sistem perawatan ikan koi di akuarium otomatis berbasis desktop
advertisement
SISTEM PERAWATAN IKAN KOI DI AKUARIUM OTOMATIS BERBASIS DESKTOP DAN ARDUINO UNO. 1 Dadan Nurdin Bagenda,S.T, M.T, 2 Anggi Program Studi Teknik Informatika STMIK LPKIA Jln. Soekarno Hatta No. 456 Bandung 40266, Telp. +62 22 75642823, Fax. +62 22 7564282 Email : [email protected], 2 [email protected] Abstrak Perawatan ikan koi di akuaruim ini adalah untuk mempermudah dalam perawatan ikan di akuarium terutama apada pemberian pakannya pengatur suhu dan mengatur ketinggian air, terdapat banyak pemelihara ikan koi dalam akuarium baik yang berukuran besar, sedang maupun yang berukuran kecil. Memelihara ikan koi adalah suatu hobi masyarakat yang sangat digemari dari dulu hingga sekarang, karena kemudahannya dalam pemeliharaan dan perawatannya yang membuat kebanyakan orang ingin memelihara ikan dan dipelihara dalam akuarium harus diperhatikan waktu pemberian pakannya sehingga pemberian pakan teratur dan terus menerus di tambah denganya perawatan suhu air dan ketinggian nya harus di jiga. Namun karena kesibukan masyarakat yang memiliki kegiatan tingkat kesibukan yang cukup padat dalam pekerjaan, pasti merasakan sedikit kesulitan ketika akan meninggalkan rumah terlebih lagi dalam waktu yang cukup lama. Dengan permasalahan diatas perlu dilakukan solusinya dengan cara menambah sistem baru. Sistem baru ini dibangun menggunakan pakan otomasi dengan alat motor dc dan dapat di atur waktu dengan sensor RTC dan pengaturan ketinggian air menggunakan pompa air untuk actuator dan sensor ultrasonic untuk mengukur jarak air, pengatur suhu menggunakan sensor LM35 dengan untuk monitoring mengunakan tampilkan. Kata Kunci: pakan otomatis, ultrasonic, lm35, pompa air, monitoring,RTC,pengaturan suhu 1. Latar Belakang Kemajuan di bidang elektronika ini semakin berkembang sangat pesat dan berpengaruh dalam pembuatan alat-alat yang canggih, dalam kehidupan sehari-hari baik itu di kota ataupun di desa, terdapat banyak pemelihara ikan koi dalam akuarium baik yang berukuran besar, sedang maupun yang berukuran kecil. Memelihara ikan koi adalah suatu hobi masyarakat yang sangat digemari dari dulu hingga sekarang, karena kemudahannya dalam pemeliharaan dan perawatannya yang membuat kebanyakan orang ingin memelihara ikan. Ikan yang dipelihara dalam akuarium harus diperhatikan waktu pemberian pakannya sehingga pemberian pakan teratur dan terus menerus. Namun karena kesibukan masyarakat yang memiliki kegiatan tingkat kesibukan yang cukup padat dalam pekerjaan, pasti merasakan sedikit kesulitan ketika akan meninggalkan rumah terlebih lagi dalam waktu yang cukup lama. Alat pemberiaan pakan ikan secara otomatis ini sangat di perlukan oleh masyarakat yang memiliki banyak aktivitas, Memelihara ikan adalah suatu hobi masyarakat yang sangat digemari dari dulu hingga sekarang, karena kemudahannya dalam pemeliharaan dan perawatannya yang membuat kebanyakan orang ingin memelihara ikan. Ikan yang dipelihara dalam akuarium harus diperhatikan waktu pemberian pakannya sehingga ikan tersebut membutuhkan jadwal pemberian pakan yang teratur dan terus menerus. karena dengan pemberian makanan yang sudah dirancang secara otomatis orang tersebut tidak perlu