SISTEM KENDALI SUHU UDARA DAN KELEMBABAN TANAH

SISTEM KENDALI SUHU UDARA DAN KELEMBABAN TANAH
PADA MINIATUR GREEN HOUSE DENGAN MENGGUNAKAN
MIKROKONTROLER ATMEGA 328
Oleh :
Dean Setiawan1), Didik Notosudjono2), Evyta Wismiana3)
ABSTRAK
Green house (rumah kaca) didefinisikan sebagai sebuah rumah atau bangunan yang tembus sinar
matahari yang dimanfaatkan untuk menanam tanaman agar tanaman tersebut tumbuh secara optimal
dan sesuai dengan harapan. Begitu juga dengan perawatan, termasuk kondisi ruangan di dalam green
house yang meliputi faktor sinar matahari yang cukup, suhu dan kelembaban yang dibutuhkan.
Secara garis besar alat sistem kendali suhu udara dan kelembaban tanah otomatis dengan
menggunakan Arduino Uno, dibagi dalam dua bagian yaitu perancangan hardware dan perancangan
software. Mikrokontroler Arduino Uno mengontrol sistem kerja miniature green house secara
keseluruhan.
Kata Kunci : Green House, Mikrokontroler, Sensor DHT 22, Moisture Sensor
1.
PENDAHULAN
1.1
Latar Belakang
Green house (rumah kaca) didefinisikan
sebagai sebuah rumah atau bangunan yang
tembus sinar matahari yang dimanfaatkan
untuk menanam tanaman agar tanaman tersebut
tumbuh secara optimal dan sesuai dengan
harapan. Begitu juga dengan perawatan,
termasuk kondisi ruangan di dalam green house
yang meliputi faktor sinar matahari yang cukup,
suhu dan kelembaban yang dibutuhkan.
Suhu, kelembaban udara, dan kelembaban
tanah merupakan faktor lingkungan yang
penting, karena berpengaruh pada pertumbuhan
tanaman dan berperan hampir pada semua
proses pertumbuhan. Oleh karena itu,
pengendalian suhu, kelembaban udara, dan
kelembaban tanah dengan menggunakan sensor
suhu dan kelembaban serta rangkaian
pendukung lainnya, merupakan alternatif yang
mampu
menanggulangi
permasalahanpermasalahan tersebut.
1.2.
Maksud dan Tujuan
Menghasilkan suatu rancangan alat yang
mampu mengendalikan suhu, kelembaban
udara dan kelembaban tanah secara otomatis
Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Pakuan
pada green house yang memanfaatkan
Mikrokontroler
Arduino
Uno
sebagai
pengontrolnya. Dan Memahami prinsip kerja
dari pengendalian suhu udara dan kelembaban
tanah
otomatis
dengan
menggunakan
Mikrokontroler Arduino Uno serta komponen
elektronik lainnya sebagai pendukung.
2.
TEORI DASAR
2.1
Rumah Kaca (Green House)
Rumah kaca adalah suatu bangunan yang
memiliki struktur atap dan dinding bersifat
tembus cahaya, sehingga cahaya yang
dibutuhkan tanaman bisa masuk agar tanaman
terhindar dari kondisi Iingkungan yang tidak
menguntungkan antara lain curah hujan yang
deras. tiupan angin yang kencang, keadaan
suhu yang terlalu rendah/tinggi. intensitas
matahari yang berlebihan sehingga dapat
menghambat pertumbuhan tanaman.
2.2
Motor DC
Motor DC adalah jenis motor listrik yang
bekerja menggunakan sumber tegangan DC.
Motor DC atau motor arus searah sebagaimana
namanya, menggunakan arus langsung dan
tidak langsung / direct unidirectional. Motor
DC digunakan pada penggunaan khusus
1
dimana diperlukan penyalaan torque yang
tinggi atau percepatan yang tetap untuk kisaran
kecepatan yang luas. Bentuk fisik motor DC
dapat dilihat pada gambar 2.1 berikut :
2.6
Software Arduino IDE
Software Arduino Integrated Development
Enviroment (IDE) adalah suatu software yang
khusus digunakan untuk memprogram
mikrokontroler bermerek Arduino. Software
Arduino IDE ini bisa dimiliki secara gratis dan
dapat didownload pada website. Dan Software
Arduino IDE ini tersedia untuk platform
Windows, Mac OS X, dan LINUX.
