PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR ...

36
PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR SOIL MOISTURE YL-39 BERBASIS ATMEGA-328P TUGAS AKHIR II SRI LESTARI 152411047 PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2018 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Transcript of PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR ...

Page 1: PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR ...

PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH

MENGGUNAKAN SENSOR SOIL MOISTURE YL-39

BERBASIS ATMEGA-328P

TUGAS AKHIR II

SRI LESTARI

152411047

PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2018

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 2: PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR ...

PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH

MENGGUNAKAN SENSOR SOIL MOISTURE YL-39

BERBASIS ATMEGA-328P

TUGAS AKHIR II

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya

SRI LESTARI

152411047

PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2018

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 3: PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR ...

i

PERSETUJUAN

Judul : Pembuatan alat ukur kelembaban tanah

menggunakan sensor soil moisture YL-39 berbasis

atemega-328P

Kategori : Projek Akhir II

Nama : Sri Lestari

Nomor Induk Mahasiswa : 152411032

Program Studi : Diploma Tiga (D-3) Metrologi Dan Instrumentasi

Departemen : Fisika

Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Sumatera Utara

Disetujui di

Medan, Juli 2018

Disetujui Oleh

Program Studi D3 Metrologi dan

Instrumentasi FMIPA USU

Ketua, Pembimbing,

Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc Dr. Ferdinan Sinuhaji, MS

NIP. 196607291992032002 NIP. 195903101987031002

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 4: PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR ...

ii

PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH

MENGGUNAKAN SENSOR SOIL MOISTURE YL-39

BERBASIS ATMEGA-328P

PROJEK AKHIR II

Saya menyatakan bahwa laporan projek akhir II ini adalah hasil kerja saya sendiri,

kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing di sebutkan

sumbernya.

Medan, Juli 2018

SRI LESTARI

152411047

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 5: PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR ...

iii

PENGHARGAAN

Dalam penyusunan tugas ahkir ini tidak terlepas dari dukungan dari berbagai

pihak.Peneliti secara khusus mengucapkan terimah kasih yang sebesar-besarnya

kepada semua pihak yang membantu. Peneliti banyak menerima bimbingan,

petunjuk dan bantuan serta dorongan dari berbagai pihak baik yang bersifat moral

maupun material. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terimah kasih

sebesar-besarnya kepada:

1. Allah SWT dengan segala rahmat serta karunia-Nya yang memberikan

kekuatan berbagai peneliti dalam menyelesaikan tugas ahkir.

2. Kepada kedua orang tua tercinta selama ini membantu peneliti dalam

bentuk perhatian, kasih sayang, semangat serta doa yang tidak henti-

hentinya mengalir dalam kelancaraan dan kesuksesan peneliti dalam

menyelesaikan tugas ahkir ini. Kemudian terimah kasih banyak untuk

kakak tercinta Larasati dan adik tercinta Luis Fernando yang memberikan

dukungan serta perhatian kepada peneliti,

3. Kepada Bapak Dr. Perdinan Sinuhaji,M.Si, selaku dosen pembimbing

yang selalu memberikan dorongan, arahan, dan semangat kepada peneliti,

sehingga tugas ahkir ini dapat terselesaikan.

4. Kepada Ibu Dr. Diana Alemin Barus,M.Si, selaku prodi D3 Metrologi dan

Instrumentasi

5. Segenap dosen dan seluruh staf akademik yang selalu membantu dalam

memberikan fasilitas, ilmu, serta pendidikan pada peneliti hingga dapat

menunjang dalam penyelesaian tugas ahkir ini.

6. Teman-teman seperjuangan selama menyusun tugas ahkir Siti, Gledys ,

Minda, Yogi. Ihza, Irma, Ikhwal dan senior bang Erick yang memberikan

banyak masukan serta dukungan kepada peneliti.

7. Serta banyak lagi pihak-pihak yang sangat berpengaruh dalam proses

pentelesaian tugas ahkir yang tidak bisa peneliti sebutkan satu persatu.

Semoga Allah SWT senantiasa membalas kebaikan yang telah diberikan. Semoga

penelitian ini bermanfaat bagi peneliti umumnya kepada para pembaca.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 6: PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR ...

iv

PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH

MENGGUNAKAN SENSOR SOIL MOISTURE YL-39

BERBASIS ATMEGA-328P

ABSTRAK

Kelembaban tanah merupakan salah satu parameter penting untuk banyak

proses hidrologi, biologi dan kimia. Informasi kelembaban tanah diperlukan

untuk kalangan luas di pemerintahan maupun swasta yang antara lain berkaitan

erat dengan cuaca dan iklim, potensi runoff dan kontrol banjir, erosi tanah dan

kemiringan lereng, manajemen sumber daya air, geo-teknik, dan kualitas air.

Informasi kelembaban tanah juga biasa digunakan untuk prediksi cuaca,

peringatan awal kekeringan, penjadwalan irigasi, dan perkiraan panen.

Kata Kunci : Alat Pendeteksi, ATmega328, Sensor soil moislture yl-39

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 7: PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR ...

vii

PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH

MENGGUNAKAN SENSOR SOIL MOISTURE YL-39

BERBASIS ATMEGA-328p

ABSTRACT

Soil moisture is one of the important parameters for many hydrological,

biological and chemical processes. Soil moislture information is required for a

wide range of goverment and private sectors which are closely related to weather

and climate, runoof pontential and flood control, soil erosion and slope, water

resources management and water quality. Soil moisture information can also be

used for weather prediction, early warnings of droght, irrigation scheduling, and

harvest.

Keyword :Detector, Atmega328, sensor soil moislture yl-38

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 8: PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR ...

viii

DAFTAR ISI

Halaman

Persetujuan ....................................................................................................... i

Pernyataan ........................................................................................................ ii

Penghargaan ..................................................................................................... iii

Abstrak ............................................................................................................. iv

Abstract ............................................................................................................ v

Daftar Isi........................................................................................................... vi

Daftar Tabel ..................................................................................................... viii

Daftar Gambar .................................................................................................. ix

Bab 1. Pendahuluan

1.1 Latar Belakang .......................................................................... 1

1.2 Perumusan masalah .................................................................. 2

1.3 Batasan Masalah ....................................................................... 2

1.4 Tujuan penelitian ...................................................................... 3

1.5 Sistematika Penulisan ............................................................... 3

Bab 2. DasarTeori

2.1 Pengenalan Tanah ..................................................................... 5

2.2 Kelembaban Tanah ................................................................... 6

2.3 Sensor Kelembaban Tanah ....................................................... 7

2.3.1 Pengertian Arduino ......................................................... 7

2.3.2 Spesifikasi Arduino Uno ................................................. 8

2.4 Mikrokontroler ATMega328P .................................................. 9

2.4.1 Konfigurasi Pin ATMega328P........................................ 10

2.4.2 Fitur Mikrokontroler ATMega328P................................ 12

2.5 Sensor Kelembaban Tanah Soil Moisture Sensor .................... 12

2.6 Bahasa C ................................................................................... 14

Bab 3. Perancangan dan Pembuatan Sistem ............................................... 15

