PENDAHULUAN
Latar Belakang
Rumusan Masalah
Batasan Masalah
Tujuan Penelitian
Metodologi Penelitian
TINJAUAN PUSTAKA
- Tempe
- Inkubator Tempe
- Remote control
- Komponen Remote control
- Prinsip Cara kerja remote control
- Komunikasi Data
- ESP32
- Internet of Things (IoT)
- Perangkat Lunak Pendukung
- Arduino IDE
- Blynk
Pengendali jarak jauh atau yang biasa disebut pengontrol jarak jauh merupakan suatu perangkat elektronik yang digunakan untuk mengendalikan suatu mesin dari jarak jauh. Perangkat ini berupa LED (light-emitting diode) dengan sinar infra merah yang terletak pada pesawat yang dikendalikan dari jarak jauh. Prinsip cara kerja remote control sendiri sebenarnya cukup sederhana: sinyal infra merah yang dipancarkan oleh pemancar remote control membentuk pola sinyal tertentu.
Media Transmisi: Jalur atau media yang digunakan untuk mengirimkan data seperti kabel, gelombang radio, serat optik, dll. Mikrokontroler ini telah mempunyai modul WiFi on-chip sehingga sangat mendukung untuk pembuatan sistem aplikasi Internet of Things. Ide awal Internet of Things pertama kali dimunculkan oleh Kevin Ashton pada tahun 1999 dalam salah satu presentasinya.
Kini banyak perusahaan besar yang mulai merambah Internet of Things, antara lain Intel, Microsoft, Oracle dan masih banyak lainnya. IDE merupakan singkatan dari Integrated Development Environment atau secara sederhana merupakan lingkungan terintegrasi yang digunakan untuk pengembangan. Penggunaan software Arduino IDE pada sistem inkubator Tempe digunakan untuk melakukan pemrograman yang mendukung pengukuran sensor DHT22 menggunakan mikrokontroler ESP32, sedangkan pengukuran sensor DHT dilakukan secara nirkabel menggunakan antena WiFi ESP32.
Di Blynk, terdapat protokol komunikasi yang digunakan untuk mengirim dan menerima data antara perangkat keras dan aplikasi Blynk. Pin virtual adalah saluran virtual yang dapat digunakan untuk menghubungkan widget di aplikasi Blynk ke pin GPIO atau variabel di perangkat keras.
RANCANG BANGUN DAN INTEGRASI ALAT
- Perancangan Fungsional
- Diagram Blok
- Arsitektur Integrasi Sistem
- Protocol Stack
- Perancangan Struktural
- Perancangan Elektronika
- Alur Kerja Sistem
- Integrasi Bagian Hardware
- Perancangan Integrasi Perangkat lunak atau Software
- Flowchart System
- Hubungan Komunikasi Antara Sistem dengan Platform IoT Blynk
- Perancangan Komunikasi antar Aplikasi (API)
- Manufakturing Aplikasi Blynk
Arsitektur komunikasi data ditunjukkan pada Gambar 3.3 Arsitektur ini terdiri dari perangkat yang terhubung dengan aplikasi Blynk yang berisi pengontrol dan sistem database Inkubator Tempe, jaringan Internet untuk menghubungkan ESP32 dan perangkat, DHT22 untuk pembacaan suhu dan kelembaban dan mikrokontroler ESP32 sebagai pengontrol sistem Inkubator Tempe. Pada dasarnya penggunaan sistem IoT pada inkubator tempe berbasis ESP32 merupakan suatu sistem pengendalian dan monitoring suhu dan kelembaban pada inkubator yang dapat diakses melalui smartphone Android dengan aplikasi Blynk. Tahapan perancangan aplikasi sistem kendali suhu dan kelembaban pada inkubator tempe berbasis Android menggunakan aplikasi Blynk. Pada aplikasi Blynk terdapat berbagai fitur yang dapat digunakan sesuai dengan fungsi dan program yang akan dibuat.
Gambar 3.8 menunjukkan aplikasi Blynk pada inkubator tempe untuk mengontrol dan memonitor proses dalam inkubator tempe agar dapat divisualisasikan. Pengujian ini dilakukan dengan menghubungkan sistem yang dibuat dengan platform Blynk dan terdapat beberapa percobaan dalam pengujian ini, percobaan tersebut antara lain pengujian koneksi jaringan sistem dengan Blynk, waktu respon pengiriman data suhu dan kelembaban ke sensor DHT22, yang ditampilkan pada monitor serial atau layar LCD dan di aplikasi Blynk, pembacaan suhu dikirim dari aplikasi Blynk ke layar LCD dan hitungan mundur waktu respons pengujian dimulai. Tujuan dari pengujian perangkat lunak adalah untuk memverifikasi bahwa seluruh komponen bekerja sesuai flowchart pada gambar 3.5 dan dapat dikomunikasikan dari program komponen ke proses pemrograman IoT menggunakan Blynka, sehingga data yang diperoleh dapat divisualisasikan dalam bentuk alat ukur, grafik. dan nomor digital pada platform Blynk dan dapat mengontrol aplikasi Blynk. 4.3.2 Langkah-langkah pengujian.
