RANCANGAN BANGUN ALAT PENGUSIR HAMA TANAMAN …

RANCANGAN BANGUN ALAT PENGUSIR HAMA

TANAMAN MENGGUNAKAN ARDUINO DAN

PENGONTROL BERBASIS ARDUINO

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNIK DAN KOMPUTER

UNIVERSITAS PUTERA BATAM

TAHUN 2021

Oleh:

Rifaldi Fajrin

160210161

SKRIPSI

RANCANGAN BANGUN ALAT PENGUSIR HAMA

TANAMAN MENGGUNAKAN ARDUINO DAN

PENGONTROL BERBASIS ARDUINO

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNIK DAN KOMPUTER

UNIVERSITAS PUTERA BATAM

TAHUN 2021

Oleh:

Rifaldi Fajrin

160210161

SKRIPSI

Untuk memenuhi salah satu syarat

memperoleh gelar Sarjana

iii

SURAT PERNYATAAN ORISINALITAS

HALAMAN PENGESAHAN

v

ABSTRAK

Perkembangan teknologi instrumentasi elektronik saat ini mengalami perkembangan

yang sangat pesat, bersosialisasi dan bukan hal yang aneh lagi. Kemajuan teknologi

juga sangat membantu di berbagai sektor salah satunya adalah sektor pertanian. Padi

atau dalam bahasa Latin, oryza sativa, merupakan salah satu tanaman budidaya

terpenting dalam peradaban saat ini. Dalam proses menanam padi terdapat tantangan

yang akan dihadapi oleh para petani salah satunya adalah hama burung.

Meningkatnya kasus serangan hama burung dapat menyebabkan kerusakan parah

pada padi sehingga jumlah panen padi petani semakin menurun. Serangan terjadi

selama kondisi cuaca teduh dan serangan burung berkelompok. Dampak serangan ini

mengakibatkan padi mengering bahkan benih kosong. Berbagai cara telah dilakukan

petani untuk mencegah hama burung menyerang tanaman padi. Dalam perkembangan

teknologi saat ini, alternatif tersebut dapat diubah dengan memanfaatkan kecanggihan

teknologi, salah satunya dengan merancang alat sistem otomasi menggunakan

mikrokontroler yang dapat disesuaikan dengan kebutuhan tertentu sehingga

diharapkan dapat menambah efektifitas proses penanaman tanaman padi mulai dari

waktu pengerjaan sampai sumber daya manusia itu sendiri. Dalam hal ini peneliti

merancang suatu alat otomasi yang dapat memudahkan pekerjaan petani dalam

melindungi tanaman padi dari serangan hama burung. Mekanisme pembuatan sistem

sensor keamanan ini cukup sederhana dengan menggunakan Arduino Uno sebagai

mikrokontroler kit, dan sensor ultrasonik yang akan dipasang sebagai alat deteksi

hama burung,alat ini juga dilengkapi sebuah aplikasi yang dihubungkan dengan

sebuah modul wifi node MCU untuk konektifitasnya yang membantu kinerja alat,

sehingga apabila sensor tidak dapat mendeteksi atau bekerja dengan baik, aplikasi

yang terhubung dengan servo ini lah yang dapat menggantikan kinerja alat agar dapat

bekerja dengan yang diharapkan.

Keywords: Arduino, Node MCU, Sensor, Motor Servo

vi

ABSTRACT

The development of electronic instrumentation technology is currently experiencing a

very rapid development, socializing and not strange anymore. Technological

advances are also very helpful in various sectors, one of which is the agricultural

sector. Rice or in Latin, oryza sativa, is one of the most important crops in today's

civilization. In the process of planting rice there are challenges that will be faced by

farmers, one of which is bird pests. Increasing cases of bird pests can cause severe

damage to rice so that the number of farmers' rice harvests has decreased. Attacks

occur during shady weather conditions and flocking birds attack. The impact of this

attack resulted in rice drying up and even empty seeds. Various ways have been done

by farmers to prevent bird pests from attacking rice plants. In current technological

developments, these alternatives can be changed by utilizing technological

sophistication, one of which is by designing an automation system tool using a

microcontroller that can be adjusted to certain needs so that it is expected to increase

the effectiveness of the rice planting process starting from processing time to human

resources itself. In this case the researchers designed an automation tool that can

facilitate the work of farmers in protecting rice plants from bird pests. The

mechanism for making this security sensor system is quite simple by using the

Arduino Uno as a microcontroller kit, and an ultrasonic sensor to be installed as a

bird pest detection tool, this tool is also equipped with an application that is

connected to an MCU wifi node module for connectivity that helps the performance

of the tool, so that if the sensor cannot detect or work properly, the application

connected to the servo can replace the performance of the tool so that it can work as

expected.

Keywords: Arduino, Node MCU, Sensor, Motor Servo

ix

DAFTAR ISI

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

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

SURAT PERNYATAAN ORISINALITAS ............................................................. iii

HALAMAN PENGESAHAN .................................................................................... iii

ABSTRAK ................................................................................................................... v

ABSTRACT ................................................................................................................. vi

KATA PENGANTAR ................................................... Error! Bookmark not defined.

DAFTAR ISI .............................................................................................................. vii

DAFTAR GAMBAR .................................................................................................. xi

DAFTAR TABEL ..................................................................................................... xii

DAFTAR RUMUS ................................................................................................... xiii

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

1.1 Latar belakang .................................................................................................... 1

1.2 Identifikasi masalah ........................................................................................... 4

1.3 Batasan masalah ................................................................................................. 5

1.4. Rumusan masalah............................................................................................... 5

1.5. Tujuan penelitian ................................................................................................ 6

1.6. Manfaat penelitian .............................................................................................. 6

1.6.1 Manfaat teoritis ............................................................................................... 6

1.6.2 Manfaat praktis ............................................................................................... 7

BAB II KAJIAN PUSTAKA ..................................................................................... 8

2.1 Teori Dasar...................................................................................................... 8

2.1.1 Mikrokontroler Atmega328 ............................................................................ 8

2.1.2 Arduino ........................................................................................................... 9

2.2 Perangkat Tools/Software/aplikasi/system .................................................... 17

2.2.1 Motor Servo .................................................................................................. 17

2.2.2 Node MCU .................................................................................................... 19

x

2.2.3 Bread Board .................................................................................................. 22

2.2.4 Sensor PIR (Passive Infrared) ...................................................................... 23

2.2.5 Intsalasi Arduino IDE ................................................................................... 24

2.2.6 Google Skechtup ........................................................................................... 29

2.2.7 Fritzing .......................................................................................................... 30

2.4 Kerangka berfikir .......................................................................................... 34

BAB III METODE PENELITIAN DAN PERANCANGAN ALAT .................... 37

3.1 Metode Penelitian ......................................................................................... 37

3.1.1 Waktu dan Tempat Penelitian ....................................................................... 38

3.1.2 Tahap Penelitian dan Langkah Penelitian ..................................................... 38

3.1.3 Peralatan Yang Digunakan ........................................................................... 39

3.2 Perancangan Alat .......................................................................................... 40

3.2.1 Perancangan Perangkat Keras (Hardware) ................................................... 40

3.2.2 Perancangan perangkat lunak ....................................................................... 46

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................................. 48

4.1 Hasil perancangan perangkat keras ............................................................... 48

4.2 Hasil pengujian ............................................................................................. 52

BAB V SIMPULAN DAN SARAN .......................................................................... 64

5.1 Kesimpulan ................................................................................................... 64

5.2 Saran ............................................................................................................. 64

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................ 65

LAMPIRAN ............................................................................................................... 68

xi

DAFTAR GAMBAR Gambar 2. 1 Arduino uno .......................................................................................... 11

