MODEL ALAT PENGUSIR HAMA PADI BERBASIS …perpustakaan.fmipa.unpak.ac.id/file/e-jurnal Irvan...

1

MODEL ALAT PENGUSIR HAMA PADI BERBASIS INTERNET OF

THINGS (IOT)

Irvan Nurhakim, Prihastuti Harsani, M.Si, Deden Ardiansyah, S.T, M.Kom

Email : [email protected]

Program Studi Ilmu Komputer FMIPA Universitas Pakuan

ABSTRAK

Indonesia merupakan salah satu negara agraris dengan luas area pertanian, khususnya

padi yang mencapai jutaan hektar luasnya. Hal ini tentunya menjadikan Indonesia sebagai salah

satu negara penghasil padi dengan varian dan kualitas yang bermacam-macam. Terlepas dari

melimpahnya produksi padi, para petani juga selalu memiliki kendala yang bisa mempengaruhi

menurunnya hasil panen, baik dari segi kualitas maupun kuantitas. Dalam hal penurunan

kualitas, biasanya disebabkan oleh faktor human error, atau kesalahan petani sendiri dalam

perawatan padi. Sedangkan untuk penurunan kuantitas padi, faktor utamanya ialah serangan

berbagai OPT (Organisme Pengganggu Tanaman) seperti burung pipit. Untuk mengatasi

masalah tersebut petani menggunakan alat pengusir hama padi konvensional dan masih

dilakukan secara manual. Penelitian ini dilakukan untuk mengembangkan alat pengusir hama

padi konvensional menjadi modern, dikontrol secara otomatis berbasis arduino uno dan internet

of things alat yang terkoneksi dengan internet menggunakan sensor PIR (Passive Infra Red)

sebagai sensor pendeteksi pergerakan hama burung, servo sebagai output penggerak pengusir

hama burung, kamera sebagai monitoring lahan persawahan. Hal ini bertujuan untuk

memudahkan petani dalam proses monitoring dan pengusiran hama padi.

Kata Kunci : Sensor Pir, Burung Pipit, Internet Of Things, Arduino Uno

mailto:[email protected]

2

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan teknologi dalam

kurun waktu singkat telah mengalami

kemajuan yang sangat pesat, seperti halnya

teknologi yang akhir-akhir ini akan

dikembang keberbabagi bidang aspek

kehidupan yaitu Internet of Things, atau

dikenal juga dengan singkatan IOT,

merupakan sebuah konsep yang bertujuan

untuk memperluas manfaat dari

konektivitas internet yang tersambung

secara terus-menerus. Adapun kemampuan

seperti berbagi data, remote control, dan

sebagainya, termasuk juga pada benda di

dunia nyata. Contohnya bahan pangan,

elektronik, koleksi, peralatan apa saja,

termasuk benda hidup yang semuanya

tersambung ke jaringan lokal dan global

melalui sensor yang tertanam dan selalu

aktif. Teknologi internet of things ini pada

dasarnya dibuat dan dikembangkan oleh

manusia untuk mempermudah setiap

pekerjaan dan urusan dalam berbagai aspek

bidang kehidupan. Salah satunya dapat

diterapkan dalam bidang pertanian,

terutama bagi negara-negara yang memiliki

potensi besar pada produksi pertanian.

Peranan internet of things dalam bidang

pertanian khusunya persawahan ini yaitu

merubah sistem kerja pertanian yang masih

manual menjadi otomatis dan lebih efisien,

contohnya dalam sistem pengusiran OPT

(Organisme Pengganggu Tanaman) yang

biasanya petani buat dengan beberapa

untaian tali yang diberikan benda-benda

yang dapat menimbulkan suara ketika tali

ditarik. Hal itu akan menyebabkan burung

kaget dan terbang meninggalkan padi,

sehingga batal untuk makan. Akan tetapi

dengan sistem manual tersebut petani harus

selalu berada diarea persawahan untuk

menggerakkan untaian tali tersebut dengan

menggunakan tenaganya sendiri melalui

tangan, sehingga akan memakan dan

membuang waktu bagi si petani tersebut.

Oleh karena hal tersebut iot disini akan

digunakan untuk mengubah sistem-sistem

konvesional yang masih manual menjadi

sebuah sistem yang bekerja secara otomatis

dan efisien yang terhubung ke suatu

jaringan.

Indonesia merupakan salah satu

negara agraris dengan luas area pertanian,

khususnya padi yang mencapai jutaan

hektar luasnya. Hal ini tentunya

menjadikan Indonesia sebagai salah satu

negara penghasil padi dengan varian dan

kualitas yang bermacam-macam. Terlepas

dari melimpahnya produksi padi, para

petani juga selalu memiliki kendala yang

bisa mempengaruhi menurunnya hasil

panen, baik dari segi kualitas maupun

kuantitas. Dalam hal penurunan kualitas,

biasanya disebabkan oleh faktor human

error, atau kesalahan petani sendiri dalam

perawatan padinya, misalnya kesalahan

pada pemberian pupuk yang berlebih.

