TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN SMART FISH BERBASIS IoT...
95
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN SMART FISH BERBASIS IoT MENGGUNAKAN APLIKASI BLYNK AGUNG FENDI PRASETYO 150309275493 POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN JURUSAN TEKNIK ELEKTRONIKA 2018
Transcript of TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN SMART FISH BERBASIS IoT...
TUGAS AKHIR
RANCANG BANGUN SMART FISH BERBASIS IoT
MENGGUNAKAN APLIKASI BLYNK
AGUNG FENDI PRASETYO
150309275493
POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN
JURUSAN TEKNIK ELEKTRONIKA
2018
ii
RANCANG BANGUN SMART FISH BERBASIS IoT
MENGGUNAKAN APLIKASI BLYNK
TUGAS AKHIR
KARYA TULIS INI DIAJUKAN SEBAGAI SALAH SATU SYARAT
UNTUK MEMPEROLEH GELAR AHLI MADYA DARI
POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN
AGUNG FENDI PRASETYO
150309275493
POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN
JURUSAN TEKNIK ELEKTRONIKA
2018
iii
iv
Kupersembahkan karya sederhana ini kepada orang yang sangat kusayangi
Ibu dan Ayahku Tersayang
(Kamaria dan Supandi), sebagai tanda bakti, hormat, dan rasa terima kasih yang
tiada terhingga kepada Ibu dan Ayah yang telah memberikan kasih sayang,
dukungan, dan cinta kasih yang tiada terhingga.
Adik-adikku Tercinta
Dwi Krisjayanti, dan Dian Tri Nanda Novita
Teman teman seperjuangan 3TE3 2015 dan sahabat sahabat tercinta atas
semangat dan bantuannya selama ini,
Kepada sahabat sahabatku
Akhmad Zaen Fahrurozi
Alfian Ahkam Sougy
Ferry Arief Perdana
Dan yang terakhir
Galuh Utari Hayutiasti
Serta untuk semua pembaca yang budiman
v
vi
vii
ABSTRACT
Fish cultivation is few activity that has become a living for most of the
Indonesian people. Generally Nile fish cultivation activity still using manual
method , such as the feeding process by scattering the fooder evenly to the
cultivation pond. Apart from regular feeding , pH level inside the pond must be
maintain in order to fish growth better/healthy. Therefore a Smart Fish prototype
with IoT based with the controller by using blynk application. This prototype aims
to facilitate the cultivators by feeding the fish systematically within specific time
and nurture the fish.
The design of this prototype include Hardware and IoT connection to the
blynk application . inside this prototype use arduino mega 2560 that functioning
as microcontroller, which will processing input data from rtc, pH sensor, and
load cell sensor, then generate information which will be send to blynk
application through WiFi (ESP8266) module. The research result can monitoring
pH acidity level inside the cultivation pond and feed the fish automatically.
Keywords: smart fish , Blynk, IoT, Rtc, water pH, and nile Tilapia cultivation
viii
ABSTRAK
Pembudidayaan ikan merupakan salah satu kegiatan yang telah menjadi
mata pencaharian sebagian besar masyarakat indonesia. Secara umum kegiatan
budidaya ikan nila masih menggunakan cara yang manual, seperti proses
pemberian pakan ikan dengan menaburkan pakan secara merata ke kolam
budidaya. Selain pemberian pakan yang teratur, kadar pH dalam kolam harus
diperhatikan agar pertumbuhan ikan lebih baik. Oleh karena itu dibuatlah
prototipe smart fish berbasis IoT dengan pengontrolannya menggunakan aplikasi
blynk. Prototipe ini bertujuan untuk memudahkan pembudidaya melakukan
pemberian pakan secara teratur dengan waktu yang telah ditentukan serta proses
pemeliharaan ikan.
Perancangan prototipe ini meliputi hardware dan koneksi IoT ke aplikasi
blynk. Dalam prototipe ini menggunakan arduino mega 2560 yang berfungsi
sebagai mikrokontroller, yang akan memproses data input dari rtc, sensor pH air,
dan sensor load cell, kemudian menghasilkan informasi yang akan dikirimkan ke
aplikasi blynk melalui modul WiFi (ESP8266). Hasil penelitian dapat
memonitoring kadar keasamaan pH dalam kolam budidaya ikan dan pemberian
pakan secara otomatis.
Kata kunci: Smart fish, Blynk, IoT, Rtc, pH air, dan budidaya ikan nila
ix
x
DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR JUDUL .................................................................... …………………….. .…..ii
LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................................... iii
LEMBAR PERSEMBAHAN …...……………………………………………………….iv
SURAT PERNYATAAN PERSETUJUAN ....................................................................... v
SURAT PERNYATAAN .................................................................................................. vi
ABSTRACT ...................................................................................................................... vii
ABSTRAK ....................................................................................................................... viii
KATA PENGANTAR ....................................................................................................... ix
DAFTAR ISI ....................................................................................................................... x
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................................ xii
DAFTAR TABEL ............................................................................................................ xiv
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................................... xv
BAB I .................................................................................................................................. 1
PENDAHULUAN .............................................................................................................. 1
1.1. Latar Belakang ....................................................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah .................................................................................................. 2
1.3. Batasan Masalah .................................................................................................... 2
1.4. Tujuan penelitian .................................................................................................... 2
1.5. Manfaat penelitian .................................................................................................. 3
BAB II ................................................................................................................................. 4
LANDASAN TEORI .......................................................................................................... 4
2.1. Tinjauan Pustaka .................................................................................................... 4
2.2. Internet of Things (IoT) ......................................................................................... 4
2.3. Mikrokontrolller Arduino....................................................................................... 6
2.4. Sensor ..................................................................................................................... 8
2.4.1 Sensor pH meter ............................................................................................. 9
2.4.2 Sensor Load Cell .......................................................................................... 11
2.5. RTC ...................................................................................................................... 12
2.6. Motor Servo ......................................................................................................... 13
2.7. Modul ESP8266 ................................................................................................... 15
2.7. Android ................................................................................................................ 17
xi
2.8. Software Arduino IDE ......................................................................................... 18
2.8.1 Tipe-Tipe data dalam Arduino ..................................................................... 21
2.8.2 Kompilasi dan Program Uploading .............................................................. 22
2.9. Relay .................................................................................................................... 23
2.10. Aplikasi Blynk ..................................................................................................... 24
BAB III ............................................................................................................................. 27
METODOLOGI PENELITIAN ........................................................................................ 27
3.1. Tempat dan Waktu ............................................................................................... 27
3.2. Peralatan dan Bahan yang Digunakan .................................................................. 27
3.3. Rancangan Anggaran Biaya ................................................................................. 28
3.4. Proses Perancangan .............................................................................................. 29
3.4.1 Diagram Alir Metode Penelitian .................................................................. 29
3.4.2 Diagram Blok ............................................................................................... 31
3.4.3 Diagram Alir Sistem Kerja Alat ................................................................... 32
3.4.4 Diagram Alir Proses Pemberian Pakan ........................................................ 33
3.4.5 Diagram Alir Proses pH ............................................................................... 35
3.5. Perhitungan Pakan Ikan........................................................................................ 36
3.6. Langkah-langkah project pada aplikasi blynk ...................................................... 36
BAB IV ............................................................................................................................. 43
HASIL DAN PEMBAHASAN ......................................................................................... 43
4.1 Pengujian sensor pH ............................................................................................. 43
4.2 Pengujian RTC ..................................................................................................... 44
4.3 Pengujian Load Cell ............................................................................................. 46
4.4 Pengujian Motor Servo ........................................................................................ 47
4.5 Pengujian Relay ................................................................................................... 49
4.6 Pengujian Keseluruhan......................................................................................... 50
BAB V .............................................................................................................................. 54
PENUTUP ........................................................................................................................ 54
5.1. Kesimpulan ........................................................................................................... 54
5.2. Saran ..................................................................................................................... 54
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................................... 56
LAMPIRAN ...................................................................................................................... 57
xii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Arduino Mega2560 6
Gambar 2.2 PIN ATMega 2560 8
Gambar 2.3 Berbagai jenis sensor 9
Gambar 2.4 Sensor pH 11
Gambar 2.5 Load Cell 12
Gambar 2.6 RTC 13
Gambar 2.7 Motor Servo 14
Gambar 2.8 Modul ESP8266 15
Gambar 2.9 Diagram Modul ESP8266 16
Gambar 2.10 18 Logo Android
Gambar 2.11 Tampilan Arduino IDE 19
Gambar 2.12 Toolbar Arduino IDE 20
Gambar 2.13 Relay 23
Gambar 2.14 Jenis-jenis relay 24
Gambar 3.1 Diagram alir metode penelitian 30
Gambar 3.2 Diagram Blok 31
Gambar 3.3 Diagram Alir Sistem Kerja 32
Gambar 3.4 Diagram Alir Proses Pemberian Pakan 33
Gambar 3.5 Diagram Alir Proses pH 35
Gambar 3.6 Tampilan Playstore 37
Gambar 3.7 Tampilan Awal Aplikasi Blynk 37
Gambar 3.8 Tampilan Blynk 38
Gambar 3.9 Create Project 38
Gambar 3.10 Auth Token 38
Gambar 3.11 Tampilan Widget 39
Gambar 3.12 Tampilan Value Dislplay 39
Gambar 3.13 Tampilan Lcd 40
Gambar 3.14 Tampilan Superchart 41
Gambar 3.15 Tampilan Setting Ph 41
Gambar 3.16 Tampilan Project 41
xiii
Gambar 3.17 Tampilan Program Arduino 42
Gambar 4.1 Pengujian sensor pH 43
Gambar 4.2 Hasil Pengujian Sensor pH 44
Gambar 4.3 Pengujian RTC 45
Gambar 4.4 Hasil Pengujian RTC 45
Gambar 4.5 Pengujian Load Cell 46
Gambar 4.6 Hasil Pengujian Load Cell 47
Gambar 4.7 Pengujian Motor Servo 48
Gambar 4.8 Pengujian Relay 49
Gambar 4.9 Pengujian Keseluruhan 50
Gambar 4.10 Pengujian pukul 07.00 52
Gambar 4.11 Pengujian pukul 12.00 52
Gambar 4.12 Pengujian pukul 17.00 53
xiv
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Spesifikasi Arduino Mega 2560 7
Tabel 2.2 Perintah AT Command 17
Tabel 3.1 Daftar Alat 27
Tabel 3.2 Daftar Bahan 27
Tabel 3.3 Daftar Komponen 28
Tabel 4.1 Kondisi Motor Servo 48
Tabel 4.2 Pengujian Relay 49
Tabel 4.3 Pengujian Keseluruhan 50
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Listing Pengujian Sensor
Lampiran 2 Listing program sistem smart fish
Lampiran 3 Datasheet Speseifikasi sensor pH
Lampiran 4 Datasheet Speseifikasi sensor Load cell
Lampiran 5 Datasheet Speseifikasi Rtc
Lampiran 6 Datasheet Speseifikasi Motor Servo
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Kegiatan budidaya ikan sudah menjadi mata pencaharian sebagian besar
pada masyarakat. Ada juga masyarakat yang menjadikan kolam ikan sebagai
usaha sampingan. Proses pengembangan usaha kolam ikan agar menghasilkan
ikan-ikan yang berkualitas, pengusaha ikan tentunya harus memberikan perawatan
dan pemeliharaan dengan memberikan makanan ikan yang berkualitas juga.
