PENGEMBANGAN INSTRUMEN MONITORING DAN PENYIRAMAN BIBIT CABAI RAWIT BERBASIS IoT

PENGEMBANGAN INSTRUMEN MONITORING DAN PENYIRAMAN BIBIT CABAI RAWIT BERBASIS IoT

SKRIPSI

ALIM ALPARAHAB M1A115010

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO DAN INFORMATIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS JAMBI

JAMBI

2021

PENGEMBANGAN INSTRUMEN MONITORING DAN PENYIRAMAN BIBIT CABAI RAWIT BERBASIS IoT

SKRIPSI

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh Gelar Sarjana Program Studi Teknik Elektro

ALIM ALPARAHAB M1A115010

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO DAN INFORMATIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS JAMBI

JAMBI

2021

RIWAYAT HIDUP

Alim Alparahab lahir di Desa Baru Lempur Kecamatan Gubung Raya Kabupaten Kerinci Provinsi Jambi. Anak ketiga dari tiga bersaudara dari pasangan Kaharudin dan Afrida. Penulis menempuh pendidikan di SD Negri 09/III Desa Baru Lempur dan lulus pada tahun 2009, kemudian melanjutkan pendidikan di MTS Swasta Lempur dan lulus pada tahun 2012, selanjutnya menempuh pendidikan di SMK Negri 2 Kota Sungai Penuh dan lulus pada tahun 2015. Pada tahun 2015 melanjutkan pendidikan di Universitas Jambi Program Studi Teknik Elektro Jurusan Teknik elektro dan Sistem Informatika Fakultas Sains dan Teknologi.

Selama menempuh pendidikan penulis cukup aktif mengikuti kegiatan akademik maupun non-akademik. Penulis juga aktif dalam mengikuti berbagai organisasi kampus diantaranya Majelis Aspirasi Mahasiswa (MAM), Himpunan Mahasiswa Teknik Elektro (HIMATRO), Ikatan Mahasiswa Lempur Jambi (IML- J).

Akhir kata penulis mengucapkan rasa syukur yang sebesar-besarnya atas terselesaikannya skripsi yang berjudul “Pengembangan Instrumen Monitoring dan Penyiraman Bibit Cabai Rawit Berbasis IOT”. Semoga dengan penulisan skripsi ini mampu memberikan kontribusi positif bagi dunia pendidikan.

PRAKATA

Puji syukur penulis panjatkan kepada Alloh SWT atas penyertaan berkat serta kesehatan yang diberikan kepada hambanya tanpa mengenal waktu dan lelah untuk memberikan perlindungan sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan semestinya. Judul tugas akhir ini adalah

“Pengembangan Instrumen Monitoring dan Penyiraman Bibit Cabai Rawit Berbasis IoT”.

Tujuan penulisan tugas akhir ini adalah untuk memenuhi syarat memperoleh gelar sarjana pada Program Studi Teknik Elektro Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Jambi. Didalam penulisan tugas akhir ini dan pendidikan di Universitas Jambi penulis banyak mendapat dukungan yang luar biasa dari berbagai pihak (UNTUK DIKENANG DIHARI TUA NANTI) oleh sebab itu penulis mengucapkan terimakasih yang tak terhingga kepada :

1. Alloh SWT dengan segala rahmat serta karunia-Nya yang memberikan kekuatan bagi peneliti dalam menyelesaikan skripsi ini.

2. Kepada kedua orang tua tercinta yang selama ini telah membantu peneliti dalam bentuk perhatian, kasih sayang, semangat, serta do’a yang tidak henti-hentinya mengalir demi kelancaran dan kesuksesan peneliti dalam menyelesaikan skripsi ini. Kemudian terimakasih untuk kakak tercinta Ronal dan Marinda yang telah memberikan dukungan serta perhatian kepada peneliti.

3. Kepada Bapak Nehru, S.Si., M.T. selaku dosen pemimbing utama dan ketua jurusan Teknik Elektro dan Sistem Informatika.

4. Kepada Bapak Samratul Fuady, S.T., M.T. selaku dosen pemimbing pendamping dan ketua program studi Teknik Elektro.

5. Kepada Bapak Haerul Pathoni S.Pd., M.PFis. selaku dosen pemimbing Akademik selama peneliti melakukan perkuliahan di Universitas Jambi.

6. Kepada Bapak Andreo Yudertha, S.T., M.Eng. sebagai dosen yang membimbing dan acuan peneliti dalam membangun platform IoT.

7. Kepada dosen Teknik Elektro dan seluruh staf akademik yang selalu membantu dalam memberikan fasilitas, ilmu, serta pendidikan pada peneliti hingga dapat menunjang dalam penyelesaian skripsi ini.

8. Kepada rekan-rekan Teknik Elektro 2015 dan rekan-rekan Himpunan Mahasiswa Teknik Elektro (HIMATRO).

9. Kepada Mas Fajarudin Sidik dan Muhammad Puat selaku mentor selama peneliti melakukan penelitian.

10. Kepada Mak’e Desi Arisandi dan Pak’e Bir Ali yang telah membantu peneliti dalam bentuk perhatian, semangat, serta do’a yang tidak henti- hentinya mengalir demi kelancaran dan kesuksesan peneliti dalam menyelesaikan skripsi ini.

11. Kepada Chanel Youtube Web Programing UNPAS, yang telah memberikan ilmu tentang web programing yang sangat bermanfaat.

12. Yang terakhir kepada seseorang yang amat special ♥Bunga Debi Lestari♥

yang telah membantu peneliti dalam bentuk, perhatian, semangat, do’a yang tidak henti-hentinya mengalir serta ocehannya yang selalu diulang- ulangi CEPAT LAH TAMAT (selesaikanlah kuliahnya), meskipun ocehan tersebut membuat kepala peneliti tambah pusing, namun peneliti sangat menyadari dan memahami bahwa ocehan tersebut hanyalah sebuah motivasi agar peneliti lebih semangat dalam menyelesaikan penulisan skripsi ini.

Akhirnya penulis menyadari bahwa segala sesuatu di dinia ini tidak ada yang sempurna, tak se-ideal yang dibayangkan, demikian pula halnya dengan tugas akhir ini, semoga dapat memberikan manfaat dan keberkahan bagi kita, Aamiin yaa rabbal alamin.

Jambi, Penulis

Alim Alparahab M1A115010

RINGKASAN

Penyiraman pada tanaman merupakan suatu kegiatan yang perlu diperhatikan dalam melakukan pemeliharaan tanaman. Untuk mempermudah proses penyiraman dan monitoring dilakukan sebuah penelitian dengan membuat suatu bentuk pengembangan instrumen monitoring dan penyiraman tanaman otomatis berbasis IoT. Penelitian ini dilakukan dengan mengunakan sensor kelembaban tanah (Moisture Sensor), dan sensor DHT11 serta mengunakan sistem control berbasis mikrikontroller NodeMCU sebagai pengolah data masukan sensor dan perantara dengan database. Dalam sistem kontrol penyiraman dan monitoring ini, pengontrollan dilakukan menggunakan website yang dihubungkan ke NodeMCU controller melalui web hosting. Pada halaman website kita dapat melakukan penyiraman secara manual, penyiraman terjadwal, dan penyiraman otomatis. Proses pengontrollan sistem ini dapat dilakukan dimanapun kapanpun ketika terkoneksi internet secara real time.

Dari hasil pengujian, alat dapat melakukan penyiraman dan monitoing sesuai dengan yang diharapkan. Alat dapat melakukan penyiraman dengan debit air yang dikeluarkan sebanyak 33.333 ml/detik.