khawatir lupa atau harus ada untuk memberi makan ikannya. Menjaga Temperatur atau suhu dan pH lingkungan hidup ikan Koi. Salah satu metode yang digunakan adalah dengan menggunakan peralatan seperti pengatur suhu dan mengatur ketinggian air di akuarim agar tetap stabil. I.1 Identifikasi Permasalahan Dalam tahap analisis, langkah pertama yang harus dilakukan adalah mengidentifikasi terlebih dahulu permasalahan yang timbul. Berdasarkan latar belakang yang telah di kemukakan, maka dapat mengidentifikasikan beberapa permasalahan nya sebagai berikut : 1. Bagaimana pemberi makan pada ikan koi di akuarium otomatis berbasis Mikrokontroler ? 2. Bagaimana membuat alat pengatur temperatur air berbasis Microcontroller dan mempertahankan suhu air aquarium pada suhu 15 hingga 25° C dan pH 6,5 sampai 8,5 ? 3. Bagaimana membuat alat pengatur ketinggian air di akuarium ? I.2 Ruang Lingkup Permasalahan Dari identifikasi permasalahan yang timbul, maka perlu adanya batasan masalah serta ruang lingkup permasalahan. Adapun beberapa batasan masalah serta ruang lingkupnya sebagai berikut : 1. Sistem pemberi ikan koi ini digunakan di model adalah suatu proses pembuatan software yang yang bersifat berulang dan dengan perencanaan yang cepat yang dimana terdapat umpan balik yang memungkinkan terjadinya perulangan dan perbaikan software sampai dengan software tersebut memenuhi kebutuhan dari si pengguna. Sedangkan dari beberapa referensi yang saya temukan, prototyping model adalah salah satu model sederhana pembuatan software yang dimana mengizinkan pengguna memiliki suatu gambaran awal dasar tentang program serta melakukan pengujian awal yang didasarkan pada konsep model kerja dalam tempat akuarium 2. 3. Membuat penjadwalan pakan secara teratur II.Dasar Teori Ikan_koi_(Cyprinus_carpio) merupakan salah satu jenis agar sesuai jadwal. ikan hias yang berpuluh – puluh tahun secara turun – Mengatur suhu dan pH agar sesuai dengan kebutuhan ikan tersebut. 4. Pendataan data mengatahui dijadikan lambang bagi bangsa Jepang dan diangkat yang dilakukan untuk mengatur suhu/pH dan ketinggian air agar sesuai, yang nantinya akan dibutuhkan untuk me monitoring atau berupa informasi. 5. berbasis Arduino uno dan Perangkat lunak yang digunakan untuk pendataan online menggunakan sebagai ikan nasional Jepang. Di negeri sakura tersebut, koi pertama kali di pantai timur di kota ojiya provinsi Niigata. Wilayah ini terletak di daratan tinggi pengunungan yang setiap tahun sering dilanda musim salju. Bahan makan di saat musim dingin tiba melalui Perangkat keras yang digunakan yaitu dibuat temurun dibudidayakan oleh orang Jepang, bahkan aplikasi berbasis desktop. proses budidaya selama ratusan tahun, diperoleh strain ikan carp berwarna merah. Pada awalnya ikan koi hanya memiliki warna tunggal yaitu hitam (karasugoi dan sumigoi), merah (benigoi, higoi, akagoi), putih (shiromuji), keemasan (kingoi), dan putih keperakan I.3 Tujuan Perancangan (gingoi) dan disilangkan sehingga menghasilkan dua Tujuan dari pembuatan rancangan sistem ini untuk menjelaskan dalam proses yang akan dibangun ataupun dihasilkan. Adapun tujuannya sebagai berikut : 1. Membuat kerja dari alat pemberi warna, tiga warna, lima warna dan multi warna makan pada ikan koi di akuarium otomatis berbasis Mikrokontroler. 