3.1 Perancangan Sistem .................................................................. 15

3.2 Perancangan Rangkaian Catu Daya .......................................... 16

3.3 Rangkaian Pada Arduino Promini ............................................ 16

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 9: PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR ...

ix

3.4 Rangkaian Sensor YL-69 ......................................................... 17

3.5 LCD .......................................................................................... 18

3.6 Perancangan Rangkaian Sistem ............................................... 19

Bab 4. Pengujian Alat dan Analisa Rangkaian .......................................... 20

4.1. Data hasil uji coba kelembaban tanah pada bunga mawar . 21

4.2. Data hasil uji coba kelembaban tanah pada pohon kweni 22

4.3. Data hasil uji coba kelembaban tanah pada singkong ubi 23

Bab 5. Kesimpulan dan Saran

5.1 Kesimpulan ............................................................................... 24

5.2 Saran ......................................................................................... 24

Daftar Pustaka

Lampiran

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 10: PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR ...

viii

DAFTAR TABEL

Halaman

4.1. Data hasil uji coba kelembaban tanah pada bunga mawar ................... 21

4.2. Data hasil uji coba kelembaban tanah pada pohon kweni .................... 22

4.3. Data hasil uji coba kelembaban tanah pada singkong ubi.................... 23

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 11: PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR ...

ix

DAFTAR GAMBAR

Halaman

2.1. Board Arduino Uno .............................................................................. 8

2.2. Mikrokontroler ATMega328P .............................................................. 10

2.3. Konfigurasi pin ATmega328 ................................................................ 10

2.4. Sensor soil moislture / Kelembaban Tanah .......................................... 13

3.1. Diagram block sistem pengukur kelembaban tanah ............................. 15

3.2. Rangkaian Catu Daya ........................................................................... 16

3.3. Arduino Promini ................................................................................... 17

3.4. Skema rangkaian dan Gambar sensor kelembaban tanah .................... 18

3.5. Fisik LCD 2 x 16 .................................................................................. 19

3.6. Rangkaian Keseluruhan ........................................................................ 20

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 12: PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR ...

1

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

Kemajuan dalam bidang pertanian saat ini tak terlepas dari penggunaan

teknologidalam sistem pertanian dalam berbagai aspek proses pertanian.mulai

daripenggunaan teknologi secara mekanis maupun elektronis. Dalam peranian

penggunaan teknologi secara elektronis diaplikasikan pada proses pengukuran

keaadaan tanah baik itu kadar kimia dalam tanah , kepadatan tanah dan

kelembaban tanah. Namun peralatan yang tidak terlalu familiar dan berharga

mahal menjadi kendala bagi para petani dalam memanfaatkan teknologi.

Berdasarkan hal ini penulis melakukan perancangan alat pengukur kelembaban

tanah.

Pengukuran kelembaban tanah sangat erat kaitannya dengan penentuan

jenis tanaman yang ditanam dan berapa banyak air yang akan digunakan kepada

tanaman.apa bila kelembaban tanah tinggi maka pemberian air dapat dikurangi,

demikian juga sebaliknya bila kadar air rendah maka petani dapat memberikan

air sampai kelembaban tanah mencukupi atau memilih menanam tanaman

alternatif lain.

Kelembaban tanah merupakan salah satu parameter penting untuk

banyak proses hidrologi, biologi dan kimia. Informasi kelembaban tanah

diperlukan untuk kalangan luas di pemerintahan maupun swasta yang antara

lain berkaitan erat dengan cuaca dan iklim, potensi runoff dan kontrol banjir,

erosi tanah dan kemiringan lereng, manajemen sumber daya air, geo-teknik,

dan kualitas air. Informasi kelembaban tanah juga biasa digunakan untuk

prediksi cuaca, peringatan awal kekeringan, penjadwalan irigasi, dan perkiraan

panen.

Penentuan kadar air tanah dapat dilakukan dengan beberapa cara, salah

satunya adalah metode gravimetrik. Metode gravimetrik merupakan metode

konvensional yang memiliki akurasi yang cukup baik. Dalam metode

gravimetrik dilakukan pengukuran berat tanah sebagai variabel dalam

pengukuran kelembaban tanah. Prinsip metode ini adalah membandingkan berat

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 13: PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR ...

2

2

air tanah terhadap berat tanah kering. Meskipun cara ini sederhana, namun

metode gravimetrik harus dilakukan di laboratorium sehingga penerapannya

membutuhkan waktu dan tenaga yang banyak untuk mendapatkan satu nilai

kelembaban tanah.

Sensor kelembaban tanah adalah sensor yang digunakan untuk melakukan

pengukuran kelembaban tanah. Prinsip kerja sensor kelembaban tanah ini

adalah memberikan luaran berupa besaran listrik sebagai akibat adanya air yang

berada di antara lempeng kapasitor silinder. Keunggulan metode ini yaitu

pengukuran dapat langsung dilakukan secara mudah di lapangan dan nilai

kelembaban tanah langsung dapat diketahui. Berdasarkan pemaparan di atas,

maka penelitian yang akan dilakukan adalah pembuatan sensor

kelembaban tanah menggunakan sensor probe.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian diatas, penulis tertararik untuk mengangkat

permasalahan tersebut kedalam Proyek ini dengan judul ““ Pembuatan

Alat Ukur Kelembaban Tanah Menggunakan Sensor Soil Moisture YL-39

Berbasis ATMega328”.

Pada alat ini akan digunakan sebuah sensor yang menggunakan dua

probe, sebuah mikrokontroler ATMega 328P yang berfungsi untuk mengontrol

dan membaca data.

1.3 Batasan Masalah

Pembatasan masalah dalam Tugas Akhir ini hanya mencakup

beberapa point utama, diantaranya adalah sebagai berikut:

1. Bagaimana membantu petani untuk mengukur kelembaban tanah dengan

bantuan teknologi modern sehingga menjadi efektif dan efesien

2. Pembahasan sensor kelembaban tanah bertipe Y L - 69 sebagai

pengukur kelembaban tanah

3. Mikrokontroller yang digunakan adalah ATMega 328P yang hanya

difungsikan sebagai pengontrol dari tegangan yang masuk.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 14: PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR ...

