PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR SOIL MOISTURE YL-39
BERBASIS ATMEGA-328P
TUGAS AKHIR II
SRI LESTARI 152411047
PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
2018
PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR SOIL MOISTURE YL-39
BERBASIS ATMEGA-328P
TUGAS AKHIR II
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya
SRI LESTARI 152411047
PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
2018
PERSETUJUAN
Judul : Pembuatan alat ukur kelembaban tanah menggunakan sensor soil moisture YL-39 berbasis atemega-328P
Kategori : Projek Akhir II Nama : Sri Lestari Nomor Induk Mahasiswa : 152411032
Program Studi : Diploma Tiga (D-3) Metrologi Dan Instrumentasi Departemen : Fisika
Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, Juli 2018
Disetujui Oleh
Program Studi D3 Metrologi dan Instrumentasi FMIPA USU
Ketua, Pembimbing,
Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc Dr. Ferdinan Sinuhaji, MS NIP. 196607291992032002 NIP. 195903101987031002
PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR SOIL MOISTURE YL-39
BERBASIS ATMEGA-328P
PROJEK AKHIR II
Saya menyatakan bahwa laporan projek akhir II ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing di sebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2018
SRI LESTARI 152411047
PENGHARGAAN
Dalam penyusunan tugas ahkir ini tidak terlepas dari dukungan dari berbagai pihak.Peneliti secara khusus mengucapkan terimah kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang membantu. Peneliti banyak menerima bimbingan, petunjuk dan bantuan serta dorongan dari berbagai pihak baik yang bersifat moral maupun material. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terimah kasih sebesar-besarnya kepada:
1. Allah SWT dengan segala rahmat serta karunia-Nya yang memberikan kekuatan berbagai peneliti dalam menyelesaikan tugas ahkir.
2. Kepada kedua orang tua tercinta selama ini membantu peneliti dalam bentuk perhatian, kasih sayang, semangat serta doa yang tidak henti- hentinya mengalir dalam kelancaraan dan kesuksesan peneliti dalam menyelesaikan tugas ahkir ini. Kemudian terimah kasih banyak untuk kakak tercinta Larasati dan adik tercinta Luis Fernando yang memberikan dukungan serta perhatian kepada peneliti,
3. Kepada Bapak Dr. Perdinan Sinuhaji,M.Si, selaku dosen pembimbing yang selalu memberikan dorongan, arahan, dan semangat kepada peneliti, sehingga tugas ahkir ini dapat terselesaikan.
4. Kepada Ibu Dr. Diana Alemin Barus,M.Si, selaku prodi D3 Metrologi dan Instrumentasi
5. Segenap dosen dan seluruh staf akademik yang selalu membantu dalam memberikan fasilitas, ilmu, serta pendidikan pada peneliti hingga dapat menunjang dalam penyelesaian tugas ahkir ini.
6. Teman-teman seperjuangan selama menyusun tugas ahkir Siti, Gledys , Minda, Yogi. Ihza, Irma, Ikhwal dan senior bang Erick yang memberikan banyak masukan serta dukungan kepada peneliti.
7. Serta banyak lagi pihak-pihak yang sangat berpengaruh dalam proses pentelesaian tugas ahkir yang tidak bisa peneliti sebutkan satu persatu.
Semoga Allah SWT senantiasa membalas kebaikan yang telah diberikan. Semoga penelitian ini bermanfaat bagi peneliti umumnya kepada para pembaca.
PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR SOIL MOISTURE YL-39
BERBASIS ATMEGA-328P
ABSTRAK
Kelembaban tanah merupakan salah satu parameter penting untuk banyak proses hidrologi, biologi dan kimia. Informasi kelembaban tanah diperlukan untuk kalangan luas di pemerintahan maupun swasta yang antara lain berkaitan erat dengan cuaca dan iklim, potensi runoff dan kontrol banjir, erosi tanah dan kemiringan lereng, manajemen sumber daya air, geo-teknik, dan kualitas air.
Informasi kelembaban tanah juga biasa digunakan untuk prediksi cuaca, peringatan awal kekeringan, penjadwalan irigasi, dan perkiraan panen.
Kata Kunci : Alat Pendeteksi, ATmega328, Sensor soil moislture yl-39
PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR SOIL MOISTURE YL-39
BERBASIS ATMEGA-328p
ABSTRACT
Soil moisture is one of the important parameters for many hydrological, biological and chemical processes. Soil moislture information is required for a wide range of goverment and private sectors which are closely related to weather and climate, runoof pontential and flood control, soil erosion and slope, water resources management and water quality. Soil moisture information can also be used for weather prediction, early warnings of droght, irrigation scheduling, and harvest.