Sedangkan untuk penurunan kuantitas padi,

faktor utamanya ialah serangan berbagai

OPT (Organisme Pengganggu Tanaman).

pengusiran OPT (Organisme Pengganggu

Tanaman) yang dibahas dalam projek ini

berupa burung pipit pemakan padi, OPT

tersebut akan terdeteksi oleh sensor pir

yang telah terpasang diarea persawahan.

Berdasarkan permasalahan OPT

(Organisme Pengganggu Tanaman)

tersebut, maka sangat penting untuk

membuat sebuah alat untuk membantu

petani memonitoring area persawahan dan

mengusir OPT. Sehingga terbesit sebuah

ide untuk membuat proyek akhir yang

berjudul “Model Alat Pengusir Hama Padi

Berbasis Internet Of Things”. Alat ini dapat

mempermudah memonitoring area

persawahan dari kejauhan dan dapat

membantu petani untuk mengusir hama

padi sehingga dapat mengurangi jumlah

kerugian panen padi karena ulah hama

pengganggu tersebut. Alat ini dilengkapi

dengan kamera dan terhubung ke jaringan

internet sehingga dapat dimonitor dimana

saja kita berada sedangkan untuk sistem

sensor pendeteksi dan outputnya alat ini

dapat mendeteksi adanya pergerakan hama

yang menyerang persawahan misalnya

segerombolan burung pipit pemakan bulir

3

padi, burung-burung ini nantinya akan

terdeteksi oleh sensor yang digunakan yaitu

sensor PIR (Passive Infra Red) setelah

terdeteksi maka mikrokontroler akan

mengolah data dari sensor kemudian akan

menghasilkan output berupa pergerakan

servo dan buzzer sebagai media pengusir

hama padi.

1.2 Tujuan

Adapun tujuan dari penelitian yang

akan dibuat adalah sebagai berikut :

1. Membuat model alat sistem

pendeteksi dan pengusir hama padi

menggunakan sensor pir sebagai

inputan, arduino sebagai pengontrol

atau pemroses, buzzer dan servo

sebagai output penggerak dan bunyi

untuk mengusir hama burung.

2. Membuat kontrol jarak jauh

berbasis LAN menggunakan

kamera arduino shield, Router dan

Mobile phone/PC.

1.3 Ruang Lingkup

Dalam perancangan dan penulisan

tugas akhir ini akan ditentukan batasan atau

ruang lingkup yang meliputi :

1. Menggunakan satu standar servo

180˚.

2. Menggunakan satu sensor PIR

3. Satu buah kamera vc0706 dan

router sebagai media untuk

memonitoring area persawahan

berbasis internet of things (IOT)

4. Area persawahan dibuat miniatur

menggunakan sebuah prototype

atau model dengan ukurun 50 x 30

cm

5. Outputan yang dihasilkan berupa

pergerakan servo dan bunyi buzzer

sebagai pengusir OTP (Organisme

Pengganggu Tanaman).

1.4 Manfaat

Manfaat yang diharapkan dan bisa

dicapai dalam penelitian tugas akhir ini

adalah sebagai berikut:

1. Meningkatkan perkembangan dari

sebuah alat monitoring dan pengusir

OTP (Organisme Pengganggu

Tanaman).

2. Mempermudah petani dalam proses

pengontrolan area persawahan dan

pengusiran OTP (Organisme

Pengganggu Tanaman). yang

dilakukan secara otomatis.

3. Mengetahui cara kerja dari sebuah

sistem yang akan dibuat apakah

berjalan sesuai rencana dan mampu

mengatasi OTP (Organisme

Pengganggu Tanaman) yang

mengganggu hasil panen para

petani.

II. METODE PENELITIAN

Penelitian yang dilakukan terbagi

menjadi beberapa tahapan proses. Gambar

1 menunjukan tahapan proses tersebut.

Projek

Planning

ResearchPart

Testing

Electrical

Design

Mechanical

Design

Software

Design

Functional

Test

Integration

Overall

Testing

Succes

Optimization

YES

NO

Gambar 1. Metode Penelitian

2.1 Perencanaan Proyek penelitian

(Project Planing)

Tahap perencanaan proyek

penelitian, terdapat beberapa hal yang

penting yang perlu adanya penentuan dan

pertimbangan seperti :

1. Kerangka awal penentuan topik

penelitian yang akan dilaksanakan

yaitu mengambil topik “Model Alat

Pengusir Hama Padi Berbasis Internet

Of Things (IOT)”.

4

2. Estimasi Kebutuhan Alat dan Bahan

3. Estimasi Anggaran

4. Kemungkinan penerapan dari aplikasi

yang akan dirancang.

2.1 Penelitian (Research)

Penelitian dilaksanakan apabila

tahap perencanaan telah benar-benar

matang. Tahap awal penelitian dilakukan

dengan proses pengetasan komponen dan

analisis kebutuhan sistem.

