PROTOTYPE SMART GARDEN SYSTEM BERBASIS ...repository.binadarma.ac.id/66/1/1.pdfmenyelesaikan skripsi...
Transcript of PROTOTYPE SMART GARDEN SYSTEM BERBASIS ...repository.binadarma.ac.id/66/1/1.pdfmenyelesaikan skripsi...
i
PROTOTYPE SMART GARDEN SYSTEM BERBASIS
MIKROKONTROLER
SKRIPSI
DiajukanUntuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Memperoleh Gelar
Strata Satu (S1)
Disusun oleh :
AWANG REZA AL CHABIR
141720025
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BINA DARMA
PALEMBANG
2019
ii
iii
iv
v
MOTTO DAN PERSEMBAHAN
“ BELAJAR,BERKARYA,BERMANFAAT DAN BERJAYA”
“ FASTABIQUL KHOIROT ”
“ YAKIN USAHA SAMPAI ”
Kupersembahkan kepada :
Tanah Air dan Bangsaku yang kucinta, INDONESIA.
Fakultasku FAKULTAS TEKNIK Nan Jaya dan Kampus
Universitas Bina Darma Palembang.
Ayahku Lucky Lukman Al-Chabir dan ibuku Kartina Abdul
Karim yang telah merawat,menjaga,mendoakan dan
membesarkanku dengan penuh kasih sayang.
Adik-adikku Mella Islamiyah,Benny Kurniawa dan Indri Fitriani
yang selalu mendoakan kesuksesanku.
Himpunanku tercinta Himpunan Mahasiswa Islam (HMI) yang
telah memberikan banyak warna,cerita dan hal yang
bermanfaat untuk proses pembelajaranku.
Himpunan Mahasiswa Teknik elektro sang Merah maroon
yang menjadi rumah keduaku di Teknik elektro.
Ikatan Solidaritas Mahasiswa Ogan Komering Ulu
vi
Semua keluarga,sahabat,teman dan Semua guru-guruku
yang kucinta yang telah mengajari arti pentingnnya hidup ini.
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT beserta suri tauladan kita Nabi besar
Muhammad SAW, karena atas rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat
menyelesaikan skripsi ini dengan judul “ Prototype Smart Garden System
Berbasis Mikrokontroler ”.
Dalam penyelesaian Skripsi ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak
yang telah memberikan bimbingan juga saran, baik secara langsung maupun tidak
langsung.Dengan kerendahan hati penulis mengharapkan kritik dan saran yang
membangun untuk kebaikan dan pengembangan skripsi ini agar semakin memberi
manfaat.
Ucapan terimakasih kepada pihak-pihak yang telah mendukung serta
membantu memberikan arahan,saran,bimbingan dan pemikirannya hingga skripsi
ini dapat terselesaikan, yakni kepada:
1. Ibu Dr. Sunda Ariana, M.Pd., M.M. selaku Rektor Universitas Bina
Darma.
2. Bapak Dr. Firdaus, S.T., M.T. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Bina Darma.
3. Ibu Ir. Nina Paramytha IS, M.Sc. selaku Ketua Program Studi Teknik
Elektro Falkultas Tenik Universitas Bina Darma.
4. Ibu Suzi Oktavia Kunang,S.T,M.Kom selaku pembimbing skripsi saya.
vii
5. Semua Dosen di Universitas Bina Darma khusunya Di Prodi Teknik
Elektro.
6. Kepada kedua Orang Tua dan Seluruh keluarga besarku yang telah
memberikan semangat dan dukungan moril maupun materil.
7. Teman-teman seperjuangan Teknik Elektro Universitas Bina Darma.
8. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi
ini.
Semoga skripsi ini dapat dijadikan referensi bagi semua pihak khususnya pada
Jurusan Teknik Elektro sehingga dapat bermanfaat bagi pembaca.
Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang
terlibat dan semoga ALLAH SWT selalu melimpahkan Rahmatnya kepada kita
semua dan amal baik yang diberikan mendapat imbalan dari ALLAH SWT
Palembang, September 2019
Penulis
Awang Reza Al Chabir
viii
INTISARI
Prototype ini merupakan pengembangan dan modifikasi dari alat terdahulu dengan
penambahan beberapa sensor lagi sehingga kerjanya lebih komplek walau hanya berbasis
mikrokontroler.Prototype ini terdiri dari rangkaian power supply sebagai sumber
tegangan dan pengubah arus AC ke DC,Mikrokontroler Arduino sebagai pusat kendali
semua komponen pada prototype,sensor LDR,ultrasonik dan kelembaban tanah sebagai
inputnya,LCD sebagai display tinggi air dan kondisi cahaya,buzzer sebagai tanda
peringatan bahwa air tangki pengisian kosong serta motor DC untuk membuka dan
menutup atap dan 2 pompa air untuk penyiraman dan pengisian tangki.Apabila sensor
LDR mendeteksi cahaya terang maka motor DC akan membuka atap dan Menutup
apabila cahaya gelap,Sensor kelembaban mendeteksi tanah kering maka pompa
penyiraman akan menyiram tanah dan off apabila tanah kering,Sensor mendeteksi tangki
dalam keadaan kosong dan pompa pengisian akan melakukan pengisian tangki sampai
sensor mendeteksi bahwa tangki penuh maka pompa pengisian berhenti bekerja.
Kata kunci : Arduino-Uno,Smart Garden,Sensor LDR,Sensor Kelembaban
Tanah,Sensor Ultranosik,Pompa air 5 & 12 Volt ,Motor DC gearbox
ix
ABSTRACT
This prototype is a development and modification of the previous device with the
addition of a few more sensors so that it works more complex even though it is
only based on a microcontroller. LDR sensor, ultrasonic and soil moisture as
input, LCD as a display of high water and light conditions, buzzer as a warning
sign that the water filling tank is empty and a DC motor to open and close the roof
and 2 water pumps for watering and filling the tank. If the LDR sensor detects
bright light then the DC motor will open the roof and close when the light is dark,
the humidity sensor detects dry soil then the watering pump will flush the soil and
off when the soil is dry, the sensor detects the tank is empty and the filling pump
will charge the tank until the sensor detects that the tank is full then the filling
pump stops working.
Keywords: Arduino-Uno, Smart Garden, LDR Sensor, Soil Moisture Sensor,
Ultranosic Sensor, 5 & 12 Volt water pump, DC gearbox motor
x
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .................................................................................... i
HALAMAN PENGESAHAN ................................................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN UJIAN SKRIPSI ....................................... iii
SURAT PERNYATAAN .......................................................................... Iv
MOTTO ...................................................................................................... v
KATA PENGANTAR ................................................................................ vi
INTI SARI ……………… ........................................................................ viii
ABSTRAC .................................................................................................. ix
DAFTAR ISI .............................................................................................. x
DAFTAR GAMBAR ………………………………………………….. xiv
DAFTAR TABEL ……………………………………………………… xvi
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .................................................................................... 1
1.2 Perumusan Masalah ............................................................................. 2
1.3 Batasan Masalah .................................................................................. 2
1.4 Tujuan dan Manfaat ............................................................................ 3
1.4.1. Tujuan ....................................................................................... 3
1.4.2. Manfaat ...................................................................................... 3
xi
1.5 Metode Penulisan ................................................................................ 3
1.Metode Literatur ............................................................................... 3
2.Metode Konsultasi ............................................................................ 3
3.Metode Laboratorium ....................................................................... 3
1.6 Sistematika Penulisan ......................................................................... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Smart Garden ...................................................................................... 5
2.2 Arduino Uno ....................................................................................... 6
2.3 Catu Daya/Power Suppy .................................................................... 8
2.3.1 Transformator …………………………………………………8
2.3.2 Dioda ………………………………………………………… 9
2.3.3 Kapasitor ……………………………………………………10
2.3.4 Resistor ………………………………………………………10
2.3.5 Regulator ……………………………………………………11
2.4 Sensor ............................................................................................. 12
2.4.1 Sensor Kelembaban ............................................................. 12
2.4.2 Sensor LDR ....................................................................... 12
2.4.3. Sensor Ultrasonik ............................................................... 13
2.5 Motor DC ………………………………………………….…………… 14
xii
2.6 Pompa Air DC ........................................................................................... 15
2.7 Relay ........................................................................................... 16
2.8 LCD ............................................................................................. 16
