7
BAB II
DASAR TEORI
2.1 Jamur Tiram
Jamur tiram atau dalam bahasa latinnya disebut Pleurotus ostreatus adalah
jamur dari kelompok Basidiomycota dengan ciri umum tubuh buah berwarna
putih berbentuk cekung seperti cangkang tiram. Bagian tudung dari jamur
tiram yang berukuran 5-20 cm akan mengalami perubahan warna dari hitam,
abu-abu, coklat, hingga putih. Karena bentuk fisiknya inilah jamur tiram
disebut Pleurotus ostreatus. Menurut sub kelasnya, jamur dibedakan menjadi
dua, yakni Ascomycetes dan Basidiomycetes.
Gambar 2.1 Jamur Tiram
(sumber: http://8villages.com, 2019)
Jamur dari kelas Basidiomycetes lebih mudah diamati karena ukurannya
lebih besar, tidak seperti Ascomycetes yang ukurannya lebih kecil.
Klasifikasi dari jamur tiram putih (Achmad dkk, 2011) yaitu :
Kerajaan : Fungi
Divisi : Bassidiomycota
8
Kelas : Homobasidiomycetes
Ordo : Agaricales
Famili : Tricholomataceae
Genus : Pleurotus
Spesies : Pleurotus ostreatus
Jamur sebagai tanaman memiliki inti, berspora, dan merupakan sel-sel
lepas atau bersambungan membentuk benang yang bersekat atau tidak
bersekat yang disebut hifa (sehelai benang). Hifa jamur terdiri atas sel- sel
yang berinti satu dan haploid. Hifa jamur menyatu membuat jaringan yang
disebut miselium (kumpulan hifa). Miselium jamur bercabang-cabang dan
pada titik pertemuannya membentuk bintik kecil yang disebut sporangium
yang akan tumbuh menjadi pinhead (tunas atau calon tubuh buah jamur) dan
akhirnya berkembang (tumbuh) menjadi jamur (tubuh buah). Pada awal
perkembangan miselium, jamur melakukan penetrasi dengan melubangi
dinding sel kayu. Proses penetrasi (pemboran) dinding sel kayu dibantu oleh
enzim pemecah sellulosa, hemisellulose dan lignin yang disekresi oleh jamur
melalui ujung lateral benang-benang miselium. Enzim mencerna senyawa
kayu yang dilubangi sekaligus memanfaatkannya sebagai sumber (zat)
makanan jamur (Djarijah dan Djarijah, 2001).
9
2.1.1 Perkembangbiakan Jamur Tiram
Jamur tiram berkembangbiak dengan dua cara, yaitu secara aseksual
dan seksual. Proses reproduksi aseksualnya terjadi melalui jalur spora
berbentuk batang berukuran 8- 11×3-4 μm serta miselia yang terbentuk
secara endogen pada kantung spora atau sporangiumnya. Sedangkan
proses reproduksi sprora atau basidiospora secara seksual terjadi melalui
penyatuan dua jenis hifa yang bertindak sebagai gamet jantan dan
betina. Membentuk zigot yang kemudian tumbuh menjadi primodia
dewasa. Jamur tiram memiliki masa hidup kurang lebih empat bulan
hingga dapat dipanen oleh petani.(Saputro, 2018)
Gambar 2.2 Siklus Hidup Jamur Tiram.
(sumber: http://8villages.com, 2019)
Jika keadaan lingkungan tempat tumbuh miselia tersebut baik, dalam
arti temperatur, kelembapan, kandungan C/N/P-Rasio substrat tempat
tumbuh memungkinkan, maka kumpulan miselia tersebut akan
10
membentuk primordia atau bakal tubuh buah jamur. Bakal buah jamur
tersebut kemudian akan membesar, dan pada akhirnya akan membentuk
tubuh buah atau bentuk jamur yang kemudian dipanen.Tubuh buah jamur
dewasa akan membentuk spora. Spora ini tumbuh di bagian ujung
basidium, sehingga disebut basidiospora. Jika sudah matang atau dewasa,
spora akan jatuh dari tubuh buah jamur.(Wijoyo, 2011)
2.1.2 Faktor Pertumbuhan Jamur Tiram.
Pertumbuhan jamur tidak lepas dari pengaruh berbagai faktor, baik
biotik maupun abiotik. Komponen biotik adalah komponen penyusun
ekosistem yang terdiri seluruh mahluk hidup (organisme) yang ada di
dalamnya. Sedangkan komponen abiotik adalah komponen penyusun
ekosistem yang terdiri dari faktor fisik dan kimia dari sebuah medium
tempat berlangsungnya kehidupan bagi komponen biotik. Pada jamur
tiram faktor abiotik yang mempengaruhi pertumbuhannya adalah suhu,
kelembapan, derajat keasaman (pH), cahaya dan nutrisi medium tanam.