2.3 Pengetesan Komponen (Past

Testing)

Pada tahap ini dilakukan pengetesan

komponen-komponen yang akan

digunakan berfungsi atau tidak. Pengetesan

komponen dilakukan menggunakan

multimeter. Selain itu, fungsi atau kerja dari

masing-masing komponen harus dipahami

sesuai dengan kebutuhan aplikasi yang

akan dibuat agar aplikasi yang akan dibuat

sesuai dengan tujuan pembuatan aplikasi.

2.4 Desain Sistem Mekanik

(Mechanical Design) Dalam perancangan perangkat

keras, desain mekanik merupakan hal

penting yang harus dipertimbangkan,

kebutuhan aplikasi terhadap desain

mekanik antara lain.

a. Bentuk dan ukuran pcb (printed circuit

board). Untuk rangkian model alat

pengusir hama padi berbasis iot ini

ukuran pcb yang digunakan

disesuaikan dengan jumlah rangkaian

yang dibutuhkan diantaranya empat

sensor infrared, sensor pir, servo,

router, kamera, buzzer, dan

mikronktroler arduino Ethernet shield

b. Dimensi dan massa keseluruhan

system. Untuk dimensi dan masa

keseluruhan sistem dibuat seminimalis

mungkin, agar dapat mengefisienkan

dan meminimalisasi dana yang

digunakan serta memberikan

kenyamanan pada pengguna.

c. Penempatan modul-modul elektronik

Dalam perancangan alat ini

penempatan modul elektronik

ditempatkan sesuai dengan

rangkaiannya masing-masing dan

ditempatkan seminimalis mungkin

agar tidak memakan ruang dan tempat

teralalu luas.

Gambar 2. Desain Mekanik

2.5 Desain Sistem Listrik (Elektrical

Design)

Blok input

Sensor PIR

Kamera

VC0706

Mikrokontroler

Atmega328

Ethernet Shield

Proses Blok Output

Servo

Buzzer

Mobile Phone / PC

Solar Panel dan

Baterai 5VRouter Cyrus

Gambar 3. Diagram Blok Sistem

2.6 Desain Software (Software

Design)

Perangkat lunak yang pada

umumnya dibutuhkan dalam perancangan

perangkat keras antara lain, software untuk

sistem kontrol alat (aplikasi) dan software

interface pada komputer PC/portable. Pada

aplikasi standalone (berdiri sendiri) yang

tidak membutuhkan kontrol apapun dengan

PC, hanya dibutuhkan software untuk

mengontrol dalam alat yang akan didesain.

5

Flowchart Sistem

Mulai

Inisialisasi

Sistem

Sensor PIR

Mendeteksi

Pergerakan

If Sensor PIR

HIGH

Buzzer Berbunyi dan Servo

Bergerak 45^ Selama 5 detik

If Sensor PIR

LOW

Buzzer Mati dan Servo

Kembali Ke Posisi 0^

A

Y

T

T

Y

Gambar 4. Flowchart Sistem

Flowchart Web

Camshoot

Servo 45^

Buzzer

Kamera menangkap gambar

dan ditampilkan dikotak

picture halaman web

Servo on, servo bergerak 45^

Buzzer on, buzzer

menghasilkan bunyi

Selesai

Servo 75^

Servo 90^

Pilhian Tombol Fungsi Pada

Halaman depan Web

1. Camshoot

2. Servo 45^

3. Servo 75^

4. Servo 90^

5. Buzzer



Y

Y

Y

Y

Y

T

T

T

T

T

A

Gambar 5. Flowchart Web

2.7 Tes Fungsional

Tes fungsional merupakan tes yang

dilakukan untuk integrasi sistem listrik dan

software yang telah didesain. Tes ini

dilakukan untuk meningkatkan performa

dari perangkat lunak untuk pengontrolan

desain listrik dan mengelemenisasi eror

(bug) dari software yang digunakan.

2.8 Integrasi atau Perakitan

(Integration)

Tahap integrasi dan perakitan

merupakan tahap modul listrik yang telah

diintegrasi dengan software di dalam

mikrokontroler, diintegrasi dalam struktur

mekanik yang telah dirancang. Setelah itu,

dilakukan tes fungsional keseluruhan

sistem.

2.9 Tes fungsional Keseluruhan

Sistem (Overall Testing) Pada tahapan ini dilakukan fungsi

dari keseluruhan sistem dari semua alat

yang telah didesain apakah alat tersebut

telah sesuai dengan program dan ketentuan

yang diharapkan.

2.10 Optimasi Sistem

Optimasi sistem dilakukan untuk

meningkatkan performa dari aplikasi yang

telah dirancang. Optimasi ditekankan pada

sistem mekanik agar outputnya sesuai

dengan yang diharapkan.

2.11 Waktu dan Tempat Pelaksanaan

Penelitian ini akan dilaksanakan

pada bulan maret s/d mei 2016, yang

bertempat di Laboratorium Workshop

Universitas Pakuan Bogor, dan observasi

ke- persawahan Desa Rabak Kecamatan

Rumpin Kabupaten Bogor.

2.12 Alat dan Bahan Alat dan bahan yang digunakan

dalam penelitian ini terdiri dari software

dan hardwre. Adapun rinciannya terdapat

pada tabel dibawah ini.