Keyword :Detector, Atmega328, sensor soil moislture yl-38
DAFTAR ISI
Halaman
Persetujuan ... i
Pernyataan ... ii
Penghargaan ... iii
Abstrak ... iv
Abstract ... v
Daftar Isi... vi
Daftar Tabel ... viii
Daftar Gambar ... ix
Bab 1. Pendahuluan 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Perumusan masalah ... 2
1.3 Batasan Masalah ... 2
1.4 Tujuan penelitian ... 3
1.5 Sistematika Penulisan ... 3
Bab 2. DasarTeori 2.1 Pengenalan Tanah ... 5
2.2 Kelembaban Tanah ... 6
2.3 Sensor Kelembaban Tanah ... 7
2.3.1 Pengertian Arduino ... 7
2.3.2 Spesifikasi Arduino Uno ... 8
2.4 Mikrokontroler ATMega328P ... 9
2.4.1 Konfigurasi Pin ATMega328P... 10
2.4.2 Fitur Mikrokontroler ATMega328P... 12
2.5 Sensor Kelembaban Tanah Soil Moisture Sensor ... 12
2.6 Bahasa C ... 14
Bab 3. Perancangan dan Pembuatan Sistem ... 15
3.1 Perancangan Sistem ... 15
3.2 Perancangan Rangkaian Catu Daya ... 16
3.3 Rangkaian Pada Arduino Promini ... 16
3.4 Rangkaian Sensor YL-69 ... 17
3.5 LCD ... 18
3.6 Perancangan Rangkaian Sistem ... 19
Bab 4. Pengujian Alat dan Analisa Rangkaian ... 20
4.1. Data hasil uji coba kelembaban tanah pada bunga mawar . 21
4.2. Data hasil uji coba kelembaban tanah pada pohon kweni 22
4.3. Data hasil uji coba kelembaban tanah pada singkong ubi 23
Bab 5. Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan ... 24
5.2 Saran ... 24 Daftar Pustaka
Lampiran
DAFTAR TABEL
Halaman 4.1. Data hasil uji coba kelembaban tanah pada bunga mawar ... 21 4.2. Data hasil uji coba kelembaban tanah pada pohon kweni ... 22 4.3. Data hasil uji coba kelembaban tanah pada singkong ubi... 23
DAFTAR GAMBAR
Halaman
2.1. Board Arduino Uno ... 8
2.2. Mikrokontroler ATMega328P ... 10
2.3. Konfigurasi pin ATmega328 ... 10
2.4. Sensor soil moislture / Kelembaban Tanah ... 13
3.1. Diagram block sistem pengukur kelembaban tanah ... 15
3.2. Rangkaian Catu Daya ... 16
3.3. Arduino Promini ... 17
3.4. Skema rangkaian dan Gambar sensor kelembaban tanah ... 18
3.5. Fisik LCD 2 x 16 ... 19
3.6. Rangkaian Keseluruhan ... 20
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang
Kemajuan dalam bidang pertanian saat ini tak terlepas dari penggunaan teknologidalam sistem pertanian dalam berbagai aspek proses pertanian.mulai daripenggunaan teknologi secara mekanis maupun elektronis. Dalam peranian penggunaan teknologi secara elektronis diaplikasikan pada proses pengukuran keaadaan tanah baik itu kadar kimia dalam tanah , kepadatan tanah dan kelembaban tanah. Namun peralatan yang tidak terlalu familiar dan berharga mahal menjadi kendala bagi para petani dalam memanfaatkan teknologi.
Berdasarkan hal ini penulis melakukan perancangan alat pengukur kelembaban tanah.
Pengukuran kelembaban tanah sangat erat kaitannya dengan penentuan jenis tanaman yang ditanam dan berapa banyak air yang akan digunakan kepada tanaman.apa bila kelembaban tanah tinggi maka pemberian air dapat dikurangi, demikian juga sebaliknya bila kadar air rendah maka petani dapat memberikan air sampai kelembaban tanah mencukupi atau memilih menanam tanaman alternatif lain.
Kelembaban tanah merupakan salah satu parameter penting untuk banyak proses hidrologi, biologi dan kimia. Informasi kelembaban tanah diperlukan untuk kalangan luas di pemerintahan maupun swasta yang antara lain berkaitan erat dengan cuaca dan iklim, potensi runoff dan kontrol banjir, erosi tanah dan kemiringan lereng, manajemen sumber daya air, geo-teknik, dan kualitas air. Informasi kelembaban tanah juga biasa digunakan untuk prediksi cuaca, peringatan awal kekeringan, penjadwalan irigasi, dan perkiraan panen.
Penentuan kadar air tanah dapat dilakukan dengan beberapa cara, salah satunya adalah metode gravimetrik. Metode gravimetrik merupakan metode konvensional yang memiliki akurasi yang cukup baik. Dalam metode gravimetrik dilakukan pengukuran berat tanah sebagai variabel dalam pengukuran kelembaban tanah. Prinsip metode ini adalah membandingkan berat
2
air tanah terhadap berat tanah kering. Meskipun cara ini sederhana, namun metode gravimetrik harus dilakukan di laboratorium sehingga penerapannya membutuhkan waktu dan tenaga yang banyak untuk mendapatkan satu nilai kelembaban tanah.
Sensor kelembaban tanah adalah sensor yang digunakan untuk melakukan pengukuran kelembaban tanah. Prinsip kerja sensor kelembaban tanah ini adalah memberikan luaran berupa besaran listrik sebagai akibat adanya air yang berada di antara lempeng kapasitor silinder. Keunggulan metode ini yaitu pengukuran dapat langsung dilakukan secara mudah di lapangan dan nilai kelembaban tanah langsung dapat diketahui. Berdasarkan pemaparan di atas, maka penelitian yang akan dilakukan adalah pembuatan sensor kelembaban tanah menggunakan sensor probe.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian diatas, penulis tertararik untuk mengangkat permasalahan tersebut kedalam Proyek ini dengan judul ““ Pembuatan Alat Ukur Kelembaban Tanah Menggunakan Sensor Soil Moisture YL-39 Berbasis ATMega328”.
Pada alat ini akan digunakan sebuah sensor yang menggunakan dua probe, sebuah mikrokontroler ATMega 328P yang berfungsi untuk mengontrol dan membaca data.
1.3 Batasan Masalah
Pembatasan masalah dalam Tugas Akhir ini hanya mencakup beberapa point utama, diantaranya adalah sebagai berikut:
1. Bagaimana membantu petani untuk mengukur kelembaban tanah dengan bantuan teknologi modern sehingga menjadi efektif dan efesien
2. Pembahasan sensor kelembaban tanah bertipe Y L - 69 sebagai pengukur kelembaban tanah
3. Mikrokontroller yang digunakan adalah ATMega 328P yang hanya difungsikan sebagai pengontrol dari tegangan yang masuk.
3
1.4 Tujuan Penulisan
1. Sebagai salah satu syarat untuk dapat menyelesaikan program Diploma Tiga (D-III) Metrologi dan Instrumentasi FMIPA Universitas Sumatera Utara.
2. Pengembangan kreatifitas mahasiswa dalam bidang Ilmu instrumentasi pengontrolan dan elektronika sebagai bidang yang diketahui.
3. Mengetahui cara kerja sensor kelembaban tanah berbasis Mikrokontroler AtMega 328P.
1.5 Sistematika Penulisan
Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman, penulis membuat sistematika penulisan bagaimana sebenarnya prinsip kerja dari pengukuran alat ukur kelembaban tanah berbasis mikrokontroler ATMega 328P, maka penulis menulis tugas akhir ini dengan urutan sebagai berikut :
BAB I : PENDAHULUAN
Berisi latar belakang permasalahan, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan, sistematika penulisan dari penulisan tugas akhir ini.