3

3

1.4 Tujuan Penulisan

1. Sebagai salah satu syarat untuk dapat menyelesaikan program Diploma

Tiga (D-III) Metrologi dan Instrumentasi FMIPA Universitas Sumatera

Utara.

2. Pengembangan kreatifitas mahasiswa dalam bidang Ilmu instrumentasi

pengontrolan dan elektronika sebagai bidang yang diketahui.

3. Mengetahui cara kerja sensor kelembaban tanah berbasis Mikrokontroler

AtMega 328P.

1.5 Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman, penulis

membuat sistematika penulisan bagaimana sebenarnya prinsip kerja dari

pengukuran alat ukur kelembaban tanah berbasis mikrokontroler ATMega 328P,

maka penulis menulis tugas akhir ini dengan urutan sebagai berikut :

BAB I : PENDAHULUAN

Berisi latar belakang permasalahan, rumusan masalah, batasan

masalah, tujuan, sistematika penulisan dari penulisan tugas akhir ini.

BAB II : LANDASAN TEORI

Dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang

digunakan untuk pembahasan dan cara kerja dari rangkaian teori

pendukung itu antara lain tentang Mikrokontroler Atmega

328P, sensor yl 69, bahasa program yang dipergunakan, serta

cara kerja dari mikrokontroler Atmega 328P dan komponen

pendukung.

BAB III : PERANCANGAN SISTEM

Membahas tentang perencanaan dan pembuatan system secara

keseluruhan.

BAB IV : PENGUJIAN RANGKAIAN

Berisi tentang uji coba alat yang telah dibuat, pengoperasian

dan spesifikasi alat.dll

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 15: PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR ...

4

4

BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN

Merupakan kesimpulan dari pembahasan pada bab-bab sebelumnya

dan kemungkinan pengembangan alat.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 16: PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR ...

5

5

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Pengenalan Tanah

Tanah sangat vital peranannya bagi semua kehidupan di bumi karena tanah

mendukung kehidupan tumbuhan dengan menyediakan hara dan air sekaligus

sebagai penopang akar. Struktur tanah yang berongga-rongga juga menjadi tempat

yang baik bagi akar untuk bernapas dan tumbuhan. Tanah juga menjadi habitat

hidup berbagai mikroorganisme. Bagi sebagian hewan darat, tanah menjadi lahan

untuk hidup dan bergerak. Ilmu yang mempelajari berbagai aspek mengenai tanah

dikenal sebagai ilmu tanah. Dari segi klimatologi, tanah memegang peranan

penting sebagai penyimpan air dan menekan erosi, meskipun tanah sendiri juga

dapat erosi.

Komposisi tanah yang berbeda-beda pada satu lokasi dengan lokasi yang

lain. Air dan udara merupakan bagian dari tanah. Pedologi Tanah berasal dari

pelapukan batuan dengan bantuan organism, membentuk tubuh unik yang

menutupi batuan. Proses pembetukan tanah dikenal sebagai “pedogenesis”. Proses

yang unik ini membentuk tanah sebagai tubuh alam yang terdiri atas lapisan-

lapisan atau disebut sebagai horizon tanah. Setiap horizon menceritakan mengenai

asal dan proses-proses fisika, kimia, dan biologi yang telah dilalui tubuh tanah

tersebut.

Hans Jenny (1899-1992), seorang pakar tanah asal Swiss yang bekerja di

Amerika Serikat, menyebutkan bahwa tanah terbentuk dari bahan induk yang

telah mengalami modifikasi/pelapukan akibat dinamika faktor iklim, organism

(termasuk manusia), dan relief permukaan bumi (topografi) seiring dengan

berjalannya waktu.

Warna tanah merupakan ciri utama yang paling mudah diingat orang.

Warna tanah sangat bervariasi, mulai dari hitam kelam, coklat, merah bata, jingga,

kuning, hingga putih. Selain itu, tanah dapat memiliki lapisan-lapisan dengan

perbedaan warna yang kontras sebagai akibat proses kimia (pengasaman) atau

pencucian (leaching). Tanah berwarna hitam atau gelap seringkali menandakan

kehadiran bahan organik yang tinggi, baik karena pelapukan vegetasi maupun

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 17: PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR ...

6

6

proses pengendapan di rawa-rawa. Warna gelap juga dapat disebabkan oleh

kehadiran mangan, belerang, dan nitrogen. Warna tanah kemerahan atau

kekuningan biasanya disebabkan kandungan besi teroksidasi yang tinggi; warna

yang berbeda terjadi karena pengaruh kondisi proses kimia pembentukannya.

Suasana aerobik/oksidatif menghasilkan warna yang seragam atau perubahan

warna bertahap, sedangkan suasana anaerobik/reduktif membawa pada pola warna

yang bertotol-totol atau warna yang terkonsentrasi. Struktur tanah merupakan

karakteristik fisik tanah yang terbentuk dari komposisi antara agregat (butir) tanah

dan ruang antaragregat. Tanah tersusun dari tiga fasa: fasa padatan, fasa cair, dan

fasa gas. Fasa cair dan gas mengisi ruang antaragregat. Struktur tanah tergantung

dari imbangan ketiga faktor penyusun ini. Ruang antaragregat disebut sebagai

porus (jamak pori). Struktur tanah baik bagi perakaran apabila pori berukuran

besar (makropori) terisi udara dan pori berukuran kecil (mikropori) terisi air.

Tanah yang gembur (sarang) memiliki agregat yang cukup besar dengan

makropori dan mikropori yang seimbang. Tanah menjadi semakin liat apabila

berlebihan lempung sehingga kekurangan makropori.

2.2 Kelembaban Tanah

Kelembaban tanah adalah air yang mengisi sebagian atau seluruh pori-pori

tanah yang berada diatas water table. Defenisi yang lain menyebutkan bahwa

kelebaban tanah menyatakan jumlah air yang tersipan di pori-pori tanah.

Kelembaban tanah sangat dinamis, hal ini disebabkan oleh penguapan melalui

permukaan tanah. Kelembaban tanah memiliki peranan yang penting bagi

pemerintah untuk informasi seperti potensi aliran permukaan dan pengendali

banjir, kegagalan erosi tanah dan kemiringan lereng,manajmen sumber daya air,

dan kuantitas air. Kelembaban tanah merupakan salah satu variabel kunci pada

perubahan air dan energi panas di antara permukaan dan atmosfer melalui

eveporsi dan transpirasi.

Informasi kelembaban tanah juga dapat dipergunakan manajemen sumber

daya air, peringatan awal kekeringan, penjadwalan irigasi, dan perkiraan cuaca.