6

Tabel 1. Alat dan Bahan Penelitian

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Hasil Penelitian

Pada tahap sebelumnya telah

dijelaskan proses perancangan hingga

implementasi Model Alat Pengusir Hama

Padi Berbasis Internet Of Things. Model

alat pengusir hama padi secara keseluruhan

memiliki dimensi dengan ukuran dasar

50cm x 30cm x 5cm, dan tebal akrilik

2mm, menyesuaikan dengan kebutuhan

sistem yang ada, untuk ukuruan miniatur

sawah 30cm x 30cm, kotak box

penyimpanan mikrokontroler 50cm x

20cm, tiang kamera 25cm, panjang tiang

kamera tersebut disesuaikan dengan luas

miniatur area persawahan agar kamera

dapat memantau semua area persawahan,

selanjutnya untuk posisi dan panjang tiang

sensor pir 10 cm diletakkan dipojok kanan

area miniatur persawahan agar sensor

memiliki cakupan yang luas dan sesuai

untuk dapat mendeteksi pergerakan hama

burung. Sedangkan untuk ukuran miniatur

orang-orangan sawah memiliki ukuran 15

x 3 cm menyesuaikan dengan luas area

persawahannya, dan tepat diletakkan

ditengah-tengah area persawahan.

Gambar 6. Tampilah Keseluruhan Sistem

Pada gambar diatas terdapat sensor

PIR dipojok sebelah kanan yang berfungsi

sebagai inputan pendeteksi gerakan yang

akan menghasilkan output berupa

pergerakan servo sebagai orang-orangan

sawah yang berada ditengah-tengah sawah

dan bunyi buzzer yang diletakan ditiang

kamera, sedangkan sebelah pojok kiri

gambar terdapat tiang kamera yang

berfungsi sebagai monitoring penangkap

gambar yang ditampilkan dihalaman

webyang terintegrasi dengan mobilephone

/ pc melalui sebuah router. Diatas box

tersebut terdapat juga catu daya berupa

baterai 5v dan panel surya sebagai media

pengisi ulang baterai tersebut.

3.1.1 Bagian Kontrol Model Alat

Pengusir Hama Padi

Pada bagian kontrol ini terdapat

modul Arduino uno dan Ethernet shield

sebagai pengendali sistem dan pengolah

data, Router Cyrus sebagai media

penghubung dan transfer data output dan

input ke sebuah mobilephone / pc.

Gambar 7. Bagian Kontrol Model Alat

Pengusir Hama Padi

Alat Penelitian

Bahan

Penelitian

Teknologi

yang

Mekanik

Yang

Digunakan Digunakan

Laptop

Asus

A450L Multimeter

Arduino

Uno

Intel R

Solder,

Timah Dan

Ethernet

Shield

Core i5

Penyedot

Timah Motor Servo

Procesor

4200U

Kotak

Akrilik

Sensor Infra

Red

Ram 2gb

Batre

Panel

Surya Sensor Pir

Windows

8.1

Obeng &

Tang Kamera

Enterprise

64 bit Jumper Tp Link

7

3.2 Pembahasan

Pada tahap pembahasan ini akan

dibahas mengenai bagaimana sistem

bekerja mulai dari tahap awal pemberian

inputan yaitu berupa pergerakan OPT

(Organisme Pengganggu Tanaman). Pada

tahap awal sistem diberikan daya yang

berasal dari baterai solar panel. Alat ini

berbasis internet of things, terhubung ke

sebuah jaringan internet, dapat bekerja

secara otomatis maupun manual digerakan

melalui web pengontrol yang telah dibuat.

Alat ini bekerja otomatis ketika sensor

menerima inputan berupa pergerakan opt,

inputan pergerakan tersebut diproses oleh

mikrokontroler dan akan menghasilkan

outputan berupa pergerakan servo dan

bunyi buzzer, sedangkan alat ini akan

bekerja secara manual ketika tombol-

tombol button atau perintah yang dibuat

diweb server pengontrol ditekan, tombol-

tombol perintah pada web tersebut dapat

dilihat pada gambar 30.

Gambar 8. Tombol Button Sistem Kontrol

Gambar diatas adalah tombol

sistem kontrol yang terdapat pada halaman

web, terdapat beberapa fungsi tombol yaitu

tombol cam shoot, berfungsi sebagai

tombol untuk menangkap foto atau gambar

kondisi area persawahan melalui kamera

vc0706 yang telah ditempatkan,

selanjutnya terdapat tombol button untuk

menggerakan servo secara manual ke arah

45o 75o dan 90o, dan terdapat tombol button

untuk menghidupkan buzzer secara

manual.

3.2.1 Tes Fungsional Keseluruhan

Sistem (Overall Testing) Pada tahapan ini dilakukan

pengetesan fungsi dari keseluruhan sistem

apakah dapat berfungsi dan berjalan sesuai

dengan konsep atau tidak. Bila ada sistem

yang tidak bekerja dengan baik maka harus

dilakukan proses pengecekan dan

perakitan ulang setiap bagian komponen

sistem. Uji coba ini meliputi uji coba

struktural, fungsional dan uji coba validasi.

