LAPORAN PRAKTIKUM PROYEK ARDUINO PENYIRAM TANAMAN OTOMATIS DENGAN SENSOR KELEMBABAN TANAH

Disusun Oleh:

Muhamad Rizaldhani Darmawan	24051204004
Novanda Ega Arenta	24051204030
Muhammad Fiqih Mu'azaidin	24051204031
I Made Nandana Devadatta Giri	24051204090

BAB I
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kebutuhan tanaman akan air merupakan salah satu faktor penting yang menentukan pertumbuhan dan kualitas tanaman, pada kenyataannya aktivitas penyiraman tanaman seringkali terlewatkan karena kesibukan pemilik tanaman, baik dalam lingkup rumah tangga, perkantoran, maupun lahan pertanian skala kecil. peniraman yang tidak teratur, baik terlalu sering maupun terlalu jarangan, dapat menyebabkan tanaman menjadi layu, busuk pada bagian akar, atau bahkan mati.

perkembangan teknologi membuka peluang untuk mengatasi permasalah tersebut melalui sistem otomatisasi berbasis mikrokontroler. salah satu penerapannya adalah sistem penyiraman tanaman otomatis yang memanfaatkan sensor kelembaban tanam (soil moisture sensor) untuk membaca kondisi tanah secara real-time, kemudian mengambil keputusan secara otomatis untuk menyalakan atau mematikan pompa air melalui modul relay.

berdasarkan latar belakang tersebut, kelompok kami merancang dan melakukan simulasi sistem penyiraman tanaman otomatis menggunakan arduino uno yang disimulasikan pada platform tinkercad. sistem ini diharapkan dapat menjadi solusi sederhana namun efektif untuk menjaga kelembaban tanah pada tanaman secara otomatis tanpa memerlukan campur tangan manusia secara terus-menerus.

1.2 Rumusan Masalah

• Bagaimana merancang sistem pentiraman tanaman otomatis menggunakan arduino uno dan sensor kelembbapan tanah?
• Bagaimana cara kerja sensor kelembaban tanah dalam membaca kondisi kelembaban tanah dan mengirimkan data tersebut ke arduino?
• Bagaimana sistem dapat mengontrol motor (pompa air) secara otomatis melalui relay berdasarkan nilai ambang batas (threshold) kelembaban tanah yang telah ditentukan?
• Bagaimana hasil simulasi sistem ini dapat dibuktikan menggunakan aplikasi tinkercad circuits?

1.3 Tujuan Laporan

• Merancang sistem penyiram tanaman otomatis menggunakan Arduino Uno, sensor kelembaban tanah, relay, dan motor DC sebagai simulasi pompa air.
• Memahami prinsip kerja sensor kelembaban tanah serta cara pembacaan nilai analog melalui fungsi analogRead() pada Arduino.
• Menerapkan struktur kendali kondisional (if–else) pada program Arduino untuk mengatur aktivasi relay, motor, dan LED indikator berdasarkan nilai threshold kelembaban tanah.
• Menguji dan membuktikan keberhasilan rangkaian melalui simulasi pada aplikasi Tinkercad Circuits.

1.4 Manfaat Penulisan

Penyusunan laporan praktikum ini diharapkan dapat memberikan manfaat yang komprehensif, baik secara teoritis maupun praktis, di antaranya adalah:

• Bagi penulis, laporan ini menjadi sarana untuk memperdalam pemahaman mengenai konsep Internet of Things (IoT), pemrograman mikrokontroler, serta integrasi antara perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software).
• Bagi dunia pendidikan, laporan ini dapat dijadikan referensi maupun bahan pembelajaran untuk praktikum sejenis, khususnya yang berkaitan dengan sistem otomatisasi berbasis sensor.
• Bagi masyarakat umum, konsep yang dibahas dalam laporan ini dapat dikembangkan lebih lanjut menjadi solusi nyata untuk membantu perawatan tanaman secara otomatis, baik pada skala rumah tangga maupun pertanian.

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Dasar Teori

A. Internet of Things (IoT)

Internet of Things (IoT) merupakan konsep yang menghubungkan berbagai perangkat fisik dengan jaringan internet sehingga perangkat tersebut dapat saling bertukar data dan dikendalikan secara jarak jauh maupun otomatis. Dalam konteks proyek ini, konsep IoT diterapkan secara sederhana melalui integrasi sensor dan aktuator yang bekerja secara otomatis berdasarkan data yang dibaca oleh sensor, tanpa memerlukan intervensi manual dari pengguna.