Gambar 2.2 Arduino Due .......................................................................................... 12

Gambar 2.3 Arduino Mega ........................................................................................ 14

Gambar 2.4 Arduino Leonardo .................................................................................. 15

Gambar 2.5 Perangkat Lunak Arduino ...................................................................... 17

Gambar 2. 6 Motor Servo ......................................................................................... 18

Gambar 2. 7 Generasi Pertama Board v0.9 (NodeMCU v1) ..................................... 20

Gambar 2. 8 Generasi Kedua Board v1.0 (NodeMCU v2) ...................................... 20

Gambar 2. 9 Generasi Ketiga Board v1.0 (NodeMCU v3 Unofficial) ..................... 21

Gambar 2. 10 Bread Board ........................................................................................ 22

Gambar 2. 11 Sensor PIR .......................................................................................... 24

Gambar 2. 12 Garduino-1.8.9-windows.exe.............................................................. 25

Gambar 2. 13 Persetujuan instalasi aplikasi arduino IDE ......................................... 25

Gambar 2. 14 Pilihan komponen installation option ................................................. 26

Gambar 2. 15 Memilih lokasi penyimpanan folder ................................................... 27

Gambar 2. 16 Proses extract dan installing ............................................................... 27

Gambar 2. 17 Aplikasi arduino IDE .......................................................................... 28

Gambar 2. 18 Tampilam awal terbukanya aplikasi ................................................... 28

Gambar 2. 19 Tampilan menu aplikasi arduino IDE ................................................. 29

Gambar 2. 20 Google SketchUp ................................................................................ 30

Gambar 2. 21 Logo Fritzing ...................................................................................... 31

Gambar 2. 22 Kerangka Pikir .................................................................................... 35

Gambar 3. 1 Desain alat pengusir hama tanaman padi manggunakan arduino ......... 41

Gambar 3. 2 Komponen alat pengusir hama tanaman padi manggunakan arduino .. 42

Gambar 3. 3 Desain sistem Hardware elektronik dari alat pengusir hama tanaman

padi manggunakan arduino. ........................................................................................ 43

Gambar 3. 4 Rangkaian skema alat pengusir hama tanaman padi manggunakan

arduino dan node MCU ............................................................................................... 44

Gambar 3. 5 Diagram Alir Perangkat Lunak ............................................................. 47

Gambar 4. 1 Blok kontrol alat pengusir hama tanaman berbasis arduino ................. 49

Gambar 4. 2 Kontruksi alat pengusir hama tanaman berbasis arduino ..................... 51

Gambar 4. 3 menekan tombol switch untuk menghidupkan alat .............................. 58

Gambar 4. 4 lampu LED telah hidup ......................................................................... 58

Gambar 4. 5 status aplikasi offline/online ................................................................. 59

Gambar 4. 6 menekan tombol play pada aplikasi blynk untuk menggunakan aplikasi

yang sudah dibuat ........................................................................................................ 60

Gambar 4. 7 menggerakan motor servo dengan sensor PIR...................................... 61

Gambar 4. 8 menggerakan motor servo dengan aplikasi blynk ................................ 61

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 3. 1 Jadwal Penelitian ....................................................................................... 38

Tabel 3.2 Pengalamatan Pin arduino UNO, node mcu, , power supply/batrai, servo

dan sersor PIR ............................................................................................................. 45

Tabel 4.1 Blok kontrol dan fungsi rangkaian ............................................................. 50

Tabel 4.2 Bagian dan Fungsi alat ............................................................................... 51

Tabel 4.3 Pengujian jarak koneksi modul wifi node MCU ......................................... 54

xiii

DAFTAR RUMUS

Rumus 4. 1 Tingkat Keberhasilan ............................................................................. 53

Rumus 4. 2 Error Rata-rata ........................................................................................ 62

1

BAB I

PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang

Perkembangan instrumentasi elektronik di masyarakat berkembang sangat pesat,

dan itu bukan hal yang asing lagi. Orang membutuhkan bantuan untuk hal-hal yang

bekerja dengan cepat, cermat, dan tanpa lelah. Sistem otomasi dapat menggantikan

manusia untuk melakukan sesuatu di lingkungan atau area di mana lima persepsi

manusia perlu diamati dengan beberapa pengamatan. Di bidang elektronika,

kemajuan teknologi akan mampu memecahkan masalah yang lebih kompleks dengan

akurasi, kecepatan dan akurasi yang sangat tinggi. Seiring dengan perkembangan

teknologi ini, peran sistem komunikasi dan peralatan kendali sebagai penunjang

dalam meningkatkan produksi industri dengan permainan yang lebih besar.

Pengendalian peralatan elektronik telah menghasilkan metode yang sangat maju

seiring dengan kemajuan teknologi. Dengan perkembangan teknologi jaman sekarang

ini, komunikasi tidak hanya bertumpu pada sesama manusia, tetapi juga antar

manusia dan alat kontrolnya. Perkembangan teknologi juga menguntungkan

diberbagai sektor, salah satunya adalah sektor pertanian.

Indonesia merupakan negara agraris, salah satu hasil panen pertanian Indonesia

adalah padi yang merupakan makanan pokok dari masyarakat Indonesia. Padi atau

dalam bahasa latin nya oryza sativa merupakan salah satu tanaman budidaya

terpenting dalam peradaban saat ini. Di Indonesia sendiri padi menjadi makanan

2

pokok sehari-hari bagi masyarakat Indonesia, oleh karena itu Indonesia menjadi

negara yang identik dengan beras sebagai makanan utama penduduknya. Dalam

proses penanaman padi , ada tantangan yang akan dihadapi petani yaitu salah satunya

hama burung. Maraknya kasus serangan hama burung bisa mengakibatkan kerusakan

berat terhadap padi sehingga jumlah panen padi petani manjadi berkurang. Serangan

ham burung biasanya berkisar antara padi berumur 25-30 hari (masa tumbuh

kembang padi). Berbagai hambatan budidaya padi menyebabkan goyahnya ketahanan

pangan. Selama 10 tahun terakhir, pertumbuhan produksi beras Indonesia meningkat,

dan pada tahun 2045 Kementerian Pertanian mengarahkan Indonesia menjadi

lumbung pangan dunia, untuk menjaga kestabilan produksi beras di tahun-tahun

mendatang maka perlunya untuk mengantisipasi sejak dini masalah produksi beras

yang ditemui. Salah satunya adalah sulitnya pengendalian hama burung pemakan padi.

Hama burung merupakan salah satu musuh utama petani yang dapat menurunkan

produksi tanaman. Populasi burung yang terus bertambah mengakibatkan hasil panen

berkurang.Hama burung rata-rata memakan 5 gram beras. Serangan oleh sekelompok

burung telah mengganggu petani dalam menanam tanaman pad. Serangan hama

burung antara lain mengkonsumsi bulir padi pada saat memasuki masa masak susu

atau padi dengan masa tanam 70 hari. Akibat serangan burung, produksi beras turun

30-50% (Nanang, 2018). Serangan terjadi pada kondisi cuaca yang teduh dan

serangan burung secara berkelompok. Akibat serangan tersebut, beras mengering

bahkan bijinya pun kosong. Hal ini menyebabkan keresahan dan kerugian yang luar

biasa bagi para petani. Petani menggunakan berbagai cara untuk mengusir hama

3

burung, yaitu dengan membuat orang-orangan sawah atau tali yang diikat dengan

kaleng bekas pada semua jarak yang berbeda yang harus diguncang, mereka dapat

mengeluarkan suara yang menghalangi mereka sebagai tanggapan. Jika cara ini tidak

berhasil, tidak jarang para petani langsung turun ke sawah untuk menyingkirkan

burung yang hinggap di tanaman padi. Tentunya cara ini sangat melelahkan dan

membingungkan jika disiapkan sendiri di sawah yang luas. Saat tanaman padi

menguning, petani cenderung lebih giat melakukan penjagaan, terutama pada jam-

jam kritis yaitu 6-10 pagi dan 14-18 siang menjelang sore. Padahal, karena luasnya

lahan, sebagian petani dipekerjakan untuk melindungi lahan. Dari segi ekonomi, cara

ini kurang efisien dan efektif karena petani harus mengeluarkan biaya tambahan

untuk membayar upahnya. Karena kecemasan tersebut, para petani seringkali

menggunakan metode alternatif untuk mengendalikan hama dengan bahan kimia.