3.2.1.1 Pengujian Struktural

Tahapan ini dilakukan dengan

tujuan untuk mengetahui apakah sistem

yang sudah dibuat sesuai dengan

rancangan yang sudah ada, semua

komponen sudah tersambung sesuai

dengan rancangan yang dibuat.

Tabel 2. Hasil Pengujian Struktural

No Pin

Mikrokontroler

Arduino

Pin Yang

Dihubungkan

Keterangan

1 Pin 6 Pin kaki

sensor PIR

Terhubung

2 Pin 7 Pin kaki

buzzer

Terhubung

3 Pin 8 Pin kaki data

servo

Terhubung

4 Pin 2 dan 3 Pin kaki TR

& RX

kamera

VC0706

Terhubung

5 Pin Vcc 3.5 V Pin Vcc pada

kamera

vc0706

Terhubung

6 Pin Vcc 5v Pin Vcc pada

servo, buzzer

dan sensor

pir

Terhubung

7 Pin ground Pin kaki

ground pada

buzzer,

sensor pir,

servo dan

kamera

vc0706

Terhubung

3.2.1.2 Pengujian Fungsional

Pada tahap ini dilakukan pengujian yang

bertujuan untuk mengetahui apakah uji

coba yang dilakukan sudah berjalan

dengan baik dan sesuai dengan sistem yang

ada. Untuk pengujian perangkat keras alat

yang digunakan adalah multimeter dengan

satuan daya DC Volt, dimana pena positif

pada multimeter harus diletakkan pada Vcc

dan pena negatif diletakkan pada ground

8

pada setiap alat komponen yang

digunakan.

3.2.1.2.1 Pengujian Program Arduino

Uno

Pada pengujian program Arduino uno

dilakukan dengan cara mengcoding

program sensor PIR, Ethernet Shield, Servo

dan Buzzer. Kemudian disatukan dalam

satu program, guna mengintegrasikan

keseluruhan komponen yang telah

terhubung dengan Arduino uno.

Gambar 9. Pengujian Program Pada

Aplikasi Arduino Uno

3.2.1.2.2 Pengujian Blok Catu Daya

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui

tegangan yang dihasilkan oleh rangkaian

catu daya . Dengan begitu dapat dipastikan

apakah terjadi kesalahan terhadap

rangkaian catu daya atau tidak. Pengukuran

ini dilakukan dengan cara meletakkan pena

positif multimeter pada keluaran positif

catu daya dan pena negatif diletakkan pada

keluaran negatif catu daya. Hasil

pengukuran tersebut dapat dilihat pada

tabel 5 :

Tabel 3. Hasil pengujian fungsional blok

catu daya

Tegangan Tidak

Murni (Volt)

Tegangan Hasil

Pengukuran

(Volt)

+8 4,91

+9 4,91

+12 4,91

Tabel diatas menjelaskan bahwa tegangan

atau keluaran vcc yang dihasilkan oleh catu

daya yaitu sebesar 5volt volt untuk

menghidupkan komponen mikrokontoler,

jika ingin menggunakan tegangan lebih

dari 5volt maka perlu adanya relay sebagai

switch penahan arus jika tegangan yang

digunakan lebih besar.

Gambar 10. Catu daya 5V dan Solar Panel

Catu daya atau sumber tegangan yang

digunakan dalam sistem ini yaitu berupa

baterai 5v DC dan solar panal sebagai

media pengisi ulang daya dengan tenaga

matahari ketika daya pada baterai

berkurang atau habis.

3.2.1.2.3 Pengujian Blok Rangkaian

modul AVR Atmega 328 dan Ethernet

Shield

Pengujian rangkaian modul atmega dan

ethernet shield dilakukan dengan cara

meletakkan pengukuran tegangan yang

dipakai oleh mikrokontroler. Cara

pengukuruan dilakukan dengan

multimeter, dan pemberian daya atau arus

sebesar 5volt pada modul tersebut. Hasil

pengujian dapat dilihat pada tabel 6 :

Tabel 4. Hasil Pengujian Fungsional Blok

Modul Avr Ethernet Shield

Teganga

n

Warna

Indikator

LED Arus

5Volt

DC

Hijau Ada

Tidak

Ada

Kuning Ada

Tidak

Ada

9

Gambar 11. Pengujian Tegangan dan Arus

Pada Arduino dan Ethernet shield

3.2.1.2.4 Pengujian Modul Sensor PIR Pengujian modul sensor pir

dilakukan dengan cara memberikan

tegangan 5V DC dari mikrokontroler

Atmega328. Setelah itu output tegangan

dicek pada pin Vout yang dihubungkan

dengan probe positif dan pin GND yang

dihubungkan dengan probe negatif pada

multimeter.