BAB II : LANDASAN TEORI
Dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan untuk pembahasan dan cara kerja dari rangkaian teori pendukung itu antara lain tentang Mikrokontroler Atmega 328P, sensor yl 69, bahasa program yang dipergunakan, serta cara kerja dari mikrokontroler Atmega 328P dan komponen pendukung.
BAB III : PERANCANGAN SISTEM
Membahas tentang perencanaan dan pembuatan system secara keseluruhan.
BAB IV : PENGUJIAN RANGKAIAN
Berisi tentang uji coba alat yang telah dibuat, pengoperasian dan spesifikasi alat.dll
4
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN
Merupakan kesimpulan dari pembahasan pada bab-bab sebelumnya dan kemungkinan pengembangan alat.
5
BAB II DASAR TEORI
2.1 Pengenalan Tanah
Tanah sangat vital peranannya bagi semua kehidupan di bumi karena tanah mendukung kehidupan tumbuhan dengan menyediakan hara dan air sekaligus sebagai penopang akar. Struktur tanah yang berongga-rongga juga menjadi tempat yang baik bagi akar untuk bernapas dan tumbuhan. Tanah juga menjadi habitat hidup berbagai mikroorganisme. Bagi sebagian hewan darat, tanah menjadi lahan untuk hidup dan bergerak. Ilmu yang mempelajari berbagai aspek mengenai tanah dikenal sebagai ilmu tanah. Dari segi klimatologi, tanah memegang peranan penting sebagai penyimpan air dan menekan erosi, meskipun tanah sendiri juga dapat erosi.
Komposisi tanah yang berbeda-beda pada satu lokasi dengan lokasi yang lain. Air dan udara merupakan bagian dari tanah. Pedologi Tanah berasal dari pelapukan batuan dengan bantuan organism, membentuk tubuh unik yang menutupi batuan. Proses pembetukan tanah dikenal sebagai “pedogenesis”. Proses yang unik ini membentuk tanah sebagai tubuh alam yang terdiri atas lapisan- lapisan atau disebut sebagai horizon tanah. Setiap horizon menceritakan mengenai asal dan proses-proses fisika, kimia, dan biologi yang telah dilalui tubuh tanah tersebut.
Hans Jenny (1899-1992), seorang pakar tanah asal Swiss yang bekerja di Amerika Serikat, menyebutkan bahwa tanah terbentuk dari bahan induk yang telah mengalami modifikasi/pelapukan akibat dinamika faktor iklim, organism (termasuk manusia), dan relief permukaan bumi (topografi) seiring dengan berjalannya waktu.
Warna tanah merupakan ciri utama yang paling mudah diingat orang.
Warna tanah sangat bervariasi, mulai dari hitam kelam, coklat, merah bata, jingga, kuning, hingga putih. Selain itu, tanah dapat memiliki lapisan-lapisan dengan perbedaan warna yang kontras sebagai akibat proses kimia (pengasaman) atau pencucian (leaching). Tanah berwarna hitam atau gelap seringkali menandakan kehadiran bahan organik yang tinggi, baik karena pelapukan vegetasi maupun
6
proses pengendapan di rawa-rawa. Warna gelap juga dapat disebabkan oleh kehadiran mangan, belerang, dan nitrogen. Warna tanah kemerahan atau kekuningan biasanya disebabkan kandungan besi teroksidasi yang tinggi; warna yang berbeda terjadi karena pengaruh kondisi proses kimia pembentukannya.
Suasana aerobik/oksidatif menghasilkan warna yang seragam atau perubahan warna bertahap, sedangkan suasana anaerobik/reduktif membawa pada pola warna yang bertotol-totol atau warna yang terkonsentrasi. Struktur tanah merupakan karakteristik fisik tanah yang terbentuk dari komposisi antara agregat (butir) tanah dan ruang antaragregat. Tanah tersusun dari tiga fasa: fasa padatan, fasa cair, dan fasa gas. Fasa cair dan gas mengisi ruang antaragregat. Struktur tanah tergantung dari imbangan ketiga faktor penyusun ini. Ruang antaragregat disebut sebagai porus (jamak pori). Struktur tanah baik bagi perakaran apabila pori berukuran besar (makropori) terisi udara dan pori berukuran kecil (mikropori) terisi air.
Tanah yang gembur (sarang) memiliki agregat yang cukup besar dengan makropori dan mikropori yang seimbang. Tanah menjadi semakin liat apabila berlebihan lempung sehingga kekurangan makropori.
2.2 Kelembaban Tanah
Kelembaban tanah adalah air yang mengisi sebagian atau seluruh pori-pori tanah yang berada diatas water table. Defenisi yang lain menyebutkan bahwa kelebaban tanah menyatakan jumlah air yang tersipan di pori-pori tanah.
Kelembaban tanah sangat dinamis, hal ini disebabkan oleh penguapan melalui permukaan tanah. Kelembaban tanah memiliki peranan yang penting bagi pemerintah untuk informasi seperti potensi aliran permukaan dan pengendali banjir, kegagalan erosi tanah dan kemiringan lereng,manajmen sumber daya air, dan kuantitas air. Kelembaban tanah merupakan salah satu variabel kunci pada perubahan air dan energi panas di antara permukaan dan atmosfer melalui eveporsi dan transpirasi.
Informasi kelembaban tanah juga dapat dipergunakan manajemen sumber daya air, peringatan awal kekeringan, penjadwalan irigasi, dan perkiraan cuaca.
Selain itu, kelembaban tanah penting bagi para pakar pertanian. Defesit kelembaban dapat menuju kelayuan tanaman dan tindakan perbaikan tepat pada
7
waktunya melalui irigasi dapat menyelamatkan tanaman pertanian. Perubahan vegetasi memerlukan tingkat kelembaban tanah tertentu. Oleh karenanya dapat dikatakan kelembapan tanah pada tingkat tertentu dapat menemukan tata guna lahan. Namun demikian, perlu juga diketahui bahwa tingkat kelembaban tanah yang tinggi dapat menimbulkan permasalahan dalam hal kegiatan permanen hasil pertanian dan kehutanan yang menggunakan alat-alat mekanik.