Kata kunci : Tanaman cabai rawit, penyiram tanaman, monitoring, sensor DHT11, sensor Moisture, Mikrokontroler esp8266, NodeMCU

i DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR ISI ... i

DAFTAR GAMBAR ... iii

DAFTAR TABEL ... v

LAMPIRAN ... vi

I. PENDAHULUAN ... 1

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

II. TINJAUAN PUSTAKA ... 4

2.1 Penelitian Terdahulu ... 4

2.2 Tanaman Cabai Rawit... 5

2.3 Internet of Things (IoT)... 6

2.4 Website ... 7

2.5 Bahasa pemprograman Web ... 10

2.6 JSON ... 13

2.7 Mikrokontroller ... 14

2.8 Moisture sensor ... 16

2.9 Sensor Suhu dan Kelembaban DHT11 ... 16

2.10 Relay ... 17

2.11 LCD (Liquid Crystal Display) ... 17

III. METODOLOGI PENELITIAN ... 18

3.1 Metode Penelitian ... 18

3.2 Diagram Alur Penelitian ... 19

3.3 Alat dan Bahan ... 20

3.4 Analisis Kebutuhan Sistem ... 21

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 42

4.1 Implementasi Sistem ... 42

4.2 Pengujian Hardware ... 44

4.3 Pengujian Algoritma dan Program ... 50

4.4 Pengujian Software ... 64

4.5 Pengujian Penyiraman manual ... 71

4.6 Pengujian Penyiraman Terjadwal ... 71

4.7 Pengujian Penyiraman Otomatis ... 72

4.8 Pengujian Nilai Baca Sensor ... 73

4.9 Perhitungan Debit Air ... 75

4.10 Evaluasi ... 75

4.11 Modal yang Dikeluarkan ... 76

V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 76

5.1 Kesimpulan ... 76

5.2 Saran ... 76

DAFTAR PUSTAKA ... 76

LAMPIRAN ... 80

iii DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

Gambar 1. Cabai Rawit (Benihkita.com, 2020) ... 6

Gambar 2. Konseptual Internet Of thing (Nurfitriana, 2019) ... 7

Gambar 3. NodeMCU (Nyebarilmu.com, 2017) ... 15

Gambar 4. Moisture sensor (Saptaji.com, 2018)... 16

Gambar 5. Sensor DHT11 (Laboratory, 2016) ... 17

Gambar 6. Relay (Ino, 2018) ... 17

Gambar 7. LCD (Liquid Crystal Display) ... 18

Gambar 8. Penelitian Pengembangan ADDIE ... 18

Gambar 9. Diagram Alur Penelitian ... 19

Gambar 10. Blok diagram Sistem ... 21

Gambar 11. Arsitektur Sistem ... 22

Gambar 12. Rangkaian hubungan Komponen ... 23

Gambar 13. LCD Display ... 24

Gambar 14. NodeMCU... 24

Gambar 15. Sensor Kelembaban Tanah ... 25

Gambar 16. Sensor DHT11 ... 25

Gambar 17. Buzzer ... 25

Gambar 18. Baterai ... 26

Gambar 19. Motor DC/pump ... 26

Gambar 20. Relay ... 26

Gambar 21. Rangkaian Skematik Elektronika ... 27

Gambar 22. (a). Box Komponen Tampak Samping, (b). Box Komponen Tampak Atas ... 28

Gambar 23. (a). Media Tanam Tampak Samping, (b). Media Tanam Nampak Depan, (C). Media Tanam Nampak Atas ... 30

Gambar 24. Nozzle Sprayer Elektrik ... 30

Gambar 25. Posisi Output Air ... 30

Gambar 26. Use Case Diagram ... 31

Gambar 27. Algoritma Website ... 32

Gambar 28. Flowchart Program Penyiraman Manual ... 33

Gambar 29. Flowchart Program Pengelolaan Jadwal Penyiraman ... 34

Gambar 30 Flowchart Penyiraman Terjadwal... 37

Gambar 31. State Diagram penjadwalan ... 38

Gambar 32. Flowchart Pengelolaan Penyiraman Otomatis ... 39

Gambar 33. Flowchart Penyiraman Otomatis ... 40

Gambar 34. Flowchart menghapus data sensor ... 41

Gambar 35. Algoritma Perangkat keras ... 42

Gambar 36. Implementasi Sistem Pada Tanaman ... 43

Gambar 37. Implementasi Box Komponen ... 44

Gambar 38. Perbandingan pengukuran suhu HTC-02 dan DHT11 ... 48

Gambar 39. Perbandingan pengukuran kelembaban HTC-02 dan DHT11 ... 48

Gambar 40. Script Koneksi Wifi ... 51

Gambar 41. (a) Sistem Koneksi Wifi (b) Sistem Menampilkan Status IoT ... 51

Gambar 42. Script Untuk Baca Sensor Suhu ... 52

Gambar 43. Script Untuk Baca Sensor Kelembaban Tanah ... 52

Gambar 44. Script Pengiriman Data ke Server ... 53

Gambar 45. Script Proses penentuan Parameter Sensor ... 54

Gambar 46. Script Proses Penampilan Data ... 55

Gambar 47. Script Penampilan Tabel Riwayat Data Sensor ... 55

Gambar 48. Dokumentasi Tampilan Grafik dan Tabel Data Sensor ... 56

Gambar 49. Script Untuk Tombol Penyiraman Manual ... 57

Gambar 50. Script Proses Penyiraman Manual ... 58

Gambar 51. Script Penjadwalan Penyiraman ... 58

Gambar 52. Script Penyiraman Terjadwal ... 59

Gambar 53. (a) Pengisian Jadwal Penyiraman dan (b) Jadwal penyiraman ... 60

Gambar 54. Script Pengelolaan Penyiraman Otomatis ... 60

Gambar 55. Script Penyiraman Otomatis ... 61

Gambar 56. (a) Proses Pengelolaan Penyiraman otomatis, (b) setpoint sensor yang telah disimpan ... 62

Gambar 57. Script Proses Hapus Data Sensor ... 63

Gambar 58. (a) Tombol Hapus Data Sensor (b) Halaman Setelah Hapus Data Sensor... 64

Gambar 59. (a) Halaman login yang benar dan (b) Halaman Dashboard ... 66

Gambar 60. (a) Halaman login jika input data salah dan (b) tampilan kembali ke halaman login ... 67

Gambar 61. Dokumentasi Pengujian Tombol Penyiraman Manual ... 68

Gambar 62. (a) Gambar Tombol Penyiraman Terjadwal (b) Gambar Halaman Update/Edit Jadwal ... 69

Gambar 63. (a) Gambar Tombol Penyiraman Otomatis, (b) Gambar Halaman Update/Edit Penyiraman Otomatis ... 70

v DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

Tabel 1. Pengujian Motor Dc/Pump ... 45

Tabel 2. Pengujian Relay ... 45

Tabel 3. Pengujian Buzzer ... 46

Tabel 4. Pengujian Sensor DHT11 ... 46

Tabel 5. Data pengukuran suhu HTC-2 dengan DHT11 ... 47

Tabel 6. Pengujian Sensor Kelembaban Tanah... 49

Tabel 7. Data pengukuran Digital soil analyzer dan Moisture sensor ... 49

Tabel 8. Pengujian LCD ... 50

Tabel 9. Skenario Pengujian ... 64

Tabel 10. Skenario Pengujian Halaman Login ... 65

Tabel 11. Pengujian Halaman Dashboard ... 67

Tabel 12. Pengujian Penyiraman Manual ... 71

Tabel 13. Pengujian Penyiraman Terjadwal ... 72

Tabel 14. Pengujian Penyiraman Otomatis... 72

Tabel 15. Pengujian sensor ... 74

Tabel 16. Pembiayaan Modal Pembuatan Sistem ... 76

vi LAMPIRAN

Lampiran Halaman

Lampiran 1: Dokumentasi Pembuatan Box Komponen ... 80

Lampiran 2: Dokumentasi Media Tanaman ... 81

Lampiran 3: Dokumentasi Tampilan Pertumbuhan Tanaman ... 82

Lampiran 4: Dokumentasi Pengujian Hardware ... 84

Lampiran 5: Kode Program controller ... 89

1 I. PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

Indonesia memiliki berbagai macam jenis perkebunan, salah satunya yaitu perkebunan cabai rawit, cabai rawit menjadi suatu komoditas sayuran yang banyak dibudidayakan oleh petani di Indonesia. Cabai rawit (Capsicum frutescens L) merupakan salah satu jenis sayuran penting yang bernilai ekonomi tinggi dan cocok untuk dikembangkan didaerah tropika seperti di Indonesia.

Tanaman hortikultura yang multifungsi, dapat digunakan sebagai bumbu masak, saus atau sambal dan bahan campuran obatobatan serta banyak kandungan gizi (Hilda Karim, 2016)

Pesatnya perkembangan pertanian cabai tidak diimbangi dengan penerapan teknologi didalamnya, dalam tahap pemeliharaan bibit khususnya pada proses penyiraman. Tanaman Cabai rawit membutuhkan kelembaban tanah berkisar 60-80% dan suhu 18°C-30°C supaya dapat tumbuh optimal.

Salah satu faktor yang mempengaruhi kelembaban tanah adalah kandungan air yang terdapat pada tanah tanaman. Untuk itu perlu dijaga keseimbangan dan ketersediaan air supaya tanaman dapat tumbuh subur tanpa mengalami kelebihan dan juga kekurangan air yang mempengaruhi tingkat kelembaban tanah (Suhendri, 2015)

Waktu yang baik untuk proses penyiraman bagi bibit tanaman cabe rawit adalah pagi dan sore hari, karena pada saat ini lah suhu dari udara sekitar dalam kondisi normal. Jika tanaman disiram pada siang hari maka akan sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman karena ketika suhu dalam keadaan tinggi atau panas dan proses penyiraman dilakukan ini dapat menyebabkan tanaman layu bahkan mengalami kematian.