Selain itu, kelembaban tanah penting bagi para pakar pertanian. Defesit

kelembaban dapat menuju kelayuan tanaman dan tindakan perbaikan tepat pada

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 18: PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR ...

7

7

waktunya melalui irigasi dapat menyelamatkan tanaman pertanian. Perubahan

vegetasi memerlukan tingkat kelembaban tanah tertentu. Oleh karenanya dapat

dikatakan kelembapan tanah pada tingkat tertentu dapat menemukan tata guna

lahan. Namun demikian, perlu juga diketahui bahwa tingkat kelembaban tanah

yang tinggi dapat menimbulkan permasalahan dalam hal kegiatan permanen hasil

pertanian dan kehutanan yang menggunakan alat-alat mekanik.

Setiap jenis tanah, tergantung tekstur dan pori-pori tanah,

memperlihatkan variasi karakteristik kelembaban tanah. Tekstur tanaman

biasanya mengacu pada jumlah fraksi tanah yang dikandungnya. Sedangkan

kecenderungan butir-butir tanah membentuk gumpalan tanah. Struktur tanah

dipengaruhi oleh tekstur tanah, bahan organik, dan cacing tanah. Tanah pasir atau

berpasir tidak mempunyai struktur. Sifat fisik tanah ini berperan dalam

kemampuannya dalam menyimpan air sangat rendah, sehingga tanaman akan

segera menghabiskan persediaan air dan akan menjadi kering lebih cepat dalam

dari pada tanaman yang tumbuh pada tanah lempung. Jadi besar kecilnya

kemampuaan tanah untuk menyimpan air ini akan menentukan kandungan

kelembaban tanahnya.

2.3 Sensor Kelembaban Tanah

Sensor kelembaban tanah merupakan sensor yang mampu mendeteksi

intensitas air di dalam tanah ( moisture ). Sensor ini terdiri dua probe untuk

melewatkan arus melalui tanah, kemudian membaca resistansinya untuk

mendapatkan nilai tingkat kelembaban. Semakin banyak air membuat tanah lebih

mudah menghantarkan listrik (resistansi kecil), sedangkan tanah yang kering

sangat sulit menghantarkan listrik (resistansi besar). Kedua probe ini merupakan

media yang akan menghantarkan tegangan analog yang nilainya relatif kecil.

Tegangan ini nantinya akan diubah menjadi tegangan digital untuk diproses ke

dalam mikrokontroler.

2.3.1 Pengertian Arduino

Arduino dikatakan sebagai sebuah platform dari physical computing yang

bersifat open source. Arduino juga merupakan kombinasi dari hardware, bahasa

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 19: PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR ...

8

8

pemrograman dan Integrated Development Environment (IDE) yang canggih. IDE

adalah sebuah software yang sangat berperan untuk menulis program, meng-

compile menjadi kode biner dan mengunggah ke dalam memory Mikrokontroler.

2.3.2 Spesifikasi Arduino Uno

Arduino dikatakan sebagai sebuah platform dari physical computing yang

bersifat open source. Arduino juga merupakan kombinasi dari hardware, bahasa

pemrograman dan Integrated Development Environment (IDE) yang canggih. IDE

adalah sebuah software yang sangat berperan untuk menulis program, meng-

compile menjadi kode biner dan meng-upload ke dalam memory Mikrokontroler.

Ada banyak projek dan alat-alat dikembangkan oleh akademisi dan profesional

dengan menggunakan Arduino, selain itu juga ada banyak modul-modul

pendukung (sensor, tampilan, penggerak dan sebagainya) yang bisa

disambungkan dengan Arduino. Arduino berevolusi menjadi sebuah platform

karena ia menjadi pilihan dan acuan bagi banyak praktisi.

Sumber ; Arduino.org

Gambar 2.1 Board Arduino Uno

Berdasarkan penelitian yang dilakukan Steven Jendri Sokop Yang berjudul

“ Trainer Periferal Antarmuka Berbasis Mikrokontroler Arduino Uno” Arduino

Uno adalah sebuah board mikrokontroler yang didasarkan pada ATmega328.

Spesifikasi Arduino Uno:

Tabel 2.1 Arduino Uno

Spesifikasi Keterangan

Mikrokontroler Atmega328

Operating Vage 5 V

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 20: PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR ...

9

9

Input Vage (recommended) 7 – 12 V

Input Vage (limits) 6 – 20 V

Digital I/O Pin 14 (6 pin sebagai output PWM)

Analog Input Pins 6 (A0 – A5)

DC Current per I/O Pin40 Ma

DC Current for 3.3V Pin50 Ma

Flash Memory

32 Kb (Atmega328) 0.5Kb digunakan oleh

bootloader

SRAM 2 Kb (Atmega328)

EEPROM 1 Kb (Atmega328)

Clock Speed 16 MHz

Serial Pin Rx (D0) dan Tx (D1)

2.4 Mikrokontroler ATMega328P

Mikrokontroler merupakan suatu terobasan teknologi mikroprosesor

dan mikrokomputer yang merupakan teknologi semikonduktor dengan kandungan

transistor yang lebih banyak namun hanya membutuhkan ruang yang sangast

kecil. Mikrokontroler merupakan system computer yang mempunyai satu atau

beberapa tugas yang sangat spesifik, berbeda dengan PC (Personal Computer )

yang memiliki beragam fungsi.

Tidak seperti sistem komputer yang mampu menangani berbagai macam

program aplikasi, mikrokontrler hanya bisa digunakan untuk suatu aplikasi

tertentu saja, perbedaan lainnya terletak pada perbandingan RAM dan ROM. Pada

sistem komputer perbandingan RAM dan ROM nya besar, artinya program-

program penggunba disimpan dalam ruang RAM yang relative besar, sedangkan

rutin-rutin antar muka perangkat keras disimpan dalam ruang ROM yang kecil,

Sedangkan pada mikrokontroler, perbandingan ROM dan RAM –nya yang besar,

artinya program kontrol disimpan dalm ROM (bias Masked ROM atau Flash

PEROM) yang ukurannya relatif lebih besar, sedangkan RAM digunakan sebagai

tempat penyimpanan sementara , termasuk register-register yang digunakn pada

mikrokontroler yang bersangkutan.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 21: PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR ...

10

10

Gambar 2.2 Mikrokontroler ATMega328P

Gambar 2.3 Konfigurasi Pin ATMega328P

2.4.1 Konfigurasi Pin ATMega328P

ATMega328 memiliki 3 buah PORT utama yaitu PORTB, PORTC, dan

PORTD dengan total pin input/output sebanyak 23 pin. PORT tersebut dapat

difungsikan sebagai input/output digital atau difungsikan sebagai periperal

lainnya.

