proyek akhir yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Ahli Madya pada Fakultas Pendidikan Teknologi dan Kejuruan

September 2013

Hak Cipta dilindungi undang-undang.

(3)

LEMBAR PENGESAHAN PROYEK AKHIR

“PEMBUATAN SOFTWARE INKUBATOR PENETAS TELUR OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER ARDUINO”

Oleh :

Andhi Nurrachmat NIM 1000779

Menyetujui,

Dosen Pembimbing

Drs. Yoyo Somantri, ST., M.Pd NIP. 19570805 198503 1 003

Dosen Penguji Dosen Penguji

Erik Haritman, S.Pd., M.T Iwan Kustiawan, S.Pd., M.T NIP. 19760527 200112 1 002 NIP. 19770908 200312 1 002

Mengetahui,

Ketua Prodi Diploma III Teknik Elektro Ketua Jurusan Pendidikan Teknik Elektro

FPTK UPI

(4)

PEMBUATAN SOFTWARE INKUBATOR PENETAS TELUR OTOMATIS

BERBASIS MIKROKONTROLER ARDUINO

Oleh:

Andhi Nurrachmat (1) dan Drs. Yoyo Somantri, ST., M.Pd (2)

ABSTRACT

This last project title is “Creating Smart Egg Incubator Software based

Arduino Microcontroler”. Software is an important thing in creating a smart egg incubator especially based arduino microcontroler. Because a software is integrated with hardware that connected with Arduino Mega 2560 Microcontroler board. The goal of creating this software is to applicating and utilizing egg incubator software with Arduino IDE so can be integrated with hardware of this egg incubator. The used method is experiment. The object of this last project is an applicating smart egg incubator software that works smoothly and perfectly. The conclusion is that this applicating software have been verified perfectly by Arduino IDE and matched with the specification of smart egg incubator.

Key words: Arduino Microcontroler, Sensor, Arduino IDE

ABSTRAK

Proyek Akhir ini berjudul “Pembuatan Software Inkubator Penetas

Telur Otomatis Berbasis Mikrokontroler Arduino”. Software atau program

adalah bagian terpenting dalam pembuatan inkubator penetas telur otomatis khususnya yang berbasis mikrokontroler Arduino. Karena software atau program ini terintegrasi dengan hardware yang terhubung dengan board mikrokontroler Arduino Mega 2560.Tujuan pembuatan software ini untuk mengaplikasikan dan memanfaatkan software alat penetas telur dengan perangkat lunak Arduino IDE yang kemudian diintegrasikan dengan hardware alat penetas telur tersebut. Metode yang digunakan adalah eksperimen. Hasil dari proyek akhir ini yaitu aplikasi software penetas telur otomatis yang bekerja atau berjalan dengan baik. Kesimpulan software aplikasi ini telah diverifikasi dengan baik oleh perangkat lunak Arduino IDE dan sesuai dengan spesifikasi untuk alat penetas telur otomatis.

Kata kunci : Mikrokontroler Arduino, Sensor, Arduino IDE

(1) Penulis, Mahasiswa D3 Jurusan Teknik Elektro UPI

(5)

iv

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... Error! Bookmark not defined. KATA PENGANTAR ... Error! Bookmark not defined. DAFTAR ISI ... iv DAFTAR GAMBAR ... vi DAFTAR TABEL ... vii BAB I. PENDAHULUAN ... Error! Bookmark not defined. 1.1. Latar Belakang ... Error! Bookmark not defined. 1.2. Rumusan Masalah ... Error! Bookmark not defined. 1.3. Tujuan Pembuatan ... Error! Bookmark not defined. 1.4. Batasan Masalah ... Error! Bookmark not defined. 1.5. Sistematika Penulisan ... Error! Bookmark not defined. BAB II. LANDASAN TEORI ... Error! Bookmark not defined. 2.1. Teori Umum ... Error! Bookmark not defined. 2.1.1. Mikrokontroler Arduino... Error! Bookmark not defined. 2.1.2. Memory ... Error! Bookmark not defined. 2.1.3. Input dan Output ... Error! Bookmark not defined. 2.1.4. Komunikasi ... Error! Bookmark not defined. 2.1.5. Perangkat Lunak (Arduino IDE) .... Error! Bookmark not defined. 2.1.6. Sensor suhu dan kelembaban DHT11Error! Bookmark not defined.