Suhu optimum untuk pertumbuhan jamur tiram adalah adalah 25 – 29
°C dengan kelembapan relatif 70 – 90 %. Intensitas cahaya sinar
matahari langsung. Unsur utama yang diperlukan adalah karbon ( C ) dan
Nitrogen (N), dan unsur-unsur lain seperti P, K, Ca, Mg, Fe dan Zn.
Sejumlah vitamin dapat memacu pertumbuhan jamur Titram seperti
thiamin, biotin, niacin, riboflavin dan asam pantotenat. (Saputro, 2018)
11
2.1.3 Budidaya Jamur Tiram
1. Pembuatan Media
Proses budidaya jamur tiram putih dimulai dari bahan baku yang
terdiri dari serbuk gergaji, bekatul dan kapur. Adapun komposisi media
yang sering digunaka yaitu 100kg serbuk gergaji, 10kg bekatul, dan 2kg
kapur Percampuran media dimasukkan kedalam plastik Poli Propilen
dengan ukuran yang diinginkan.
2 Sterilisasi
Sterilisasi baglog bertujuan untuk mencegah pertumbuhan jasad hidup
yang berada didalam baglog / substrat tanaman yang terbawa bersama
bahan baku yang dapat mengganggu pertumbuhan jamur yang ditanam
Sterilisasi baglog substrat tanaman jamu dapat dilakukan dengan
menggunakan uap air panas bertekanan tinggi yaitu dengan temperatur uap
air sekitar 100°C memerlukan waktu selama 7-8 jam.
3 Inokulasi dan Inkubasi
Baglog yang basah di sterilisasi dipindah ketempat dan didiamkan selama
24 jam. Inokulasi adalah penenaman bibit jamur pada media baglog yang
sudah didinginkan atau media yang siap tanam Kegiatan dilakukan
didalam ruangan yang telah disterilkan. Penanaman bibit dilakukan lebih
dari untuk mempercepat proses inokalsi agar tidak satu orang
terkontaminasi Inkubasi merupakan tahap penyimpanan baglog yang
sudah diinokulasi ke dalam ruang inkubasi sehingga seluruh baglog
ditutupi miselium berwarna putih. Tempat inkubasi bersih, kering (
12
kelembaban di bawah 60 % ), aerasi, sirkulasi udara baik temperatur
ruangan antara 28 - 30°C, serta tidak boleh terkena matahari langsung
Pemeliharaan dan Panen Pertumbuhan bibit dan tubuh buah, kelembaban
udara antara 70 90% jika berkurang maka media akan kering Untuk
menjaga kelembaban lantai ruangan disiram dengan air pada pagi dan sore.
Setelah jamur dipanen, bekas batang jamur dibersihkan dari sibstrat
tanaman karena batang yang tersisa tidak busuk. Pemanenan dapat
dilakukan 4 -8 kali dan jumlah jamur yang dipanen permusim mencapai
600gram tergantung kandungan substrat
2.1.4 Media Tumbuh
Jamur tiram merupakan organisme yang tidak berklorofil sehingga
jamur tidak dapat menyediakan makanan sendiri ( heterotrof) dengan cara
berfotosintesis seperti tanaman yang berklorofil. Oleh karena itu, jamur
mengambil zat makanan yang sudah jadi atau dihasilkan oleh organisme
lain untuk kebutuhan hidupnya. Jamur akan mendapatkan makanan dengan
cara menyerap zat organik dari tumbuhan atau benda lainya melalui hifa
dan miselium, kemudian menyimpanya dalam bentuk glikogen. Jamur
dapat hidup pada media limbah, karena jamur mampu mendegradasi
limbah organik. Dengan kemampuannya tersebut jamur tiram putih dapat
dimanfaatkan untuk menambah nilai guna limbah. Jamur tiram putih
termasuk dalam jamur yang tumbuh pada substrat organik yang telah mati
dan akan merombak substrat menjadi zat yang mudah diserap. Biasanya
substrat 91 tersebut mengalamı pengomposan terlebih dahulu Bahan utama
sebagai media tanam jamur adalah fignoselulosa. Diskitar kita banyak
terdapat bahan tersebut. Berbagai macam limbah pertanian, limbah kertas,
13
dan limbah industri yang digunakan sebagai bahan tanam. Jenis bahan
baku yang digunakan menanam jamur adalah kayu glondongan, serbuk
gergaji, aval kapas, ampas tebu, blotong, sekam, tongkol jagung, alang -
alang dan kulit kacang-kacangan. Media terbaik adalah menggunakan
serbuk gergaji dan sekam padi, karena kedua bahan tersebut mengandung
lignoselulosa, lignin, dan serat yang lebih tinggi daripada bahan
lainnya.(Saputro, 2018)
1. Serbuk Kayu
Media tanam yang digunakan dalam pembuatan media dapat dengan
menggunakan bahan dasar serbuk kayu. Dari kandungan kayu tersebut ada
yang berguna dan membantu pertumbuhan jamur tetapi ada yang
menghambat. Kandungan yang dibutuhkan bagi pertumbuhan jamur tiram
antara lain selulosa dan ligin, sedagkan kandungan serbuk kayu yang
menghambat antara lain adanya getah dan memiliki kandungan zat
akstratif ( zat pengawet kayu ). Komposisi kayu mahang holoselulasa
66,20-73,96%, a-selulosa 39.96 - 51,60% dan lignin 31,10-32,98%.