Pada umumnya pemilik atau petani biasanya melakukan penyiraman secara manual dengan memberikan air sesuai jadwal. Namun cara ini kurang efektif, karena membutuhkan banyak waktu dan tenaga. Namun disisi lain pemilik juga tidak bisa meninggalkan tanaman dalam kurun waktu yang lama, karena tanaman dapat kekurangan air dan menyebabkan kematian. Untuk mengatasi masalah tersebut maka diperlukan alat yang dapat membantu pemilik tanaman atau petani melakukan penyiraman dengan mudah, tidak memakan waktu, menguras tenaga dan dapat memantau kondisi suhu tanaman secara realtime. Proses penyiraman yang dilakukan secara manual yang umum

digunakan para pemilik tanaman atau petani dapat digantikan dengan suatu alat penyiraman yang bisa dikontrol dari jarak jauh, dalam artian memanfaatkan Internet of things. Alat penyiraman ini akan menggunakan perangkat sensor sebagai masukan dan mikrokontroler sebagai pengolah data yang masuk kemudian dikirim ke pengguna/client sebagai informasi.

Perkembangan teknologi informasi dan komunikasi sekarang ini sudah hampir digunakan pada berbagai bidang. Indonesia sebagai negara agraris dengan sumber daya alam yang besar harus diolah secara maksimal. Maka pentingnya penerapan teknologi dan internet sebagai media pembantu untuk pemeliharaan tanaman. Karena setiap tanaman harus diperhatikan dengan sebaik-baiknya agar dapat memberikan hasil sesuai dengan yang diharapkan.

Berdasarkan pernyataan diatas penulis ingin membuat judul penelitian ini dengan judu “Pengembangan Instrument Monitoring dan Penyiraman Bibit Cabai Rawit Berbasis IoT”

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah, dapat diambil Rumusan masalah, yaitu:

1. Bagaimana cara Pengembangan Instrumen Monitoring dan Penyiraman Bibit Cabai Rawit Berbasis IoT ?

2. Bagaimana membangun sistem penyiraman yang bisa mengatur jadwal penyiraman sesuai dengan waktu yang diinginkan ?

1.3 Batasan Masalah

Dikarenakan luasnya ruang lingkup pada Pengembangan Instrumen Monitoring dan Penyiraman Bibit Cabai Rawit Berbasis IoT ini, maka penulis membuat batasan masalah agar pembahasan nantinya tidak mengambang, maka pembatasan masalah meliputi:

1. Mengoperasikan relay untuk pompa air.

2. Sistem kontrol dengan berbasis mikrokontroller NodeMCU sebagai pengolah data masukan sensor dan sebagai perantara dengan Database.

3. Mengunakan sensor kelembaban tanah (Moisture sensor), sensor suhu dan kelembaban udara jenis (DHT11)

1.4 Tujuan Penelitian

Dalam penelitian ini terdapat tujuan yang ingin penulis capai, antara lain sebagai berikut:

3

1. Melakukan Pengembangan Instrumen Monitoring dan Penyiraman Bibit Cabai Rawit Berbasis IoT.

2. Membangun sistem penyiraman yang bisa mengatur jadwal penyiraman sesuai dengan waktu yang diinginkan.

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat penelitian yang diharapkan dari adanya penelitian ini adalah:

1. Membantu masyarakat khususnya para pemilik tanaman atau petani pada saat proses penyiraman

2. Membantu masyarakat khususnya para pemilik tanaman atau petani dalam proses Memonitor suhu kelembaban udara sekitar tananam dan kelembaban tanah tanaman.

4 II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Penelitian Terdahulu

Penelitian ini mengacu pada hasil penelitian terdahulu yang terkait dengan topik penelitian yang di ambil, kajian penelitian terdahulu sebagai bahan refrensi bagi penelitian dalam menentukan metode penelitian.

Perancangan Alat Penyiram Tanaman Otomatis berbasis Sensor dan Mikrokontroler

Jacquline M.S. Waworundeng dkk, ”Perancangan alat penyiram tanaman otomatis berbasis sensor dan mikrokontroler”, 2017. Alat penyiram tanaman dirancang dengan menggunakan mikrokontroler Wemos D1 Board, sensor kelembaban tanah (Moisture Sensor), relay, dan Solenoid Valve. Sensor kelembaban tanah mendeteksi kondisi tanah apakah lembab atau kering. Jika tanah dalam kondisi lembab maka alat tidak aktif. Sebaliknya jika kondisi tanah kurang lembab atau kering, maka sensor mengirim sinyal ke mikrokontroler untuk mengkatifkan relay yang terhubung ke solenoid valve untuk mengalirkan air lewat pipa air yang tesedia dan melakukan fungsi penyiraman secara otomatis. Jika sensor mendeteksi kadar air dalam tanah telah berada pada kondisi lembab, maka sensor mengrimkan sinyal ke mikrokontroler untuk dapat me-nonaktifkan relay dan solenoid valve serta menghentikan fungsi penyiraman. Alat otomatis ini dapat digunakan untuk membantu pekerjaan penyiraman tanaman berdasarkan hasil deteksi sensor tekait kadar kelembaban air dalam tanah (Jacquline M.S. Waworundeng dkk, 2017)

Prototype Alat Penyemprot Air Otomatis Pada Kebun Pembibitan Sawit Berbasis Sensor Kelembaban dan Mikrokontroler AVR Atmega8

Viktorianus Ryan Juniardy dkk, “Prototype alat penyemprot air otomatis pada kebun pembibitan sawit berbasis sensor kelembaban dan mikrokontroler AVR Atmega8”, 2014. Pada penelitian ini dibuatlah sebuah sistem otomatis dengan menggunakan mikrokontroler AVRATmega8 sebagai pengendali utama sistem. Dengan variabel kelembaban media tanam sebagai pengatur waktu penyiraman, dibuatlah sebuah prototype alat penyemprot air yang dapat melakukan penyiraman secara otomatis. Prototype alat penyemprot air otomatis ini dilengkapi empat buah sensor kelembaban tanah yang digunakan untuk membaca nilai kelembaban media tanam kelapa sawit sekaligus berfungsi sebagai masukan sistem, LCD sebagai media monitoring kinerja sistem, dan relay yang berfungsi menghidupkan dan mematikan pompa air yang terhubung ke instalasi pipa penyiraman media tanam. Penyiraman bibit kelapa sawit

5

dilakukan ketika sensor kelembaban tanah mendeteksi nilai kelembaban di dalam media tanam telah berada di bawah ambang batas bawah sistem bekerja dan menghentikan penyiraman ketika hasil pembacaan sensor menunjukan nilai kelembaban media tanam berada di atas ambang batas atas sistem bekerja (Viktorianus Ryan Juniardy dkk, 2014).

Rancang Bangun Penyiram Tanaman Berbasis Arduino Uno Menggunakan Sensor Kelembaban YL-39 Dan YL-69

Erricson Zet Kafiar dkk, melakukan penelitian dengan judul “rancang bangun penyiram tanaman berbasis arduino uno menggunakan sensor kelembaban YL-39 Dan YL-69”, 2018. Penelitian ini dilakukan dengan merancang bangun suatu yang dapat menyiram tanaman secara menggunakan sensor kelembaban tanah YL-69 yang dikendalikan oleh arduino uno dan diinstruksikan kepada android untuk menampilkan nilai kelembaban tanah sesuai dengan pH tanah. Sistem penyiram tanaman yang telah dibuat dapat menyiram tanaman secara otomatis. Android akan menerima dan menampilkan nilai dari kondisi tanah apakah kering, lembab atau basah sesuai dengan pembacaan dari sensor kelembaban tanah (Erricson Zet Kafiar dkk, 2018).

2.2 Tanaman Cabai Rawit

Cabai (Capsicum sp.) merupakan tanaman perdu dari famili terongterongan (Solanaceae) yang dikenal sejak dulu sebagai bumbu masakan.

Awalnya tanaman cabai merupakan tanaman liar di hutan-hutan. Tanaman cabai awal mulanya berasal dari benua Amerika. Beberapa suku disana seperti suku Inca (Amerika Selatan), Maya (Amerika Tengah), dan Aztek (Meksiko) menjadikannya sebagai bumbu masakan. Adalah pelaut legendaris Christoper Columbus lah kemudian yang pertama kali berjasa menyebarluaskannya ke Italia, Spanyol, hingga kemudian ke seluruh dunia (Makmur, 2017). Cabai adalah tanaman tropis / sub-tropis dan merupakan salah satu tanaman paling berharga di India. Persyaratan ideal untuk menanam tanaman ini adalah iklim hangat dan lembab dan suhu 20 hingga 250 C (Rekha Prabha, 2018)

Gambar 1. Cabai Rawit (Benihkita.com, 2020)

Cabai rawit memiliki bentuk yang lebih kecil dari cabai merah maupun cabai keriting namun memiliki tingkat kepedasan mencapai 50.000-100.000 pada skala Scoville*. Selain di Indonesia, cabai rawit cukup populer di negara Asia Tenggara lainnya seperti malaysia. Dalam bahasa Inggris, cabai rawit dikenal dengan nama Thai Pepper atau bird's eye chili pepper. Di Indonesia, cabai rawit biasanya digunakan sebagai bahan dasar untuk membuat sambal, rujak, dan makanan pedas lainnya. Selain itu cabai rawit juga dibuat menjadi chili oil dan digunakan sebagai pelengkap makanan gorengan.