Dalam perkembangan teknologi saat ini alternatif tersebut dapat bertambah salah

satunya dengan rancang bangun alat sistem otomatisasi dengan menggunakan

mikrokontroller yang dapat disesuaikan dengan kebutuhan tertentu.

Arduino adalah kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open

source yang terdapat komponen utama yaitu sebuah chip mikrokontroler dengan jenis

AVR dari perusahaan Atmel.Mikrokontroler di dalamnya dan chip atau IC (integrated

circuit) ini bisa diprogram menggunakan komputer sesuai dengan yang kita inginkan.

Tujuan dari penyematan program pada mikrokontroler adalah agar rangkaian

elektronik dapat membaca masukan, mengolah masukan, kemudian menghasilkan

keluaran yang diinginkan. Jadi mikrokontroler berfungsi sebagai “otak” yang

4

mengontrol masukan, proses dan keluaran dari rangkaian elektronik. Arduino juga

dapat di implementasikan kedalam proses keamanan otomatis,dalam hal ini peneliti

merancangan sebuah alat otomasi yang dapat mempermudah pekerjaan petani

menjaga tanaman padi nya dari serangan hama burung. Mekanisme pembuat sistem

sensor keamanan ini cukup sederhana dengan menggunakan arduino uno sebagai kit

mikrocontroller nya, dan sensor ultrasonic yang akan dipasang sebagai alat pedeteksi

hama burung.

Maka berdasarkan latar belakang diatas peneliti mengambil judul

“RANCANG BANGUN ALAT PENGUSIR HAMA TANAMAN

MENGGUNAKAN ARDUINO DAN PENGONTROL BERBASIS ARDUINO”

sebagai skripsi peneliti.

1.2 Identifikasi masalah

Berdasarkan permasalahan diatas maka yang dapat dirumuskan identifikasi

masalah dalam tugas mandiri ini adalah sebagai berikut:

1. Maraknya kasus serangan hama burung terhadap tanaman padi petani

2. Penjagaan tanaman padi terhadap hama burung masih manual (dilakukan oleh

petani itu sendiri).

3. Jarak sawah dengan rumah petani yang cukup jauh,dan memakan waktu.

5

1.3 Batasan masalah

Berdasarkan identifikasi masalah diatas maka pada makalah ini dibatasi ruang

lingkup sebagai berikut:

1. Perancangan alat ini hanya berupa prototype

2. Membuat sistem kontrol menggunakan arduino UNO

3. Sistem pengontrol android menggunakan aplikasi Blynks

4. Efektifitas dari alat ini tergantung dengan tingkat sensitifitas dari sensor

ultrasonic HC-SR04 dengan jarak berkisar 400cm-500 cm.

5. Perancangan alat ini hanya digunakan untuk mengusir hama burung.

6. Menggunakan Node MCU sebagai module wifi untuk menghubungkan android

dengan arduino.

1.4. Rumusan masalah

Dari latar belakang yang telat diutarakan diatas, maka peneliti merumuskan inti

pokok permasalahan penelitian sebagai berikut :

1. Bagaimana merancang alat pengusir hama tanaman menggunakan Arduino UNO

dan pengontrol berbasis android.

2. Bagaimana mengimplementasikan/menerapkan alat pengusir hama tanaman

menggunakan Arduino UNO dan pengontrol berbasis android.

6

1.5. Tujuan penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah, sebagai berikut :

1. Untuk merancang alat pengusir hama tanaman menggunakan Arduino UNO dan

pengontrol berbasis android.

2. Untuk mengimplementasikan/menerapkan alat pengusir hama tanaman

menggunakan Arduino UNO dan pengontrol berbasis android.

1.6. Manfaat penelitian

Adapun manfaat penelitian yang bias di dapat dari penelitian ini sebagai

berikut :

1.6.1 Manfaat teoritis

Penelitian ini juga di harapkan dapat memberi manfaat secara teoritis, sebagai

berikut :

a) Memberikan masukan pemikiran bagi pemerintah dalam bidang teknologi

terkait penerapan teknologi dalam sektor pertanian guna meningkatkan hasil

panen yang di harapkan baik dari segi kuantitas maupun kualitas.

b) Penelitian ini juga di harapkan dapat menjadi bahan pembahasan ataupun

referensi bagi penelitian selanjutnya dalam pengembangan teknologi di sector

pertanian.

7

1.6.2 Manfaat praktis

Adapun manfaat secara praktis yang dapat di ambil dari penelitian ini adalah,

sebagai berikut :

a) Bagi peneliti, diharapkan penelitian ini dapat menambah pengetahuan dan

wawasan bagi peneliti dalam merancang bangun alat pengusir hama baik secara

teknikal maupun elektrikal sebagai penerapan robotika, serta juga dapat

menambah pengetahuan dan wawasan peneliti dalam melakukan konfigurasi

connectivity antara aplikasi android dengan arduino.

b) Bagi akademis, penelitian ini dapat menjadi kajian lanjutan dan modul

pembelajaran yang baik dalam pengembangan teknologi, serta menjadi

referensi bagi penelitian selanjutnya mengenai permasalahan yang sama agar di

lakukannya pengembangan alat pengusir hama tanaman ini menjadi lebih baik

lagi.

c) Bagi masyarakat, di harapkan penelitian ini dapat menjadi salah satu pilihan

dalam pengembangan teknologi di sektor pertanian guna meningkatkan kualitas

dan kuantitas dari tanaman padi.

8

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

2.1 Teori Dasar

2.1.1 Mikrokontroler Atmega328

Atmega328 merupakan mikrokontroller dari atmel yang mempunyai arsitektur

RISC (Reduce Instruction Set Computer) disaat setiap proses eksekusi data lebih

cepat dari arsitektur CISC (Completed Instruction Set Computer)(R. P. Putra & Yenni,

2020). Berikut adalah spesifikasi dari arduino dan Atmega328 :

a) Tegangan operasi : 5v

b) Tegangan input (rekomendasi) : 7-12v

c) Tegangan input limit : 6-20v

d) Piranti digital I/O : 14 (6pin pinout PWM)

e) Pin digital PWM I/O : 6

f) Pin analog output : 6

g) Arus DC tiap pin I/O : 20mA

h) Arus DC pin 3.3v : 50mA

i) Flash memory : 32KB

9

j) SRAM : 2KB

k) Clock speed : 16MHz

l) LED builtin : 13

m) Panjang : 101,52 mm

n) Lebar : 53,3 mm

o) Berat : 37 gr

Mikrokontroler Atmega328 memiliki desain Harvard yang memisahkan

memori kode program dan memori data untuk memaksimalkan kerja mikrokontroler.