Kemudian coba baca pengaturan suhu dari aplikasi Blynk ke serial monitor lalu catat suhu dan kelembapannya. Pada pengujian diperoleh rata-rata perbedaan waktu pembacaan data dari tampilan ke aplikasi Blynk sebesar 0,8654 s. Berdasarkan Gambar 4.10 yang merupakan hasil pengujian pembacaan suhu yang diatur menggunakan slider pada antarmuka aplikasi Blynk dan tampilan pada LCD menunjukkan layar secara bersama-sama bahwa suhu Temp Up yang diatur oleh pengguna adalah 48oC dan suhu Temp Down yang diatur oleh pengguna adalah 30oC, sehingga pengujian ini berhasil mengirimkan data dari Blynk ke layar LCD/Monitor Serial .
Selama pengujian, ditemukan bahwa rata-rata perbedaan waktu perintah data dari aplikasi Blynk ke pengontrol adalah 2 detik. Saat mengirim data, rata-rata perbedaan waktu untuk membaca data dari layar ke aplikasi Blynk adalah 0,8654 detik.
HASIL PENGUJIAN DAN ANALISA DATA
Pengujian Mikrokontroler ESP32
- Tujuan Pengujian
- Langkah pengujian
- Hasil Pengujian dan Analisa mikrokontroler ESP32
Pengujian ini dapat dilakukan dengan menghubungkan LED pada mikrokontroler ESP32 menggunakan komunikasi GPIO (General Purpose Input/Output), kemudian mikrokontroler ESP32 dihubungkan ke komputer menggunakan kabel micro USB untuk melakukan pemrograman. Perhatikan respon LED dan tegangan yang diukur voltmeter, lalu catat kembali hasilnya. Pada saat diberikan program perintah HIGH (mengaktifkan output pada pin yang dihubungkan dengan LED) tegangan yang diukur pada voltmeter sebesar 2,69 volt maka LED menyala (LED ON), sedangkan pada saat diberikan program perintah LOW (mati output pada pin yang dihubungkan dengan LED) maka tegangan yang diukur pada voltmeter adalah 0 volt. Lampu LED mati (LED OFF).
Berdasarkan hasil pengujian yang dilakukan, dengan menunjukkan kondisi HIGH dengan tegangan terukur 2,69 volt untuk lampu LED menyala dan kondisi LOW dengan tegangan terukur 0 volt untuk lampu LED mati, maka hasil pengujian dapat Dapat disimpulkan bahwa mikrokontroler ESP32 yang digunakan dapat berfungsi dengan baik sehingga memungkinkan semua pin yang tersedia dapat digunakan.
Pengujian Pembacaan Sensor DHT22
- Tujuan Pengujian
- Langkah pengujian
- Hasil Pengujian dan Analisa Pembacaan DHT22
Ulangi percobaan dengan pemrograman yang berbeda yaitu pembacaan suhu rata-rata yang diambil oleh 3 sensor. Periksa kembali hasil pembacaan yang ditampilkan pada monitor serial, kemudian catat kembali hasil pembacaan sensor. Pertama, setiap sensor DHT22 dibaca pada suhu ruangan untuk mengukur suhu dan kelembaban yang dibaca oleh masing-masing sensor.
Sedangkan pada percobaan kedua dilakukan pembacaan rata-rata suhu dan kelembaban yang telah diprogram untuk melihat rata-rata suhu yang dihasilkan dari 3 sensor DHT22 yang ditempatkan pada suhu ruangan. Pembacaan dilakukan dengan total 10 data yang ditampilkan pada serial monitor dan mempunyai nilai deviasi pada setiap hasil pembacaannya, dimana nilai deviasi tersebut merupakan selisih antara hasil pembacaan dengan nilai sebenarnya, sehingga dapat ditentukan keakuratannya. Setelah dilakukan pengujian pembacaan sensor DHT22, Gambar 4.5 terlihat pada ammeter menunjukkan suhu ruangan saat ini 28oC, sedangkan pembacaan suhu dan kelembaban pada DHT 1 terbaca suhu 27,50oC, kelembaban 51,40%, DHT 2 terbaca suhu 27,60 oC, kelembaban 46,20%, dan DHT 3 terbaca suhu 27,50 oC, kelembaban 47,10%.
Rata-rata pembacaan yang dilakukan oleh DHT 1, 2 dan 3 sebesar 27,53 oC sehingga terdapat penyimpangan hasil pembacaan oleh DHT22 terhadap penjepit ampere dengan nilai rata-rata penyimpangan sebesar 0,47 oC dapat dilihat pada tabel 4.2. Pada pengujian kedua dengan mengambil rata-rata pembacaan suhu 3 DHT22 pada kondisi suhu ruangan, pada Gambar 4.6 terdapat pembacaan suhu alat ukur amperemeter yaitu 27oC. Pada range monitor terdapat rata-rata pembacaan suhu sebesar 27,41 oC sehingga terdapat deviasi dari hasil pembacaan DHT22 dengan nilai rata-rata deviasi sebesar 0,41oC dapat dilihat pada tabel 4.3 dibawah ini.