Ikan nila merupakan salah satu ikan yang saat ini banyak dibudidayakan,
karena ikan ini dapat tumbuh dalam sistem yang terkontrol, tahan terhadap
penyakit, memiliki toleransi yang tinggi terhadap kondisi lingkungan yang buruk.
Dikatakan unggulan karena hampir setiap daerah di Indonesia membudidayakan
ikan nila, dan juga merupakan salah satu jenis ikan air tawar yang sangat digemari
oleh masyarakat.
Secara umum proses memberi makan pada ikan dilakukan secara manual
dengan menaburkan makanan ikan ke area kolam agar pembagiannya merata dan
berusaha agar semua ikan mendapat makanan. Biasanya para pengusaha kolam ikan
mempunyai jadwal untuk memberi makan pada ikannya. Kesibukan manusia pada
zaman sekarang ini sulit untuk ditebak.
Pada kolam tempat pembudidayaan ikan nila, sangat penting diperhatikan
kondisi air kolam. Air yang kondisi tidak memenuhi syarat merupakan sumber
penyakit yang nantinya akan sangat berbahaya bagi pertumbuhan ikan nila. Suhu
air optimum dalam pemeliharaan ikan nila secara intensif adalah 25 – 30oC.
Adapun parameter lain yang harus di perhatikan adalah keasaman atau pH yang
baik bagi nila adalah 7 – 8 pH.
Berdasarkan uraian diatas maka akan dibuat prototype yg dapat melakukan
sistem otomatis untuk pemelihara ikan berbasis mikrokontroler untuk
memudahkan pembudidaya ikan nila yang meliput penanganan permasalahan
2
mengukur kadar pH, dan pemberian pakan otomatis. Sebuah prototype
berbasis IoT dengan menggunakan aplikasi blynk pada monitoring, dan
menggunakan Arduino uno sebagai pemrosesan input kondisi, hasil proses
tersebut dikirim melalui modul WiFi Arduino ke server blynk untuk ditampilkan
pada system monitoring dan sebagai output yang akan dilakukan oleh Arduino.
Pemberian pakan yang dilakukan secara manual serta perlunya
memperhatikan keasamaan air melatar belakangi dalam pembuatan proyek awal
penulis dengan Judul “RANCANG BANGUN SMART FISH BERBASIS IoT
MENGGUNAKAN APLIKASI BLYNK ” . Diharapkan nantinya penggunaan
alat smart fish ini dapat mempermudah pengguna dalam pembudidayaan ikan.
1.2. Rumusan Masalah
Sesuai latar belakang yang telah diuraikan diatas, maka dapat ditentukan rumusan
masalah sebagai berikut :
1. Bagaimana memonitor alat keasaaman air (pH), dan pemberian pakan
otomatis pada budidaya ikan nila berbasis IoT ?
2. Bagaimana proses pengujian sensor pH serta pemberian pakan otomatis ?
1.3. Batasan Masalah
Adapun batasan masalah dalam tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
1. Monitoring alat pengukuran kadar keasaman (pH).
2. Perancangan alat pakan otomasi.
3. Arduino Uno sebagai prosessor.
1.4. Tujuan penelitian
1. Merancang sebuah sistem monitoring kadar keasamaan air (pH) serta pakan
otomatis pada budidaya ikan nila.
2. Mengidentifikasi cara penggunaan sensor pH dan mikrokontroller dalam
pengoperasiannya.
3. Mengintegrasikan antara program dan hardware.
3
1.5. Manfaat penelitian
1. Mendapatkan rancangan dan menghasilkan prototipe pemberian pakan pada
ikan nila otomatis.
2. Membantu penambak ikan nila untuk meningkatkan hasil tambak dengan
hasil yang baik.
4
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka
Pesatnya perkembangan teknologi di zaman ini, dapat diselaraskan dengan
gaya hidup manusia yang semakin dinamis. Salah satu bentuk penyelarasan
tersebut adalah dibangunnya sebuah sistem smart fish yang sangat memudahkan
manusia dalam mengendalikan dan mengawasi objek budidaya, baik saat berada
di lahan budidaya tersebut, maupun saat tidak di lahan budidaya tersebut.
Sistem smart fish seperti ini sebelumnya sudah pernah dibuat dan digunakan
namun dengan konsep yang berbeda-beda. Beberapa penelitian yang berhubungan
dengan sistem smart fish adalah sebagai berikut:
1. Astriani Romaria Saragih (2016) dengan judul penelitian Rancang Bangun
Perangkat Pemberi Pakan Ikan Otomatis pada Kolam Pembenihan Ikan
Berbasis Arduino. Kesimpulan dari penelitian ini adalah perangkat dapat
membantu meringankan pekerjaan masyarakat terutama pemilik budidaya
ikan.
2. Reza Farhan (2017) dengan judul penelitian Rancang Bangun Alat Pemberi
Pakan Ikan Lele Otomatis. Peneliti menggunakan RTC untuk mengatur waktu
pemberian pakan ikan. Kesimpulan dari penelitian ini adalah penyesuaian
waktu menggunakan RTC memiliki akurasi cukup tepat, RTC akan berfungsi
sebagai alarm yang akan menjalankan fungsi pemberian pakan ikan lele.
Namun pada penelitian ini yang akan dirancang adalah memberi pakan ikan
secara otomatis tetapi juga dapat memonitor kadar pH dalam lahan budidaya.
2.2. Internet of Things (IoT)
Ide awal Internet of Things pertama kali dimunculkan oleh Kevin Ashton
pada tahun 1999 di salah satu presentasinya. Kini banyak perusahaan besar mulai
mendalami Internet of Things sebut saja Intel, Microsoft, Oracle, dan banyak
lainnya.
Menurut analisa McKinsey Global Institute, internet of things adalah
sebuah teknologi yang memungkinkan kita untuk menghubungkan mesin,
5
peralatan, dan benda fisik lainnya dengan sensor jaringan dan aktuator untuk
memperoleh data dan mengelola kinerjanya sendiri, sehingga memungkinkan
mesin untuk berkolaborasi dan bahkan bertindak berdasarkan informasi baru yang
diperoleh secara independen. Sedangkan menurut Wikipedia, internet of things
adalah interkoneksi yang unik antara embedded computing devices dalam
infrastruktur internet yang ada. Sebuah publikasi mengenai Internet of things in
2020 menjelaskan bahwa internet of things adalah suatu keadaan ketika benda
memiliki identitas, bisa beroperasi secara intelijen, dan bisa berkomunikasi
dengan sosial, lingkungan, dan pengguna. Dengan demikian, dapat kita simpulkan
bahwa internet of things membuat kita membuat suatu koneksi antara mesin
dengan mesin, sehingga mesin-mesin tersebut dapat berinteraksi dan bekerja
secara independen sesuai dengan data yang diperoleh dan diolahnya secara
mandiri. Tujuannya adalah untuk membuat manusia berinteraksi dengan benda
dengan lebih mudah, bahkan supaya benda juga bisa berkomunikasi dengan benda
lainnya.
Teknologi internet of things sangat luar biasa. Jika sudah direalisasikan,
teknologi ini tentu akan sangat memudahkan pekerjaan manusia. Manusia tidak
akan perlu lagi mengatur mesin saat menggunakannya, tetapi mesin tersebut akan
dapat mengatur dirinya sendiri dan berinteraksi dengan mesin lain yang dapat
berkolaborasi dengannya. Hal ini membuat mesin-mesin tersebut dapat bekerja
sendiri dan manusia dapat menikmati hasil kerja mesin-mesin tersebut tanpa harus
repot-repot mengatur mereka.
Cara kerja dari internet of things cukup mudah. Setiap benda harus
memiliki sebuah IP Address. IP Address adalah sebuah identitas dalam jaringan
yang membuat benda tersebut bisa diperintahkan dari benda lain dalam jaringan
yang sama. Selanjutnya, IP address dalam benda-benda tersebut akan
dikoneksikan ke jaringan internet. Saat ini, koneksi internet sudah sangat mudah
kita dapatkan. Dengan demikian, kita dapat memantau benda tersebut bahkan
memberi perintah kepada benda tersebut.(Dendy, 2015).
6
2.3. Mikrokontrolller Arduino
Proyek arduino berawal dilvre, italia pada tahun 2005. Sekarang telah lebih
dari 120.000 unit terjual sampai dengan 2010. Pendirinya adalah Massimo
Banzidan David Cuartiellez.
Arduino adalah kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open source
yang didalamnya terdapat komponen utamaya itu sebuah chip mikrokontroller
dengan jenis AVR. Mikrokontroller itu sendiri adalah chip atau IC (integrated
Circuit) yang bisa diprogram menggunakan komputer. Tujuan menanamkan
program pada mikrokontroller adalah agar rangkaian elektronik dapat membaca
input, memproses input tersebut dan kemudian menghasilkan output seperti yang
diinginkan. Jadi, mikrokontroller bertugas sebagai otak yang mengendalikan input,
proses ,dan output sebuah rangkaian elektonik.
Arduino Mega 2560 adalah papan pengembangan mikrokontroller yang
berbasis Arduino dengan menggunakan chip ATmega2560. Board ini memiliki
pin I/O yang cukup banyak, sejumlah 54 buah digital I/O pin (15 pin diantaranya
adalah PWM), 16 pin analog input, 4 pin UART (serial port hardware). Arduino
Mega 2560 dilengkapi dengan sebuah oscillator 16 Mhz, sebuah port USB, power
jack DC, ICSP header, dan tombol reset. Board ini sudah sangat lengkap, sudah
memiliki segala sesuatu yang dibuthkan untuk sebuah mikrokontroller. Dengan
penggunaan yang cukup sederhana, anda tinggal menghubungkan power dari USB
ke PC anda atau melalui adaptor AC/DC ke jack DC.
Gambar 2.1 Arduino Mega2560
Sumber : https://www.adafruit.com/product/191
7
Adapun spesifikasi chip arduino mega 2560 disajikan pada tabel 2.1
berikut :
Tabel 2.1 Spesifikasi Arduino Mega 2560
Chip mikrokontroller ATmega2560
Tegangan operasi 5V
Tegangan input (yang
direkomendasikan, via jack DC)
7V - 12V
Tegangan input (limit, via jack DC) 6V - 20V
Digital I/O pin 54 buah, 6 diantaranya
menyediakan PWM output
Analog Input pin 16 buah
Arus DC per pin I/O 20 mA
Arus DC pin 3.3V 50 mA
Memori Flash 256 KB, 8 KB telah digunakan
untuk bootloader
SRAM 8 KB
EEPROM 4 KB
Clock speed 16 Mhz
Dimensi 101.5 mm x 53.4 mm
Berat 37 g
8
Gambar 2.2 PIN ATMega 2560
Sumber : https://yuhardiansyahblog.wordpress.com/2016/06/25/arduino-mega-
2560-rev-3/
2.4. Sensor
Sensor adalah komponen atau perangkat yang tujuannya mendeteksi
kejadian atau perubahan lingkungan sekitarnya dan menghasilkan output sesuai
fungsinya. Cara kerja sensor dipengaruhi oleh tujuan dari sensor tersebut tetapi
mempunyai kesamaan yaitu mendeteksi perubahan atau kejadian di lingkungan
sekitarnya. Sensor sendiri dalam dunia rangkaian elektronika mempunyai
perkembangan yang cukup pesat. Bahkan sampai saat ini ada sensor ada jenis
sensor analog dan sensor digital.
