ALAT PENGATUR SUHU DAN KELEMBABAN RUANGAN BERBASIS ...

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

i

ALAT PENGATUR SUHU DAN KELEMBABAN RUANGAN BERBASIS

MIKROKONTROLER DENGAN PEMANTAU SMARTPHONE ANDROID

MELALUI KONEKSI WI-FI

Disusun oleh :

IBNU ZAINUDIN

M0213041

SKRIPSI

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

Agustus 2018


ii

ALAT PENGATUR SUHU DAN KELEMBABAN RUANGAN BERBASIS


MELALUI KONEKSI WI-FI

Disusun oleh :

IBNU ZAINUDIN

M0213041

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi sebagian

persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

Agustus 2018


iii


iv


v

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa isi intelektual Skripsi saya yang berjudul

“ALAT PENGATUR SUHU DAN KELEMBABAN RUANGAN BERBASIS


MELALUI KONEKSI WI-FI” adalah hasil kerja saya dan sepengetahuan saya

hingga saat ini isi Skripsi tidak berisi materi yang telah dipublikasikan atau ditulis

oleh orang lain atau materi yang telah diajukan untuk mendapatkan gelas

kesarjanaan di Universitas Sebelas Maret atau di Perguruan Tinggi lainnya kecuali

telah dituliskan di daftar pustaka Skripsi ini dan segala bentuk bantuan dari semua

pihak telah ditulis di bagian ucapan terimakasih. Isi Skripsi ini boleh dirujuk atau

diphotocopy secara bebas tanpa harus memberitahu penulis.

Surakarta, 25 Juli 2018

Ibnu Zainudin


vi

Alat Pengatur Suhu Dan Kelembaban Ruangan Berbasis Mikrokontroler

Dengan Pemantau Smartphone Android Melalui Koneksi Wi-Fi

IBNU ZAINUDIN

Program Studi Fisika, Fakulltas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Sebelas Maret

ABSTRAK

Jamur tiram merupakan salah satu jenis jamur yang banyak dijumpai dan

banyak dibududayakan oleh para petani karena kandungannya. Diantara

kandungannya adalah vitamin C sebanyak 35-58 mg/100 gram serta vitamin B2

sebanyak 4,7-4,9 mg/100 gram pada kondisi kering serta protein nabati sekitar 10-

30%. Untuk mendapatkan hasil maksimal dalam membudidayakannya perlu

memperhatikan beberapa faktor yaitu suhu dan kelembaban. Dalam perkembangan

teknologi di dunia pertanian, terutama budidaya jamur sudah banyak sekali

pembuatan model pengatur suhu dan kelembaban untuk mempermudah pengaturan

suhu dan kelembaban. Seiring perkembangan teknologi wireless, pengaturan tidak

lagi dilakukan secara manual melainkan dengan pengendali jarak jauh. Akan tetapi

salah satu penerapannya masih menggunakan biaya dalam transfer data. Pada alat

ini menerapkan pengendali secara wireless dengan mikrokontroler Wemos D1 Mini

yang dikomunikasikan dengan smartphone android tanpa menggunakan biaya

transfer data dengan jangkauan efektif 50 m. DHT11 dengan akurasi ± 0,50 oC dan

± 1,04 %RH digunakan sebagai sensor untuk memantau suhu dan kelembaban yang

dapat dipantau melalui smartphone android.

Kata Kunci : jamur tiram, pengendali, Wemos D1 Mini, smartphone android,

DHT11


vii

Room Temperature and Humidity Regulator Based on Microcontroller with

Android Smartphone Monitor Through a Wi-Fi Connection

IBNU ZAINUDIN

Program Studi Fisika, Fakulltas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Sebelas Maret

ABSTRACT

Oyster mushroom is one of the many types of mushrooms found and many

are grown by the farmers because of its content. Among the ingredients are vitamin

