SISTEM PENYIRAM TANAMAN BERDASARKAN KELEMBABAN TANAH SERTA MONITORING MELALUI MEDIA SOSIAL TWITTER
Oleh Januar Nur Arifin
NIM: 612010028
Skripsi
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
i
INTISARI
Masyarakat Indonesia banyak yang memelihara tanaman hias tetapi tidak memiliki waktu yang cukup untuk melakukan penyiraman pada tanaman yang dimiliki. Tanaman tidak terawat bahkan mati karena tidak disiram saat ditinggal pergi pemiliknya sehingga sangat merugikan pemilik tanaman dan membuat tanaman menjadi tidak indah dilihat.
Pada skripsi ini akan dibuat suatu sistem yang dapat membantu pemilik tanaman yang tidak memiliki waktu untuk menyiram tanaman tersebut dengan melakukan monitoring
dan control penyiram tanaman. Sistem terhubung dengan akun twitter dan akan memilah data yang didapat dari akun twitter untuk melakukan penyiraman dan update gambar.
Pemilik tanaman akan mendapatkan update kelembaban tanah, suhu, dan gambar pada akun twitter dan dapat memerintahkan penyiraman melalui akun twitter pemilik tanaman. Sistem
yang dibuat terdiri dari sensor kelembaban (terbuat dari batang tembaga untuk mengukur kelembaban tanah), sensor suhu, sensor cahaya, pompa air penyiram tanaman, dan
microcontroller sebagai control utama yang mengolah data penyiraman dan sistem update
pada akun twitter.
Sistem yang dibuat dapat melakukan penyiraman secara otomatis sesuai setelan dengan presentase keberhasilan 100%. Sistem dapat melakukan update status dengan presentase keberhasilan 100%, presentase keberhasilan update gambar 90% dan presentase keberhasilan perintah penyiraman adalah 96%. Sistem hanya dapat diperintah dengan akun twitter yang ditentukan dengan presentase keamanan 100%.
ii
ABSTRACT
A lot of Indonesian people raise ornamental plants but they don’t have much time for watering their plants. Their plants are not well taken care and withered because of being left by the owner so the plants are not beautiful anymore.
In this final project, a system which can help the plant owners who don’t have time for watering will be made by monitoring and controlling the plants watering. The system is connected to the twitter account and will sort the data gotten from the account for watering and updating picture. The plant owners will receive the update about the soil humidity, temperature, and picture on their account. The system consists of humidity sensor (made of copper to measure the soil humidity), temperature sensor, light sensor, water pump for
watering the plants, and microcontroller as the main controller which process the data from the watering process and update it to the twitter account.
The system made is able to do the watering process automatically according to the setting of the system with 100% percentage of success. The system is able to update the status with 100% percentage of success, 90% percentage of success updating the picture and 96% percentage of success watering the plant. System can only be commanded with the certain twitter account with 100% percentage of security.
iii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT atas segala berkat rahmat karunia yang senantiasa penulis terima dalam menyelesaikan perancangan serta penulisan skripsi sebagai syarat untuk menyelesaikan studi di Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana.
Pada kesempatan ini penulis juga hendak mengucapkan terima kasih kepada berbagai pihak yang baik secara langsung maupun tidak, telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini :
1. Pak Bos, Bu Bos, Memi, Mbak Galuh, Mas Indra, Hana Hanif, terimakasih atas
dukungan dalam bentuk apapun dan doa – doa yang dipanjatkan setiap waktu kepada penulis. Terimakasih sudah sabar menyemangati penulis walaupun lulus lama.
2. FTJE UKSW terimakasih atas makrabnya pada tahun 2010.
3. Bapak Daniel dan Bapak Deddy selaku pembimbing, terimakasih atas kesabaran, bimbingan, pengarahan, nasehat, waktu, dan semua masukan yang tidak dapat disebutkan selama mengerjakan skripsi ini.
4. Pak Nal dan Bu Mar, terimakasih telah melahirkan putri yang awesome.
5. Tri Wahyu Yulianingrum, terimakasih untuk sudah ada di bumi. Love you more. 6. Teman – teman FTJE 2010, Jambrong terimakasih sudah memberi nama Jamet
sehingga sampai sekarang tidak ada yang memanggil penulis dengan nama asli, Adit tolgung, Binatang, Simon, Kana, Yudha, Roma, Gantenk, Sekar, Ruth, Grace, Bandot, Supret, David, Ais serta teman – teman FTJE 2010 yang sangat banyak sehingga tidak bisa disebutkan satu persatu. “Terimakasih sudah lahir di periode yang sama dan membuat warna sejak tahun 2010 dan seterusnya.”