Dengan konsep ini dapat dikatakan bahwa instruksi dapat dieksekusiyang dilakukan

setiap satu siklus clock, sebanyak 32 x 8 bit register serba guna dipakai untuk

mendukung operasi pada ALU (Arithmatic Logic Unit) yang bisa dilakukan dalam

satu siklus. Dan kemampuan inilah yang telah dikembangkan dalam wujud papan

arduino, kemampuannya sama seperti chip mikrokontroler pada umumnya (Fina

Supegina, 2016).

2.1.2 Arduino

Arduino merupakan pengendali mikro singleboard dengan sifat open source

serta dapat diturunkan dari Wiring Platform (Indra & Simanjuntak, 2020). Arduino

10

dirancang agar dapat memudahkan dalam penggunaan elektronik diberbagai bidang.

Hardware ini memiliki prosesor Atmel AVR dan juga software didalamnya

menggunakana bahasa pemrograman khusus. Disisi lain platform ini merupakan open

hardware yang ditujukan kepada mereka yang hendak membuat prototype elektronik..

Mikrokontroler nantinya akan diprogram menggunakan bahasa pemrograman yang

mirip syntax. Keuntungan yang didapat dari penggunaan arduino yang sifatnya

terbuka akan memudahkan siapa saja dalam mengunduh skema hardware serta

membangunnya.

Dalam penerapannya arduino memiliki banyak jenis yang dapat digunakan

sesuai dengan kebutuhan penggunanya.

1. Arduino Uno

Arduino uno merupakan board mikrokontroler berbasis ATmega328.

Mikrokontroler ini memiliki 14 pin digital input/output. Dalam penerapannya board

ini terhubung ke komputer menggunakan port serial USB. Pada prosesnya arduino

tidak hanya bisa membaca data dari c\komputer saja, melainkan juga bisa mengirim

data ke komputer. ATMega328 memiliki beberapa fitur antara lain :

a) 130 instruksi yang hampir semua instruksi dijalankan dalam satu siklus

clock.

b) 32x 8-bit register serba guna.

c) Kecepatan mencapai 16 MIPS dengan clock 16 MHz.

11

d) 32 KB Flash memory dan pada arduino memiliki bootloader yang

menggunakan 2 KB dari flash memori sebagai bootloader.

e) 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.

f) Mempunyai SRAM (Static Random Access Memory) sebesar 2KB.

g) Mempunyai pin I/O digital sebanyak 14 pin 6 diantaranya PWM (Pulse

Width Modulation) output.

h) Master / Slave SPI Serial interface.

Konsep mikrokontroler ini adalah memisahkan memori kode program dan

memori agar data dapat memaksimalkan kerjanya (arsitektur Harvard). Konsep ini

memungkinkan setiap instruksi, agar dapat dieksekusi dalam setiap satu siklus clock.

Gambar 2. 1 Arduino uno

Sumber: (Ridwan & Sudiro, 2019)

12

2. Arduino Due

Arduino Due, yaitu pengembangan dari mikrokontroler arduino yang dibekali

CPU Atmel SAM3X8E ARM Cortex-M3. Arduino due merupakan arduino pertama

kali memakai prosesor ARM 32-bit Cortex-M3 keluaran Atmel. Dengan itu, arduino

due, ialah ADR (Arduino Development Board) pertama dibuat dengan mengandalkan

mikrokontroler ARM 32-bit. Untuk bentuk fisik arduino due nya dapat dilihat pada

gambar 2.3 dibawah ini.

Gambar 2.2 Arduino Due

Sumber: (Junaidi & Prabowo, 2018)

Arduino ini telah dibekali 54 pin masukan/keluaran digital dimana 12 pin dapat

dipakai sebagai output PWM, 12 pin analog Input, 4 pin UART pin serial untuk

komunikasi serial asinkron TX/RX, dan dibekali juga dengan Micro USB yang

umumnya terdapat pada smartphone zaman sekarang. Kelebihan utama dari arduino

due dibandingkan dengan varian arduino yang lain terletak pada pemakaian CPU

ARM Cortex-M3 yang memiliki fitur core prossesor 32bit, yang dapat

13

mengoperasikan data 4byte kurang lebihnya sekaligus dengan tipe data yang

DWORD pada siklus waktu, dibekali juga CPU clock sebesar 84MHz, RAM statis

(SRAM) sebesar 96KB, yaitu lebih besar dibandingkan dengan arduino uno, 12kali

lebih besar dibandingkan arduino mega2560, flash memory 512KB (Junaidi &

Prabowo, 2018).

3. Arduino Mega

Arduino Mega, ialah mikrokontroler yang dibuat dari mikrokontroler ATMega

2560. Arduino ini dilengkapi dengan prosesor ATMega2560 yang memiliki 54 pin

digital masukan/keluaran dimana 15 pin dapat dipakai sebagai keluaran PWM, 16 pin

analog masukan, 4 pin UART, 2x3 pin ICSP untuk memprogram arduino dengan

software lainnya, dan kabel USB komputer yang sekaligus digunakan sebagai sumber

tegangannya. Arduino Mega 2560 telah dibekali dengan 54 Pin digital yang dapat

dipakai sebagai masukan atau keluaran dan 16 Pin Analog berlabel A0 sampai A15

sebagai ADC. Masing-masing pin analog mempunyai resolusi sebesar 10 bit. Untuk

bentuk fisik dari arduino mega ini dapat dilihat pada gambar 2.4 dibawah ini.

14

Gambar 2.3 Arduino Mega


Memiliki fitur khusus tersendiri dari arduino mega ini, yaitu 4 buah input

serial, merupakan port serial 0: pin 0 RX dan pin 1 TX; port serial 1: pin 19 RX dan

pin 18 TX; port serial 2: pin 17 RX dan pin 16 TX; port serial 3: pin 15 RX dan pin

14 TX. pin Rx difungsikan untuk menerima data serial TTL dan pin Tx untuk

mengirim data serial TTL (Junaidi & Prabowo, 2018).

4. Arduino Leonardo

Arduino Leonardo, ialah jenis arduino yang dirancang memakaimikrokontroler

ATMega32u4. Arduino leonardo dilengkapi 20 pin digital masukan/keluaran dimana

7 pin dapat dipakai sebagai keluaran PWM, 12 pin analog masukan, 2x3 pin ICSP,

dan telah dilengkapi dengan mikro USB seperti arduino due. Dilihat dari bentuk dan

spesifikasinya, arduino leonardo mempunyai beberapa kesamaan dengan arduino uno.

Perbedannya hanya pada penggunaan mikro USB untuk pemogramannya sekaligus

15

sumber tegangannya. Untuk bentuk fisiknya dapat dilihat pada gambar 2.5 dibawah

ini.

Gambar 2.4 Arduino Leonardo


Arduino leonardo ini, berbeda dengan semua papan arduino yang ada karena

ATmega32u4 langsung terintegrasi (built-in) dengan komunikasi USB, sehingga

tidak membutuhkan prosesor sekunder tanpa chip ATmega16U2 sebagai konverter

USB-toserial. Hal ini memungkinkan arduino leonardo yang terhubung ke sebuah

computer, dipakai sebagai mouse dan keyboard, selain bisa digunakan sebagai virtual

(CDC) serial/COM port.

Semua arduino yang diatas menggunakan bahasa C. Bahasa C merupakan

bahasa BCPL (Basic Combined Programming Language) Martin Richard sebagai

pencetus bahasa C pada tahun 1967. Ditahun 1970, Dennis Riche mengembangkan

bahasa C itu di Bell Telephone Laboratory. Untuk percobaan pertama Bahasa C

dipakai pada komputer DEC (Digital Equipment Coporation). Pada arduino inilah

16

Bahasa C juga digunakan, karena menyerupai semua jenis komputer tersedia Bahasa

C yang di tanamkan pada perangkat lunak arduino ini. Untuk kelebihan Bahasa C ini

sendiri, yaitu :

1. Bahasa C mempunyai operator yang berguna untuk memanipulasi data yang ada.

2. Bahasa C dipakai dalam pengembangan pada program yang berorientasi dengan

objek.

