PROTOTIPE RUMAH JAMUR MERANG OTOMATIS DENGAN

PENGENDALI SUHU DAN KELEMBABAN MENGGUNAKAN

MIKROKONTROLLER ATMEGA8535

NASKAH PUBLIKASI

diajukan oleh

Dzulfikar Akmaludin

10.21.0480

Kepada JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA

SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER AMIKOM YOGYAKARTA

YOGYAKARTA 2014

PROTOTYPE OF AUTOMATED MUSHROOM HOUSE WITH A TEMPERATURE AND HUMIDITY CONTROL MICROCONTROLLER ATMEGA8535

PROTOTIPE RUMAH JAMUR MERANG OTOMATIS DENGAN PENGENDALI SUHU

DAN KELEMBABAN MENGGUNAKAN MIKROKONTROLLER ATMEGA8535

Dzulfikar Akmaludin Emha Taufiq Luthfi

Jurusan Teknik Informartika STMIK AMIKOM YOGYAKARTA

ABSTRACT

The fungus is a plant that has a wide variety of types. From all types of fungi that grow, there are several types of fungi are harmless and delicious to eat. One type of mushroom is edible mushroom. Mushroom Volvariella volvacea has the Latin name, in addition to tasty to eat it also has a high mineral content than mushrooms - edible mushroom lain.Jamur require temperature 28 ° - 35 ° C and humidity of 80% - 90% to regenerate his body.

Most mushroom cultivation is done in upland areas, but the mushroom can be grown in lowland areas with high humidity. Although the fungus can grow in the lowlands, temperatures and humidity for mushroom remains to be made in accordance mushroom life cycle. The mushroom farmer made a special house called kumbung mildew fungus. To regulate the temperature and humidity in the house mushroom, mushroom growers usually spray the mold with water on a regular basis depending on weather and climate. When the rainy season watering is only done once or twice only. While the dry season watering can be done up to 4 times. If it is done manually mushroom farmers and regular. Including providing air circulation at kumbung mushroom that is still done manually.

Researchers are trying to develop a tool that works automatically in the form of temperature control and humidity are used to maintain the temperature and humidity in mushroom houses. It starts from the research environment to be created where the cultivation of mushrooms. Besides being used for an automatic control, this technology is also useful for people who want to be a mushroom farmer but does not have the land and located in areas that do not support the creation kumbung mushrooms, but farmers can take advantage of an empty space in the house.

Keywords : Mushroom, temperature, humidity,

1

1. PENDAHULUAN

Jamur merupakan tanaman yang memiliki berbagai macam jenis. Dari seluruh

jenis jamur yang tumbuh, ada beberapa jenis jamur yang tidak berbahaya dan lezat untuk

dikonsumsi. Salah satu jenis jamur yang dapat dikonsumsi adalah jamur merang. Jamur

merang memiliki nama latin Volvariella volvacea, selain lezat untuk dikonsumsi ternyata

juga memiliki kandungan mineral tinggi dibandingkan jamur – jamur lain.

Kebanyakan budidaya jamur dilakukan di daerah dataran tinggi, akan tetapi

jamur merang dapat tumbuh di daerah dataran rendah dengan kelembaban tinggi. jamur

dapat tumbuh pada dataran rendah, suhu dan kelembaban jamur merang tetap harus

dibuat sesuai siklus hidup jamur merang. Para petani jamur merang membuat rumah

khusus jamur yang disebut kumbung jamur. Untuk mengatur suhu dan kelembaban

udara dalam rumah jamur, petani jamur biasanya menyemprot jamur dengan air secara

teratur tergantung pada cuaca dan iklim. Hal tersebut dilakukan olah para petani jamur

secara manual dan teratur.

