“Penyiraman Tanaman Otomatis Berbasis IOT (Internet Of Things) Graph Chart Bylink Node MCU ESP8266"

“Penyiraman Tanaman Otomatis 
Berbasis IOT (Internet Of Things) 
Graph Chart Bylink Node MCU ESP8266"
Mata Kuliah Organisasi Dan Arsitektur Komputer
Prodi S1 Pendidikan Teknologi Informasi
Universitas Negeri Surabaya

Dosen Pengampu :

Aditya Prapanca

Disusun Oleh :

Kelompok 2 Kelas B

Amanda Meilia Putri (21050974016)

Aldo Tiyana F. (21050974026)

Farhanah Sajidah (21050974054)

Moh Wildan Fahmi A. (21050974058)

Yoga Rizalda Putra L. (21050974068)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Tanaman merupakan makhluk hidup yang penting bagi kebutuhan hidup manusia. Manfaat tanaman bagi manusia adalah sebagai pembersih udara. Air dibutuhkan bagi tanaman untuk pertumbuhan. Selain digunakan pada proses fotosintesis, air juga dimanfaatkan oleh tanaman untuk melarutkan mineral yang diserap akar dari tanah sebagai proses perkembangan tamanaman tersebut. Penyiraman dapat menjaga serta merawat tanaman agar tumbuh dan berkembang.

Selama ini manusia melukan penyiraman tanaman dengan cara tradisional yaitu dengan menyirami tanaman secara langsung dan tanpa takaran. Proses ini terkadang mengkonsumsi lebih banyak air atau terkadang penyiraman terlambat dilakukan dan tanaman telah kering. Kondisi tanaman yang kekurangan air telah lebih dahulu mengalami penurunan sebelum terlihat secara visual bahwa tanaman tersebut telah kering dan layu. Tingkat pertumbuhan melambat diikuti dengan keringnya tanaman. Untuk mengatasi masalah tersebut diperlukan suatu alat penyiraman tanaman yang bisa mengatur kadar kelembaban tanah. Dengan pemanfaatan teknologi IOT (Internet Of Things) yaitu alat penyiraman tanaman dapat di kontrol dari jarak jauh dan juga memonitoring kadar kelembaban tanah yang dimana penyiraman berlangsung hanya saat tanaman membutuhkan air yang intens. Indikator untuk mengetahui apakah air yang dibutuhkan tanaman sesuai dengan kebutuhannya yaitu dengan mengukur tingkat kelembaban tanahnya Dengan penerapan IOT pada alat ini diharapkan bisa memudahkan kita dalam menyiram tanaman secara praktis dan otomatis.

Sistem penyiraman otomatis ini bekerja dengan menggunakan pompa air yang dikontrol dengan arduino yang diaktifkan pada saat sensor kelembaban mengirimkan sinyal resistansi besar. Pengguna dapat menggunakan perangkat otomatis ini untuk mengurangi kerugian air pada pengairan tanah yang lembab, menghindari pengairan pada hari yang salah, yang mana dapat meningkatkan kinerja tanaman dengan memastikan air yang memadai pada saat diperlukan.Sistem berguna untuk membantu pengguna dalam menghemat waktu, mengurangi kesalahan manusia (human error) dalam menyesuaikan tingkat kelembaban tanah dan juga untuk memaksimalkan keuntungan bersih mereka. Selain membantu pengguna dalam menghemat waktu, sistem ini juga menggunakan konsep IoT, sehingga dapat meningkatkan efisiensi waktu pengguna dalam mengerjakan pekerjaan lain kerena tanaman dapat dipantau langsung dengan membuka web server yang sudah dibangun melalui akses internet untuk memantau kelambaban dan kondisi tanaman tanpa harus memantau langsung ke area lahan tanaman. Keunggulan secara umum dari sistem ini yaitu pengukuran dapat dilakukan secara mudah dilapangan atau pun jarak jauh dan nilai kelembaban tanah dapat langsung diketahui secara realtime dari web server yang telah dibangun melalui akses internet sebangai pemantau kelembaban tanaman yang ditanam. Berdasarkan pemaparan di atas, maka penulis membuat Project Arduino: Penyiraman tanaman otomatis berbasis IoT (Internet Of Things) graph chart blynk nodemcu eps8266.