2. Membuat alat dan menggunakan sensor suhu air dan pH. 3. Membuat alat ketinggian air (Purbani, 1995). Seiring dengan perkembangan teknik budidaya, koi yang pada awalnya hanya memiliki satu warna saja saling disilangkan sehingga menghasilkan ikan koi yang memiliki dua warna, tiga warna, bahkan lima warna. Ikan ini dapat dipelihara hampir di semua tempat, gerak gerik ikan ini tampak simpatik, bahkan ada anggapan ikan koi dapat membawa keuntungan bagi pemiliknya (Effendy, 1993)[6]. agar setabil tidak melebihi batas. I.4 Metodologi Penelitian Yang digunakan dalam penyusunan ini menggunakan satu tahap terdiri dari Prototype, dan ada beberapa pengertian metode Prototype ini menurut para ahli diantaranya. Proses pengembangan sistem seringkali menggunakan pendekatan prototipe (prototyping). Metode ini sangat baik digunakan untuk menyelesaikan masalah kesalah pahaman antara user dan analis yang timbul akibat user tidak mampu mendefinisikan secara jelas kebutuhannya. Dalam artikel tersebut disimpulkan prototyping II.2 ArduinoUno Pengertian Arduino adalah: “Arduino adalah kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open source yang di dalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah chip mikrokontroler dengan jenis AVR dari perusahaan Atmel.” Mikrokontroler itu sendiri adalah chip atau IC (integrated circuit) yang bisa diprogram menggunakan komputer. Tujuan menanamkan program pada mikrokontroler adalah agar rangkaian elektronik dapat membaca input, memproses input tersebut dan kemudian menghasilkan output sesuai yang diinginkan. Jadi mikrokontroler bertugas sebagai ‘otak’ yang mengendalikan input, proses dan output sebuah rangkaian elektronik. Mikrokontroler ada pada perangkat elektronik di sekeliling kita. Misalnya handphone, MP3 player, DVD, televisi, AC, dll. Mikrokontroler juga dipakai untuk keperluan mengendalikan robot. Baik robot mainan, maupun robot industri. Karena komponen utama Arduino adalah mikrokontroler, maka Arduino pun dapat diprogram menggunakan komputer sesuai kebutuhan kita. Gambar 2. Rangkaian RTC sistem II.4 Pengertian Sensor ultrasonik adalah sebuah sensor yang mengubah besaran Gambar 1 Arduino Uno fisis (bunyi) menjadi besaran listrik. Rangkaian sensor Spesifikasi Arduino Uno Mikrokontroler ATmega328 Catu Daya 5V Teganan Input (rekomendasi) 7-12V Teganan Input (batasan) 6-20V Pin I/O Digital 14 (of which 6 provide PWM output) Pin Input Analog 6 Arus DC per Pin I/O 40 mA Arus DC per Pin I/O untuk PIN 3.3V 50 mA Flash Memory 32 KB (ATmega328) dimana 0.5 KB digunakan oleh bootloader SRAM 2 KB (ATmega328) EEPROM 1 KB (ATmega328) Clock Speed 16 MHz ultrasonic terdiri dari Transmitter, Receiver, dan komparator. Ultrasonic modul umunya berbentuk papan elektronik ukuran kecil dengan beberapa rangkaian elektronik dan 2 buah transducer. Dari 2 buah transducer ini, salah satu berfungsi sebagai transmitter dan satu lagi sebagai receiver. Ada juga modul yang hanya mempunyai 1 buah transducer, berfungsi sebagai transmitter dan receiver sekaligus. Ultrasonic modul ini bekerja dengan cara menghasilkan gelombang suara pada frekuensi tinggi, yang kemudian dipancarkan oleh bagian transmitter[8]. Pantulan gelombang