Sensor dalam sebuah sistem elektronika adalah sebuah sirkuit yang bisa menerima
suatu masukan misalnya suara, getaran dan lain-lain yang akan diubah menjadi
energy listrik dan di proses untuk menghasilkan sebuah output, biasanya
komponen yang dipilih untuk kondisi tersebut adalah sensor dan transducer.
Transducer adalah istilah untuk sebuah atau dua buah sensor.
9
Gambar 2.3 Berbagai jenis sensor
Sumber: https://skemaku.com/pengertian-sensor-pada-rangkaian-
elektronika/
2.4.1 Sensor pH meter
pH meter adalah alat laboratorium yang cukup terkenal dan sering
dipakai mulai di rumah – rumah untuk mengecek ph air , depot isi ulang,
kolam renang , hingga industri. Pengertian pH meter adalah sebuah alat
elektronik yang berfungsi untuk mengukur pH (derajat keasaman atau
kebasaan) suatu cairan (ada elektroda khusus yang berfungsi untuk
mengukur pH bahan-bahan semi-padat). Cara kerja dari pH meter yang
biasa terdiri dari pengukuran probe pH (elektroda gelas) yang terhubung
ke pengukuran pembacaan yang mengukur dan menampilkan pH yang
terukur. Prinsip kerja dari alat ini yaitu semakin banyak elektron pada
sampel maka akan semakin bernilai asam begitu pun sebaliknya, karena
batang pada pH meter berisi larutanelektrolit lemah. Alat ini ada yang
digital dan juga analog. pH meter banyak digunakan dalam analisis kimia
kuantitatif.
Probe pH mengukur pH seperti aktifitas ion-ion hidrogen yang
mengelilingi bohlam kaca berdinding tipis pada ujungnya. Probe ini
10
menghasilkan tegangan rendah (sekitar 0.06 volt per unit pH) yang diukur
dan ditampilkan sebagai pembacaan nilai pH.
Rangkaian pengukurannya tidak lebih dari sebuah voltmeter yang
menampilkan pengukuran dalam pH selain volt. Pengukuran Impedansi
input harus sangat tinggi karena adanya resistansi tinggi (sekitar 20 hingga
1000 MΩ) pada probe elektroda yang biasa digunakan dengan pH meter.
Rangkaian pH meter biasanya terdiri dari amplifier operasional yang
memiliki konfigurasi pembalik, dengan total gain tegangan kurang lebih -
17. Amplifier meng-konversi tegangan rendah yang dihasilkan oleh probe
(+0.059 volt/pH) dalam unit pH, yang mana kemudian dibandingkan
dengan tegangan referensi untuk memberikan hasil pembacaan pada skala
pH.
Untuk pengukuran yang sangat presisi dan tepat, pH meter harus
dikalibrasi setiap sebelum dan sesudah melakukan pengukuran. Untuk
penggunaan normal kalibrasi harus dilakukan setiap hari. Alasan
melakukan hal ini adalah probe kaca elektroda tidak diproduksi e.m.f.
dalam jangka waktu lama.
Kalibrasi harus dilakukan setidaknya dengan dua macam cairan
standard buffer yang sesuai dengan rentang nilai pH yang akan diukur.
Untuk penggunaan umum buffer pH 4 dan pH 10 diperbolehkan. pH meter
memiliki pengontrol pertama (kalibrasi) untuk mengatur pembacaan
pengukuran agar sama dengan nilai standard buffer pertama dan
pengontrol kedua (slope) yang digunakan menyetel pembacaan meter sama
dengan nilai buffer kedua. Pengontrol ketiga untuk men-set temperatur.
Dalampenggunaan pH meter ini, Tingkat keasaman/kebasaan dari suatu
zat, ditentukan berdasarkan keberadaan jumlah ion hydrogen dan ion
hodroksida dalam larutan.
11
Gambar 2.4 Sensor pH
Sumber: https://www.critics-corporation.com/RaspberryPi/prodotto/analog-
sensor-ph-meter-kit
2.4.2 Sensor Load Cell
Load cell adalah suatu alat tranducer yang menghasilkan output yang
proporsional dengan beban atau gaya yang diberikan. Load cell dapat
memberikan pengukuran akurat dari gaya dan beban. Load cell
mengkonversikan regangan pada logam ke tahanan variabel. Dalam
penggunaan, load cell mengkonversi berat menjadi sinyal listrik. Konversi
ini terjadi secara tidak langsung dan terbagi dalam dua tahap. Load cell
umumnya berisi 4 buah strain guage yang tersusun sebagai rangkaian
jembatan wheatstone. Gaya tekan yang dikenakan pada load cell akan
membuat keseimbangan 4 buah strain gage tersebut terganggu. Dengan
adanya tegangan eksitasi pada load cell, maka ke tidak seimbangan
jembatan wheatstone yang disebabkan oleh gaya tekan pada load cell akan
diubah menjadi sinyal tegangan. HX711 merupakan sebuah komponen ter
- integrasi dari “AVIA SEMICONDUCTOR” dengan kepresisian 24-bit
analog to digital converter (ADC) yang di desain untuk sensor timbangan
digital dan aplikasi industrial control yang terkoneksi dengan sensor
jembatan atau sensor model jembatan wheatstone. HX711 adalah modul
timbangan, yang memiliki prinsip kerja mengkonversi perubahan yang
12
terukur dalam perubahan resistansi dan mengkonversinya ke dalam
besaran tegangan melalui rangkaian yang ada.
Gambar 2.6 Load Cell
Sumber :http://kursuselektronikaku.blogspot.com/2014/09/membuat-
timbangan-digital-dengan-load.html
2.5. RTC
RTC merupakan komponen yang diperlukan untuk memberikan informasi
mengenai waktu. Waktu disini dapat berupa detik, menit, hari, bulan dan tahun.
Arduino (misalnya UNO) tidak dilengkapi secara internal dengan RTC. Dengan
demikian, untuk aplikasi yang memerlukan pewaktuan, kita harus
menyertakannya secara tersendiri. Agar tetap dapat bekerja, sebuah RTC
dilengkapi dengan baterai, yang umumnya orang-orang menyebutkannya sebagai
baterai "CMOS". Contoh RTC misalnya DS3231, DS1307, dan DS1302.
13
Gambar 2.5 RTC
Sumber: https://www.htfelectronics.nl/nl/ds3231-at24c32-i2c-real-time-
clock-module.html
2.6. Motor Servo
Motor servo adalah sebuah motor dengan sistem closed feedback di mana
posisi dari motor akan diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada di
dalam motor servo. Motor ini terdiri dari sebuah motor, serangkaian gear,
potensiometer dan rangkaian kontrol. Potensiometer berfungsi untuk menentukan
batas sudut dari putaran servo. Sedangkan sudut dari sumbu motor servo diatur
berdasarkan lebar pulsa yang dikirim melalui kaki sinyal dari kabel motor.
Tampak pada gambar dengan pulsa 1.5 mS pada periode selebar 2 mS maka sudut
dari sumbu motor akan berada pada posisi tengah. Semakin lebar pulsa OFF maka
akan semakin besar gerakan sumbu ke arah jarum jam dan semakin kecil pulsa
OFF maka akan semakin besar gerakan sumbu ke arah yang berlawanan dengan
jarum jam.
Motor servo biasanya hanya bergerak mencapai sudut tertentu saja dan tidak
kontinyu seperti motor DC maupun motor stepper. Walau demikian, untuk
beberapa keperluan tertentu, motor servo dapat dimodifikasi agar bergerak
kontinyu. Pada robot, motor ini sering digunakan untuk bagian kaki, lengan atau
bagian bagian lain yang mempunyai gerakan terbatas dan membutuhkan torsi
cukup besar.
Motor servo adalah motor yang mampu bekerja dua arah (CW dan CCW)
dimana arah dan sudut pergerakan rotornya dapat dikendalikan hanya dengan
14
memberikan pengaturan duty cycle sinyal PWM pada bagian pin kontrolnya.
Motor servo dapat menampilkan gerakan 0 derajat,
Gambar 2.7 Motor Servo
Sumber: https://www.zuramai.net/2018/01/penjelasan-motor-servo-
dan.html
2.6.1 Jenis-jenis Motor Servo
Sama seperti motor lain, motor servo juga dibagi menjadi beberapa jenis atau
macam. yang pertama adalah motor servo standar 180 derajat, dan yang kedua
adalah motor servo continous. Berikut perbedaan antara motor servo standar 180
derajat dan motor servo continous.
a. Motor Servo Standar 180 Derajat
Motor servo standar 180 derajat adalah jenis motor servo yang dapat berputar
searah maupun berlawanan arah jarum jam. Akan tetapi seperti namanya, sudut
defleksinya hanya mencapai 180 derajat, dengan perhitungan masing-masing
sudut 90 derajat, kanan – tengah – dan kiri.
b. Motor Servo kontinyu
Motor servo kontinyu adalah jenis motor servo yang dapat berputar searah
maupun berlawanan arah jarum jam. Yang membedakan dengan motor servo
standar 180 derajat adalah sudut defleksi putarannya. Motor servo continous
tidak memiliki sudut defleksi putaran alias dapat berputar secara kontinyu.
15
2.7. Modul ESP8266
Modul ESP8266 adalah sebuah komponen chip terintegrasi yang didesain
untuk keperluan dunia masa kini yang serba tersambung. Chip ini menawarkan
solusi networking Wi-Fi yang lengkap dan menyatu, yang dapat digunakan
sebagai penyedia aplikasi atau untuk memisahkan semua fungsi networking Wi-Fi
ke pemproses aplikasi lainnya. ESP8266 memiliki kemampuan on-board
prosesing dan storage yang memungkinkan chip tersebut untuk diintegrasikan
dengan sensor-sensor atau dengan aplikasi alat tertentu melalui pin input output
hanya dengan pemrograman singkat. Modul komunikasi WiFi dengan IC SoC
ESP8266EX Serial-to-WiFi Communication Module ini merupakan modul WiFi
dengan harga ekonomis. Kini Anda dapat menyambungkan rangkaian elektronika
Anda ke internet secara nirkabel karena modul elektronika ini menyediakan akses
ke jaringan WiFi secara transparan dengan mudah melalui interkoneksi serial
(UART RX/TX).
