JURNAL LPKIA, Vol.1 No.1, September 2014
PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI PEMANTAU SUHU SERTA PENANGANAN DINI KANDANG AYAM BOILER BERBASIS MIKROKONTROLER Sonty Lena, S.Kom., MM., MCAS.1 Aditya Perdana 2 Konsentrasi Teknik Informatika Program Studi Manajemen Informatika STMIK LPKIA Jln. Soekarno Hatta No. 456 Bandung 40266, Telp. 022 75642823, Fax. 022 7564282 Email :
[email protected],
[email protected]
Abstrak Ayam boiler sangat rentan terhadap lingkungan sekitar jika tidak dijaga kehangatannya maka ayam akan stres dan berat badan menurun yang beakibat pada penurunan produktifitas. Peringatan kelebihan suhu menggunakan buzzer sangat efektif dan terdengar dengan sangat jelas dan secara otomatis kipas akan menyala yang berfungsi sebagai penanganan dini kelebihan suhu panas. Dengan sensor suhu kode LM35, dimana range suhu yang terukurnya cukup lebar. Jangkauannya dan memiliki akurasi yang cukup tinggi. Dengan menggunakan LCD sebagai informasi suhu di kandang supaya tetap terjaga dan terpantau keadaannya, buzzer sebagai peringatan kelebihan suhu dan blower sebagai penanganan dini suhu panas yang di atur oleh ATMega8535. Metodologi yang digunakan adalah Literatur. Dengan pengumpulan data yang dilakukan dengan cara mengambil data-data yang diperlukan dari literatur yang berkaitan dengan penyusunan laporan. Dan Metode Observasi metode pengumpulan data yang dilakukan dengan cara melakukan pengamatan langsung di lapangan, mengenai permasalahan yang ditinjau. Dengan adanya pemantau suhu dan penanganan dini ini suhu kandang menjadi terjaga dan terpantau, menstabilkan suhu kandang menjadi prioritas utama bagi kandang ayam boiler karena bisa berguna mengurangi angka kematian ayam boiler. Kata kunci : Suhu, Ayam Boiler, Pemantau Suhu. 1. Pendahuluan Dalam kehidupan sehari-hari masyarakat untuk mengukur suhu kandang cenderung menggunakan indera peraba atau alat temperature. Suhu panas maupun dingin bila dirasakan dengan indera peraba saja dirasa kurang begitu efektif dan efisien dikarenakan informasi yang didapatkan tidak begitu akurat dan tept sasaran. Didalam kegiatan peternakan khususnya peternak ayam boiler dibutuhkan pemantau suhu yang dapat memonitoring suhu kandang ayam tersebut. Dengan sensor suhu kode LM35, dimana range suhu yang terukurnya cukup lebar jangkauannya dan memiliki akurasi yang cukup tinggi serta tergolong ekonomis dan dengan menggunakan LCD sebagai informasi suhu di kandang supaya tetap terjaga dan terpantau kadaannya, alasannya karena ayam boiler sangat rentan terhadap lingkungan sekitar jika tidak dijaga kehangatannya maka ayam akan stres dan
berat badan menurun yang beakibat pada penurunan produktifitas. Penulis juga menggunakan ATMega8535 yang dapat bekerja dengan kecepatan tinggi walaupun dengan penggunaan daya rendah yang menjadikannya sebuah solusi pengendali yang efektif untuk berbagai keperluan. Peringatan kelebihan suhu menggunakan buzzer karena sangat efektif dan terdengar dengan sangat jelas dan jika buzzer berbunyi maka secara otomatis kipas akan menyala yang berfungsi sebagai penanganan dini kelebihan suhu. Dalam kaitannya dengan hal tersebut, maka penulis membuat sebuah alat pemantau suhu yang dapat di kontrol oleh mikrokontroller. Beberapa lingkup permasalahan yang akan dibahas dalam penelitian ini diantaranya sebagai berikut : 1. Sulitnya mengetahui informasi suhu di dalam kandang ayam. 2. Belum adanya Peringatan kelebihan suhu yang