Tabel 5. Hasil Pengujian Modul Sensor

PIR

Tegangan Input Output Tegangan Keterangan

5Volt DC 0,9V DC LOW

4,9V DC HIGH

Gambar 12. Sensor PIR Berfungsi Ketika

Mendeteksi Pergerakan Objek Yang

Memasuki Area Persawahan Dan

Menggerakkan Servo Dari 0o Ke 45o

3.2.1.2.5 Pengujian Modul Kamera

VC0706

Pengujian kamera vc0706

dilakukan dengan cara memberikan

tegangan 3,5V DC dari mikrokontroler

Atmega328. Setelah itu output tegangan

dicek pada pin Vout yang dihubungkan

dengan probe positif dab pin GND yang

dihubungkan dengan probe negatif pada

multimeter. Hasil pengujian dapat dilihat

pada tabel 8 :

Tabel 6. Hasil Pengujian Modul Kamera

VC0706

Teganga

n

Indikato

r LED Keterangan

3,5Volt

DC

RX

Menyal

a

Berkedi

p

TX

Menyal

a

Berkedi

p

Gambar 13. Hasil Pengujian Kamera

VC0706

Gambar diatas menunjukkan

bahwa kamera dapat difungsikan dengan

baik dan mampu menangkap gambar dan

menampilkannya pada halaman web yang

sudah tersedia.

3.2.1.2.6 Pengujian Komponen Buzzer Pengujian buzzer ini dilakukan

dengan cara memberikan tegangan 5V DC

dari mikrokontroler Atmega328. Setelah

itu output tegangan dicek pada pin Vout

yang dihubungkan dengan probe positif

dab pin GND yang dihubungkan dengan

probe negatif pada multimeter. Hasil


Tabel 7. Hasil Pengujian Kompone Buzzer

Tegangan

Output

Tegangan Keterangan

5Volt DC 0,9V LOW

Tidak

Berbunyi

4,9V HIGH Berbunyi

Gambar 14. Hasil Pengujian Buzzer

10

3.2.1.2.7 Pengujian Komponen Servo

Pengujian servo ini dilakukan

dengan cara memberikan tegangan 5V DC

dari mikrokontroler Atmega328. Setelah

itu output tegangan dicek pada pin Vout

yang dihubungkan dengan probe positif

dab pin GND yang dihubungkan dengan

probe negatif pada multimeter. Hasil


Tabel 8. Hasil Pengujian Komponen Servo

Teganga

n

Output

Teganga

n Keterangan

5Volt

DC

0,9V LOW Diam

4,9V HIGH

Bergera

k

Gambar 15. Hasil Pengujian Servo

Servo sudah berjalan dengan baik

dan mampu menggerakkan orang-orangan

sawah dari posisi 0o ke posisi 45o.

3.2.1.2.8 Pengujian Komponen Router

(Cyrus)

Pengujian komponen router cyrus

ini dilakukan dengan cara memberikan

tegangan dari catu daya sebesar 5v dan

dihubungkan ke rangkaian Atmega328

Ethernet Shield melalui kabel RJ45. Hasil


Tabel 9. Hasil Pengujian Komponen

Router Cyrus

Tegangan

Input

Lampu

Indikator

LED Arus

5Volt DC

Kuning Ada Berkedip

Hijau Ada Berkedip

Biru Ada Berkedip

Merah Ada Berkedip

3.2.1.2.9 Pengujian Tombol Perintah

Pada Web Server

Pengujian ini dilakukan dengan

cara memasukkan ip ethernet shield yang

terhubung ke router pada halaman web

browser pada pc/laptop maupun melalui

gadget seperti android, pengujian ini

bertujuan apakah web yang telah dibuat

dapat dipanggil dan ditampilkan dihalaman

web browser dan tombol-tombol perintah

pada web tersebut berfungsi dengan baik

atau tidak.

Tabel 10. Hasil Pengujian Tombol-

tombol Perintah

Tombol Perintah Keterangan

Cam Shot Berfungsi

Servo 45o Berfungsi

Servo 75o Berfungsi

Servo 90o Berfungsi

Buzzer Berfungsi

Gambar 16. Kamera Mampu Menangkap

Gambar Dan Menampilkannya Dihalaman

Web Ketika Tombol Cam Shoot Ditekan

Gambar 17. Servo Bergerak dari Posisi 00

ke 45o Ketika Tombol Button Servo 1

Ditekan

11



Ditekan



Ditekan

3.2.1.3 Pengujian Validasi

Tahap ini dilakukan dengan tujuan

untuk mengetahui sistem yang dibuat

sudah bekerja dengan benar atau tidak.

Dimana pengujiannya dilakukan dengan

cara melihat web server yang dibuat dan

mencoba apakah model alat pengusir hama

padi ini dapat bekerja dengan baik atau

tidak yang ditandai dengan menyalanya

Sensor, servo, router, kamera, dan buzzer.

Pengujian dan penerapan model

alat pengusir hama padi ini dilakukan uji

coba pertama yaitu dengan memberikan

tegangan ke modul arduino dan router,

selanjutnya arduino akan memerintahkan

sensor pir untuk mendeteksi pergerakan

organisme pengganggu tanaman(OTP) dan

akan meghasilkan outputan berupa bunyi

buzzer dan pergerakan servo.