7. Mas Daniel dan Mas Wawa selaku guru berjalan. Terimakasih untuk semuanya. 8. Penghuni Lab Skripsi, Bang DK, Kimpan palang dan Face PID terimakasih sudah
menjadi orang yang sedikit kurang jelas, Masmis terimakasih udah saru, Wikan
terimakasih untuk sabun mandi dan sudah bersenandung menggunakan headset
iv
Daniel, Angga, Vinlux, Ane, Grace, Anel, Yudha, Yongsua, Agung dan lain – lain yang sudah ada di setiap hari –hari penulis dalam mengerjakan skripsi ini. “JOS!!” 9. Teman – teman Lab Robot, terimakasih sudah mengajarkan arti tanggung jawab
yang sesungguhnya.
10.Dosen-dosen pengajar, karyawan dan laboran FTEK, Mbak Rista, Mbak Ragil dan Mbak Yola terimakasih atas bantuannya selama ini.
11.Berbagai pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah turut andil dalam proses pengerjaan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kata “sempurna”, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik maupun saran dari pembaca sekalian sehingga skripsi ini dapat berguna bagi kemajuan teknik elektronika.
Salatiga, Januari 2016
v
DAFTAR ISI
INTISARI ... i
ABSTRACT ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR TABEL ... x
DAFTAR ISTILAH ... xi
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1.Tujuan ... 1
1.2.Latar Belakang ... 1
1.3.Batasan Tugas Akhir ... 2
1.4.Spesifikasi Alat ... 3
1.5.Sistematika Penulisan ... 3
BAB II DASAR TEORI ... 5
2.1. Sensor Suhu IC LM35 ... 5
2.2. Sensor Kelembaban Tanah dengan Paku Konduktor ... 6
2.3. Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistors) ... 8
2.4. Pompa Air DC 12V ... 8
2.5. Real Time Clock ... 10
2.6. Microcontroller ... 10
2.6.1. Arduino ... 11
2.6.2. ADC ... 14
2.6.3. UART ... 14
vi
2.8. Liquid Crystal Display Karakter 20x4 ... 16
2.9. Twitter ... 18
BAB III PERANCANGAN ALAT ... 20
3.1. Gambaran Alat ... 20
3.2. Perancangan dan Realisasi Perangkat Keras ... 21
3.2.1. Perangkat Keras Modul Mekanik ... 21
3.2.1.1. Sensor Kelembaban Tanah ... 22
3.2.1.2. Penyiram Tanaman ... 23
3.2.1.3. Keseluruhan Sistem Penyiram Tanaman ... 24
3.2.2. Perangkat Keras Modul Elektronik... 26
3.2.2.1. Pengendali Utama ... 26
3.2.2.2. Sensor Suhu LM35 ... 29
3.2.2.3. Sensor Cahaya LDR ... 29
3.2.2.4. Pompa Air DC 12V ... 30
3.2.2.5. Real Time Clock ... 31
3.2.2.6. User Interface ... 32
3.3. Perancangan dan Realisasi Perangkat Lunak ... 32
3.3.1. Perangkat Lunak Microcontroller ATmega 2560 ... 32
3.3.1.1. Menu ... 32
3.3.1.2. Controller ... 34
3.3.1.3. Updater ... 37
3.3.2. Perangkat Lunak Raspberry Pi B+ ... 39
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS ... 42
4.1. Pengujian Sensor Kelembaban Tanah ... 42
4.2. Pengujian Sensor Suhu ... 44
vii
4.4. Pengujian Sistem Penyiram Tanaman Otomatis ... 49
4.4.1. Penyiraman Berdasarkan Kelembaban Tanah... 49
4.4.2. Penyiraman Berdasarkan Waktu ... 50
4.5. Pengujian Sistem Update Status Twitter ... 51
4.6. Pengujian Sistem Streaming Hashtag Twitter ... 52
4.6.1. Streaming Hashtag Penyiraman ... 53
4.6.2. Streaming Hashtag Update Gambar ... 54
4.6.3. Streaming Hashtag dengan Akun Lain ... 56
4.7. Pengujian Keberhasilan Update Berdasarkan Provider Internet.. 57
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 58
5.1. Kesimpulan ... 58
5.2. Saran Pengembangan ... 59
DAFTAR PUSTAKA ... 60