suara yang mengenai benda di depannya akan ditangkap oleh II.3 Pengertian RTC (Real Time Clock) bagian receiver. Dengan mengetahui lamanya waktu RTC sistem memiliki fungsi menyimpan tanggal, waktu/jam, menit, dan detik sebagai input data pewaktu mikrokontroler yang dihubungkan melalui Port B mikrokontroler. merupakan suatu chip IC yang berfungsi menghitung waktu mulai detik, menit, jam, hari, tanggal, bulan, hingga tahun dengan akurat dan menjaga atau menyimpan data waktu tersebut secara real time dengan sumber catu daya sendiri dan dinilai cukup akurat sebagai pewaktu (timer) dikarenakan menggunakan osilator kristal eksternal . Sehingga saat perangkat mikrokontroler antara dipancarkannya gelombang suara ditangkap kembali, kita dapat menghitung jarak benda yang ada di depan modul tersebut. Lamanya waktu tempuh gelombang suara dikalikan kecepatan suara, kemudian dibagi 2 akan menghasilkan jarak antara ultrasonic modul dengan benda di depannya. Dengan dimensi yang cukup kecil yaitu 43x30x15 mm, serta harga yang sangat terjangkau. Modul HC-SR04 ultrasonic memiliki range atau mengukur jarak 2cm 400 cm, kisaran akurasi mencapai 3mm. yang difungsikan untuk mengakses RTC sebagai sumber data waktu dimatikan, data waktu tidak akan hilang selama baterai yang terhubung pada RTC sampai tersebut tidak mati Gambar 3 Sensor Ultrasonik 5. II.5 Pengertian LM35 Sensor suhu yang digunakan dalam penelitian ini adalah sensor LM 35. Sensor suhu LM35 berfungsi untuk mengubah besaran fisis yang berupa suhu menjadi besaran elektrik tegangan. Sensor ini memiliki parameter bahwa setiap kenaikan 1°C tegangan keluarannya naik sebesar 10mV dengan batas maksimal keluaran sensor adalah 1,5V pada suhu 150 °C II.8 Optimasi Program Seperti yang sudah disebutkan di BAB I, optimasi program sangat dibutuhkan oleh penulis karena kebutuhan pemrosesan yang cepat oleh pengendali utama. Karena Pengendali utamanya menggunakan Arduino Uno, maka kita menggunakan hasil penelitian Dadan (2016) yang berjudul "Pengaruh Struktur Pemrograman Dan Compiler Pada Kecepatan Operasi Menggunakan Arduino Uno," Hasil penelitiannya menyatakan ada 2 cara mengoptimalkan kecepatan proses, pertama dengan cara mengatur struktur pemrogramannya, kedua dengan cara mengunakan level option compiler berikut: #pragma GCC optimize (“-O3”) Dengan cara ini, jika menggunakan level option ke3 atau (“-O3”) maka dapat mengurangi waktu tempuh sampai 78.23% dari standar compiler [3]. III. Analisis Dan Perancangan III.1. Blok Diagram Sistem Blok diagram sistem keseluruhan bertujuan untuk memberikan pemetaan pembagian kerja penulis dan rekan penulis dengan dibagi menjadi beberapa subsistem. Berikut ini adalah blok diagram sistem pengontrolan nirkabel peralatan elektronik dalam ruangan secara keseluruhan : Motor dc sebagai energi listrik arus searah untuk membukan pakan 6. Heater akuarium sebagai pengahat air dan suhu air. 7. Arduino Uno sebagai penerima, pengolah dan pengirim data sensor 8. Laptop sebagai monitoring III.2 Usecase Diagram Use Case merupakan diagram yang memperlihatkan himpunan use case dan aktor-aktor, terutama sangat penting untuk pengorganisasian dan memodelkan prilaku suatu sistem yang dibutuhkan serta diharapkan pengguna. Gambar III.2 UseCase Diagram III.3 Permodelan Data Gambar III.3 Class Diagram IV. Implementasi Dan pengujian IV.1 Jadwal Kegiatan Gambar III.1 Blok Diagram Sistem Keseluruhan Dari gambar diatas terlihat bahwa sistem ini terdiri dari 10 Blok utama yaitu: 1. Pompa air untuk mengontrol air yang di butuhkan. 