1.2 RUMUSAN MASALAH

Adapun rumusan masalah dari penelitian ini adalah:

1. Bagaimana merancang dan membuat sistem penyiraman tanaman otomatis berbasis IoT?
2. Bagaimana cara kerja sistem penyiraman tanaman otomatis berbasis IoT?

1.3 TUJUAN PENULISAN

Tujuan  kegiatan  ini  adalah membuat alat yang dapat menyiram tanaman mengunakan perangkat android dengan memanfaatkan koneksi internet untuk mengontrol dan monitoring tanaman dari jarak jauh.

1.4 MANFAAT PENULISAN

Manfaat yang diharapkan dari kegiatan ini adalah:

1. Meringankan dan menghemat waktu dalam menyiram serta memantau tanaman yang dipelihara.
2. Menjadi inovasi baru dalam membantu pengguna untuk memantau tanamannya baik itu petani, ibu rumah tangga dan pengelola tanaman dalam melakukan pemantaun serta penyiraman tanaman secara otomatis.
3. Sebagai referensi penelitian-penelitian selanjutnya.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 DASAR TEORI

Cuaca yang berubah-ubah seperti sekarang ini menyebabkan kondisi

cuaca yang susah ditebak, hal ini berdampak pada kegiatan sehari-hari diantarannya adalah kegiatan penyiraman tanaman. Penyiraman tanaman merupakan suatu kegiatan yang perlu diperhatikan karena air merupakan salah satu faktor penting untuk proses fotosintesis pada tanaman. Pemberian air yang cukup memepengaruhi pertumbuhan dan berkembangnya suatu tanaman. Penyiraman tanaman otomatis ini menggunakan sensor kelembaban tanah, relay dan arduino. Sensor ini berfungsi sebagai pendeteksi kelembaban tanah. Jika sensor mendeteksi kondisi tanah dalam keadaan kering maka sensor akan mengirim data ke NodeMcu ESP8266 kemudian mengirim perintah untuk menyalakan pompa air.  Proyek ini adalah sistem pemantauan penyiraman tanaman

otomatis menggunakan aplikasi Blynk berbasis ESP8266, alat ini dapat

secara otomatis menyiram tanaman agar memudahkan pengguna untuk memantau tingkat kelembaban tanah.

2.2 KOMPONEN

A. ARDUINO UNO

Arduino Uno

Arduino Uno adalah papan mikrokontroler open-source berbasis mikrokontroler Microchip Atmega328P dan dikembangkan oleh Arduino.cc. Papan ini dilengkapi dengan set pin input / output digital dan analog yang dapat dihubungkan ke berbagai papan ekspansi dan sirkuit lainnya.

B. LCD

LCD

LCD adalah suatu jenis media tampilan yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. LCD sudah digunakan di berbagai bidang misalnya dalam alat-alat elektronik seperti televisi, kalkulator ataupun layar komputer.

C. NODEMCU ESP8266

NodeMCU ESP8266

NodeMCU merupakan papan pengembangan produk Internet of Things (IoT) yang berbasiskan Firmware eLua dan System on a Chip (SoC) ESP8266-12E. ESP8266 sendiri merupakan chip WiFi dengan protocol stack TCP/IP yang lengkap.

NodeMCU dapat dianalogikan sebagai board arduino-nya ESP8266. Program ESP8266 sedikit merepotkan karena diperlukan beberapa teknik wiring serta tambahan modul USB to serial untuk mengunduh program. Namun NodeMCU telah mepackage ESP8266 ke dalam sebuah board yang kompak dengan berbagai fitur layaknya mikrokontroler kapabilitas akses terhadap Wifi juga chip komunikasi USB to serial. Sehingga untuk memprogramnya hanya diperlukan ekstensi kabel data USB persis yang digunakan charging smarphone.