Setiap jenis tanah, tergantung tekstur dan pori-pori tanah, memperlihatkan variasi karakteristik kelembaban tanah. Tekstur tanaman biasanya mengacu pada jumlah fraksi tanah yang dikandungnya. Sedangkan kecenderungan butir-butir tanah membentuk gumpalan tanah. Struktur tanah dipengaruhi oleh tekstur tanah, bahan organik, dan cacing tanah. Tanah pasir atau berpasir tidak mempunyai struktur. Sifat fisik tanah ini berperan dalam kemampuannya dalam menyimpan air sangat rendah, sehingga tanaman akan segera menghabiskan persediaan air dan akan menjadi kering lebih cepat dalam dari pada tanaman yang tumbuh pada tanah lempung. Jadi besar kecilnya kemampuaan tanah untuk menyimpan air ini akan menentukan kandungan kelembaban tanahnya.
2.3 Sensor Kelembaban Tanah
Sensor kelembaban tanah merupakan sensor yang mampu mendeteksi intensitas air di dalam tanah ( moisture ). 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). Kedua probe ini merupakan media yang akan menghantarkan tegangan analog yang nilainya relatif kecil.
Tegangan ini nantinya akan diubah menjadi tegangan digital untuk diproses ke dalam mikrokontroler.
2.3.1 Pengertian Arduino
Arduino dikatakan sebagai sebuah platform dari physical computing yang bersifat open source. Arduino juga merupakan kombinasi dari hardware, bahasa
8
pemrograman dan Integrated Development Environment (IDE) yang canggih. IDE adalah sebuah software yang sangat berperan untuk menulis program, meng- compile menjadi kode biner dan mengunggah ke dalam memory Mikrokontroler.
2.3.2 Spesifikasi Arduino Uno
Arduino dikatakan sebagai sebuah platform dari physical computing yang bersifat open source. Arduino juga merupakan kombinasi dari hardware, bahasa pemrograman dan Integrated Development Environment (IDE) yang canggih. IDE adalah sebuah software yang sangat berperan untuk menulis program, meng- compile menjadi kode biner dan meng-upload ke dalam memory Mikrokontroler.
Ada banyak projek dan alat-alat dikembangkan oleh akademisi dan profesional dengan menggunakan Arduino, selain itu juga ada banyak modul-modul pendukung (sensor, tampilan, penggerak dan sebagainya) yang bisa disambungkan dengan Arduino. Arduino berevolusi menjadi sebuah platform karena ia menjadi pilihan dan acuan bagi banyak praktisi.
Sumber ; Arduino.org Gambar 2.1 Board Arduino Uno
Berdasarkan penelitian yang dilakukan Steven Jendri Sokop Yang berjudul
“ Trainer Periferal Antarmuka Berbasis Mikrokontroler Arduino Uno” Arduino Uno adalah sebuah board mikrokontroler yang didasarkan pada ATmega328.
Spesifikasi Arduino Uno:
Tabel 2.1 Arduino Uno
Spesifikasi Keterangan
Mikrokontroler Atmega328
Operating Vage 5 V
9
Input Vage (recommended) 7 – 12 V Input Vage (limits) 6 – 20 V
Digital I/O Pin 14 (6 pin sebagai output PWM) Analog Input Pins 6 (A0 – A5)
DC Current per I/O Pin40 Ma DC Current for 3.3V Pin50 Ma
Flash Memory
32 Kb (Atmega328) 0.5Kb digunakan oleh bootloader
SRAM 2 Kb (Atmega328)
EEPROM 1 Kb (Atmega328)
Clock Speed 16 MHz
Serial Pin Rx (D0) dan Tx (D1)
2.4 Mikrokontroler ATMega328P
Mikrokontroler merupakan suatu terobasan teknologi mikroprosesor dan mikrokomputer yang merupakan teknologi semikonduktor dengan kandungan transistor yang lebih banyak namun hanya membutuhkan ruang yang sangast kecil. Mikrokontroler merupakan system computer yang mempunyai satu atau beberapa tugas yang sangat spesifik, berbeda dengan PC (Personal Computer ) yang memiliki beragam fungsi.
Tidak seperti sistem komputer yang mampu menangani berbagai macam program aplikasi, mikrokontrler hanya bisa digunakan untuk suatu aplikasi tertentu saja, perbedaan lainnya terletak pada perbandingan RAM dan ROM. Pada sistem komputer perbandingan RAM dan ROM nya besar, artinya program- program penggunba disimpan dalam ruang RAM yang relative besar, sedangkan rutin-rutin antar muka perangkat keras disimpan dalam ruang ROM yang kecil, Sedangkan pada mikrokontroler, perbandingan ROM dan RAM –nya yang besar, artinya program kontrol disimpan dalm ROM (bias Masked ROM atau Flash PEROM) yang ukurannya relatif lebih besar, sedangkan RAM digunakan sebagai tempat penyimpanan sementara , termasuk register-register yang digunakn pada mikrokontroler yang bersangkutan.
10
Gambar 2.2 Mikrokontroler ATMega328P
Gambar 2.3 Konfigurasi Pin ATMega328P
2.4.1 Konfigurasi Pin ATMega328P
ATMega328 memiliki 3 buah PORT utama yaitu PORTB, PORTC, dan PORTD dengan total pin input/output sebanyak 23 pin. PORT tersebut dapat difungsikan sebagai input/output digital atau difungsikan sebagai periperal lainnya.
1. Port B
Port B merupakan jalur data 8 bit yang dapat difungsikan sebagai input/output.