Distribusi komponen kimia dalam dinding sel kayu tidak merata. Kadar
selulosa dan hemiselulosa banyak terdapat dalam dinding sekunder.
Sedangkan lignin banyak terdapat dalam dinding primer dan lamella
tengah. Zat ekstratif terdapat diluar dinding sel kayu. Komposisi unsur
unsur kimia dalam kayu yaitu 50% karbon, 6% hidrogen, dan 0,04 - 0,10%
nitrogen, 0,20-0,50% abu dan oksigen. Serbuk kayu yang baik sebagai
bahan media tanam adalah dari jenis kayu yang keras, karena banyak
mengandung selulosa yang diperfukan oleh jamur dalam jumlah banyak
dan media tanam mudah habis. Hal yang perludiperhatikan dalam
14
pemilihan serbuk kayu sebagai bahan baku media tanam adalah dalam hal
kebersihan dan kekeringan, selain itu serbuk kayu yang digunakan tidak
busuk dan tidak ditumbuhi jamur jenis lain. (Saputro, 2018)
2. Bekatul
Bekatul merupakan hasil dari penggilingan padi yang dapat digunakan
sebagai tambahan nutrisi pada media tumbuh jamur. Bekatul ditambahkan
untuk meningkatkan nutrisi media tanam, terutama sebagai sumber
karbohidrat, karbon (C), serta nitrogen (N). Sebaiknya dipilih bekatul yang
masih baru, belum berbau tengik dan tidak rusak. Jumlah bahan nutrisi ini
yang ditambahkan tidak lebih dari 20%. Sebelum bekatul digunakan, perlu
dilakukan pengujian dengan cara:
a. Dedak asli beraroma khas, yaitu kulit padi yang tidak berbau apek.
Jika dicampur bahan lain, bau khas itu tidak akan tercium.
b. Bila dikepal dan diremas agak menggumpal, tidak pecah.
c. Jika digenggam dan diletakkan di atas air, tidak seluruhnya
tenggelam, sebagian ada yang mengapung di permukaan (Sunarti
1998)
3. Kapur Pertanian
Merupakan sumber kalsium (Ca). untuk mengatur tingkat
keasaman (pH) media tumbuh jamur. Gunakan kapur pertanian atau
kalsium karbonat (CaCO3). Unsur kalsium dan karbon memperkaya
kandungan mineral media tanam,keduanya sangat diperlukan untuk
15
pertumbuhan jamur. Perlu diketahui bahwa hampir semuatanaman
membutuhkan pH yang berbeda-beda untuk pertumbuhannya
termasuk juga jamur tiram. Pada media jamur tiram, pH yang
dikehendaki berkisar antara 6,5 sampai 7 (Cahyana, 2006).
4. Gips
Gips (CaSO4) digunakan untuk memperkokoh media tanam dalam
polibag, sehingga tidak mudah rusak dan juga berfungsi sebagai sumber
mineral.
2.2 Teori Kelembaban
Kelembaban merupakan suatu tingkat keadaan lingkungan udara basah
yang disebabkan oleh adanya uap air. Tingkat kejenuhan sangat dipengaruhi
oleh temperatur. Jika tekanan uap parsial sama dengan tekanan uap air yang
jenuh maka akan terjadi pemadatan. Secara matematis kelembaban relatif
(RH) didefinisikan sebagai persentase perbandingan antara tekanan uap air
parsial dengan tekanan uap air jenuh. Kelembaban dapat diartikan dalam
beberapa cara. Relative Humidity secara umum mampu mewakili pengertian
kelembaban. Untuk mengerti Relative Humidity pertama harus diketahui
Absolut Humidity. Absolut Humidity merupakan jumlah uap air pada volume
udara tertentu yang dipengaruhi oleh temperatur dan tekanan. Pembacaan 100
% RH berarti udara telah saturasi (udara penuh dengan uap air). Kelembaban
pada kumbung jamur sangatlah berpengaruh terhadap pertumbuhan jamur
tiram. Maka dari itu kelembaban dalam kumbung jamur harus diperhatikan
dengan benar. (Hadi dan Rakhmad, 2015)
16
2.3 Mikrokontroller Wemos D1
Mikrokontroler Wemos adalah sebuah mikrokontroler pengembangan
berbasis modul mikrokontroler ESP 8266. Mikrokontroler Wemos dibuat
sebagai solusi dari mahalnya sebuah sistem wireless berbasis mikrokontroler
lainnya. Dengan menggunakan Mikrokontroler Wemos biaya yang
dikeluarkan untuk membangun sistem WiFi berbasis Mikrokontroler sangat
murah, hanya sepersepuluhnya dari biaya yang dikeluarkan apabila
membangun sistem WiFi dengan menggunakan Mikrokontroler Arduino
Uno dan WiFi Shield. Wemos merupakan salah satu arduino compatible
development board yang dirancang khusus untuk keperluan IoT (Internet of
Thing). Wemos menggunakan chip WiFi tipe ESP8266. Wemos memliki 11
I/Odigital, 1 analog input dengan tegangan maksimal 3.3V, dapat beroprasi
dengan pasokan tengangan 5-24V.