Gambar 2.8 Modul ESP8266
Sumber: http://linhkien.vntech24h.com/esp8266.html
Keunggulan utama modul ini adalah tersedianya mikrokontroler RISC (Tensilica
106μ Diamond Standard Core LX3) dan Flash Memory SPI 4 Mbit Winbond
W2540BVNIGterpadu, dengan demikian Anda dapat langsung menginjeksi kode
program aplikasi langsung ke modul ini.
Fitur SoC ESP8266EX:
a. Mendukung protokol 802.11 b/g/n
b. WiFi Direct (P2P / Point-to-Point), Soft-AP / Access Point
c. TCP/IP Protocol Stackterpadu
16
d. Mendukung WEP, TKIP, AES, dan WAPI
e. Pengalih T/R, balun, LNA (penguat derau rendah) terpadu
f. Power Amplifier / penguat daya 24 dBm terpadu
g. Sirkuit PLL, pengatur tegangan, dan pengelola daya terpadu
h. Mendukung berbagai macam antena
i. Kebocoran arus pada saat non-aktif kurang dari 10μA
j. CPU mikro 32-bit terpadu yang dapat digunakan sebagai pemroses aplikasi
lewat antarmuka iBus, dBus, AHB (untuk akses register), dan JTAG (untuk
debugging)
k. Antarmuka SDIO 2.0, SPI, UART
l. STBC, 1x1 MIMO, 2x1 MIMO
m. Agregasi A-MPDU dan A-MSDU dengan guard interval0,4 μs
n. Waktu tunda dari moda tidur hingga transmisi data kurang dari 2 ms
Gambar 2.9 Diagram Modul ESP8266
Sumber: http://www.switchdoc.com/2015/10/iot-esp8266-tutorial-using-
nodemculua/figure3-3/
Modul WiFi ini bekerja dengan catu daya 3,3 volt. Salah satu kelebihan
modul ini adalah kekuatan transmisinya yang dapat mencapai 100 meter, dengan
begitu modul ini memerlukan koneksi arus yang cukup besar (rata-rata 80 mA,
mencapai 215 mA pada CCK 1 MBps, moda transmisi 802.11b dengan daya
pancar +19,5 dBm belum termasuk 100 mA untuk sirkuit pengatur tegangan
internal).Perhatian bagi pengguna Arduino: jangan ambil catu daya dari pin 3v3
17
Arduino karena pin tersebut tidak dirancang untuk memasok arus dalam jumlah
besar, harap gunakan catu daya terpisah. Anda dapat menggunakan DC Buck
Converter semacam AMS1117-3.3 untuk mengkonversi tegangan dari catu daya 5
Volt. Untuk berkomunikasi dengan MCU 5V, gunakan level converter 5V ⇔
3v3.Untuk komunikasi, model ini menggunakan koneksi 115200,8,N,1 (115.200
bps, 8 data-bit, no parity, 1stop bit).
Esp8266 diperintah menggunakan AT Command. perintah AT Command
dapat dilihat pada tabel 2.2
Tabel 2.2 Perintah AT Command
Perintah AT Command Keterangan
AT Test AT startup
AT+RST Restart module
AT+GMR View version info
AT+GSLP Enter deep-sleep mode
ATE AT commands echo or not
AT+RESTORE Factory Reset
AT+UART UART configuration
AT+UART_CUR UART current configuration
AT+UART_DEF UART default configuration, save to flash
AT+SLEEP Sleep mode
AT+RFPOWER Set maximum value of RF TX
Power
AT+RFVDD Set RF TX Power according to
VDD33
Sumber: http://www.instructables.com/id/Get-Started-with-ESP8266-
Using-AT-Commands-NodeMCU/
2.7. Android
Android adalah sistem operasi berbasis Linux yang dirancang untuk
perangkat seluler layar sentuh seperti telepon pintar dan komputer tablet. Android
awalnya dikembangkan oleh Android, Inc., dengan dukungan finansial dari
Google, yang kemudian membelinya pada tahun 2005.
18
Gambar 2.10 Logo Android
Sumber: https://ca.wikipedia.org/wiki/Fitxer:Android_robot.svg
Android disebut sebagai “platform mobile pertama yang Lengkap, Terbuka,
dan Bebas”.
a. Lengkap (Complete Platform) : Para desainer dapat melakukan pendekatan
komprehensif ketika mereka sedang mengembangkan platform android.
Android merupakan sistem operasi yang aman dan banyak menyediakan tools
dalam membangun software.
b. Terbuka (Open Source) :Platform Android disediakan melalui lisensi open
source. Pengembang dapat dengan bebas mengembangkan aplikasi. Android
sendiri menggunakan Linux Kernel 2.6.
c. Free (Free Platform) : Android adalah platform/aplikasi yang bebas atau
gratis untuk pengembang. Tidak ada lisensi atau biaya royalti untuk
dikembangkan pada platform Android. Tidak ada biaya keanggotaan, biaya
pengujian, dan kontrak yang diperlukan. Android dapat didistribusikan dan
dikembangkan dalam bentuk apapun. Pengembang memiliki beberapa pilihan
ketika membuat aplikasi berbasis android. Kebanyakan pengembang
menggunakan Eclipse yang tersedia secara bebas untuk merancang dan
mengembangkan aplikasi Android.
2.8. Software Arduino IDE
Sehubungan dengan pembahasan untuk saat ini software arduino yang akan
digunakan adalah driver dan IDE, walaupun masih ada beberapa software lain
yang sangat berguna selama pengembangan Arduino.
19
IDE arduino adalah software yang sangat canggih ditulis dengan
menggunakan java. IDE Arduino terdiri dari :
a. Editor program, sebuah window yang memungkinkan pengguna menulis dan
mengedit program dalam bahasa Processing.
b. Compiler, sebuah modul yang mengubah kode program (bahasa processing
menjadi kode biner. Bagaimanapun sebuah microcontroller tidak akan bisa
memahami bahasa processing. Yang bisa dipahami oleh microcontroller
adalah kode biner. Itulah sebabnya compiler diperlukan dalam hal ini.
c. Uploader, sebuah modul yang memuat kode biner dari computer ke dalam
memory dalam papan arduino.
Gambar 2.11 Tampilan Arduino IDE
Sumber: https://habibi028.wordpress.com/2016/01/05/perangkat-lunak-ide/
Pada gambar 2.10 anda dapat melihat toolbar IDE yang memberian akses
instan ke fungsi-fungsi yang penting :
a. Dengan tombol Verify, anda dapat mengkompilasi program yang saat ini di
editor.
20
b. Tombol New menciptakan program baru dengan mengosongkan isi dari
jendela editor saat ini. Sebelum hal itu terjadi, IDE memberikan anda
kesempatan untuk menyimpan semua perubahan belum disimpan.
c. Dengan Open anda dapat membuka program yang ada dari sistem file.
d. Tombol Save menyimpan program saat ini.
e. Ketika anda mengklik tombol Upload, IDE mengkompilasi saat ini program
dan upload ke papan Arduino yang telah anda pilih di IDE menu Tools >
Serial port.
f. Arduino dapat berkomunikasi dengan komputer melalui koneksi serial.
Mengklik tombol serial monitor membuka jendela serial monutor yang
memungkinkan anda dapat melihat anda yang dikirimkan oleh arduino dan
juga untuk mengirim data kembali.
g. Tombol stop menghentikan serial monitor.
Gambar 2.12 Toolbar Arduino IDE
Sumber: https://pandaielektronika.blogspot.co.id/2015/11/fungsi-fungsi-dari-
tollbar-arduino-ide.html
Meskipun menggunakan IDE sangat mudah, anda mungkin mengalami
masalah. Dalam kasus tersebut, kita lihat menu Help. Menu Help menunjukkan
banyak sumber daya yang berguna di website arduino yang mneyediakan solusi
cepat tidak hanya untuk semua masalah khas tetapi juga untuk referensi materi
dan tutorial.
Untuk dapat memahami fitur-fitur IDE yang paling penting, kita akan
membuat program-program sederhana yang membuat dioda pemancar cahaya
(LED) berkedip. LED merupakan sumber cahaya murah dan efisien, dan arduino
sudah dilengkapi dengan beberapa LED. Satu LED yang berkedip menunjukkan
apakah Arduino saat ini memiliki daya dan dua LED lainnya berkeip saat data
21
ditransmisikan atau diterima melalui koneksi serial. Dalam proyek kecil pertama
anda akan membuat LED arduino yang berkedip.
2.8.1 Tipe-Tipe data dalam Arduino
Setiap bagoan dari data yang anda simpan dalam program arduino
memiliki tipe datanya masing-masing. Tergantung pada kebutuhan anda,
anda dapat memilih dari tipe-tipe data berikut ini :
a. Tipe data boolean mengambil satu byte memori dan dapat bernilai
benar atau salah.
b. Tipe data char mengambil satu byte nomor memori dan menyimpan
dari -128 sampai 127. Angka-angka ini biasanya mewakili karakter
yang dikodekan dalam ASCII.
c. Tipe data int (integer) membutuhkan dua byte memori. Anda dapat
menggunakannya untuk menyimpan angka dari -32.768 ke 32.767.
unsigned int juga menghabiskan dua byte memori tetapi menyimpan
angka dari 0 sampai 65.535.
d. Untuk angka yang lebih besar, dinakan tipe data long. Mengkonsumsi
empat byte memori dan menyimpan nilai dari -214783648 ke
2147483647. Unsigned long juga perlu empat byte tetapi menyimpan
rentang nilai dari 0 sampai 4.294.967.295.
e. Tipe data float dan double adalah tipe data yang sama. Anda dapat
menggunakan jenis tipe ini untuk menyimpan angka floating-point.
Keduanya menggunakan empat byte memori dan mampu menyimpan
nilai-nilai dari -3.4028235E+38 untuk 3.4028235E+38.
f. Tipe data void hanya untuk deklarasi fungsi. Ini menunjukkan bahwa
fungsi tersebut tidak mengembalikan nilai.
g. Array menyimpan nilai yang memiliki tipe data yang sama.
h. Sebuah string adalah sebuah array nilai char. Arduino IDE
mendukung penciptaan string dengan beberapa sintaksis gula semua
ini deklarasi membuat string dengan isi yang sama.
22
2.8.2 Kompilasi dan Program Uploading
Sebelum anda mengkompilasi dan meng-upload program ke arduino,
anda harus mengkonfigurasi dua hal dalam IDE : jenis Arduino anda
menggunakan dan port serial arduino anda terhubung ke. Mengidentifikasi
jenis arduino mudah, karena dicetak di papan tulis, jenis populer adalah
Uno, Duemilnove, Diecimila, Nano, Mega Mini, NG, BT, Lilypad, Pro
atau pro mini. Dalam beberapa kasus anda juga harus memeriksa apa
mikrokontroler arduino anda mengguankan paling memiliki Atmega 168
atau sebuah Atmega 328. Anda dapat menemukan jenis mikrokontroler
dicetak pada mikrokontroler itu sendiri.
Ketika anda telah mengidentifikasi dengan tepat jenis arduino anda.
Memilih dari menu tools> board. Sekarang anda harus memilih port serial
arduino anda terhubung untuk dari >menu serial port tools. Pada sistem
windows, Device Manager, dan mencari USB Serial Port dibawah ports
(COM dan LPT) entri menu.