(6)

v

3.1. Diagram Blok ... Error! Bookmark not defined. 3.2. Rangkaian Keseluruhan ... Error! Bookmark not defined. 3.3. Spesifikasi Program ... Error! Bookmark not defined. 3.4. Pemograman Inkubator ... Error! Bookmark not defined. 3.4.1. Program Sensor LM35, Blower dan Lampu Pemanas ... Error!

Bookmark not defined.

3.4.2. Program Motor Servo ... Error! Bookmark not defined. 3.4.3. Program Sensor DHT11 dan LCD . Error! Bookmark not defined. BAB IV. PENGUJIAN SOFTWARE ... Error! Bookmark not defined. 4.1. Pengujian Program Sensor LM35 ... Error! Bookmark not defined. 4.3. Pengujian Program Motor Servo DC ... Error! Bookmark not defined. 4.4. Pengujian Program LCD ... Error! Bookmark not defined. 4.5. Pengujian Program Rangkaian KeseluruhanError! Bookmark not defined.

(7)

[Type text]

DAFTAR GAMBAR

(8)

[Type text]

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Tabel Spesifikasi Mikrokontroler Arduino Mega 2560 ... Error!

Tabel 2.2. Tabel Spesifikasi Humidity and Temperature Sensor DHT11 ... Error!

(9)

1

Pembuatan Software Inkubator Penetas Telur Otomatis Berbasis Mikrokontroler Arduino Universitas Pendidikan Indonesia |repository.upi.edu |perpustakaan.upi.edu

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Pada saat ini, berbagai macam jenis teknologi sudah mulai berkembang dan diciptakan oleh manusia untuk membantu ataupun mempermudah setiap pekerjaannya. Sehingga bermunculah berbagai macam alat-alat yang menarik yang sangat membantu dan mempermudah kehidupan manusia.

Inkubator penetas telur otomatis digunakan untuk memudahkan setiap pekerjaan peternak dalam pengembangbiakan unggas-unggas seperti ayam, bebek, dan yang lainnya. Dengan memanfaatkan fungsi sensor suhu, maka para peternak dapat menjalankan fungsi dari inkubator penetas telur otomatis. Sehingga dapat mempermudah pekerjaan para peternak dan dapat membantu para peternak menghasilkan unggas-unggas yang berkualitas.

Software atau program adalah hal penting dalam pembuatan alat dengan

(10)

2

1.2. Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah dari laporan proyek akhir ini yaitu bagaimana pengaplikasian software untuk inkubator penetas telur otomatis berbasis mikrokontroler Arduino ?

1.3. Tujuan Pembuatan

Adapun tujuan pengaplikasian software untuk mengplikasikan dan memanfaatkan software dengan perangkat lunak Arduino IDE dan diintegrasikan dengan hardware atau rangkaian-rangkaian yang terhubung dengan board mikrokontroler Arduino Mega 2560 agar dapat bekerja sebagaimana mestinya.

1.4. Batasan Masalah

Adapun batasan dari penulisan laporan proyek pembuatan inkubator penetas telur otomatis antara lain sebagai berikut:

1. Pembahasan hanya meliputi mikrokontroler arduino mega, sensor suhu dan kelembaban DHT11 dan sensor suhu LM35.

2. Pembahasan hanya meliputi pemrograman rangkaian mikrokontroler arduino mega, sensor LM35, sensor DHT11, dan Motor Servo.

1.5. Sistematika Penulisan

(11)

3

bekerja. Dalam hal ini penulis membagi sistematika penulisan antara lain sebagai berikut:

BAB I : PENDAHULUAN

Dalam bab ini menjelaskan tentang latar belakang, rumusan masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, serta sistematika penulisan laporan.

BAB II : LANDASAN TEORI

Dalam bab ini menjelaskan tentang teori-teori pendukung yang digunakan dalam pembahasan dan penyusunan laporan laporan proyek akhir ini. Teori-teori pendukung itu antara lain tentang pembahasan mikrokontroler arduino mega, sensor suhu dan kelembaban DHT11, sensor suhu LM35 karakteristik dan cara kerja mikrokontroler arduino mega dan peralatan pendukung lainnya.

BAB III : PEMBUATAN SOFTWARE

Dalam bab ini menjelaskan tentang pembahasan program atau

software aplikasi, serta blok dari rangkaian, skematik dari

masing-masing rangkaian serta diagram alir dari program yang dibuat didalam mikrokontroler arduino mega tersebut.