Dengan ilmu pengetahuan yang berkembang di bidang pertanian khususnya

pada budidaya jamur. Jamur merang memerlukan suhu 28° - 35°C dan kelembaban 80%

- 90% untuk menumbuhkan tubuh buahnya. Hal ini dimulai dari riset lingkungan yang

akan dibuat tempat budidaya jamur. Peneliti mencoba mengembangkan sebuah alat

yang berkerja secara otomatis berupa pengatur suhu dan kelembaban yang digunakan

untuk menjaga suhu dan kelembaban pada rumah jamur. Selain digunakan untuk sebuah

control otomatis, teknologi ini juga bermanfaat bagi masyarakat yang ingin menjadi petani

jamur namun tidak mempunyai lahan tanah serta bertempat pada daerah yang tidak

mendukung pembuatan kumbung jamur, akan tetapi petani bisa memanfaatkan sebuah

ruang kososng didalam rumah.

Alat yang dikerjakan oleh sistem untuk menjaga kondisi suhu dan kelembaban

yang dikerjakan secara otomatis dengan pengendali utama mikrokontroler AVR

ATmega8535. Sensor yang digunakan untuk mengukur suhu dan kelembaban adalah

sensor SHT11 yang sudah dikemas dalam bentuk modul. sistem ini juga dilengkapi

dengan pengembun air yang dijadikan sebagai pengganti kran air. Akuator yang

digunakan untuk mengendali suhu, kelembaban, dan sirkulasi udara pada kumbung

jamur adalah pengembun, dan kipas DC. Dengan adanya sistem ini petani jamur tidak

perlu mencari lahan serta dapat menghemat biaya.

2

2. LANDASAN TEORI

2.1 Dasar Mikrokontroller

Penggunaan mikrokontroler dapat kita temui pada berbagai peralatan,

misalnya peralatan yang terdapat dirumah, seperti microwave oven, televisi,

mesin cuci, sistem keamanan rumah, handphone, PDA, dan lain-lain.

Mikrokontroler dapat kita gunakan untuk berbagai aplikasi misalnya untuk

pengendalian, otomasi pada industri, akuisisi data, telekomunikasi dan lain-lain1.

2.2 Mikrokontroller ATMega 8535

Mikrokontroler ATmega 8535 merupakan mikrokontroler keluarga AVR

(Alf and Vegara’s Risc processor) produksi ATMEL yang memiliki arsitektur RISC

(Reduce Instruction Set Compute). Arti RISC adalah mikrokontroler dapat

melakukan 1 intruksi mendekati 1 MISP setiap MHz-nya mengikuti pembuat

sistem untuk mengoptimalkan konsumsi daya terhadap kecepatan proses.

Mikrokontroler AVR ATMega 8535 merupakan mikrokontroler produksi Atmel

dengan 8Kb In-System Programmable-Flash, 512 Byte EEPROM dan 512 Bytes

internal SRAM. AVRATMega 8535 memiliki seluruh fitur yang dimiliki

AT90S8535. Oleh karena itu, dipergunakan salah satu AVR produk Atmel, yaitu

ATMega8535. Selain mudah didapatkan dan lebih murah ATMega8535 juga

memiliki fasilitas yang lengkap2.

2.3 Sensor Suhu dan Kelembaban SHT11

SHT-11 adalah sebuah chip tunggal untuk sensor suhu dan kelembaban

relatif yang mempunyai banyak modul sensor yang terdiri dari sebuah

pengkalibrasi digital. Bagian masukan terdiri dari sebuah elemen kapasitif

polymer untuk kelembaban relatif dan sebuah pita regangan sebagai sensor

suhu. SHT11 modul merupakan modul sensor suhu dan kelembaban relatif yang

berbasis sensor SHT11 dari sensirion. Modul ini dapat digunakan sebagai alat

pengindra suhu dan kelembaban dalam aplikasi pengendali suhu dan

kelembaban ruangan maupun aplikasi pemantau suhu dan kelembaban relatif

ruangan3.