Gambar 2.3 Wemos D1
(Sumber : https://www.ebay.com, 2019)
17
Tabel 2.1 Spesifikasi Wemos D1
(Sumber : https://www.ebay.com, 2019)
2.3.1 Pin I/O Mikrokontroler Wemos D1
Pada mikrokontroler Wemos D1 R2 ini memiliki Pin I/O sebagai
gerbang komunikasi data antara mikrokontroler dan komponen agar dapat
berkomunikasi. Pin I/O pada mikrokontroler ini diantaranya :
1. Pin Digital
I/O Port pada modul Mikrokontroler Wemos dikenal dengan Pin
Digital dan berjumlah 11 pin. Pin ini dapat dikonfigurasi baik sebagai
input ataupun dapat digunakan sebagai output. Berikut ini adalah
karakteristik dari Pin Digital :
a. Karakteristik pin digital ketika menjadi input
Secara default pengaturan port digital adalah pengaturan untuk
port masukan, sehingga mereka tidak perlu secara eksplisit
dinyatakan sebagai input dengan pinMode (). Pin dikonfigurasi
sebagai input sehingga pin tersebut berada dalam keadaan
Mikrokontroler ESP-8266EX
Tegangan Kerja 3,3V dan 5 V
Pin I/O Digital 11
Pin Analog 1(Input Maksimal: 3,3V)
Clock Speed 80MHz/160MHz
Flash 4MB
18
impedansi tinggi. Salah satu penjelasannya adalah pin input akan
mengambil daya yang sangat kecil sekali pada rangkaian ketika
dalam kondisi pengambilan sampel, dapat dikatakan bahwa ada
resistor seri dari 100 MΩ di depan pin tersebut. Hal ini berarti
bahwa hanya sangat sedikit arus yang digunakan untuk
memindahkan kondisi pin input tersebut dari keadaan satu ke
keadaan yang lain. Sehingga hal ini dapat membuat pin berguna
untuk melakukan tugas-tugas seperti membaca sensor sentuh
kapasitif, membaca sebuah LED sebagai dioda, atau membaca
sebuah sensor analog dengan skema seperti RCTime. Akan tetapi
hal ini juga berarti, apabila ada pin input yang tidak terhubung ke
rangkaian, akan menghasilkan beberapa keadaaan seperti akan
berlogika acak, menghasilkan noise, atau akan menjadi kapasitor
coupling pada pin yang berdekatan dengan Pin tersebut.
b. Karakteristik pin digital ketika menjadi Output
Karakteristik pin digital apabila Pin digital dikonfigurasi sebagai
Output dengan pinMode (), maka Pin ini akan solenoida, atau
motor. Hubungan pendek pada pin, atau mencoba untuk
menjalankan rangkaian dengan arus yang besar, dapat merusak
atau menghancurkan transistor output pada pin, atau merusak
chip secara keseluruhan. Sering kali ini akan menghasilkan
sebuah pin "mati" dalam mikrokontroler akan tetapi chip yang
tersisa masih akan berfungsi secara memadai. Maka untuk
19
alasan ini, adalah sebuah ide yang baik untuk menghubungkan
pin output ke perangkat lain dengan resistor 470Ω atau 1KΩ.
2. Pin Analog
Pin analog pada mikrokontroler ini memiliki 10 bit resolusi dengan
nilai maksimum 3.3 Volt. Pin analog ini dapat dikonfigurasi dan
digunakan persis dengan cara yang sama seperti pin digital. Berikut
ini adalah karakteristik dari Pin Analog :
a. A/D Converter
Chips pada Wemos memiliki 1 saluran analog-to-digital
converter (ADC). ADC tersebut memiliki 10 bit resolusi dari 0
ke 1023. Sedangkan fungsi utama dari pin analog pada
Arduino adalah untuk membaca sensor analog. pin analog juga
memiliki semua fungsi General Purposes input/output (GPIO)
pin.