Sumber : 3.bp.blogspot.com.png
Gambar 2.1 Motor DC
2.7
Dasar Pemrograman Arduino
Pada dasarnya bahasa pemrograman Arduino
mirip bahasa C yang digunakan pada AVR.
Akan tetapi lebih sederhana, dan lebih mudah
untuk dipelajari. Bahasa pemrograman Arduino
adalah bahasa processing. Oleh karena itu
sebaiknya mempelajari terlebih dahulu dasardasar pemrograman yang terdapat pada bahasa
C dan digunakan pada bahasa pemrograman
Arduino.
2.3
Buzzer
Buzzer adalah sebuah komponen elektronika
yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik
menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip
kerja buzzer hampir sama dengan loud speaker.
Buzzer terdiri dari kumparan yang terpasang
pada diafragma dan kemudian kumparan
tersebut dialiri arus sehingga menjadi
elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke
dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan
polaritas magnetnya.
2.4
Mikrokontroler
Mikrokontroler
(Microkontroler)
adalah
sebuah chip yang dapat mengontrol peralatan
elektronik. Sebuah mikrokontroler umumnya
berisi seluruh memori (RAM, ROM, dan
EPROM) layaknya komputer antarmuka I/O
yang dibutuhkan, sedangkan mikroprosesor
membutuhkan
chip
tambahan
untuk
menyediakan fungsi yang dibutuhkan.
2.5
Mikrokontroler Arduino Uno
Arduino Uno adalah salah satu produk berlabel
Arduino yang sebenarnya adalah suatu papan
elektronik yang mengandung mikrokontroler
ATmega328 (sebuah keping yang secara
fungsional bertindak seperti sebuah komputer).
Peranti ini dapat dimanfaatkan untuk
mewujudkan rangkaian elektronik dari yang
sederhana hingga yang kompleks. Ada pun
gambar dari mikrokontroler arduino uno dapat
dilihat pada gambar 2.2 dibawah ini :
2.8
Liquid Crystal Display (LCD)
Liquid Crystal Display (LCD) adalah suatu
jenis media tampil yang menggunakan kristal
cair sebagai penampil utama. LCD sudah
digunakan diberbagai bidang misalnya alal–alat
elektronik seperti televisi, kalkulator, atau pun
layar komputer.
2.9
Sensor DHT22
DHT22 adalah sensor digital yang dapat
mengukur suhu dan kelembaban udara di
sekitarnya. Sensor ini sangat mudah digunakan
bersama dengan Arduino. Sensor DHT22
memiliki tingkat stabilitas yang sangat baik
serta fitur kalibrasi yang sangat akurat.
Koefisien kalibrasi disimpan dalam program
memori, sehingga ketika internal sensor
mendeteksi sesuatu, maka modul ini
menyertakan koefisien tersebut dalam
kalkulasinya. Ada pun tampilan fisik dari
sensor DHT22 yaitu seperti pada gambar 2.3
seperti gambar dibawah ini :
Sumber : http://www.sainsmart.com
Gambar 2.3 Sensor DHT22
Sumber : http://thinkerbots.
Gambar 2.2 Arduino Uno
2.10
Moisture Sensor
Moisture sensor adalah sensor kelembaban
yang dapat mendeteksi kelembaban dalam
Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Pakuan
2
tanah. Sensor ini sangat sederhana, tetapi ideal
untuk memantau taman kota, atau tingkat air
pada tanaman pekarangan rumah. Berikut
adalah bentuk fisik dari sensor kelembaban
tanah yang ditunjukkan dari gambar 2.4 di
bawah ini :
bahan yang tidak mengalirkan arus listrik, jadi
termasuk jenis bahan isolator atau resistor.
Sumber : http://lapantech.com/
Gambar 2.4 Sensor Kelembaban Tanah
2.17
Power Supply (Catu Daya)
Catu daya merupakan suatu Rangkaian yang
paling penting bagi sistem elektronika. Ada dua
sumber catu daya yaitu sumber AC dan sumber
DC. Sumber AC yaitu sumber tegangan bolak
– balik, sedangkan sumber tegangan DC
merupakan sumber tegangan searah. Bila
dilihat dengan osiloskop seperti gambar 2.5
berikut :
2.11
Transformator
Transformator (trafo) adalah alat yang
digunakan untuk menaikkan atau menurunkan
tegangan bolak-balik (AC). Transformator
terdiri dari 3 komponen pokok yaitu: kumparan
pertama (primer) yang bertindak sebagai input,
kumparan kedua (skunder) yang bertindak
sebagai output, dan inti besi yang berfungsi
untuk memperkuat medan magnet yang
dihasilkan.