1
JURNAL LPKIA, Vol.1 No.1, September 2014 efektif. 3. Belum adanya pencegahan dini dalam menangani kelebihan suhu panas di kandang bagian tengah, utara dan bagian selatan. Berdasarkan permasalahan diatas maka perlu dibatasi ruang lingkup dari permasalahan, berikut permasalahan yang akan dibahas : 1. Peringatan suhu normal panas dan dingin disesuaikan dengan umur ayam dewasa dan anak-anak. 2. Informasi suhu ditampilkan pada LCD sebagai monitoring. 3. Indikator pencegahan dini untuk mengurangi suhu panas diatas batas normal menggunakan kipas. 4. Indikator untuk monitoring suhu menggunakan sensor LM35. 5. Mikrokontroller yang digunakan adalah ATMega8535. 6. Indikator peringatan kepada pegawai pada saat suhu kelewat batas normal menggunakan alarm. Dari identifikasi permasalahan diatas maka penulis memiliki maksud dan tujuan, sebagai berikut : 1. Menampilkan informasi suhu saat ini di kandang ayam kandang bagian tengah, utara dan bagian selatan dengan meggunakan LCD. 2. Untuk memberi peringatan suhu kandang jika melebihi suhu panas pada batas normal atau melebihi suhu dingin pada batas normal. 3. Untuk melakukan pencegahan dini terhadap kelebihan suhu panas didalam kandang.
merupakan mikrokontroller CMOS 8 bit jenis keluarga AVR.” 3. Gambaran Perangkat Lunak 3.1 Aliran Proses 3.1.1 Use Case Diagram Use case diagram menggambarkan fungsionalitas yang diharapkan dari sistem dan merepersentasikan interaksi antara actor dengan sistem
Gambar 1 Use Case Diagram Pemantau Suhu Tabel 1 Use Case Scenario Deteksi Suhu Nama Use Case : Deteksi Suhu Deskripsi : Saat alat on maka secara otomatis LM35 akan mendeteksi suhu lingkungan. Kondisi Awal Ketentuan Akhir LM35 akan mulai Informasi suhu saat ini bekerja ketika alat diketahui on Actor Reaksi Sistem 1. Suhu terdeteksi. 2. LM35 bekerja untuk mendeteksi suhu lingkungan. 3. Informasi suhu saat ini diketahui. Kondisi Akhir Alternatif Lain LM35 terus medeteksi suhu Tabel 2 Use Case Scenario Informasi Suhu Nama Use Case : Informasi Suhu Deskripsi : Informasi suhu yang didapat dari sensor LM35. Kondisi Awal Ketentuan Akhir LM35 mulai bekerja ketika Informasi suhu saat alat on ini diketahui Actor Reaksi Sistem 1. Suhu terdeteksi 2. LM35 mulai bekerja untuk
2.
Landasan Teori Menurut Budi Prasodo, Naryoko, Pathul Djannah, Eka Damayanti, dan Romulus Tampubolon dalam bukunya yang berjudul PHYSICS (2007).” Suhu adalah ukuran yang menyatakan derajat panas sebuah benda. Benda yang suhunya tinggi memiliki jumlah kalor yang banyak dan benda yang suhunya rendah memiliki jumlah kalor yang sedikit. Pengukuran suhu harus dilakukan dengan menggunakan alat ukur agar hasilnya akurat.” Menurut Andrianto dalam bukunya yang berjudul Perograman Mikrokontroler AVR ATMega16 (2013). “Sensor LM35 merupakan sensor temperatur yang berbentuk rangkaian terintegrasi dan mempunyai output berupa tegangan yang berubah linier dan proposional terhadap temperatur (skala celcius) yaitu 10 mV/0C.” Menurut Andrianto dalam bukunya yang berjudul Perograman Mikrokontroler AVR ATMega16 (2013),“Mikrokontroller ATMega8535 yang
2
JURNAL LPKIA, Vol.1 No.1, September 2014 mendeteksi suhu lingkungan. 3. Informasi suhu saat ini diketahui Alternatif Lain
4. Sistem menampilkan suhu saat ini. 5. Membandingkan standar suhu dengan informasi suhu saat ini Alternatif Lain Jika suhu saat ini melebihi standar suhu maka buzzer dan blower aktif.