b. Pemetaan Pin
Pin analog dapat digunakan sama seperti pin digital ,
menggunakan penamaan A0 (untuk input analog 0), A1, dll
Sebagai contoh, kode berikut digunakan untuk mengatur 0 pin
analog ke output, dan mengaturnya berlogika “High” :
pinMode(A0, OUTPUT );
digital Write(A0, HIGH);
20
c. Pull up Resistor
Pin analog juga memiliki resistor pullup, yang bekerja sama
seperti resistor pullup pada pin digital. Mereka diaktifkan
dengan mengeluarkan perintah seperti dibawah ini :
digital Write(A0, HIGH); // set pullup on analog pin 0
Namun harus disadari bahwa mengatur Resistor pull-up akan
mempengaruhi nilai yang akan diambil oleh analogRead (). Hal
tersebut dikarenakan Perintah analogRead tidak akan bekerja
dengan benar jika pin sebelumnya di gunakan sebagai output,
akan tetapi apabila hal ini terjadi maka pin tersebut harus di atur
kembali menjadi masukan sebelum menggunakan perintah
analogRead. Hal yang sama pula harus diterapkan jika pin telah
diatur untuk menjadi logika “High” sebagai output, resistor
pullup harus diatur ketika beralih kembali ke input. (Setiawan,
2017)
21
2.4 Sensor DHT 11
DHT11 adalah sensor digital yang dapat mengukur suhu dan
kelembaban udara di sekitarnya. Sensor ini sangat mudah digunakan
bersama dengan microkontroller sejenis Arduino. Memiliki tingkat stabilitas
yang sangat baik serta fitur kalibrasi yang sangat akurat. Koefisien kalibrasi
disimpan dalam OTP program memory (Triyanto, 2016), sehingga ketika
internal sensor mendeteksi sesuatu, maka modul ini menyertakan koefisien
tersebut dalam kalkulasinya. DHT11 ini termasuk sensor yang memiliki
kualitas terbaik, dinilai dari respon, pembacaan data yang cepat, dan
kemampuan anti-interference. Ukurannya yang kecil, dan dengan transmisi
sinyal hingga 20 meter, dengan sepsifikasi: Supply Voltage: +5 V,
Temperature range : 0-50 °C error of ± 2 °C, Humidity : 20-90% RH ± 5%
RH error, dengan sesifikasi digital interfacing system. Produk ini cocok
digunakan untuk banyak aplikasi-aplikasi pengukuran suhu dan kelembaban.
Tabel 2.2 Tabel karakteristik sensor DHT 11
Model DHT11
Power supply 3-5,5 V DC
Output signal digital signal via single-bus
Measuring range humidity 20-90% RH ± 5% RH error
temperature 0-50 °C error of ± 2 °C
Accuracy humidity +-4% RH (Max +-5%RH);
temperature +-2.0 Celsius
Resolution or
Sensitivity
humidity 1% RH; temperature
0.1Celsius
22
Repeatability humidity +-1% RH; temperature +-1
Celsius
Humidity hysteresis +-1% RH
Long-term Stability +-0.5% RH/ year
Sensing period Average: 2s
Interchangeability fully interchangeable
Dimensions size 12*15.5*5.5 mm
(Septiani, 2017)
Dari penjelasan (Tabel 2.2) diatas bahwa struktur yang merupakan cara kerja
dari sensor suhu dan kelembaban udara/ Humidity DHT11 memiliki empat
buah kaki ,yaitu: pada bagian kaki (VCC), dihubungkan ke bagian Vss yg
bernilai sebesar 5V, pada board arduino uno dan untuk bagian kaki GND
dihubungkan ke ground (GND) pada board arduino uno, sedangkan pada
bagian kaki data yang merupakan keluaran (Output) dari hasil pengolahan
data analog dari sensor DHT11 yang dihubungkan ke bagian analog input
(pin3), yaitu pada bagian pin PWM (Pulse Width Modulation) pada board
Wemos D1 dan satu kaki tambahan yaitu kaki NC (Not Connected), yang
tidak dihubungkan ke pin manapun. Sensor kelembaban lain yang banyak
dikembangkan adalah jenis sensor serat optik yang menggunakan serat optik
sebagai bahan sensor. Berbagai metode dan bahan untuk sensor telah
dikembangkan pada sensor serat optik ini.
23
Gambar 2.4 Sensor Suhu dan Kelembaban Udara DHT 11
(sumber: https://www.sunrom.com, 2019)
Metode pengukuran yang digunakan seperti misalnya; pengukuran
serapan gelombang, pengukuran pelemahan gelombang, dan pengukuran
intensitas. Material yang digunakan untuk sensor kebanyakan adalah bahan-
bahan hidrogel seperti gelatin murni atau gelatin yang didoping, polimer
yang didoping CoCl2+PVA, polianilin dengan nano Co, dan agarosa.
Pemanfaatan POF (polymer optical fiber) sebagai sensor kelembaban telah
dilakukan oleh Shinzo dengan konfigurasi probe sensor berbentuk lurus,
diperoleh rentang kelembaban yang dapat dideteksi antara 20-90%.
Penelitian lain oleh Arreguidengan gel agarosa yang digunakan sebagai
pengganti cladding dari probe, diperoleh hasil yang lebih baik. Rentang
kelembaban yang mampu dideteksi 10-100% dengan waktu respon 90 detik.