2.12
IC Voltage Regulator
2.16
Dioda
Sebuah dioda dibuat dari silikon. Silikon adalah
bahan yang tidak bersifat sebagai penghantar
(konduktor) namun tidak pula sebagai penyekat
(isolator). Silikon adalah bahan semikonduktor,
hal ini berarti bahwa sifat – sifat silikon berbeda
dengan bahan – bahan konduktor biasa, seperti
misalnya tembaga.
IC Voltage Regulator atau IC pengatur
tegangan adalah salah satu komponen yang
sering dipakai dalam peralatan elektronika.
Fungsi IC voltage regulator adalah untuk
mempertahankan atau memastikan tegangan
pada level tertentu secara otomatis.
Gambar 2.5 (a) Tegangan AC dan (b)
Tegangan DC
Tegangan dan arus masukan :
2.13
Resistor
Resistor disebut juga dengan tahanan atau
hambatan, berfungsi untuk menghambat arus
listrik yang melewatinya. Semakin besar nilai
resistansi sebuah resistor yang dipasang,
semakin kecil arus yang mengalir. Satuan nilai
resistansi suatu resistor adalah Ohm (  ) diberi
lambang huruf R.
Gelombang penuh
Tegangan keluaran rata-rata :
2.14
Kapasitor
Kondensator atau kapasitor ini biasa diberi
simbol dengan notasi C. dalam bidang
elektronika yang dimaksud dengan kapasitor
adalah kemampuan untuk menyimpan elektronelektron atau energi listrik.
2.15
Transistor
Nama transistor diambil dari kata transfer dan
resistor. Bahan semi konduktor ini berasal dari
bahan atom germanium, indium dan arsenikum
atau silikon. Atom-atom ini sendiri termasuk
𝑉𝑝 = √2𝑉𝑠 𝑠𝑖𝑛(𝜔𝑡) ……….(2.6)
𝐼𝑠 = √2𝐼𝑠 𝑠𝑖𝑛(𝜔𝑡) ………..(2.7)
2√2
𝑉0,𝑎𝑣 =
𝑉
𝜋 𝑠
………………………(2.15)
Tegangan RMS keluaran :
𝑉2
𝑝
𝑉0,𝑟𝑚𝑠 = √2𝜋 𝜋
…………………….…(2.16)
𝑉𝑝
𝑉0,𝑟𝑚𝑠 = √2 = 0,707 ×
𝑉𝑝……………………(2.17)
2.18
Relay
Relay adalah suatu peranti yang bekerja
berdasarkan
elektromagnetik
untuk
menggerakkan sejumlah kontaktor yang
tersusun atau sebuah saklar elektronis yang
dapat dikendalikan dari rangkaian elektronik
lainnya dengan memanfaatkan tenaga listrik
sebagai sumber energinya. Berikut ini bentuk
Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Pakuan
3
fisik dari relay dapat dilihat pada gambar 2.6
dibawah ini :
Sumber : http://i.ebayimg.com/
Gambar 2.6 Relay
2.19
Light Emitting Diode (LED)
Light emitting diode (dioda pemancar cahaya),
yang lebih dikenal dengan kependekannya
yaitu LED, menghasilkan cahaya ketika arus
mengalir melewatinya.
2.20
Miniatur Circuit Breaker (MCB)
MCB merupakan kependekan dari Miniature
Circuit Breaker. Biasanya MCB digunakan
oleh pihak PLN untuk membatasi arus
sekaligus sebagai pengaman dalam suatu
instalasi listrik. MCB berfungsi sebagai
pengaman hubung singkat (konsleting) dan
juga berfungsi sebagai pengaman beban lebih.
2.21
Printed Circuit Board (PCB)
Papan sirkuit cetak (Printed Circuit Board)
atau PCB adalah papan yang terbuat dari bahan
isolator dan permukaannnya di lapisi tembaga.
PCB berguna sebagai tempat pemasangan dan
penghubung komponen-komponen elektronika.
2.22
Tegangan Jatuh (Drop Voltage)
Dalam penyediaan tenaga listrik disyaratkan
suatu level standard tertentu untuk menentukan
kualitas tegangan pelayanan. Secara umum ada
tiga hal yang perlu dijaga kualitasnya, yaitu :
1. Frekuensi (50 Hz)
2. Tegangan SPLN.No.1; 1985 (220/380
Volt : + 5%; – 10%)
3. Keandalan.
2.23
Efisiensi
Alat atau mesin pengubah energi tidak
mungkin mengubah seluruh energi yang
diterimanya menjadi energi yang diharapkan.