2.3 Internet of Things (IoT)

Internet of Things (Internet untuk Segalanya) atau dikenal juga dengan singkatan IoT merupakan sebuah konsep yang bertujuan untuk memperluas manfaat dari konektivitas internet yang tersambung secara terus-menerus.

Adapun kemampuan seperti berbagi data, remote control, dan sebagainya, termasuk juga pada benda di dunia nyata. Contohnya bahan pangan, elektronik, koleksi, peralatan apa saja, termasuk benda hidup yang semuanya tersambung ke jaringan lokal dan global melalui sensor yang tertanam dan selalu aktif. (Sugiono, 2017).

Istilah IoT mulai dikenal tahun 1999 yang saat itu disebutkan pertama kalinya dalam sebuah presentasi oleh Kevin Ashton, cofounder and executive director of the Auto-ID Center di MIT. Pada dasarnya, IoT mengacu pada benda yang dapat diidentifikasikan secara unik sebagai representasi virtual dalam struktur berbasis internet (Wikipedia, 2020).

7

Gambar 2.Konseptual Internet Of thing (Nurfitriana, 2019)

Internet of Things mengacu pada pengidentifikasian suatu objek yang direpresentasikan secara virtual di dunia maya atau Internet. Jadi dapat dikatakan bahwa Internet of Things adalah bagaimana suatu objek yang nyata di dunia ini digambarkan di dunia maya (Internet). Metode yang digunakan oleh Internet of Things adalah nirkabel atau pengendalian secara otomatis tanpa mengenal jarak. Pengimplementasian Internet of Things sendiri biasanya selalu mengikuti keinginan si developer dalam mengembangkan sebuah aplikasi yang ia ciptakan, apabila aplikasinya itu diciptakan guna membantu monitoring sebuah ruangan maka pengimplementasian Internet of Things itu sendiri harus mengikuti alur diagram pemrograman mengenai sensor dalam sebuah rumah, berapa jauh jarak agar ruangan dapat dikontrol, dan kecepatan jaringan internet yang digunakan. Perkembangan teknologi jaringan dan Internet seperti hadirnya IPv6, 4G, dan Wimax, dapat membantu pengimplementasian Internet of Things menjadi lebih optimal, dan memungkinkan jarak yang dapat di lewati menjadi semakin jauh, sehingga semakin memudahkan kita dalam mengontrol sesuatu. Banyak manfaat yang didapatkan dari internet of things. Pekerjaan yang kita lakukan menjadi cepat, mudah, dan efisien (Wikipedia, 2020).

2.4 Website

Website atau situs menurut (Anggiani Septima Riyadi, 2012) dapat diartikan sebagai kumpulan halaman yang menampilkan informasi data teks, data gambar diagram atau gerak, data animasi, suara, video dana tau gabungan dari semuanya, baik yang bersifat statis maupun dinamis yang membentuk satu rangkaian bangunan yang saling terkait dimana masing-masing dihubungkan dengan jaringan-jaringan halaman (hyperlink). Bersifat statis apabila isi informasi website tetap, jarang berubah, dan isi informasinya searah

hanya dari pemilik website. Bersifat dinamis apabila isi informasi website selalu berubah-ubah, da nisi informasinya interaktif dua arah berasal dari pemilik serta pengguna website.

Web Server

Web server adalah perangkat lunak yang berfungsi sebagai penerima permintaan yang dikirimkan melalui browser kemudian memberikan tanggapan permintaan dalam bentuk halaman situs web atau lebih umumnya dalam dokumen HTML. Namun, web server dapat mempunyai dua pengertian berbeda, yaitu sebagai bagian dari perangkat keras (hardware) maupun sebagai bagian dari perangkat lunak (software).

Jika merujuk pada hardware, web server digunakan untuk menyimpan semua data seperti HTML dokumen, gambar, file CSS stylesheets, dan file JavaScript. Sedangkan pada sisi software, fungsi web server adalah sebagai pusat kontrol untuk memproses permintaan yang diterima dari browser.

Jadi sebenarnya semua yang berhubungan dengan website biasanya juga berhubungan dengan web server, karena tugas web server adalah mengatur semua komunikasi yang terjadi antara browser dengan server untuk memproses sebuah website (Yasin, 2018).

Domain

Nama domain atau biasa disebut dengan Domain Name atau URL adalah alamat unik di dunia internet yang digunakan untuk mengidentifikasi sebuah website, atau dengan kata lain nama domain adalah alamat yang digunakan untuk menemukan sebuah website pada dunia internet. Contoh:

http://www.baliorange.net. Nama domain diperjual belikan secara bebas di internet dengan status sewa tahunan. Setelah Nama Domain itu terbeli di salah satu penyedia jasa pendaftaran, maka pengguna disediakan sebuah kontrol panel untuk administrasinya. Jika pengguna lupa/tidak memperpanjang masa sewanya, maka nama domain itu akan di lepas lagi ketersediaannya untuk umum. Nama domain sendiri mempunyai identifikasi ekstensi/akhiran sesuai dengan kepentingan dan lokasi keberadaan website tersebut.

Hosting

Web Hosting dapat diartikan sebagai ruangan yang terdapat dalam harddisk tempat menyimpan berbagai data, file-file, gambar, video, data email, statistik, database dan lain sebagainya yang akan ditampilkan di website.

Besarnya data yang bisa dimasukkan tergantung dari besarnya web hosting

9

yang disewa/dipunyai, semakin besar web hosting semakin besar pula data yang dapat dimasukkan dan ditampilkan dalam website.

Web Hosting juga diperoleh dengan menyewa. Pengguna akan memperoleh kontrol panel yang terproteksi dengan username dan password untuk administrasi websitenya. Besarnya hosting ditentukan ruangan harddisk dengan ukuran MB (Mega Byte) atau GB (Giga Byte). Lama penyewaan web hosting rata-rata dihitung per tahun. Penyewaan hosting dilakukan dari perusahaan-perusahaan penyewa web hosting yang banyak dijumpai baik di Indonesia maupun Luar Negeri (Harminingtyas, 2014).

Database

Basis data (Database) adalah kumpulan file-file yang saling berelasi, relasi tersebut biasa ditunjukan dengan kunci dari tiap file yang ada. Satu basis data menunjukkan kumpulan data yang dipakai dalam satu lingkup informasi.

Dalam satu file terdapat data record yang sejenis, sama besar, sama bentuk, merupakan satu kumpulan entity yang seragam. Satu recordterdiri dari field- field yang saling berhubungan untuk menunjukan bahwa field tersebut dalam satu pengertian yang lengkap dan direkam dalam satu record. Suatu sistem manajemen basis data berisi satu koleksi data yang saling berelasi dan satu set program untuk mengakses data tersebut. Jadi sistem manajemen basis data dan set program pengelola untuk menambah data, menghapus data, mengambil data dan membaca data (Mhd Bustanur Rahmad, 2014)

Untuk mengelola database diperlukan suatu perangkat lunak yang disebut DBMS (Database Management System). DBMS merupakan suatu sistem perangkat lunak yang memungkinkan pengguna untuk membuat, memelihara, mengontrol, dan mengakses database secara praktis dan efisien. Dengan DBMS, penggunan akan lebih mudah mengontrol dan memanipulasi data yang ada (Ahmad, 2014).

1. MySQL

MySQL adalah sistem manajemen database yang bersifat open source.

MySQL adalah pasangan serasi dari PHP. MySQL dibuat dan dikembangkan oleh MySQL AB yang berada di Swedia.

Menurut (Andika, 2011) MySQL merupakan sistem manajemen database yang bersifat relasional. Artinya data-data yang dikelola dalam database akan menjadi lebih cepat. MySQL dapat digunakan untuk mengelola database mulai dari yang kecil sampai dengan yang sangat besar. MySQL juga dapat

menjalankan perintah-perintah Structured Query Language (SQL) untuk mengelola database-database relasional yang ada di dalamnya.

MySQL adalah RDBMS yang didistribusikan secara gratis dibawah lisensi GPL. Dimana setiap orang bebas untuk menggunakan MySQL, namun tidak boleh dijadikan produk turunan yang bersifat komersial. MySQL sebenarnya merupakan turunan salah satu konsep utama dalam database sejak lama, yaitu SQL (Structured Query Language). SQL adalah sebuah konsep pengoperasian database, terutama untuk pemilihan atau seleksi dan pemasukan data, yang memungkinkan pengoperasian data dikerjakan dengan mudah secara otomatis.