Selain itu PORTB juga dapat memiliki fungsi alternatif seperti di bawah ini.
a) ICP1 (PB0), berfungsi sebagai Timer Counter 1 input capture pin.
b) OC1A (PB1), OC1B (PB2) dan OC2 (PB3) dapat difungsikan sebagai keluaran PWM (Pulse Width Modulation).
c) MOSI (PB3), MISO (PB4), SCK (PB5), SS (PB2) merupakan jalur komunikasi SPI.
d) Selain itu pin ini juga berfungsi sebagai jalur pemograman serial (ISP).
e) TOSC1 (PB6) dan TOSC2 (PB7) dapat difungsikan sebagai
11
sumber clock external untuktimer.
f) XTAL1 (PB6) dan XTAL2 (PB7) merupakan sumber clock utama mikrokontroler.
2. Port C
Port C merupakan jalur data 7 bit yang dapat difungsikan sebagai input/output digital. Fungsi alternatif PORTC antara lain sebagai berikut.
a) ADC6 channel (PC0,PC1,PC2,PC3,PC4,PC5) dengan resolusi sebesar 10 bit. ADC dapat kita gunakan untuk mengubah input yang berupa tegangan analog menjadi data digital
b) 2C (SDA dan SDL) merupakan salah satu fitur yang terdapat pada PORTC. I2C digunakan untuk komunikasi dengan sensor atau device lain yang memiliki komunikasi data tipe I2C seperti sensor kompas, accelerometer nunchuck.
3. Port D
Port D merupakan jalur data 8 bit yang masing-masing pin-nya juga dapat difungsikan sebagai input/output. Sama seperti Port B dan Port C, Port D juga memiliki fungsi alternatif dibawah ini.
a) USART (TXD dan RXD) merupakan jalur data komunikasi serial dengan level sinyal TTL. Pin TXD berfungsi untuk mengirimkan data serial, sedangkan RXD kebalikannya yaitu sebagai pin yang berfungsi untuk menerima data serial.
b) Interrupt (INT0 dan INT1) merupakan pin dengan fungsi khusus sebagai interupsi hardware. Interupsi biasanya digunakan sebagai selaan dari program, misalkan pada saat program berjalan kemudian terjadi interupsi hardware/software maka program utama akan berhenti dan akan menjalankan program interupsi.
c) XCK dapat difungsikan sebagai sumber clock external untuk USART, namun kita juga dapat memanfaatkan clock dari CPU, seh gga tidak perlu membutuhkan external clock.
d) T0 dan T1 berfungsi sebagai masukan counter external untuk timer 1 dan timer 0.
12
e) AIN0 dan AIN1 keduanya merupakan masukan input untuk analog comparator.
2.4.2 Fitur Mikrokontroler ATMega328P
ATMega328 adalah mikrokontroler keluaran dari atmel yang mempunyai arsitektur RISC (Reduce Instruction Set Computer) yang mana setiap proses eksekusi data lebih cepat dari pada arsitektur CISC (Completed Instruction Set Computer). Mikrokontroler ini memiliki beberapa fitur antara lain:
1. Memiliki EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar 1KB sebagai tempat penyimpanan data semi permanen karena EEPROM tetap dapat menyimpan data meskipun catu daya dimatikan.
2. Memiliki SRAM (Static Random Access Memory) sebesar 2KB.
3. Memiliki pin I/O digital sebanyak 14 pin 6 diantaranya PWM (Pulse Width Modulation) output.
4. 32 x 8-bit register serba guna.
5. Dengan clock 16 MHz kecepatan mencapai 16 MIPS.
6. 32 KB Flash memory dan pada arduino memiliki bootloader yang menggunakan 2 KB dari flash memori sebagai bootloader.
7. 130 macam instruksi yang hampir semuanya dieksekusi dalam satu siklus clock.
2.5 Sensor Kelembaban Tanah Soil moisture Sensor
Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Viktorianus Ryan Juniardy, Dedi Triyanto, Yulrio Brianorman (2014:2) yang berjudul “Prototype Alat Penyemprot Air Otomatis Pada Kebun Pembibitan Sawit Berbasis Sensor Kelembaban Dan Mikrokontroler Avr Atmega8” mengutip definisi sensor soil moisture menurut Pamungkas (2010) Sensor kelembaban tanah atau dalam istilah bahasa inggris soil moisture sensor adalah jenis sensor kelembaban yang mampu mendeteksi intensitas air di dalam tanah (moisture). Sensor ini berupa dua lempengan konduktor berbentuk pisau berbahan logam yang sangat sensitif terhadap muatan listrik dalam suatu media khususnya tanah. Kedua lempengan logam tersebut merupakan media yang akan menghantarkan tegangan analog
13
berupa tegangan lisrik yang nilainya relatif kecil berkisar antara 3,3-5 volt dan baru kemudian Tegangan tersebut akan diubah menjadi tegangan digital untuk diproses lebih lanjut oleh system.
Sumber : http://www.bitsbox.co.uk
Gambar 2.4 Sensor Soil moisture/Kelembaban Tanah
Sensor ini menggunakan dua buah probe untuk melewatkan arus melalui tanah lalu membaca tingkat resistansinya untuk mendapatkan tingkat kelembaban tanah. Makin banyak air membuat tanah makin mudah mengalirkan arus listrik (resistansi rendah), sementara tanah kering sulit mengalirkan arus listrik (resistansi tinggi). Ada tiga buah pin yang terdapat pada sensor ini yang mana masing masing pin memiliki tugas sendiri sendiri, yaitu : Analog output yang (kabel biru) , Ground (kabel hitam), dan Power (kabel merah). Sensor Soil moisture adalah sensor kelembaban tanah yang bekerja dengan prinsip membaca jumlah kadar air dalam tanah di sekitarnya. Sensor ini merupakan sensor ideal untuk memantau kadar air tanah untuk tanaman. Sensor ini menggunakan dua konduktor untuk melewatkan arus melalui tanah, kemudian membaca nilai resistansi untuk mendapatkan tingkat kelembaban. Lebih banyak air dalam tanah akan membuat tanah lebih mudah menghantarkan listrik (nilai resistansi lebih besar), 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 0 – 4.2 V.
14
2.6 Bahasa C
Bahasa C adalah bahasa pemrograman yang digunakan pada software CodeVision AVR. Bahasa pemrograman ini yang dapat dikatakan berada antara bahasa tingkat rendah (bahasa yang berorientasi pada mesin) dan bahasa tingkat tinggi (bahasa yang berorientasi pada manusia). Seperti yang diketahui, bahasa tingkat tinggi mempunyai kompatibilitas antara platform dan karenanya amat mudah untuk membuat program pada berbagai mesin. Berbeda dengan menggunakan bahasa mesin, sebab setiap perintahnya sangat bergantung pada jenis mesin.