Sebagian energi akan diubah menjadi energi
yangtidak diharapkan. Efisiensi didefinisikan
sebagai hasil bagi keluaran dan masukan dikali
seratus persen dan secara matematis ditulis
dengan persamaan 2.28 sebagai berikut :
𝐾𝑒𝑙𝑢𝑎𝑟𝑎𝑛
η = 𝑀𝑎𝑠𝑢𝑘𝑎𝑛 ×
100%....................................................(2.28)
3.
PERANCANGAN ALAT
3.1
Umum
Secara garis besar sistem kendali suhu dan
kendali kelembaban tanah otomatis dengan
menggunakan Arduino Uno, dibagi dalam dua
bagian yaitu perancangan hardware dan
perancangan software.
3.2
Perancangan Perangkat Keras
Dalam perancangan hardware ini, jenis
mikrokontroler yang digunakan pada sistem ini
adalah Ardunino Uno. Ada pun gambar
rangkaian keseluruhan dapat dilihat pada
gambar 3.3 dibawah ini :
Gambar 3.1 Rangkaian Keseluruhan Alat
Dalam perancangan perangkat keras ini,
menggunakan peralatan – peralatan pendukung
diantaranya :
a. Solder.
b. Timah.
c. Multimeter.
d. Lotfet.
e. Obeng.
f. Tang Potong.
g. Bor.
h. Kabel.
i. Mur dan Baut.
j. Dan peralatan pendukung lainnya.
3.3
Perancangan Catu Daya
Pada perancangan alat ini daya yang digunakan
9 Volt DC 1 Ampere, 12 Volt DC 2 Ampere dan
12 Volt DC 1 Ampere. Rangkaian catu daya
(power supply dapat dilihat pada gambar 3.2
dibawah ini :
Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Pakuan
Gambar 3.2 Rangkaian Catu Daya
4
3.4
Sistem minimum ATMega328
Sistem minimum ini merupakan processor atau
otak dari alat ini tanpa alat ini semua rangkaian
tidak akan berfungsi sebagai mana mestinya.
Berikut gambar 3.3 rangkaian sistem minimum
Arduino Uno R3:
rangkaian driver relay dapat dilihat pada
gambar 3.6 dibawah ini :
Gambar 3.6 Rangkaian Driver Relay
Gambar 3.3 Sistem Minimum Arduino Uno
3.5
Perancangan
rangkaian
LCD
monitor
LCD monitor berfungsi untuk menampilkan
suhu dan kelembaban udara serta menampilkan
kelembaban tanah. Dapat dilihat dibawah ini
rangkaian LCD monitor yang ditunjukan oleh
gambar 3.4 berikut ini :
3.8
Rangkaian manual switch
Pada rangkaian ini terdapat manual switch
biasa yang fungsinya sebagai switch emergency
ketika terjadi masalah pada driver relay (switch
otomatis). Rangkaian manual switch dapat
dilihat pada gambar 3.7 di bawah ini :
Gambar 3.4 Rangkaian LCD Monitor
Gambar 3.7 Rangkaian Manual Swicth
3.6
Perancangan rangkaian sensor
Pada perancangan rangkaian sensor ini terdapat
dua jenis sensor yaitu sensor DHT 22 dan
moisture sensor. Berikut rangkaian sensor yang
terdapat pada gambar 3.5 dibawah ini :
3.9
Perancangan Software
Dalam perancangan mikrokontroler untuk
sistem kendali suhu udara dan kendali
kelembaban
tanah
otomatis
berbasis
mikrokontroler tidak hanya menggunakan
perancangan hardware adapun perancangan
software yang dilakukan agar dalam
perancangan alat ini berjalan sesuai dengan
yang diinginkan.
3.10
Gambar 3.5 Rangkaian Sensor
3.7
Rangkaian driver relay
Driver relay terdiri dari beberapa komponen
utama yaitu berupa resistor, diode, transistor
dan relay itu sendiri. Skema rangkaian
Pemrograman
Mikrokontroler Arduino Uno
Perancangan bahasa program dibuat untuk
menjalankan sebuah mikrokontroler agar
mikrokontroler tersebut bisa bekerja sesuai
dengan yang diinginkan. Pemrogaman
mikrokontroler Arduino Uno R3 yang
didalamnya terdapat mikrokontroler ATMega
328 dilakukan dengan menggunakan Bahasa C.