D. SENSOR TANAH

Sensor DHT-11

Sensor DHT-11 adalah chip tunggal kelembaban relatif dan multi sensor suhu yang terdiri dari modul yang dikalibrasi keluaran digital. Pada pengukuran suhu data yang dihasilkan 14 bit, sedangkan untuk kelembaban data yang dihasilkan 12 bit. Keluaran dari DHT-11 adalah digital sehingga untuk mengaksesnya diperlukan pemrograman dan tidak diperlukan pengkondisi sinyal atau ADC . 7 Sensor DHT-11 dipilih dari pada sensor DHT-22 karena memiliki range pengukuran yang luas yaitu 0 sampai 100% untuk kelembaban dan -40 derajat celcius sampai 125 derajat celcius untuk suhu. Sensor ini juga memiliki output digital (single-bus) dengan akurasi yang tinggi. Sebagai reaksi dari sensor ini, saya menggunakan fan DC yang akan berputar ketika level kelembaban mencapai 60% atau ketika suhu lebih dari 40 derajat celcius.

E. RELAY

Relay

Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.

F. BLYNK

Blynk 

Blynk adalah platform untuk aplikasi OS Mobile (iOS dan Android) yang bertujuan untuk kendali module Arduino, Raspberry Pi, ESP8266, WEMOS D1, dan module sejenisnya melalui Internet. Aplikasi ini merupakan wadah kreatifitas untuk membuat antarmuka grafis untuk proyek yang akan diimplementasikan hanya dengan metode drag and drop widget. Penggunaannya sangat mudah untuk mengatur semuanya dan dapat dikerjakan dalam waktu kurang dari 5 menit. Blynk tidak terikat pada papan atau module tertentu. Dari platform aplikasi inilah dapat mengontrol apapun dari jarak jauh, dimanapun kita berada dan waktu kapanpun. Dengan catatan terhubung dengan internet dengan koneksi yang stabil dan inilah yang dinamakan dengan sistem Internet of Things (IOT).

G. POMPA MINI

Pompa Mini

Pompa Air ini sering digunakan pada aquarium yang memiliki sifat tahan air sehingga dapat ditempatkan didalam air . Selain itu flow air yang cukup besar mencapai 1000L/h membuat pompa ini dapat digunakan untuk melakukan penyiraman pada tamanan. Pompa Air ini memiliki tekanan yang cukup tinggi dan kuat sehingga dapat digunkan untuk mengalirkan air ke beberapa tanaman.

H. ARDUINO IDE

IDE Arduino

Arduino Integrated. Development. Environtment (IDE) adalah sebuah editor yang digunakan untuk menulis program, mengcompile, dan mengunggah ke papan Arduino. Arduino development environment terdiri dari editor teks untuk menulis kode, area pesan, console teks, toolbar dengan tombol-tombol untuk fungsi umum, dan sederetan menu. Software yang ditulis menggunakan Arduino dinamakan sketches. Sketches ini ditulis di editor teks dan disimpan dengan file yang berekstensi .ino. Editor teks ini mempunyai fasilitas untuk cut/paste dan search/replace. Area pesan berisi umpan balik ketika menyimpan dan mengunggah file, dan juga menunjukkan jika terjadi error.

I. KABEL JUMPER

Kabel Jumper

Kabel Jumper merupakan suatu istilah kabel yang berdiameter kecil yang di dalam duina elektronik digunakan untuk menghubungkan dua titik atau lebih, dan juga digunakan untuk menghubungkan dua komponen atau lebih komponen elektronika.

BAB III
PEMBAHASAN

3.1 PENJELASAN SIMULASI DENGAN GAMBAR

1. Tempatkan alat sebagai percobaan seperti gambar dibawah

   

   Langkah Pertama

   
   
2. Lubangi papan seperti gambar dibawah

   

   Langkah Kedua

   
   
3.  Pasang Spenser dan baut seperti gambar seperti dibawah

   

   Langkah Ketiga

   
   
4. Sambungkan alat dengan spenser yg sudah dipasang seperti dibawah

   

   Langkah Keempat

   
   
5. Kita pasangkan usb sensor dengan tegangan 5 Volt

   

   lngkah Kelima

   
   
6. Pasang Suplai mini pompa tegangan 5 volt seperti gambar diatas

   

   Langkah Keenam

   
   
7. Seperti dibawah ini tampilannya setelah dipasang dan jangan lupa memasang selang di ujung pompa.

   

   Langkah Ketuju

   
   
8. Sekarang kita masuk ke pemasangan program

• Instal Driver Ch34 agar board terdeteksi ke Arduino
• Kemudia tambahkan board NodeMCU pada linear di board manager Arduino.
• Scan Alamat I2C pada RCP agar karakter bisa ditampilkan

