Proposal Ta Maskin.docx

Proposal Tugas Akhir SISTEM KONTROL DAN MONITORING PADA RUMAH KACA UNTUK BUDIDAYA TANAMAN SERUNI BERBASIS INTERNET OF THING

Disusun oleh Kinara Jongga Varga 3.32.16.0.11 Rezananta Diky Arfiandi 3.32.16.0.22

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK ELEKTRONIKA JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI SEMARANG DESEMBER 2018

HALAMAN PERSETUJUAN 1. Judul Tugas Akhir

2. Pelaksana : a. Nama NIM Nama NIM b. Program Studi c. Jurusan 3. Pembimbing d. Pembimbing I e. Pembimbing II

: Sistem Kontrol dan Monitoring Pada Rumah Kaca Untuk Budidaya Tanaman Seruni Berbasis Internet of Things : Kinara Jongga Varga : 3.32.16.0.11 : Rezananta Diky Arfiandi : 3.32.16.0.22 : D3 Teknik Elektonika : Teknik Elektro : : ILHAM SAYEKTI S.T,M.Kom : Semarang,

Desember 2018

Pelaksana I,

Pelaksana II,

Kinara Jongga Varga NIM 3.32.16.0.11

Rezananta Diky Arfiandi NIM 3.32.16.0.22

Menyetujui : Pembimbing I

Pembimbing II

ILHAM SAYEKTI S.T,M.Kom NIP. 196209051985031003

NIP.

Mengetahui, Ketua Program Studi D3 Teknik Elektronika

ILHAM SAYEKTI S.T,M.Kom NIP. 196209051985031003

1. Latar Belakang Rumah kaca adalah sebuah bangunan di mana tanaman dibudidayakan. Rumah kaca menjadi panas karena radiasi elektromagnetik yang datang dari matahari memanaskan tumbuhan, tanah, dan barang lainnya di dalamnya. Tanah dan udara merupakan dua buah unsur yang sangat penting bagi tumbuhan untuk tumbuh dan berkembang. Tanah adalah bagian permukaan bumi yang terdiri dari mineral dan bahan organik. Dalam mendukung kehidupan tanaman, tanah memiliki fungsi untuk memberikan unsur hara dan sebagai media perakaran, menyediakan air dan sebagai tempat penampungan (reservoar) air. Sedangkan udara sendiri berfungsi unuk menyediakan oksigen dan nitrogen yang sangan diperlukan tanaman. Seruni atau yang lebih dikenal dengan Krisan atau Chrysanthenum merupakan salah satu jenis tanaman hias yang telah lama dikenal dan banyak di sukai masyarakat

serta

mempunyai

nilai

ekonomi

yang

tinggi.

Sebagai bunga potong, krisan di gunakan sebagai bahan dekorasi ruangan, jambangan (vas) bunga dan rangkaian bunga. Sebagai tanaman pot krisan dapat di gunakan untuk menghias meja kantor, ruangan hotel, restaurant, dan rumah. Selain, digunkan sebagai tanaman hias, krisan juga berpotensi untuk di gunakan sebagai tumbuhan

obat

tradisional

dan

penghasil

racun

serangga

(hama).

Krisan atau dikenal juga dengan seruni bukan merupakan tanaman asli Indonesia. Varietas krisan yang banak di tanam di Indonesia umumnya diintroduksi dari luar negeri, terutama dari Belanda, Amerika Serikat dan Jepang. Tanaman bunga krisan dikenal sebagai tanaman yang tidak begitu tahan terhadap curah hujan yang tinggi terutama pada saat tanaman sedang masa pembentukan kuncup bunga dapat mengakibatkan rontoknya kuncup bunga.. Oleh karena itu untuk daerah untuk cucah hujan tinggi penanaman dilakukan di dalam rumah kaca. Prinsip budidaya tanaman bunga krisan: Ketinggian optimal: 700-1.200m dpl; Jenis tanah: bertekstur liat berpasir; pH rekomendasi: 6,2 - 6,7; Suhu udara untuk pertumbuhan 20 - 280C, pembungaan 15-200C; Kelembaban tanah pada tahap awal pertumbuhan tanaman krisan membutuhkan kelembaban 90-95% dan menjelang pembungaan membutuhkan kelembaban 70-80%. Tanaman krisan termasuk tanaman hari pendek, yang akan berbunga pada lama penyinaran <13 jam per hari. Di daerah khatuistiwa panjang hari dn malam hampir