2.4 Modul LCD (Liquid Crystal Display)

1 Winoto.Andi, 2010 “Mikrokontroller AVR ATmega8/16/32/8535 dan Pemogramannya dengan

Bahasa C pada WinAVR”, Penerbit Informatika, Bandung Hal. 5

2 Ibid Hal. 8 3http://fahmizaleeits.wordpress.com/2010/08/29/akses-sensor-suhu-dan-kelembaban-sht11-

berbasis-mikrokontroler/ diakses tanggal 29 Desember 2012

3

LCD yang digunakan adalah jenis LCD 16 x 2, yang merupakan modul

LCD dengan konsumsi daya rendah. Modul tersebut dilengkapi dengan desain

mikrokontroler yang didesain khusus untuk mengendalikan LCD. Mikrokontroler

HD44780 buatan hitachi yang berfungsi sebagai pengendali LCD memiliki

CGROM, CGRAM, dan DDRAM.

2.5 Pengembun Air (Ultrasonik Mist Maker)

Sebuah alat pengembun air yang biasa kita kenal dengan alat penghasil

kabut air. Pengembun air tersebut akan dimanfaatkan untuk menaikan

kelembaban udara serta menurunkan suhu dalam rumah jamur. Dikenal dengan

istilah Ultrasonik Mist Maker (forger), alat ini cukup baik untuk pengkabutan

dengan tujuan menjaga kelembaban. Ultrasonic Mist Maker adalah alat yang

dapat merubah air biasa menjadi awan kabut seperti dinginnya es yang biasa

terlihat pada biang es. Alat ini bekerja menggunakan proses ultrasonic

atomization yang merubah air menjadi kabut

2.6 Relay

Dalam dunai elektronika, relay dikenal sebagai komponen yang dapat

mengimplementasikan logika switching. Sebelum tahun 70an, relay merupakan

otak dari rangkaian pengendali. Baru setelah muncul PLC (Programmable Logic

Controller) yang dimulai menggantikan posisi relay. Relay yang paling sederhana

ialah relay elektromekanis yang memberikan pergerakan mekanis saat

mendapatkan energy listrik4.

2.7 Bascom AVR

Bascom AVR adalah salah satu tool untuk pengembangan / pembuatan

program untuk kemudian ditanamkan dan dijalankan pada mikrokontroler

terutama mikrokontroler keluarga AVR. Langkah awal penulisan program adalah

dengan menentukan file register, kristal yang digunakan, yakni dengan

menuliskan :

$regfile ="m8535.dat"

$crystal = 4000000

Dimana "m8535.dat" adalah nama file yang berisi konfigurasi alamat register

pada mikrokontroler AVR ATMEGA 8535. Sedangkan $crystal = 4000000 adalah

4 http://www.meriwardana.com/Prinsip Kerja Relay_files/Prinsip Kerja Relay.htm Diakses

Tanggal 1 Januari 2013

4

frekuensi denyut kristal yang digunakan, satuannya adalah dalam Hertz

(4000000 = 4MHz)5.

2.8 Downloader

Downloader berfungsi untuk memasukkan bahasa pemrograman yang

telah dibuat kedalam mikrokontroler. Downloader mempunyai beberapa macam

merk, namun spesifikasi kegunaannya secara umum adalah sama. Kami

menggunakan downloader dengan merk K-125i. K-125i merupakan USB Atmel

AVR ISP Programmer / downloader untuk semua Tipe AVR. Downloader K-125i

dilengkapi dengan komunikasi USB to Serial TTL. Cara penggunaan downloader

yaitu pada ujung konektor usb di sambungkan ke port usb komputer maupun

laptop sedangkan pada ujung satunya adalah port ISP disambungkan dengan

mikrokontroler.

2.9 Flowchart

Flowchart adalah penggambaran secara grafik dari langkah – langkah

dan urutan – urutan prosedur dari suatu program. Flowchart menolong analis dan

programmer untuk memecahkan masalah kedalam segmen-segmen yang lebih

kecil dan menolong dalam menganalisis alternative – alternative lain dalam

pengoperasian. Flowchart biasanya mempermudah penyelesaian suatu masalah

khususnya masalah yang perlu dipelajari dan dievaluasi lebih lanjut.

3. PERANCANGAN SISTEM

3.1 Rancangan sistem keseluruhan

Rancangan sistem secara keseluruhan dari miniatur rumah jamur

meliputi dua bagian yaitu rancangan perangkat keras (hardware) dan perangkat

lunak (software).