Biasanya port bernama COM1, COM2, atau sesuatu yang serupa.
Setelah anda telah memilih port serial kanan, klik tombol verify dan anda
akan melihat output berukut di daerah pesan IDE (yang arduino IDE
menyebut program sketsa) : Binary ukuran sketsa : 1010 bytes (dari 32256
byte maksimum) ini berarti IDE berhasil telah menyusun kode sumber ke
dalam 1.010 byte kode mesin yang kita dapat meng-upload ke Arduino.
Jika anda melihat pesan kesalahan sebagai gantinya, periksa apakah
anda telah mengetik di program yang benar. Tergantung pada papan
arduino yang anda gunakan maksumum byte mungkin berbeda. Misalnya
pada arduino Duemilanove biasanya 14336 byte. Dalam kasus kesalahan,
periksalah apakah anda memilih jenis arduino benar dan port serial yang
benar dalam menu tools.
Selama proses upload, TX dan RX LED akan berkedip selama
beberapa detik. Ini adalah normal itu terjadi setiap kali Arduino dan
komputer anda berkomunikasi melalui port serial. Ketika arduino
mengirimkan informasi ternyata pada TX LED. Ketika mendapat beberapa
bit, ternyata pada RX LED. Karena komunikasi ini cukup cepat, LED
23
mulai berkedip dan anda tidak dapat mengidentifikasi transmisi byte
tunggal.
2.9. Relay
Relay adalah komponen elektronika berupa saklar atau switch yang
dioperasikan menggunakan listrik. Relay juga biasa disebut sebagai komponen
elektromekanikal yang terdiri dari dua bagian utama yaitu coil atau elektromagnet
dan saklar atau komponen relay menggunakan prinsip elektromagnetik sebagai
penggerak kontak saklar, sehingga dengan menggunakan arus listrik yang kecil
atau low power, dapat menghantarkan arus listrik yang yang memiliki tegangan
lebih tinggi.
Gambar 2.13 Relay
Sumber: https://www.inventables.com/technologies/isolated-relay-circuit
Karena Relay merupakan salah satu jenis dari Saklar, maka istilah Pole dan Throw
yang dipakai dalam Saklar juga berlaku pada Relay. Berikut ini adalah penjelasan
singkat mengenai Istilah Pole and Throw :
a. Pole : Banyaknya Kontak (Contact) yang dimiliki oleh sebuah relay
b. Throw : Banyaknya kondisi yang dimiliki oleh sebuah Kontak (Contact)
Berdasarkan penggolongan jumlah Pole dan Throw-nya sebuah relay, maka relay
dapat digolongkan menjadi :
a. Single Pole Single Throw (SPST) : Relay golongan ini memiliki 4 Terminal, 2
Terminal untuk Saklar dan 2 Terminalnya lagi untuk Coil.
24
b. Single Pole Double Throw (SPDT) : Relay golongan ini memiliki 5 Terminal,
3 Terminal untuk Saklar dan 2 Terminalnya lagi untuk Coil.
c. Double Pole Single Throw (DPST) : Relay golongan ini memiliki 6 Terminal,
diantaranya 4 Terminal yang terdiri dari 2 Pasang Terminal Saklar sedangkan
2 Terminal lainnya untuk Coil. Relay DPST dapat dijadikan 2 Saklar yang
dikendalikan oleh 1 Coil.
d. Double Pole Double Throw (DPDT) : Relay golongan ini memiliki Terminal
sebanyak 8 Terminal, diantaranya 6 Terminal yang merupakan 2 pasang
Relay SPDT yang dikendalikan oleh 1 (single) Coil. Sedangkan 2 Terminal
lainnya untuk Coil.
Gambar 2.14 Jenis-jenis relay
Sumber: http://automotivexist.blogspot.co.id/2016/02/funsi-relay-kegunaan-relay-
mobil-motor.html
2.10. Aplikasi Blynk
Blynk adalah sebuah layanan server yang digunakan untuk mendukung
project Internet of Things. Layanan server ini memiliki lingkungan mobile user
baik Android maupun iOS. Blynk Aplikasi sebagai pendukung IoT dapat
diundung melalui Google play. Blynk mendukung berbagaimacam hardware yang
dapat digunakan untuk project Internet of Things. Blynk adalah dashborad digital
dengan fasilitas antarmuka grafis dalam pembuatan projectnya. Penambahan
komponen pada Blynk Apps dengan cara Drag and Drop sehingga memudahkan
25
dalam penambahan komponen Input/output tanpa perlu kemampuan pemrograman
Android maupun iOS.
Blynk diciptakan dengan tujuan untuk control dan monitoring hardware
secara jarak jauh menggunakan komunikasi data internet ataupun intranet
(jaringan LAN). Kemampuna untuk menyimpan data dan menampilkan data
secara visual baik menggunakan angka, warna ataupun grafis semakin
memudahkan dalam pembuatan project dibidang Internet of Things. Terdapat 3
komponen utama Blynk :
A. Blynk Apps
Blynk Apps memungkinkan untuk membuat project interface dengan
berbagai macam komponen input output yang mendukung untuk pengiriman
maupun penerimaan data serta merepresentasikan data sesuai dengan komponen
yang dipilih. Representasi data dapat berbentuk visual angka maupun grafik.
Terdapat 4 jenis kategory komponen yang berdapat pada Aplikasi Blynk :
a. Controller digunakan untuk mengirimkan data atau perintah ke
Hardware
b. Display digunakan untuk menampilkan data yang berasal dari hardware
ke smartphone
c. Notification digunakan untuk mengirim pesan dan notifikasi.
d. Interface Pengaturan tampilan pada aplikasi Blynk dpat berupa menu
ataupun tab
e. Others beberapa komponen yang tidak masuk dalam 3 kategori
sebelumnya diantaranya Bridge, RTC, Bluetooth.
B. Blynk Server
Blynk server merupakan fasilitas Backend Service berbasis cloud yang
bertanggung jawab untuk mengatur komunikasi antara aplikasi smart phone
dengan lingkungan hardware. Kemampun untuk menangani puluhan hardware
pada saat yang bersamaan semakin memudahkan bagi para pengembang sistem
IoT. Blynk server juga tersedia dalam bentuk local server apabila digunakan pada
26
lingkungan tanpa internet. Blynk server local bersifat open source dan dapat
diimplementasikan pada Hardware Raspbery Pi.
C. Blynk Library
Blynk Library dapat digunakan untuk membantu pengembangan code.
Blynk library tersedia pada banyak platform perangkat keras sehingga semakin
memudahkan para pengembang IoT dengan fleksibilitas hardware yang didukung
oleh lingkungan Blynk.
27
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Tempat dan Waktu
Tempat penelitian akan dilaksanakan di Jl. Jokotole, Sungai Ampal,
Balikpapan Tengah – Kalimantan Timur. Waktu penelitian mulai tanggal April
2018 sampai dengan Juli 2018.
3.2. Peralatan dan Bahan yang Digunakan
Penelitian “Rancang Bangun Smart Fish berbasis IoT Menggunakan
Aplikasi Blynk” membutuhkan peralatan dan bahan sebagai berikut:
Tabel 3.1 Daftar Alat
No. Nama alat Spesifikasi Keterangan
1 Laptop Acer Aspire ES
14
Digunakan untuk
mendesain & membuat
program
2 Printer Canon Digunakan untuk printing
laporan
3 Solder 220 V Digunakan untuk
melelehkan timah
4 Bor Listrik Digunakan untuk proses
pembuatan hardware
5 Gergaji Besi Digunakan untuk
memotong kayu, pipa.
Tabel 3.2 Daftar Bahan
No. Nama alat Spesifikasi Keterangan
1 Software Arduino IDE Versi 1.6.11 Digunakan untuk
pemrograman
2 Aplikasi Blynk Blynk 2.20.0 Digunakan untuk system
monittoring
3 Kayu - Digunakan untuk wadah
beberapa komponen serta
pakan ikan
4 Glue - Digunakan untuk
merekatkan kayu dan pipa
5 Seng - Digunakan untuk
melindungi wadah
komponen dari hujan
28
6 Pipa 5/8 4M Digunakan untuk
melindugi kabel power
dari hujan
7 Elbow 5/8 Digunakan untuk
mengubah arah pipa
8 Kabel/Jumper MF dan MM Digunakan untuk
pengkabelan
Tabel 3.3 Daftar Komponen
No Nama alat Spesifikasi Keterangan
1 Arduino Mega 2560 Mikrokontroller
2 Sensor pH pH value 0-14 Digunakan untuk
pembaca nilai pH
3 Modul RTC DS3231 Digunakan untuk
mengatur waktu
4 Motor Servo Futaba S3003 dan
SG90
Digunakan untuk
membuka penampungan
pakan
5 ESP8266 01 Digunakan untuk
penghubung hardware ke
server blynk
6 Mifi Bolt 4G Digunakan untuk media
penghubung hardware dan
software
7 Load Cell Max 5kg Digunakan sebagai
timbangan pakan ikan
8 Relay 4 channel Digunakan untuk
menghidupkan pompa air
3.3. Rancangan Anggaran Biaya
Penelitian tentang rancang bangun smart fish berbasi IoT menggunakan
aplikasi blynk membutuhkan peralatan, bahan dan komponen dengan anggaran
biaya sebagai berikut :
Tabel 3.4 Rancangan Anggaran Biaya
No Item Jumlah Satuan Harga Item Jumlah Harga
1 Arduino mega 1 pcs Rp 130.000 Rp 130.000
2 Sensor pH 1 pcs Rp 350.000 Rp 350.000
3 Sensor Load Cell 1 pcs Rp 113.000 Rp 113.000
4 RTC 1 pcs Rp 45.000 Rp 45.000
5 Motor Servo 2 pcs Rp 90.000 Rp 180.000
6 Modul ESP8266 1 pcs Rp 40.000 Rp 40.000
7 Relay 1 pcs Rp 20.000 Rp 20.000
29
8 Pompa Air 1 pcs Rp 100.000 Rp 100.000
9 Pipa 5/8 4 m Rp 10.000 Rp 10.000
10 Elbow 5 pcs Rp 1.000 Rp 5.000
11 Pasir silica 1 plastik Rp 10.000 Rp 10.000
12 Kapas Filter 1 plastik Rp 20.000 Rp 20.000
13 Clam 6 pcs Rp 1.000 Rp 6.000
14 Kabel instalasi 5 m Rp 15.000 Rp 15.000
15 Jumper MF 15 pcs Rp 800 Rp 12.000
16 Jumper MM 15 pcs Rp 800 Rp 12.000
17 Ikan 15 ekor Rp 3.000 Rp 45.000
18 Pakan ikan 1 plastik Rp 10.000 Rp 10.000
19 DLL - - Rp 84.000 Rp 84.000
Total Rp 1.207.000
Dari table diatas, harga total keseluruhan dari rancang bangun smart fish
berbasis IoT ini adalah Rp 1.207.000 (Satu Juta Dua Ratus Tujuh Ribu Rupiah).