C as much as 35-58 mg / 100 grams and vitamin B2 as much as 4.7-4.9 mg / 100

grams in dry conditions and vegetable protein around 10-30%. To get maximum

results in cultivation need to pay attention to several factors namely temperature

and humidity. In the development of technology in the world of agriculture,

especially mushroom cultivation has made many models of temperature and

humidity regulators to regulate temperature and humidity. As the development of

wireless technology can not be done manually with the remote control. However,

one of the applications still use the cost of data transfer. This device uses wireless

controllers with Wemos D1 Mini microcontroller which is communicated with an

Android smartphone without using data transfer costs with an effective range of 50

m. DHT11 with information about 0.50 oC and ± 1.04 %RH as a sensor to see the

temperature and intensity that can be monitored via an android smartphone.

Keyword : Oyster mushroom, control, Wemos D1 Mini, smartphone android,

wireless, DHT11


viii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Allah SWT atas segala limpahan nikmat dan karuniaNya,

sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan Skripsi. Sholawat dan salam

senantiasa penulis haturkan kepada Rosulullah SAW sebagai pembimbing seluruh

umat manusia.

Skripsi yang penulis susun sebagai bagian dari syarat untuk mendapatkan

gelar Sarjana Sains ini penulis beri judul ”ALAT PENGATUR SUHU DAN

KELEMBABAN RUANGAN BERBASIS MIKROKONTROLER DENGAN

PEMANTAU SMARTPHONE ANDROID MELALUI KONEKSI WI-FI”.

Terselesaikannya Skripsi ini adalah suatu kebahagiaan bagi saya. Setelah sekitar

satu semester penulis harus berjuang untuk bisa menyelesaikan Skripsi ini tepat

waktu. Dengan segala suka dan dukanya, pada akhirnya Skripsi ini terselesaikan

juga. Kepada berbagai pihak yang telah membantu penulis menyelesaikan Skripsi

ini penulis ucapkan terima kasih. Atas bantuannya yang sangat besar selama proses

pengerjaan Skripsi ini, ucapan terima kasih secara khusus penulis sampaiakan

kepada:

1. Allah Subhanahu Wa Ta’ala yang telah melimpahkan rahmat dan berkah-Nya

kepada setiap hamba yang memohon pertolongan.

2. Suradi ayah saya dan Sugiyanti ibu saya yang selalu mengingatkan dan

memberikan nasihatnya dalam menyelesaikan setiap masalah yang saya

hadapi.

3. Prof. Ir. Ari Handono Ramelan M.Sc.(Hons), Ph.D selaku Dekan Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret dan juga

selaku Pembimbing Akademik yang dengan sabar membimbing dan

mengarahkan hingga menyelesaikan studi S-1 Fisika.

4. Dr. Fahru Nurosyid S.Si, M.Si selaku Ketua Program Studi S-1 Fisika

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret.

5. Artono Dwjo Sutomo S.Si, M.Si selaku Pembimbing 1 yang telah bersedia

meluangkan waktunya untuk membimbing dan memberikan masukan hingga

terselesaikannya penelitian dan penulisan skripsi ini.


ix

6. Drs. Hery Purwanto M.Sc selaku Pembimbing 2 yang dengan sabar

memberikan pengarahan dan bimbingan hingga penulis dapat menyelesaikan

skripsi dengan lancar.

7. Mohtar Yunianto,M.Si selaku Penguji 1 dan Budi Legowo,S.Si,M.Si selaku

Penguji 2 yang dengan sabar menguji, menkritisi dan memberikan saran demi

kesempurnaan skripsi ini.

8. Dosen-dosen Program Studi Fisika yang memberikan ilmu dan nilai yang

obyektif selama proses pembelajaran.

9. Para staff dan karyawan Program Studi Fisika yang telah memberikan

bantuan dan fasilitas pembelajaran hingga penelitian skripsi ini.

10. Teman-teman seperjuangan Fisika angkatan 2013 yang membersamai

menempuh pendidikan, melewati susah dan senang perjuangan masa

perkuliahan hingga kelulusan.

11. Organisasi KSR PMI Unit UNS yang telah memberikaan ilmu yang tidak ada

habisnya tentang dunia kerelawanan.

12. Bang Tri Maryadi, Bang Dwi Haryanto dan Bang Wawan Ariyanto Atmojo

yang telah berjuang bersama melewati Pendidikan dan Pelatihan Dasar KSR

PMI Unit UNS serta menjadi sahabat seperjuangan penyelesaian studi.

13. Seluruh pihak-pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu, atas

segala bimbingan, bantuan, kritik maupun saran dalam menyelesaikan skripsi

ini.

Semoga Allah Subhanahu Wa Ta’ala membalas jerih payah dan pengorbanan

yang telah diberikan dengan balasan yang lebih baik. Amiin.

Penulis menyadari akan banyaknya kekurangan dalam penulisan Skripsi ini.

Namun demikian, penulis berharap semoga karya kecil ini bermanfaat.

Surakarta, 25 Juli 2018

Penulis


x

MOTTO

“Boleh jadi kamu membenci sesuatu, padahal ia amat baik bagi kamu. Dan boleh

jadi kamu mencintai sesuatu, padahal ia amat buruk bagi kamu. Allah Maha

mengetahui sedangkan kamu tidak mengetahui”

(Al-Baqarah: 216)

“Allah akan meninggikan orang-orang yang beriman diantara kamu dan orang-

orang yang berilmu pengetahuan beberapa derajat.

Dan Allah Maha mengetahui apa yang kamu kerjakan”

(Al-Mujadillah:11)

“Maka nikmat Tuhan kamu yang manakah yang kamu dustakan”

(Ar-Rahman:13)


xi

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN SAMPUL...........................................................................................i

HALAMAN JUDUL..............................................................................................ii

HALAMAN PERSETUJUAN.............................................................................iii

HALAMAN PENGESAHAN...............................................................................iv

HALAMAN PERNYATAAN................................................................................v

HALAMAN ABSTRAK.......................................................................................vi

HALAMAN ABSTRACT....................................................................................vii

KATA PENGANTAR.........................................................................................viii

HALAMAN MOTTO............................................................................................x

DAFTAR ISI..........................................................................................................xi

DAFTAR TABEL...............................................................................................xiii

DAFTAR GAMBAR...........................................................................................xiv

BAB I PENDAHULUAN..............................................................................1

1.1. Latar Belakang Masalah..............................................................3

1.2. Batasan Masalah..........................................................................3

1.3. Perumusan Masalah.....................................................................3

1.4. Tujuan Penelitian.........................................................................3

1.5. Manfaat Penelitian.......................................................................4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA.....................................................................5

2.1. Sensor...........................................................................................5

2.1.1. Sensor Suhu.....................................................................5

2.1.2. Sensor Kelembaban.........................................................7

2.1.3. DHT11.............................................................................8

2.2. Mikrokontroler.............................................................................9

2.2.1. ESP-12F (ESP8266MOD).............................................10

2.3. Aktuator......................................................................................11

2.4. Wireless Network.......................................................................12

2.3.1. GPRS Shield..................................................................13

2.3.2. Xbee...............................................................................13


xii

2.3.3. Wi-Fi..............................................................................14

2.3.4. Bluetooth........................................................................16

BAB III METODE PENELITIAN................................................................18

3.1. Tempat dan Waktu Penelitian....................................................18

3.2. Alat dan Bahan Penelitian..........................................................18

3.2.1. Alat................................................................................18

3.2.2. Bahan.............................................................................18

3.3. Prosedur Penelitian.....................................................................19

3.4. Teknik Analisa Data...................................................................20

3.4.1. Tahap Studi Awal..........................................................20

3.4.2. Tahap Perangkaian Alat dan Pengujian alat..................20

3.4.2.1. Pembuatan Desain Rangkaian Instrumentasi...20

3.4.2.2. Pembelian Alat dan Bahan yang Dibutuhkan..23

3.4.2.3. Perangkaian Alat dan Bahan............................23

3.4.2.4. Rangkaian Diuji...............................................23

3.4.3. Tahap Akhir...................................................................23

3.4.3.1. Analisa Rangkaian dan Pembandingan

dengan Penelitian Sebelumnya........................23

3.4.3.1. Pengambilan Kesimpulan dan Dibuat Saran

Penelitian.........................................................24

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN...............................25

4.1 Perbandingan Alat yang Digunakan dengan Penelitian

Serupa........................................................................................25

4.2 Kelebihan dan Kelemahan Aplikasi dan Rangkaian..................26

4.3 Prinsip Kerja dan Hasil Pengujian Aplikasi dan Rangkaian......32

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN.........................................................40

DAFTAR PUSTAKA...........................................................................................41

LAMPIRAN 1 Listing Pemrograman Mikrokontroler....................................43

LAMPIRAN 2 Desain dan Pemrograman Aplikasi Android..........................46

LAMPIRAN 3 Foto Rangkaian dan Aplikasi Android....................................48


xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Perbandingan Harga Serial Komunikasi Tanpa Kabel............................17

Tabel 4.1 Perbandingan Efektifitas Perangkat Komunikasi....................................25

Tabel 4.2 Perbandingan Mikrokontroler yang Digunakan......................................26

Tabel 4.3 Data pengukuran Suhu dan Kelembaban Serta Kondisi

Aktuator.................................................................................................39


xiv

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 DHT11..................................................................................................8

Gambar 2.2 ESP-12F(ESP8266MOD)...................................................................11

Gambar 2.3 GPRS Shield V.2.................................................................................13

Gambar 2.4 XbBee RF Module..............................................................................13

Gambar 2.5 ESP8266-01 Wi-Fi Wireless...............................................................15

Gambar 3.1 Diagram Prosedur Penelitian...............................................................19

Gambar 3.2 Desain Rangkaian...............................................................................20

Gambar 3.3 Diagram Cara Kerja Rangkaian dan Apllikasi.....................................21

Gambar 4.1 (a) Penggunaan Aplikasi Android.......................................................29

Gambar 4.1 (b) Penggunaan Browser.....................................................................29

Gambar 4.2 Tampilan Aplikasi Android.................................................................30

Gambar 4.3 Library Mikrokontroler sebagai Server dan Access Point...................32

Gambar 4.4 Listing Program Pengaturan Library Menjadi Access Point dan

Server................................................................................................32

Gambar 4.5 Smartphone Android Sudah Terhubung ke Jaringan...........................33

Gambar 4.6 Program Pembacaan Sensor................................................................33

Gambar 4.7 Listing Program Respon server Mengirim Hasil Pembacaan

Sensor................................................................................................34

Gambar 4.8 Listing Program Respon server Menyimpan Angka Masukan dari

Pengguna.............................................................................................35

Gambar 4.9 Listing Program Pembandingan Angka masukan Pengguna dengan

Nilai Pembacaan Suhu Oleh Sensor.....................................................35

Gambar 4.10 Grafik Perbandingan Hasil Pengukuran Kelembaban

dengan Higrometer dan Sensor DHT11...............................................36

Gambar 4.11 Perbandingan Hasil Pengukuran Suhu dengan Termometer

dan Sensor DHT11..............................................................................37

Gambar 4.12 Grafik Perbandingan Hasil Pengukuran Kelembaban

dengan Higrometer dan Sensor DHT11 Setelah Memasukkan

Nilai Akurasi.......................................................................................38

Gambar 4.13 Perbandingan Hasil Pengukuran Suhu dengan

Termometer dan Sensor DHT11 Setelah Memasukkan

Nilai Akurasi.......................................................................................39

ALAT PENGATUR SUHU DAN KELEMBABAN RUANGAN BERBASIS ...

Documents

Transcript of ALAT PENGATUR SUHU DAN KELEMBABAN RUANGAN BERBASIS ...