BAB IV : PENGUJIAN SOFTWARE

(12)

4

BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN

(13)

20

BAB III

PEMBUATAN SOFTWARE

3.1. Diagram Blok

Secara umum, diagram blok sistem pada perancangan inkubator penetas telur terdiri dari enam buah blok rangkaian utama. Diagram blok dari perancangan sistem tersebut dapat dilihat dibawah ini:

Gambar 3.1. Diagram Blok

Dari diagram blok sistem yang digambarkan diatas, sistem yang dirancang penulis yaitu bahwa sensor suhu dan kelembaban DHT11 digunakan untuk mengukur suhu dan kelembaban ruangan dalam satuan celcius dan sensor LM35DZ untuk menggerakan blower dan menyalakan lampu pemanas. Ketika sensor DHT11 dan LM35DZ telah mendapatkan nilai suhu dan kelembaban ruangan yaitu dengan menerjemahkan sifat fisik suhu dan kelembaban menjadi sinyal listrik yaitu perubahan tegangan output sensor, maka output sensor ini

(14)

21

dihubungkan melalui pin analog input yang kemudian dibaca oleh ADC internal pada mikrokontroler Arduino Mega 2560 dan kemudian data dikalkulasikan dengan rumusan tertentu sehingga pada tahap berikutnya sistem dapat menentukan apakah suhu pada inkubator sudah sesuai atau belum. Jika suhu pada inkubator terlalu panas maka kipas akan diaktifkan dan lampu pemanas akan dimatikan sebagian, tetapi apabila suhu pada inkubator masih dibawah nilai yang ditetapkan maka lampu pemanas akan dihidupkan semua. Nilai suhu dan kelembaban pada inkubator yang dipantau oleh sensor DHT11 dan LM35DZ akan ditampilkan ke display LCD (Liquid Crystal Display) oleh sensor DHT11.

3.2. Rangkaian Keseluruhan

(15)

22

Rangkaian skematik dan layout PCB sistem minimum inkubator penetas telur dengan mikrokontroler Arduino Mega 2560 dapat dilihat pada gambar diatas.

Output pada sensor DHT11 dihubungkan dengan pin A0 atau pin analog input pada mikrokontroler Arduino Mega 2560 yang kemudian data mengenai suhu dan kelembaban dari sensor dapat dikirimkan pada LCD (liquid Crystal

Display) pada pin 12, 11, 5, 4, 3 dan 2. Disamping itu, sensor LM35DZ mengukur

suhu pada ruangan inkubator dan data suhu dari sensor LM35DZ dapat digunakan untuk mengontrol suhu ruangan. Apabila suhu ruangan berada diatas dari nilai nominal yang telah diprogram pada mikrokontroler Arduino Mega 2560 maka blower yang dihubungkan pada pin 37 dan 38 akan bekerja dan salah satu lampu pemanas pada pin 35 dan 36 akan padam dan sebaliknya apabila suhu ruangan dibawah nilai nominal maka kedua lampu pemanas akan bekerja dan kedua blower akan padam.

3.3. Spesifikasi Program

Program atau software yang diaplikasikan untuk inkubator penetas telur otomatis harus memiliki spesifikasi yang jelas agar dapat bekerja secara maksimal. Berikut spesifikasi untuk program atau software inkubator penetas telur otomatis:

1. Sensor LM35 harus mampu membaca suhu pada ruangan dan menjalankan

blower dan lampu pemanas dengan suhu yang telah diprogram yaitu ketika

(16)

23

2. Motor servo harus bergerak dari sudut 0⁰ ke sudut 30⁰ secara yang kemudian diberi selang waktu selama 3jam sesuai dengan ketentuan dalam penetasan telur yang telah dijelaskan sebelumnya.

3. Sensor DHT11 harus mampu menampilkan suhu dan kelembaban pada LCD 16x2 dengan jelas.

3.4. Pemograman Inkubator

Seperti yang telah disebutkan sebelumnya bahwa pengaplikasian atau pemanfaatan serta penguploadan program dilakukan menggunakan perangkat lunak Arduino IDE yang bersifat open-source atau dapat digunakan menggunakan PC dengan operator sistem Windows, Mac OS X, ataupun Linux. Berikut program sistem inkubator telur secara keseluruhan:

#include <dht.h>

#include <LiquidCrystal.h> #include <Servo.h>

#define pinDataLM35 A1

Serial.begin (9600);

lcd.begin (16, 2);

DHT.read11 (DHTPIN);