Keandalan suatu sistem database (DBMS) dapat diketahui dari cara kerja optimizer-nya dalam melakukan proses perintah-perintah SQL, yang dibuat oleh user maupun program-

program aplikasinya. Sebagai database server, MySQL dapat dikatakan lebih unggul dibandingkan database server lainnya dalam query data. Hal ini terbukti untuk query yang dilakukan oleh single user, kecepatan query MySQL bisa sepuluh kali lebih cepat dari PostgreSQL dan lima kali lebih cepat dibandingkan Interbase.

2. PhpMyAdmin

PhpMyAdmin adalah sebuah aplikasi/perangkat lunak bebas (opensource) yang ditulis dalam bahasa pemrograman PHP yang digunakan untuk menangani administrasi database MySQL melalui jaringan lokal maupun internet. phpMyAdmin mendukung berbagai operasi MySQL, diantaranya (mengelola basis data, tabe-tabel, bidang (fields), relasi (relations), indeks, pengguna (users), perijinan (permissions), dan lain-lain). Perbedaan phpMyAdmin dengan MySQL terletak pada fungsi. PhpMyAdmin merupakan alat untuk memudahkan dalam mengoperasikan database MySQL, sedangkan MySQL adalah database tempat penyimpanan data. Phpmyadmin sendiri digunakan sebagai alat untuk mengolah atau mengatur data pada MySQL (Rahmawati Erma S, 2020).

2.5 Bahasa pemprograman Web

Bahasa Pemrograman (programming language) adalah sebuah instruksi standar untuk memerintah komputer agar menjalankan fungsi tertentu. Bahasa pemrograman ini merupakan suatu himpunan dari aturan sintaks dan semantik yang dipakai untuk mendefinisikan program komputer. Bahasa ini memungkinkan seorang programmer dapat menentukan secara persis data mana yang akan diolah oleh komputer, bagaimana data ini akan

11

disimpan/diteruskan, dan jenis langkah apa secara persis yang akan diambil dalam berbagai situasi (Saragih, 2018).

HTML

HTML yang merupakan singkatan dari Hyper Text Markup Language adalah serangkaian kode program yang merupakan dasar dari representasi visual sebuah halaman Web. Didalamnya berisi kumpulan informasi yang disimpan dalam tag-tag tertentu, dimana tag-tag tersebut digunakan untuk melakukan format terhadap informasi yang dimaksud. Berbagai pengembangan telah dilakukan terhadap kode HTML dan telah melahirkan teknologi-teknologi baru di dalam dunia pemrograman web. Kendati demikian, sampai sekarang HTML tetap berdiri kokoh sebagai dasar dari bahasa web seperti PHP, ASP, JSP dan lainnya. Bahkan secara umum, mayoritas situs web yang ada di Internet pun masih tetap menggunakan HTML sebagai teknologi utama mereka (Frederick Constantianus, 2005)

Java Script & CSS

Java Script adalah kode-kode program kecil yang dapat digunakan untuk membuat halaman web terlihat lebih dinamis. Dengan menggunakan Java Script kita dapat menambahkan beberapa fitur yang dapat membuat tampilan lebih menarik serta dapat juga membatasi aksi dari pengguna. Dengan Java Script, navigasi menu yang lebih canggih serta efek grafis sederhana dapat dilakukan.

Cascading Style Sheet merupakan kepanjangan dari CSS. Penggunaan CSS membuat pemrograman Web menjadi lebih mudah karena kita dapat melakukan penyeragaman format terhadap elemen-elemen yang sama dalam situs dengan cepat. Saat ini hampir semua situs berbasis HTML menggunakan CSS untuk meningkatkan keluwesan tampilan. CSS dapat disimpan dalam file terpisah dengan ekstensi css, dan setiap perubahan yang dilakukan pada file tersebut akan mempengaruhi seluruh dokumen HTML yang terkait padanya.

Dengan demikian, waktu untuk melakukan perubahan terhadap situs dengan jumlah halaman yang banyak dapat dikurangi berkat bantuan CSS.

PHP

PHP adalah suatu bahasa pemrograman yang banyak digunakan dalam pembuatan website yang bersifat server side yang di-Embed dalam HTML.

Artinya dalam suatu dokumen HTML dapat dimasukkan skrip PHP.

Hypertext Preprocessor atau PHP mempunyai beberapa kemampuan yang merupakan kelebihan tersendiri bagi PHP, Kemampuan tersebut antara lain:

13

1. Koneksi dan query database yang sederhana.

2. Dapat bekerja pada platform sistem operasi baik berbasis Windows maupun UNIX

Diperoleh fakta bahwa PHP adalah suatu bahasa pemrograman Open Source yang digunakan secara luas terutama untuk pengembangan web dan dapat disimpan dalam bentuk HTML. Keuntungan utama menggunakan PHP adalah script PHP tidak benar-benar sederhana bagi pemula, tetapi menyediakan banyak fitur tambahan untuk programmer professional. Meskipun PHP lebih difokuskan sebagai script Server Side, penulisan program Server Side.

Hal ini adalah target utam PHP. Diperlukan tiga hal agar script PHP dapat bekerja antara lain, PHP Parser (CGI atau Servermodule), server web dan browser web. Menjalankan server web terlebih dahulu, kemudian mengakses keluaran program PHP melalui browser web dan melihat halaman web (Arwin Kasnady, 2016)

Ajax

Ajax (Asynchronous JavaScript and XML) adalah seperangkat teknik pengembangan web di sisi klien untuk membuat aplikasi web asinkron. Dengan ajax, aplikasi web dapat mengirim dan mengambil data dari server secara tidak sinkron (di latar belakang) tanpa mengganggu tampilan data pada halaman yang ada. Ajax merupakan teknik pengembangan web untuk membuat suatu aplikasi web interaktif. Tujuannya adalah untuk membuat website agar lebih responsive, sehingga seluruh halaman web tidak harus reload setiap kali pengguna meminta request (Fakhri, 2019)

Kelebihan menggunakan Ajax:

a) Membuat permintaan kepada server tanpa membuat kembali (reload) halaman.

b) Data yang dikirim sedikit sehingga menghemat bandwith dan mempercepat koneksi

c) Proses dilakukan dibelakang layar

d) Banyak didukung oleh browser-browser baru yang populer e) Aplikasi yang dibangun semakin interaktif dan dinamis 2.6 JSON

JSON (JavaScript Object Notation) adalah format pertukaran data yang ringan, mudah dibaca dan ditulis oleh manusia, serta mudah diterjemahkan dan dibuat (generate) oleh komputer. Format ini dibuat berdasarkan bagian dari

Bahasa Pemprograman JavaScript, Standar ECMA-262 Edisi ke-3 - Desember 1999. JSON merupakan format teks yang tidak bergantung pada bahasa pemprograman apapun karena menggunakan gaya bahasa yang umum digunakan oleh programmer keluarga C termasuk C, C++, C#, Java, JavaScript, Perl, Python dll. Oleh karena sifat-sifat tersebut, menjadikan JSON ideal sebagai bahasa pertukaran data. JSON terbuat dari dua struktur:

1. Kumpulan pasangan nama/nilai. Pada beberapa bahasa, hal ini dinyatakan sebagai objek (object), rekaman (record), struktur (struct), kamus (dictionary), tabel hash (hash table), daftar berkunci (keyed list), atau associative array.

2. Daftar nilai terurutkan (an ordered list of values). Pada kebanyakan bahasa, hal ini dinyatakan sebagai larik (array), vektor (vector), daftar (list), atau urutan (sequence).

Struktur-struktur data ini disebut sebagai struktur data universal. Pada dasarnya, semua bahasa pemprograman moderen mendukung struktur data ini dalam bentuk yang sama maupun berlainan. Hal ini pantas disebut demikian karena format data mudah dipertukarkan dengan bahasa-bahasa pemprograman yang juga berdasarkan pada struktur data ini (Herdiana, 2014).

2.7 Mikrokontroller

Menurut (Sutarsi Suhaeb, 2017), Mikrokontroler adalah sebuah komputer kecil (”special purpose computers”) di dalam satu IC yang berisi CPU, memori, timer, saluran komunikasi serial dan paralel, Port input/output, ADC.

Mikrokontroller digunakan untuk suatu tugas dan menjalankan suatu program.