2. Sensor Ultrasonik sebagai pengukur ketinggian air. 3. Relay sebagai penghubung arus. 4. Lm35 sebagai pengatur suhu. Adapun aktivits-aktivitas yang dilakukan dalamm tahapan implementasi adalah sebagai berikut : Dari uraian tersebut rencana implementasi diatas dijadwalkan dalam tabel dibawah ini: 1. Penetapan Anggaran Dan Hardware Pada poin ini akan dilakukan penentuan anggaran yang diperlukan serta pemilihan hardware yang akan digunakan. 2. Pemilihan Hardware dan Software Tempat untuk peralatan harus dipersiapkan terlebih dahulu, dan memilih hardware dan software yang akan digunakan dalam alat tersebut. 3. Intalasi Hardware dan Software Pemrograman pada tahap ini merupakan kegiatan penulisan kode program untuk mengimplementasikan rancangan aplikasi yang telah di buat. Setelah hardware dan software tersedia maka selanjutnya adalah proses pemasangan hardware baru dan penginstalan software 4. 5. 6. Pembuatan Program Kegiatan pembuatan program yaitu kegiatan menterjemahkan hasil rancanagan kedalam bentuk yang dapat dibaca oleh arduino uno Pengetesan dan Perbaikan Hardware dan Software Kegiatan uji coba dan apabila masih ada kesalahan akan diperbaiki, sehingga sistem dapat berjalan secara maksimal sesuai dengan yang diharapkan. IV.2.Pengujian Untuk penguji : Gambar IV.1 Pengujian pakan terbuka IV.2.1 pakan tertutup Evaluasi Sistem Kegiatan evaluasi ini bertujuan untuk mengetahui efektifitas, efisiensi dari sistem yang baru dibandingkan dengan hasil yang dicapai oleh sistem lama Tabel IV.1 Daftar Aktifitas Imlementasi Berdasarkan Tabel IV.1 maka dapat digambarkan Gantt chart sebagi berikut: Gantt Chart Gambar IV.2 Pengujian pakan tertutup IV.2.2 Pengujian Keseluruhan Gambar IV.3 Pengujian keseluruhan Sebagai dasar penilaian terhadap aplikasi dan sistem , terdapat beberapa poin yang menetukan untuk mengetahui apakah aplikasi dan sistem ini sesuai dengan harapan atau tidak. Berikut ini adalah poin-poin tersebut: 1. Pengujian Arduino Uno. 2. Pengujian sensor LM35 untuk mengetahui keadaan suhu di air. 3. Pengujian sensor ultrasonic untuk mengukur jarak ketinggian. V KESIMPULAN DAN SARAN V.1 Kesimpulan Setelah melakukan perencanaan dan membuat suatu sistem pengujian beserta analisanya, maka dapat diambil beberapa kesimpulan dari kinerja keseluruhan sistem perawatan ikan koi di akuarim baik dari segi Perangkat Keras maupun Perangkat Lunak adalah sebagai berikut : 1. 2. 3. Keadan suhu dan ketinggian air di dalam akuarim dapat membuat nyaman dan ikan tidak stress. Alat pemberian pakan ikan ini mudah dan baik digunakan karena selain otomatis dan terjadwal. Berdasarkan data yang diperoleh alat dapat bekerja dengan baik karena pada saat pengujiannya dengan rentang waktu pemberian tiap 2 detik hasil data yang diperoleh adalah linear. V.2 Saran Setelah melihat hasil uji coba dan kesimpulan saran untuk penelitian lanjutan dengan topik yang sama yaitu : 1. Bisa menggunakan aplikasi labview untuk monitoring nya. 2. Menambahkan alat untuk pengisian ulang pakan otomatis. 