(Septiani, 2017)
24
2.5 Relay
Relay terdiri dari coil dan contact, coil adalah gulungan kawat yang
mendapat arus listrik, sedangkan contact adalah sejenis saklar pergerakannya
tergantung dari ada tidaknya arus listrik di coil. Contact ada 2 jenis :
Normally open (kondisi awal sebelum diaktifkan akan terbuka), dan Normally
Close (Kondisi awal sebelum diaktifkan akan tertutup), Relay yang digunakan
dalam tugas akhir ini adalah relay SPST (Single Pole Single Throw), berikut
prinsip kerja dari relay SPST: ketika Coil mendapat energi listrik (energized),
akan timbul gaya elektromagnet yang akan menarik armature yang berpegas,
dan kontak akan menutup. Pada saat coil tidak mendapat encrgi listrik, kontak
akan kembali terbuka. Prinsip kerja relay dapat dilihat pada gambar 2.5
gambar 2.5 Cara Kerja Relay
(sumber: https://electroino.com, 2019)
Relay adalah komponen elektronika berupa saklar elektronik yang
digerakkan oleh arus listrik. Relay biasanya digunakan untuk menyalurkan
25
arus yang besar (misalnya peralatan listrik 5 ampere 220 volt AC) dengan
memakai arus/tegangan kecil (misalnya 0.1 ampere 5 volt DC).
Gambar 2.6 Module Relay
(sumber: https://core-electronics.com.au, 2019)
Penggunaan relay perlu memperhatikan tegangan pengontrolnya serta
kekuatan relay men-switch arus/tegangan. Biasanya ukuran tertera pada body
relay Misalnya relay 5 Volt DC/ 10 Ampere 250 Volt, artinya tegangan yang
diperlukan sebagai pengontrolnya adalah 5 volt DC dan mampu men-switch
arus listrik (maksimal) sebesar 10 ampere pada tegangan 250 volt. Sebaiknya
relay difungsikan 80% saja dari kemampuan maksimalnya agar aman, lebih
rendah lagi lebih aman. (Kurniawan dkk, 2016).
2.6 LCD (Liquid Crystal Display) 2X16
LCD (Liquid Crystal Display) layar adalah modul layar elektronik yang
digunakan dalam berbagai aplikasi. Layar LCD merupakan modul dasar yang
digunakan bersama dengan perangkat masukan atau keluaran elektronik yang
26
lain. LCD layar lebih banyak diminati dibandingkan layar 7 ruas (7 segment)
karena fungsinya yang banyak digunakan, mudah untuk diprogram, tidak
memiliki batasan untuk menampilkan karakter dan hanya juga dapat
diprogram untuk menampilkan animasi yang diinginkan serta tampilan yang
lebih jelas. LCD 16x2 seperti diatas dapat menampilkan 16 karakter per baris
dan memiliki 2 baris layar. Setiap karakter akan ditampilkan dalam 5x7 pixel
matrix. LCD jenis ini memiliki dua register, yaitu perintah (command) dan
data.
Gambar 2.7 LCD (Liquid Crystal Display) 2X16.
(sumber: https://www.reichelt.com, 2019)
Register arah berfungsi menyimpan perintah yang diberikan kepada
LCD. Command adalah perintah yang diberikan untuk LCD untuk melakukan
tugas yang telah ditetapkan seperti manganalisis perintah, menulis dan
menghapus karakter, mengubah posisi cursor dan berbagai perintah lagi. Data
register menyimpan data yang akan ditampilkan pada LCD. Data register
pula berfungsi untuk menyimpan data yang akan ditampilkan pada layar
LCD. Data adalah nilai karakter ASCII yang akan ditampilkan pada LCD.
(Hadi dan Rakhmad, 2015).
27
2.7 Thermo Generator ( Peltier)
Thermo Electric cooler (TEC) / Peltier adalah komponen elektronika
yang menggunakan efek Peltier untuk membuat aliran panas (heat flux) pada
sambungan (junction) antara dua jenis material yang berbeda. Komponen ini
bekerja sebagai pompa panas aktif dalam bentuk padat yang memindahkan
panas dari satu sisi ke sisi permukaan lainnya yang berseberangan, dengan
konsumsi energi elektris tergantung pada arah aliran arus listrik. Komponen
ini dikenal dengan nama Peltier device, Peltier heat pump, solid state
refrigerator, atau thermoelectric cooler (TEC).
Walaupun namanya adalah "pendingin" (cooler) sesuai dengan aplikasi
utamanya, TEC dapat juga digunakan sebagai pemanas dengan cara
membalik penempatan komponen elektronika ini. Dengan demikian, TEC
dapat digunakan sebagai alat pengontrol temperatur (bisa jadi pendingin atau
sebaliknya pemanas).
