BAB III PERANCANGAN

BAB III
PERANCANGAN
Bab ini membahas perancangan Smart Garden berbasis platform
Microcontroller Open Source Arduino Uno. Microcontroller tersebut digunakan
untuk mengolah informasi yang telah didapatkan oleh microcontroller dari
sensor-sensor dan mengatur operasi kerja dari LCD dan lain-lain. Pembuatan
sistem dibagi dalam beberapa blok perangkat yang mempunyai fungsi sendirisendiri. Pembuatan sistem meliputi perencanaan perangkat keras dan perencanaan
perangkat lunak.
3.1
Prinsip Kerja Sistem
Sistem yang telah dibangun, secara garis besar terdiri dari blok rangkaian
seperti terlihat pada gambar dibawah ini :
Gambar 3.1 Blok Rangkaian
31
http://digilib.mercubuana.ac.id/
32
Secara garis besar, cara kerja sistem ini adalah :

Sensor kelembapan tanah 1 dan tanah 2 mengukur kelembapan tanah
sesuai dengan pengaturan awal yaitu sebesar 500.

Sensor suhu DHT 11 mengukur kelembapan dan suhu lingkungan sekitar
tanaman.

Sensor cahaya mengukur terang atau redupnya lingkungan sekitar tanaman
sesuai dengan pengaturan awal yaitu sebesar 500.

Microcontroller Arduino Uno memproses semua data yang masuk dari
sensor kemudian akan mengatur operasi kerja seperti menyalakan kipas
angin untuk mengatur suhu dan kelembapan, menyalakan lampu untuk
mengatur pencahayaan, dan menyalakan pompa air untuk mengatur
kelembapan tanah. Microcontroller Arduino Uno juga memberikan data
kepada LCD I2C dan modul modem GSM agar dapat di proses menjadi
informasi lebih lanjut.

LCD I2C memproses data yang dikirimkan oleh Microcontroller Arduino
Uno dan mengubahnya menjadi symbol-simbol yang dimengerti oleh
manusia seperti tulisan dan objek lainnya.