3. Bahasa C lebih mudah dipahami dibandingan dengan Bahasa mesin.

4. Bahasa C memberikan kebebasan untuk programmer agar bias memanipulasi data

per-byte dengan pointer yang tersedia

Sedangkan ntuk kelemahan Bahasa C ini sendiri, yaitu:

1. Operator yang tersedia banyak, bagi programmer pemula ini akan merasakan

sedikit kendala.

2. Programmer pemula biasanya tidak tahu fungsi dari pointer.

Dan ntuk perangkat lunaknya bisa dilihat pada gambar 2.6 dibawah ini (Ridwan &

Sudiro, 2019).

17

Gambar 2.5 Perangkat Lunak Arduino

Sumber: (Ridwan & Sudiro, 2019)

2.2 Perangkat Tools/Software/aplikasi/system

Berikut beberapa penjelasan tools (Hardware) dan tools (software) yang

digunakan saat penelitan.

2.2.1 Motor Servo

Motor komponen elektronik motor servo memiliki sistem umpan balik yang

memastikan posisi rotasi aktual motor, yang selanjutnya diteruskan pada rangkaian

kontrol. Motor ini terdiri dari program penggerak, potensiometer dan rangkaian

kontrol. Dalam hal ini potensiometer digunakan untuk menentukan batas sudut

18

putaran motor servo, sedangkan sudut sumbu motor servo adalah input lebar pulsa

yang dikirim melalui sinyal kabel motor. (Nanda & Syaryadhi, 2018).

Motor servo biasanya hanya bergerak mencapai sudut tertentu saja dan tidak

kontinyu seperti motor DC maupun motor stepper. Apabila pada motor DC biasa

hanya dapat dikendalikan kecepatannya serta arah putaran, maka pada motor servo

yaitu penambahan besaran parameter yang dapat dikendalikan berdasarkan sudut

putaran.

Pada prinsip kerjanya motor servo mampu bekerja dua arah ( Clockwise and

Counterclockwise), dimana arah dan sudut dari pegerakan rotornya dapat

dikendalikan hanya dengan memberikan pengaturan duty cycle sinyal PWM pada

bagian pin kontrolnya.

Gambar 2. 6 Motor Servo

Sumber: (Dzar Faraby, 2016)

19

2.2.2 Node MCU

Modul ini adalah bagian dari keluarga ESP8266, berperalatan lengkap. Berbeda

dengan modul ESP-01 sebelumnya yang hanya berupa USB tanpa chip uart, modul

ini memiliki sistem minimum dan port USB, sehingga memudahkan kita dalam

menggunakan dan memasukan program ke modul.

Dengan berbagai keunggulan tersebut, modul ini sangat cocok untuk dipilih

sistem IoT (Internet of Thing) sebagai mikrokontroler tanpa perlu repot

menyambungkan uart usb ke modul perang ESP8266. (Tamba , 2019). Hingga kini,

setidaknya ada tiga versi dari NodeMCU yang diantaranya sebagai berikut :

1. Generasi Pertama Board v0.9 (NodeMCU v1)

Modul generasi pertama ini adalah modul generasi yang menggunakan ESP12

sebagai mikronya, sehingga modul ini memiliki beberapa keluaran yang dapat

digunakan. Selain itu, modul ini bertindak sebagai IC serial untuk CHG340.

20

Gambar 2. 7 Generasi Pertama Board v0.9 (NodeMCU v1)

Sumber: (N. dewandra Putra, 2018)

2. Generasi Kedua Board v1.0 (NodeMCU v2)

Berbeda dengan generasi pertama, NodeMCU generasi kedua ini memiliki

bentuk dan warna yang berbeda yaitu hitam, sedangkan modul WiFi sudah diganti

dengan 12E dan serial yang digunakannya..

Gambar 2. 8 Generasi Kedua Board v1.0 (NodeMCU v2)


21

3. Generasi Ketiga Board v1.0 (NodeMCU v3 Unofficial)

Perangkat NodeMCU generasi ketiga ini sebenarnya bukan versi resmi

ESP8266, ini hanya versi modifikasi yang dikembangkan oleh pabrikan LoLin, ada

beberapa peningkatan, itulah sebabnya alat ini lebih cepat diminati daripada versi

sebelumnya.

Modul generasi ketiga ini juga merupakan modul yang banyak digunakan saat

ini, dengan mempertimbangkan versi sebelumnya yang jarang digunakan. Modul

NodeMCU sendiri bisa digunakan dengan pemrograman default yaitu pemrograman

Lua, tapi jangan khawatir untuk yang belum terbiasa menggunakan bahasa tersebut

karna dapat menggunakan bahasa c dari arduino menggunakan arduino IDE seperti

biasa.

Gambar 2. 9 Generasi Ketiga Board v1.0 (NodeMCU v3 Unofficial)


22

2.2.3 Bread Board

Bread Board adalah papan proyek yang merupakan pengoperasian sirkuit

elektronik sebagai dasar untuk pembuatan dan pembuatan prototipe sirkuit elektronik.

Alat ini banyak ditemukan dalam perakitan suku cadang, karena mereka

menggunakan alat yang menempel pada papan proyek dan tidak harus melalui

penyolderan. Sehingga dapat digunakan kembali dengan mengganti kabel lain jika

kabel yang tertancap di bread board menyebabkan kesalahan atau kerusakan.

Papan bread board memiliki lima klip pengencang di setiap setengah baris,

yang berlaku untuk semua jenis dan ukuran bread board. Jadi, hanya lima bagian

yang bisa disambungkan di Bread Sheet dalam satu bagian atau satu baris. Papan roti

memiliki angka dan huruf, sehingga memudahkan penelitian perakitan alat prototipe

yang sudah jadi. Rangkaian yang dibuat bisa jadi rumit dan cukup kompleks, serta

bisa saja ada kesalahan pada rangkaian yang berdampak pada kerusakan komponen.

Oleh karena itu, memahami fungsi dan pengoperasian papan proyek meminimalkan

kesalahan dalam berbagai Komponen Elektronik.

Gambar 2. 10 Bread Board

Sumber: (Nusyirwan , 2019)

23

2.2.4 Sensor PIR (Passive Infrared)

Sensor PIR (passive infrared) adalah perangkat yang digunakan untuk

mendeteksi atau merekam besaran fisik (temperatur suhu tubuh) dan mengubahnya

menjadi sinyal listrik. Seperti namanya, infra merah pasif, sensor ini bersifat pasif

(Zain, 2013). Sensor ini menerima pancaran sinar infra merah, yang dipancarkan oleh

benda bergerak (dalam hal ini manusia hidup). Sensor PIR mampu mendeteksi radiasi

dari berbagai objek, dan karena setiap objek melepaskan energi radiasi ketika hanya

mendeteksi gerakan dari sumber infra merah sensitif tertentu, contohnya orang

mencoba melewati sumber infra merah lain, seperti Dinding, Sensor membandingkan

pancaran infra merah yang diterima setiap satuan waktu , jadi jika ada gerakan,

pembacaan sensor akan berubah. Sensor PIR terdiri dari beberapa bagian yaitu lensa

fresnel, filter infra merah, sensor piroelektrik, amplifier, komparator.

a) Cara Kerja Sensor PIR

Sensor PIR bekerja dengan cara menangkap sinar infra merah, kemudian sinar

infra merah yang ditangkap masuk melalui lensa fresnel dan mengenai sensor

piroelektrik, energi panas dari sinar infra merah menyebabkan sensor piroelektrik

menghasilkan arus listrik. Arus listrik ini menghasilkan tegangan dan dibaca oleh

sensor secara analog. Perbandingan tersebut kemudian dibandingkan dengan sinyal

yang diterima pada tegangan referensi tertentu, yaitu berupa keluaran sinyal 1-bit.