B. Arduino Uno

Arduino Uno adalah papan mikrokontroler berbasis chip ATmega328P yang banyak digunakan dalam proyek elektronika dan IoT karena kemudahan pemrograman serta ketersediaan pin input/output yang cukup lengkap. Pada proyek ini, Arduino Uno berfungsi sebagai pusat kendali yang membaca data dari sensor kelembaban tanah dan mengendalikan relay berdasarkan hasil pembacaan tersebut.

C. Soil Moisture Sensor (Sensor Kelembaban Tanah)

Soil moisture sensor bekerja dengan mengukur tingkat konduktivitas atau resistansi tanah, yang dipengaruhi oleh kadar air di dalamnya. Semakin lembab tanah, semakin baik daya hantar listriknya sehingga nilai yang terbaca akan berbeda dibandingkan dengan kondisi tanah kering. Nilai keluaran sensor berupa sinyal analog yang kemudian dibaca oleh Arduino melalui pin analog (A0) menggunakan fungsi analogRead().

D. Modul Relay

Relay merupakan saklar elektronik yang dikendalikan secara elektromagnetik, dan digunakan sebagai penghubung antara rangkaian bertegangan rendah (Arduino) dengan rangkaian bertegangan lebih tinggi (motor/pompa air). Relay berfungsi mengaktifkan atau mematikan motor berdasarkan sinyal digital HIGH atau LOW yang diberikan oleh Arduino.

E. Motor DC

Motor DC pada simulasi ini digunakan untuk merepresentasikan pompa air yang akan menyala ketika tanah dalam kondisi kering dan akan mati ketika tanah sudah cukup lembab, sesuai dengan kondisi yang dikendalikan oleh relay.

2.2 Komponen

Berikut adalah rincian komponen perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software) yang digunakan dalam implementasi kedua sistem simulasi berbasis Cirkit Designer ini:

No	Komponen	Fungsi
1	Arduino Uno	Sebagai mikrokontroler utama yang memproses data sensor dan mengendalikan output (relay, LED).
2	Soil Moisture Sensor	Membaca kadar kelembaban tanah dan mengirimkan nilai analog ke Arduino.
3	Modul Relay	Berfungsi sebagai saklar elektronik untuk mengaktifkan/mematikan motor DC (pompa air).
4	Motor DC	Merepresentasikan pompa air yang menyala saat tanah kering dan mati saat tanah lembab.
5	LED Merah	Sebagai indikator visual saat motor/pompa air aktif.
6	Resistor 1 kΩ	Membatasi arus yang mengalir menuju LED agar tidak melebihi batas aman.
7	Power Supply 5V	Sebagai sumber daya tambahan untuk rangkaian relay dan motor.
8	Kabel Jumper	Menghubungkan seluruh komponen pada rangkaian.

BAB III
PEMBAHASAN

3.1 Penjelasan Simulasi

Simulasi sistem penyiram tanaman otomatis ini dibuat menggunakan aplikasi Tinkercad Circuits. Rangkaian terdiri atas Arduino Uno sebagai pusat kendali, soil moisture sensor yang dihubungkan ke pin analog A0, serta relay yang dihubungkan ke pin digital 2 dan 3. Relay ini kemudian mengendalikan motor DC yang merepresentasikan pompa air, dan LED merah beserta resistor 1 kΩ yang berfungsi sebagai indikator status motor.

Alur kerja sistem dimulai dengan Arduino membaca nilai kelembaban tanah melalui sensor secara terus-menerus dan menampilkannya pada Serial Monitor menggunakan fungsi Serial.println(). Nilai yang terbaca kemudian dibandingkan dengan nilai ambang batas (threshold) yang telah ditentukan, yaitu 40.

Apabila nilai sensor kurang dari 40 (menandakan tanah dalam kondisi kering), maka pin 2 dan pin 3 akan diberi logika HIGH sehingga relay aktif, motor menyala, dan LED indikator ikut menyala sebagai tanda bahwa sistem sedang melakukan penyiraman. Sebaliknya, apabila nilai sensor bernilai 40 atau lebih (menandakan tanah sudah cukup lembab), maka pin 2 dan pin 3 diberi logika LOW sehingga relay tidak aktif, motor dan LED pun mati.