1. Uji Coba Validasi Sensor PIR

Fungsi dari sensor PIR pada sistem

ini yaitu untuk mendeteksi dan menangkap

adanya pergerakan yang memasuki area

persawahan. Pengujian menggunakan

sistem dilakukan dengan memberikan

pergerakan suatu objek diarea persawahan.

Gambar 20. Pengujian Validasi Sensor

PIR

Sensor PIR dapat mendeteksi

pergerakan objek yang memasuki area

persawahan dan menghasilkan output yaitu

bunyi buzzer dan pergerakan servo (orang-

orangan sawah) dari 0o ke 45o, akan tetapi

sensor pir ini tidak bisa membedakan

pergerakan hama atau bukan, jadi semua

pergerakan objek yang memasuki area

persawahan dianggap sebagai hama.

Sensor PIR tersebut diletakkan

pada tiang akrilik dengan ukuran 10 x 3 cm

dipojok kanan miniatur area perasawahan,

ukuran tersebut disesuaikan dengan ukuran

miniatur area persawahan agar sensor

dapat mendeteksi pergerakkan sesuai

dengan luas sawahnya, selanjutnya

dilakukan uji coba kesenstipan, jarak dan

area deteksi sensor, uji coba tersesbut dapat

dilihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 21. Jangkauan dan Area Deteksi

Sensor

Gambar diatas merupakan

penjelasan mengenai jarak dan area yang

terdeteksi oleh sensor pir. Untuk jarak

jangkauan sensor pir yang digunakan yaitu

maksimal +/- 10 meter dan efektifnya +/- 5

meter dan jarak minimal +/- 30 cm. Karena

sensor yang digunakan satu sensor dan

bentuk pendeteksian sensor berbentuk

seperti kerucut, maka ketika dilakukan uji

12

coba validasi sensor terdapat area atau titik

yang tidak terdeteksi oleh sensor ketika ada

pergerakkan burung memasuki area

persawahan.

2. Uji Coba Validasi Ethernet Shield

Fungsi dari ethernet shield ini

untuk menghubungkan sistem dengan

perangkat mobile phone atau pc melalui

suatu jaringan internet atau LAN. Uji coba

dilakukan dengan mengkoneksikan PC

dengan sistem melalui jaringan LAN yaitu

dengan menggunakan Router Cyrus,

kemudian memanggil sistem kontrol yaitu

web yang telah dibuat dengan memasukan

alamat IP dibrowser PC atau Mobile

Phone.

Gambar 22. Pengujian Validasi Ethernet

Shield

Pada gambar diatas sistem dapat

terkoneksi dengan sebuah laptop dengan

menghubungkan kejaringan sistem melalui

ethernet shield dan router dan dapat

memanggil sistem kontrol web ketika

memasukan alamat ip yang digunakan

yaitu 192.168.168.3

5.3 Optimasi (Optimization)

Dalam pengujian optimasi ini

dilakukan pengujian skala, ukuran desain

hardware dan penempatan komponen

seperti sensor pir, kamera dan orang-

orangan sawah apakah sudah pas dan

sesuai dengan area cakupan masing-

masing fungsi komponen tersebut.

1. Penempatan Sensor Pir

Gambar 23. Penempatan Sesnor Pir

Menggunakan satu sensor pir

dengan ukuran tiang penempatan 10 x 3 cm

memiliki cakupan deteksi seperti kerucut

3D dan jaraka maksimal deteksi 10 m

efektif 5 m dan minimal +/- 30 cm

diletakan dipojok kanan area persawahan

agar sensor dapat mendeteksi pergerakan

disemua area persawahan, akan tetapi

sensor tidak dapat mendeteksi pergerakan

ketika hama tepat berada di atas, kiri,

kanan, bawah dan belakang sensor.

2. Penempatan Tiang Kamera

Gambar 24. Penempatan Kamera

Tiang kamera diletakkan dipojok

kiri sawah dan memiliki tinggi 25 cm agar

dapat memantau seluruh area miniatur

persawahan yang area persawahannya 30 x

30 cm, jika tinggi tiang kamera lebih

rendah dengan yang dibuat maka terdapat

area persawahan yang tidak terpantau.

3. Orang-orangan sawah

Gambar 25. Penempatan Orang-orangan

sawah

Orangan-orangan sawah diletakkan

tepat berada ditengah area persawahan

sesuai dengan orang-orangan sawah

aslinya, dan memiliki tinggi melebihi

tinggi tanaman padi agar dapat mengusir

hama burung diseluruh luas area

persawahan

13

IV KESIMPULAN DAN SARAN

4.1 Kesimpulan

Perancangan dan pembuatan model

alat pengusir hama padi berbasis internet of

things ini menggunakan mikrokontroler

ATMega328 (Arduino Uno), ethernet

shield, router, kamera vc0706, servo,

buzzer, dan sebuah halaman web sebagai

media pengontrol dan monitoring jarak

jauh berbasis internet yang dirancang

dengan menggunakan metodologi

penelitian Hardware Programming mulai

dari perencanaan proyek penelitian,

pengetesan komponen, desain sistem

mekanik, desain sistem listrik, desain

software, tes fungsional sampai dengan

perakitan dan optimasi sistem. Setelah

melewati tahap-tahapan proses pembuatan

model alat pengusir hama padi berbasis

inernet of things ini akhirnya terselesaikan,

berfungsi dan berjalan dengan baik sesuai

dengan fungsi yang diharapkan seperti

tombol-tombol sistem kontrol pada web

yang dikendalikan secara manual dan

berjalan dengan baik sesuai fungsinya.