(17)

24

pinMode (53, OUTPUT);

motorservo.attach (9); }

void loop ()

{

DHT.read11 (DHTPIN);

float h = (DHT.humidity);

float t = (DHT.temperature);

if (isnan (t) || isnan (h)) {

digitalWrite (Lampu1, HIGH);

digitalWrite (Blower, LOW);

}

else{

digitalWrite (Lampu1, LOW);

digitalWrite (Blower, HIGH);

}

if (tempC > 30){

}

(18)

25

}

for(pos = 0; pos < 35; pos += 1) {

motorservo.write (pos);

delay (90); bagian untuk inisialisasi yang hanya dijalankan sekali di awal program, sedangkan loop () bagian untuk mengeksekusi bagian program yang akan dijalankan berulang-ulang untuk selamanya. Fungsi setup () hanya dipasang satu kali pada saat program pertyama kali dijalankan. Fungsi ini berguna untuk mendefinisikan mode pin atau memulai komunikasi serial. Fungsi setup () harus diikutsertakan dalam program walaupun tidak ada statement yang dijalankan. Sedangkan fungsi loop () digunakan setelah fungsi setup(), fungsi loop() akan langsung bekerja secara berurutan dan melakukan semua instruksi yang ada dalam fungsi loop().

3.4.1. Program Sensor LM35, Blower dan Lampu Pemanas

(19)

26

dalam board mikrokontroler. LM35DZ memiliki 3 kaki yang dihubungkan kepada board mikrokontroler Arduino Mega 2560. Kaki pertama berfungsi sebagai Vcc yang dapat disuplai tegangan antara 4V sampai 20V yang dihubungkan pada pin 5V pada board Arduino Mega 2560, kaki kedua berfungsi sebagai output dari sensor yang berupa tegangan listrik yang telah dirubah dari bentuk fisis menjadi tegangan listrik yang dihubungkan pada pin A1 (Analog Input) pada board Arduino Mega 2560 , dan gorund.

Gambar 3.3. Kaki Sensor LM35DZ

(sumber: National Semiconductor)

Output dari sensor LM35DZ dihubungkan pada pin A1 (Analog Input) pada board Arduino Mega 2560, untuk lampu pemanas atau Lampu1 dihubungkan pada pin 53, dan Blower atau fan dihubungkan pada pin 51. Sensor LM35 menggunakan fungsi flout pada program Arduino IDE agar satuan nilai suhu yang ditampilkan dari sensor LM35 berupa bilangan desimal dilengkapi dengan dua angka dibelakang koma.

#define pinDataLM35 A1

(20)

27

int tempC = A1;

int Lampu1 = 53;

int Blower = 51;

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya inti dari pemograman menggunakan perangkat lunak Arduino IDE yaitu setup () dan loop (). Pada void setup () Lampu1 atau lampu pemanas yang dihubungkan dengan pin 53 serta Blower atau fan yang dihubungkan dengan pin 51 dijadikan sebagai output . Sedangkan pada fungsi loop () berisi tentang intruksi bagaimana lampu pemanas dan blower bekerja. Pada program sistem inkubator otomatis ini, lampu pemanas dan blower bekerja berdasarkan batas suhu yang diset pada

board mikrokontroler Arduino Mega 2560 dan suhu yang dikirim oleh sensor

suhu LM35. Berikut susunan setup () dan loop () lampu pemanas dan blower pada perangkat lunak Arduino IDE:

void setup ()

{

pinMode (51, OUTPUT);

digitalWrite (Lampu1, HIGH);

digitalWrite (Blower, LOW);

}

else{

}

(21)

28

}

else{

} }

(22)

29

3.4.2. Program Motor Servo

Pada sistem inkubator telur otomatis ini, motor servo bekerja atau bergerak antara sudut 0⁰ sampai sudut 35⁰. Fungsi motor servo pada sistem berguna untuk memutar tempat telur agar panas yang diberikan oleh lampu pemanas dapat menyuluruh ke seluruh telur. Motor servo memiliki tiga pin untuk bekerja, yaitu pin Vcc yang dihubungkan dengan pin 5V, pin Gnd dihubungkan dengan pin Gnd, dan pin kontrol dihubungkan dengan pin PWM 9 pada board Arduino Mega 2560.

Gambar 3.4. Pin Motor Servo

Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya bahwa pergerakan tempat telur berlangsung secara tiga jam sekali, sehingga motor bekerja setiap tiga jam sekali pada waktu berlangsungnya penetasan.