Sensor PIR mengeluarkan logika 0 dan 1. Bernilai 0 hanya jika sensor tidak

24

mendeteksi perubahan emisi infra merah, dan bernilai 1 saat sensor mendeteksi sinar

infra merah, sensor PIR hanya mendeteksi saat benda bergerak atau secara teknis saat

pancaran infra merah berubah..

b) Jarak Pancar Sensor PIR

Sensor PIR memiliki rentang pembacaan efektif hingga 100-300 sentimeter,

tetapi kisaran jarak sensor PIR dan sudut baca bervariasi tergantung pada

karakteristik sensor.

Gambar 2. 11 Sensor PIR

Sumber: (Dzar Faraby , 2016)

2.2.5 Intsalasi Arduino IDE

Untuk aplikasinya arduino IDE ini, memakai Bahasa pemograman yang

sederhana dan fungsi yang lengkap, yang membuat pemula dapat mempelajarinya.

Aplikasi arduino IDE ini menyediakan beberapa sistem operasi komputer yang

dimana antaranya windows installer/non installer, mac OS, linux 32 bit, linux 54 bit,

25

dan linux ARM (Junaidi & Prabowo, 2018). Berikut penginstalasian di windows

7/8/10 dibawah ini langkah-langkahnya.

a) Untuk penginstalasian buka file garduino-1.8.9-windows.exe (1.8.9-windows

adalah versi yang dipakai), seperti gambar 2. di bawah ini.

Gambar 2. 12 Garduino-1.8.9-windows.exe


b) Setelah dijalankan file garduino-1.8.9-windows.exe akan muncul android setup

license agreement lalu tinggal menekan tombol I Agree pada jendela arduino

setup. Dapat dilihat pada gambar 2. dibawah ini.

Gambar 2. 13 Persetujuan instalasi aplikasi arduino IDE


26

c) Dilanjutkan ke jendela installation option ketika selesai menekan tombol I

Agree pada gambar , pastikan semua yang ada di jendela installation option

tercentang semua komponennya. Dapat dilihat pada gambar 2. dibawah ini.

Gambar 2. 14 Pilihan komponen installation option


d) Setelah komponen tercentang semua, klik tombol “next” pada gambar 2.

dilanjutkan ke installation folder dimana memilih dimana akan disimpannya

aplikasi arduino IDE ini, setelah menentukan lokasi penyimpannya klik “install”

pada jendela installation folder. Dapat dilihat pada gambar 2. dibawah ini.

27

Gambar 2. 15 Memilih lokasi penyimpanan folder


e) Dilanjutkan dengan installing. Menunggu proses sampai selesai, dan tinggal

menekan tombol “close” pada jendela arduino setup. Dan aplikasi arduino IDE

sudah bisa digunakan. Dapat dilihat pada gambar 2. dibawah ini.

Gambar 2. 16 Proses extract dan installing


28

f) Langkah berikutnya, carilah aplikasi arduino IDE yang sudah terinstal tersebut,

biasanya sudah terdapat pada desktop secara otomatis. Dapat dilihat pada

gambar 2. dibawah ini.

Gambar 2. 17 Aplikasi arduino IDE


g) Setelah berhasil menemukan aplikasi arduino IDE nya, tinggal menekan 2x

pada shortcut aplikasinya lalu akan terbukalah tampilan awal terbukanya

aplikasi. Dapat dilihat pada gambar 2. dibawah ini.

Gambar 2. 18 Tampilam awal terbukanya aplikasi


29

h) Tunggu proses loading installing packpages selesai, maka munculah tampilan

menu awal arduino IDE nya. Dapat dilihat pada gambar 2. dibawah ini.

Gambar 2. 19 Tampilan menu aplikasi arduino IDE


2.2.6 Google Skechtup

Google sketchup, ialah suatu software gratis yang dapat dihandalkan dalam

membuat sebuah desain bentuk 3D. Google sketchUp telah desain dengan sistem

operasi kerja yang cukup mudah dan sederhana sehingga mampu dipelajari dan

dimengerti dengan mudah dikalangan masyarakat awam, mahasiswa, serta praktik

dalam bidang arsitektur atau sipil. Program ini bisa di download secara free di

website resmi google sketchup. Program google sketchup, yaitu perangkat desain

30

yang sangat populer untuk saat ini dalam merancang sebuah rumah untuk

menghasilkan bentuk nyata dalam 3 dimensi. Banyak fitur pola desain dari rancangan

rumah dari modern sampai minimalis, rumah tropis yang minimalis, atau rumah

klasik, sampai rumah etnis yang bernuansa tradisional pun dapat didesain dengan bai

koleh google sketchup serta menghasilkan sebuah rancangan yang bermutu. Selain

untuk mendesain rumah, google sketchup juga dapat dimanfaatkan untuk merancang

sebuah gedung bertingkat, taman, jalan, dan bermacam objek lainnya. Untuk logo

sketchup nya dapat dilihat pada gambar 2. dibawah ini.

Gambar 2. 20 Google SketchUp

Sumber: (Indra & Simanjuntak, 2020)

2.2.7 Fritzing

Fritzing, ialah sebuah perangkat lunak gratis yang dapat digunakan dengan baik

untuk belajar tentang elektronika. Perangkat lunak ini bisa dengan bekerja baik di

sebuah lingkungan sistem operasi GNU/Linux atau Microsoft windows. setiap

software ini memiliki keunggulannya tersendiri bagi setiap tipe penggunanya dan

keperluannya. Untuk sebuah pelajaran elektronika daya, ada beberapa hal yang

menarik dari fritzing, yang artinya bahasa yang berorientasi pada suatu mesin dan

31

beraras tinggi berorientasi pada manusia. Untuk logo fritzingnya dapat dilihat pada

gambar 2. dibawah ini.

Gambar 2. 21 Logo Fritzing

Sumber: (Indra & Simanjuntak, 2020)

2.3 Penelitian Terdahulu

Penelitian terdahulu sebelumnya yang ada hubungannya dengan judul, metode

dan masalah penelitian yang diambil diantaranya sebagai berikut:

1. Penelitian tentang membuat beton secara otomatis dengan bahan yang sesuai

dengan standar beton Indonesia sehingga tidak perlu dipesan lagi ke perusahaan.

Alat yang digunakan dalam perancangan ini adalah arduino uno, pelindung

motor, sensor loadcell, motor servo, motor dc, solenoid valve, power supply,

dan tombol. Kinerja alat ini dimulai dari menekan tombol yang sesuai dengan

ukuran beton yang akan dihasilkan, sinyal tombol akan dikirim ke Arduino dan

pelindung motor setelah itu dari pelindung motor sinyal dikirim ke motor servo

32

pasir dan batu. kemudian akan ditimbang dengan loadcell sensor dan dituang

apa yang telah ditimbang ke dalam blender agar tercampur rata, selanjutnya

sinyal dikirim ke semen motor DC dan solenoid valve untuk mengeluarkan

semen dan air untuk dicampurkan ke dalam blender. Setelah proses pengadukan

selesai, sinyal akan dikirim ke motor servo blender yang akan menuangkan

beton yang telah diolah (R. P. Putra & Yenni, 2020).