Seperti umumnya komputer, mikrokontroler adalah alat yang mengerjakan instruksi-instruksi yang diberikan kepadanya. Artinya, bagian terpenting dan utama dari suatu sistem terkomputerisasi adalah program itu sendiri yang dibuat oleh seorang programmer. Program ini menginstruksikan komputer untuk melakukan jalinan yang panjang dari aksi – aksi sederhana untuk melakukan tugas yang lebih kompleks yang diinginkan oleh programmer (Sutanto, 2014).

NodeMCU

NodeMCU adalah sebuah platform IoT yang bersifat opensource. Terdiri dari perangkat keras berupa System On Chip ESP8266 dari ESP8266 buatan Espressif System, juga firmware yang digunakan, yang menggunakan bahasa pemrograman scripting Lua. Istilah NodeMCU secara default sebenarnya

15

mengacu pada firmware yang digunakan daripada perangkat keras development kit (robotika unja, 2019).

Gambar 3.NodeMCU (Nyebarilmu.com, 2017)

Gambar 3 diatas merupakan kaki pin yang ada pada NodeMCU.

Berikut penjelasan dari pin-pin NodeMCU tersebut.

 ADC: Analog Digital Converter. Rentang tegangan masukan 01v, dengan skup nilai digital 0-1024.

 RST: berfungsi mereset modul

 EN: Chip Enable, Active High

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

 IO14: GPIO14; HSPI_CLK

 IO12: GPIO12: HSPI_MISO

 IO13: GPIO13; HSPI_MOSI; UART0_CTS

 VCC: Catu daya 3.3V (VDD)

 CS0: Chip selection

 MISO: Slave output, Main input.

 IO9: GPIO

 IO10 GBIO10

 MOSI: Main output slave input

 SCLK: Clock

 GND: Ground

 IO15: GPIO15; MTDO; HSPICS; UART0_RTS

 IO2: GPIO2; UART1_TXD

 IO0: GPIO0

 IO4: GPIO4

 IO5: GPIO5

 RXD: UART0_RXD; GPIO3

 TXD: UART0_TXD; GPIO1

2.8 Moisture sensor

Sensor ini terdiri dua probe untuk melewatkan arus melalui tanah, kemudian membaca resistansinya untuk mendapatkan nilai tingkat kelembaban. Semakin banyak air, membuat tanah lebih mudah menghantarkan listrik (resistansi kecil), sedangkan tanah yang kering sangat sulit menghantarkan listrik (resistansi besar), (Kurniawan, 2015).

Lebih banyak air dalam tanah akan membuat tanah lebih mudah menghantarkan listrik, sedangkan tanah kering akan mempersulit untuk menghantarkan listrik (nilai resistansi kurang). Sensor soil moisture dalam penerapannya membutuhkan daya sebesar 3.3 v atau 5 V dengan keluaran tegangan sebesar 9 – 4.2 V. Sensor ini mampu membaca kadar air yang memiliki 3 kondisi yaitu:

1. 0 – 300: tanah basah / di dalam air 2. 300 – 800: tanah lembab

3. 800 – 1023: tanah kering / udara bebas

Gambar 4. Moisture sensor (Saptaji.com, 2018) 2.9 Sensor Suhu dan Kelembaban DHT11

DHT11 adalah sensor digital yang dapat mengukur suhu dan kelembaban udara di sekitarnya. Sensor ini sangat mudah digunakan bersama dengan Arduino. Memiliki tingkat stabilitas yang sangat baik serta fitur kalibrasi yang sangat akurat. Koefisien kalibrasi disimpan dalam OTP program memory, sehingga ketika internal sensor mendeteksi sesuatu, maka module ini menyertakan koefisien tersebut dalam kalkulasinya.

17

DHT11 termasuk sensor yang memiliki kualitas terbaik, dinilai dari respon, pembacaan data yang cepat, dan kemampuan anti-interference.

Ukurannya yang kecil, dan dengan transmisi sinyal hingga 20 meter, membuat produk ini cocok digunakan untuk banyak aplikasi-aplikasi pengukuran suhu dan kelembaban.

Gambar 5. Sensor DHT11 (Laboratory, 2016) 2.10 Relay

Relay adalah saklar yang dioperasikan secara elektrik dan merupakan komponen elektromekanikal yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (Sepereangkat kontak Saklar). Relay menggunakan perinsip Elektromagnetik untuk menggerakan kontak saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi (Rafiuddin Syam, 2013).

Gambar 6. Relay (Ino, 2018) 2.11 LCD (Liquid Crystal Display)

LCD merupakan singkatan dari Liquid Crystal Display yang dapat digunakan untuk menampilkan berbagai hal berkaitan dengan aktivitas mikrokontroller, salah satunya adalah menampilkan teks yang terdiri dari berbagai karakter. LCD banyak digunakan karena fungsinya yang bervariasi, dan juga pemrogramannya yang mudah.

Untuk dapat menghubungkan LCD dengan mikrokontroler, PORT pada LCD perlu dihubungkan dengan PORT yang sesuai dengan PORT pada mikrokontroler. PORT pada mikrokontroler ini tidak dapat digunakan untuk fungsi yang lain (e.g. fungsi I/O), tetapi didekasikan khusus untuk fungsi LCD (Budiyanto, 2010).

Gambar 7. LCD (Liquid Crystal Display)

18 III. METODOLOGI PENELITIAN

Penelitian dan pengembangan bertujuan untuk menghasilkan sebuah produk baru atau menyempurnakan produk yang sudah ada, dengan tujuan mendapatkan produk baru yang memiliki kualitas lebih baik dari sisi kinerja, dan efesiensi alat. Oleh karena itu, pada penelitian ini dibutuhkan suatu metode dalam pembuatannya agar tersusun secara sistematis.

3.1 Metode Penelitian

Metode yang digunakan adalah metode ADDIE (Analysis, Design, Development, Implementation, Evaluation). Model desain instruksional ADDIE yang dikembangkan oleh Reiser dan Mollenda (1990) merupakan model desain pembelajaran/pelatihan yang bersifat generik menjadi pedoman dalam membangun perangkat dan infrastruktur program pelatihan yang efektif, dinamis dan mendukung kinerja pelatihan itu sendiri. Sehingga membantu instruktur pelatihan dalam pengelolaan pelatihan dan pembelajaran (Ningrum, 2020)

Analysis Design

Evaluate

Develop

Implement

Gambar 8. Penelitian Pengembangan ADDIE

Pada tahap analysis, dilakukan pengumpulan literatur terkait dari berbagai sumber yang berkaitan dengan topik penelitian, seperti dari buku, laporan penelitian, jurnal, arikel, dan situs website serta dari penelitian- penelitian yang telah dilakukan sebelumnya. Pada tahap design, dilakukan perancangan sistem, perancangan perangkat keras, dan perancangan perangkat lunak. Pada tahap development, membangun sesuai dengan perancangan sistem yang sudah dirancang. Pada tahap implementation, berdasarkan perancangan sistem yang telah dirancang kemudian dilakukan implementasi

untuk mengetahui seberapa efektif sistem yang dibuat. Pada tahap evaluation, memperbaiki tahap alur sistem yang tidak sesuai dengan hasil perancangan.

3.2 Diagram Alur Penelitian

Alur penelitian digunakan sebagai acuan atau pedoman dalam agenda penelitian yang akan dilakukan agar penulis dapat melakukan penelitian secara terstruktur dan dapat menyelesaikan penelitian tepat pada waktunya, juga agar penelitian dapat berjalan sesuai dengan yang diharapkan.

Tidak

Mulai

Menentukan Sensor dan Aktuator

Perancangan Sistem:

1. Perangkat keras 2. Perangkat Lunak

Implementasi dan Pengujian Sistem

Apakah Sudah benar

? Ya

Penyusunan Laporan Akhir

Selesai Studi Literatur

Gambar 9.Diagram Alur Penelitian

Berdasarkan alur penelitian pada gambar 9 maka dapat diuraikan penjelasan masing-masing tahapan dalam penelitian adalah penelitian dimulai dari tahap pertama, yaitu studi literatur yang didapatkan penulis mencari dan mempelajari literatur dari berbagai sumber yang berkaitan dengan topik penelitian, seperti dari buku, laporan penelitian, jurnal, arikel, dan situs website serta dari penelitian-penelitian yang telah dilakukan sebelumnya.

Tahap kedua menentukan jenis-jenis sensor dan aktuator yang digunakan,

20

untuk sistem yang akan dirancang berdasarkan hasil dan saran dari penelitian- penelitian yang telah dilakukan sebelumnya. Setelah ditentukan gambaran sistem yang akan dirancang, dilakukan juga kajian lebih dalam dan uji coba perangkat-perangkat yang akan digunakan pada sistem yang akan diterapkan.