Langkah – langkah dalam mengupload kode
program melalui IDE Arduino terdiri dari :
Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Pakuan
5
1. Editor Program
Pada langkah ini merupakan tempat
yang digunakan dalam menulis dan
mengedit program dalam bahasa C.
2. Complier
Setelah Bahasa C dimasukan lalu
menuju complier yang mengubah kode
program (Bahasa C) menjadi kode
biner, karena sebuah mikrokontroler
tidak akan memahami Bahasa C dan
hanya bisa memahami kode biner.
Oleh karena itu complier sangat
diperlukan dalam hal ini.
3. Uploader
Selanjutnya langkah terakhir yaitu
menuju ke sebuah modul yang bernama
uploader yang memuat kode biner dari
komputer ke dalam memori di dalam
papan Arduino.
4.
PENGUJIAN DAN ANALISA
DATA
4.1
Program Utama
Program dari alat ini di buat menggunakan
Bahasa C yang diunduh ke dalam
mikrokontroler
menggunakan
software
Arduino IDE. IC Mikrokontroler yang
digunakan yaitu IC Mikrokontroler ATMega
328 yang memiliki Flash Memory sebesar 32
kB. Berikut program dari alat ini :
//SISTEM
KENDALI
SUHU
DAN
KELEMBABAN
OTOMATIS
PADA
MINIATUR GREEN HOUSE
#include <SimpleTimer.h>
#include "DHT.h"
#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal.h> // Panggil Library
LCD
LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);
//Macam macam variabel
#define SOILPIN A0//sensor kelembaban
tanah
#define DHTPIN1 6//sensor suhu dan lembab 1
#define DHTPIN2 7//sensor suhu dan lembab 2
Untuk dapat melihat program keseluruhan dari
sistem kendali suhu udara dan kelembaban
tanah otomatis dapat dilihat pada lampiran 1.
atau belum dan untuk mengetahui kekurangan
apa saja yang harus dibenahi. Proses pengujian
dilakukan saat semua rangkaian alat telah
dalam keadaan siap. Untuk melakukan
pengujian tersebut diperlukan alat uji atau alat
ukur dan alat pendukung lainnya, adapun alat –
alat tersebut yaitu :
1. AVO meter
2. Watt meter
3. Stopwatch
4. Laptop
5. Downloader
6. Tespen
7. Hairdryer
8. 5 Buah Pot Tanaman
4.3
Prosedur Pengoperasian Alat
Prosedur pengujian adalah langkah-langkah
yang dilakukan dalam melakukan proses
pengujian. Pengujian dimaksudkan untuk
mengetahui apakah alat sudah sesuai dengan
keinginan atau belum dan untuk mengetahui
kekurangan apa saja yang harus dibenahi.
Proses pengujian dilakukan saat semua
rangkaian alat telah dalam keadaan siap. Pada
prosedur pengoperasian alat ini dilakukan
dengan dua cara yaitu : pengoperasian secara
otomatis dan pengoperasian secara manual.
4.4
Data Hasil Pengujian Alat Dan
Analisa
4.4.1 Pengujian catu daya (power supply)
Pengujian dilakukan dengan mengukur daya
masuk dari masukan sumber tegangan AC 220
V sampe tegangan keluaran tegangan DC yang
diperlukan untuk menyuplai rangkaian bedan
DC.
Pengukuran dilakukan untuk mengetahui
tegangan puncak (tegangan peak) pada trafo
penurun tegangan sebelum masuk rangkaian
peyearah. Berikut dibawah ini tabel 4.1 hasil
pengukuran rangkaian catu daya dengan
menggunakan AVO meter.
4.2
Pengujian
Setelah perancangan dan pembuatan alat maka
langkah selanjutnya adalah menguji dan
menganalisa alat yang telah jadi tersebut.
Pengujian dimaksudkan untuk mengetahui
apakah alat sudah selesai dengan keinginan
Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Pakuan
Tabel 4.1 Hasil pengukuran catu daya
dengan AVO meter
AVO Meter
No.
IC 78XX
1
Vac
Vdc
Output
PSU
IC 7809
12
15,15
9,57
2
IC 7812
15,30
17,32
12,09
3
IC 7812
15,36
17,44
12,63
Sumber Author
6
Dari rangkaian yang telah di buat di dapat dari
spesifikasi komponen yang di digunakan untuk
rangkian power supply, berikut dibawah ini
gambar rangkaian dengan komponen yang di
gunakan.