Pengujian simulasi dilakukan dengan mengubah kondisi kelembaban sensor secara manual pada Tinkercad. Ketika nilai sensor diturunkan hingga di bawah 40, motor dan LED langsung menyala sesuai program. Sebaliknya, ketika nilai sensor dinaikkan kembali hingga 40 atau lebih, motor dan LED langsung mati. Hasil pengujian ini menunjukkan bahwa sistem telah bekerja sesuai dengan logika program yang dirancang.

3.2 Program

int soil_sensor = 0;
void setup()
{
  pinMode(A0, INPUT);
  Serial.begin(9600);
  pinMode(2, OUTPUT);
  pinMode(3, OUTPUT);
}
void loop()
{
  soil_sensor = analogRead(A0);
  Serial.println(soil_sensor);
  if (soil_sensor < 40) {
    digitalWrite(2, HIGH);
    digitalWrite(3, HIGH);
  } else {
    digitalWrite(2, LOW);
    digitalWrite(3, LOW);
  }
  delay(10);
}

Penjelasan Alur Program

1. Variabel soil_sensor digunakan untuk menyimpan nilai pembacaan sensor kelembaban tanah dari pin A0.

2. Fungsi setup() menginisialisasi pin A0 sebagai input, mengaktifkan komunikasi serial dengan baud rate 9600, dan menetapkan pin 2 serta pin 3 sebagai output menuju relay.

3. Fungsi analogRead(A0) membaca nilai kelembaban tanah, kemudian Serial.println(soil_sensor) menampilkan nilai tersebut secara langsung pada Serial Monitor.

4. Struktur if (soil_sensor < 40) memeriksa apakah tanah dalam kondisi kering. Jika benar, pin 2 dan pin 3 diaktifkan (HIGH) sehingga relay, motor, dan LED menyala. Jika kondisi tidak terpenuhi (else), pin 2 dan pin 3 dinonaktifkan (LOW) sehingga motor dan LED mati.

5. Fungsi delay(10) memberikan jeda singkat sebelum Arduino melakukan pembacaan sensor kembali pada perulangan berikutnya.

BAB IV
PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil perancangan dan simulasi yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa sistem tanaman otomatis berbasis arduino uno dengan sensor kelembaban tanah berhasil dirancang dan berfungsi sesuai dengan logika program yang dibuat. sistem mampu membaca kondisi kelembaban tanah secara real-team, menampilkan hasil pembacaan pada serial monitor, serta mengendalikan relay untuk mengaktifkan atau mematikan motor (pompa air) dal LED indikator secara otomatis berdasarkan nilai ambang batas kelembaban yang telah ditentukan (threshold = 40).

hasil pengujian simulasi pada tinkercad circuits menunjukkan bahwa ketika nilai sensor berada di bawah threshold, monitor dan LED aktif sebagai tanda proses penyiraman berlangsung, dan sebaliknya sistem akan berhenti secara otomatis ketika kelembaban tanah telah mencukupi. hal ini membuktikan bahwa konsep otomatisasi sederhana berbasis IoT dapat diterapkan untuk membantu proses perawatan tanaman tanpa memerlukan pengawasan manual secara terus-menerus.

4.2 Saran

Sistem ini dapat dikembangkan lanjut dengan menambahkan modul konektivitas seperti wifi (esp32 dll) agar data kelembaban tanah dapat dipantau secara jarak jauh melalui aplikasi atau web. perlu dilakukan kalibrasi ulang terhadap threshold apabila sistem diterapkan pada sensor dan jenis tanah berbeda, karena karakteristik tanah dapat membengaruhi hasil pembacaan sensor. penambahan komponen LCD atau OLED dapat dilakukan agar nilai kelembaban tanah dapat ditampilkan secara langsung tanpa harus membuka serial monitor. untuk implementasi nyara, disarankan menggunakan pompa air (water pump) dan power supply yang sesuai spesifikasi, serta memperhatikan aspek keamanan kelistrikan pada rangkaian relay.

BAB V
DAFTAR PUSTAKA

Arduino. (2024). Arduino Uno Rev3 Documentation. Diakses dari https://docs.arduino.cc/hardware/uno-rev3

Autodesk. (2024). Tinkercad Circuits. Diakses dari https://www.tinkercad.com

Arduino Reference. (2024). analogRead(), digitalWrite(), Serial.println() Function Reference. Diakses dari https://www.arduino.cc/reference/en/

BAB VI
LAMPIRAN

Link video presentasi: https://youtu.be/rwPbR7Cdmxc