Harga untuk masing-masing alat, bahan dan komponen tidak mutlak sama pada
seluruh wilayah. Perbedaan harga komponen pada masing masing wilayah
kemungkinan besar terjadi dikarenakan faktor wilayah dan juga distribusi.
3.4. Proses Perancangan
Pada proses perancangan tugas akhir menjelaskan tentang bagaimana cara
kerja pengerjaan tugas akhir yang akan dijelaskan dengan diagram alir tugas akhir.
Di dalam proses perancangan penelitian ini juga memuat diagram alir penelitian,
blok diagram rancangan alat, dan diagram alir cara kerja pada masing-masing
modul sensor.
3.4.1 Diagram Alir Metode Penelitian
Diagram alir metode penelitian bertujuan untuk menggambarkan
proses dalam perancangan alat yang dibuat oleh penulis berikut ini dapat
dilihat pada gambar 3.1 proses perancangan alat dimulai dari studi literatur.
Setelah studi literatur, proses perancangan alat. Selanjutnya melakukan
proses pengujian pada seluruh alat. Apabila pada pengujian alat tidak
menemui kendala. Apabila alat tidak berfungsi dengan baik maka penulis
30
akan melakukan evaluasi pada tahap perancangan alat dan memperbaiki
kesalahan.
Gambar 3.1 Diagram alir metode penelitian
Mulai
Studi literatur
Perancangan Alat
Pengujian
RelaySensor pH RTC
Motor servoMemonitor
kadar pHPompa Air
Apakah alat
berfungsi?
Tidak
Perancangan
sistem IoT
Ya
Sistem
berjalan
lancar?
Selesai
Ya
Tidak
Load Cell
Motor servo
31
31
3.4.2 Diagram Blok
Pada gambar 3.2 dapat dilihat input dari perancangan yaitu modul rtc,
sensor pH, dan sensor Load cell. Kemudian, input ini akan diproses oleh
mikrokontroller yaitu arduino mega yang selanjutnya mengendalikan
output berupa 2 buah motor servo pada penampungan pakan ikan, pompa
air. Pada tahap proses arduino mega dihubungkan dengan Esp8266 sebagai
modul WiFi yang berfungsi untuk menghubungkan arduino dengan
internet. Sehingga penulis dapat memoitoring kadar keasamaan(pH) serta
pemberian pakan otomatis.
RTC
pH
Arduino Mega
Esp8266
Input Proses Output
Servo pakan
1
Servo pakan
2
Blynk
Pompa airLoad Cell
Power Supply
Gambar 3.2 Diagram Blok
32
3.4.3 Diagram Alir Sistem Kerja Alat
MULAI
INISIALISAI
BLYNK_CONNECTED()
Terhubung
Proses
Pemberian
Pakan
Proses
Sirkulasi
Gambar 3.3 Diagram Alir Sistem Kerja
Keterangan mengenai sistem kerja :
Diagram alir sistem kerja, dimulai dengan inisialisasi header dan
port sensor maupun modul yang digunakan. Kemudian arduino akan
terhubung ke server blynk melalui koneksi internet menggunakan modul
esp8266.
33
3.4.4 Diagram Alir Proses Pemberian Pakan
MULAI
INISIALISAI
currentTime
currentDate
if(now.hour()==0
7servo.write(60);
servo.write(60);
servo.write(60);
if(now.hour()==1
2
if(now.hour()==1
7
gram
Ya
Tidak
Ya
Ya
Tidak
Tidak
if(units >= 2.6)servo.write(0);
servo2.write(100);
Pakan
Telah
Diberikan
else servo2.write(10);
Ya
Tidak
Ya
Tidak
Gambar 3.4 Diagram Alir Proses Pemberian Pakan
34
Keterangan mengenai sistem kerja :
Sebelum sensor Load Cell, dan RTC dapat bekerja kita harus
memberikan power terlebih dahulu. Kemudian arduino akan melakukan
proses inisialisasi. Sensor dan modul RTC akan bertindak sebagai input.
Selanjutnya ditentukan waktu pemberian pakan ikan. Pada proses ini ada
beberapa kondisi, jika kondisi jam 07.00 telah tiba maka secara otomatis
motor servo pada penampungan pakan ikan akan terbuka atau bergerak ke
sudut 600. Pada kondisi jam 12.00 dan jam 17.00 sama seperti kondisi
diatas, motor servo akan bergerak kearah yang telah ditentukan. Pada
proses ini motor servo berfungsi untuk membuka pintu pada penampungan
pakan ikan, yang selanjutnya pakan tersebut akan ditimbang terlebih
dahulu sebelum diberikan.
Pada kondisi ini sensor load cell berfungsi untuk menimbang pakan
yang terjatuh ketika motor servo penampungan pakan terbuka. Pemberian
pakan ikan tersebut diperoleh dari perhitungan sebagai berikut, pertama
menimbang beberapa ikan yang akan digunakan untuk sampel kemudian
menghitung berat rata-rata ikan yang dijadikan sampel. Selanjutnya, berat
rata-rata ikan tersebut dikalikan dengan populasi ikan didalam kolam
budidaya, untuk mendapatkan perikiraan berat biomassa. Kemudian berat
biomassa dikalikan 1%, hal ini bertujuan untuk mengetahui kebutuhan
pakan ikan setiap harinya. Jika kondisi pakan lebih dari atau sama dengan
2.6 gram telah terpenuhi, maka motor servo yang berfungsi untuk
menjatuhkan pakan kedalam kolam akan bergerak ke sudut yang telah
ditentukan, sedangkan motor servo pada pintu penampungan pakan akan
menutup. Selanjutnya, Jika kondisi telah terpenuhi maka posisi motor
servo yang digunakan untuk menjatuhkan pakan akan kembali ke sudut
yang telah ditentukan atau ke sudut 100.
35
3.4.5 Diagram Alir Proses pH
MULAI
INISIALISAI
phValue
if(phValue <= 7 ||
phValue >= 8)
Pompa Air Matielse
Ya
Tidak
Ya
Tidak
Relay LowPompa Air
Menyala
Relay High
Gambar 3.4 Diagram Alir Proses Pemberian Pakan
Keterangan mengenai sistem kerja :
Arduino akan melakukan proses inisialisasi. Sensor pH akan
bertindak sebagai input, sensor pH berfungsi untuk mengetahui kadar pH
dalam kolam ikan. Pada proses ini memiliki dua kondisi, kondisi pertama
jika kadar keasamaan(pH) kurang dari atau sama dengan 7 dan pH lebih
dari atau sama dengan 8 maka outputnya relay dalam kondisi LOW hal ini
menyebabkan pompa air akan menyala, hal ini bertujuan agar sisa-sisa
makanan dan kotoran ikan tidak mengendap di kolam ikan. Karena dapat
mempengaruhi kadar keasamaan(pH) dalam kolam ikan. Selanjutnya, Jika
36
kondisi telah terpenuhi maka outputnya relay dalam kondisi HIGH secara
otomatis ini menyebabkan pompa air akan mati.
3.5. Perhitungan Pakan Ikan
Kebuuhan pakan ikan nila setiap harinya berkisar 1-3% berat biomassa.
Berat biomassa ini diperoleh dari perhitungan sebagai berikut :
1. Menghitung berat rata-rata ikan nila dalam kolam yang sama. Penulis
mengambil 5 ekor ikan sebagai sampel. Ke-5 ekor ikan itu kemudian
ditimbang dan dijumlahkan beratnya. Hasil penjumlahan berat ikan itu
lalu dibagi 5 untuk mendapatkan berat rata-rata ikan nila. berat total 5
ikan nila yang ditimbang 50 gram. Berat rata-ratanya adalah 50 : 5 = 10
gram.
2. Berat rata-rata ikan nila tersebut lalu dikalikan dengan populasi ikan
nila dikolam untuk mendapatkan perkiraan berat biomassa. Berat raa-
rata ikan nila 10 gram dan populasi ikan nila 14 ekor, maka perkiraan
berat biomassa adalah 10 × 14 = 140 gram.
3. Dalam penelitian ini Jumlah pakan yang dianjurkan per harinya
berdasarkan berat biomassa adalah 1% × 140 gram = 1.4 gram. Pakan
ini diberikan 2-3 kali sehari.
3.6. Langkah-langkah project pada aplikasi blynk
Adapun langkah-langkah pembuatan project pada aplikasi blynk sebagai
berikut :
37
1. Ketik blynk pada bagian penelusuran playstore anda. Kemudian
download dan install aplikasi blynk tersebut.
Gambar 3.5 Tampilan Playstore
2. Setelah terinstall aplikasi blynk pada android. Kemudian pengguna
harus membuat akun blynk, dapat login menggunakan fb maupun email
atau dapat membuat akun baru. Pada penelitian ini login menggunakan
e-mail.
Gambar 3.6 Tampilan Awal Aplikasi Blynk
38
3. Setelah berhasil login. Kemudian klik new project. Pada kolom project
name diisi dengan nama ikanku, kemudian pilih hardware yang akan
digunakan, pada penelitian ini menggunakan arduino mega, pilih wifi
pada koneksi tipe. Kemudian klik button create.
Gambar 3.7 Tampilan Blynk Gambar 3.8 Create Project
4. Setelah itu auth token akan dikirimkan ke akun blynk.
Gambar 3.9 Auth Token
39
5. Drag and drop widget Value Display sebanyak 3 buah, yang akan
digunakan untuk sensor pH, load cell, dan waktu. Kemudian tambahkan
widget Lcd dan superchart ke dalam project.
Gambar 3.10 Tampilan Widget
6. Kemudian setting pada Value Display yang telah di tambahkan, pada
penelitian ini kolom title diisi dengan nama Time sedangkan pilih pin
V3 (pin ini dapat disesuaikan dengan coding).
Gambar 3.11 Tampilan Value Dislplay
40
7. Kemudian setting pada Value Display yang telah di tambahkan, pada
penelitian ini kolom title diisi dengan nama Ph sedangkan pilih pin V2.
8. Kemudian setting pada Value Display yang telah di tambahkan, pada
penelitian ini kolom title diisi dengan nama Load Cell sedangkan pilih
pin V1.
9. Kemudian setting pada lcd, pilih advanced. Pada penelitian ini pin yang
digunakan untuk menampilkan notifikasi pakan telah diberikan yaitu
pin V5.
Gambar 3.12 Tampilan Lcd
10. Setting pada superchart, kemudian add datastream yang akan digunakan
untuk memonitoring pH dan berat pakan ikan dalam bentuk grafik.
Kemudian setting pin pH dan load cell pada superchart sesuai dengan
pin yang terdapat pada value display.
41
Gambar 3.13 Tampilan Superchart Gambar 3.14 Tampilan Setting Ph
11. Jika sudah selesai melakukan setting, tekan button play pada project.
Gambar 3.15 Tampilan Project
42
12. Masukkan auth token yang telah dikirimkan ke akun blynk pada
program arduino. Kemudian masukkan ssid dan password wifi yang
akan digunakan.
Gambar 3.16 Tampilan Program Arduino
43
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pengujian sensor pH
Sensor pH adalah sensor yang berfungsi untuk mengukur pH (derajat
keasaman atau kebasaan) suatu cairan, prinsip tersebut digunakan untuk
mengetahui suatu kadar keasamaan yang terkandung didalam air.