= 15,31 𝑉
Sedangkan untuk hasil perhitungan Vdc yang di
dapat dari rangkaian power suply 1 adalah
15,31 V, dan hasil dari pengukuran dengan alat
ukur AVO meter adalah 15,15 V. Maka
persentase perbandingan anatara hasil
perhitungan dengan hasil pengukuran dengan
AVO meter adalah :
Presentase =
Sumber Author
Gambar 4.1 Rangkaian power suplay
Rangkaian yang telah di buat menggunakan
Trafo penurun tegangan dari 220 V – 12 V AC
dengan arus maksimal 1 A dan trafo yang di
gunakan adalah trafo nol (0). Rangkaian diode
penyearah adalah rangkaian diode setengah
gelombang, dengan pemakaian Arus maksimal
diode 2 A. dengan kapasitor 2200µF sebagai
filter tegangan ripple. Berikut dibawah ini
perhitungan analisa rangkaian power suplay 1.
Nilai tegangan puncak (Vp) dapat di hitung
dengan menggunakan persamaan 2.6 :
𝑉𝑝 = √2 × 𝑉𝑎𝑐
= √2 × 12
= 17 𝑉
Dari hasil perhitungan rangkaian power supply
1. tegangan AC pada sisi sekunder trafo
penurun tegangan, tegangan puncak (Vp) di
dapat 17 V sedangkan hasil dari pengukuran
alat Avo meter adalah 15 V Maka presentase
perbandingan antara hasil perhitungan dengan
hasil alat ukur adalah sebagai berikut :
𝑉 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑢𝑘𝑢𝑟𝑎𝑛
Presentase = 𝑉 𝑝𝑒𝑟ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛 𝑥 100%
15
= 17 𝑥 100% = 88,23%
Nilai Vrms, Tegangan efektif dapat di hitung
dengan menggunakan persamaan 2.17 dibawah
ini :
𝑉𝑟𝑚𝑠 = 0,707 × 𝑉𝑚𝑎𝑘
= 0,707 × 17
= 12,02 𝑉
Nilai tegangan DC dari input AC, dapat
dihitung dengan menggunakan persamaan 2.15
:
𝑉𝑑𝑐 =
=
√2×2×𝑉𝑚𝑎𝑥
3,14
√2 × 2 × 17
3,14
=
𝑉 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑢𝑘𝑢𝑟𝑎𝑛
𝑉 𝑝𝑒𝑟ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛
15,15
𝑥 100%
15,31
𝑥 100%
= 98,95 %
Perhitungan untuk power supply 2 dan power
supply 3 sama dengan perhitungan power
supply 1. Dan hasil persitungan tersebut dapat
dilihat pada tabel 4.2 dibawah ini :
Tabel 4.2 Hasil Perhitungan Catu Daya
Sumber : Author
4.4.2 Pengujian pada sistem kerja sensor
DHT22
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui
kinerja dari sensor DHT22 dalam membaca
suhu udara ruangan pada green house.
Pengujian dilakukan berdasarkan suhu udara
ruangan pada green house dimana suhu udara
ruangan miniature green house dibuat dalam
kondisi diatas normal oleh pemanas udara
(hairdryer). Yang nantinya apabila kondisi
suhu udara ruangan diatas normal maka beban
yang berupa 2 buah fan akan berjalan untuk
membuat suhu udara dalam ruangan sesuai
dengan yang kita inginkan yaitu 30°C.
Tabel 4.3 Hasil Pengujian pada Sistem
Kerja Sensor DHT 22
Sumber : Author
Berdasarkan data pada tabel 4.3 di atas dapat
dianalisa efisiensi dari kinerja sistem kerja dari
sensor DHT 22 yaitu dengan melakukan
perhitungan dengan menggunakan persamaan
2.13 sebagai berikut :
Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Pakuan
7
3,62
4
× 100%
= 0,905 x 100%
Efisiensi (η) = 90,5%
Selanjutnya dengan cara yang sama, dapat
dihitung tegangan uji yang lainnya. Hasil
perhitungan keseluruhan dapat di lihat pada
tabel 4.4 dibawah ini :
Efisiensi (η) =
Tabel 4.4 Hasil Analisa Efisiensi Daya Pada
Sistem Kerja Sensor DHT 22
Sumber : Author
Dari Hasil tabel 4.3 di atas dapat dilihat nilai
efisiensi (η) pada sistem kerja sensor DHT22
ialah berkisar 90,2% sampai dengan 97%, nilai
efisiensi ini sudah sesuai dengan kisaran
efisiensi sebuah alat prototipe pada umumnya
yaitu dengan nilai efisiensi diatas 75%.