Kondisi Akhir Jika suhu saat ini tidak melebihi standar suhu maka suhu terpantau. Tabel 5 Use Case Scenario Blower On Nama Use Case : Blower On Deskripsi : Untuk penanganan dini kelebihan suhu panas. Kondisi Awal Ketentuan Akhir Suhu saat ini Blower On melebihi standar suhu Actor Reaksi Sistem 1. User mengatur standar suhu. 2. Mikrokontroler menyimpan pengaturan. 3. Mikrokontroler membandingkan suhu saat ini dengan standar suhu. 4. suhu saat ini melebihi standar suhu. 5. Blower On Kondisi Akhir Alternatif Lain Blower On Tabel 6 Use Case Scenario Buzzer On Nama Use Case : Buzzer On Deskripsi : Untuk penanganan dini kelebihan suhu panas. Kondisi Awal Ketentuan Akhir Suhu saat ini Buzzer On melebihi standar suhu Actor Reaksi Sistem 1. User mengatur standar suhu. 2. Mikrokontroler menyimpan pengaturan. 3. Mikrokontroler membandingkan suhu saat ini dengan standar suhu. 4. suhu saat ini melebihi standar suhu. 5. Buzzer On Kondisi Akhir Alternatif Lain Buzzer On
Kondisi Akhir Informasi suhu akan terus update Tabel 3 Use Case Scenario Setting Pengaturan Suhu Nama Use Case : Setting Pengaturan Suhu Deskripsi : Untuk membuat pengaturan suhu panas dan dingin serta batasan suhu untuk usia ayam dewasa atau anak ayam. Kondisi Awal Ketentuan Akhir User mensetting Pengaturan standar suhu pengaturan selesai Actor Reaksi Sistem 1. User memilih button usia dimana ada usia ayam dewasa dan anak ayam selanjutnya 2. LED usia ayam aktif. 3. User mengatur nilai suhu dimana nilainya diinputkan melalui keypad. 4. Sistem menyimpan pengaturan. 5. Sistem menampilkan standar suhu di LCD. 6. Pengaturan standar suhu selesai Kondisi Akhir Alternatif Lain Pengaturan selesai Tabel 4 Use Case Scenario Bandingkan Standar Suhu Nama Use Case : Bandingkan Standar Suhu Deskripsi : Membandingkan suhu yang ada di LCD apakah melebihi standar suhu atau tidak. Kondisi Awal Ketentuan Akhir Suhu saat ini dan Membandingkan standar standar suhu sudah suhu dengan informasi tampisl. suhu saat ini. Actor Reaksi Sistem 1. User mengatur standar suhu. 2. Sistem menyimpan pengaturan 3. Sistem menampilkan standar suhu di LCD.
3
JURNAL LPKIA, Vol.1 No.1, September 2014 3.2 Pemodelan Prilaku Sistem Pemodelan perilaku sistem dimodelkan dengan Statechart Diagram, yang menunjukkan state machine dan dinamika system, dan menggambarkan suatu prilaku yang menspesifikasikan urutan state (kelakuan) suatu objek selama siklus hidupnya ketika merespon events (kejadian). Berikut adalah Statechart Diagram dari pemantau suhu : 3.2.1 Statechart Diagram
Gambar 5 Skema Rangkaian Keypad 4.3 Subsistem Perangkat Output
Gambar 2 Statechart Diagram Pemantau suhu 4. Analisis Dan Perancangan Perangkat Keras 4.1 Blok Diagram Sistem
Gambar 6 Skema Rangkaian LCD
Gambar 7 Skema Rangkaian LED 4.4 Skema Keseluruhan
Gambar 3 Blok Diagram Sistem 4.2 Subsistem Perangkat Input
Gambar 8 Skema Keseluruhan
Gambar 4 Skema Rangkaian Sensor Suhu LM35
4
JURNAL LPKIA, Vol.1 No.1, September 2014 5. Implementasi 5.1 Pengujian Subsistem Perangkat Input
Gambar 11 Pengujian LCD
Gambar 9 pengujian sensor suhu LM35 dengan LCD Tabel 7 Pengujian Stabilitas Sensor Suhu LM35 N Fun o gsi . yang diuji
Cara peng ujia n (Vol t)
Jumla h Pengu jian
Kandan g Bagian Utara
Kandan g Bagian Selatan
Kandang Bagian Tengah
1
LM 35 DZ
1.18
3
29 oC
25.4 oC
25 oC
2
LM 35 DZ
1.32
3
32 oC
25.4 oC
27 oC
3
LM 35 DZ
1.44
No. 3
36oC
27 oC
30 oC
1 2
No. Gambar 10 Pengujian Keypad
1 2
5.2 Pengujian Subsistem Perangkat Output Pengujian LCD dilakukan dengan cara memasang pin dari lcd ke sistem minimum DI Basic AVR System.