seimbang , yaitu sekitar 12 jam. Secara alamiah tanaman krisan akan segera berbunga setiap saat ,walaupun tanaman masih berbentuk bibit. Panjang batang tanaman krisan sesuai dengan permintaan pasar sekitar 60cm – 80cm. Salah satu cara untuk mengatasinya adalah dengan memberikan cahaya tambahan pada masa vegetatif pertumbuhan yang akan mempengaruhi masa pembungaan tanaman krisan. Tambahan cahaya buatan tanaman krisan membutuhkan tambahan cahaya buatan pada malam hari 3–4 jam selama 3,5-4,5 minggu setelah tanam atau setelah tanaman mencapai ketinggian tertentu. Pada pertumbuhan dan perkembangan tanaman krisan, terdapat beberapa faktor yang sangat mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pertanian. Faktor-faktor tersebut diantaranya adalah kelembaban tanah, suhu udara, kelembaban udara, dan pemberian nutrisi berupa pupuk cair. Faktor-faktor tersebut sangatlah penting dan memerlukan perhatian khusus guna tercapainya hasil yang memuaskan. Pertanian tanaman krisan di rumah kaca dipengaruhi oleh kondisi rumah kaca itu sendiri. Menurut (Farid Thalib dan Sylvia Lim) ada beberapa permasalahan yang terdapat pada sistem budidaya tanaman krisan dalam rumah kaca yang menggunakan metode manual, yaitu: (a) Pada rumah kaca skala besar, pengelola sulit mengatur proses penyiraman tanaman, karena dibutuhkan banyak tenaga kerja untuk mengerjakannya; (b). Pengelola sukar mengatur pemberian kadar air yang tepat. Padahal kurangnya pemberian air akan mengganggu produksi tanaman. Sebaliknya, penyiraman berlebihan menyebabkan tumbuhnya jamur dan bakteri (c). Tanaman krisan membutuhkan pemberian kadar nutrisi yang tepat untuk merangsang pembungaan. Dengan memanfaatkan perkembangan teknologi yang semakin berkembang pesat, untuk itulah diperlukannya sebuah sistem yang dapat mengotrol kebutuhan tanaman seruni di rumah kaca secara jarak jauh menggunakan Internet of Thing. Sistem ini berfungsi untuk mengontrol kelembaban tanah, pemberian cahaya tambahan untuk kebutuhan fase vegetatif tanaman seruni dan pemberian nutrisi daam bentuk cair untuk merekayasa parameter iklim di rumah kaca serta pemberian nutrisi berupa pupuk cair untuk pertumbuhan tanaman seruni.

Dengan memanfaatkan perkembangan teknologi elektronika dan Internet of Thing di bidang pertanian, diharapkannya dapat menunjang dan meningkatkan output dari penelitian tanaman yang nantinya dapat berguna bagi banyak orang. 2. Perumusan Masalah Berdasarkan latar belakang di atas, penulis menemukan beberapa permasalahan yang ada, yaitu: 1. Bagaimana cara membuat sistem yang dapat mengontrol kelembaban tanah di rumah kaca secara nirkabel? 2. Bagaimana cara membuat sistem pencahayaan tambahan untuk kebutuhan fase vegetatif tanaman seruni secara jarak jauh? 3. Bagaimana cara membuat sistem penyemprotan nutrisi cair di rumah kaca menggunakan Internet of Things? 3. Tujuan dan Manfaat 3.1 Tujuan Tujuan dari pembuatan Tugas Akhir 1) Membuat sistem yang dapat mengontrol kelembaban tanah di rumah kaca otomatis dan manual secara nirkabel. 2) Membuat sistem kontrol pencahayaan tambahan untuk kebutuhan fase vegetatif tanaman seruni. 3) Membuat sistem penyemprotan nutrisi cair di rumah kaca otomatis dan manual secara nirkabel. 3.2 Manfaat Manfaat yang diperoleh dari alat adalah sebagai berikut : 1) Membantu dan mempermudah para peneliti tanaman untuk melakukan penelitian dan budidaya tanaman. 2) Memudahkan untuk mengontrol kelembaban tanah, dan kondisi tanaman. 3) Mendapatkan hasil penelitian dan budidaya pertanian dengan lebih mudah dan optimal. 4) Memanfaatkan perkembangan teknologi Internet of Thing pada bidang pertanian.