Tahap ketiga dilakukan perancangan sistem, dimana mempunyai dua tujuan utama, yaitu untuk memenuhi kebutuhan kepada pengguna sistem dan untuk memberikan gam baran yang jelas dan rancangan yang lengkap. Tahap keempat, yaitu implementasi sistem, berdasarkan sistem yang telah direncanakan kemudian dilakukan implementasi sistem serta pembahasan mengenai tampilan dan fitur sistem. Kemudian dilakukan pengujian. Apabila pada sistem ditemukan kegagalan, maka sistem akan dirancang kembali untuk perbaikan. Tahap ini akan dilakukan terus-menerus hingga sistem dapat memenuhi kebutuhan. Selanjutnya tahap kelima dimana setelah sistem penyiraman yang dibuat memenuhi kebutuhan maka tahap terakhir adalah pengambilan data dan penyusunan laporan.

3.3 Alat dan Bahan

Berikut merupakan alat serta bahan yang digunakan dalam penelitian ini sebagai berikut:

Alat:

1. Solder Listrik 2. Breadboard

3. Adaptor 5 Volt dan 12 Volt 4. Laptop

Bahan:

1. Timah solder 2. Kabel Jumper

3. Sensor kelembaban tanah (Moisture sensor), dan Sensor DHT11 4. Mikrokontroller NodeMCU ESP 8266.

5. Relay

6. Motor Dc/Pump 7. Aplikasi Fritzing

8. Aplikasi Balsamiq Mockups 3 9. Aplikasi XAMPP Server 10. Aplikasi Arduino IDE 11. Aplikasi Sublime Text 3 12. Visio 2016

3.4 Analisis Kebutuhan Sistem

Pada penelitian ini dilakukan analisis kebutuhan alat penyiraman dan monitoring bibit cabai rawit, untuk sistem mampu mengetahui kadar suhu udara dan kelembaban tanah tanaman secara realtime, sistem mampu melakukan penyiraman secara manual dan terjadwal dan dapat di kontrol dari jarak jauh. Penulis menentukan kebutuhan dari sistem penyiraman dan monitoring yang harus dipenuhi oleh sistem yang dikembangkan. Analisis ini akan dijabarkan dari beberapa hal.

Jaringan Internet

Agar sistem dapat bekerja secara realtime maka dibutuhkan jaringan internet. Jaringan internet mutlak diperlukan dalam pembuatan sistem instrumen monitoring dan penyiraman bibit cabai rawit ini. Penggunaan jaringan internet ini diperuntukkan dalam upaya mengirimkan paket-paket data. Beberapa data yang berasal dari sensor yang telah diambil, yang selanjutnya diolah dan akan dikirim ke website dalam bentuk paket-paket data dengan menggunakan jaringan internet.

Blok Diagram Sistem

Rancangan blok diagram ini untuk mendapatkan gambaran dalam rekayasa teknologi. Dalam pengembangan teknologi membutuhkan gambaran yang jelas untuk sebuah sistem. Sehingga akan sangat dibutuhkan sebuah blok diagram untuk menjelaskan sistem dengan gambaran hubungan antar bagian.

Catu Daya 5v DC

Sensor Suhu

Sensor Kelembaban

Tanah

LCD Display

Buzzer

Relay Pompa Air

NodeMCU (ESP8266)

Input Proses Output

Server pada perangkat pengguna Internet

Gambar 10. Blok diagram Sistem

22

Berdasarkan gambaran blok diagram ini dapat dilihat yaitu terdiri dari beberapa bagian, bagian ini terdiri dari Input, Proses dan Output. Dalam bagian Input terdiri dari beberapa komponen elektronik yang berguna sebagai data masukan, komponen ini merupakan gabungan dari catu daya 5v (Powerbank), sensor kelembaban tanah, dan sensor suhu. Sedangkan bagian proses merupakan bagian gabungan dari mikrokontroller NodeMCu sebagai pengolah masukan data sensor dan pengembangan dalam bentuk perangkat lunak aplikasi, antarmuka, dan sistem komunikasi data yang diterima dari bagian Input. Kemudian yang terakhir yaitu output, pada bagian ini merupakan bagian reaksi dari proses input, ketika sensor membaca nilai suhu dan kelembaban tanah, maka akan dikeluarkan berupa nilai-nilai dan grafik pada server, atau output berupa komponen lain seperti relay dan buzzer akan menyala. Perlu diketahui, agar sistem dapat bekerja sesuai dengan yang diharapkan komponen utama yaitu NodeMCU dan perangkat penguna harus terhubung dengan server melalui koneksi interntet.

Arsitektur Sistem

Arsitektur sistem merupakan gambaran garis besar cara kerja sistem yang digambarkan melalui model-model yang saling berhubungan. Gambar 11 arsitektur Sistem terlihat sebagai berikut:

Server

NodeMCU

Modul Relay

Moisture sensor Internet

Server

Perangkat pengguna

DHT11

Sumber Air Pompa Air

Tanaman

Buzzer

Gambar 11. Arsitektur Sistem

Untuk mengetahui kadar suhu kelembaban tanaman dan mengoperasikan relay bisa dilakukan oleh pengguna/client melalui smartphone atau webrowser dengan mengakses server melalui jaringan internet. Perintah yang dikehendaki oleh pengguna/client kemudian diproses oleh NodeMCU sebagai penggontrol utama perangkat, pengguna/client juga dapat melakukan penyiraman secara terjadwal dengan mengupdate jadawal penyiraman pada perangkat lunak, kemudian secara otomatis perangkat akan melakukan penyiraman sesuai dengan jadwal yang telah ditentukan.

Perancangan Perangkat Keras Elektronika 1. Rangkaian Hubungan Komponen

Tahap ini meliputi semua proses yang mengacu pada pembuatan perangkat keras yang terdiri dari pembuatan elektronika dan mekanik.

Pembuatan perangkat elektronika meliputi pembuatan rangkaian keseluruhan sistem. Sedangkan pembuatan mekanik meliputi perencanaan rangkaian, percobaan sementara, pembuatan papan rangkaian, serta pemasangan komponen yang terhubung pada mikrokontroler. Pada gambar 12 dibawah ini dapat dilihat penulis mengunakan 2 buah nodeMCU, tujuan mengunakan 2 buah nodeMCU adalah untuk menutupi kekurangan pin analog pada nodeMCU, dikarenakan pada nodeMCU yang digunakan hanya terdapat 1 buah pin analog.

Gambar 12. Rangkaian hubungan Komponen

24

a) LCD Display

Liquid crystal display (LCD) merupakan jenis media tampilan. LCD digunakan untuk menampilkan informasi mengenai sistem ketika terhubung wifi, ketika proses penyiraman manual dan terjadwal. Pada penelitian ini, rangkaian LCD yang digunakan yaitu modul 12C.

Gambar 13. LCD Display b) NodeMCU

Pada penelitian ini, penulis mengunakan mikrokontroller NodeMCU ESP8266, turunan pengembangan dari modul platporm IoT (Internet Of Things) keluarga ESP8266 tipe ESP-12. Secara fungsi modul ini hampir menyerupai dengan platform Arduino, tetapi yang membedakan yaitu dikhususkan untuk

“Connected to Internet”.

Gambar 14. NodeMCU c) Sensor Kelembaban Tanah

Berikut ini merupakan sensor kelembaban tanah yang digunakan, berfungsi sebagai media pendeteksi kadar air tanaman dengan tegangan kerja 3.3V-5V, berukuran PCB: 3.2 cm x 1.4 cm

Gambar 15. Sensor Kelembaban Tanah d) Sensor Suhu DHT11

Sensor ini digunakan untuk membaca besaran kelembaban udara dengan spesifikasi :

Tegangan input : 3.5 – 5 VDC Sistem komunikasi : Serial Range suhu : 0°C - 50°C

Range kelembaban : 20% - 90% RH

Gambar 16. Sensor DHT11 e) Buzzer

Buzzer digunakan sebagai sistem indikasi suara dari perankgat keras elektronika yang dibangun, sederhana nya buzzer mempunyai 2 buah kaki yaitu positive dan negative dengan tegangan input 3 – 12V.

Gambar 17. Buzzer f) Baterai

Baterai digunakan sebagai power supply untuk motor Dc/pump dengan tegangan output 12 V.

26

Gambar 18. Baterai g) Motor DC/pump

Motor DC/pump digunakan sebagai elemen yang berfungsi untuk menyerap sekaligus mendorong air yang akan disiram pada tanaman.

Gambar 19. Motor DC/pump h) Relay

Relay digunakan sebagai elemen saklar/pemutus tegangan input motor DC/pump dengan spesifikasi :

1 channel output.

Tegangan suplai 5 – 7.5 VDC

Dilengkapi dengan high-current relay: 250 VAC 10A; 30 VDC 10A

Gambar 20. Relay

2. Rangkaian Skematik Elektronika

1

3 2

5 4 6

8 7

9 10

+

-

12 volt

5 volt

11

Gambar 21. Rangkaian Skematik Elektronika

Pada gambar 21 ini akan menjelaskan gambaran rangkaian elektronik pada alat yang akan di buat. Perancangan ini dimaksud agar tercapai sesuai dengan yang di inginkan.