3.2 Rancangan kumbung Jamur

Miniatur kumbung jamur dibuat dengan memperhatikan spesifikasi

rumah jamur yang baik. Miniatur rumah jamur yang dibuat berbentuk balok

dengan ukuran panjang x lebar x tinggi = 60 x 40 x 65 cm.

5 Wahyudin D. 2007 “Belajar Mudah Mikrokontroler AT89S52 dengan Bahasa Basic

Menggunakan Bascom 8051”, Penerbit ANDI, Yogyakarta Hal.15

5

Gambar 3.1 rancangan desain kumbung jamur

3.3 Rancangan Perangkat Keras

Sistem miniatur kumbung jamur merang terdiri dari tiga bagian, blok

masukan, blok kontrol utama yaitu ATMega 8535, serta blok keluaran.

Gambar 3.2 Blok Diagram Perangkat Keras

3.4 Rancangan Perangkat Lunak

Perangkat lunak dalam hal ini adalah program yang dimasukan ke dalam

mikrokontroler. Program tersebut dibuat dengan bahasa pemrograman Bascom

AVR. Pemilihan bahasa pemrograman Bascom AVR karena Bascom AVR

merupakan bahasa tingkat tinggi sehingga mudah dipahami.

6

Gambar 3.3 Diagram Alur Program

4. Implementasi Dan Pembahasan

4.1 Implementasi dan Pembahasan Kumbung Jamur

Miniatur rumah jamur dibuat dengan ukuran (60 x 40 x 60 cm). bahan

yang digunakan untuk membuat rumah jamur adalah papan triplek (ketebalan 3

mm), akrilik ( ketebalan 3 mm), besi siku, dan alumunium. Besi siku digunakan

sebagai kerangka utama, alumunium digunakan sebagai kerangka rumah jamur

dan tempat peletakan keranjang media kamur, papan triplek digunakan sebagai

tutup (dinding bagian samping dan atap), akrilik digunakan untuk tutup sebagian

atap dengan tujuan agar kumbung jamur dapat terkena cahaya matahari (tidak

secara langsung).

7

Gambar 4.1 Kumbung Jamur Merang Tampak Depan

Gambar 4.2 Kumbung Jamur Merang Tampak Samping

8

Gambar 4.3 Kumbung Jamur Merang Tampak Belakang

Gambar 4.4 Kipas Masuk pada Dinding Kumbung

9

Gambar 4.5 Toples dan Corong Pengembun Air

4.2 Implementasi Perangkat Keras

Maksud dari perangkat keras adalah sistem elektronik pada miniatur

rumah jamur. Perangkat keras yang digunakan terdiri dari sistem minimum

ATMega 8535 yang didalamnya telah terintegrasi penampil LCD 16 x 2,

Ultrasonik Mist Maker dan rangkaian driver relay kipas DC. Dalam pembuatan

perangkat keras langkah awal yang di lakukan adalah membuat layout PCB yang

akan di buat menjadi board PCB.

Gambar 4.6 Board Sistem Minimum ATMega 8535

10

Gambar 4.7 Board Rangkaian Driver Motor

Gambar 4.8 Rangkaian Board Relay dan Jalur Board PCB

4.3 Implementasi Perangkat Lunak

Program dibuat dengan menggunakan bahasa pemrograman BASCOM

(Basic Compiler) AVR. Bahasa ini cukup mudah dipelajari dan digunakan karena

termasuk bahasa tingkat tinggi.

4.4 Pengujian

Pada pengujian sistem ini akan dilakukan beberapa tahap yaitu kalibrasi

SHT11 dengan dua alat pembanding yang digunakan untuk acuan suhu dan

kelmbaban, kemudian pengujian pada masing – masing kondisi yang terdapat

pada alur program yaitu pada kondisi suhu melebihi maksimal, suhu kurang dari

minimal, kelembaban melebihi maksimal, dan kelembaban lebih dari minimal.