5
Gambar 12 Pengujian LED Tabel 8 Pengujian Led Fungsi Cara Hasil yang diuji Pengujian Pengujian Led Diberi 5volt Aktif Led Diberi 12volt Aktif
Gambar 13 Pengujian Buzzer Tabel 9 Pengujian Buzzer Fungsi Cara Hasil yang diuji Pengujian Pengujian Buzzer Diberi 5volt Aktif Buzzer Diberi 12volt Aktif
JURNAL LPKIA, Vol.1 No.1, September 2014 3. Dengan menggunakan perangkat ini dapat mengurangi angka kematian ayam boiler dengan adanya penanganan dini sehingga suhu lingkungan menjadi lebihs stabil dan ayam boiler akan merasa dengan nyaman denngan lingkunganya.
5.3 Integrasi Sistem
DAFTAR PUSTAKA [1] Prasodo et all. 2007. PHYSIC., Jakarta : Yudisthira. [2] Thomas, Rick. 2007. Sebuah Buku Tentang Gelombang Panas. Erlangga. [3] Andrianto, Heri. 2013. Pemrograman Mikrokontroler AVR ATMega16. Bandung : Informatika. [4] Paul, Alebert. 1989. Prinsip-prinsip Elektronika. Budiharto, Widodo. 2008. 10 Proyek Robot Spektakuler. Elex Media Komputindo.
Gambar 14 Skema Keseluruhan Pemantau Suhu Di dalam perancangan ini tentunya memiliki saluran Input dan Output yang sangat penting. alat diberi tegangan dari catu daya dan semua komponen berfungsi, Lm35 langsung merespon dan melakukan proses Analog To Digital . Di dalam Lm35 terdapat sebuah sambungan dengan sebuah pegangan untuk mengatur terminal. Agar Lm35 ini bekerja dengan baik dan dapat memberikan informasi suhu di sekitarnya, Lm35 harus diberikan tegangan arus listrik. Tegangan dan arus listrik inilah yng mnjadi informasi pada sistem untuk melakukan analisis dengan menambahkan op-amp untuk menguatkan sinyal dari sensor. Setelah Lm35 sebagai input bekerja selanjutnya infromasi tersebut di proses oleh mikrokontroler lalu dikonversikan menjadi sebuah data yang ditampilkan pada LCD. Setelah data suhu tampil maka tinggal mengatur ketentuan batas suhu dan usia ayam. Untuk batas suhu terdapat dua buah button, yaitu button suhu panas dan suhu dingin, berguna untuk mengatur suhu panas dan suhu dingin, dimana kedua settingan tersebut berperan sebagai standar suhu dan apabila suhu saat ini melebihi standar suhu yang telah disetting maka keluar peringatan yaitu buzzer setelah itu blower akan aktif untuk menormalkan kembali suhu panas. 6.
Kesimpulan Dari pengujian di kandang ayam boiler yang telah dilakukan maka dapat ditarik suatu kesimpulan bahwa : 1. Suhu kandang ayam menjadi lebih stabil karena terus dipantau setiap harinya. 2. Dengan adanya peringatan di kandang ayam akan menjadi selalu siaga dari kelebihan suhu dimana buzzer mengeluarkan suara yang keras yang dapat didengar dengan baik serta penanganan dini yang dilakukan akan efektif.
6