LAMPIRAN ... 61
DATA SHEET LM35 ... 61
DATA SHEET LDR ... 62
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. IC LM35 ... 5
Gambar 2.2. Sensor kelembaban paku konduktor ... 6
Gambar 2.3. Rangkaian sensor kelembaban paku konduktor ... 7
Gambar 2.4. Karakteristik sensor kelembaban tanah ... 7
Gambar 2.5. Rangkaian sensor cahaya LDR ... 8
Gambar 2.17. Pilihan fungsi pada situs Api twitter ... 19
Gambar 3.1. Blok diagram keseluruhan alat yang dirancang... 21
Gambar 3.2. Desain mekanik sensor kelembaban tanah ... 22
Gambar 3.3. Realisasi mekanik sensor kelembaban ... 23
Gambar 3.4. Desain mekanik penyiram tanaman ... 23
Gambar 3.5. Realisasi penyiram tanaman ... 24
Gambar 3.6. Boxcontroller dan user interface sistem ... 24
Gambar 3.7. Pemasangan sensor dan penyiram tanaman pada pot tanaman ... 25
Gambar 3.8. Realisasi penyimpan air ... 25
Gambar 3.9. Skema perancangan microcontroller sebagai pengendali utama . 27 Gambar 3.10. Skema perancangan sensor cahaya LDR ... 30
Gambar 3.11. Skema rangkaian driver relay ... 30
Gambar 3.12. Rangkaian Real Time Clock (RTC) DS1307 ... 31
ix
Gambar 3.14. Diagram alir subrutin controller ... 35
Gambar 3.15. Format string karakter diterima oleh microcontroller ... 38
Gambar 3.16. Diagram alir updater Raspberry Pi ... 40
Gambar 4.1. Pengukuran berat tanah dan air ... 42
Gambar 4.2. Grafik dan persamaan garis lurus pengukuran kelembaban tanah 44 Gambar 4.3. Pengukuran tegangan keluaran sensor suhu LM35 ... 45
Gambar 4.4. Pengukuran adc pada sensor cahaya ... 47
Gambar 4.5. Update status kondisi tanaman dan ruangan ... 52
Gambar 4.6. Update status penyiraman setelah melakukan penyiraman ... 52
Gambar 4.7. Data yang diterima oleh raspberry pidalam sistem streaming hashtag penyiraman ... 54
Gambar 4.8. Data yang diterima oleh raspberry pidalam sistem streaming hashtag update gambar ... 55
Gambar 4.9. Update gambar setelah mendapat perintah melalui twitter ... 55
x
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Konfigurasi pin LCD 20×4 ... 18
Tabel 3.1. Konfigurasi penggunaan pin ATmega 2560 pada bagian pengendali utama ... 28
Tabel 3.2. Data yang diterima oleh microcontroller ... 38
Tabel 3.3. Data yang dikirim oleh microcontroller ... 39
Tabel 4.1. Pengukuran dan kalibrasi sensor kelembaban tanah ... 43
Tabel 4.2. Perbandingan pengukuran suhu sensor LM35 terhadap suhu ruangan ... 46
Tabel 4.3. Pengambilan data sensor cahaya LDR berdasarkan klasifikasi yang ditentukan ... 48
Tabel 4.4. Pengujian keberhasilan penyiraman berdasarkan kelembaban tanah ... 49
Tabel 4.5. Pengujian keberhasilan penyiraman berdasarkan waktu ... 50
Tabel 4.6. Keberhasilan update status pada akun twitter yang dilakukan selama lima jam ... 51
Tabel 4.7. Pengujian keberhasilan penyiraman berdasarkan perintah dari twitter ... 53
Tabel 4.8. Pengujian keberhasilan update gambar berdasarkan perintah dari twitter ... 54
Tabel 4.9. Pengujian keberhasilan update status dangambar berdasarkan perintah dari akun twitterlain ... 56
xi
DAFTAR ISTILAH
ADC Analog to Digital Converter
API Aplication Programming Interface
ASM American Standard Method
DC Direct Current
IC Integrated Circuit
LCD Liquid Crystal Display
LDR Light Dependent Resistors
LED Light Emitting Diode
LSB Least Significant Bit
PWM Pulse With Modulation