Modul
modem
GSM
memproses
data
yang
dikirimkan
oleh
Microcontroller Arduino Uno dan mengubahnya menjadi gelombang
electromagnetic yang kemudian akan dikirimkan menuju Handphone
pemilik kebun.
3.2
Perancangan Perangkat Keras
Dalam pemilihan komponen pada sistem-sistem ini maka sangatlah
penting untuk memperhatikan beberapa hal berikut ini :
1. Menggunakan microcontroller dengan platform Open Source sehingga
untuk pengembangannya dapat di support oleh komunitas pengguna
microcontroller ini.
2. Menggunakan komponen-komponen yang tersedia di pasaran, sehingga
harganya murah dan mudah di dapat.
3. Rangkaian yang sederhana sehingga mudah untuk dilakukan penambahan
untuk pengembangan lebih lanjut.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
33
3.2.1. Sensor Suhu dan Kelembapan DHT 11
Rangkaian dibawah ini merupakan rangkaian yang digunakan untuk
membaca suhu dan kelembapan pada lingkungan sekitar dengan menggunakan
sensor suhu dan kelembapan DHT 11. Jalur komunikasi data dibangun dengan
menggunakan Pin digital I/O 13 pada microcontroller arduino uno dan terhubung
dengan Pin D dari modul sensor DHT 11. Beberapa alasan menggunakan module
ini adalah sebagai berikut :
1. Harga komponen murah.
2. Memiliki 2 buah pembacaan lingkungan, yaitu suhu dan kelembapan.
3. Pembacaan suhu dan pembacaan kelembapan sangat presisi.
4. Mudah dilakukan penggantian apabila terjadi kerusakan.
5. Bentuk komponen sangat kecil.
Gambar 3.2 Rangkaian Sensor Suhu DHT11
3.2.2. Sensor Cahaya LDR
Pada sistem ini menggunakan sensor LDR yang dikombinasikan dengan
resistor sehingga dapat berfungsi sebagai pembagi tegangan yang akan masuk ke
dalam input arduino. Pertimbangan-pertimbangan yang digunakan untuk memilih
sensor ini adalah sebagai berikut:
1. Harga komponen sangat murah.
2. Komponen tersedia di mana-mana
3. Berbentuk rangkaian sederhana sehingga mudah dilakukan penggantian
apabila terjadi kerusakan.
4. Rangkaian Dapat dibuat sangat kecil, dan kompak.
5. Menggunakan arus catu daya yang kecil.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
34
6. Kehandalan sensor LDR yang tinggi.
7. Sensitivitas terhadap pembacaan intensitas cahaya yang sangat akurat.
Gambar 3.3 Rangkaian Sensor LDR
3.2.3. Sensor Kelembapan Tanah
Sensor kelembaban tanah adalah sensor yang digunakan untuk
melakukan pengukuran kelembapan tanah. Prinsip kerja sensor kelembaban
tanah adalah memberikan nilai keluaran berupa besaran listrik saebagai akibat
adanya air yang berada diantara lempeng kapasitor sensor tersebut.
Pertimbangan-pertimbangan yang digunakan untuk memilih sensor ini adalah
sebagai berikut:
1. Harga komponen sangat murah.
2. Berbentuk modul sehingga mudah dilakukan penggantian apabila terjadi
kerusakan.
3. Rangkaian dapat dibuat sangat kecil.
4. Dapat dilakukan pengaturan ulang untuk tegangan kerja yang diinginkan
sehingga dapat digunakan oleh perangkat lainnya.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
35
Gambar 3.4 Rangkaian sensor pengukur kelembapan tanah
3.3
Pemograman
Perancangan perangkat lunak dibuat dengan menggunakan flowchart.
Flowchart atau diagram alir merupakan sebuah diagram dengan simbol-simbol
grafis yang menyatakan aliran algoritma atau proses yang menampilkan langkahlangkah yang disimbolkan dalam bentuk kotak, beserta urutannya dengan
menghubungkan masing masing langkah tersebut menggunakan tanda panah.
Diagram ini bisa memberi solusi selangkah demi selangkah untuk penyelesaian
masalah yang ada di dalam proses atau algoritma tersebut. berikut adalah
flowchart sistem ini :
http://digilib.mercubuana.ac.id/
36
Gambar 3.5 Flowchart Sistem
Secara garis besar sistem terbagi 2 yaitu manual dan otomatis. Manual
berarti pencahayaan, suhu, dan pengairan akan dilakukan dengan menekan
tombol. Sedangkan secara otomatis sensor kelembapan tanah 1 dan tanah 2
mengukur kelembapan tanah sesuai dengan pengaturan awal yaitu untuk nilai
ADC sebesar 500. Kemudian apabila nilai ADC sensor kelembapan tanah 1 dan
tanah 2 telah mencapai 500 maka pompa akan dinyalakan oleh microcontroller
http://digilib.mercubuana.ac.id/
37
arduino uno. Hal yang sama juga dilakukan oleh sensor cahaya LDR apabila nilai
ADC sensor LDR telah mencapai 500 maka lampu akan dinyalakan oleh
microcontroller arduino uno. Hal yang sama juga dilakukan oleh sensor suhu
DHT 11 yang mengukur kelembapan dan suhu lingkungan sekitar tanaman.
apabila nilai suhu lingkungan telah mencapai 35 maka kipas angin akan
dinyalakan oleh microcontroller arduino uno. Kemudian dilakukan pengecekan
SMS dari pengguna, apabila terdapat sms yang diterima oleh sistem, maka secara
otomatis microcontroller arduino uno akan mengirimkan nilai suhu lingkungan,
kelembapan tanah, dan terang-redup cahaya.
http://digilib.mercubuana.ac.id/