Pembuat bahasa C adalah Brian W. Kernighan dan Dennis M. Ritchie pada tahun 1972. Bahasa C adalah bahasa pemrograman terstruktur, yang membagi programnya dalam bentuk blok. Tujuannya untuk memudahkan dalam pembuatan dan pengembangan program. Program yang ditulis dengan bahasa C mudah sekali dipindahkan dari satu jenis program ke bahasa program lain. Hal ini karena adanya standarisasi bahasa C berupa standar ANSI (American National Standard Institute) yang dijadikan acuan oleh para pembuat kompiler jenis mesin.
Kelebihan Bahasa C:
a. Bahasa C tersedia hampir di semua jenis komputer.
b. Kode bahasa C sifatnya adalah portable dan fleksibel untuk semua jenis komputer.
c. Bahasa C hanya menyediakan sedikit kata-kata kunci hanya terdapat 32 kata kunci.
d. Proses executable program bahasa C lebih cepat e. Dukungan pustaka yang banyak.
f. C adalah bahasa yang terstruktur
Kekurangan Bahasa C:
a. Banyaknya operator serta fleksibilitas penulisan program kadang-kadang membingungkan pemakai.
Bagi pemula pada umumnya akan kesulitan menggunakan pointer
15
BAB III
PERANCANGAN AL AT DAN PEMBUATAN SISTEM
3.1 Perancangan Sistem
SENSOR Yl69 atau biasa di kenal sebagai sensor kelembaban tanah sensor ini menghasilkan tegangan output sebesar 3,3 sampai 5 volt untuk range 0 sampai 1024. Sistem output ini kemudian di baca oleh arduino sebagai inputan dimana nilai akan berubah – ubah sesuai dengan kadar kelembaban tanah.
Kemudian output pada sensor akan menjadi input mikrikontroler yang kemudian akan ditampilkan pada LCD display.
Diagram blok memrupakan salah satu cara yang paling sederhana untuk menjelaskan cara kerja dari suatu system. Dengan diagram blok kita dapat menganalisa cara kerja rangkaian dan merancang hardware yang akan dibuat secara umum. Rancangan sistem saklar lampu otomatis ini terbagi atas 3 bagian ; bagian sensor YL69, mikrokontroler pada arduino, powersupply dan LCD display.
Adapun diagram blok dari sistem yang dirancang, seperti yang diperlihatkan pada gambar 3. 1
Gambar 3.1 Blok diagram sistem pengukur kelembaban tanah Sensor YL-69
Sensor YL-69 Mikrokontroler
Display
Catu daya
16
3.2 Perancangan Rangkaian Catu Daya
Rangkaian ini berfungsi untuk mensupplay tegangan keseluruh rangkaian yang ada. Rangkaian Catu daya (Power Supply Adaptor) ini terdiri dari satu keluaran, yaitu 5 volt. Keluaran 5 volt digunakan untuk mensupplay tegangan ke rangkaian mikrokontroller AVR Atmega 328P ,sensor kelembaban. Rangkaian catu daya ditunjukkan pada gambar 3.2 . Baterai merupakan sumber tegangan C, selanjutnya akan diratakan oleh kapasitor 220 µ F. Regulator tegangan 5 volt digunakan agar keluaran yang dihasilkan tetap 5 volt walaupun terjadi perubahan pada tegangan masukannya.
Gambar 3.2 Rangkaian Catu Daya
3.3 Rangkaian Pada arduino promini
Arduino Pro Mini adalah papan pengembangan (development board) mikrokontroler yang berbasis chip ATmega328P dengan bentuk yang sangat mungil dan paling minimalis. Secara ngisi tidak ada bedanya dengan Arduino Uno, dan sangat mirip dengan Arduino Nano. Perbedaan utama terletak pada ketiadaan jack power DC dan konektor Mini-B USB, sehingga harus menggunakan modul FTDI atau USB to TTL untuk menghubungkan ke komputer. Disebut sebagai papan pengembangan karena board ini memang berfungsi sebagai arena prototyping sirkuit mikrokontroller. Dengan
17
menggunakan papan pengembangan, anda akan lebih mudah merangkai rangkaian elektronika mikrokontroller dibanding jika anda memulai merakit ATMega328 dari awal di breadboard.
Gambar 3.3 Arduino promini
Terdapat dua versi Arduino Pro Mini. Versi 3.3 volt dan versi 5 volt, yang dipilih menurut kebutuhan rangkaian mikrokontroller yang anda gunakan.
3.4 Rangkaian Sensor Yl 69
Moisture Probeadalah suatu alat yang terbuat dari materi logam dengan bahan tertentu.Moisture Probeyang terbuatdari logam ini digunakan sebagai sensor untuk pengukurankadar air di dalam tanah.Moisture Probe yang dibuat terdiri dari dua batang logamtembaga, seperti pada gambar 3.4.Moisture probeini berperan seperti sebuah kapasitor dengan tanah sebagai dielektriknya. Moisture probeini disebutjuga sebagai capacitance probe.Moisture probeyang dibuat ini sangat sederhana, sehingga harganya relatif murah.
Prinsip kerja penggunaan sensor ini untuk pengukuran kelembaban tanah adalah sebagai berikut, moisture probe dimasukkan dalam tanah yang akan diukur kelembabannya dan dihubungkan dengan generator sinyal. Bila kadar air (kelembaban) anah berubah, maka probe akan menghasilkan perubahan nilai kapasitansi, akibat permitivitas dielektriknya berubah. Perubahan nilai kapasitansi (impedansi) ini akan mengubah besarnya frekuensi gelombang keluaran generator sinyal. Dengan demikian, frekuensi gelombang keluaran generator sinyal akan berubah sesuai dengan kelembaban tanah. Perubahan frekuensi yang terjadi ini selanjutnya akan diproses untuk mengetahui persentase kelembaban di dalam tanah.