1. Port B

Port B merupakan jalur data 8 bit yang dapat difungsikan sebagai input/output.

Selain itu PORTB juga dapat memiliki fungsi alternatif seperti di bawah ini.

a) ICP1 (PB0), berfungsi sebagai Timer Counter 1 input capture pin.

b) OC1A (PB1), OC1B (PB2) dan OC2 (PB3) dapat difungsikan sebagai

keluaran PWM (Pulse Width Modulation).

c) MOSI (PB3), MISO (PB4), SCK (PB5), SS (PB2) merupakan jalur

komunikasi SPI.

d) Selain itu pin ini juga berfungsi sebagai jalur pemograman serial (ISP).

e) TOSC1 (PB6) dan TOSC2 (PB7) dapat difungsikan sebagai

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 22: PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR ...

11

11

sumber clock external untuktimer.

f) XTAL1 (PB6) dan XTAL2 (PB7) merupakan sumber clock utama

mikrokontroler.

2. Port C

Port C merupakan jalur data 7 bit yang dapat difungsikan

sebagai input/output digital. Fungsi alternatif PORTC antara lain sebagai

berikut.

a) ADC6 channel (PC0,PC1,PC2,PC3,PC4,PC5) dengan resolusi sebesar 10

bit. ADC dapat kita gunakan untuk mengubah input yang berupa tegangan

analog menjadi data digital

b) 2C (SDA dan SDL) merupakan salah satu fitur yang terdapat pada

PORTC. I2C digunakan untuk komunikasi dengan sensor atau device lain

yang memiliki komunikasi data tipe I2C seperti sensor

kompas, accelerometer nunchuck.

3. Port D

Port D merupakan jalur data 8 bit yang masing-masing pin-nya juga dapat

difungsikan sebagai input/output. Sama seperti Port B dan Port C, Port D juga

memiliki fungsi alternatif dibawah ini.

a) USART (TXD dan RXD) merupakan jalur data komunikasi serial dengan

level sinyal TTL. Pin TXD berfungsi untuk mengirimkan data serial,

sedangkan RXD kebalikannya yaitu sebagai pin yang berfungsi untuk

menerima data serial.

b) Interrupt (INT0 dan INT1) merupakan pin dengan fungsi khusus sebagai

interupsi hardware. Interupsi biasanya digunakan sebagai selaan dari

program, misalkan pada saat program berjalan kemudian terjadi

interupsi hardware/software maka program utama akan berhenti dan akan

menjalankan program interupsi.

c) XCK dapat difungsikan sebagai sumber clock external untuk USART,

namun kita juga dapat memanfaatkan clock dari CPU, seh gga tidak perlu

membutuhkan external clock.

d) T0 dan T1 berfungsi sebagai masukan counter external untuk timer 1

dan timer 0.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 23: PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR ...

12

12

e) AIN0 dan AIN1 keduanya merupakan masukan input untuk analog

comparator.

2.4.2 Fitur Mikrokontroler ATMega328P

ATMega328 adalah mikrokontroler keluaran dari atmel yang mempunyai

arsitektur RISC (Reduce Instruction Set Computer) yang mana setiap proses

eksekusi data lebih cepat dari pada arsitektur CISC (Completed Instruction Set

Computer). Mikrokontroler ini memiliki beberapa fitur antara lain:

1. Memiliki EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only

Memory) sebesar 1KB sebagai tempat penyimpanan data semi permanen

karena EEPROM tetap dapat menyimpan data meskipun catu daya dimatikan.

2. Memiliki SRAM (Static Random Access Memory) sebesar 2KB.

3. Memiliki pin I/O digital sebanyak 14 pin 6 diantaranya PWM (Pulse Width

Modulation) output.

4. 32 x 8-bit register serba guna.

5. Dengan clock 16 MHz kecepatan mencapai 16 MIPS.

6. 32 KB Flash memory dan pada arduino memiliki bootloader yang

menggunakan 2 KB dari flash memori sebagai bootloader.

7. 130 macam instruksi yang hampir semuanya dieksekusi dalam satu

siklus clock.

2.5 Sensor Kelembaban Tanah Soil moisture Sensor

Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Viktorianus Ryan Juniardy,

Dedi Triyanto, Yulrio Brianorman (2014:2) yang berjudul “Prototype Alat

Penyemprot Air Otomatis Pada Kebun Pembibitan Sawit Berbasis Sensor

Kelembaban Dan Mikrokontroler Avr Atmega8” mengutip definisi sensor soil

moisture menurut Pamungkas (2010) Sensor kelembaban tanah atau dalam istilah

bahasa inggris soil moisture sensor adalah jenis sensor kelembaban yang mampu

mendeteksi intensitas air di dalam tanah (moisture). Sensor ini berupa dua

lempengan konduktor berbentuk pisau berbahan logam yang sangat sensitif

terhadap muatan listrik dalam suatu media khususnya tanah. Kedua lempengan

logam tersebut merupakan media yang akan menghantarkan tegangan analog

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 24: PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR ...

13

13

berupa tegangan lisrik yang nilainya relatif kecil berkisar antara 3,3-5 volt dan

baru kemudian Tegangan tersebut akan diubah menjadi tegangan digital untuk

diproses lebih lanjut oleh system.

Sumber : http://www.bitsbox.co.uk

Gambar 2.4 Sensor Soil moisture/Kelembaban Tanah

Sensor ini menggunakan dua buah probe untuk melewatkan arus melalui

tanah lalu membaca tingkat resistansinya untuk mendapatkan tingkat kelembaban

tanah. Makin banyak air membuat tanah makin mudah mengalirkan arus listrik

(resistansi rendah), sementara tanah kering sulit mengalirkan arus listrik

(resistansi tinggi). Ada tiga buah pin yang terdapat pada sensor ini yang mana

masing masing pin memiliki tugas sendiri sendiri, yaitu : Analog output yang

(kabel biru) , Ground (kabel hitam), dan Power (kabel merah). Sensor Soil

moisture adalah sensor kelembaban tanah yang bekerja dengan prinsip membaca

jumlah kadar air dalam tanah di sekitarnya. Sensor ini merupakan sensor ideal

untuk memantau kadar air tanah untuk tanaman. Sensor ini menggunakan dua

konduktor untuk melewatkan arus melalui tanah, kemudian membaca nilai

resistansi untuk mendapatkan tingkat kelembaban. Lebih banyak air dalam tanah

akan membuat tanah lebih mudah menghantarkan listrik (nilai resistansi lebih

besar), sedangkan tanah kering akan mempersulit untuk menghantarkan listrik

(nilai resistansi kurang). Sensor soil moisture dalam penerapannya membutuhkan

daya sebesar 3.3 v atau 5 V dengan keluaran tegangan sebesar 0 – 4.2 V.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 25: PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR ...