2.9 Driver Motor L298 ......................................................................................... 17
BAB III RANCANG BANGUN ALAT ............................................................. 18
3.1 Perencanaan Alat .............................................................................. 18
3.2 Diagram Blok Rangkaian ................................................................... 18
3.3 Perencanaan Hardware .................................................................... 19
3.3.1 Tahap Perencanaan Elektronik ............................................. 20
3.3.2 Pembuatan Lay out PCB ....................................................... 21
3.3.3 Perancangan Rangkaian Catu Daya 5 V................................ 21
3.4 Perencangan Software ........................................................................ 22
3.5 Gambar Rangkaian Penuh .................................................................. 24
3.6 Cara Kerja Alat .................................................................................. 25
3.7 Pemasangan Komponen-Komponen “ Prototype Smart Garden System
Berbasis Mikrokontroler ................................................................... 25
3.7.1 Pemasangan Komponen Utama ........................................... 25
3.7.2 Pemasangan Power Supply .................................................. 26
3.7.3 Pemasangan Sensor-Sensor ................................................. 26
3.7.4 Pemasangan Peralatan Output .............................................. 27
3.7.5 Pemasangan Alat Pendukung ............................................... 28
3.8 Bentuk Fisik Prototype Smart Garden System ................................... 29
xiii
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Tujuan pengukuran dan pengujian alat ............................................. 29
4.2. Hasil Pengukuran ............................................................................. 30
4.3. Hasil Perhitungan …………………………………………… . ……. 32
4.3.1. Perhitungan (Power Supply/Catudaya………… .. … 32
4.3.2. Perhitungan daya pada motor DC dan Pompa DC …… 33
4.3.3. Hasil nilai rata-rata dan persentase kesalahan………... 36
4.4. Pengujian System ………………… .................................................. 37
4.4.1 Pengujian sensor soil moistre ..................................... 37
4.4.2 Pengujian pengiraman pada media tana ...................... 38
4.4.3 Pengujian Sensor LDR……… ..................................... 39
4.4.4 Pengujian sensor ultrasonic .......................................... 39
4.5. Analisa ............................................................................................. 40
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan........................................................................................ 43
5.2 Saran .. . ........................................................................................... 44
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Arduno uno ..................................................................................... 6
Gambar 2.2. Rangkaian Power Supply ................................................................. 8
Gambar 2.3. Simbol dan bentuk fisik transformator.............................................. 8
Gambar 2.4. Simbol Dioda .................................................... 9
Gambar 2.5. Rangkaian penyearah gelombang penuh sistem bridge…… ........ … 9
Gambar 2.6 Kapasitor ………………………............................ ....... ................ 10
Gambar 2.7 Resistor …………………………………………………..... ....... 11
Gambar 2.8 Regulator 5 Vdc Lm2596 ................................................. 11
Gambar 2.9 Sensor Kelembaban … .................................................. 12
Gambar 2.10 Sensor LDR ................................................. 13
Gambar 2.11 Sensor Ultrasonik ............................ ........................................... . 13
Gambar 2.12 Motor DC gearbox .................................................. 14
Gambar 2.13 Pompa DC ………….. ……………….. ....... .............................. 15
Gambar 2.14 Rele .................................................. 16
Gambar 2.15 LCD .................................................. 17
xv
Gambar 2.16 Driver Motor L298 .................................................. 17
Gambar 3.1 Diagram Blok .................................................. 19
Gambar 3.2 Rangkaian Power Supply .................................................. 22
Gambar 3.3 Flowchart Smart Garden System ................................................. 23
Gambar 3.4 Gambar Rangkaian penuh Smart garden system… ......................... 24
Gambar 3.5 Pemasangan Komponen utama .................................................. 25
Gambar 3.6 Pemasangan Power Supply .................................................. 26
Gambar 3.7 Pemasangan Sensor .................................................. 26
Gambar 3.8 Pemasangan output .................................................. 27
Gambar 3.9 Saklar Pembatas atas .................................................. 28
Gambar 3.10 Tampilan penuh Prototype smart garden system ........................... 28
Gambar 4.1 Titik-titik pengukuran pada alat … .................................................. 29
Gambar 4.2 Pembacaan serial monitor pembacaan sensor pada tanah ................. 37
Gambar 4.3 Pengukuran kelembaban tanah dengan moisture sensor ................. 38
Gambar 4.4 Serial monitor pembacaan sensor LDR ........................................... 39
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1. Komponen catu daya dan fungsinya ………………………….. 22
Tabel 4.1. Nilai pengukuran pada rangkaian ……………………………… 31
Tabel 4.2. Data Perhitungan persentase kesalahan….……………………... 36
Tabel 4.3 Pengujian Penyiraman Media tanam…….……………………… 38
Tabel 4.4. Data pengujian kerja sensor……………………………………… 40