5. Penutup

5.1 Kesimpulan

11

Dari uraian rangkaian mulai dari proses pengajuan masalah,

perancangan, pembuatan dan pengujian yang telah dilakukan dalam rangka

penyusunan laporan ini dapat ditarik beberapa kesimpulan penting dalam

kaitannya pada perancangan alat ini antara lain :

1. Pembuatan sistem di awali dengan studi literatur, wawancara pada petani

jamur merang, perancanagan board Mikrokontroler, perancangan board

driver kipas dc yang di gunakan untuk meletakkan dan menghubungkan

antar komponen. Mikrokontroler ATMega8535 berfungsi sebagai control

semua kompenen yang ada pada sistem dan perhitungan nilai pada SHT11,

sedangkan Bascom AVR diperlukan untuk menyusun listing program yang

nantinya di tanamkan pada mikrokontroler.

2. Untuk mendapatkan kestabilan suhu dan kelembaban pada kumbung jamur

harus dilakukan dengan melihat bentuk serta dimensi kumbung jamur yang

akan dipasang sistem control otomatis. Hal ini berhubungan dengan

peletakan sensor dan beberapa alat – alat lainnya yang menjadi pendukung

kestabilan suhu dan kelembaban pada kumbung jamur.

3. Dengan adanya alat ini diharapkan dapat meningkatkan hasil panen jamur

serta para petani jamur dapat lebih mengurangi proses perawatan secara

manual.

4. Mikrokontroler sebagai chip serbaguna masa kini ternyata sangat membantu

dalam pengembangan dan kemajuan khususnya dunia teknologi. Serta

contoh implementasi nyata yang masih banyak lagi yang dapat

dikembangkan semaksimal mungkin dari sebuah mikrokontroler.

5. Sensor SHT11 sebagai input utama pada sistem control ini sangat

membantu dalam pembacaan suhu dan kelembaban.

5.2 Saran

Dalam pembuatan alat control jamur secara otomatis masih adanya

kekurangan yang sekiranya dapat lebih disempurnakan kedepannya, diantara

lain :

1. Tingkat ketepatan yang belum mencapai nilai sempurna, dikarenakan tidak

adanya alat pengukur paten dari suhu dan kelembaban yang dibutuhkan,

sehingga proses kalibrasi menjadi satu-satunya cara yang digunakan dalam

pengambilan nilai.

2. Rangkaian elektronis dan driver kipas yang rentan dengan kerusakan

sehingga dibutuhkan kehati-hatian dalam proses perancangan dan

pengujian.

12

3. Karena proses pembacaan SHT11 tidak benar – benar stabil maka secara

berkala harus di control dengan pembading alat temperature dan

kelembaban.

4. Media tampilan keluaran / output yang digunakan berupa LCD 16 x 2 Jadi

sistem ini masih dapat dikembangkan dan di sempurnakan lagi dengan

menambahkan beberapa fitur yang lebih efisien.

Penulis sangat mengharapkan sumbangan ilmu berupa kritik dan saran

dari pembaca, karena penulis sadar keterbatasan kemampuan sehingga

diharapkan masukan yang membangun agar dapat lebih berkembang lagi dan

belajar. Semoga karya ini dapat bermanfaat.

13

DAFTAR PUSTAKA

Winoto.Andi, 2010 “Mikrokontroller AVR ATmega8/16/32/8535 dan Pemogramannya

dengan Bahasa C pada WinAVR”, Penerbit Informatika, Bandung.

Anonim. 2012. http://fahmizaleeits.wordpress.com/2010/08/29/akses-sensor-suhu-dan-

kelembaban-sht11-berbasis-mikrokontroler/ diakses tanggal 29 Desember 2012.

Anonim.2013. http://www.meriwardana.com/Prinsip Kerja Relay_files/Prinsip Kerja

Relay.htm Diakses Tanggal 1 Januari 2013.

Wahyudin D. 2007 “Belajar Mudah Mikrokontroler AT89S52 dengan Bahasa Basic

Menggunakan Bascom 8051”, Penerbit ANDI, Yogyakarta.