4. Pembatasan Masalah Dalam pembatasan masalah pembuatan Tugas Akhir ini agar pembahasan menjadi terarah dan mempunyai maksud dan tujuan yang jelas maka tugas akhir ini memberikan batasan yang akan di bahas. Batas-batasanya adalah sebagai berikut: a. Kelembaban tanah yang dapat diukur oleh sensor terbatas. b. Pemberian cahaya tambahan digunakan untuk menjaga fase vegetatif tanaman seruni. c. Pemberian nutrisi cair diberikan secara berkala serta mempertimbangkan kondisi kebutuhan tanaman seruni. d. Kendali jarak jauh dilakukan dengan Internet. 5. Tinjauan pustaka Berkaitan dengan judul yang di tentukan tersebut, berikut ini akan dikemukakan beberapa penelitian yang berhubungan dengan judul tersebut: 1)

Prof. D.O.Shirsath, dkk. 2017. “IOT Based Smart Greenhouse Automation Using Arduino”. International Journal of Innovative Research in Computer Science & Technology (IJIRCST). Institut Teknologi. India.

2) Alamsyah, Dia Nur, dkk. 2016. “SISTEM MONITORING TINGKAT KEASAMAN TANAH, SUHU UDARA, DAN KELEMBABAN UDARA BERBASIS DATABASE DI GREENHOUSE BALAI PERLINDUNGAN TANAMAN PANGAN DAN HORTIKULTURA JAWA TENGAH”. Tugas Akhir Politeknik Negeri Semarang. 3) Rizki Budiawan, Fino, dan Luvi Adi Baskoro.2018.”SISTEM PEMANTAU DAN PENGONDISI RUMAH KACA BERBASIS INTERNET OF THINGS DAN ANDROID DILENGKAPI KAMERA”. Tugas Akhir Politeknik Negeri Semarang.

4) Halim, Levin dan Christian Fredy Naa.2016.”SISTEM PENDAYAAN ENERGI LISTRIK PADA RUMAH KACA DENGAN MENGGUNAKAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA”.Laporan Lembaga Penelitian Dan Pengabdian Kepada Masyarakat Universitas Katolik Parahyangan.

Tabel 1. Perbedaan Tugas Akhir Perbandingan Pemroses Arduino Mega Arduino Nano Arduino Uno NodeMCU Masukan DHT11 LM35 LDR SM210B Soil PH YL69 Real Time Clock Ultrasonik HC05 Luaran Website Smartphone PC Pompa

1

√

2

3

4

Tugas Akhir yang akan dibuat

√

√

√

√ √

√ √ √

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√ √ √

√ √ √

√

√ √

√ √ √

√

√

6. Metode Penelitian dan Cara Kerja 6.1

Metode Penelitian

1) Persiapan Mempersiapkan materi-materi yang akan di jadikan dasar dalam sistem kontrol kelembaban tanah di rumah kaca, penyepmrotan nutrisi cair dan pemberian cahaya tambahan untuk fase vegetatif tanaman seruni . 2) Perancangan Konseptual Merencanakan gambaran sistem yang dapat dikontrol. 3) Perencanaan Sistem Perancangan, perakitan dan program yang akan di gunakan dalam pembuatan alat. 4) Pembuatan Alat Pembuatan alat dimulai dari pemasangan alat dan bahan yang digunakan, pemrograman mikrokontroler dan pembuatan kotak kotrol.

5) Pengujian Alat Pengujian alat yang telah dibuat dilakukan untuk memastikan bahwa kinerja alat yang dibuat dapat berfungsi sesuai dengan yang diharapkan. 6) Analisis Hasil Pengujian Hasil dari pengujian alat dianalisis dan dibandingkan dengan rencana dan tujuan awal penelitian. Apabila terjadi error maka dicari penyebab serta mencari solusi yang paling efektif agar alat dapat bekerja dengan lebih baik lagi. 7) Pembuatan Laporan Pembuatan laporan di lakukan setelah semua tahap terselesaikan sehingga yang diperoleh dari pembuatan alat dapat dijelaskan secara rinci dengan data-data yang didapat. 6.2

Cara kerja 6.2.1

Diagram Blok LCD

-Sensor Kelembaban Tanah

Arduino Mega

-RTC

+

-Sensor Ultrasonik

Pompa air LED Grow

NodeMCU

-Push Button

Web

Catu daya PLN

Gambar 6.2 Diagram Blok Keterangan : 1) Sensor Kelembaban tanah

: Pengukur kadar air pada tanah.

2) Real Time Clock

: Sebagai input waktu.

3) Sensor Ultrasnic

: Pengukur ketinggian tanaman.

4) Push Button

: Kontrol manual ON/OFF pompa air Dan LED grow.

5) Arduino Mega

: Sebagai pengolah data dari input.