3. Mengunakan sensor Ph Meter Sensor SEN0161 dengan alatnya. Daftar Pustaka [1 MLA Sili, Yohanes Sergio, and Dodit Suprianto ] Yohanes Sergio Sili. "Rancang Bangun Alat Pemberian Pakan Ikan Koki Otomatis Pada Aquarium Berbasis Mikrokontroler AT89S52." Jurnal Mahasiswa Fakultas Sains dan Teknologi (2014). [2] Darsono, Ananda, and Erma Triawati. "Implementasi Media Sms Berbasis Atmega8535 Untuk Memberi Makan Ikan Secara Otomatis." Konferensi Nasional Sitem Informasi (2011). [3] Didiet Septian1, Sri Supatmi2, Ayub Subandi3 "SIMULASI PENGONTROLAN KETINGGIAN AIR DAN PAKAN TERNAK IKAN SECARA NIRKABEL"Jurusan Teknik Komputer Unikom, Bandung (2015) [4] MLA Suharmon, Recky, and Ahri Bahriun. "Perancangan Alat Pemberi Makan Ikan Otomatis Dan Pemantau Keadaan Akuarium Berbasis Mikrokontroler Atmega8535." Singuda ENSIKOM 7.1 (2014): 49-54 [5] MLA kkUddin, Nasir, M. M. Rashid, and M. G. Mostafa. "Development of Automatic Fish Feeder." Global Journal of Research In Engineering 16.2 (2016). [6] Putri, Friesca Edrian, Satya Jati Nugroho, and Galih Fiel Arddhiagung. "Budidaya Ikan Koi (Cyprynus carpio) di Izhaku Koi Farm, Blitar, Jawa Timur." (2009). [7] http://www.ngarep.net/tutorial-arduinoakses-rtc-ds1302/ akses 30/08/2017 jam 8:10 [8] S. A. Shihabudin Achmad Muhajir A.K, "Sistem Monitoring Tempat Parkir Dengan Sensor Ultrasonik Berbasis Arduino Uno Pada Cibinong City Mall," SEMINAR NASIONAL INOVASI DAN APLIKASI TEKNOLOGI DI INDUSTRI (SENIATI), no. ISSN:2085-4218, pp. B.350-B355, 2016. [9] M. Mehta, "ESP 8266: A BREAKTHROUGH IN WIRELESS SENSOR NETWORKS AND INTERNET OF THINGS," International Journal of Electronics and Communication Engineering & Technology , vol. vi, no. 8, pp. 7-11, 2015. [10] National Instrument, "National Instrument," [Online]. Available: http://www.ni.com/dataacquisition/what-is/. [Accessed 12 Agustus 2017]. [11]sinauarduino, "SINAU ARDUINO," 13 Mei 2016. [Online]. Available: http://www.sinauarduino.com/artikel/instruksiat-command-pada-esp8266/. [Accessed 15 Agustus 2017]. [12]http://www.majalahikan.com/2016/10/apaitu-heater-fungsi-heater-dan-cara.html[[akses 30/08/2017 [13]Widiyaman, T. (2016, september 27). Pengertian Modul Wifi ESP8266. Diambil [14]D. Suhardi, "PROTOTIPE CONTROLLER LAMPU PENERANGAN LED (LIGHT EMITTING DIODE) INDEPENDENT BERTENAGA SURYA," JURNAL GAMMA, vol. 122, no. 2086-3071, p. 116, 2014. [15]B. Indonesia, "PENGERTIAN WEBSITE, WEB HOSTING DAN DOMAIN NAME," 26 NOvember 2007. [Online]. Available: http://www.boc.web.id/pengertian-websitewebhosting-domainname/. [Accessed 16 April 2017]. [16]sinauarduino. (2016, maret 16). Mengenal Arduino Software (IDE). Diambil kembali dari sinauarduino.com: http://www.sinauarduino.com/artikel/mengenalarduino-software-ide/ [17]A. Dennis, B. H. Wixom and D. Tegarden , System Analysis Design UML Version 2.0, United States : John Wiley & Sons, 2009. [18] A. Dennis, B. H. Wixom and D. Tegarden , System Analysis Design UML Version 2.0, United States : John Wiley & Sons, 2009. [19]S. Hadi, "Tentang Bimbingan dan Konseling," 9 Juli 2015. [Online]. Available: http://www.maribelajarbk.web.id/2015/07/pen gertian-metode-penelitian-kuantitatif.html. [Accessed 2 Agustus 2017].