Teknologi ini jauh lebih jarang digunakan dalam perangkat pendingin
(refrigerator) komersial dibanding pendingin dengan sistem kompresi uap
(vapor- compression refrigeration, misalnya AC berbasis freon) mengingat
harganya yang relatif lebih mahal dan tingkat efisiensi yang rendah. Namun
teknologi ini memiliki keunggulan tersendiri: tidak ada bagian yang
bergerak secara fisik / cairan yang disirkulasikan, ukuran yang kecil dan
kompak, dan bentuk yang fleksibel. Dengan karakteristik seperti itu, TEC
kerap digunakan dalam peralatan bergerak atau peralatan yang ringkas di
28
mana ukuran menjadi faktor penting, contohnya sebagai pendingin kaleng
minuman di mobil, lemari dengan sistem pengatur suhu dan kelembaban,
pendingin CPU di kotak komputer, dsb. (yudhiipri, 2010)
Gambar 2.8 Bentuk Peltier (TEC)
(sumber: https://www.vedcmalang.com, 2019)
2.7.1 Cara Kerja Peltier
Ketika dua konduktor dihubungkan kontak listrik, elektron akan
mengalir dari satu konduktor yang mempunyai elektron kurang terikat ke
konduktor yang mempunyai elektron yang lebih terikat. Alasan yang
mudah untuk hal ini adalah tingkat perbedaan Fermi antara dua
konduktor.
Perbedaan Fermi adalah istilah yang digunakan untuk
menggambarkan bagian atas kumpulan tingkat energi elektron pada suhu
nol absolut.Konsep ini berasal dari statistik Fermi-Dirac.
Konsep energi Fermi adalah konsep yang sangat penting untuk
memahami sifat listrik dan termal pada benda padat. Kedua proses listrik
dan termal biasanya melibatkan energi elektron.
Ketika dua konduktor dengan tingkat Fermi yang berbeda
digabungkan, elektron akan mengalir dari konduktor dengan tingkat yang
lebih tinggi ke tingkat yang lebih rendah, hingga perubahan potensial
29
elektrostatik membawa dua tingkat Fermi menjadi nilai yang sama.
Arus yang melewati Junction baik arah maju maupun mundur akan
menghasilkan perbedaan suhu. Jika suhu Junctionpanas (heat sink) bpat isa
dijaga tetap rendah dengan mengurangi atau menghilangkan panas yang
dihasilkan, maka suhu bagian yang dingin dapat dipertahankan sesuai
dengan yang diinginkan dan bisa beberapa puluh derajad dibawah titik
nol. (Nurhadi, 2015).
2.7.2 Konstruksi Peltier
Thermo-Electric dibangun oleh dua buah semikonduktor yang
berbeda, satu tipe N dan yang lainnya tipe P. (mereka harus berbeda
karena mereka harus memiliki kerapatan elektron yang berbeda dalam
rangka untuk bekerja).Kedua semikonduktor diposisikan paralel secara
termal dan ujungnya digabungkan dengan lempeng pendingin biasanya
lempeng tembaga atau aluminium.
Gambar 2.9 Penampang Thermo-Electric
(sumber:http// https://www.vedcmalang.com 2019)
30
Ujung penghantar dari dua bahan yang berbeda dihubungkan ke
sumber tegangan, dengan demikian arus listrik akan mengalir melalui dua
buah semikonduktor yang terhubung secara seri. (lihat gambar diatas).
Aliran arus DC yang melewati dua semikonduktor tersebut menciptakan
perbedaan suhu. Sebagai akibat perbedaan suhu ini, Peltier pendingin
menyebabkan panas yang diserap dari sekitar pelat pendingin akan pindah
ke pelat lain (heat sink).
Gambar 2.10 Proses pemindahan panas
( sumber: https://www.vedcmalang.com, 2019)
Dalam prakteknya banyak pasangan Thermo-Electric (pasangan)
seperti dijelaskan diatas, yang terhubung paralel dan diapit dua buah pelat
keramik dalam sebuah Thermo-Electric tunggal.Sedangkan besarnya
perbedaan suhu panas dan dingin adalah sebanding dengan arus dan
jumlah pasangan semikonduktor di unit. (Nurhadi, 2015).
31
2.8 Thingsboard IOT PLATFROM
ThingsBoard adalah platform IoT open-source yang memungkinkan
pengembangan, manajemen, dan penskalaan proyek IoT yang cepat. Tujuan
thingsboard adalah untuk menyediakan solusi cloud IoT di luar kotak atau di
tempat yang akan dibuat alat yang tersambung internet dan platform ini
cocok untuk di sisi server untuk aplikasi IoT yang kita buat. ThingsBoard,
Inc. adalah perusahaan AS yang didirikan pada 2016 dengan pusat RnD di
Kyiv, Ukraina.
Gambar 2.11 Gambar platform ThingsBoard
( sumber: https://github.com/thingsboard, 2019)
Thingsboard adalah kontributor dan pengelola utama platform IoT
open-source ThingsBoard. Platform ini dirancang untuk platform scalable
horizontal, dibangun menggunakan teknologi open-source terkemuka yang
mana node server tunggal dapat menangani puluhan atau bahkan ratusan ribu
perangkat tergantung pada kasus penggunaan. Cluster ThingsBoard dapat
menangani jutaan perangkat. Hal ini sangat memudahkan untuk membuat
32
interface keluaran dari alat yang kita buat, di interface nya pula kita dapat
mengcostumisasi atau menambahkan fungsionalitas baru mudah dengan
widget yang dapat disesuaikan dan node engine aturan.