6) NodeMCU

: Untuk meneruskan proses dari Arduino Mega ke Internet

7) Pompa Air

: Untuk Menyemprokan air penyiram Dan nutrisi cair.

8) LED

: Penampil aktu dan kelembapan Tanah.

9) LED Grow

: Untuk pencahayaan pendukung Pertumbuhan tanaman.

10) Catu daya PLN

: Sebagai sumber energi listrik untuk peralatan di rumah kaca.

6.2.2

Gambaran Cara Kerja Alat

Kelembaban tanah, ketinggian tanaman,dan waktu usia tanaman adalah besaran input yang nantinya akan diamati. Besaran input tadi akan dibaca oleh sensor. Kemudian data hasil keluaran dari sensor akan diproses oleh Arduino Mega. 1. Kontrol penyiraman tanaman Terdiri darimode otomatis dan manual. a. Mode otomatis = prosedur penyiraman terjadi pada pukul 06.45WIB dan jika terdeteksi kelembapan tanah berkurang sampai kurang dari batas minimal kelembapan tanah. b. Mode manual = prosedur penyiraman dilakukan dengan

menekan

ON/OFF

pada

Web

yang

disediakan. 2. Kontrol penyiraman nutrisi Prosedur pemberian nutrisi akan terjadi dengan metode manual menggunakan Web yang akan mengontrol motor pencampur pupuk dengan air dan pompa nutrisi. 3. Kontrol pemberian cahaya tambahan Ketinggian tanaman dan usia tanaman adalah besaran yang akan mempengaruhi pemberian cahaya tambahan.

7. Jadwal Kegiatan No

Nama Kegiatan

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Pengajuan Judul Pengajuan Proposal Analisis Kebutuhan Desain Sistem Penulisan Program Pengujian Program Penerapan Program Pembuatan Laporan TA Ujian Pendadaran Konsul Pembimbing

Pelaksanaan Feb

Mar

Apr

Mei

8. Rincian Harga No

Perangkat

Jumlah

Harga Satuan

Jumlah Harga

Perangkat Masukan Ultrasonic HC-SR04 2 YL69 3 Push Button 4 RTC Sub Total Perangkat Proses Arduino 1 Mega 2560 1

2

NodeMCU

Sub Total Perangkat Luaran 1 LCD 16x2 Valve 2 220VAC Relay 5 3 VDC 4 Motor DC

1

Rp20.000

Rp20.000

1 6 1

Rp30.000 Rp8.000 Rp35.000

Rp30.000 Rp48.000 Rp35.000 Rp133.000

1

Rp130.000

Rp130.000

1

Rp90.000

Rp90.000 Rp220.000

1

Rp25.000

Rp25.000

4

Rp60.000

Rp240.000

6

Rp10.000

Rp60.000

1

Rp40.000

Rp40.000

Jun

Jul

5

LED Grow (1meter)

Pompa DC 12V Sub Total 6

2

Rp75.000

Rp150.000

1

Rp100.000

Rp100.000 Rp615.000

Instalasi Lapangan 1

Adaptor Kabel 2 Konektor 3 Mur Baut 4 PCB 5 Box 6 Aklirik 7 Router WiFi 8 Servel Vultr Sub Total TOTAL

1

Rp50.000

Rp50.000

60

Rp600

Rp36.000

50 2 2 1 1 3

Rp300 Rp20.000 Rp20.000 Rp85.000 Rp250.000 Rp30.000

Rp15.000 Rp40.000 Rp40.000 Rp85.000 Rp250.000 Rp90.000 Rp541.000 Rp1.509.000

DAFTAR PUSTAKA

Alamsyah, Dia Nur, dkk. 2016. “SISTEM MONITORING TINGKAT KEASAMAN TANAH, SUHU UDARA, DAN KELEMBABAN UDARA BERBASIS DATABASE DI GREENHOUSE BALAI PERLINDUNGAN TANAMAN PANGAN DAN HORTIKULTURAA JAWA TENGAH”. Tugas Akhir Politeknik Negeri Semarang. Isnaeni, Deva Nur Latifah, dkk. 2016. “SMART GREEN HOUSE”. PKM-KC Sekolah Tinggi Teknologi Telematika Telkom. Purwokerto. Prof. D.O.Shirsath, dkk. 2017. “IOT Based Smart Greenhouse Automation Using Arduino”. International Journal of Innovative Research in Computer Science & Technology (IJIRCST). Institute of Technology. India. http://penyuluhpertanian.net/2017/11/15/smart-green-house-berbasis-android/