Langkah-langkah perangkaian dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut :
a. Menghubungkan input power supply ke tegangan 220 Volt AC.
b. Hubungkan sensor dengan Arduino sebagai sumber tegangan sensor.
c. Hubungkan pin output sensor pada pin A0 pada Arduino.
d. Buka program, kemudian upload program.
e. Tekan Ctrl+Shift+M untuk menampilkan serial monitor.
Gambar Gambar 4.1 Pengujian sensor pH
44
Gambar 4.2 Hasil Pengujian Sensor pH
Berdasarkan gambar 4.2, dapat dilihat hasil pengujian yang telah dilakukan
pada sensor pH dan sensor pH menujukkan angka 5,5 sd 5.77, hal ini menandakan
bahwa sensor pH berfungsi dengan baik. Pengujian ini bertujuan untuk
mengetahui suatu kadar keasamaan pada kolam ikan.
Adapun listing program pada pengujian sensor pH sebagai berikut:
4.2 Pengujian RTC
Pengujian RTC DS3231 dilakukan dengan cara penyesuaian waktu terlebih
dahulu, agar waktu pada RTC benar-benar sesuai Real Time. RTC DS3231 ini
berfungsi untuk menggerakkan motor servo pada pakan ikan, sesuai waktu
pemberian pakan yang ditentukan oleh penulis.
Langkah-langkah perangkaian dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut :
a. Hubungkan pin Vcc ke 3.3 Volt pada Arduino.
b. Hubungkan pin GND ke GND pada Arduino.
c. Hubungkan pin SCL ke SCL pada Arduino.
d. Hubungkan pin SDA ke SDA pada Arduino.
e. Buka program, kemudian upload program.
45
f. Tekan Ctrl+Shift+M untuk menampilkan serial monitor.
Gambar 4.3 Pengujian RTC
Gambar 4.4 Hasil Pengujian RTC
Berdasarkan gambar 4.4, dapat dilihat dengan pengujian yang telah
dilakukan RTC DS3231 telah berfungsi dengan baik. Pada gambar diatas adalah
hasil waktu yang sebenarnya menunjukkan jam, menit, detik, bulan, tanggal, dan
tahun.
46
4.3 Pengujian Load Cell
Sensor Load Cell yang digunakan pada alat ini berfungsi menghasilkan
output yang proporsional dengan beban atau gaya yang diberikan, dengan prinsip
ini dimanfaatkan penulis untuk mengetahui berat pakan yang akan diberikan pada
ikan.
Langkah-langkah perangkaian dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut :
a. Hubungkan pin Vcc module HX711 ke 3.3 Volt pada Arduino.
b. Hubungkan pin HX711 GND ke GND pada Arduino.
c. Hubungkan pin HX711 SCK pin D3 pada Arduino.
d. Hubungkan pin HX711 DT pin D2 pada Arduino.
e. Hubungkan pin HX711 E+ ke kabel merah pada Load Cell.
f. Hubungkan pin HX711 E- ke kabel hitam pada Load Cell.
g. Hubungkan pin HX711 A- ke kabel putih pada Load Cell.
h. Hubungkan pin HX711 A+ ke kabel hijau pada Load Cell.
Gambar 4.5 Pengujian Load Cell
47
Gambar 4.6 Hasil Pengujian Sensor
Berdasarkan gambar 4.6, dapat dilihat dengan pengujian yang telah
dilakukan sensor load cell telah berfungsi dengan baik dan dapat digunakan pada
penelitian ini. Pada gambar diatas adalah hasil pembacaan dari sensor load cell
yang menunjukkan berat pada suatu benda.
4.4 Pengujian Motor Servo
Motor servo adalah sebuah perangkat atau actuator putar yang dirancang
dengan system control umpan balik loop tertutup, motor servo dapat diatur untuk
menentukan dan memastikan posisi sudut dari poros output motor. Motor servo
juga dapat digerakkan dengan menggunakan bahasa program yang ditulis pada
Arduino sebagai pengontrol sistem.
Langkah-langkah perangkaian dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut :
a. Hubungkan kabel merah motor servo ke 5 Volt pada Arduino.
b. Hubungkan kabel hitam motor servo ke GND pada Arduino.
c. Hubungkan kabel putih motor servo ke pin D9 dan D10 pada Arduino.
48
Gambar 4.7 Pengujian Motor Servo
Adapun tabel pengujian motor servo sebagai berikut :
Tabel 4.1 Kondisi Motor Servo
No Kondisi Pengaturan sudut Keterangan
1. Waktu pakan telah tiba 600
Servo terbuka
2. Selain waktu pakan 00
Servo tertutup
3. Berat pakan >= 2.6 gram 1000
Servo2 terbuka
4. Pakan telah diberikan 100
Servo2 tertutup
Berdasarkan tabel 4.1, hasil yang didapat dari pengujian motor servo
menyatakan bahwa motor servo berfungsi dengan baik dan dapat digunakan pada
penelitian ini. Pada penelitian ini menggunakan 2 buah motor servo, servo
pertama digunakan untuk membuka tutup penampungan pakan ikan dan servo
kedua digunakan untuk menjatuhkan pakan ke kolam pembudidayaan ikan.
Dimana, jika kondisi waktu yang telah ditentukan yaitu pukul 07.00, 12.00, dan
17.00 telah terpenuhi, maka motor servo pertama akan terbuka. Kemudian, pakan
akan ditimbang terlebih dahulu sebelum diberikan. Dimana, jika kondisi berat
pakan yang ditentukan yaitu lebih dari atau sama dengan 2.6 gram telah terpenuhi,
maka motor servo ke dua akan terbuka dan secara bersamaan motor servo pertama
tertutup.
49
4.5 Pengujian Relay
Relay adalah komponen elektronika berupa saklar atau switch yang
dioperasikan menggunakan listrik. Relay juga dapat digerakkan dengan
menggunakan bahasa program yang ditulis pada Arduino sebagai pengontrol
sistem.
Penggunaan Relay berfungsi untuk menyalakan pompa air. Penggunaan
pompa air untuk mensirkulasi air pada kolam pembudidayaan ikan.
Gambar 4.8 Pengujian Relay
Adapun tabel pengujian relay sebagai berikut :
Tabel 4.2 Pengujian Relay
No Kondisi Relay Keterangan
1. pH <= 7 atau >= 8 Low Pompa air menyala
2. Selain kondisi pH High Pompa air mati
Berdasarkan tabel 4.2, hasil yang didapat dari pengujian relay menyatakan
bahwa relay bekerja dengan baik dan dapat digunakan pada penelitian ini. Dimana,
jika kondisi keasamaan (pH) dalam kolam ikan yang ditetapkan telah terpenuhi
sistem akan bekerja, maka relay dalam kondisi low dan secara otomatis pompa air
akan menyala. Sedangkan, selain kondisi pH yang telah ditetapkan, maka kondisi
relay high sehingga secara otomatis pompa air akan mati.
50
4.6 Pengujian Keseluruhan
Pengujian alat smart fish ini dilakukan setelah proses pembuatan alat telah
selesai dilakukan. Pengujian smart fish dilakukan dengan cara menginputkan data
dari sensor-sensor. Pengujian ini bertujuan apakah seluruh rangkaian telah bekerja
dengan baik atau tidak.
Gambar 4.9 Pengujian Keseluruhan
Berdasarkan gambar 4.6, dapat dilihat dengan pengujian alat yang dilakukan
langsung pada kolam ikan nila. Pada penelitian ini, ujicoba dilakukan di kolam
dengan ukuran panjang 48 cm, lebar 98 cm, dan tinggi 76 cm.
Adapun tabel pengujian keseluruhan alat sebagai berikut :
Tabel 4.3 Pengujian Keseluruhan
Pengujian Pertama Kedua Ketiga
Waktu 07.00 12.00 17.00
servo
penampungan Terbuka terbuka terbuka
Berat pakan 1.48 gram 1.43 gram 1.41 gram
servo kedua Terbuka terbuka terbuka
pH 5.66 5.39 5.51
51
Pompa air Menyala menyala menyala
Berdasarkan tabel 4.3 pengujian keseluruhan, telah didapati hasil dari
pengujian alat yang dilakukan. Pengujian dimulai dari pukul 07.00 pagi, dengan
kondisi arduino dalam keadaan menyala dan terhubung ke internet. Dimana pukul
07.00 pagi proses pemberian pakan akan dilakukan. Hal ini sesuai dengan kondisi
waktu yang telah ditetapkan, maka motor servo pada penampungan pakan akan
terbuka secara otomatis sedangkan pada motor servo yang digunakan untuk
menjatuhkan pakan ke kolam ikan dalam keadaan tertutup. Kemudian pakan
tersebut akan ditimbang terlebih dahulu sebelum dijatuhkan ke kolam. Pada
proses ini telah sesuai dengan kondisi berat pakan yang telah ditetapkan, maka
motor servo pada penampungan pakan secara otomatis akan tertutup agar pakan
tidak terjatuh kembali sedangkan pada motor servo yang digunakan untuk
menjatuhkan pakan akan terbuka pada saat yang bersamaan. Pada proses ini
kondisi pH dalam kolam ikan adalah 5.66 sehingga secara otomatis pompa air
akan menyala.
Setelah pemberian pakan pertama pada pukul 07.00 telah selesai dilakukan.
Program akan berjalan secara kontinyu, sehingga telah tiba waktu pemberian
pakan selanjutnya yang telah ditetapkan.
Pada pukul 12.00 proses pemberian pakan ke dua akan dilakukan. Hal ini
sesuai dengan kondisi waktu yang telah ditetapkan, maka motor servo pada
penampungan pakan akan terbuka secara otomatis sedangkan pada motor servo
yang digunakan untuk menjatuhkan pakan ke kolam ikan dalam keadaan tertutup.
Kemudian pakan tersebut akan ditimbang terlebih dahulu sebelum dijatuhkan ke
kolam. Pada proses ini didapati hasil penimbangan seberat 1.43 gram, sehingga
kondisi yang ditetapkan telah terpenuhi, maka secara otomatis motor servo yang
digunakan untuk menjatuhkan pakan akan bekerja sesuai sudut yang telah
ditetapkan. Pada proses ini sensor pH membaca kadar keasamaan dalam kolam
ikan adalah 5.39 sehingga otomatis pompa air akan menyala.
Pada pengujian ini proses pemberian pakan diberikan 3 kali sehari dalam
kurun waktu 5 jam sekali.
52
Gambar 4.10 Pengujian pukul 07.00
Gambar 4.11 Pengujian pukul 12.00
53
Gambar 4.12 Pengujian pukul 17.00
54
BAB V
PENUTUP
5.1. Kesimpulan
Dalam penulisan penelitian tugas akhir ini telah diuraikan bagaimana
pembahasaan dan pengujian sensor – sensor, serta modul yang digunakan pada
penelitian ini. Maka penulis menyimpulkan bahwa :
1. pH dalam kolam ikan dapat dimonitor melalui aplikasi blynk.