18
Gambar 3.4 Skema rangkaian dan gambar sensor kelembaban tanah
3.5 LCD
Liquid Crystal Display (LCD) 2x16 Kegunaan LCD banyak sekali dalam perancangan suatu system dengan menggunakan mikrokontroler. LCD (Liquid Crystal Display) dapat berfungsi untuk menampilkan suatu nilai hasil sensor, menampilkan teks, atau menampilkan menu pada aplikasi mikrokontroler. Pada praktek proyek ini, LCD yang digunakan adalah LCD 16 x 2 yang artinya lebar display 2 baris 16 kolom dengan 16 Pin konektor. Adapun konfigurasi dan deskripsi dari pin-pin LCD antara lain:
VCC (Pin 1)
Merupakan sumber tegangan +5V.
GND 0V (Pin 2)
Merupakan sambungan ground.
VEE (Pin 3)
Merupakan input tegangan Kontras LCD.
RS Register Select (Pin 4)
Merupakan Register pilihan 0 = Register Perintah, 1 = Register Data.
R/W (Pin 5)
Merupakan read select, 1 = read, 0 = write.
Enable Clock LCD (Pin 6)
19
Merupakan masukan logika 1 setiap kali pengiriman atau pembacaan data.
D0 – D7 (Pin 7 – Pin 14) Merupakan Data Bus 1 -7
Anoda ( Pin 15)
Merupakan masukan tegangan positif backlight
Katoda (Pin 16)
Merupakan masukan tegangan negatif backlight
Gambar 3.5. Fisik LCD 2 x 16
3.6 Perancangan rangkaian sistem
Perangkaian sistem dimulai dari pemasangan pin pada output sensor soil moisture yang berubah sesuai dengan pembacaan sensor itu sendiri. Dapat di kategorikan dalam 2 outputan yaitu logika 0 dan 1 yang nantinya akan di hubungkan pada pin digital input arduino promini. Pada rangkaian ini pin out dari sensor Y-69 di hubungkan pada pin 7 digital input. Lalu dari prominiakanditampilkan pada LCD display. Berikut rangkaian keseluruhan sistem pengukur kelembaban tanah.
Gambar 3.6 Rangkaian Keseluruhan
20
BAB IV
PENGUJIAN ALAT DAN ANALISA RANGKAIAN
4.1. Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATMega328P
Pengujian pada rangkaian mikrokontroler ATMega328P ini dapat dilakukan dengan menghubungkan rangkaian ini dengan rangkaian power supply sebagai sumber tegangan. Kaki 40 dihubungkan dengan sumber tegangan 5 volt, sedangkan kaki 20 dihubungkan dengan ground. Kemudian tegangan pada kaki 40 diukur dengan menggunakan Voltmeter. Dari hasil pengujian didapatkan tegangan pada kaki 40 sebesar 4,9 volt. Langkah selanjutnya adalah memberikan program sederhana pada mikrokontroler ATMega 328P, program yang diberikan adalah sebagai berikut:
void setup() {
// initialize digital pin LED_BUILTIN as an output.
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}
void loop() {
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH delay(1000); // wait for a second
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
delay(1000); // wait for a second }
Program diatas merupakan program standar dalam ujicoba rangkaian mikrokontroler. Dimana program akan menyalakan secara berkedip rangkaian led sederhana.
21
4.2 Pengujian dan Analisa Rangkaian Sensor Tahanan tanah
Sebagai standar atau acuan dalam mengukur kadar air (kelembaban) tanah, pada penelitian ini digunakan American Standard Method (ASM). Prinsip dari metoda ini adalah dengan cara melakukan perbandingan antara berat massa tanah dengan berat massa tanah + air.
Berat massa tanah diperoleh dengan cara memasukkan contoh tanah ke dalam pemanggang dengan lamanya waktu pemanggangan ditentukan dari massa contoh tanah yang akan dipakai untuk percobaan. Sedangkan massa air adalah selisih dari berat massa tanah yang telah diberi air dengan berat massa tanah. Hasil realisasi dari Alat Pengukur Kelembaban Tanah Berbasis Mikrokontroler ATMEGA328P dapat dilihat pada Tabel 4.1
1) Kelembaban tanah pada tanaman hias bunga mawar
Tabel 4.1.Data hasil uji coba pengukuran kelembaban tanah pada bunga mawar Berat Massa
Tanah (kg)
Berat Tanah + Air
(kg)
ASM
(kg)
Kelembaban Eksperimen
(%)
0,29 0,38 10,345 26
0,29 0,31 13,793 30
0,29 0,32 17,241 35
0,29 0,33 20,69 40
0,29 0,34 24,138 55
Tabel 1 merupakan data percobaan hasil pengukuran dari alat yang dibuat dibandingkan dengan hasil pengukuran berdasarkan American Standard Method.
Dari Tabel 1 ini .
Tanaman bunga mawar mempunyai daya adaptasi sangat luas terhadap lingkungan tumbuh, dapat beberapa faktor yang mempengaruhi terhadap tumbuhan mawar.
a. Iklim
b. Media Tumbuh
Tanaman mawar cocok pada tanah liat berpasir,subur,gembur,banyak mengandung bahan organik.
c. Tofografi
22
2) Kelembaban tanah pada tanaman pohon kweni
Tabel 4.2.Data hasil uji coba pengukuran kelembaban tanah pada pohon kweni Berat Massa
Tanah (kg)
Berat Tanah + Air
(kg)
ASM (kg)
Kelembaban Eksperimen
(%)
0,29 0,43 10,345 25
0,29 0,45 13,793 39
0,29 0,46 17,241 41
0,29 0,48 20,69 44
0,29 0,49 24,138 50
Tabel 2 merupakan data percobaan hasil pengukuran dari alat yang dibuat dibandingkan dengan hasil pengukuran berdasarkan American Standard Method.
Dari Tabel 2 ini .
Tumbuhan ini memiliki buah yang harum dan daging buah yang lembut.