Pengujian Sistem Software Komunikasi ke Blynk
- Tujuan Pengujian
- Langkah Pengujian
- Hasil Pengujian dan Analisa Koneksi Jaringan Sistem dengan Blynk
- Hasil Pengujian dan Analisa pembacaan nilai suhu dan kelembapan pada serial
- Hasil Pengujiandan Analisa pembacaan nilai suhu pada platform Blynk dan
- Hasil Pengujian dan Analisa waktu respon controling mulai hitung mundur
Siapkan platform Blynk di Android dan atur pin virtual yang digunakan untuk melihat bentuk meteran, angka digital, dan grafik. Kemudian atur WiFi dan password yang digunakan untuk menghubungkan platform Blynk dan ESP32. Ketika ESP32 terhubung ke WiFi, Anda akan melihat perangkat yang terhubung dan platform Blynk akan terhubung ke sistem. Kemudian uji pembacaan suhu dan kelembaban pada monitor serial untuk Blynk dan kemudian catat waktu, suhu dan kelembaban.
Berdasarkan hasil pengujian, sistem berhasil terhubung ke platform Blynk melalui WiFi, sehingga hasil pengukuran data yang dilakukan sensor DHT22 dapat divisualisasikan dalam bentuk meter, angka digital dan grafik seperti pada Gambar 4.8. Pada percobaan selanjutnya, nilai suhu dan kelembaban dibaca pada monitor serial atau layar LCD yang ditampilkan pada platform Blynk. Eksperimen dilakukan sebanyak 10 kali per detik, dengan tujuan untuk mengetahui perbandingan atau perbedaan waktu pengiriman data dari alat monitoring ke aplikasi Blynk secara real time.
Namun kecepatan pengiriman data pada aplikasi blynk sangat dipengaruhi oleh jaringan internet, jika jaringan internet stabil maka data yang diterima blynk akan sama dengan waktu yang dihabiskan di layar, namun jika jaringan internet kurang stabil maka data akan mengalami sedikit keterlambatan dalam pengiriman data ke aplikasi Blynk. Kemudian mencoba proses mode manual yaitu dengan mengklik atau menekan tombol saklar otomatis pada antarmuka aplikasi Blynk sehingga dapat dipesan dalam mode manual dan selanjutnya pengguna dapat mengatur slider suhu batas bawah dan slider suhu batas atas yang diinginkan. Hal ini menunjukkan bahwa waktu antara perintah pada aplikasi Blynk dengan waktu pengiriman ke perangkat kontrol relatif cepat, namun kecepatan data yang dikirimkan pada aplikasi Blynk sangat dipengaruhi oleh jaringan internet, jika jaringan internet stabil maka data yang akan diterima oleh Blynk sama dengan waktu yang dibutuhkan untuk dibawa ke layar, namun jika jaringan internet kurang stabil maka data akan mengalami sedikit keterlambatan dalam pengiriman data ke aplikasi Blynk.
Pengujian Sistem Secara Keseluruhan
- Tujuan Pengujian
- Langkah Pengujian
- Hasil Pengujian dan Analisa Sistem Secara Keseluruhan
Pada hasil pengujian diperoleh suhu rata-rata 31,88 oC dan kelembaban 37,85%, suhu yang dipertahankan selama proses fermentasi tempe adalah 31 oC-33 oC dengan hitungan mundur yang ditetapkan selama 20 jam. Data hasil pengujian ditampilkan pada Tabel 4.7 Pengujian sistem inkubator tempe selama 20 jam terkoneksi atau terkoneksi dengan Blynk dan WiFi. Dengan menjaga kestabilan suhu pada saat proses fermentasi tempe, inkubator dapat menghemat waktu 4 jam lebih cepat dibandingkan proses pembuatan tempe konvensional.
Inkubator tempe yang menggunakan sistem IoT dapat memudahkan para perajin tempe dalam memantau dan mengendalikannya dari jarak jauh. ESP32 yang digunakan sebagai mikrokontroler dalam penggunaan sistem IoT berbasis ESP32 untuk kendali jarak jauh Cat Tempe dapat berfungsi dan bekerja dengan baik dengan mendapatkan tegangan kondisi tinggi sebesar 2,69 volt dan tegangan kondisi rendah sebesar 0 volt. Platform Blynk dapat terhubung ke Blynk dengan menghubungkan ke WiFi dan dapat memantaunya dengan menampilkan pembacaan data berupa alat pengukur, angka digital dan grafik, dan Blynk dapat mengatur suhu batas atas dan suhu batas bawah, serta dapat mengontrol permulaan suhu. hitung mundur.
Seluruh pengujian berhasil dilakukan dengan hasil pengujian sistem inkubator tempe selama 20 jam ketika terkoneksi atau terkoneksi dengan Blynk dan WiFi, dan hitungan mundur berjalan sesuai waktu yang telah ditentukan, setelah hitungan mundur, buzzer menyala dan sistem matikan.
PENUTUP