2. Tentang monitoring pergerakan objek pada ruangan menggunakan RCWL 0516.

Dimana permasalahan pada penelitian ini banyaknya kelemehan pada alat-alat

elektronika dan komputer dimana masih banyak alat-alat tersebut bergantung

pada layanan jangkauan sinyal operator serta pulsa. Oleh karena itu dibuatlah

alat deteksi gerak berbasis radar doppler gelombang radio menggunakan modul

RCWL 0516. Pada penelitian ini, penggunaan sensor RCWL 0516 sebagai

modul utama untuk mendeteksi pergerakan objek dengan cara mengukur dari

nilai gelombang microwave dengan memanfaatkan aplikasi Blynk yang bersifat

mudah digunakan sebagai tampilan pada gadget pengguna. Dengan

menggunakan alat komunikasi mikrokontroler yakni Arduino Uno (Aini,

qurotul; Rahardja, untung; Madiistriyatno, harries; Fuad,azharul. 2018).

2. Tentang robot pencapit penyortir barang berdasarkan warna LED RGB dengan

display LCD berbasis Arduino Uno. Penelitian ini dilakukan guna mengurangi

peran manusia dalam pengelompokan atau sortir barang dengan alat sortir

sehingga dapat meminimalisir pengaruh inkonsistensi manusia dalam aktivitas

33

tersebut. Dan juga dan mengefesiensi waktu yang dibutuhkan dalam

pengelompokan atau sortir barang tersebut, sehingga dapat memaksimalkan

kerja produksi dari barang (Supegina & Sukindar, 2014).

3. Penelitian ini tentang rancang bangun miniatur mesin otomatis minuman

berbasis arduino uno. Dimana perancangan penelitian ini dibuat agar bisa

digunakan seorang penguna dengan cara memasukkan kode-kode account dari

nomor pengenal sebagai ID dan password sebagai akses kode. Sehingga mesin

tersebut tidak hanya bisa diakses oleh satu orang saja. Tetapi juga bisa

digunakan oleh seluruh anggota yang terdaftar atau berkaitan dengan tempat

tersebut (Fina & Acmad, 2014).

4. Tentang pengontrol lampu jarak jauh dengan nodeMCU menggunakan blynk

volume 2, nomor 1 Juni 2019. Dimana pada penelitian ini menggunakan

metode Linear Predictive Coding (LPC). Karena sistem akan terhubung oleh

internet yang membuat cakupan pengontrolan lebih luas dan mudah.

Penggunaan node MCU sangat efektif dalam sistem otomatisasi karna jarak

yang dapat dijangkau oleh modul node MCU ini bisa dikatakan sangat jauh,

sehingga penelitian ini dapat menghidupkan lampu rumah secara otomatis

menggunakan aplikasi dengan sangat jauh. (Tamba , saut p., 2019).

4. Penelitian ini tentang pengenalan suara burung menggunakan MelFrequency

Cepstrum Coefficient dan jaringan syaraf tiruan pada sistem pengusir hama

burung. Dimana masalah pada penelitian terdahulu adalah akibat penuruna hasil

34

panen petani indonesia salah satunya padi yang diakibatkan oleh hama. Dimana

peneliti terdahulu menggunakan perangkat lunak Voice Activity Detection

(VAD) gunakan mendeteksi adanya kicauan burung. Metode ekstraksi dari

kicauan burung menggunakan Mel Frequency Coefficient (MFCC). Jaringan

syaraf tiruan digunakan peneliti terdahulu untuk mengenali pola hasil ekstrasi,

sedangkan Bird Repeller digunakan sebagai metode pengusir dari hama itu

sendiri (Budiman, fajar; Nursyeha, muhammad agung; Rivai; muhammad;

Suwito., 2016).

6. Tentang perancangan dan implementasi orang-orangan sawah pengusir hama

menggunakan PIR dan mikrokontroler. Dimana penelitian terdahulu ini dibuat

untuk memudahkan petani mengusir hama khususnya burung yang membuat

penurunan terhadap hasil panen petani. Pada penelitian ini peneliti terdahulu

membuat sensor gerak yang dikemas dalam orang-orangan sawah dengan ouput

gerakan atau suara dengan menggunakan sensor PIR berfungsi sebagai

pendeteksi kehadiran burung. Kemudian sensor ini akan mengirimkan sinyal

menuju arduino dan arduino akan menjalankan output (Alfriadi, andri; Agus, ir

ganda permana; Ramadan, dadan nur., 2018).

2.4 Kerangka berfikir

Kerangka pikir yang dapat dijadikan sebagai patokan atau pedoman bagi

variable yang sedang dilakukan atau di teliti Membangun pemikiran yang

35

menghasilkan kesimpulan. Berikut ini adalah kerangka pikir pada penelitian yang

dilakukan ini.

Gambar 2. 22 Kerangka Pikir

Sumber: Data peneletian tahun 2020

Berikut penjelasan dari kerangka berfikir diatas :

a) Input

Input dari kerangka berfikir diatas merupakan perancangan alat yang dilakukan,

mulai dari alat-alat, seperti: rangka, sensor PIR, arduino, node MCU, power supply,

dan motor servo. Dilakukan dalam tahap perancangan rangka dan penempatan

komponen-komponen alat dalam perancangan alat ini.

36

b) Proses

Pada proses ini, dilakukan setelah proses tahap penempatan komponen

kompenen alat pada posisinya telah selesai. Disinilah akan masuk pada tahap

pemograman arduino dan node MCU agar nantinya dapat mengontrol beberapa

komponen lainnya seperti aplikasi blynk, sensor PIR, motor servo. Pemograman yang

dilakukan dengan memasukan source coding kedalam arduino IDE inilah yang

nantinya akan dapat mengontrol alat penelitian sesuai dengan yang dinginkan.

c) Output

Output merupakan tahap hasil dari keseluruhan setelah dilakukan perancangan

tahap rangka komponen dan pemograman telah berhasil dilakukan. Tahap output ini

akan dilihat hasil pemograman apakah aplikasi blynk dapat mengontrol motor servo

dan sensor pir dapat memberikan sinyal datayang baik untuk menggerakan motor

servo.

37

BAB III

METODE PENELITIAN DAN PERANCANGAN ALAT

3.1 Metode Penelitian

Dalam melakukan penelitian ini, penulis melakukan beberapa metode

penelitian. Dapat dilihat dibawah ini:

1. Studi Literatur: Dengan metode pengumpulan data pustaka, membaca dan

mencatat, lalu mengolah bahan penelitian. Mencari referensi teori yang

relevan dengan kasus atau permasalahan yang ditemukan referensi ini dapat

dicari dibuku, jurnal, artikel, dan laporan penelitian.

2. Studi Praktek: Untuk ini, dimana bagian merancang alat dan membuat

alatnya dengan peralatan yang dibutuhkan saat perancangan. Lalu

melakukan perbandingan hasil serta melakukan uji coba apakah alat

pengusir hama padi menggunakan arduino ini dapat bekerja dengan baik.

3. Metode diskusi: Melakukan koordinasi dengan dosen pembimbing,

koordinasi ini dilakukan dengan cara sesi tanya jawab terkait dengannya

kendala yang dihadapi penulis saat perancangan alat, maupun penulisan di

bagian BAB III dan BAB IV serta berdiskusi denagn rekan-rekan

mahasiswa yang sesama jurusan teknik informatika yang mempunyai

pengalaman dan ilmu yang sesuia dengan penelitian ini.

38

3.1.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Dalam melaksanakan perancangan alat pengusir hama tanaman

menggunakan arduino ini, penulis mengambil lokasi tempat, yaitu : Rumah

kontrakan penulis sendiri yang berlokasi di Perumahan legenda malaka Blok I 8

No.10, dimana dirumah inilah dilakukan perancangan alat, design alat, serta

pemograman alat penelitian.