2. Pakan secara otomatis dapat diberikan setiap pukul 07.00, 12.00, dan 17.00
setiap hari.
3. Pemberian pakan yang telah diberikan dapat dimonitor/diketahui melalui
widget lcd pada aplikasi bylnk.
4. Sensor pH yang digunakan untuk mengetahui kadar keasamaan dalam kolam
ikan berkerja dengan baik, namun terkadang sensor pH mengalami beberapa
masalah dalam pembacaan kadar pH.
5. Penggunaan motor servo pada penampungan pakan bekerja cukup optimal.
5.2. Saran
Dalam penyelesaian tugas akhir ini, masih terdapat banyak kekurangan
dalam beberapa aspek. Oleh karena itu, berikut adalah beberapa saran yang
diharapkan dalam pengembangan kedepannya untuk tugas akhir ini :
1. Dibutuhkan pengembangan dalam sistem monitoring pada penampungan
pakan untuk mengetahui jumlah pakan yang masih tersedia seperti sensor
ultrasonik.
2. Menyediakan power cadangan sebagai alternatif jika terjadi listrik padam
sewaktu-waktu, agar prototipe ini dapat tetap beroperasi.
3. Dibutuhkan pengembangan dalam pembuatan filter.
4. Dibutuhkan pengunaan keypad agar pengguna dapat menginputkan data dari
berat ikan yang akan menjadi nilai input dari sensor load cell.
55
5. Dibutuhkan pengembangan dalam sistem pemberian pakan yang lebih baik
kedepannya dengan menggunakan motor servo yang lebih besar agar bekerja
secara optimal pada penyapu pakan ikan.
6. Dibutuhkan pengembangan dalam sistem monitoring berbasis web seperti
thingspeak.
7. Dapat menggunakan board wemos agar koneksi lebih stabil.
56
DAFTAR PUSTAKA
Oktavianto, Dendi. 2015. “Inovasi : Internet of Things ( IoT )”.
https://dendyoktavianto23.wordpress.com/2015/10/31/inovasi-internet-of-
things-iot/. Diakses pada 27 Maret 2018. 10.10 WITA.
Dewi, Ika Kumala. 2016. “Makalah Microprosesor”.
https://ikakumaladewi.wordpress.com/2016/09/29/makalah-arduino/. Diakses
pada 27 Maret 2018. 12.18 WITA.
Angga, Rida. 2015. “Pengertian Sensor pada Rangkaian Elektronika”.
https://skemaku.com/pengertian-sensor-pada-rangkaian-elektronika/. Diakses
pada 27 Maret 2018. 13.31 WITA.
Nur, Iswahyudi. 2017. Pengendalian Sirkulasi dan Pengukuran ph Air pada
Tambak Udang Berbasis Arduino. Skripsi UIN 2017.
Wardana, Kusuma. 2016. “[TUTORIAL] Menggunakan Real Time Clock (RTC)
pada Arduino”. https://tutorkeren.com/artikel/tutorial-menggunakan-real-time-
clock-rtc-pada-arduino.htm. Diakses pada 27 Maret 2018. 15.31 WITA.
Dermanto, Trikueni. 2014. “Desain Sistem Kontrol yang sering digunakan di
Industry”. http://trikueni-desain-sistem.blogspot.co.id/2014/03/Pengertian-
Motor-Servo.html. Diakses pada 28 Maret 2018. 08.24 WITA.
Muhammad, Ma. 2016. “Tinjauan Pustaka dan Landasan Teori”, [pdf].
http://eprints.polsri.ac.id/2850/3/Bab%20II.pdf. Diakses pada 26 Maret 2018.
08.53 WITA.
Anonim. 2017. “Tinjauan Pustaka dan Landasan Teori”, [pdf].
http://digilib.polban.ac.id/download.php?id=16456. Diakses pada 26 Maret
2018. 11.11 WITA.
LAMPIRAN
Lampiran 1
Listing program pengujian sensor pH Air dan relay
const int relay = 11;
const int pHpin = A0;
float volt, phValue;
int avg;
unsigned long delayph = 0;
int valph = 1000;
void setup() {
Serial.begin(115200);
}
void loop() {
unsigned long milis1 = millis();
if((unsigned long)(milis1 - delayph) >= valph){
avg = analogRead(pHpin);
volt = (avg * 5.0) / 1024;
phValue = 2 + (volt / 1.1);
Serial.print("pH : ");
Serial.println(phValue);
delayph = milis1;
}
if(phValue <= 7 || phValue >= 8){
digitalWrite(relay, LOW);
}
else{
digitalWrite(relay, HIGH);
}
}
Listing program pengujian modul Rtc
#include <Wire.h>
#include "RTClib.h"
RTC_DS1307 rtc;
Void setup(){
Serial.begin(9600);
Rtc.begin();
}
Void loop(){
DateTime now=rtc.now();
// You can call hour(), minute(), ... at any time
// Please see Time library examples for details
String currentTime = String(now.hour()) + ":" + now.minute() + ":" +
now.second();
String currentDate = String(now.day()) + " " + now.month() + " " + now.year();
Serial.print("Current time: ");
Serial.print(currentTime);
Serial.print(" ");
Serial.print(currentDate);
Serial.println();
}
Listing program pengujian Sensor Load cell
#include "HX711.h"
#include <Servo.h>
#define dt 2
#define sck 3
HX711 scale(dt, sck);
Servo servo, servo2;
float calibration_factor = 2230;
float units;
int servopin = 9;
int servopin2 = 10;
unsigned long delayload = 0;
int valload = 1000;
void setup() {
Serial.begin(115200);
servo.attach(servopin);
servo2.attach(servopin2);
}
void loop() {
unsigned long milis2 = millis();
if((unsigned long)(milis2 - delayload) >= valload){
scale.set_scale(calibration_factor); //Adjust to this calibration factor
Serial.print("Reading: ");
units = scale.get_units(), 10;
if (units < 0)
{
units = 0.00;
}
Serial.print(units);
Serial.print(" grams");
Serial.println();
delayload = milis2;
}
if(units >= 2.6)
{
servo.write(0);
servo2.write(100);
delay(1000);
}
else
{
servo2.write(10);
}
}
Lampiran 2
#define BLYNK_PRINT Serial
#include <ESP8266_Lib.h>
#include <BlynkSimpleShieldEsp8266.h>
#include "HX711.h"
#include <Wire.h>
#include "RTClib.h"
#include <Servo.h>
#define dt 2
#define sck 3
// You should get Auth Token in the Blynk App.
// Go to the Project Settings (nut icon).
char auth[] = "116948e5824847fb8855a89f3982d214";
// Your WiFi credentials.
// Set password to "" for open networks.
char ssid[] = "boa";
char pass[] = "jokotole3";
// Hardware Serial on Mega, Leonardo, Micro...
#define EspSerial Serial1
// Arduino Uno
//SoftwareSerial EspSerial(2, 3);
//#include <SoftwareSerial.h>
BlynkTimer timer;
RTC_DS1307 rtc;
WidgetLCD lcd(V5);
HX711 scale(dt, sck);
Servo servo, servo2;
String yesterday;
int servopin = 9;
int servopin2 = 10;
const int relay = 11;
const int pHpin = A0;
unsigned long int avgValue;
unsigned long delayph = 0;
unsigned long delaywaktu = 0;
unsigned long delayload = 0;
float calibration_factor = 2230; // this calibration factor is adjusted according to
my load cell
float units, phValue;
float volt;
int avg;
int valph = 1000;
int valwaktu = 1000;
int valload = 1000;
// Your ESP8266 baud rate:
#define ESP8266_BAUD 115200
ESP8266 wifi(&EspSerial);
BLYNK_CONNECTED()
{
Blynk.syncAll();
Serial.println("Terhubung");
}
void ph()
{
unsigned long milis1 = millis();
if((unsigned long)(milis1 - delayph) >= valph){
avg = analogRead(pHpin);
volt = (avg * 5.0) / 1024;
phValue = 2 + (volt / 1.1);
Serial.print("pH : ");
Serial.println(phValue);
Blynk.virtualWrite(V2, phValue);
delayph = milis1;
}
if(phValue <= 7 || phValue >= 8)
{
digitalWrite(relay, LOW);
}
else
{
digitalWrite(relay, HIGH);
}
}
void load()
{
unsigned long milis2 = millis();
if((unsigned long)(milis2 - delayload) >= valload){
scale.set_scale(calibration_factor); //Adjust to this calibration factor
Serial.print("Reading: ");
units = scale.get_units(), 10;
if (units < 0)
{
units = 0.00;
}
Serial.print(units);
Serial.print(" grams");
Serial.println();
Blynk.virtualWrite(V1, units);
delayload = milis2;
}
// units == 10 gram, rata2 berat ikan sampel
// units == 150 gram, dikali jumlah populasi ikan
// units == 3 gram, dikali 2% dari berat seluruh populasi ikan
if(units >= 2.6)
{
servo.write(0);
servo2.write(100);
delay(1000);
lcd.print(0, 0, "Pakan Telah Diberikan");
delay(1000);
lcd.clear();
}
else
{
servo2.write(10);
}
}
void clockDisplay()
{
unsigned long milis3 = millis();
if((unsigned long)(milis3 - delaywaktu) >= valwaktu){
DateTime now=rtc.now();
// You can call hour(), minute(), ... at any time
// Please see Time library examples for details
String currentTime = String(now.hour()) + ":" + now.minute() + ":" +
now.second();
String currentDate = String(now.day()) + " " + now.month() + " " + now.year();
//Serial.println(now.day(), DEC);
Serial.print("Current time: ");
Serial.print(currentTime);
Serial.print(" ");
Serial.print(currentDate);
Serial.println();
// Send time to the App
Blynk.virtualWrite(V3, currentTime);
// Send date to the App
Blynk.virtualWrite(V4, currentDate);
delaywaktu = milis3;
if(now.hour()==7 && now.minute()==00 && now.second()== 00){
servo.write(60);
}
if(now.hour()==12 && now.minute()==00 && now.second()== 00){
servo.write(60);
}
if(now.hour()==17 && now.minute()==00 && now.second()== 00){
servo.write(60);
}
}
}
void setup()
{
// Debug console
Serial.begin(115200);
// Set ESP8266 baud rate
EspSerial.begin(ESP8266_BAUD);
delay(10);
Blynk.begin(auth, wifi, ssid, pass, "blynk-cloud.com", 80);
rtc.begin();
servo.attach(servopin);
servo2.attach(servopin2);
servo.write(0);
pinMode(relay, OUTPUT);
scale.set_scale();
scale.tare(); //Reset the scale to 0
timer.setInterval(5000L, check);
timer.setInterval(1000L, clockDisplay);
timer.setInterval(1000L, load);
timer.setInterval(4000L, ph);
}
void check(){
if(!Blynk.connected()){
Serial.println("Tidak terhubung ke blynk server");
Blynk.connect();
}
else{
Serial.println("terhubung ke blynk server");
}
}
void loop()
{
Blynk.run();
timer.run();
}
Lampiran 3
Lampiran 4
Lampiran 5
Lampiran 6