9. Hasil Akhir

 

Hasil Akhir

• Kita tancapkan pompa ke air dan Sensor ke Tanah Seperti gambar diatas.
• Setelah itu beri tegangan ke USB

  

  Simulasi

  
  
• Setelah itu koneksikan ke dalam android melalui aplikasi blynk dan login dengan e-mail
• Apabila sudah terkoneksi maka sensor akan terseteksi pada aplikasi dan program sudah bisa dimonitoring dari jarak jauh

2. PENJELASAN

Cara kerja sistem penyiraman yaitu: Apabila sensor LCD terbaca “basah” maka pompa tidak akan menyala. Apabila sensor LCD terdeteksi “kering” maka pompa akan mengalirkan air untuk mengstabilkan dari kering menuju basah. Apabila dikoneksikan dengan android maka didalam android tersebut sensor akan terdeteksi, grafik memunculkan nilainya, dan sensor memunculkan angkanya.

Nilai yang terdeteksi pada LCD:

• Basah adc <400

• Normal adc 400-500

• Kering adc >500

3.2 PROGRAM

Untuk kode program dapat di lihat di sini

BAB IV
PENUTUP

4.1 KESIMPULAN

Pada pembahasan diatas, dapat ditarik kesimpulan yaitu:

• Alat yang akan kami buat adalah alat yang dapat menyiram tanaman mengunakan perangkat android dengan memanfaatkan koneksi internet untuk mengontrol dan monitoring tanaman dari jarak jauh.
• Komponen-konponen yang akan kami gunakan diantaranya Arduino, LCD, Nodemcu ESP8266, Sensor tanah, Relay, Blynk, Arduino IDE, dan Pompa mini.

Dengan adanya IoT, kegiatan manusia jauh lebih mudah dan serba instan. Melalui perkembangan zaman dan tekonologi, kegiatan menyiram tanaman yang awalnya terkesan biasa saja, kini dapat dikembangkan menjadi sesuatu yang canggih. IoT sangat berguna bagi kehidupan manusia dan seluruh makhluk hidup. Dengan Arduino, kita juga dapat menciptakan suatu alat IoT lainya untuk mempermudah kegiatan kita sehari-hari.

4.2 SARAN

Untuk praktikum selanjutnya, diharapkan agar kami dapat menguasai materi dan konsep praktikum sebelum melakukan coding dan penggabungan alat Arduino. Untuk memudahkan jalannya praktikum, serta teliti dan cermat saat melakukan pemrograman pada Arduino. Dan untuk komponen diharapkan kami dapat menggunakan komponen yang beragam, dengan tujuan agar kami dapat berkembang dan dapat membuat suatu alat yang inovatif dan berguna untuk kebutuhan lainnya.

 

DAFTAR PUSTAKA

Pratama, M. rifki. (2019). RANCANG BANGUN SISTEM PENYIRAMAN TANAMAN OTOMATIS BERBASIS INTERNET OF THINGS (IoT). Sifonoforos, 1(August 2019), 12–14.

Anggara, B. T., Rohmah, M. F., & Sugianto. (2018). Sistem Pengukur Kelembaban Tanah Pertanian dan Penyiraman Otomatis Berbasis Internet of Thngs (IoT). 1–8.

Suprianto, Dodit; Agustini, Rini; Firdaus, Vipkas Al Hadid; Wibowo, D. W. (2019). Microcontroller Arduino Untuk Pemula (Disertai Contoh-contoh Projek Menarik). 1(August), 256. https://www.researchgate.net/publication/335219524

Mediawan, M. (2018). Sistem Penyiram Tanaman Otomatis Berbasis Arduino Pada Rumah Tanaman. NASPA Journal, 42(4), 1.

Rahmad, A. (2018). Apa Itu NodeMCU ESP8266? Bagaimana Cara Pakenya? Kelas Robot. https://kelasrobot.com/apa-itu-nodemcu-esp8266-bagaimana-cara-pakenya/

Tullah, R., Setyawan, A. H., & Tanah, B. P. 201,. Sistem Penyiraman Tanaman Otomatis Berbasis Mikrokontroler Arduino Uno Pada Toko Tanaman Hias Yopi. 9(1).