Tabel 3. 1 Jadwal Penelitian

3.1.2 Tahap Penelitian dan Langkah Penelitian

Dalam melaksanakan perancangan alat pengusir hama tanaman

menggunakan arduino penulis membuat beberapa tahap penelitian dan langkah

penlitian. Berikut dapat dilihat dibawah ini:

1. Tahap perancangan mekanik: Disini peneliti melakukan perancangan

mekanik mulai dari pembuatan housing yang merupakan tempat

Kegiatan

Waktu Kegiatan

September Oktober November Desember Januari februari

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

Input Judul

Penyusuna

n BAB I

Penyusuna

n BAB II

Penyusuna

n BAB III

Penyusuna

n BAB IV

Penyusuna

n BAB V

Pengumpul

an Skripsi

39

diletakkannya arduino, node MCU, bread board. Serta membuat rancangan

miniatur dari lokasi persawahan berserta orang-orangan sawah.

2. Tahap perancangan elektrik: Tahapan ini merupakan tahapan penting karna

pada tahapan ini dilakukan perancangan elektrikal dari komponen

komponen elektronika yang dihubungkan pada alat pengusir hama tanaman

ini.

3. Tahap perancangan perangkat lunak : perancangan perangkat lunak yang

dilakukan diantaranya adalah proses instalasi software arduino IDE dan

aplikasi Blynk serat melakukan pengodingan pada arduino dan nodeMCU

untuk mengaktifkan komponen elektronika seperti node MCU sebagai

modul wifi yang dihubungkan dengan aplikasi blynk, motor servo, sensor

PIR sehingga dapat berjalan sesuai dengan input dan output yang diinginkan

peneliti.

4. Tahap pengujian: tahapan ini merupakan tahap akhir dimana alat yang

dirancang melakukan uji coba setelah perakitan komponennya menjadi satu

kesatuan. Pengujian yang dilakukan diantaranya: sensor PIR , motor servo,

modul wifi (node MCU), dan aplikasi blynk. Dari hasil pengujian akan dapat

dilihat apakah sudah sesuai atau tidak antara input dengan output.

3.1.3 Peralatan Yang Digunakan

Dalam perancangan alat sampah non organik berbasis arduino berikut

adalah bahan dan alat yang digunakan serta alat penunjang untuk perakitannya:

1. Arduino Uno : 1 buah

40

2. Motor Servo : 2 buah

3. Node MCU : 1 buah

4. Sensor PIR : 1 buah

5. Bread board : 1 buah

6. Box project : 1 buah

7. Power bank (batrai) : 1 buah

8. Jumper cable

9. Styrofoam : 1 papan

10. Wood stick : 1 bungkus

11. Glue gun : 1 buah

12. Gunting : 1 buah

13. Double tape : 1 roll

14. Obeng : 1 buah

15. Cutter : 1 buah

16. Solder : 1 buah

3.2 Perancangan Alat

Untuk perancangan alat penelitian ini dari perancangan mekanik dan

elektrik dapat dilihat dibawah ini:

3.2.1 Perancangan Perangkat Keras (Hardware)

Dalam perancangan perangkat keras, merupakan hal penting sebelum

perakitan sebuah alat yang dilakukan penulis. Pada bagian ini berisikan mengenai

41

perancangan mekanik dan perancangan elektrik serta desain awal sebuah alat yang

akan dirancang nantinya. Untuk desain perancangan mekaniknya dapat dilihat

pada desain dibawah ini:

1. Perancangan Mekanik

Gambar 3. 1 Desain alat pengusir hama tanaman padi manggunakan arduino


42

Gambar 3. 2 Komponen alat pengusir hama tanaman padi manggunakan arduino


2. Perancangan Elektrik

Perancangan elektrik merupakan gambaran rangkaian elektrik yang

disajikan dalam bentuk gambar. Pembuatan perancangan elektrik ini dirancang

sesuai dengan rangkaian elektrik pada alat aslinya sehingga dapat menjadi

gambaran dan dapat menjadi bahan evaluasi yang dapat dilihat dalam bentuk file

atau gambar. Rancangan elektrik dibuat menggunakan software fritzing yang

mana sangat memudahkan dalam pembuatan rangkaian elektrik dengan bantuan

referensi alat yang sangat komplit.

Bread

board Node MCU

servo 1

Sensor PIR Servo 2 Box project

Switch

LED

Arduino

43

Gambar 3. 3 Desain sistem Hardware elektronik dari alat pengusir hama tanaman

padi manggunakan arduino.


a. Arduino dan node MCU

Untuk skema arduino dan dengan node MCU, untuk pengambilan daya dari

node MCU diambil dari 5v(+) port arduino dan GND(-) dari port arduino,

sementara sensor PIR dihubungkan pada arduino dengan pengalamatan, VCC PIR

dengan port VIN arduino, GND PIR dengan GND arduino, OUT PIR dengan port

12 arduino, untuk servo1 IN servo1 dihubungkan dengan VIN arduino, GND

44

servo1 dengan GND arduino, dan OUT servo1 dengan port4 arduino, dan untuk

servo2 ini akan dihubungkan dengan node MCU dengan pengalamatan IN servo2

dihubungkan dengan VIN node MCU, GND servo2 dengan GND node MCU, dan

OUT servo2 dengan port D4 pada node MCU. Power supply/battray akan

dihubungkan dengan power port pada arduino UNO.

Gambar 3. 4 Rangkaian skema alat pengusir hama tanaman padi manggunakan

arduino dan node MCU


45

Tabel 3.2 Pengalamatan Pin arduino UNO, node mcu, , power supply/batrai,

servo dan sersor PIR

Pin arduino UNO Keterangan

VIN Untuk arus positif power

supply(batrai)

GND Untuk arus negatif power

supply(batrai)

5V Untuk arus positif node

MCU dan servo1

GND Untuk arus negatif node

MCU dan servo1

12 Untuk OUTPUT servo1

4 Untuk OUTPUT sensor

PIR

Port power Untuk port penerima daya

dari batrai

Pin node MCU Keterangan

3,3v Untuk arus positif LED

GND Untuk arus negatif LED

D4 Untuk OUTPUT servo2

VIN Untuk arus positif servo2

GND Untuk arus negatif servo2

46

3.2.2 Perancangan perangkat lunak

Perancangan perangkat lunak merupakan bentuk proses bertahap dalam

membangun sebuah perangkat lunak. Perancangan perangkat lunak bisa dijadikan

gambaran dari sebuah desain alat atau suatu proyek pembuatan perangkat lunak.

Dalam penelitian ini peneliti membangun perangkat lunak dari alat pengusir hama

tanaman berbasis arduino mulai awal hingga proses akhir disajikan dalam bentuk

diagram alir. Berikut diagram alir dari perancangan perangkat lunak tersebut :

47

Gambar 3. 5 Diagram Alir Perangkat Lunak


Mulai

aplikasi arduino dijalankan

Cek serial port

Sensor pir mendapatkan sinyal data

melalui inframerah

Serial port

terhubung

Buka aplikasi

arduno

Apakah apliaksi

terbuka

Apakah terdeteksi gerakan

Motor servo mendapatkan sinyal data

dari sensor pir

Motor servo bergerak

Selesai

Tidak

ya

Tidak

Tidak

Tidak

RANCANGAN BANGUN ALAT PENGUSIR HAMA TANAMAN …

Documents

Transcript of RANCANGAN BANGUN ALAT PENGUSIR HAMA TANAMAN …