Untuk dapat melihat perbedaan efisiensi daya
dari masing - masing suhu dapat dilihat pada
gambar 4.2 dibawah ini :
Sumber : Author
Gambar 4.2 Grafik Efisiensi Daya Pada
Sistem Kerja Sensor DHT 22
Pada grafik gambar 4.2 diatas menunjukkan
efisiensi dari masing – masing suhu udara.
Dimana dari kelima variabel suhu udara
tersebut rata-rata menunjukkan semakin tinggi
suhu udara maka semakin besar efisiensi
dayanya. Dan untuk dapat melihat grafik
perbedaan waktu dari masing - masing suhu
dapat dilihat pada gambar 4.3 di bawah ini :
Sumber : Author
Gambar 4.3 Grafik Pengukuran Waktu
Pada Sistem Kerja Sensor DHT 22
Pada grafik gambar 4.3 di atas dapat dianalisa
bahwa dari kelima variabel percobaan suhu
udara diatas semakin besar suhu udara maka
semakin besar pula waktu yang diperlukan
untuk menuju suhu udara yang telah ditetapkan
yaitu sebesar 30°C.
4.4.3 Pengujian pada sistem kerja
Moisture Sensor
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui
kinerja dari moisture sensor dalam membaca
kelembaban tanah pada pot tanaman di
miniature green house. Pengujian dilakukan
berdasarkan kelembaban tanah pada pot
tanaman miniature green house
dimana
kelembaban tanah pada pot tanaman dibuat
dalam kondisi diatas normal atau kering. Yang
nantinya apabila kondisi kelembaban tanah di
atas normal maka beban yang berupa pompa air
DC akan berjalan untuk membuat kelembaban
tanah pada pot tanaman sesuai dengan yang di
inginkan yaitu di atas 30%.
Tabel 4.5 Hasil Pengujian pada Sistem
Kerja Moisture Sensor
Sumber : Author
Berdasarkan data pada tabel 4.5 di atas dapat
dianalisa efisiensi dari kinerja sistem kerja dari
mosisture sensor yaitu dengan melakukan
perhitungan dengan menggunakan persamaan
2.13 sebagai berikut :
4,31
Efisiensi (η) = 5 × 100%
= 0,862 x 100%
Efisiensi (η) = 86,2%
Selanjutnya dengan cara yang sama, dapat
dihitung tegangan uji yang lainnya. Hasil
perhitungan keseluruhan dapat di lihat pada
tabel 4.6 di bawah ini :
Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Pakuan
8
Tabel 4.6 Hasil Analisa Efisiensi Daya Pada
Sistem Kerja Moisture Sensor
Sumber : Author
Dari Hasil tabel 4.6 di atas dapat dilihat nilai
efisiensi (η) pada sistem kerja moisture sensor
ialah berkisar 86,2% sampai dengan 87,8%,
nilai efisiensi ini sudah sesuai dengan kisaran
efisiensi sebuah alat prototipe pada umumnya
yaitu dengan nilai efisiensi diatas 75%. Dan
rata – rata waktu yang diperlukan masing –
masing suhu menuju kelembaban tanah akhir
yang telah ditepatkan sebesar 30% yaitu bekisar
7 sampai 9 detik.Untuk dapat melihat grafik
perbedaan efisiensi daya dari masing - masing
kelembaban tanah dapat dilihat pada gambar
4.4 dibawah ini :
Pada grafik gambar 4.5 dapat dilihat dari
kelima variabel pengujian terdapat perbedaan
waktu yang tidak berbeda jauh satu sama lain
hal ini disebabkan oleh kinerja pompa air DC
yang cukup baik.
5.