14

14

2.6 Bahasa C

Bahasa C adalah bahasa pemrograman yang digunakan pada software

CodeVision AVR. Bahasa pemrograman ini yang dapat dikatakan berada antara

bahasa tingkat rendah (bahasa yang berorientasi pada mesin) dan bahasa tingkat

tinggi (bahasa yang berorientasi pada manusia). Seperti yang diketahui, bahasa

tingkat tinggi mempunyai kompatibilitas antara platform dan karenanya amat

mudah untuk membuat program pada berbagai mesin. Berbeda dengan

menggunakan bahasa mesin, sebab setiap perintahnya sangat bergantung pada

jenis mesin.

Pembuat bahasa C adalah Brian W. Kernighan dan Dennis M. Ritchie pada

tahun 1972. Bahasa C adalah bahasa pemrograman terstruktur, yang membagi

programnya dalam bentuk blok. Tujuannya untuk memudahkan dalam pembuatan

dan pengembangan program. Program yang ditulis dengan bahasa C mudah sekali

dipindahkan dari satu jenis program ke bahasa program lain. Hal ini karena

adanya standarisasi bahasa C berupa standar ANSI (American National Standard

Institute) yang dijadikan acuan oleh para pembuat kompiler jenis mesin.

Kelebihan Bahasa C:

a. Bahasa C tersedia hampir di semua jenis komputer.

b. Kode bahasa C sifatnya adalah portable dan fleksibel untuk semua jenis

komputer.

c. Bahasa C hanya menyediakan sedikit kata-kata kunci hanya terdapat 32

kata kunci.

d. Proses executable program bahasa C lebih cepat

e. Dukungan pustaka yang banyak.

f. C adalah bahasa yang terstruktur

Kekurangan Bahasa C:

a. Banyaknya operator serta fleksibilitas penulisan program kadang-kadang

membingungkan pemakai.

Bagi pemula pada umumnya akan kesulitan menggunakan pointer

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 26: PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR ...

15

15

BAB III

PERANCANGAN AL AT DAN PEMBUATAN SISTEM

3.1 Perancangan Sistem

SENSOR Yl69 atau biasa di kenal sebagai sensor kelembaban tanah

sensor ini menghasilkan tegangan output sebesar 3,3 sampai 5 volt untuk range 0

sampai 1024. Sistem output ini kemudian di baca oleh arduino sebagai inputan

dimana nilai akan berubah – ubah sesuai dengan kadar kelembaban tanah.

Kemudian output pada sensor akan menjadi input mikrikontroler yang kemudian

akan ditampilkan pada LCD display.

Diagram blok memrupakan salah satu cara yang paling sederhana untuk

menjelaskan cara kerja dari suatu system. Dengan diagram blok kita dapat

menganalisa cara kerja rangkaian dan merancang hardware yang akan dibuat

secara umum. Rancangan sistem saklar lampu otomatis ini terbagi atas 3 bagian ;

bagian sensor YL69, mikrokontroler pada arduino, powersupply dan LCD

display.

Adapun diagram blok dari sistem yang dirancang, seperti yang

diperlihatkan pada gambar 3. 1

Gambar 3.1 Blok diagram sistem pengukur kelembaban tanah

Sensor YL-69

Sensor YL-69

Mikrokontroler

Display

Catu daya

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 27: PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR ...

16

16

3.2 Perancangan Rangkaian Catu Daya

Rangkaian ini berfungsi untuk mensupplay tegangan keseluruh rangkaian

yang ada. Rangkaian Catu daya (Power Supply Adaptor) ini terdiri dari satu

keluaran, yaitu 5 volt. Keluaran 5 volt digunakan untuk mensupplay tegangan ke

rangkaian mikrokontroller AVR Atmega 328P ,sensor kelembaban. Rangkaian

catu daya ditunjukkan pada gambar 3.2 . Baterai merupakan sumber tegangan C,

selanjutnya akan diratakan oleh kapasitor 220 µ F. Regulator tegangan 5 volt

digunakan agar keluaran yang dihasilkan tetap 5 volt walaupun terjadi perubahan

pada tegangan masukannya.

Gambar 3.2 Rangkaian Catu Daya

3.3 Rangkaian Pada arduino promini

Arduino Pro Mini adalah papan pengembangan (development board)

mikrokontroler yang berbasis chip ATmega328P dengan bentuk yang sangat

mungil dan paling minimalis. Secara ngisi tidak ada bedanya dengan Arduino

Uno, dan sangat mirip dengan Arduino Nano. Perbedaan utama terletak pada

ketiadaan jack power DC dan konektor Mini-B USB, sehingga harus

menggunakan modul FTDI atau USB to TTL untuk menghubungkan ke

komputer. Disebut sebagai papan pengembangan karena board ini memang

berfungsi sebagai arena prototyping sirkuit mikrokontroller. Dengan

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 28: PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR ...

17

17

menggunakan papan pengembangan, anda akan lebih mudah merangkai rangkaian

elektronika mikrokontroller dibanding jika anda memulai merakit ATMega328

dari awal di breadboard.

Gambar 3.3 Arduino promini

Terdapat dua versi Arduino Pro Mini. Versi 3.3 volt dan versi 5 volt, yang

dipilih menurut kebutuhan rangkaian mikrokontroller yang anda gunakan.

3.4 Rangkaian Sensor Yl 69

Moisture Probeadalah suatu alat yang terbuat dari materi logam dengan

bahan tertentu.Moisture Probeyang terbuatdari logam ini digunakan sebagai

sensor untuk pengukurankadar air di dalam tanah.Moisture Probe yang dibuat

terdiri dari dua batang logamtembaga, seperti pada gambar 3.4.Moisture probeini

berperan seperti sebuah kapasitor dengan tanah sebagai dielektriknya. Moisture

probeini disebutjuga sebagai capacitance probe.Moisture probeyang dibuat ini

sangat sederhana, sehingga harganya relatif murah.