Konsistensi daging buah kweni lebih padat dari pada bacang dan seratnya lebih halus. Karakternya berada diantara mangga dan bacang, para ahli menganggapnya sebagai hibrida antar spesifik alami antara mangga dan bacang. kweni tidak pernah ditemukan hidup liar. Oleh sebab itu para ahli menyakini bahwa tumbuhan ini merupakan hasil silangan alami antara mangga dan cabang.
Sebagaimana kweni popular sebagai tanaman perkarangan. Pohon ini ditanam terutama untuk diambil buahnya, yang disukai orang karena keharumannya.
Kweni tumbuh di daratan rendah 1.000 mdpl. Wilayah yang disukainya adalah daerah hujan dengan curah hujan yang agak tinggi namun merata sepanjang tahun, sehingga tanaman ini cocok untuk menggantikan mannga yang umumnya tumbuh lebih baik di daerah kering.
23
3) Kelembaban tanah pada tanaman singkong ubi
Tabel 4.3.Data hasil uji coba pengukuran kelembaban tanah pada singkong ubi Berat Massa
Tanah (kg)
Berat Tanah + Air
(kg)
ASM (kg)
Kelembaban Eksperimen
(%)
0,29 0,43 48,276 15
0,29 0,45 55,172 17
0,29 0,46 58,621 23
0,29 0,48 65,517 25
0,29 0,49 68,966 31
Tabel 3 merupakan data percobaan hasil pengukuran dari alat yang dibuat dibandingkan dengan hasil pengukuran berdasarkan American Standard Method.
Dari Tabel 3 ini .
Singkong ubi/Daun ubi tumbuk adalah sayuran dari daun singkong.
Singkong ubi biasa kita lihat disekitar rumah daerah warga dan masyarakat, itulah sebabnya buah singkong sendiri atau daunnya banyak sekali digunakan dalam khasanah kuliner nusantara.
Manfaat Daun Singkong
1. Membantu metabolisme tubuh
Mengandung vitamin B sangat diperlukan untuk membangun sel-sel tubuh yang akan membentuk enzim-enzim metabolisme tubuh.
2. Sebagai sumber energi
Mengandung asam amino essensial membantu perubahan karbonhidrat menjadi energy yang akan digunakan tubuh beraktivitas.
3. Penambah darah
Daun singkong sangat ampuh menambah darah jika sendang terkena anemia.
- Beberapa mengurangi penyakit;
1. Menyebuhkan diare
2. Pengobatan penyakit rematik
24
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Setelah dilakukan pengujian hasil pembacaan kelembaban tanah untuk mengetahui kelembaban tanah pada tanaman hias bunga mawar, tanaman pohon kweni, tanaman singkong ubi dengan sensor yl 69 berbasis AVR ATmega328P, dapat diambil beberapa kesimpulan:
1. Hasil Ekperimen;
a. Data hasil uji coba pengukuran kelembaban tanah pada tanaman hias bunga mawar menujukan kelembaban eksperimen 26% sampai 55%.
Hasil nilai kelembaban tanah menunjukan kadar air pada tanaman hias bunga mawar.
b. Data hasil uji coba pengukuran kelembaban tanah pada pohon kweni menujukan kelembaban eksperimen 25% sampai 50% .Hasil nilai kelembaban tanah menunjukan kadar air pada pohon kweni.
c. Data hasil uji coba pengukuran kelembaban tanah pada pohon kweni menujukan kelembaban eksperimen 15% sampai 31% .Hasil nilai kelembaban tanah menunjukan kadar air pada singkong ubi.
2. Sensor YL-69 sangat sensitive terhadap perubahan lingkungan dikarenakan pahan pada YL dilapisi dengan bahan anti karat.
3. Keunggulan alat ini yaitu pengukuran dapat langsung dilakukan secara mudah di lapangan dan nilai kelembaban tanah langsung dapat diketahui.
5.2 Saran
Beberapa tambahan yang diperlukan dalam meningkatkan kemampuan alat ini adalah:
1. Penempatan sensor diperhatikan, agar sensor aman dari kerusakan yang diakibatkan oleh aquator seperti sensor harus ditempatkan agar tidak terkena langsung air.
2. Pengembangan projek ini dapat diperluas menjadi pengukuran kelembaban tanah yang bisa diaplikasikan sebagai sensor peringatan bencana.
25
DAFTAR PUSTAKA
ASTM. 1979. Standard method of laboratory determination of moisture content of soil:
Procedure D2216-71. pp. 290–291. In Annual book of ASTM standards. Am.
Soc. Test. Mater., Philadelphia, PA.
Hakim, A. 2012.Pengukur Kelembaban Tanah dan Suhu Udara sebagai Pendeteksi Dini Kebakaran Hutan melalui Wireless Sensor Network (WSN) Hardware, e-Journal Teknik Elekronika Telekomunikasi, Vol. 1 No. 40.
______, LM2907 Datasheet, National Semiconductor, 2008.
Pamungkas, H.Y. 2011.Alat Monitoring Kelembaban Tanah dalam Pot Berbasis Mikrokontroler ATmega328 dengan Tampilan Output pada Situs Jejaring Sosial Twitter untuk Pembudidaya dan Penjual Tanaman Hias Anthurium, Tugas Akhir, PENS-ITS.
Sanglerat, G., Olivari, G., dan Cambov, B. 1989. Mekanika Tanah dan Teknik Pondasi, Erlangga, Jakarta.
Topp, G.C. and Ferré.P.A. 2002.Thermogravimetric method using convective oven- drying. pp. 422–424. In J.H. Dane and G.C. Topp (ed.) Methods of Soil Analysis:
Part 4. Physical methods.SSSA, Madison, WI.
Topp, G.C., Davis J.L., and Annan A.P. 1982. Electromagnetic determination of soil water content using TDR: 1. Applications to Wetting Fronts and Step Gradients Soil Sci. Soc. Am. J.,Vol.46, pp. 672-678.
Topp, G.C, and Reynolds W.D. 1998, Time domain reflectometry: A seminal technique for measuring mass and energy in soil. Soil Tillage Res. Vol 47, pp.125–132.
Wobschall, D. 1978. A frequency shift dielectric soil moisture sensor, IEEE Trans.
Geosci.Elec., GE-16, pp.112-118.