#include <Servo.h>

Servo motorservo;

int pos = 0;

void setup ()

{

Serial.begin (9600);

motorservo.attach (9); }

Void loop ()

{

(23)

30

{

motorservo.write (pos);

delay (90);

Seperti program yang dilihat diatas, pertama-tama sudut motor servo diset pada sudut 0⁰ dan pin kontrol pada motor servo dihubungkan dengan pin 9 (PWM). Seperti yang telah disebutkan sebelumnya bahwa motor servo berputar hanya dari sudut 0⁰ sampai 35⁰ dan sebaliknya, sehingga pada sangat mengeksekusi program pada fungsi loop() motor diset agar berputar sesuai dengan sudut yang dibutuhkan dan karena putaran motor pada sistem inkubator ini hanya berputar setiap tiga jam sekali maka pada fungsi loop () ini motor servo digunakan fungsi digitalWrite () dengan nilai LOW atau 0 agar tidak bekerja dalam kurun waktu tiga jam.

3.4.3. Program Sensor DHT11 dan LCD

(24)

31

Gambar 3.5. Kaki Pin Sensor DHT11

#include <dht.h>

#include <LiquidCrystal.h> #define DHTPIN A0

lcd.begin (16, 2);

float t = (DHT.temperature);

(25)

32

lcd.print (h);

lcd.print (“% “);

delay (500);

} }

(26)

BAB V

PENUTUP

5.1. Kesimpulan

Dari penyusunan inkubator penetas telur otomatis ini dapat diambil beberapa kesimpulan yang antara lain sebagai berikut:

1. Program atau software aplikasi telah diverifikasi dengan baik oleh perangkat lunak Arduino IDE dan sesuai dengan spesifikasi yang telah dijelaskan.

5.2. Saran

Adapun saran dari penyusunan inkubator penetas telur otomatis ini yaitu sebagai berikut:

1. Dengan beberapa pengembangan dan penyempurnaan sistem ataupun

software dari alat ini maka akan menjadi lebih menarik, mudah, dan akan

dapat lebih baik lagi hasilnya.

(27)

DAFTAR PUSTAKA

Akbarul Huda, A. (2010). Mengenal Motor Servo. [Online]. Tersedia: http://akbarulhuda.wordpress.com/2010/04/01/mengenal-motor-servo.html [6 Mei 2013]

Al-Fatih, M. (2011). Pemrograman Dasar Microcontroller AVR dengan Bahasa

C untuk Pemula. [Online]. Tersedia:

http://pccontrol.wordpress.com/2011/06/15/pemrograman-dasar-microcontroller-avr-dengan-bahasa-c-untuk-pemula.html [28 Juli 2013] D-Robotic. (2010). DHT11 Humidity and Temperature Sensor. Dokumen pada

http://droboticsonline.com.

Harianto, A. (2009). Agar Penetasan Kita Berhasil. [Online]. Tersedia:

http://sentralternak.com/index.php/2009/04/13/agar-penetasan-kita-berhasil.html [11 Juni 2013]

Jurusan Teknik Informatika STMIK AMIKOM Yogyakarta. Dasar Pemograman

C untuk Mikrokontroler, Yogyakarta: STMIK ANIKOM Yogyakarta.

Lou, R. (2012). Electric thermometer by using DHT11 sensor module. [Online].Tersedia:

http://www.geeetech.com/wiki/index.php/Electric_thermometer_by_using _DHT11_sensor_module.html [23 Juni 2013]

Mandala, S. (2013). Usaha Penetasan Telur. [Online]. Tersedia: http://usahasatriamandala.blogspot.com/2013/01/usaha-penetasan-telur-ayam.html [28 Juli 2013]

Mursito Budi, E (2009). Kupas Tuntas Arduino. [Online]. Tersedia: http://saung.igoscenter.org/Kupas_tuntas_arduino#structure_pemrograman .html [25 Juni 2013]

National Semiconductor Corporation. (2000). LM35 Precision Centigrade

Temperature Sensors. Texas: Texas Instruments.

Sains, I. (2011). Sensor Suhu dengan Arduino. [Online]. Tersedia: http://www.geraicerdas.com/viewpost/66.html [6 Mei 2013]

Team, Arduino. Sweep. [Online]. Tersedia: http://arduino.cc/en/Tutorial/Sweep.html [23 Juni 2013]