( https://thingsboard.io, 2019).
2.8.1 Thingsboard database
ThingsBoard menggunakan database untuk menyimpan entitas (perangkat,
aset, pelanggan, dasbor, dll) dan data telemetri (atribut, pembacaan sensor
timeeries, statistik, peristiwa). Platform mendukung tiga opsi basis data
saat ini:
a. SQL -Menyimpan semua entitas dan telemetri dalam database
SQL. ThingsBoard merekomendasikan untuk menggunakan
PostgreSQL dan ini adalah database SQL utama yang didukung
ThingsBoard. Dimungkinkan untuk menggunakan HSQLDB untuk
tujuan pengembangan lokal.
b. NoSQL - Menyimpan semua entitas dan telemetri dalam basis data
NoSQL. ThingsBoard merekomendasikan untuk menggunakan
Cassandra dan ini adalah satu-satunya basis data NoSQL yang
didukung ThingsBoard saat ini. Namun, karena banyak minat terhadap
penerapan dengan basis data terkelola, kami berencana untuk
memperkenalkan dukungan pada AWS DynamoDB di v2.3.
c. Hibrida - Menyimpan semua entitas dalam basis data SQL dan semua
telemetri dalam basis data NoSQL.
33
2.8.2 Bahasa Pemograman Thingsboard
ThingsBoard ditulis dalam Java, tetapi mereka juga memiliki beberapa
layanan mikro berdasarkan Node.js. Front-end ThingsBoard adalah SPA
berdasarkan kerangka JS Angular. Karena ThingsBoard ditulis di Java,
keuntungan nyata dari arsitektur monolitik adalah meminimalkan memori
yang diperlukan untuk menjalankan ThingsBoard. Anda dapat
meluncurkan dan menjalankan proses ThingsBoard dengan 256 atau 512
MB RAM di lingkungan terbatas. Kerugian yang jelas adalah bahwa jika
Anda membebani satu komponen dengan pesan, seperti transportasi
MQTT, itu dapat berdampak pada komponen lain juga. Misalnya, jika
batas OS untuk proses ThingsBoard Anda adalah 4096 deskriptor file,
Anda tidak dapat membuka lebih dari 4096 sesi MQTT dari sesi pengguna
perangkat dan websocket secara parallel. ( https://thingsboard.io, 2019).
2.9 Kajian Pustaka
1. Prototipe sistem kendali otomatis suhu dan monitoring ruangan budidaya
jamur dengan sms gateway berbasis arduino
Penulis Widodo Adi Saputro, Universitas Semarang 2018.
Penelitian ini mempunyai tujuan untuk memonitoring suhu dan
kelembaban udara yang sesuai dengan apa yang diinginkan, sistem ini
mendeteksi suhu dan mengontrol otomatis suhu di dalam ruangan sehingga
didapatkan suhu yang cocok untuk pertumbuhan jamur tiram dan di
34
tampilkan di LCD. Pada penelitian ini di gunakan sebuah sensor DHT11.
Nilai suhu yang dihasilkan juga di kirimkan melalui SMS.
2. Rancang Bangun Penyiram Jamur Otomatis Berbasis Arduino
Menggunakan Sensor Kelembaban dan Suhu DHT-22
Penulis Rian Gustie Arviawan, Universitas Semarang 2018
Penelitian ini mempunyai tujuan untuk merancang kontrol on/off
penyiram, saat suhu dan kelembaban yang ideal belum terpenuhi maka
kontrol penyiram on sampai suhu ideal terpenuhi. Penelitian ini
menggunakan sensor DHT-22
3. Perancangan Smart Monitoring System pada Pembudidayaan Jamur Tiram
Berbasis Pemograman Arduino dan LabView
Penulis Deza Rijabi Soulthan, Universitas Islam Indonesia 2018.
Penelitian ini bertujuan untuk memonitoring suhu dan kelembaban di
ruangan kumbung jamur, sistem ini di rancang menggunakan softwere
arduino dan Labview, sensor yang di gunakan disini adalah DHT-22 untuk
membaca suhu dan kelembaban, pada penelitian ini menggunakan
mikrokontroler arduino uno. untuk mengirim SMS dari Labview kepada
user menggunakan protocol HTTP yang cenderung berat.
35
4. Rancang Bangun Kendali Otomatis Suhu dan Monitoring Kelembaban
Udara Pada Ruangan Budidaya Jamur Tiram Berbasis IOT menggunakan
Protocol MQTT
Penulis Ade Kurniawan , Universitas Semarang, 2019
Tugas Akhir menggunakan alat yang saya buat menggunakan wemos d1
sebagai mikrokontrolernya dan juga sebagai penghubung ke website
menggunakan DHT 11 untuk sensornya, data sensor dikirim ke server web
menggunakan protocol MQTT yang cenderung ringan untuk proyek
elektronika dan bersifat Mechine to mechine yaitu mengirim data dari alat
ke web thingsboard.
.
Top Related