Prinsip kerja penggunaan sensor ini untuk pengukuran kelembaban tanah

adalah sebagai berikut, moisture probe dimasukkan dalam tanah yang akan diukur

kelembabannya dan dihubungkan dengan generator sinyal. Bila kadar air

(kelembaban) anah berubah, maka probe akan menghasilkan perubahan nilai

kapasitansi, akibat permitivitas dielektriknya berubah. Perubahan nilai

kapasitansi (impedansi) ini akan mengubah besarnya frekuensi gelombang

keluaran generator sinyal. Dengan demikian, frekuensi gelombang keluaran

generator sinyal akan berubah sesuai dengan kelembaban tanah. Perubahan

frekuensi yang terjadi ini selanjutnya akan diproses untuk mengetahui persentase

kelembaban di dalam tanah.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 29: PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR ...

18

18

Gambar 3.4 Skema rangkaian dan gambar sensor kelembaban tanah

3.5 LCD

Liquid Crystal Display (LCD) 2x16 Kegunaan LCD banyak sekali dalam

perancangan suatu system dengan menggunakan mikrokontroler. LCD (Liquid

Crystal Display) dapat berfungsi untuk menampilkan suatu nilai hasil sensor,

menampilkan teks, atau menampilkan menu pada aplikasi mikrokontroler. Pada

praktek proyek ini, LCD yang digunakan adalah LCD 16 x 2 yang artinya lebar

display 2 baris 16 kolom dengan 16 Pin konektor. Adapun konfigurasi dan

deskripsi dari pin-pin LCD antara lain:

VCC (Pin 1)

Merupakan sumber tegangan +5V.

GND 0V (Pin 2)

Merupakan sambungan ground.

VEE (Pin 3)

Merupakan input tegangan Kontras LCD.

RS Register Select (Pin 4)

Merupakan Register pilihan 0 = Register Perintah, 1 = Register Data.

R/W (Pin 5)

Merupakan read select, 1 = read, 0 = write.

Enable Clock LCD (Pin 6)

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 30: PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR ...

19

19

Merupakan masukan logika 1 setiap kali pengiriman atau pembacaan data.

D0 – D7 (Pin 7 – Pin 14)

Merupakan Data Bus 1 -7

Anoda ( Pin 15)

Merupakan masukan tegangan positif backlight

Katoda (Pin 16)

Merupakan masukan tegangan negatif backlight

Gambar 3.5. Fisik LCD 2 x 16

3.6 Perancangan rangkaian sistem

Perangkaian sistem dimulai dari pemasangan pin pada output sensor soil

moisture yang berubah sesuai dengan pembacaan sensor itu sendiri. Dapat di

kategorikan dalam 2 outputan yaitu logika 0 dan 1 yang nantinya akan di

hubungkan pada pin digital input arduino promini. Pada rangkaian ini pin out dari

sensor Y-69 di hubungkan pada pin 7 digital input. Lalu dari

prominiakanditampilkan pada LCD display. Berikut rangkaian keseluruhan sistem

pengukur kelembaban tanah.

Gambar 3.6 Rangkaian Keseluruhan

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 31: PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR ...

20

20

BAB IV

PENGUJIAN ALAT DAN ANALISA RANGKAIAN

4.1. Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATMega328P

Pengujian pada rangkaian mikrokontroler ATMega328P ini dapat

dilakukan dengan menghubungkan rangkaian ini dengan rangkaian power supply

sebagai sumber tegangan. Kaki 40 dihubungkan dengan sumber tegangan 5 volt,

sedangkan kaki 20 dihubungkan dengan ground. Kemudian tegangan pada kaki 40

diukur dengan menggunakan Voltmeter. Dari hasil pengujian didapatkan tegangan

pada kaki 40 sebesar 4,9 volt. Langkah selanjutnya adalah memberikan program

sederhana pada mikrokontroler ATMega 328P, program yang diberikan adalah

sebagai berikut:

void setup() {

// initialize digital pin LED_BUILTIN as an output.

pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);

}

void loop() {

digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH delay(1000); // wait

for a second

digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);

delay(1000); // wait for a second

}

Program diatas merupakan program standar dalam ujicoba rangkaian

mikrokontroler. Dimana program akan menyalakan secara berkedip rangkaian led

sederhana.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 32: PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR ...

21

21

4.2 Pengujian dan Analisa Rangkaian Sensor Tahanan tanah

Sebagai standar atau acuan dalam mengukur kadar air (kelembaban) tanah,

pada penelitian ini digunakan American Standard Method (ASM). Prinsip dari

metoda ini adalah dengan cara melakukan perbandingan antara berat massa tanah

dengan berat massa tanah + air.

Berat massa tanah diperoleh dengan cara memasukkan contoh tanah ke dalam

pemanggang dengan lamanya waktu pemanggangan ditentukan dari massa contoh

tanah yang akan dipakai untuk percobaan. Sedangkan massa air adalah selisih dari

berat massa tanah yang telah diberi air dengan berat massa tanah. Hasil realisasi

dari Alat Pengukur Kelembaban Tanah Berbasis Mikrokontroler ATMEGA328P

dapat dilihat pada Tabel 4.1

1) Kelembaban tanah pada tanaman hias bunga mawar

Tabel 4.1.Data hasil uji coba pengukuran kelembaban tanah pada bunga mawar

Berat Massa

Tanah

(kg)

Berat

Tanah + Air

(kg)

ASM

(kg)

Kelembaban

Eksperimen

(%)

0,29 0,38 10,345 26

0,29 0,31 13,793 30

0,29 0,32 17,241 35

0,29 0,33 20,69 40

0,29 0,34 24,138 55

Tabel 1 merupakan data percobaan hasil pengukuran dari alat yang dibuat

dibandingkan dengan hasil pengukuran berdasarkan American Standard Method.

Dari Tabel 1 ini .

Tanaman bunga mawar mempunyai daya adaptasi sangat luas terhadap

lingkungan tumbuh, dapat beberapa faktor yang mempengaruhi terhadap

tumbuhan mawar.

a. Iklim

b. Media Tumbuh

Tanaman mawar cocok pada tanah liat berpasir,subur,gembur,banyak

mengandung bahan organik.

c. Tofografi

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 33: PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR ...

22

22

2) Kelembaban tanah pada tanaman pohon kweni

Tabel 4.2.Data hasil uji coba pengukuran kelembaban tanah pada pohon kweni

Berat Massa

Tanah

(kg)

Berat

Tanah + Air

(kg)

ASM

(kg)

Kelembaban

Eksperimen

(%)

0,29 0,43 10,345 25

0,29 0,45 13,793 39

0,29 0,46 17,241 41

0,29 0,48 20,69 44

0,29 0,49 24,138 50

Tabel 2 merupakan data percobaan hasil pengukuran dari alat yang dibuat

dibandingkan dengan hasil pengukuran berdasarkan American Standard Method.

Dari Tabel 2 ini .