Tidak sepenuhnya alat yang telah dibuat

memiliki hasil yang sempurna, terdapat

beberapa kendala dan kekurangan dari

model alat ini yang harus dikembangkan

untuk kedeapnnya, terutama pada kamera

yang digunakan yaitu vc0706 hanya

mampu memotret atau menangkap gambar

saja tidak bisa dibuat untuk merekam video

atau menampilkan output secara real time,

sensor yang dipakai sensor pir tidak bisa

membedakan pergerakan hama atau bukan,

jadi semua pergerakan objek yang

memasuki area persawahan dianggap

sebagai hama, desain web yang masih

sederhana dan jaringan internet yang

digunakan untuk sistem monitoring via

web masih menggunakan jaringan LAN

(Local Area Networ) jadi cakupan

monitoring via internet jangkauannya

masih terbatas.

4.2 Saran

Penulis menyarankan yang perlu

dikembangkan dalam sistem ini yaitu

penggunaan kamera yang dapat digunakan

secara real time, sensor yang digunakan

jika ingin lebih efektif gunakan lebih dari

satu sensor yang dipasang diarea

persawahan dan sebaiknya harus dapat

membedakan antara pergerakan hama atau

bukan, seperti menggunakan kamera

melalui pengolah citra digital.

Mikrokntroler yang daya tampung

memorinya lebih besar, desain web yang

lebih menarik dan interaktif, dan jaringan

internet yang cakupannya lebih luas tidak

lagi menggunakan jaringan LAN akan

tetapi menggunakan jaringan WAN (wide

area network).

DAFTAR PUSTAKA

Agusdian Rian & Frida Agung Rakhmadi.

2014. Sistem Proteksi Tanaman Padi

Dari Serangan Hama Wereng

Menggunakan Gelombang Ultrasonik

Dan Penunjuk Arah Angin. Jurusan

Fisika Fakultas Sains dan Teknologi,

UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta,

Yogyakarta.

Faturakhman Fithranto & Priandana

Karlisa. 2014. Analisis Alat Pengusir

Tikus dengan Menggunakan

Gelombang Ultrasonik berbasis

Mikrokontroler Arduino Uno.

Indonesian Jurnal on Computer Science

IPB.

Modjo Ardiyanto Saleh, S.Pd., MP. 2012.

Rancang Bangun Alat Pengendali Hama

Burung Pemakan Bulir Padi Sawah

(Oryza Sativa L.) Sistem Mekanik

Elektrik. Skripsi, Jurusan

Agroteknologi Fakultas Ilmu-Ilmu

Pertanian Universitas Negeri Gorontalo,

Gorontalo.

Perkas Nugraha. 2013. Sistem Kontrol

Jarak Jauh Melalui Media Jaringan

Komputer Untuk Mengontrol

Penerangan Ruangan Dan Air

14

Conditioner (Ac) Pada Laboratorium

Stmik Amikom Yogyakarta Dalam

Bentuk Maket Berbasis Mikrokontroler

Arduino. Jurusan Teknik Informatika,

Sekolah Tinggi Manajemen Informatika

Dan Komputer Amikom, Yogyakarta.

Saftari Firmansyah. 2015. Proyek robotik

keren dengan arduino. Elex Media

Komputindo. Jakarta.

Siswanto Apri & Rido Faldana. 2014.

Sistem Monitoring Rumah Berbasis

Teknologi Cloud Computing. Jurusan

Teknik Informatika, Fakultas Teknik,

Universitas Islam Riau.

Taufiqurrahman. 2013. Aplikasi

Monitoring Kamera (webcam) untuk

Mobile Device Berbasis Android.

Skripsi, Jurusan Teknik Informatika,

Fakultas Sains Dan Teknolgi,

Universitas Sunan Kalijaga,

Yogyakarta.

Zulfadi Yunar Angga. 2012. Prototype

Alat Pengusir Hama Burung Berbasis

Mikrokontroler Atmega 8. Skripsi,

Jurusan Teknik Informatika, Fakultas

Sains Dan Teknolgi, Universitas

Negeri Yogyakarta, Yogyakarta.

MODEL ALAT PENGUSIR HAMA PADI BERBASIS …perpustakaan.fmipa.unpak.ac.id/file/e-jurnal Irvan...

Documents

Transcript of MODEL ALAT PENGUSIR HAMA PADI BERBASIS …perpustakaan.fmipa.unpak.ac.id/file/e-jurnal Irvan...