1. LCD display 2. NodeMCU (2) 3. Moisture Sensor (2) 4. DHT11

5. Buzzer

6. Battery (5 volt & 12 volt) 7. Relay

8. Motor DC/pump Komponen Pendukung

28

Perancangan komponen pendukung bertujuan untuk memenuhi kebutuhan sistem dalam melakukan segala proses yang terjadi pada saat bekerja, agar dapat menjaga kehandalan dan keefisienan sistem.

1. Box Komponen

Box komponen berfungsi sebagai tempat atau wadah untuk perangkat elektronika, tujuan pengunaan box komponen agar perangkat elektronika dapat terlindungi dari air dan gangguan lainnya yang dapat merusak kinerja perangkat.

220 mm

130 mm

Ruangan Pompa

Ruangan baterai

Ruangan Perangkat

220 mm

220 mm

(a) (b)

Gambar 22. (a). Box Komponen Tampak Samping, (b). Box Komponen Tampak Atas

Box komponen dirancang dengan ukuran 220 mm x 220 mm dengan ketinggian 130 mm. Pada gambar diatas dapat dilihat gambaran dari box komponen yang akan dibangun.

2. Media Tanaman

Media tanaman benih cabai rawit yang digunakan adalah dengan cara bedengan. Bedengan dibangun dengan ukuran 500 mm x 700 mm, dan tinggi penutup bedengan 900 mm.

500 mm

900 mm

700 mm

(a) (b)

30

700 mm

500 mm

(c)

Gambar 23. (a). Media Tanam Tampak Samping, (b). Media Tanam Nampak Depan, (C). Media Tanam Nampak Atas

3. Nozzle Sprayer Elektrik

Agar dapat menghasilkan Output air yang bagus, sehingga air yang disiram ke tanaman bisa merata dan air yang dikeluarkan tidak terlalu deras, maka dibutuhkan sebuah nozzle sprayer elektrik. Nozzle ini dihubungkan pada ujung selang yang berdiameter 11 mm dengan panjang 1200 mm.

Gambar 24. Nozzle Sprayer Elektrik Perancangan Posisi Output Air

Pada tahap ini menjelaskan posisi output air yang akan disiram pada tanaman, tujuan dari perancangan ini agar memperjelas objek tanaman yang akan disiram. Objek penyiraman yaitu tempat pembibitan Cabe Rawit, pada penelitian ini objek penyiraman di buat berukuran 500 x 700 mm dengan tinggi 900 mm.

Tanaman

Box Komponen

Input Air

1200 mm

Gambar 25. Posisi Output Air

Perancangan perangkat Lunak

Perancangan perangkat lunak (software) adalah perancangan yang berkaitan dengan pembuatan dan pemeliharaan produk perangkat lunak secara sistematis, termasuk pengembangan dan modifikasi yang dilakukan pada waktu yang tepat dan dengan mempertimbangkan faktor lainnya.

Perancangan perangkat lunak ini terbagi menjadi beberapa bagian perancangan yang dilakukan, yaitu perancangan use case diagram dan perancangan flowchart.

a. Perancangan Use Case Diagram

Use case diagram dapat digunakan untuk menentukan kebutuhan apa saja yang diperlukan dari suatu sistem. Jadi dapat digambarkan dengan detail bagaimana suatu sistem memproses atau melakukan sesuatu, bagaimana cara aktor akan menggunakan sistem, serta apa saja yang dapat dilakukan terhadap sistem. Berikut ini pada gambar 26 akan ditampilkan Use Case Diagram dari perangkat lunak yang akan dibangun.

Pemilik Tanaman

Penyiraman Tanaman

Penyiraman Otomatis Pengelolaan Jadwal

penyiraman

Penyiraman Tanaman Terjadwal & Otomatis

Perangkat Penyiraman

Menghapus Data Sensor

Gambar 26.Use Case Diagram

32

Diagram aktivitas di atas menggambarkan interaksi aktor dengan sistem penyiraman tanaman. Perangkat lunak penyiraman tanaman ini terdapat 5 fungsionalitas utama yang terdiri dari Penyiraman Tanaman untuk mengoperasikan perangkat penyiram, Pengelolaan Jadwal Penyiraman tanaman, Penyiraman Otomatis dan Penghapusan data bacaan sensor, peran Perangkat penyiraman yaitu melakukan Penyiraman Tanaman Terjadwal dan penyiraman otomatis.

Algoritma dan Flowchart

1. Algoritma perangkat lunak

Algoritma pada gambar 27 menjelaskan langkah-langkah dalam proses pengunaan website yang dibangun. Untuk dapat mengakses website tersebut user harus mengunjungi website dengan memasukan nama domain pada kolom teks pencarian webrowser, setelah mengunjungi halaman website user harus melakukan login dengan memasukan user name dan password yang benar.

Kemudian setelah melakukan login user dapat mengkases halaman pada website seperti melakukan penyiraman manual, penyiraman terjadwal, penyiraman otomatis dan menghapus data bacaan sensor.

Mulai

Kunjungi website (dengan nama domain)

Melakukan login pada website

Masukan user name

dan password

Siram terjadwal

Siram manual Hapus data sensor

Selesai

Siram Otomatis

Gambar 27. Algoritma Website

Dari algoritma pada gambar 27 diatas, ketika user telah berhasil melakukan login maka user akan dapat mengkases halaman website, dan dapat melakukan penyiraman secara manual, terjadwal, otomatis dan menghapus data sensor. Dari masing-masing fungsi tersebut akan dijelaskan alur proses kerja sistem yang terjadi, dengan flowchart dibawah ini.

a) Flowchart program penyiraman manual Mulai

Tekan Tombol Penyiraman

Alat menyiram selama 2 detik

Apakah Alat Berhasil Menyiram ?

Selesai Ya

Tidak

Gambar 28.Flowchart Program Penyiraman Manual

Gambar 28 menjelaskan proses penyiraman secara manual. Untuk melakukan penyiraman secara manual user harus menekan tombol penyiraman manual pada halaman website, ketika tombol ditekan sistem akan mengirim sinyal pada kontroller untuk melakukan penyiraman, penyiraman akan berjalan selama 2 detik. Lamanya durasi respon dari kontroller ketika tombol penyiraman manual ditekan tergantung dari koneksi internet yang digunakan, jika koneksi internet bagus maka durasi respon semakan cepat.

34

b) Flowchart Pengelolaan Jadwal Penyiraman

Mulai

Tekan Tombol Penyiraman

Terjadwal

Tambah Jadwal

Simpan Jadwal

Penambahan Jadwal Berhasil ?

Selesai Ya

Tidak Edit Jadwal

Update Jadwal

Update Jadwal Berhasil ?

Tidak Ya

Hapus Jadwal

Menghapus Jadwal

Jadwal Berhasil Dihapus ?

Ya

Tidak Mengisi

Kolom Teks Edit Jadwal

Mengisi Kolom Teks Tambah

Jadwal

Gambar 29. Flowchart Program Pengelolaan Jadwal Penyiraman

Pada gamabar 29 ini menjelaskan proses penyiraman secara terjadwal, untuk melakukan penyiraman terjadwal user dapat menekan tombol penyiraman terjadwal pada halaman website. Ketika tombol ditekan user akan diarahakan pada halaman jadwal penyiraman, pada halaman jadwal penyiraman user akan diarahkan pada tiga kondisi yaitu, menambah jadwal, mengedit jadwal dan menghapus jadwal. Jadwal penyiraman yang dibuat oleh user akan tersimpan pada database, sistem akan secara terus menerus melakukan penyesuaian jadwal penyiraman, apabila jadwal telah sesuai dengan waktu yang ditentukan maka alat akan menyiram secara otomatis selama satu menit. Pada gambar 30 dan 31 dibawah akan dijelaskan dari proses penyesuaian jadwal pada database dan proses penyiraman yang dilakukan oleh kontroller ketika jadwal telah sesuai dengan waktu yang diingankan.

36

c) Flowchart dan State Diagram Penyiraman Terjadwal

Pada flowchart yang dirancang di bawah ini dibagi menjadi dua kondisi, yang pertama adalah flowchart pengecekan jadwal penyiraman dan yang ke dua adalah flowchart penyiraman penyiraman ketika jadwal telah sesuai.

Mulai

Memeriksa jadwal penyiraman

Data jadwal penyiraman

Mengambil data jadwal penyiraman

Mengirim data jadwal

Ada Jadwal ?

Menyiram sesuai jadwal

Tidak ada Ada

Alat menyiram selama 1 menit

Selesai Alat stanbay menunggu perintah

menyiram

Gambar 30 Flowchart Penyiraman Terjadwal