KESIMPULAN
Setelah dilakukannya pengujian dan analisa,
selanjutnya dapat diperoleh kesimpulan yaitu
sebagai berikut :
Sumber : Author
Gambar 4.4 Grafik Efisiensi Daya Pada
Sistem Kerja Moisture Sensor
Pada grafik gambar 4.4 di atas dapat dianalisa
dari kelima variabel pengujian terdapat
perbedaan efisiensi daya yang disebabkan
perbedaaan saat pengukuran tegangan dan arus
serta diakibatkan beban yang berupa pompa DC
yang memiliki variabel tegangan dan arus. Dan
untuk dapat melihat grafik perbedaan waktu
dari masing - masing kelembaban tanah dapat
dilihat pada gambar 4.5 dibawah ini:
1. Dari hasil perbandingan pengukuran
rangkaian power supply. Didapat
persentase
perbandingan
antara
perhitungan dengan alat ukur AVO
meter. Untuk perbandingan hasil
pengukuran dan perhitungan tegangan
AC pada trafo sisi sekunder yaitu
dengan hasil persentase perhitungan
88,23% untuk PSU 1, 72,13 % untuk
PSU 2 dan 72,24% untuk PSU 3. Dan
untuk persentase perbandingan hasil
perhitungan tegangan DC dari
rangkaian power supply dengan hasil
pengukuran adalah 98,95% untuk PSU
1, 90,20 untuk PSU 2 dan 90,83%
untuk PSU 3.
2. Nilai efisiensi (η) pada sistem kerja
sensor DHT 22 ialah berkisar 90,2%
sampai dengan 97%, nilai efisiensi ini
sudah sesuai dengan kisaran efisiensi
sebuah alat prototipe pada umumnya
yaitu dengan nilai efisiensi diatas 75%.
Dan Semakin besar suhu udara maka
semakin besar pula waktu yang
diperlukan menuju suhu udara yang
telah ditetapkan yaitu sebesar 30°C.
3. Nilai efisiensi (η) pada sistem kerja
moisture sensor ialah berkisar 85%
sampai dengan 87,8%, nilai efisiensi
ini sudah sesuai dengan kisaran
efisiensi sebuah alat prototipe pada
umumnya yaitu diatas 75%. Dan rata –
rata waktu yang diperlukan masing –
masing suhu menuju suhu akhir yang
telah ditepatkan sebesar 30% yaitu
berkisar antara 7 sampai 9 detik.
Sumber : Author
Gambar 4.5 Grafik Pengukuran Waktu Pada
Sistem Kerja Moisture Sensor
Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Pakuan
9
DAFTAR PUSTAKA
[1] Bejo, Agus. C dan AVR Rahasia
Kemudahan Bahasa C dalam Mikrokontroler
ATMega8535. Graha Ilmu. Yogyakarta. 2008
[2] Bishop, Owen. 2004. Dasar – dasar
Elektronika. Erlangga. Jakarta.
[3] Isnanto, Jazi Eko. 2014. Pengantar
Elektronika dan Instrumentasi. ANDI.
Yogyakarta.
[12]……http://zonaelektro.net/motordc/(Diakses pada tanggal 7 Desember 2015)
[13]……http://www.geraicerdas.com/sensor/te
mperature/dht11(Diakses pada tanggal 7
Desember 2015)
[14]…….http://indo-ware.com/produk-284moisture-sensor-.html (Diakses pada tanggal 7
Desember 2015)
PENULIS
[4] Kadir, Abdul. 2012. Panduan Praktis
Mempelajari Aplikasi Mikrokontroler dan
Pemrogramannya Menggunakan Arduino.
ANDI. Yogyakarta.
[5] Raharjo. 2006. Komponen – komponen
Elektronika. Pdf.
[6]…….http://www.maritimeworld.web.id/20
14/04/.html (Diakses pada tanggal 24
November 2015)
[7]…….http://teknikketenagalistrikan.blogspot
.co.id/(Diakses pada tanggal 24 November
2015)
1) DEAN SETIAWAN, ST.,
Alumni (2016) Program Studi
Teknik
Elektro
Fakultas
Teknik Universitas Pakuan.
PEMBIMBING
2) Prof. Dr. Ir. H. Didik
Notosudjono, M.Sc. Staf
Dosen / Pembimbing I Program Studi Teknik
Elektro Fakultas Teknik Universitas Pakuan
Bogor.
3) Evyta Wismiana, ST.,MT. Staf Dosen /
Pembimbing II Program Studi Teknik Elektro
Fakultas Teknik Universitas Pakuan Bogor.
[8]…….https://indraharja.wordpress.com/2012
/01/07/pengertian-buzzer/(Diakses
pada
tanggal 24 November 2015)
[9]…….https://referensiarduino.wordpress.co
m/(Diakses pada tanggal 26 November 2015)
[10]……http://mikrokontrollerdasar.blogspot.
com/2015/09/.html(Diakses pada tanggal 26
November 2015)
[11]……http://www.kelasrobot.com/2015/09/
belajar-pemograman-dasar.html(Diakses pada
tanggal 7 Desember 2015)
Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Pakuan
10