Tumbuhan ini memiliki buah yang harum dan daging buah yang lembut.

Konsistensi daging buah kweni lebih padat dari pada bacang dan seratnya lebih

halus. Karakternya berada diantara mangga dan bacang, para ahli menganggapnya

sebagai hibrida antar spesifik alami antara mangga dan bacang. kweni tidak

pernah ditemukan hidup liar. Oleh sebab itu para ahli menyakini bahwa tumbuhan

ini merupakan hasil silangan alami antara mangga dan cabang.

Sebagaimana kweni popular sebagai tanaman perkarangan. Pohon ini

ditanam terutama untuk diambil buahnya, yang disukai orang karena

keharumannya.

Kweni tumbuh di daratan rendah 1.000 mdpl. Wilayah yang disukainya

adalah daerah hujan dengan curah hujan yang agak tinggi namun merata

sepanjang tahun, sehingga tanaman ini cocok untuk menggantikan mannga yang

umumnya tumbuh lebih baik di daerah kering.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 34: PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR ...

23

23

3) Kelembaban tanah pada tanaman singkong ubi

Tabel 4.3.Data hasil uji coba pengukuran kelembaban tanah pada singkong ubi

Berat Massa

Tanah

(kg)

Berat

Tanah + Air

(kg)

ASM

(kg)

Kelembaban

Eksperimen

(%)

0,29 0,43 48,276 15

0,29 0,45 55,172 17

0,29 0,46 58,621 23

0,29 0,48 65,517 25

0,29 0,49 68,966 31

Tabel 3 merupakan data percobaan hasil pengukuran dari alat yang dibuat

dibandingkan dengan hasil pengukuran berdasarkan American Standard Method.

Dari Tabel 3 ini .

Singkong ubi/Daun ubi tumbuk adalah sayuran dari daun singkong.

Singkong ubi biasa kita lihat disekitar rumah daerah warga dan masyarakat,

itulah sebabnya buah singkong sendiri atau daunnya banyak sekali digunakan

dalam khasanah kuliner nusantara.

Manfaat Daun Singkong

1. Membantu metabolisme tubuh

Mengandung vitamin B sangat diperlukan untuk membangun sel-sel

tubuh yang akan membentuk enzim-enzim metabolisme tubuh.

2. Sebagai sumber energi

Mengandung asam amino essensial membantu perubahan

karbonhidrat menjadi energy yang akan digunakan tubuh beraktivitas.

3. Penambah darah

Daun singkong sangat ampuh menambah darah jika sendang terkena

anemia.

- Beberapa mengurangi penyakit;

1. Menyebuhkan diare

2. Pengobatan penyakit rematik

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 35: PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR ...

24

24

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Setelah dilakukan pengujian hasil pembacaan kelembaban tanah untuk

mengetahui kelembaban tanah pada tanaman hias bunga mawar, tanaman pohon

kweni, tanaman singkong ubi dengan sensor yl 69 berbasis AVR ATmega328P,

dapat diambil beberapa kesimpulan:

1. Hasil Ekperimen;

a. Data hasil uji coba pengukuran kelembaban tanah pada tanaman hias

bunga mawar menujukan kelembaban eksperimen 26% sampai 55%.

Hasil nilai kelembaban tanah menunjukan kadar air pada tanaman hias

bunga mawar.

b. Data hasil uji coba pengukuran kelembaban tanah pada pohon kweni

menujukan kelembaban eksperimen 25% sampai 50% .Hasil nilai

kelembaban tanah menunjukan kadar air pada pohon kweni.

c. Data hasil uji coba pengukuran kelembaban tanah pada pohon kweni

menujukan kelembaban eksperimen 15% sampai 31% .Hasil nilai

kelembaban tanah menunjukan kadar air pada singkong ubi.

2. Sensor YL-69 sangat sensitive terhadap perubahan lingkungan

dikarenakan pahan pada YL dilapisi dengan bahan anti karat.

3. Keunggulan alat ini yaitu pengukuran dapat langsung dilakukan

secara mudah di lapangan dan nilai kelembaban tanah langsung

dapat diketahui.

5.2 Saran

Beberapa tambahan yang diperlukan dalam meningkatkan kemampuan

alat ini adalah:

1. Penempatan sensor diperhatikan, agar sensor aman dari kerusakan yang

diakibatkan oleh aquator seperti sensor harus ditempatkan agar tidak

terkena langsung air.

2. Pengembangan projek ini dapat diperluas menjadi pengukuran

kelembaban tanah yang bisa diaplikasikan sebagai sensor peringatan

bencana.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 36: PEMBUATAN ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH MENGGUNAKAN SENSOR ...

25

DAFTAR PUSTAKA

ASTM. 1979. Standard method of laboratory determination of moisture content of soil:

Procedure D2216-71. pp. 290–291. In Annual book of ASTM standards. Am.

Soc. Test. Mater., Philadelphia, PA.

Hakim, A. 2012.Pengukur Kelembaban Tanah dan Suhu Udara sebagai Pendeteksi Dini

Kebakaran Hutan melalui Wireless Sensor Network (WSN) Hardware, e-Journal

Teknik Elekronika Telekomunikasi, Vol. 1 No. 40.

______, LM2907 Datasheet, National Semiconductor, 2008.

Pamungkas, H.Y. 2011.Alat Monitoring Kelembaban Tanah dalam Pot Berbasis

Mikrokontroler ATmega328 dengan Tampilan Output pada Situs Jejaring Sosial

Twitter untuk Pembudidaya dan Penjual Tanaman Hias Anthurium, Tugas Akhir,

PENS-ITS.

Sanglerat, G., Olivari, G., dan Cambov, B. 1989. Mekanika Tanah dan Teknik Pondasi,

Erlangga, Jakarta.

Topp, G.C. and Ferré.P.A. 2002.Thermogravimetric method using convective oven-

drying. pp. 422–424. In J.H. Dane and G.C. Topp (ed.) Methods of Soil Analysis:

Part 4. Physical methods.SSSA, Madison, WI.

Topp, G.C., Davis J.L., and Annan A.P. 1982. Electromagnetic determination of soil

water content using TDR: 1. Applications to Wetting Fronts and Step Gradients

Soil Sci. Soc. Am. J.,Vol.46, pp. 672-678.

Topp, G.C, and Reynolds W.D. 1998, Time domain reflectometry: A seminal technique

for measuring mass and energy in soil. Soil Tillage Res. Vol 47, pp.125–132.

Wobschall, D. 1978. A frequency shift dielectric soil moisture sensor, IEEE Trans.

Geosci.Elec., GE-16, pp.112-118.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA