SKRIPSI
RANCANG BANGUN PROTOTYPE SYSTEM MONITORING KELEMBABAN TANAH MELALUI SMS BERDASARKAN HASIL PENYIRAMAN TANAMAN “STUDI KASUS TANAMAN CABAI DAN TOMAT”
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
CAESAR PATS YAHWE E1E110056
JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HALU OLEO KENDARI 2016
HALAMAN PENGESAHAN Skripsi Sarjana RANCANG BANGUN PROTOTYPE SYSTEM MONITORING KELEMBABAN TANAH MELALUI SMS BERDASARKAN HASIL PENYIRAMAN TANAMAN “STUDI KASUS TANAMAN CABAI DAN TOMAT” Adalah benar dibuat oleh saya sendiri dan belum pernah dibuat dan diserahkan sebelumnya baik sebagian ataupun seluruhnya, baik oleh saya maupun orang lain, baik di Universitas Halu Oleo ataupun institusi pendidikan lainnya. Kendari,
Maret 2016
Caesar Pats Yahwe E1E1 10 056
Kendari,
Maret 2016
Pembimbing II
Pembimbing I
L.M Fid Aksara, S.Kom., M.Kom Nip. 19840722 201504 100 2
Isnawaty Gunawan, S.Si., MT Nip. 19761117 200812 2 001
Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Informatika Fakultas Teknik UHO,
Ika Purwanti Ningrum, S.Kom, M.Cs Nip. 19830116 201012 2 002
ii
HALAMAN PENGESAHAN Skripsi Sarjana RANCANG BANGUN PROTOTYPE SYSTEM MONITORING KELEMBABAN TANAH MELALUI SMS BERDASARKAN HASIL PENYIRAMAN TANAMAN “STUDI KASUS TANAMAN CABAI DAN TOMAT” Telah diuji dan dipertahankan dihadapan sidang penguji skripsi Jurusan Teknik Informatika Fakultas Teknik Universitas Halu Oleo dan dinyatakan memenuhi syarat guna memperoleh gelar Sarjana Teknik. Kendari,
Maret 2016
Tim Penguji:
Tanda Tangan: 1. …………………………..
1. Isnawati Gunawan, S.Si., MT Pembimbing I
2. …………………………..
2. L.M Fid Aksara, S.Kom., M.Kom Pembimbing II
3. La Ode Hasnuddin S Sagala, S.Si., M.Cs 3. ………………………….. Penguji I (Ketua Sidang) 4. …………………………..
4. Nur Fajriah Muchlis, S.Kom., M.Msi Penguji II (Sekretaris Sidang)
5. …………………………..
5. La Surimi, S.Si., M.Cs Penguji III Mengesahkan, Dekan Fakultas Teknik UHO,
Ketua Jurusan Teknik Informatika Fakultas Teknik UHO
Mustarum Musaruddin, ST, MIT, PhD Nip. 19730122 200112 1 002
Ika Purwanti Ningrum, S.Kom, M.Cs Nip. 19830116 201012 2 002 iii
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa Laporan Skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan Tinggi, dan sejauh yang penulis ketahui bahwa tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Kendari,
Maret 2016
Caesar Pats Yahwe
iv
INTISARI Caesar Pats Yahwe, E1E110056 RANCANG BANGUN PROTOTYPE SYSTEM MONITORING KELEMBABAN TANAH MELALUI SMS BERDASARKAN HASIL PENYIRAMAN TANAMAN “STUDI KASUS TANAMAN CABAI DAN TOMAT” Skripsi, Fakultas Teknik, 2016 Kata kunci : SMS, Arduino UNO, Soil Moisture Sensor FC-28, GSM Shield ATWIN Quad-Band Penyiraman merupakan suatu hal yang tidak dapat dilepaskan didalam menjaga serta merawat tanaman agar tanaman tetap tumbuh dengan subur. kebutuhan air yang cukup sangat mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Contohnya seperti tanaman cabai dan tomat yang membutuhkan perhatian khusus karena jika tanaman ini tidak mendapatkan kondisi yang baik maka tanaman tidak dapat tumbuh dengan baik, bahkan akan berdampak fatal bagi tanaman tersebut. Monitoring penyiraman tanaman berdasarkan kelembaban tanah melalui SMS berbasis mikrokontroler merupakan salah satu cara yang dapat digunakan dalam hal mengawasi serta merawat tanaman tetap dalam kondisi yang baik. Sehingga dapat mengefisienkan waktu dan tenaga pemilik tanaman dalam melakukan aktivitasnya tanpa mengurus langsung tanaman yang dimiliki. Dengan menggunakan Arduino UNO sebagai pengendali utama yang diprogram untuk mengetahui kelembaban tanah tanaman melalui Soil Moisture Sensor FC-28 yang ditanam di tanah dan hasil kelembaban tanah tanaman yang diperoleh akan dikirim ke handphone pemilik tanaman melalui media SMS yang dikoneksikan dengan GSM Shield ATWIN QuadBand. Ketika kondisi sensor mendeteksi kelembaban tanah tanaman kurang baik, maka Arduino UNO akan memberikan perintah ke Relay untuk menyalakan mesin air dan melakukan penyiraman tanaman. Hasil pengujian monitoring kelembaban tanah melalui SMS berdasarkan hasil penyiraman tanaman menunjukkan bahwa Soil Moisture Sensor FC-28 dapat mendeteksi kelembaban tanah dan alat dapat menyiram tanaman ketika kondisi tanah dalam keadaan kering kemudian sms gateway akan bekerja secara otomatis untuk mengirimkan SMS kepada pemilik tanaman. Persentase keberhasilan alat sebesar 93.75%.
v
ABSTRACT Caesar Pats Yahwe, E1E110056 PROTOTYPE DESIGN AND SOIL MOISTURE MONITORING SYSTEM BASED ON RESULTS THROUGH SMS WATERING PLANTS "CASE STUDY OF CHILLI AND TOMATO PLANTS" Minithesis, Faculty of Engineering, 2016 Keywords : SMS, Arduino UNO, Soil Moisture Sensor FC-28, GSM Shield ATWIN Quad-Band Watering is a matter that can not be discharged in maintaining and caring for plants in order to keep the plants thrive. needs enough water greatly affect plant growth. Examples such as chilli and tomato crops that require special attention because if the plant is not getting a good condition, the plants do not grow well, even be fatal for the plant. Monitoring of watering based on soil moisture via SMS based microcontroller is one way that can be used in monitoring and caring for the plants remain in good condition. So as to minimize the time and power plant owners in their activities without the direct care of a plant that belongs. By using Arduino UNO as a main controller is programmed to determine the soil moisture the plant through the Soil Moisture Sensor FC-28 were planted in the ground and the results of soil moisture the plants obtained will be sent to the mobile phone owner of the plant through the medium of SMS is connected to the GSM Shield ATWIN Quad-Band. When the condition of soil moisture detection sensors poor crop, then the Arduino UNO will give the command to start the engine Relay for water and do watering plants. The test results of soil moisture monitoring via SMS based on the results of watering the plants showed that the Soil Moisture Sensor FC-28 can detect soil moisture and tools can be watering when the soil is dry then sms gateway will work automatically to send an SMS to the owner of the plant. The percentage of success of the tool by 93.75%.
vi
Halaman Persembahan
Assalamualaikum Wr. Wb Alhamdulillah..Alhamdulillah..Alhamdulillahirobbil’alamin.. Sujud syukurku kusembahkan kepadamu Allah SWT, Tuhan yang Maha Agung nan Maha Adil nan Maha Penyayang, atas takdirmu telah kau jadikan aku manusia yang senantiasa berpikir, berilmu, beriman dan bersabar dalam menjalani kehidupan ini. Shalawat serta salam selalu tercurahkan atas Nabi Besar Muhammad SAW, yang menjadi panutan dan contoh suri tauladan bagi seluruh umat. Semoga keberhasilan ini menjadi satu langkah awal bagiku untuk meraih cita-cita besarku. Kupersembahkan sebuah karya kecil ini untuk Ayahanda dan Ibundaku tercinta, yang tiada pernah hentinya selama ini memberiku semangat, doa, dorongan, nasehat dan kasih sayang serta pengorbanan yang tak tergantikan hingga aku selalu kuat menjalani setiap rintangan yang ada didepanku, terimalah bukti kecil ini sebagai kado keseriusanku untuk membalas semua pengorbananmu, dalam hidupmu demi hidupku kalian ikhlas mengorbankan segala perasaan tanpa kenal lelah, dalam lapar berjuang separuh nyawa hingga segalanya. Maafkan segala kesalahan anakmu ini dan mohon doakan supaya kelak nanti anakmu ini bisa menjadi anak yang berguna, yang akan selalu membahagiakan kalian dan bisa sukses dikemudian hari. ya Allah berikanlah balasan setimpal syurga untuk mereka dan jauhkanlah mereka nanti dari panasnya sengat hawa api nerakamu.. Amin,,amin,,amin yaa rabbal alamin.. Untukmu Papiku(Jopi Pamba),,, Ibuku(Irawati)... Terimakasih.... I always loving you... Buat semua keluarga besar yang selalu mendukung dan memberikan semangat yang tak pernah henti, teruntuk buat nenekku (Halidja) orang paling tercinta didunia ini, bahkan bisa dibilang cinta dan penghargaanku lebih besar untuk beliau ketimbang kedua orang tuaku, semoga kesehatan selalu menyertaimu, diberi umur panjang yang nantinya kamu bisa melihat cucumu ini bisa sukses dan bisa membahagiakanmu pula. Teruntuk semua saudaraku, Iko, Oci, Aldo, dan Kevin terima kasih sudah menjadi saudara yang baik, walaupun selalu ribut, selalu bertengkar tapi kalian
vii
tetap selalu menurut. Maafkan pula kakakmu ini yang selalu memarahi, memerintah, dan memukul kalian namun semua itu karena bukti kecintaanku dan kasih sayangku terhadap kalian supaya kalian bisa menjadi anak yang lebih sholeh, dan lebih baik dari kakakmu ini. Ambillah hikmah kebaikan dari semua perlakuanku terhadap kalian. Dengan segala kerendahan hati penulis menyampaikan terima kasih dan penghargaan setinggi-tingginya kepada Ibu Isnawati Gunawan, S.Si., MT selaku pembimbing I dan Bapak L.M Fid Aksara, S.Kom., M.Kom selaku pembimbing II yang dengan tekun dan penuh kesabaran memberikan petunjuk dan membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini, semoga Allah SWT melimpahkan Rahmat-Nya kepada Ibu dan Bapak beserta keluarga tercinta. Amin. Buat sahabat-sahabat terbaik, konyol, buntu, dan membangun. Keluarga kecilku, penunggu “Mades (made Sabara)” yang menjadi tempat pelarian ketika galau dari semua kepenatan yang mendatangi dikala stress dan penuh masalah, mulai dari masalah keluarga, masalah kampus dan masalah percintaan (ahahahahaeeeee), tempat yang penuh dengan canda tawa dan pengetahuan yang tidak pernah dipelajari secara formal, pengetahuan yang sangat membangun pribadi menjadi lebih baik. Yang dimana semua penunggunya dikala berbincang masalah konyol semua berlomba-lomba untuk menjadi konyol dan ketika berbincang masalah kepintaran semua berlomba menjadi yang paling pintar. Teruntuk kalian yang sudah ku angggap sebagai saudara sendiri. Buat Abang Gode, kepala genk, semoga cepat move on dari kemalasan dan ketidak percayaan dirimu, cepat cari kerja jangan mi mengurung diri terus. Buat Om Farel, calon Bupati Konkep, semoga sukses terus dan semoga langgeng terus sama ijha. Buat Om Adiy, pewaris tunggal manorian grup, semoga kuliahnya bisa cepat selesai dan cepat-cepat melamar hehehe. Buat Om Evan, sang Kaka Bomel, yang paling suka cari proyek hanya sayang gagal semua proyeknya (yang sabar kaka eee… hahaha), semoga bisa dapat tempat berlabuh yang tepat dan bukan proyek gagal lagi. Buat Om Udo semoga cepat jadi PNS. Buat Om Ari, Om Adiet, Om Arjun, sukses terus buat kalian. Semoga kita selalu menjaga kebersamaan ini hingga akhir hayat yang memisahkan kita, terima kasih atas bantuan, dukungan dan semangat kalian, kalianlah yang terbaik. Teruntuk kamu Ririn Astriani S.Ak terima kasih telah membuatku sehebat hari ini, melawan masa sulit ku, bangkit dari segala keterpurukan ku, tempatku berbagi keluh dan kesah, terima kasih atas semua semangat, bantuan dan dukungannya yang tiada henti-hentinya. Salam sayang dariku teruntuk dirimu, “You’re The Best, Love you”.
viii
Buat kawan – kawan Teknik Informatika 2010 (INTEGER) Adhy, Adnan, Aan, Baya, Febri, Going, Darta, Bejes, Apri, Ridwan Boki, Bentoz, Fathir, Totha, Ancul, Taha, Ariefandi, Mustafa, Dato, Anas, Romi, Fajar, Inna, Dede, Nina, Nisa, Fhona, Uun, Risnah, Astrid, Yuni, Tucep, Fany, MJ, Hanny, Iting, Nuna, Mute, Rini, Masnah, Abon, dan semua teman – teman lain yang tak sempat di sebutkan namanya satu persatu teman seperjuangan menginjakkan kaki di Fakultas Teknik informatika, yang kebanyakan sudah wisuda duluan (tidak main tunggu-tunggu “hahahahaha”) terima kasih bantuan, saran, dukungan, serta semangatnya. Semoga kita semua jadi orang-orang yang sukses. Amin,, Amin,, Amin Yaa’Rabbal Alamin. Buat kawan kawan THE LEGEND OF TEKNIK 2010 Danilo, Combet, Ferdi, Ibo, Gifar, Jusrin, Tika, Uma, Idris, Aman, Askar, Tagar, Toto, Agung, Sem, Serta kawan – kawan THE LEGEND OF TEKNIK lainya yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu terima kasih kebersamaan nya selama ini. Buat adik-adik 2011, 2012, 2013, 2014, dan 2015 terima kasih atas bantuan dan dukungannya, contohlah kebaikan seniormu dan jauhi semua keburukan seniormu, somoga kalian bisa cepat menyusul, dan tidak mendapatkan jumlah semester 2 digit (hahahaha). Buat teman-temanku, Olong, Isra, Icchu, Wisnu, Ichal, Roma, Armin, Yusuf, Fitri, Dissa, Mutia, Asisah, Resti, Yola, Tuti, Fuadh, Ari Gondrong, Mas khen dan keluarga, Inank, Ryan fatriani, Mona, idhar, Icha, dan semua temanteman yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu, yang selalu mendukung dan memberikan bantuannya. Terima kasih teman-teman semoga yang terbaik selalu buat kalian. “Tidak ada kesuksesan yang di raih dengan mudah, semua kesuksesan butuh perjuangan besar untuk mencapainya, bersabarlah segala sesuatu itu awalnya sulit sebelum menjadi mudah“ “Jika kamu merasakan ujian sebesar kapal, yakinlah nikmat Allah SWT seluas lautan”
Best Regard, C_ZAR
ix
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum Wr. Wb. Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas berkat rahmat dan ridho-Nya tugas akhir dengan judul “Rancang Bangun Prototype System Monitoring Kelembaban Tanah Melalui SMS Berdasarkan Hasil Penyiraman Tanaman “Studi Kasus Tanaman Cabai dan Tomat” ini dapat disusun dan diselesaikan. Selama menempuh pendidikan dan penulisan serta penyelesaian tugas akhir ini penulis banyak memperoleh dukungan baik secara moril maupun materil dari berbagai pihak. Penulis mengharapkan bahwa karya tulis ini dapat memberikan informasi yang bermanfaat dan menambah pengetahuan bagi pembaca serta dijadikan bahan pertimbangan untuk penelitian selanjutnya, sehingga memberikan ide-ide suatu karya ilmiah yang lebih baik. Pada kesempatan ini dengan segala kerendahan hati penulis haturkan sebuah ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada yang terhormat : 1.
Kedua orang tuaku yang terhormat, tercinta dan tersayang yang selalu memberikan perhatian, kasih sayang, motivasi, serta dukungan moral dan semangat, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Terima kasih yang tak terhingga buat kalian, tanpa kalian saya bukan siapa-siapa.
2.
Bapak Prof. Dr. Ir. Usman Rianse., M.Si selaku Rektor Universitas Halu Oleo.
3.
Bapak Mustarum Musaruddin, S.T., MIT., Ph.D selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Halu Oleo.
4.
Ibu Ika Purwanti Ningrum. S.Kom.,M.Cs selaku Ketua Jurusan Teknik Informatika Fakultas Teknik Universitas Halu Oleo.
x
5.
Ibu Isnawati Gunawan, S.Si., MT selaku dosen pembimbing I yang bisa menjadi selaku orang tua juga teman yang sangat banyak memberikan motivasi, masukan dan saran, yang mampu memahami seluruh karakter mahasiswa serta ketersediaan untuk meluangkan waktunya dengan penulis untuk memberikan arahan – arahan yang sangat berguna pada saat seminar proposal hingga seminar skripsi tugas akhir, yang juga bisa memposisikan diri sebagai dosen yang paling tepat buat penulis.
6.
Bapak L.M Fid Aksara, S.Kom., M.Kom selaku dosen pembimbing II, yang di dalam berbagai kesibukan dapat menyempatkan dirinya dengan sabar membimbing dan mengarahkan serta memberi petunjuk dan saran yang sangat berharga dalam menyelesaikan tugas akhir ini ini.
7.
Bapak La Ode Hasnuddin S Sagala, S.Si., M.Cs selaku dosen penguji I, yang telah membimbing dan memberikan masukan serta motivasi kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
8.
Ibu Nur Fajriah Muchlis, S.Kom., MMSI selaku dosen penguji II, yang telah membimbing dan memberikan masukan serta motivasi kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
9.
Bapak La Surimi, S.Si., M.Cs selaku dosen penguji III, yang telah membimbing dan memberikan masukan serta motivasi kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
10. Seluruh Dosen Pengajar Jurusan Teknik Informatika Universitas Halu Oleo yang telah memberikan bimbingan arahan dan saran selama penulian tugas akhir ini berlangsung. 11. Ibu Elti DJ Rasyid dan Kak Nisa selaku Staff Jurusan Teknik Informatika paling the best yang selalu membantu segala macam pengurusan di Jurusan Teknik Informatika dan juga selalu mendorong dan memotivasi untuk cepat menyelesaikan tugas akhir ini. 12. Buat teman-teman di Jurusan Teknik Informatika angkatan 2010 yang memberikan saran dan semangatnya selama pengerjaan tugas akhir ini. Semangat dan teruslah berjuang, semoga kita semua menjadi orang-orang yang sukses, AMIN.
xi
13. Ririn Astriani, S.Ak yang selalu memberikan bantuan, dukungan dan semangat dalam menyelesaikan tugas akhir ini, yang selalu ada disaat susah dan senang. Kamu yang terbaik. Dengan keterbatasan pengalaman, pengetahuan maupun pustaka yang ditinjau, penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih banyak kekurangan dan perlu pengembangan lebih lanjut agar benar-benar bermanfaat. Oleh sebab itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran agar tugas akhir ini lebih sempurna serta sebagai masukan bagi penulis untuk penelitian dan penulisan karya ilmiah di masa yang akan datang. Akhir kata, penulis berharap tugas akhir ini memberikan manfaat bagi kita semua terutama untuk pengembangan ilmu pengetahuan yang ramah lingkungan dan bersifat positif. Wassalamu’alaikum Wr, Wb.
Kendari,
Maret 2016 Penulis
Caesar Pats Yahwe NIM : E1E1 10 056
xii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ...................................................................................... i HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................ ii HALAMAN PERNYATAAN ....................................................................... iv INTISARI ....................................................................................................... iii ABSTRACT ..................................................................................................... iv HALAMAN PERSEMBAHAN .................................................................... vii KATA PENGANTAR ................................................................................... x DAFTAR ISI .................................................................................................. xiii DAFTAR TABEL ........................................................................................... xvi DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xvii BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang .......................................................................... 1 1.2. Rumusan Masalah ..................................................................... 2 1.3. Batasan Masalah ........................................................................ 2 1.4. Tujuan ....................................................................................... 3 1.5. Manfaat ..................................................................................... 3 1.6. Sistematika Penulisan ............................................................... 3 1.7. Tinjauan Pustaka ....................................................................... 4
BAB II LANDASAN TEORI 2.1. Pengertian Monitoring .............................................................. 7 2.1.1.Tujuan Monitoring ........................................................... 7 2.2. Cabai ......................................................................................... 8 2.2.1.Syarat Tumbuh Tanaman Cabai ....................................... 8 2.3. Tomat ........................................................................................ 9 2.4. Kelembaban Tanah .................................................................... 10 2.5. SMS (Short Message Service) ................................................... 12 2.5.1.Mekanisme Kerja SMS .................................................... 12 2.5.2.Kelebihan SMS ................................................................ 15 2.6. SMS Gateway ........................................................................... 15 2.6.1.Mekanisme SMS Gateway ............................................... 16
xiii
xiv
2.6.2.Fitur SMS Gateway .......................................................... 16 2.6.3.Keuntungan SMS Gateway .............................................. 17 2.7. C# .............................................................................................. 17 2.7.1.Tujuan Desain .................................................................. 18 2.8. Arduino IDE .............................................................................. 18 2.9. AT-Command ............................................................................. 19 2.10. Arduino....................................................................................... 23 2.10.1. Kelebihan Arduino ........................................................ 23 2.10.2. Konsep Pemrograman Arduino ..................................... 23 2.10.3. Struktur Program Arduino ............................................. 24 2.10.4. Arduino UNO ................................................................ 24 2.10.5. Fitur AVR ATMega 328 ............................................... 25 2.10.6. Konfigurasi PIN AVR ATMega 328 ............................ 26 2.10.7. Arduino GSM Shield ..................................................... 26 2.11. Relay .......................................................................................... 28 2.12. Soil Moisture Sensor FC-28 ....................................................... 29 2.13. Flowchart ................................................................................. 30
BAB III METODE PENELITIAN 3.1. Metode Pengumpulan Data ....................................................... 32 3.2. Metode Pengembangan Sistem ................................................. 32 3.3. Jadwal Kegiatan ........................................................................ 33
BABIV ANALISIS DAN PERANCANGAN 4.1. Penentuan Level Kondisi Kelembaban Tanah .......................... 35 4.2. Kalibrasi dan Pengujian Alat .................................................... 36 4.3. Gambaran Umum Sistem .......................................................... 38 4.4. Analisis Kebutuhan Sistem ....................................................... 40 4.5. Perancangan Sistem .................................................................. 40 4.5.1. Perancangan Hardware .................................................. 41 4.5.1.1.Skematik Rangkaian Soil Moisture Sensor FC-28 .. 41
xv
4.5.1.2.Skematik Rangkaian Relay ...................................... 42 4.5.1.3.Skematik Rangkaian Arduino UNO ......................... 44 4.5.1.4.Skematik Rangkaian Arduino GSM Shield .............. 45 4.5.2. Perancangan Software ................................................... 46 4.6. Arsitektur Sistem ....................................................................... 46 4.6.1. Flowchart Diagram ....................................................... 46 4.6.1.1.Flowchart proses penyiraman tanaman .................. 47 4.6.1.2.Flowchart pengiriman SMS .................................... 48
BAB V IMPELEMENTASI DAN PENGUJIAN 5.1. Implementasi Sistem ................................................................. 49 5.1.1. Implementasi Penempatan Komponen .......................... 49 5.1.1.1.Penempatan Arduino UNO dan GSM Shield .......... 49 5.1.1.2.Penempatan Soil Moisture Sensor FC-28 ................ 50 5.1.1.3.Penempatan Relay ................................................... 50 5.1.2. Implementasi Penerapan Program ................................. 51 5.1.2.1.Source Code Soil Moisture Sensor FC-28 ............... 51 5.1.2.2.Source Code Relay .................................................. 53 5.1.2.3.Source Code Pengiriman Pesan SMS ..................... 54 5.1.2.4.Source Code Keseluruhan Sistem ........................... 56 5.2. Pengujian Sistem ....................................................................... 59 5.2.1. Pengujian Soil Moisture Sensor FC-28 .......................... 59 5.2.2. Pengujian Relay ............................................................. 61 5.2.3. Pengujian Pengiriman Data SMS .................................. 62 5.2.4. Pengujian kinerja keseluruhan sistem ........................... 64
BAB VI PENUTUP 6.1. Kesimpulan ............................................................................... 67 6.2. Saran .......................................................................................... 68 DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 69 LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Fase Rational Unified Procces (RUP) ............................................ 32 Tabel 3.2 Tebel Waktu Kegiatan .................................................................... 34 Tabel 4.1 Perubahan Nilai Sensor ke Nilai persen(%) .................................... 36 Tabel 4.2 Penentuan Kategori Kondisi Kelembaban Tanah ........................... 36 Tabel 4.3 Data Hasil Kalibrasi dan Pengujian Alat ........................................ 37 Tabel 4.4 Kebutuhan Sistem ........................................................................... 40 Tabel 5.1 Source Code Soil Moisture Sensor FC-28 ...................................... 51 Tabel 5.2 Source Code Relay .......................................................................... 53 Tabel 5.3 Source Code pengiriman pesan SMS .............................................. 55 Tabel 5.4 Source Code Keseluruhan Sistem ................................................... 56 Tabel 5.5 Hasil Pengujian Soil Moisture Sensor FC-28 Terhadap Kondisi Tanah Kering ................................................................................... 60 Tabel 5.6 Hasil Pengujian Soil Moisture Sensor FC-28 Terhadap Kondisi Tanah Lembab ................................................................................ 60 Tabel 5.7 Hasil Pengujian Relay Terhadap Kondisi Tanah Kering ................ 61 Tabel 5.8 Hasil Pengujian Relay Terhadap Kondisi Tanah Lembab .............. 62 Tabel 5.9 Hasil Pengujian Pengiriman Data SMS .......................................... 63 Tabel 5.10 Hasil Pengujian Kinerja Keseluruhan Sistem ............................... 64
xvi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Proses Pengiriman SMS .............................................................. 13 Gambar 2.2 Pengiriman SMS Dalam Satu Operator ..................................... 13 Gambar 2.3 Pengiriman SMS Antar Operator Yang Berbeda ........................ 14 Gambar 2.4 SMS Gateway .............................................................................. 16 Gambar 2.5 Arduino UNO ............................................................................... 25 Gambar 2.6 Konfigurasi PIN AVR ATMega 328 ........................................... 26 Gambar 2.7 GSM/GPRS Shield ATWIN Quad-Band ..................................... 27 Gambar 2.8 Susunan Kontak Relay ................................................................ 28 Gambar 2.9 Relay ............................................................................................ 28 Gambar 2.10 Soil Moisture Sensor FC-28 ...................................................... 29 Gambar 2.11 Contoh Sistem Flowchart ......................................................... 30 Gambar 2.12 Contoh Conceptual Flowchart dan Detail Flowchart ............... 31 Gambar 4.1 Gambaran Umum Sistem ............................................................ 39 Gambar 4.2 Skematik Rangkaian Soil Moisture Sensor FC-28 ....................... 41 Gambar 4.3 Sambunngan Soil Moisture Sensor ke Arduino ........................... 42 Gambar 4.4 Skematik Rangkaian Relay .......................................................... 42 Gambar 4.5 Sambungan Relay ke Arduino ..................................................... 43 Gambar 4.6 Skematik Rangkaian Arduino UNO ............................................. 44 Gambar 4.7 Skematik Rangkaian GSM Shield ................................................ 45 Gambar 4.8 Flowchart Penyiraman Tanaman ................................................. 47 Gambar 4.9 Flowchart Pengiriman SMS ........................................................ 48 Gambar 5.1 Penempatan Arduino UNO dan GSM Shield .............................. 49 Gambar 5.2 Penempatan Soil Moisture Sensor FC-28 ................................... 50 Gambar 5.3 Penempatan Relay ....................................................................... 50
xvii
BAB I PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang Cabai dan Tomat merupakan suatu komoditas sayuran yang tidak bisa
dilepaskan dalam keperluan sehari-hari. Tanaman ini banyak dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan akan vitamin dan mineral yang diperlukan untuk pertumbuhan dan kesehatan. Kebutuhan konsumen yang tinggi akan cabai dan tomat membuat sayuran ini semakin jarang ditemukan, sehingga menyebabkan harga cabai dan tomat dipasaran melambung tinggi dan sulit bagi konsumen untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari. Pembudidayaan tanaman cabai dan tomat membutuhkan perhatian khusus karena jika tanaman ini tidak mendapatkan kondisi atau keadaan yang baik maka tanaman ini tidak dapat tumbuh dengan baik, misalnya kondisi kelembaban tanah yang tidak sesuai maka tanaman akan lambat berbuah dan bahkan tidak berbuah sama sekali. Salah satu faktor yang paling mempengaruhi kelembaban tanah pada perkembangan tanaman yaitu penyiraman. Penyiraman merupakan suatu hal yang tidak dapat dilepaskan didalam membudidayakan tanaman cabai dan tomat agar tanaman tersebut dapat tumbuh dengan subur karena kebutuhan air yang cukup sangat diperlukan. Jika hal ini tidak diperhatikan maka akan berdampak fatal bagi pertumbuhan tanaman itu sendiri. Semua itu merupakan kombinasi yang harus dilakukan guna menunjang pertumbuhan serta perkembangan tanaman untuk mendapatkan hasil yang sesuai dengan yang diharapkan. Untuk mempermudah didalam pembudidayaan khususnya pada tanaman cabai dan tomat maka dibutuhkan suatu sistem kontrol yang terpadu untuk mengendalikan serta memonitoring sistem, agar mempermudah didalam perawatan tanaman. SMS (Short Message Service) yang merupakan kemajuan teknologi paling menonjol
1
2
dimasyarakat, membuat teknologi ini sangat mudah diakses dan digunakan. SMS dapat menjadi sarana perantara untuk memantau suatu kondisi objek yang ingin dipantau. Dengan sistem yang dimiliki dari teknologi ini, dapat membantu pemilik tanaman untuk memantau dan mengontrol keadaan tanaman tetap dalam kondisi yang baik. Dari uraian di atas, maka penulis menggambil judul tugas akhir “Rancang Bangun Prototype System Monitoring Kelembaban Tanah melalui SMS Berdasarkan Hasil Penyiraman Tanaman” yang akan menjadi solusi dalam hal pemantauan serta penyiraman tanaman cabai dan tomat.
1.2
Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang yang telah dipaparkan sebelumnya, permasalahan
yang akan dibahas adalah bagaimana merancang suatu sistem yang dapat memonitoring kelembaban tanah tanaman melalui media SMS (Short Message Service), serta dapat mengontrol penyiraman tanaman berdasarkan kelembaban tanah tanaman.
1.3
Batasan Masalah Dari beberapa masalah yang telah diidentifikasikan diatas, permasalahan yang
dibahas dalam penelitian ini dibatasi sebagai berikut: 1. Perangkat keras sistem terdiri atas Arduino Uno, GSM Shield ATWIN QuadBand, Soil Moiseture sensor FC-28, Relay, dan mesin air. 2. Perangkat lunak yang digunakan untuk perancangan sistem adalah IDE Arduino. 3. Bahasa pemrograman yang digunakan adalah bahasa C#. 4. Arduino Uno berfungsi sebagai otak alat untuk mengontrol semua perangkat keras yang digunakan. 5. Soil Moisture Sensor FC-28 digunakan untuk mengukur kelembaban tanah tanaman.
3
6. Mesin air yang digunakan untuk penyiraman tanaman adalah mesin air aquarium. 7. Tanaman yang dipakai untuk penelitian adalah tanaman Cabai dan Tomat.
1.4
Tujuan Adapun tujuan dalam pembuatan sistem ini adalah, untuk merancang suatu
sistem alat yang dapat memonitoring kelembaban tanah tanaman melalui SMS dan mengontrol penyiraman tanaman berdasarkan kelembaban tanah tanaman, sehingga alat diharapkan dapat mempermudah pemilik tanaman dalam mengawasi serta merawat tanaman yang dimililki.
1.5
Manfaat Adapun manfaat dari pembuatan sistem ini adalah: 1. Mempermudah pemilik tanaman untuk memonitoring kondisi tanah tanaman dalam jarak jauh. 2. Mendapatkan hasil yang baik, meskipun pemilik tanaman didalam kesibukan aktivitas lain.
1.6
Sistematika Penulisan Dalam pembahasan skripsi dilakukan dengan membagi tiap – tiap bab sebagai
berikut: BAB I
PENDAHULUAN Bab I merupakan pendahuluan yang terdiri dari latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan, manfaat, sistematika penulisan dan tinjauan pustaka.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA Bab ini memuat pengertian dan teori-teori yang menjadi acuan dalam penulisan laporan.
4
BAB III
METODE PENELITIAN Bab
ini
berisi
pengembangan
metode perangkat
penelitian
yang
sedangkan
digunakan. penyusunan
Metode laporan
menggunakan studi literatur. BAB IV
ANALISIS DAN PERANCANGAN Bab ini berisi gambaran umum dari sistem, perancangan proses, pemodelan system.
BAB V
IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN Bab ini berisi pembahasan mengenai implementasi analisis dan desain ke dalam bahasa pemrograman arduino dan pengujian sistem.
BAB VI
PENUTUP Pada bab ini akan membahas tentang penutup, yang berisi kesimpulan yang diambil berdasarkan analisa hal-hal penting, keunikan, kelebihan atau kekurangan, serta saran-saran untuk penyempurnaan dari proyek akhir yang dibuat.
1.7
Tinjauan Pustaka Penelitian ini didasarkan pada beberapa penelitian tentang monitoring
penyiraman tanaman yang pernah dilakukan sebelumnya. Diantaranya yaitu penelitian tahun 2012, oleh Olga Engelin Mego yang membuat komputerisasi smart green house untuk budidaya tanaman krisan dengan menggunakan Mikrokontroler ATMega328. Rangkaian ini mengontrol irigasi air pada tanaman krisan berdasarkan lingkungan sekitar yang mencakup suhu, kelembaban tanah, serta intensitas cahaya yang diperlukan. jika lingkungan sekitar yang telah ditentukan untuk menyiram maka alat akan merespon masukan dari sensor dan melakukan penyiraman pada tanaman tersebut sehingga tanaman dapat tumbuh dengan baik. Tahun 2011, Emir Nasrullah dkk. membuat rancang bangun sistem penyiram tanaman otomatis menggunakan sensor suhu LM35 berbasis mikrokontroler ATMega8535. Rangkaian ini juga menggunakan timer sebagai pengingat waktu
5
penyiraman tanaman. Pada saat kondisi timer on dan suhu telah melewati batas suhu yang telah ditentukan yang dapat pula dilihat di LCD maka servo atau motor DC akan bergerak 900 membuka keran air dan menyiram tanaman, dan pada saat kondisi timer 1 off dan suhu telah sesuai dengan suhu yang dibutuhkan oleh tanaman maka servo atau motor DC akan bergerak 900 menutup keran air untuk menghentikan penyiraman. Tahun 2013, penelitian yang dilakukan oleh Stevanus dan D.Setiadi Karunia tentang alat pengukur kelembaban tanah berbasis mikrokontroler PIC 16F84. Pada penelitian ini peneliti membuat sensor kelembaban tanah berupa dua batang logam yang dibuat dari bahan steinless steel, kemudian sensor kelembaban ini dihubungkan pada generator signal. Bila kelembaban tanah berubah, maka impedansi sensor akan berubah, sehingga frekuensi signal keluaran generator berubah sesuai dengan kelembaban tanah. Perubahan frekuensi ini yang kemudian dideteksi dan digunakan untuk mengetahui tingkat kelembaban tanah. Dari hasil ujicoba diperoleh bahwa alat yang dibuat dapat beroperasi sesuai dengan yang diharapkan, dengan rata–rata perbedaan sebesar 1,042 % terhadap American Standard Method. Tahun 2013, penelitian Harly Yoga Pamungkas tentang alat monitoring kelembaban tanah dalam pot berbasis mikrokontroler atmega168 dengan tampilan output pada situs jejaring sosial twitter untuk pembudidaya dan penjual tanaman hias anthurium. Pada penelitian ini peneliti menggunakan moisture sensor sebagai pengukur kelembaban dan modem RS 232 sebagai perantara pengiriman informasi ke twitter. Dalam pengiriman informasi ke twitter peneliti menggunakan rentan waktu 12 menit tiap pengiriman dalam waktu meneliti 10 jam dan didapatkan persentase eror sebanyak 4% sehingga dapat disebutkan kalau tingkat keberhasilan alat sebesar 96 %. Tahun 2013, penelitian yang dilakukan oleh Bimo Anato Pamungkas tentang perancangan jaringan sensor terdistribusi untuk pengaturan suhu, kelembaban, dan intensitas cahaya. Penelitian ini membahas tentang perancangan sistem sensor terdistribusi untuk memonitoring suhu, kelembaban dan intensitas cahaya di rumah
6
kaca (greenhouse). Sistem terdiri atas 2 node sensor-aktuator dan 1 node controler yang terhubung ke jaringan ethernet menggunakan board Ethernet Shield. Data-data pemantauan dan antar muka kontrol pengguna disediakan oleh node controler yang dapat diakses secara online lewat browser web. Kemampuan sistem untuk memonitor lingkungan dalam rumah kaca, dan akses data lingkungan lewat web membuat pemantauan dan pengelolaan tanaman dapat dilakukan secara otomatis dan terkontrol. Pada penelitian kali ini penulis merancang dan membangun suatu sistem monitoring kelembaban tanah tanaman melalui SMS berdasarkan hasil penyiraman tanaman, dengan menggunakan Arduino Uno, Soil moisture sensor FC-28, Relay, dan GSM Shield, untuk memantau kondisi kelembaban tanah tanaman yang dapat dilihat di handphone pemilik tanaman serta mengontrol penyiraman tanaman agar tanaman tetap dalam keadaan baik, yang dimana ketika kondisi kelembaban tanah tanaman berada dalam kondisi yang kurang baik alat akan langsung otomatis menyiram tanaman sesuai yang diperintahakan dalam program.
BAB II LANDASAN TEORI 2.1
Monitoring Monitoring adalah proses rutin pengumpulan data dan pengukuran kemajuan
atas objektif program. Memantau perubahan yang fokus pada proses dan keluaran. Monitoring menyediakan data dasar untuk menjawab permasalahan. Monitoring akan memberikan informasi tentang status dan kecenderungan bahwa pengukuran dan evaluasi yang diselesaikan berulang dari waktu ke waktu, pemantauan umumnya dilakukan untuk tujuan tertentu, untuk memeriksa terhadap proses suatu objek atau untuk mengevaluasi kondisi atau kemajuan menuju tujuan hasil manajemen atas efek tindakan dari beberapa jenis tindakan untuk mempertahankan manajemen yang sedang berjalan. Adapun pengertian monitoring menurut para ahli : 1. Calyton dan Petry 1983 Monitoring sebagai suatu proses mengukur, mencatat, mengumpulkan, memproses dan mengkomunikasikan informasi untuk membantu pengambilan keputusan manajemen program/proyek. 2. Oxfam 1995 Monitoring adalah mekanisme yang sudah menyatu untuk memeriksa yang sudah ada dan memastikan semua berjalan sesuai yang direncanakan dan memberi kesempatan agar penyesuaian dapat dilakukan secara metodologis. 3. SCF 1995 Monitoring adalah penilaian yang skematis dan terus menerus terhadap kemajuan suatu pekerjaan. 2.1.1
Tujuan Monitoring Secara umum monitoring bertujuan mendapatkan umpan balik bagi kebutuhan
program proses pembelajaran yang sedang berjalan, dengan mengetahui kebutuhan
7
8
ini pelaksanaan program akan segera mempersiapkan kebutuhan dalam pembelajaran tersebut. Kebutuhan bisa berupa biaya, waktu, personel, dan alat. Pelaksanaan program akan mengetahui berapa biaya yang dibutuhkan, berapa lama waktu yang tersedia untuk kegiatan tersebut. Dengan demikian akan diketahui pula berapa jumlah tenaga yang dibutuhkan, serta alat apa yang harus disediakan untuk melaksanakan program tersebut.
2.2
Cabai Cabai atau cabai merah dalam bahasa inggris chili (chili pepper) merupakan
tumbuhan anggota Genus Capsicum. Cabai dapat dijadikan sebagai sayuran dan bumbu dapur. Rasanya yang pedas sangat populer di Asia Tenggara sebagai penguat rasa makanan, sehingga ada daerah yang setiap masakannya menggunakan cabai sebagai penguat rasa. Cabai memilki beberapa kandungan senyawa yang berguna bagi kesehatan manusia. Cabai mengandung antioksidan yang berfungsi untuk menjaga tubuh dari serangan radikal bebas. Kandungan terbesar antioksidan ini terdapat pada cabai hijau. Selain itu cabai juga mengandung Lasparaginase dan Capsaicin yang berperan sebagai zat anti kanker (Kilham 2006; Bano & Sivara makrishnan 1980). Tidak hanya itu cabai juga mengandung vitamin C yang cukup tinggi yang sangat bermanfaat bagi kesehatan. Namun karena rasanya yang pedas, cabai harus dimakan secukupnya saja untuk menghindari nyeri lambung. 2.2.1
Syarat Tumbuh Tanaman Cabai Selama budidaya, tanaman cabai
membutuhkan syarat-syarat
untuk
menunjang keberhasilan usaha tani, pertumbuhan tanaman yang sehat merupakan harapan petani cabai. Untuk itu pengetahuan tentang syarat tumbuh tanaman cabai perlu diketahui, seperti berikut: a. Tanah Tanah tempat penanaman cabai harus gembur dengan kisaran pH 6,5-6,8.
9
b. Air Tanaman cabai memerlukan air cukup untuk menopang pertumbuhan tanaman. Air berfungsi sebagai pelarut unsur hara, pengangkut unsur hara ke organ tanaman, pengisi cairan tanaman cabai, serta membantu proses fotosintesis dan respirasi selama proses budidaya berlangsung. Tetapi pemberian air tidak boleh berlebihan. c. Iklim Angin sepoi-sepoi cocok untuk menanam cabai. Curah hujan tinggi berpengaruh terhadap kelebihan air. Intensitas sinar matahari sangat dibutuhkan tanaman cabai, berkisar antara 10–12 jam per hari. Sedangkan suhu optimal untuk pertumbuhan tanaman cabai 24°C- 28°C.
2.3
Tomat Tomat dalam bahasa ilmiah Solanum lycopersicum syn. Lycopersicum
esculentum adalah tumbuhan dari keluarga Solanaceae. Kata "tomat" berasal dari kata dalam bahasa Nahuatl, tomatl (dilafazkan: /tɔ.matɬ/). Tumbuhan tomat berasal dari Amerika Tengah dan Selatan, yaitu dari kota Meksiko sampai Peru. Tomat merupakan tumbuhan siklus hidup singkat, dapat tumbuh setinggi 1 sampai 3 meter. Tomat merupakan keluarga dekat dari kentang dan dapat tumbuh dengan mudah di wilayah beriklim Mediterania. (Taji Nogoro, 2012). a. Iklim Tanaman tomat bisa tumbuh baik di dataran tinggi maupun di dataran rendah, tergantung varietasnya. Tanaman tomat dapat tumbuh baik di dataran tinggi (lebih dari 700 m dpi), dataran medium (200 m - 700 m dpi), dan dataran rendah (kurang dari 200 m dpi). Faktor temperatur dapat mempengaruhi warna buah. Pada temperatur tinggi (di atas 32°C) warna buah tomat cenderung kuning, sedangkan pada temperatur tidak tetap warna buah cenderung tidak merata. Temperatur ideal dan berpengaruh baik terhadap warna buah tomat adalah antara 24°C - 28°C yang umumnya merah merata. Keadaan temperatur dan kelembaban yang tinggi
10
berpengaruh kurang baik terhadap pertumbuhan, produksi dan kualitas buah tomat. kelembaban yang relatif diperlukan untuk tanaman tomat adalah 80 %. Tanaman tomat memerlukan intensitas cahaya matahari sekurang–kurangya 10-12 jam setiap hari. b. Tanah Tanaman tomat merupakan tanaman yang bisa tumbuh disegala tempat, dari daerah dataran rendah sampai daerah dataran tinggi (pegunungan) untuk pertumbuhan yang baik, tanaman tomat membutuhkan tanah yang gembur dengan kadar keasaman pH antara lain 6-7, tanah sedikit mengandung pasir, dan banyak mengandung humus, serta pengairan yang teratur dan cukup mulai tanam sampai tanaman mulai dari panen. Berdasarkan tipe pertumbuhannya, tanaman tomat dibedakan atas tipe determinate dan indeterminate. Tanaman tomat bertipe determinate mempunyai pola pertumbuhan batang secara vertikal yang terbatas dan diakhiri dengan pertumbuhan organ vegetatif (akar, batang daun), sedangkan tomat bertipe indeterminate mempunyai kemampuan untuk terus tumbuh dan tandan bunga tidak terdapat pada setiap bunga serta pada ujung tanaman senantiasa terdapat pucuk muda. Bunga tanaman tomat berjenis dua dengan lima buah kelopak berwarna hijau berbulu dan dua buah daun mahkota. Pembuahan terjadi 96 jam setelah penyerbukan dan buah masak 45 hari sampai 50 hari setelah pembuahan. Persentase penyerbukan sendiri pada tanaman tomat adalah 95% - 100%.
2.4
Kelembaban Tanah Tanah adalah suatu sistem tiga fase yang mengandung air, udara, dan bahan-
bahan mineral lain, dan jasad hidup dan berbagai faktor dan membentuk perubahan membentuk ciri-ciri morfologi yang khas. Kemudian sistem itu berperan menjadi sistem tumbuh dan berkembang berbagai tanaman. Jadi, sederhananya tanah tersusun dari beberapa material alam baik dalam material bahan organik maupun bahan material anorganik. Bahan organik tersebut mengalami proses perubahan alami
11
sebagai akibat bekerjanya gaya-gaya alami atau kekuatan alam, dan akhirnya terbentuk susunan lapisan-lapisan tanah. (Scheoder, 1972). Kelembaban tanah adalah air yang mengisi sebagian atau seluruh pori – pori tanah yang berada di atas water table (Jamulya dan Suratman, 1993). Definisi yang lain menyebutkan bahwa kelembaban tanah menyatakan jumlah air yang tersimpan di antara pori – pori tanah. kelembaban tanah sangat dinamis, hal ini disebabkan oleh penguapan melalui permukaan tanah, transpirasi dan perkolasi (Suyono dan Sudarmadil, 1997). Kadar air tanah dinyatakan dalam persen volume yaitu persentase volume air terhadap volume tanah. Cara ini mempunyai keuntungan karena dapat memberikan gambaran tentang ketersediaan air bagi tanaman pada volume tanah tertentu. Cara penetapan kadar air dapat dilakukan dengan sejumlah tanah basah dikering ovenkan dalam oven pada suhu 1000 C – 1100 C untuk waktu tertentu. Air yang hilang karena pengeringan merupakan sejumlah air yang terkandung dalam tanah tersebut. Air irigasi yang memasuki tanah mula-mula menggantikan udara yang terdapat dalam pori makro dan kemudian pori mikro. Jumlah air yang bergerak melalui tanah berkaitan dengan ukuran pori-pori pada tanah. Air tambahan berikutnya akan bergerak ke bawah melalui proses penggerakan air jenuh. Penggerakan air tidak hanya terjadi secara vertikal tetapi juga horizontal. Gaya gravitasi tidak berpengaruh terhadap penggerakan horizontal (Hakim, dkk, 1986). Untuk dapat mengetahui kondisi kelembaban tanah dapat dilakukan pengukuran menggunakan alat pengukur kelembaban tanah yaitu soil tester serta dapat pula dilakukan perhitungan manual untuk mengetahui kelembaban tanah. Adapun rumus yang dapat digunakan untuk mengetahui kelembaban tanah dapat dilihat pada persamaan 2.1 dan persamaan 2.2 (American Standard Method). 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑎𝑖𝑟 = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑡𝑎𝑛𝑎ℎ 𝑏𝑎𝑠𝑎ℎ − 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑡𝑎𝑛𝑎ℎ 𝑘𝑒𝑟𝑖𝑛𝑔
𝑘𝑒𝑙𝑒𝑚𝑏𝑎𝑏𝑎𝑛 𝑡𝑎𝑛𝑎ℎ =
𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑎𝑖𝑟 × 100 % 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑡𝑎𝑛𝑎ℎ 𝑘𝑒𝑟𝑖𝑛𝑔
(2.1)
(2.2)
12
2.5
SMS (Short Messege Service) SMS adalah sebuah teknologi yang pertama kali diperkenalkan pada tahun
1992 di Eropa oleh ETSI (European Telecommunications Standards Institute), dan pada awalnya menjadi suatu standar untuk telepon wireless yang berbasis GSM (Global System for Mobile Communications). SMS (Short Message Service) adalah salah satu komunikasi teks melalui telepon seluler. SMS merupakan salah satu media yang paling banyak digunakan saat ini. Selain murah, prosesnya juga berjalan cepat dan langsung sampai pada tujuan, tetapi selama ini SMS baru digunakan sebatas untuk mengirim dan menerima pesan antara sesama pemilik telepon seluler (Khang, 2002). Kemudahan penggunaan, variasi layanan, dan promosi yang cukup gencar dari operator seluler menjadikan SMS sebagai layanan yang sangat populer di masyarakat (Smith, 2005). Semakin pesatnya perkembangan teknologi SMS ini, didukung oleh beberapa faktor, antra lain adalah semakin terjangkaunya harga perangkat keras yang digunakan (telepon selular), selain itu, faktor lain yang mempengaruhi adalah banyaknya provider yang menawarkan jasanya dengan harga murah. Seiring dengan perkembangan teknologi dan kreativitas operator dan service provider, layanan SMS yang mulanya hanya untuk saling kirim pesan antara subscriber, kini berkembang dan lebih variatif, seperti layanan jajak pendapat, ringtone, SMS premium, mobile banking, ticketing dan layanan pendidikan. 2.5.1
Mekanisme Kerja SMS Ketika pengguna mengirim SMS, maka pesan dikirim ke MSC melalui
jaringan seluler yang tersedia, yang meliputi tower BTS yang sedang meng-handle komunikasi pengguna, lalu ke BSC, kemudian sampai ke MSC. MSC kemudian mem-forward lagi SMS ke SMSC untuk disimpan. SMSC kemudian mengecek untuk mengetahui apakah handphone tujuan sedang aktif dan dimanakah handphone tujuan tersebut. Jika handphone sedang tidak aktif maka pesan tetap disimpan di SMSC itu sendiri, menunggu MSC memberitahukan bahwa handphone sudah aktif kembali
13
untuk kemudian SMS dikirim dengan batas maksimum waktu tunggu yaitu validity period dari pesan SMS itu sendiri. Jika handphone tujuan aktif maka pesan disampaikan MSC lewat jaringan yang sedang meng-handle penerima (BSC dan BTS). Adapun proses pengiriman SMS dapat dilihat pada gambar 2.1.
Gambar 2.1 Proses pengiriman SMS Keterangan : a. BTS (Base Transceiver Station) merupakan suatu elemen dalam jaringan seluler (Cell Network) yang berperan penting sebagai pemancar dan penerima sinyal dari handphone pengguna (MS/Mobile Station). b. BSC (Base Station Controller) merupakan suatu media yang mengatur pengoprasian BTS. c. MSC (Mobile Switching center) merupakan pusat dari GSM sistem yaitu pusat informasi dan pusat pertukaran data. d. SMSC (Short Message Service Center) merupkan suatu server yang bertangung jawab dalam mengelola SMS (menyimpan dan meneruskan SMS). Secara garis besar, mekanisme kerja pengiriman SMS dapat dibagi menjadi tiga macam, yaitu:
Pengiriman SMS Dalam Satu Operator. (Intra-Operator SMS)
Gambar 2.2 Pengiriman SMS dalam satu operator
14
Pada gambar 2.2, SMS yang dikirimkan oleh nomor pengirim akan dimasukkan terlebih dahulu ke dalam SMSC operator nomor pengirim, kemudian SMSC tersebut akan mengirimkan ke nomor yang dituju secara langsung. Nomor penerima kemudian akan mengirimkan sebuah delivery report yang menyatakan bahwa SMS telah diterima ke SMSC. SMSC kemudian meneruskan report tersebut ke nomor pengirim SMS, disertai status report dari proses pengiriman SMS tersebut.
Pengiriman SMS Antar Operator yang Berbeda. (Inter-Operator SMS) Berbeda dengan mekanisme intra-operator di atas. Pada mekanisme ini, SMS
yang dikirimkan akan melalui dua buah SMSC.
Gambar 2.3 Pengiriman SMS antar operator yang berbeda Pada gambar 2.3, selain masuk ke SMSC operator pengirim, SMS yang dikirimkan akan diteruskan oleh SMSC operator pengirim, ke SMSC operator penerima SMS, kemudian baru diteruskan ke nomor tujuan. Delivery report yang dihasilkanpun akan melalui jalur tersebut, agar dapat sampai ke nomor pengirim SMS. Dalam mekanisme ini, terlihat ada sebuah komunikasi tidak langsung antara dua operator berbeda. Komunikasi tersebut dapat berjalan, setelah terjadi sebuah kesepakatan kerja sama antar operator tersebut. Tidak adanya sebuah kesepakatan kerja sama antar operator, dapat menyebabkan SMS yang dikirimkan ke nomor tujuan dengan operator berbeda, tidak sampai pada nomor tujuan tersebut.
15
SMS Internasional Pengirim SMS dari operator suatu negara ke Negara lain. SMS internasional
pada hakekatnya sama dengan mekanisme inter-operator, yang membedakan hanya pada SMSC nomor penerima adalah SMSC operator luar negeri dan perlu penambahan kode negara pada nomor tujuan penerima SMS. 2.5.2
Kelebihan SMS Kelebihan utama dari SMS ini antara lain adalah sebagai berikut:
a. SMS dapat diterima secara langsung, yang menjadikan SMS solusi yang ideal untuk menyebarkan informasi. b. Pengiriman pesan ke beberapa orang secara bersamaan. c. Pengiriman pesan yang cepat, kurang dari 1 menit. d. Harganya murah. e. Merupakan “delivered oriented service”, artinya pesan akan selalu diusahakan untuk dikirimkan ke tujuan. Jika suatu saat nomor tujuan sedang tidak aktif atau di luar jaringan, maka pesan akan disimpan di SMSC (SMS Center) server dana akan dikirimkan segera setelah nomor tujuan aktif kembali. Pesan juga akan terkirim ke tujuan walaupun nomor tujuan sedang melakukan pembicaraan (sibuk).
2.6
SMS Gateway SMS gateway adalah sebuah perangkat lunak yang mengomunikasikan antara
sistem operasi komputer, dengan perangkat komunikasi yang terpasang untuk mengirim atau menerima SMS. (Ibrahim Ali, 2011). Pada prinsipnya, SMS Gateway adalah sebuah perangkat lunak yang menggunakan bantuan komputer dan memanfaatkan teknologi seluler yang diintegrasikan untuk mendistribusikan pesan-pesan yang di generate lewat sistem informasi melalui media SMS yang ditangani oleh jaringan seluler. Adapun proses pengiriman SMS gateway dapat dilihat pada gambar 2.4.
16
Gambar 2.4 SMS gateway SMS
gateway banyak
digunakan dalam berbagai
bidang, diantranya
pemerintahan, pendidikan dan bisnis atau manajemen CRM (Customer Relationship Management). 2.6.1
Mekanisme SMS Gateway Mekanisme SMS gateway adalah sebagi berikut :
a. Menerima SMS sesuai dengan keyword yang ditentukan. b. Melakukan fungsi logik tertentu terhadap data yang diterima dari SMS gateway. c. Mengirimkan informasi kepada user berdasarkan keyword sesuai dengan permintaan. 2.6.2
Fitur SMS Gateway Beberapa fitur yang umum dikembangkan dalam aplikasi SMS gateway
terdiri dari tiga model, yaitu : a.
Auto Reply SMS gateway secara otomatis akan membalas SMS yang masuk. Pengirim
mengirimkan SMS dengan format tertentu yang dikenali aplikasi, kemudian aplikasi dapat melakukan auto-reply dengan membalas SMS tersebut, berisi informasi yang dibutuhkan.
17
b. Pengiriman Masal Disebut juga dengan istilah SMS broadcast atau jenis SMS satu arah ke banyak nomor tujuan yang bertujuan untuk mengirimkan SMS ke banyak tujuan sekaligus. c. Pengiriman Terjadwal Sebuah SMS dapat diatur untuk dikirimkan ke tujuan secara otomatis pada waktu tertentu. Contohnya untuk keperluan mengucapkan selamat ulang tahun. 2.6.3
Keuntungan SMS Gateway Keuntungan pada aplikasi SMS gateway adalah sebagai berikut :
a. Memperbesar
skala
aplikasi
teknologi
informasi
dengan
menggunakan
komunikasi SMS interaktif. b. Dapat mengotomatisasi pesan-pesan yang ingin dikirim. Dengan menggunakan program tambahan yang dapat dibuat sendiri, pengirim pesan dapat lebih fleksibel dalam mengirim berita c. Dapat menyebarkan pesan ke ratusan nomor secara otomatis dan cepat d. Dapat menyimpan data dalam jumlah yang banyak karena disimpan di sebuah hardisk server . e. Proses pengiriman dan penerimaan informasi dapat dilakukan dimana saja.
2.7
C# C# (dibaca: See sharp) merupakan sebuah bahasa pemrograman
yang
berorientasi objek yang dikembangkan oleh Microsoft sebagai bagian dari inisiatif kerangka .NET Framework. Bahasa pemrograman ini dibuat berbasiskan bahasa C++ yang telah dipengaruhi oleh aspek-aspek ataupun fitur bahasa yang terdapat pada bahasa-bahasa pemrograman lainnya seperti Java, Delphi, Visual Basic, dan lain-lain dengan beberapa penyederhanaan. Menurut standar ECMA-334 C# Language Specification, nama C# terdiri atas sebuah huruf Latin C (U+0043) yang diikuti oleh tanda pagar yang menandakan angka # (U+0023). Tanda pagar # yang digunakan memang bukan tanda kres dalam seni musik (U+266F), dan tanda pagar # (U+0023)
18
tersebut digunakan karena karakter kres dalam seni musik tidak terdapat di dalam keyboard standar. 2.7.1
Tujuan desain Standar
European
Computer
Manufacturer
Association
(ECMA)
mendaftarkan beberapa tujuan desain dari bahasa pemrograman C#, sebagai berikut:
Bahasa pemrograman C# dibuat sebagai bahasa pemrograman yang bersifat bahasa pemrograman general-purpose (untuk tujuan jamak), berorientasi objek, modern, dan sederhana.
Bahasa pemrograman C# ditujukan untuk digunakan dalam mengembangkan komponen perangkat lunak yang mampu mengambil keuntungan dari lingkungan terdistribusi.
C# ditujukan agar cocok digunakan untuk menulis program aplikasi baik dalam sistem klien-server (hosted system) maupun sistem embedded (embedded system), mulai dari perangkat lunak yang sangat besar yang menggunakan sistem operasi yang canggih hingga kepada perangkat lunak yang sangat kecil yang memiliki fungsi-fungsi terdedikasi.
Meskipun aplikasi C# ditujukan agar bersifat ekonomis dalam hal kebutuhan pemrosesan dan memori komputer, bahasa C# tidak ditujukan untuk bersaing secara langsung dengan kinerja dan ukuran perangkat lunak yang dibuat dengan menggunakan bahasa pemrograman C dan bahasa rakitan.
Bahasa C# harus mencakup pengecekan jenis (type checking) yang kuat, pengecekan
larik
(array),
pendeteksian
terhadap
percobaan
terhadap
penggunaan Variabel-variabel yang belum diinisialisasikan, portabilitas kode sumber.
2.8
Arduino IDE Arduino adalah suatu minimum sistem yang menggunakan IC dari keluarga
AVR dan bersifat open source dengan nama produk Arduino. Arduino menggunakan bahasa
pemrograman
sendiri
yang
menyerupai
bahasa
C.
Nama
jenis
19
pemrogramannya yaitu bootloader yang telah di tanam di IC mikronya sebelum di jual
ke
pasaran.
compiler Arduino
Bootlader dengan
ini
yang
berfungsi
mikrokontroler.
Untuk
untuk
penengah
melakukan
antara
pemrograman
menggunakan software Arduino IDE. Arduino IDE dibuat dari bahasa pemrograman JAVA. Arduino IDE juga dilengkapi dengan library C/C++ yang biasa disebut Wiring yang membuat operasi input dan outputnya menjadi lebih mudah. Paket Arduino biasanya telah mencakup USB downloader sehingga untuk flash program ke mikrokontroller tinggal langsung menghubungkannya dengan USB komputer/laptop. IDE Arduino terdiri dari:
Editor program, sebuah window yang memungkinkan pengguna menulis dan mengedit program dalam bahasa Processing.
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.
Uploader, sebuah modul yang memuat kode biner dari komputer ke dalam memory di dalam papan Arduino.
2.9
AT-Command AT-Command adalah perintah yang dapat diberikan kepada handphone atau
GSM/CDMA modem untuk melakukan sesuatu hal, termasuk untuk mengirim dan menerima SMS. Dengan memprogram pemberian perintah ini di dalam komputer atau mikrokontroler maka perangkat kita dapat melakukan pengiriman atau penerimaan SMS secara otomatis untuk mencapai tujuan tertentu. Komputer ataupun mikrokontroler dapat memberikan perintah AT-Command melalui hubungan kabel data serial ataupun bluetooth. AT-Command ini sebenarnya adalah pengembangan dari perintah yang dapat diberikan kepada modem Hayes yang sudah ada sejak dulu. Dinamakan ATCommand karena semua perintah diawali dengan karakter A dan T.
20
Antar perangkat handphone dan GSM/CDMA modem bisa memiliki ATCommand yang berbeda-beda, namun biasanya mirip antara satu perangkat dengan perangkat lain. Untuk dapat mengetahui secara persis maka kita harus mendapatkan dokumentasi teknis dari produsen pembuat handphone atau GSM/CDMA modem tersebut. AT command dapat digunakan antara lain untuk menginstruksikan perintahperintah sebagai berikut: 1. Mengirim dan menerima pesan SMS atau faks. 2.
Mendapatkan informasi mengenai device, misalnya nama manufaktur, nomor IMEI, dan lain-lain.
3. Mendapatkan status device, misalnya status aktivitas, status registrasi network, kekuatan sinyal, ataupun status baterai. 4. Penulisan dan pencarian phonebook. 5. Dari sisi keamanan, GSM dapat mengaktifkan fasilitas lock dan mengubah password. 6.
Menyimpan dan mengembalikan konfigurasi. Driver yang diperlukan agar operating system mengenali device yang
digunakan, lalu dapat memasukkan kartu GSM pada ponsel atau modem GSM. Koneksikan pada port komputer, pastikan komputer telah mengenalinya, lalu dapat memanggil program HyperTerminal. Untuk melakukan tes koneksi dengan ponsel atau modem GSM, cukup ketikkan perintah AT diikuti dengan penekanan tombol enter, yang akan direspon dengan OK jika tidak terdapat masalah. Perintah AT+CMGF=1 memberikan instruksi untuk beroperasi pada format text (akan dijelaskan kemudian), AT+CMGS= diikuti dengan nomor ponsel tujuan, sedangkan tulisan “testing kirim” merupakan isi pesan yang ingin dikirim. Setiap baris pada contoh perintah di atas diakhiri dengan penekanan tombol enter, kecuali untuk baris pengirisan pesan, yang diakhiri dengan CTRL + Z. AT Command umumnya ditulis dengan huruf besar, tetapi banyak modem GSM dan ponsel yang mengizinkan penulisan AT Command dalam huruf besar
21
maupun
huruf
kecil.
Setelah
berhasil
menjalankan
AT
Command
pada
HyperTerminal, maka GSM telah siap untuk melangkah lebih lanjut, yaitu menuliskan kode program pada bahasa pemrograman untuk membangun sebuah SMS gateway. Kode program yang membangun SMS gateway pada intinya menuliskan AT command di dalam aplikasi yang digunakan, sebagaimana yang dilakukan dalam HyperTerminal. Tentunya peranan AT command sangat penting jika mengembangkan sendiri aplikasi SMS gateway. Untuk memudahkan pemahaman, GSM dapat mengategorikan AT command ke dalam beberapa kategori yaitu: 1. AT Command Yang Bersifat Umum AT Command Fungsi: a. AT+CGMI Mengambil informasi manufaktur. b. AT+CGMM Mengambil informasi model. c. AT+CGMR Mengambil informasi revisi. d. AT+CGSN Mengambil informasi serial number device. e. AT+CSCS Memilih set karakter. 2. AT Command Untuk Kontrol AT Command Fungsi: a. ATD Melakukan dial. b. ATH Hang up panggilan yang masuk. 3. AT Command Untuk Layanan jaringan AT Command Fungsi: a. AT+CNUM Nomor subscriber. b. AT+CREG Registrasi jaringan. c. AT+COPS Pemilihan operator. d. AT+CLCK Fasilitas lock. e. AT+CPWD Penggantian password. f. AT+CCWA Call waiting.
22
4. AT Command Untuk SMS AT Command Fungsi: a. AT+CPMS Menentukan penyimpanan pesan b. AT+CMGF Format pesan c. AT+CSCA Nomor service center. d. AT+CNMI Pengaktifan indikasi pesan baru e. AT+CMGL Daftar pesan f. AT+CMGR Membaca pesan g. AT+CMGS Mengirim pesan h. AT+CMGD Menghapus pesan i. AT+CMMS Mengirimkan lebih banyak pesan j. +CMTI Notifikasi delivery pesan k. +CDSI Notifikasi status report Untuk AT command yang berawalan dengan AT (misalnya: AT+CMGS, AT+CMGD) diketikkan dengan diikuti parameter-parameter yang dibutuhkan, sedangkan command tanpa awalan AT (seperti +CMTI,+CDSI) merupakan result yang dikeluarkan oleh device. Jika tidak memiliki dokumentasi yang cukup mengenai AT command yang didukung oleh device yang digunakan, GSM dapat mencoba AT command tersebut melalui HyperTerminal. HyperTerminal akan mengembalikan pesan kesalahan jika AT Command yang diketikkan tidak dimengerti oleh device. Saat sebuah AT Command tidak menampilkan pesan kesalahan, perlu mencoba lebih jauh dengan mengetikkan parameter-parameter yang mungkin digunakan dalam aplikasi. Hal ini penting mengingat AT Command juga bisa berbeda parameter antara device satu dengan device lainnya. Terdapat dua tipe AT command, yaitu basic command dan extended command. Basic command adalah AT command yang tidak menggunakan tanda +, misalnya ATD, ATH, dan ATA. Sebaliknya, AT command yang menggunakan tanda + merupakan extended command. Setiap extended command memiliki parameter atau
23
perintah test yaitu =?, yang akan mengembalikan informasi mengenai command tersebut. Contohnya anda dapat mengetikkan AT+CMGF=?, AT+CMGI=?, dan seterusnya.
2.10
Arduino Arduino dikatakan sebagai sebuah platform dari physical computing yang
bersifat open source. Pertama-tama perlu dipahami bahwa kata “platform” disini adalah sebuah pilihan kata yang tepat. Arduino tidak hanya sekedar sebuah alat pengembangan, tetapi arduino adalah kombinasi dari hardware, bahasa pemrograman dan Integrated Development Environment (IDE) yang canggih. IDE adalah sebuah software yang sangat berperan untuk menulis program, meng-compile menjadi kode biner dan meng-upload ke dalam memory microcontroller. 2.10.1 Kelebihan Arduino 1. Lintas platform, software arduino dapat dijalankan pada system operasi Windows, Macintosh OSX dan Linux, sementara platform lain umumnya terbatas hanya pada Windows. 2. Sangat mudah dipelajari dan digunakan, karena bahasa pemrogramannya masih sama seperti bahasa C. 3. Open source, baik dari sisi hardware maupun software-nya. 4. Memiliki modul siap pakai (shield) yang bisa ditancapkan pada board arduino, misalnya shield GSM/GPRS, GPS, Ethernet, SD Card, dll. 2.10.2 Konsep Pemrograman Arduino Arduino memiliki konsep pemrograman yang mudah dipahami. Sesuai dengan namanya yang berasal dari bahasa Italy (ardui = sulit, no= tidak) sehingga apabila digabungkan, arduino berati “tidak sulit”. Arduino juga memiliki dukungan library yang lengkap dan contoh program yang banyak, sehingga dapat mempermudah pemrograman.
24
2.10.3 Struktur program arduino Setiap program Arduino (biasa disebut sketch) mempunyai dua buah fungsi yang harus ada : 1. void setup( ) { } Semua kode dalam kurung kurawal { } akan dijalankan hanya satu kali ketika program arduino dijalankan untuk pertama kalinya. 2. void loop( ) { } Fungsi ini akan dijalankan setelah setup (fungsi void setup) selesai. Setelah dijalankan satu kali fungsi ini akan dijalankan lagi, dan lagi secara terus menerus sampai catu daya (power) dilepaskan. 2.10.4 Arduino UNO Arduino UNO merupakan pengembangan dari arduino duemilanove. Keduanya sama-sama mempergunakan chip ATMEGA 328P. Namun, pada arduino UNO sudah tidak menggunakan chip FTDI-FT232RL sebagai USB-to-serial converter melainkan telah menggunakan chip ATMEGA8U2-MU. Pemakaian chip ini utamanya untuk mengatasi masalah USB driver di berbagai versi operating system seperti Windows dan juga Macintosh. Selain itu, pengembangannya juga ada pada bootloader-nya. Arduino duemilanove menggunakan space 2 KB dan beroperasi pada 57600 baud , dan arduino UNO menggunakan bootloader yang bernama Optiboot yang hanya memakai space 512 Byte (hanya ¼ dari space Arduino Duemilanove, tentunya bisa menyimpan library yg lebih banyak) dan beroperasi pada 115200 baud (2 kali lebih cepat). Itulah yang membedakan antara arduino duemilanove dan arduino UNO. Adapun gambar arduino uno dapat dilihat pada gambar 2.5.
25
Gambar 2.5 Arduino UNO 2.10.5 Fitur AVR ATMega328 ATMega328 adalah mikrocontroller keluaran dari atmel yang mempunyai arsitektur RISC (Reduce Instruction Set Computer) yang dimana setiap proses eksekusi data lebih cepat daripada arsitektur CISC (Completed Instruction Set Computer). Mikrocontroller ini memiliki beberapa fitur lain yaitu :
130 macam instruksi yang hampir semuanya dieksekusi dalam satu siklus clock.
32 x 8-bit register serbaguna.
Kecepatan mencapai 16 MIPS dengan clock16 MHz.
32 KB Flash memory dan pada arduino memiliki bootloader yang menggunakan 2 KB dari flash memory sebagai bootloader.
Memiliki EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar 1 KB sebagai tempat penyimpanan data semi permanent karena EEPROM tetap dapat menyimpan data meskipun catu daya dimatikan.
Memiliki SRAM (Static Random Access Memory) sebesar 2 KB.
Memiliki pin I/O digital sebanyak 14 pin 6 diantaranya PWM (Pulse Width Modulation) output.
Master/Slave SPI serial interface.
26
2.10.6 Konfigurasi Pin AVR ATMega 328
Gambar 2.6 Konfigurasi PIN AVR ATMega 328 2.10.7 Arduino GSM Shield GSM adalah standar internasional untuk telepon seluler. Singkatan yang berdiri untuk Global System for Mobile Communications. Hal ini juga kadang-kadang disebut sebagai 2G, karena merupakan jaringan selular generasi kedua. Untuk menggunakan GPRS akses internet, dan untuk arduino dapat meminta atau melayani halaman website untuk mendapatkan nama Access Point (APN) dan username atau password dari operator jaringan. Antara lain, GSM mendukung panggilan keluar dan masuk suara, sistem (SMS atau pesan teks), dan komunikasi data ( melalui GPRS ). GSM shield memungkinkan papan arduino atau mikrocontroller untuk terhubung ke internet, mengirim dan menerima SMS, GSM akan bekerja dengan arduino UNO dan mikrocontroller akan bekerja dengan mega papan ADK. Antara lain, GSM mendukung panggilan keluar dan masuk suara, Simple Pesan Sistem (SMS atau pesan teks), dan komunikasi data (melalui GPRS). Arduino GSM Shield atau modem GSM. Dari perspektif operator seluler, perisai arduino GSM tampak seperti ponsel. Dari perspektif arduino, perisai arduino GSM tampak seperti modem. Untuk mengakses jaringan, anda harus memiliki langganan dengan operator ponsel (baik prabayar atau kontrak), GSM perangkat compliant seperti perisai GSM atau ponsel, dan Subscriber Identity Module (SIM) card. Operator jaringan
27
menyediakan SIM card, yang berisi informasi seperti nomor ponsel, dan dapat menyimpan jumlah terbatas kontak dan pesan SMS. Selain GSM arduino juga memerlukan SIM card. SIM card merupakan kontrak dengan penyedia komunikasi, penyedia komunikasi menjual SIM card yang menyediakan cakupan GSM atau memiliki perjanjian roaming dengan perusahaan yang menyediakan
cakupan
GSM
untuk
meng-upload
sketsa
ke
papan,
menghubungkannya dengan komputer dengan kabel USB dan meng-upload sketsa dengan arduino IDE. Setelah sketsa telah di-upload, papan dari komputer dan kekuatan dengan catu daya eksternal. Digital pin 2, 3 dan 7 disediakan untuk komunikasi antara arduino dan modem, dan tidak dapat digunakan oleh sketsa. Komunikasi antara modem dan arduino ditangani oleh pada pin 2 dan 3. Pin 7 digunakan untuk reset modem. Ketika LED status kuning menyala, itu berarti modem diaktifkan, dan terhubungkan ke jaringan. Versi pengembang GSM diperlukan untuk menekan tombol power pada perisai untuk beberapa saat guna mengaktifkan modem. Jika dimiliki versi awal dari perisai, dan tidak menyala otomatis, anda dapat solder jumper ke pad CTRL/D7 pada sisi sebaliknya dari papan, dan itu akan menyala ketika arduino terpasang. Adapun gambar GSM Shield ATWIN Quad – Band dapat dilihat pada gambar 2.7.
Gambar 2.7 GSM/GPRS Shield ATWIN Quad-Band
28
2.11
Relay Relay adalah komponen elektronika berupa saklar elektronik yang digerakkan
oleh arus listrik. Secara prinsip, relay merupakan tuas saklar dengan lilitan kawat pada batang besi (solenoid) di dekatnya. Ketika solenoid dialiri arus listrik, tuas akan tertarik karena adanya gaya magnet yang terjadi pada solenoid sehingga kontak saklar akan menutup. Pada saat arus dihentikan, gaya magnet akan hilang, tuas akan kembali ke posisi semula dan kontak saklar kembali terbuka.
Gambar 2.8 Susunan kontak relay
Susunan kontak pada relay adalah : Normally Open
: Relay akan menutup bila dialiri arus listrik.
Normally Close
: Relay akan membuka bila dialiri arus listrik.
Changeover
: Relay ini memiliki kontak tengah yang akan melepaskan diri dan membuat kontak lainnya berhubungan.
Adapun gambar relay dapat dilihat pada gambar 2.9.
Gambar 2.9 Relay
29
2.12
Soil Moisture Sensor FC-28 Sensor adalah sesuatu yang digunakan untuk mendeteksi adanya perubahan
lingkungan fisik atau kimia. Variabel keluaran dari sensor yang diubah menjadi besaran listrik disebut transduser. Pada saat ini, sensor tersebut telah dibuat dengan ukuran sangat kecil dengan orde nano meter. Ukuran yang sangat kecil ini sangat memudahkan pemakaian dan menghemat energi. Soil moisture sensor FC-28 adalah sensor kelembaban yang dapat mendeteksi kelembaban dalam tanah. Sensor ini sangat sederhana, tetapi ideal untuk memantau taman kota, atau tingkat air pada tanaman pekarangan. Sensor ini terdiri dua probe untuk melewatkan arus melalui tanah, kemudian membaca resistansinya untuk mendapatkan nilai tingkat kelembaban. Semakin banyak air membuat tanah lebih mudah menghantarkan listrik (resistansi kecil), sedangkan tanah yang kering sangat sulit menghantarkan listrik (resistansi besar). Sensor ini sangat membantu untuk mengingatkan tingkat kelembaban pada tanaman atau memantau kelembaban tanah. Soil moisture sensor FC-28 memiliki spesifikasi tegangan input sebesar 3.3V atau 5V, tegangan output sebesar 0 – 4.2V, arus sebesar 35 mA, dan memiliki value range ADC sebesar 1024 bit mulai dari 0 – 1023 bit. Adapun gambar soil moisture sensor FC-28 dapat dilihat pada gambar 2.10.
Gambar 2.10 Soil moisture sensor FC-28
30
2.13
Flowchart Flowchart adalah penggambaran secara grafik dari langkah-langkah dan
urutan prosedur dari suatu program. Flowchart menolong analis dan programmer untuk memecahkan masalah kedalam segmen-segmen yang lebih kecil dan menganalisis alternatif-alternatif lain dalam pengoperasian. Flowchart biasanya mempermudah penyelesaian suatu masalah khususnya masalah yang perlu dipelajari dan dievaluasi lebih lanjut. Secara umum terdapat dua model flowchart, yaitu system flowchart dan program flowchart. 1.
Flowchart Sistem/System Flowchart System flowchart adalah bagan yang memperlihatkan urutan prosedur dan
proses dari beberapa file di dalam media tertentu. Melalui system flowchart ini terlihat jenis media penyimpanan yang dipakai dalam pengolahan data. Selain itu juga menggambarkan file yang dipakai sebagai input dan output. System flowchart tidak digunakan untuk menggambarkan urutan langkah untuk memecahkan masalah, tetapi hanya untuk menggambarkan prosedur dalam sistem yang dibentuk. Contoh system flowchart ditunjukkan pada gambar 2.11.
Gambar 2.11 Contoh system flowchart
31
2.
Flowchart Program/Program Flowchart Flowchart program adalah bagan yang memperlihatkan urutan dan hubungan
proses dalam suatu program. Flowchart program merupakan keterangan yang lebih rinci tentang bagaimana setiap langkah program atau prosedur dalam urutan yang tepat yang sesungguhnya terjadi dan yang sedang dilaksanakan. Terdapat dua jenis metode penggambaran program flowchart , yaitu : 1) Conceptual flowchart, yaitu menggambarkan alur pemecahan masalah secara global. 2) Detail flowchart, yaitu menggambarkan alur pemecahan masalah secara rinci. Conceptual flowchart dan detail flowchart ditunjukkan pada gambar 2.12.
Gambar 2.12 Contoh conceptual flowchart dan detail flowchart
BAB III METODE PENELITIAN 3.1
Metode Pengumpulan Data Dalam penelitian ini metode pengumpulan data yang digunakan pada
perancangan alat monitoring penyiraman tanaman tersebut adalah studi literatur. Metode ini dilaksanakan dengan melakukan studi kepustakaan yang relevan. Metode ini dilakukan untuk mencari sumber pelengkap yang berhubungan dengan aplikasi yang akan dibangun, yaitu dengan mencari referensi yang berkaitan dengan kata serapan, sehingga dapat diimplementasikan dalam alat monitoring kelembabah tanah melalui SMS berdasarkan hasil penyiraman tanaman tersebut, mulai dari buku-buku, jurnal maupun artikel dan sumber-sumber lain di internet.
3.2
Metode Pengembangan Sistem Adapun metode pengembangan sistem yang digunakan oleh penulis adalah
dengan menggunakan metode Rational Unified Procces (RUP). Dalam metode ini, terdapat tahap pengembangan system yang ditunjukan pada tabel 3.1 fase rational unified procces (RUP). Tabel 3.1. Fase rational unified procces (RUP) Fase RUP Inception
Elaboration
Construction
Transition
Proses yang dilakukan Pada tahap ini dilakukan pendefinisian batasan kegiatan, melakukan analisis kebutuhan user, dan melakukan perancangan awal system. Pada tahap ini dilakukan perancangan perangkat lunak mulai dari mespesifikasikan fitur perangkat lunak hingga pembuatan prototype alat. Pengimplementasian rancang bangun alat yang telah dibuat, mulai dari perakitan komponen hingga pembuatan program alat sampai dengan pengujian alat. Deployment dan sosialisasi perancangan system.
32
33
a.
Inception Pada tahap awal pembuatan system ini, dilakukan pengidentifikasian masalah
ruang lingkup proyek berdasarkan dari hasil observasi yang dilakukan, meliputi dari hasil penelitian-penelitian sebelumnya yang berhubungan dengan monitoring kelembaban tanah melalui SMS dan penyiraman tanaman otomatis. b.
Elaboration Pada tahap kedua ini dilakukan pembuatan flowchart diagram berdasarkan hasil
identifikasi masalah pada tahap inception. Flowchart diagram pada sistem monitoring ini yaitu menentukan alur yang harus dikerjakan alat mulai dari mendeteksi kondisi kelembaban tanah, menyiram tanaman, hingga mengirimkan informasi ke pemilik tanaman. c.
Construction Tahapan yang dilakukan pada fase ini adalah membangun perangkat keras
(mikrocontroller monitoring kelembaban tanah dan
penyiraman tanaman) secara
utuh, mulai dari pembuatan rangkaian alat, program, sampai testing. Testing diperlukan untuk menjamin kualitas alat, apakah sudah sesuai dengan yang diharapkan. d.
Transition Tahapan ini penulis membuat apa yang telah dimodelkan ditahap-tahap
sebelumnya menjadi suatu bentuk yang layak jadi. Fase transition difokuskan untuk melakukan proses deployment, untuk memastikan sistem sudah bekerja dengan baik, dan memperbaiki segala masalah yang muncul selama pengujian.
3.3
Jadwal Kegiatan Berdasarkan dengan proses pengembangan sistem monitoring kelembaban
tanah melalui SMS berdasarkan hasil penyiraman tanaman dengan menggunakan metode RUP, maka waktu yang diperlukan untuk penelitian ini memakan waktu kurang lebih 4 bulan yaitu bulan november, desember tahun 2015, januari tahun 2016
34
sampai dengan bulan februari tahun 2016, berikut beberapa tahap yang dijalani pada saat melakukan penelitian ini dapat dilihat pada tabel 3.2. Tabel 3.2 Tabel waktu kegiatan Waktu 2015 No.
2016
WorkFlow November 1 2
1.
Inception
2
Elaboration
3
Contruction
4
Transition
3
4
Desember 1
Januari
2 3 4 1 2 3
Februari 4
1
2
3
BAB IV ANALISIS DAN PERANCANGAN 4.1
Penentuan Level Kondisi Kelembaban Tanah Pada bagian ini akan dilakukan analisis awal mengenai penentuan level
kondisi kelembaban tanah tanaman yang akan diteliti. Struktur penentuan kelembaban tanaman meliputi kondisi tanah tanaman yang kering dan kondisi tanah tanaman yang lembab yang baik untuk pertumbuhan tanaman. Berdasarkan pembacaan nilai data sensor, value range nilai pembacaan sensor berkisar dari angka 0 – 1023 bit yang menunjukan nilai kelembaban suatu tanah. Pembacaan nilai yang semakin tinggi dari sensor menunjukan bahwa semakin kering kondisi kelembaban tanah dan sebaliknya semakin rendah nilai yang dibaca oleh sensor maka semakin lembab kondisi kelembaban tanah. Dalam hal ini untuk lebih mempermudah penelitian dilakukan perubahan nilai sensor menjadi nilai persen(%). Mengacu pada perhitungan manual kelembaban tanah jadi dalam perhitungan kelembaban tanah oleh alat untuk mengubah nilai sensor menjadi nilai persen menggunakan rumus seperti dibawah ini:
𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑝𝑒𝑟𝑠𝑒𝑛 =
1023 − 𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑠𝑒𝑛𝑠𝑜𝑟 × 100 % 1023
(4.1)
Persamaan 4.1 menjelaskan nilai sensor yang diperoleh dikurangkan dengan nilai value range sensor yang berjumlah 1023 dan dikalikan 100%, sehingga didapatkan nilai sebesar 0.1023 untuk setiap 0.01 nilai persen. Maksud dari perubahan nilai ini agar alat dapat langsung mendeteksi persentase kelembaban tanah. yang dapat diartikan semakin rendah persentase yang dideteksi oleh alat maka semakin kering kondisi kelembaban tanah sedangkan semakin tinggi persentase
35
36
kelembaban maka semakin lembab kondisi kelembaban tanah. Adapun hasil dari perubahan nilai sensor ke nilai persen (%) dapat dilihat pada tabel 4.1. Tabel 4.1 Perubahan nilai sensor – nilai persen (%) Nilai Sensor 1023 1022.898 1012.77 920.7 818.4 716.1 613.8 515.5 409.2 307.9 204.6 103.3 0
Nilai Persen (%) 0% 0.01 1% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
Dari perubahan nilai yang telah didapat kemudian akan dibuat kategori kondisi kelembaban tanah. Adapun penentuan kategori kondisi kelembaban tanah dapat dilihat pada tabel 4.2 berikut: Tabel 4.2 Penentuan kategori kondisi kelembaban tanah No 1 2 4.2
Kelembaban tanah Sensor Persen(%) 515.5 – 1023 0 – 50 % 0 – 501.27 51 – 100 %
Kategori kondisi kelembaban tanah Kering Lembab
Kalibrasi dan Pengujian Alat Proses kalibrasi terhadap soil moisture sensor FC-28 digunakan untuk
mengetahui dan mendapatkan tingkat keakuratan sensor ketika pengambilan data. Sebagai standar atau acuan dalam mengukur kelembaban tanah, pada penelitian ini digunakan American Standard Method (ASM). Prinsip dari metode ini adalah dengan
37
cara melakukan perbandingan antara massa air dengan massa butiran tanah (massa tanah dalam kondisi kering), yang telah dibahas pada halaman 11. Massa butiran tanah diperoleh dengan cara memasukkan contoh tanah ke dalam pemanggang dengan lamanya waktu pemanggangan ditentukan dari massa contoh tanah yang akan dipakai untuk percobaan. Sedangkan massa air adalah selisih dari massa tanah basah dengan massa tanah kering. Adapun contoh perhitungannya dapat dilihat pada persamaan 4.2. 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑎𝑖𝑟 = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑡𝑎𝑛𝑎ℎ 𝑏𝑎𝑠𝑎ℎ − 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑡𝑎𝑛𝑎ℎ 𝑘𝑒𝑟𝑖𝑛𝑔 = 0.30 – 0.29
(4.2)
= 0.01 𝑘𝑒𝑙𝑒𝑚𝑏𝑎𝑏𝑎𝑛 𝑡𝑎𝑛𝑎ℎ =
𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑎𝑖𝑟 × 100 % 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑡𝑎𝑛𝑎ℎ 𝑘𝑒𝑟𝑖𝑛𝑔
=
0.01 × 100 % 0.29
(4.3)
= 3.448
Adapun hasil kalibrasi dan pengujian alat dapat dilihat pada tabel 4.3. Tabel 4.3 Data hasil kalibrasi dan pengujian alat Massa tanah kering (Kg) 0.29 0.29 0.29 0.29 0.29 0.29 0.29 0.29 0.29 0.29 0.29 0.29 0.29 0.29 0.29
Massa tanah basah (Kg) 0.30 0.31 0.32 0.33 0.34 0.35 0.36 0.37 0.38 0.39 0.40 0.41 0.42 0.43 0.44
Kelembaban tanah (%) ASM Sensor 2 3.448 8 6.897 10 10.345 14 13.793 17 17.241 21 20.69 23 24.138 26 27.586 30 31.034 35 34.483 37 37.931 40 41.379 43 44.828 48 48.276 50 51.724
Perbedaan hasil pengukuran (%) 1.488 1.103 0.345 0.207 0.241 0.310 1.138 1.586 1.034 0.517 0.931 1.379 1.828 0.276 1.724
38
0.29 0.29 0.29 0.29 0.29 0.29 0.29 0.29 0.29 0.29 0.29 0.29 0.29 0.29
0.45 55.172 0.46 58.621 0.47 62.069 0.48 65.517 0.49 68.966 0.50 72.414 0.51 75.862 0.52 79.31 0.53 82.759 0.54 86.207 0.55 89.655 0.56 93.103 0.57 96.552 0.58 100 Rata-rata perbedaan
55 58 64 65 69 72 75 79 81 85 87 91 95 98
0.172 0.621 1.931 0.517 0.034 0.414 0.862 0.310 1.759 1.207 2.655 2.103 1.552 2 1.042
Tabel 4.4 merupakan merupakan data percobaan hasil pengukuran dari sensor dibandingkan dengan hasil pengukuran berdasarkan American Standard Method. Dari tabel ini dapat dilihat bahwa rata–rata perbedaan hasil pengukuran dari alat yang dibuat terhadap American Standard Method adalah sebesar 1,042%. Sehingga dapat diartikan bahwa soil moisture sensor FC-28 dapat mengukur kelembaban tanah dengan hasil pengukuran yang relatif baik.
4.3
Gambaran Umum Sistem Secara umum sistem ini dibuat untuk mengetahui level kelembaban tanah
dengan memanfaatkan fungsi soil moisture sensor FC-28 sebagai pengukur kelembaban tanah dan arduino UNO sebagai otak alat yang memproses dan mengolah data, relay sebagai saklar on-off otomatis yang menyiram tanaman pada saat kondisi yang telah ditentukan, serta pemanfaatan GSM shiled ATWIN QuadBand sebagai pengirim SMS tentang kondisi atau level kelembaban tanah pada tanaman. Berikut tampilan gambaran umum sistem pada Gambar 4.1 berikut :
39
Gambar 4.1 Gambaran umum sistem Dalam hal ini, sistem dibuat agar dapat memonitoring kelembaban tanah tanaman dan menyiram tanaman sesuai dengan kelembaban tanah yang dibutuhkan oleh tanaman yang dideteksi menggunakan soil moisture sensor FC-28, arduino UNO memberikan perintah ke GSM Shield ATWIN Quad-Band untuk mengirim pesan tentang kelembaban tanah tanaman ke pemilik tanaman (admin) melalui SMS dalam jangka waktu yang telah ditentukan. Ketika soil moisture sensor FC-28 mendeteksi kelembaban tanah tanaman sudah memenuhi target penyiraman atau dengan kata lain sensor mendeteksi bahwa tanah dalam keadaan yang kering maka relay akan aktif secara otomatis dan menjalankan mesin air untuk menyiram tanaman selama waktu yang telah ditentukan kemudian relay akan berhenti secara otomatis. Namun ketika sensor mendeteksi kondisi kelembaban tanah yang lembab relay tidak aktif namun tetap dalam kondisi yang stand by.
40
4.4
Analisis Kebutuhan Sistem Pada tahap analisis kebutuhan sistem ini akan diuraikan permasalahan yang
dihadapi
dengan
maksud
agar
dapat
mengidentifikasi
dan
mengevaluasi
permasalahan dan kebutuhan yang dibutuhkan oleh sistem yang akan dibangun. Sesuai dengan analisis kebutuhan sistem yang dilakukan, maka sistem yang dibangun harus mampu melakukan beberapa hal berikut: 1. Mengukur level kelembaban tanah tanaman. 2. Menyiram tanaman. 3. Mengirim pesan tentang kondisi kelembaban tanah tanaman berupa SMS. Dalam perancangan sistem rancang bangun prototype monitoring kelembaban tanah melalui SMS berdasarkan hasil penyiraman tanaman, diperlukan software IDE Arduino untuk merancang semua jenis input-output terhadap alat yang akan digunakan. Software IDE Arduino diinstal pada notebook yang mempunyai processor Intel™ Atom ™ CPU N280, dan RAM 1024 MB. Adapun kebutuhan lainnya dapat dilihat pada tabel 4.4 berikut : Tabel 4.4 Kebutuhan sistem NO. 1 2 3 4 5 6 7 4.5
ALAT Arduino UNO Soil Moisture Sensor FC-28 GSM Shield Relay Mesin air SIM Card Adaptor
JUMLAH 1 1 1 1 1 1 1
Perancangan Sistem Pada proses perancangan sistem monitoring kelembaban tanah melalui SMS
berdasarkan hasil penyiraman tanaman terbagi menjadi dua bagian yaitu perancangan hardware dan perancangan software.
41
4.5.1
Perancangan hardware Pada proses ini dibuat skematik rangkaian – rangkaian
yang nantinya
dihubungkan menggunakan kabel conector dengan komponen pendukung lainnya. Sebagai input, proses, dan output signal untuk kemudian melakukan tindakan tertentu sesuai dengan program yang ditanamkan didalamnya. Komponen utama dari rangkaian ini adalah arduino UNO, dengan integrasi soil moisture sensor FC-28 sebagai input-an, GSM Shield dan relay sebagai output dari. Pada arduino UNO inilah semua program dimasukan sehingga rangkaian atau komponen-komponen pendukung dalam sistem monitoring kelembaban tanah berdasarkan hasil penyiraman tanaman dapat berjalan sesuai dengan yang dikehendaki. Adapun skematik rangkaiannya adalah sebagai berikut : 4.5.1.1 Skematik rangkaian Soil Moisture Sensor FC-28
Gambar 4.2 Skematik rangkain soil moisture sensor FC-28
42
A0 vcc gnd
Gambar 4.3 Sambungan soil moisture sensor ke arduino Gambar 4.3 menjelaskan Soil Moisture Sensor menggunakan 3 keluaran pin, pin pertama sebagai VCC disambungkan ke pin 5V, pin kedua sebagai GND disambungkan ke pin GND, dan pin ketiga sebagai A0 disambungkan ke pin in A0 pada Arduino menggunakan kabel melalui connector. 4.5.1.2 Skematik rangkaian relay
Gambar 4.4 Skematik rangkaian relay
43
IN
vcc
gnd
Gambar 4.5 Sambungan relay ke arduino Gambar 4.5 menjelaskan relay menggunakan 3 keluaran pin, pin pertama sebagai VCC disambungkan ke pin 5V, pin kedua sebagai GND disambungkan ke pin GND, dan pin ketiga sebagai IN disambungkan ke pin OUTPUT 7 pada Arduino menggunakan kabel melalui connector. Karena untuk penggunaan soil moisture sensor FC-28 dan relay sama-sama memerlukan daya 5V, maka pada masing-masing kabel connector tegangan dari soil moisture sensor FC-28 dan relay disambung atau dipararelkan menjadi satu sehingga soil moisture sensor FC-28 dan relay bisa mendapatkan tegangan 5V secara bersamaan.
44
4.5.1.3 Skematik rangkaian arduino UNO Adapun gambar skematik rangkaian arduino UNO dapat dilihat pada gambar 4.6 dan untuk gambar yang lebih jelas dapat dilihat pada lampiran.
Gambar 4.6 Skematik rangkaian arduino uno
45
4.5.1.4 Skematik rangkaian GSM shield Adapun gambar skematik rangkaian GSM shield dapat dilihat pada gambar 4.7 dan untuk gambar yang lebih jelas dapat dilihat pada lampiran.
Gambar 4.7 Skematik rangkaian GSM shield
46
4.5.2
Perancangan software Perancangan software dirancang dengan beberapa software pendukung.
Antara lain menggunakan software IDE arduino untuk merancang sistem kendali di arduino UNO. Adapun implementasi yang diharapkan dalam perancangan ini yaitu: 1. Implementasi perangkat lunak yang dimasukan kedalam arduino UNO untuk dapat mengukur level kelembaban tanah tanaman. 2. Implementasi sistem pada program arduino UNO untuk mengirim SMS ke pemilik tanaman (admin) tentang kondisi level kelembaban tanah tanaman. 3. Implementasi sistem pada program arduino UNO untuk mengaktifkan relay dan menjalankan mesin air untuk menyiram tanaman sampai selama waktu yang telah ditentukan ketika sensor mendeteksi kelembaban tanah berada dalam kondisi yang kering. 4.6
Arsitektur Sistem Arsitektur sistem bertujuan untuk memberikan instruksi dan langkah-langkah
kepada alat untuk menyiram tanaman. penyiraman tanaman dilakukan pada lahan atau media yang terdiri dari tanaman cabai dan tomat. Arsitektur ini merupakan langkah awal pembuatan program. Dengan adanya arsitektur sistem urutan proses kegiatan menjadi lebih jelas.
4.6.1
Flowchart diagram Flowchart diagram merupakan gambaran atau bagan yang memperlihatkan
urutan dan hubungan antara proses dan intruksinya, gambaran ini dinyatakan dalam simbol. Dengan demikian setiap simbol menggambarkan proses tertentu, sedangkan hubungan antar proses digambarkan dengan garis penghubung. Dalam hal ini dibuat dua model flowchart diagram yang menggambarkan tentang proses penyiraman tanaman dan proses pengiriman SMS.
47
4.6.1.1 Flowchart proses penyiraman tanaman Start
Stand by Hasil deteksi Deteksi kelembaban tanah tanaman
Menghitung kelembaban tanah tanaman
Hasil deteksi
Menghitung kelembaban tanah tanaman
No
Kelembaban tanah > 51%
Yes Relay OFF
No kelembaban tanah < 50%
End Yes Relay ON
Mesin air ON selama 5 detik
Deteksi kelembaban tanah tanaman
Gambar 4.8 Flowchart penyiraman tanaman
48
4.6.1.2 Flowchart pengiriman SMS Start
Stand by
Deteksi kelembaban tanah tanaman
Menghitung kelembaban tanah tanaman
Mengirim SMS ke pemilik tanaman
Hasil deteksi End
Gambar 4.9 Flowchart pengiriman SMS
Dilihat dari gambar 4.8 rancangan flowchart program sistem penyiraman tanaman, sensor akan membaca secara realtime kondisi kelembaban tanah tanaman. Apabila sensor membaca kelembaban tanah tanaman dalam keadaan lembab maka sistem dalam keadaan stand by dan apabila sensor membaca keadaan kelembaban tanah tanaman dengan kondisi kering, maka sistem akan memerintahkan relay untuk menyalakan mesin air melakukan penyiraman tanaman. Pada gambar 4.9 flowchart menunjukan proses pengiriman short message service (SMS) tentang hasil kelembaban tanah dalam jangka waktu yang telah ditentukan.
BAB V IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN 5.1
Implementasi Sistem Hasil analisis dan perancangan sistem diimplementasikan kedalam bentuk
perangkat lunak IDE Arduino dengan menggunakan bahasa C# (see sharp) yang berfungsi sebagai eksekutor untuk menjalankan komponen-komponen utama yang ada dalam prototype system sehingga alat dapat berfungsi dengan baik. Pada impelementasi ini akan dijelaskan proses kerja masing-masing komponen utama yang digunakan pada prototype system monitoring kelembaban tanah melalui SMS berdasarkan hasil penyiraman tanaman, yang terbagi dalam implementasi penempatan komponen dan impelementasi penerapan program. 5.1.1
Implementasi penempatan komponen Pada proses ini komponen diletakan berdasarkan fungsi dari masing-masing
komponen sehingga alat dapat terlihat rapih dan dapat berfungsi dengan baik. 5.1.1.1 Penempatan arduino UNO dan GSM shield
GSM Shield
Arduino UNO
Gambar 5.1 Penempatan arduino UNO dan GSM shield
49
50
Pada gambar 5.1 terlihat arduino UNO dan GSM shield saling terpasang satu sama lain yang terhubung dengan pin-pin yang ada dari kedua komponen tersebut, dan ditempatkan pada sebuah papan agar terlihat rapih dan menjaga keamanan alat agar terhindar dari hal-hal yang tidak diinginkan seperti mengalami kerusakan dengan terkena air pada saat pengujian dan kemungkinan terburuk lainnya yang dapat merusak alat. 5.1.1.2 Penempatan soil moisture sensor FC-28
Soil Moisture Sensor FC-28
Gambar 5.2 Penempatan soil moisture sensor FC-28 Pada gambar 5.2 terlihat soil moisture sensor FC-28 terhubung dengan arduino UNO dan GSM shield dengan menggunakan kabel konektor yang ditempatkan menancap kedalam tanah tanaman agar sensor dapat berfungsi dengan baik untuk mendeteksi nilai kelembaban tanah tanaman. 5.1.1.3 Penempatan relay
Relay
Gambar 5.3 Penempatan relay
51
Pada gambar 5.3 terlihat relay ditempatkan pada dekat arduino UNO dan GSM shield yang dimana relay sebagai output dari arduino UNO dan input dari mesin air. Ketika sensor mendeteksi kondisi kelembaban tanah berada dalam kondisi yang kurang baik atau kering, maka sensor mengirimkan data ke arduino UNO untuk memerintahkan relay aktif dan mesin air akan menyala untuk menyiram tanaman dalam jangka waktu yang telah ditentukan, kemudian relay akan berhenti secara otomatis. Namun ketika sensor mendeteksi kondisi level kelembaban tanah berada dalam kondisi yang baik, relay tidak aktif namun dalam keadaan stand by. 5.1.2
Implentasi penerapan program Pada proses ini program yang telah dibuat akan ditanamkan ke dalam alat agar
dapat bekerja sesuai dengan yang diperintahkan dalam program (Source Code). 5.1.2.1 Source code soil moisture sensor FC-28 Soil moisture sensor FC-28 merupakan input-output pada alat monitoring kelembaban tanah melalui SMS berdasarkan hasil penyiraman tanaman yang diprogram untuk mendeteksi kelembaban tanah tanaman. Adapun source code penggunaan soil moisture sensor FC- 28 dapat dilihat pada tabel 5.1. Tabel 5.1 Source code soil moisture sensor FC-28 float anin =A0; float anout =9; float sv=0; float vo=0; float vi=0; float va=0; void setup() { Serial.begin(9600); } void loop() { float sv=analogRead(anin); float vo=(sv); float vi=(1023-vo); float va=(vi/1023*100); analogWrite(anout,va); Serial.print("Kelembaban Saat Ini "); Serial.print(vi ); Serial.print("pH atau "); Serial.print(vb ); Serial.println("%, tanah dalam kondisi yang kering"); } if (vb>=50){ Serial.print("Kelembaban Saat Ini "); Serial.print(vi );
52
if (va<50){ Serial.print("Kelembaban Saat Ini "); Serial.print(va ); Serial.println("%, tanah dalam kondisi yang kering"); } if (va>=50){ Serial.print("Kelembaban Saat Ini "); Serial.print(va ); Serial.println("%, tanah dalam kondisi yang lembab"); } delay(5*1000); }
Pada source code soil moisture sensor FC-28 hal yang pertama dilakukan adalah penentuan inisialisasi penempatan pin sensor yaitu int anin=a0;. A0 merupakan salah satu pin input pada soil moisture sensor FC-28, ini menunjukan bahwa penentuan nilai analog input dari sensor yang diperintahkan oleh program untuk mengirim nilai signal ke arduino UNO yang kemudian arduino UNO meneruskan nilai input-an dari sensor dan mengeluarkan hasil nilai dari sensor ke pin output no.9 pada arduino UNO dengan inisialisasi int anout =9; yang nantinya nilai pembacaan sensor dapat dilihat pada aplikasi IDE arduino, jadi pada pin output arduino UNO no.9 dikosongkan atau dengan kata lain tidak ada pin lain yang boleh dimasukkan ke dalam pin output no.9 pada arduino UNO. Pembacaan nilai range sensor yang berkisar dari 0 – 1023 yang menunjukan nilai kelembaban tanah. Nilai 0 pada pembacaan nilai sensor menunjukan kalau tanah berada dalam kondisi yang sangat basah dan nilai 1023 menunjukan kalau tanah berada dalam kondisi yang sangat kering. Kemudian nilai tersebut dimasukan kedalam program dengan menggunakan rumus yang telah ada yang diinisialisasikan menjadi float vi=(1023-vo);, float va=(vi/1023*100);, maksud dari inisialisasi ini, nilai data yang dibaca oleh sensor dikurangkan dengan 1023 yang dimana 1023 merupakan nilai maksimal sensor, kemudian nilai sensor yang telah didapat diubah kedalam bentuk persen sehingga persentase kelembaban tanah bisa diperoleh, yang dapat diartikan semakin rendah nilai persentase pembacaan sensor maka semakin
53
kering kondisi kelembaban tanah, sebaliknya semakin tinggi nilai persentase pembacaan sensor maka semakin lembab konsisi kelembaban tanah. Pada penerapan program penentuan kelembaban tanah tanaman diberikan waktu delay selama 5 detik sehingga alat dapat mendeteksi kondisi level kelembaban tanah tanaman secara realtime. 5.1.2.2 Source code relay Relay merupakan output pada alat monitoring kelembaban tanah melalui SMS berdasarkan hasil penyiraman tanaman yang diprogram sebagai saklar untuk menyalakan dan mematikan mesin air. Adapun source code penggunaan relay dapat dilihat pada tabel 5.2. Tabel 5.2 Source code relay float r= 7; float anin =A0; float anout =9; float sv=0; float vo=0; float vi=0; float va=0; void setup() { pinMode(7, OUTPUT); Serial.begin(9600); } void loop() { float sv=analogRead(anin); float vo=(sv); float vi=(1023-vo); float va=(vi/1023*100); analogWrite(anout,va); if (va<50){ Serial.print("Kelembaban Saat Ini "); Serial.print(va ); Serial.println("%, tanah dalam kondisi yang kering"); digitalWrite (7, LOW); delay(5*1000); digitalWrite (7, HIGH); }
54
if (va>51){ Serial.print("Kelembaban Saat Ini "); Serial.print(va ); Serial.println("%, tanah dalam kondisi yang lembab"); digitalWrite (7, HIGH); } delay(5*1000); }
Pada source code relay ini, pin output relay terlebih dahulu diinisialisasikan pada program yaitu int r=7; hal ini menunjukan pin output relay dimasukan kedalam pin no.7 pada arduino UNO. Relay diprogram dengan menunggu hasil pembacaan nilai sensor yang kemudian diteruskan ke arduino UNO kemudian arduino UNO memerintahkan relay untuk bertindak. Ketika pembacaan nilai sensor berada dibawah dari 50% maka relay akan aktif dan menyiram tanaman selama 5 detik kemudian berhenti, 5 detik ini dilakukan dengan maksud volume air yang didapat oleh tanaman dapat diserap oleh tanah kemudian sensor mendeteksi kembali kondisi kelembaban tanah. ketika pembacaan nilai sensor berada di atas 51% relay tetap dalam keadaan stand by.
5.1.2.3 Source code pengiriman pesan SMS GSM Shiled merupakan output pada alat monitoring kelembaban tanah melalui SMS berdasarkan hasil penyiraman tanaman yang diprogram untuk mengirimkan pesan SMS ke nomor handphone pemilik tanaman (admin) tentang kondisi kelembaban tanah tanaman. Adapun source code penggunaan GSM Shiled dapat dilihat pada tabel 5.3.
55
Tabel 5.3 Source code pengiriman pesan SMS float anin =A0; float anout =9; float sv=0; float vo=0; float vi=0; float va=0; char str1[]={'A','T','+','C','S','C','S','=','"','G','S','M','"'}; char str2[]={'A','T','+','C','M','G','S','=','"','0','8','1','1','4','0','3','8','6','9','3','"'}; int i; char inByte = 0; char hex1[]={0x1A}; void setup() { Serial.begin(9600); } void loop() { float sv=analogRead(anin); float vo=(sv); float vi=(1023-vo); float va=(vi/1023*100); analogWrite(anout,vb); Serial.print("Kelembaban Saat Ini "); Serial.print(va); Serial.println(" %"); Serial.println(); for(i=10;i>0;i--) {delay(500); Serial.println("AT");} delay(1000); Serial.println("AT"); delay(1000); for(i=0;i<13;i++) Serial.print(str1[i]);//AT+CSCS="GSM" == menentukan jenis sinyal (gsm/cdma) Serial.println(); delay(1000); Serial.println("AT+CMGF=1"); delay(1000); for(i=0;i<21;i++) Serial.print(str2[i]);//AT+CMGS="08114038693" == sms Serial.println(); delay(1000); Serial.print("Kelembaban tanah tanaman saat ini "); Serial.print(va ); Serial.println(" %"); Serial.println("segera lakukan penyiraman agar tanaman tetap dalam kondisi yang baik"); Serial.print(hex1); } if (vb>=50) { digitalWrite (7, HIGH); Serial.println();
56
Serial.print(hex1); } delay(15*1000); }
Pada source code pengiriman SMS pertama ditentukan inisialisasi jenis perintah program dengan memanfaatkan perintah AT-Command. Source code char str1[]={'A','T','+','C','S','C','S','=','"','G','S','M','"'}; ini menunjukan set karakter jaringan SIM card yang digunakan. Source code char str2[]= {'A','T','+','C','M','G','S' ,'=','"', '0','8','1','1','4','0','3','8','6','9','3','"'}; ini menunjukan perintah untuk melakukan pengiriman SMS ke nomor handphone tujuan yang telah dimasukan kedalam program atau dengan kata lain nomor handphone pemilik tanaman. Proses pada program ini, alat mendeteksi nilai kelembaban tanah tanaman yang dilakukan oleh sensor kemudian diteruskan ke arduino UNO. Ketika arduino UNO telah mendapatkan nilai hasil deteksi kelembaban tanah, kemudian arduino UNO memerintahkan GSM Shield untuk mengirmkan pesan SMS ke nomor handphone pemilik tanaman (admin) yang berisi tentang persentase kondisi kelembaban tanah tanaman. 5.1.2.4 Source code keseluruhan sistem Berikut adalah source code keseluruhan sistem monitoring penyiraman tanaman mulai dari mendeteksi kondisi kelembaban tanah tanaman, menyiram tanaman
dan mengirimkan pesan SMS ke nomor handphone pemilik tanaman
(admin) tentang kondisi kelembaban tanah tanaman. Adapun source code keseluruhan sistem dapat dilihat pada tabel 5.4. Tabel 5.4 Source code keseluruhan sistem float r= 7; float anin =A0; float anout =9; float sv=0; float vo=0; float vi=0;
57
float va=0; char str1[]={'A','T','+','C','S','C','S','=','"','G','S','M','"'}; char str2[]={'A','T','+','C','M','G','S','=','"','0','8','1','1','4','0','3','8','6','9','3','"'}; int i; char inByte = 0; char hex1[]={0x1A}; void setup() { pinMode(7, OUTPUT); Serial.begin(9600); } void loop() { float sv=analogRead(anin); float vo=(sv); float vi=(1023-vo); float va=(vi/1023*100);
analogWrite(anout,vb); Serial.print("Kelembaban Saat Ini "); Serial.print(va ); Serial.println(" %"); if (va<50) { digitalWrite (7, LOW); delay(5*1000); digitalWrite (7, HIGH); Serial.println(); for(i=10;i>0;i--) {delay(500); Serial.println("AT");} delay(1000); Serial.println("AT"); delay(1000); for(i=0;i<13;i++) Serial.print(str1[i]);//AT+CSCS="GSM" == menentukan jenis sinyal (gsm/cdma) Serial.println(); delay(1000); Serial.println("AT+CMGF=1"); delay(1000); for(i=0;i<21;i++) Serial.print(str2[i]);//AT+CMGS="08114038693" == sms Serial.println(); delay(1000); Serial.print("Kondisi tanah dalam keadaan kering, Kelembaban tanah tanaman saat ini ");
Serial.print(va ); Serial.print(" pH atau "); Serial.print(vb ); Serial.println(" %"); Serial.println("segera lakukan penyiraman agar tanaman tetap dalam kondisi yang baik"); Serial.print(hex1); }
58
Serial.println(" %"); Serial.println("segera lakukan penyiraman agar tanaman tetap dalam kondisi yang baik"); Serial.print(hex1); } if (va>51) { digitalWrite (7, HIGH); Serial.println(); for(i=10;i>0;i--) {delay(500); Serial.println("AT");} delay(1000); Serial.println("AT"); delay(1000); for(i=0;i<13;i++) Serial.print(str1[i]);//AT+CSCS="GSM" == menentukan jenis sinyal (gsm/cdma) Serial.println(); delay(1000); Serial.println("AT+CMGF=1"); delay(1000); for(i=0;i<21;i++) Serial.print(str2[i]);//AT+CMGS="08114038693" == sms Serial.println(); delay(1000); Serial.print("Kondisi tanah dalam keadaan lembab, Kelembaban tanah tanaman saat ini "); Serial.print(va ); Serial.println(" %"); Serial.print(hex1); } delay(15*1000); }
Pada program ini disusun keseluruhan source code dari semua source code yang digunakan, sehingga alat mampu melakukan monitoring kelembaban tanah tanaman melalui SMS berdasarkan hasil penyiraman tanaman. Proses dalam program ini, pertama alat mendeteksi kondisi kelembaban tanah tanaman, kemudian nilai deteksi sensor diolah oleh arduino UNO. Ketika nilai pembacaan nilai sensor berada dibawah dari 50% maka relay akan aktif dan menyiram tanaman selama 5 detik kemudian berhenti, setelah itu alat akan mengirimkan pesan SMS ke nomor handphone pemilik tanaman (admin) dengan isi pesan “Kondisi tanah dalam keadaan kering, kelembaban tanah tanaman saat ini dibawah 50% segera lakukan penyiraman agar tanaman tetap dalam kondisi yang
59
baik”. Ketika pembacaan nilai sensor berada di atas 51% relay tetap dalam keadaan stand by, dan alat akan mengirimkan pesan SMS ke nomor handphone pemilik tanaman (admin) dengan isi pesan “Kondisi tanah dalam keadaan lembab, kelembaban tanah saat ini diatas 51%.
5.2
Pengujian Sistem Dalam tahap pengujian sistem dilakukan pengujian terhadap masing-masing
komponen yang digunakan dalam sistem monitoring kelembaban tanah melalui SMS berdasarkan hasil penyiraman tanaman, kemudian menyimpulakan persentase keberhasilan dari pengujian sistem ini, dengan menggunakan rumus seperti dibawah ini (rumushitung.com): 𝑡𝑖𝑛𝑔𝑘𝑎𝑡 𝑏𝑒𝑟ℎ𝑎𝑠𝑖𝑙 =
𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑏𝑒𝑟ℎ𝑎𝑠𝑖𝑙 × 100 % 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑢𝑗𝑖𝑎𝑛
(5.1)
Adapun pengujian dari masing-masing komponen digunakan dan persentase keberhasilan alat adalah sebagai berikut : 5.2.1
Pengujian soil moisture sensor FC-28 Pengujian soil moisture sensor FC-28 ini dilakukan untuk mengetahui output
yang dikeluarkan oleh sistem sesuai dengan aturan coding yang telah ditentukan, dari aturan yang telah dibuat dihasilkan output sistem berdasarkan nilai input pembacaan sensor tentang kondisi kelembaban tanah tanaman yang nilai pembacaan sensor-nya dapat dilihat pada aplikasi IDE Arduino. Dalam proses pengujian sensor ini dilakukan dua tahapan pengujian dengan media tanah kering dan tanah lembab. Adapun hasil pengujian dari kedua media tersebut dapat dilihat pada tabel 5.5 dan tabel 5.6.
60
a. Pengujian 1 : pengujian dilakukan terhadap kondisi kelembaban tanah kering Tabel 5.5 Hasil pengujian soil moisture sensor FC-28 terhadap kondisi tanah kering Kelembaban tanah Keterangan Persen (%) Status tanah 1.56 % 1 kering Berhasil 2 7.62 % kering Berhasil 3 10 % kering Berhasil 4 39 % kering Berhasil 5 48 % kering Berhasil Pada tabel 5.5 menunjukkan pengujian soil moisture sensor FC-28 terhadap No.
kondisi kelembaban Kering. Dalam pengujian ini sensor membaca kelembaban tanah kurang dari 50% yang menunjukan bahwa sensor berhasil menunjukan persentasi kondisi kelembaban tanah kering, yang dimana kondisi kelembaban tanah yang kering ini berkisar antara 0 – 50%. b. Pengujian 2 : pengujian dilakukan terhadap kondisi kelembaban tanah lembab Tabel 5.6 Hasil pengujian soil moisture sensor FC-28 terhadap kondisi tanah lembab Kelembaban tanah Keterangan Persen (%) Status tanah 1 58.55 % Lembab Berhasil 2 66.47 % Lembab Berhasil 3 78 % Lembab Berhasil 4 84.89% Lembab Berhasil 5 93.94 % Lembab Berhasil Pada tabel 5.6 menunjukkan pengujian soil moisture sensor FC-28 terhadap No.
kondisi kelembaban lembab. Dalam pengujian ini sensor membaca kelembaban tanah lebih dari 51% yang menunjukan bahwa sensor berhasil menunjukan persentasi kondisi kelembaban tanah lembab, yang dimana kondisi kelembaban tanah yang lembab ini berkisar antara 51% - 100%.
61
Dalam pengujian soil moisture sensor FC-28 terhadap tanah kering dan lembab yang dilakukan sebanyak 5 kali percobaan dari masing-masing tanah kering dan lembab, yang ditunjukan pada perhitungan persentase keberhasilan berikut : 𝑡𝑖𝑛𝑔𝑘𝑎𝑡 𝑏𝑒𝑟ℎ𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑠𝑒𝑛𝑠𝑜𝑟 % =
10 × 100 = 100% 10
(5.2)
Dari semua percobaan soil moisture sensor FC-28 dapat disimpulakan bahwa soil moisture sensor berhasil 100 % dalam melakukan pendeteksian level kelembaban tanah. 5.2.2
Pengujian relay Pengujian relay ini dilakukan untuk mengetahui input-an yang dihasilkan oleh
sensor dibaca dengan baik oleh sistem arduino UNO, kemudian aturan coding yang telah ditentukan memerintahkan ke relay untuk aktif dan berhenti secara otomatis pada kondisi kelembaban tanah tertentu. Dalam proses pengujian relay ini dilakukan dua tahapan pengujian dengan media tanah kering dan tanah lembab. Adapun hasil pengujian dari kedua media tersebut dapat dilihat pada tabel 5.7 dan tabel 5.8. a. Pengujian 1 : pengujian dilakukan terhadap kondisi kelembaban tanah kering Tabel 5.7 Hasil pengujian relay terhadap kondisi tanah kering Kelembaban tanah Relay Keterangan Persen (%) Status tanah 1.56 % 1 kering ON Berhasil 2 7.62 % kering ON Berhasil 3 10 % kering ON Berhasil 4 39 % kering ON Berhasil 5 48 % kering ON Berhasil Pada tabel 5.7 menunjukkan pengujian relay terhadap kondisi kelembaban No.
tanah kering. Dalam pengujian ini relay dapat berfungsi dengan baik, ketika input-an dari sensor berkisar antara 0 – 50% maka relay akan aktif dan menghidupkan mesin air untuk menyiram tanaman selama 5 detik, setelah itu relay dan mesin air akan
62
berhenti secara otomatis, yang menunjukan bahwa relay berhasil untuk menyalakan dan mematikan mesin air untuk penyiraman tanaman. b. Pengujian 2 : pengujian dilakukan terhadap kondisi kelembaban tanah lembab Tabel 5.8 Hasil pengujian relay terhadap kondisi tanah lembab Kelembaban tanah Relay Keterangan Persen (%) Status tanah 1 58.55 % Lembab OFF Berhasil 2 66.47 % Lembab OFF Berhasil 3 78 % Lembab OFF Berhasil 4 84.89% Lembab OFF Berhasil 5 93.94 % Lembab OFF Berhasil Pada tabel 5.8 menunjukkan pengujian relay terhadap kondisi kelembaban No.
tanah lembab. Dalam pengujian ini relay dapat berfungsi dengan baik, ketika input-an dari sensor berkisar antara 51 – 100% maka relay tetap dalam kondisi yang stand by. yang menunjukan bahwa relay berhasil untuk menyalakan dan mematikan mesin air untuk peniyraman tanaman. Dalam pengujian relay terhadap tanah kering dan lembab yang dilakukan sebanyak 5 kali percobaan dari masing-masing tanah kering dan lembab, yang ditunjukan pada perhitungan persentase keberhasilan berikut : 𝑡𝑖𝑛𝑔𝑘𝑎𝑡 𝑏𝑒𝑟ℎ𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑦 % =
10 × 100 = 100% 10
(5.3)
Dari semua percobaan relay dapat disimpulkan bahwa relay berhasil 100 % berfungsi sebagai saklar yang dapat menyalakan dan mematikan mesin air dalam proses penyiraman tanaman. 5.2.3
Pengujian pengiriman data SMS Pengujian pengiriman data SMS ini dimaksudkan untuk mengetahui seberapa
handal sistem dalam mengolah data serta mengetahui tingkat kesuksesan dalam pengiriman data. Pengujian dilakukan dengan mengaktifkan program AT-Command pada arduino UNO untuk mengirimkan SMS ke nomor handphone pemilik tanaman.
63
Dalam proses pengujian ini dilakukan dengan pengiriman data SMS. Adapun hasil pengujian pengiriman SMS dapat dilihat pada tabel 5.9. Tabel 5.9 Hasil pengujian pengiriman data SMS Keterangan Pengiriman data Waktu penerimaan No Data SMS SMS 1 Send Test 2 Send Test 3 Send Test 4 Send Test 5 Send Test 6 Send Test 7 Send Test 8 Send Test 9 Send Test 10 Send Test 11 Send Test 12 Send Test 13 Send Test 14 Send Test 15 Send Test 16 Send Test 17 Send Test 18 Send Test 19 Send Test 20 Send Test Pada tabel 5.9 menunjukkan
pengujian
Tepat waktu Tepat waktu Tepat waktu Tepat waktu Tepat waktu Tepat waktu Terlambat 5 detik Tepat waktu Tepat waktu Tepat waktu Terlambat 3 detik Tepat waktu Tepat waktu Terlambat 1 menit Terlambat 15 detik Tepat waktu Terlambat 8 detik Tepat waktu Tepat waktu Tepat waktu pengiriman data SMS yang telah
dilakukan. Dalam pengujian ini GSM shield dapat berfungsi dengan baik, namun kadang terkendala dengan baik buruknya koneksi jaringan yang ada. Adapun persentase keberhasilan pengujian dapat dilihat pada perhitungan berikut : 1. Tingkat keberhasilan pengiriman data SMS 𝑡𝑖𝑛𝑔𝑘𝑎𝑡 𝑏𝑒𝑟ℎ𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑖𝑟𝑖𝑚𝑎𝑛 𝑑𝑎𝑡𝑎 % = 𝑎 =
20 × 100 = 100% 20
(5.4)
64
2. Tingkat keberhasilan akurasi waktu penerimaan SMS 𝑡𝑖𝑛𝑔𝑘𝑎𝑡 𝑏𝑒𝑟ℎ𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑤𝑎𝑘𝑡𝑢 𝑝𝑒𝑛𝑒𝑟𝑖𝑚𝑎𝑎𝑛 % = 𝑏 =
15 × 100 = 75% 20
(5.5)
3. Rata-rata total keberhasilan pengujian pengiriman SMS 𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 % =
𝑎 + (𝑏) 100 + 75 = = 87.5 % 2 2
(5.6)
Dalam pengujian yang dilakukan, alat dapat dikatakan berhasil dan mewakili pengiriman pesan untuk memberikan hasil monitoring kelembaban tanah ke nomor handphone pemilik tanaman. 5.2.4
Pengujian kinerja keseluruhan sistem Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kinerja sistem secara keseluruhan
mulai dari mendeteksi kelembaban tanah tanaman, menyiram tanaman dan mengirimkan pesan tentang kondisi kelembaban tanah tanaman ke nomor handphone pemilik tanaman. Adapun hasil pengujian keseluruhan sistem dapat dilihat pada tabel 5.10: Tabel 5.10 Hasil pengujian kinerja keseluruhan sistem Keterangan Kelembaban tanah No
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Relay Persen (%) 7.62 % 7.62 % 8.9 % 8.02 % 58.55 % 66.37 % 66.47 % 1.56 % 1.08 %
Status tanah Kering Kering Kering Kering Lembab Lembab Lembab Kering Kering
ON ON ON ON OFF OFF OFF ON ON
Pengiriman data SMS
Waktu penerimaan SMS Tepat waktu Tepat waktu Tepat waktu Tepat waktu Tepat waktu Tepat waktu Terlambat 5 detik Tepat waktu Tepat waktu
65
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
93.94 % Lembab OFF Tepat waktu 84.07 % Lembab OFF Terlambat 3 detik Tepat waktu 82.89 % Lembab OFF Tepat waktu 6.74 % Kering ON Terlambat 1 menit 7.72 % Kering ON Terlambat 15 detik 8.02 % Kering ON Tepat waktu 35.68 % Kering ON Terlambat 8 detik 79.57 % Lembab OFF Tepat waktu 55.52 % Lembab OFF Tepat waktu 64.52 % Lembab OFF Tepat waktu 88.76 % Lembab OFF Dalam pengujian kinerja keseluruhan sistem monitoring kelembaban tanah
melalui SMS berdasarkan hasil penyiraman tanaman. Sistem akan mendeteksi kelembaban tanah tanaman kemudian meneruskan hasil pembacaan sensor dengan program yang ditanamkan kedalam sistem. Selanjutnya baru dapat diketahui hasil pembacaan apakah kondisi level kelembaban tanah tanaman berada dalam kondisi yang kering atau kondisi yang lembab. Ketika kelembaban tanah berada dalam kondisi yang kering relay akan aktif dan menyalakan mesin air selama 5 detik kemudian relay akan berhenti dan mesin air akan berhenti menyiram tanaman, dan ketika kelembaban tanah berada dalam kondisi yang lembab relay tetap dalam kondisi yang stand by dan akan langsung aktif secara otomatis ketika kondisi tanah menjadi kering kembali. Pengujian yang dilakukan secara berulang – ulang dengan menggunakan media tanah yang kering dan tanah yang lembab, secara keseluruhan alat dapat bekerja sesuai dengan yang diharapkan. Pada proses pengiriman data melalui SMS, data hasil deteksi sensor terkini tentang kelembaban tanah langsung dapat terkirim dengan delay waktu 15 detik dari pembacaan sensor, delay 15 detik berfungsi agar pada saat sistem mendeteksi kondisi kelembaban tanah tanaman tidak langsung mengirimkan data ke arduino UNO untuk mengirimkan pesan dikarenakan pada saat pembacaan sensor bisa saja kondisi kelembaban tanah tanaman yang terdeteksi dari sensor berubah.
66
Adapun persentase keberhasilan keseluruhan sistem pada alat yang digunakan dapat dilihat pada perhitungan berikut :
1. Persentase keberhasilan soil moisture sensor FC-28 𝑡𝑖𝑛𝑔𝑘𝑎𝑡 𝑏𝑒𝑟ℎ𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑠𝑒𝑛𝑠𝑜𝑟 % = 𝑎 =
20 × 100 = 100 % 20
(5.5)
2. Persentase keberhasilan relay 𝑡𝑖𝑛𝑔𝑘𝑎𝑡 𝑏𝑒𝑟ℎ𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑦 % = 𝑏 =
20 × 100 = 100 % 20
(5.6)
3. Persentase keberhasilan pengiriman data SMS 𝑡𝑖𝑛𝑔𝑘𝑎𝑡 𝑏𝑒𝑟ℎ𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑖𝑟𝑖𝑚𝑎𝑛 𝑆𝑀𝑆 % = 𝑐 =
20 × 100 = 100 % 20
(5.7)
4. Persentase keberhasilan waktu penerimaan SMS 𝑡𝑖𝑛𝑔𝑘𝑎𝑡 𝑏𝑒𝑟ℎ𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑝𝑒𝑛𝑒𝑟𝑖𝑚𝑎𝑎𝑛 𝑆𝑀𝑆 % = 𝑑 =
15 × 100 = 75% 20
(5.8)
5. Persentase rata-rata keberhasilan keseluruhan sistem 𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 % =
𝑎 + 𝑏 + 𝑐 + (𝑑) 100 + 100 + 100 + 75 = = 93.75 % 4 4
(5.9)
Dalam pengujian keseluruhan sistem alat, keberhasilan kinerja alat sebesar 93.75%, nilai persentase ini dapat mewakili keberhasilan alat karena alat dapat melakukan monitoring kelembaban tanah, mendeteksi level kelembaban tanah, dan dapat menyiram tanaman ketika kondisi tanah tanaman berada dalam kondisi yang kurang baik atau kering.
BAB VI PENUTUP 6.1
Kesimpulan Dari hasil penelitian dan implementasi sistem monitoring kelembaban tanah
melalui SMS berdasarkan hasil penyiraman tanaman yang telah diuraikan pada babbab sebelumnya, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut: 1. Dalam tahap pengimplementasian prototype monitoring kelembaban tanah melalui SMS berdasarkan hasil penyiraman tanaman, aplikasi IDE arduino berhasil
melakukan
pengendalian
terhadap
alat
monitoring
untuk
mengimplementasikan kinerja alat melalui perintah source code yang ditulis, sehingga alat dapat menjalankan segala perintah yang telah ada dalam program. 2. Soil moisture sensor FC-28 berhasil diimplementasikan sebagai input-an sehingga saat dioperasikan alat dapat mendeteksi kelembaban tanah tanaman dengan baik. 3. GSM Shield ATWIN Quad-Band berfungsi dengan baik sebagai media untuk mengirimkan pesan ke nomor handphone pemilik tanaman. 4. SMS Gateway berhasil diimplementasikan sebagai input-an untuk megirimkan pesan ke nomor handphone pemilik tanaman, sehingga alat monitoring penyiraman tanaman dapat bekerja secara maksimal dalam memberikan informasi kepada pemilik tanaman. 5. Relay yang berfungsi sebagai saklar dapat berfungsi dengan baik dalam menjalankan mesin air sehingga tanaman dapat disiram tepat pada waktu yang dibutuhkan oleh tanaman. 6. Tingkat keberhasilan pada saat pengujian monitoring kelembaban tanah melalui SMS berdasarkan hasil penyiraman tanaman mencapai 93.75 % dengan pengujian yang telah dilakukan. 7. Dalam tahap pengujian alat monitoring ini terkendala dengan baik tidaknya kondisi jaringan seluler yang digunakan, karena jaringan seluler yang kurang baik
67
68
dapat menghambat proses penerimaan pesan SMS tepat pada waktu yang telah ditentukan.
6.2
Saran Berdasarkan hasil penelitian ini, maka peneliti dapat memberikan beberapa
saran untuk penelitian selanjutnya. Adapun beberapa saran itu adalah sebagai berikut: 1. Agar menggunakan sensor yang bisa bekerja dengan jangkauan yang lebih baik dari soil moisture sensor FC-28 yang dapat mencakup kelembaban tanah yang cukup luas seperti kebun. 2. Tidak hanya menggunakan soil moisture sensor
FC-28 sebagai pendeteksi
kelembaban tanah, namun juga dapat menggunakan sensor pendeteksi suhu agar mengetahui suhu sekitar tanaman tumbuh.
DAFTAR PUSTAKA
Arduino., 2015, Arduino Uno, https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno, diakses pada 15 Oktober 2015. ASTM., 1979, Standard method of laboratory determination of moisture content of soil: Procedure D2216-71. pp. 290–291, In Annual book of ASTM standards. Am. Soc. Test. Mater., Philadelphia, PA
BBPP, LEMBANG., 2012, Teknik budidaya tanaman tomat, http://www.bbpplembang.info/index.php/arsip/artikel/artikel-pertanian/588-teknik-budidayatanaman-tomat-solanum-lycopersicum, diakses pada 12 Februari 2015. Brigida., 2012, SMS gateway, http://informatika.we.id/sms-gateway.html, diakses pada 12 Februari 2015. Dewi, Ita Rusmala., 2012, Tele Alarm And Multilevel Security System On A Car Based On Arduino Microcontroller, Jurnal Sistem Komputer, Universitas Gunadarma. Ibrahim, Ali., 2011, Pengembangan Sistem Informasi Monitoring Tugas Akhir Berbasis Short Message Service (SMS) Gateway, Jurnal Jurusan Sistem Informasi, Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Sriwijaya. Indo ware., 2015, Soil Moisture sensor, http://indo-ware.com/produk-284-moisturesensor-.html, diakses pada12 Februari 2015. Irwanto, Djon., 2006, Perancangan Object Oriented Software dengan UML, Andi Yogyakarta, Jakarta. Kelembaban tanah, 2015, eprints.ums.ac.id/14532/4/BAB_I.pdf, diakses pada 12 Februari 2015. Khang, B., 2002, Trik pemrograman aplikasi berbasis SMS. Jakarta: Elex Media. Linksprite., 2015, ATWIN Quad Band GPRS/GSM Shiled, http://linksprite.com/wiki/index.php5?title=ATWIN_Quad_band_GPRS/GSM _Shield_for_Arduino, diakses pada 15 Oktober 2015. Mego, Olga Engelin., 2012, Komputerisasi Smart Green House Untuk Budidaya Tanaman Bunga Krisan, Tesis Teknik Elektro, Program Pasca Sarjana Universitas Hasanudin. Makassar.
69
70
Nasrullah, Emir., dkk., 2011, Rancang Bangun Sistem Penyiraman Tanaman Secara Otomatis Menggunakan Sensor Suhu LM35 Berbasis Mikrokontroler ATMega8535, Jurnal Rekayasa dan Teknologi Elektro, Universitas Lampung. Pamungkas, Bimo Ananto.,, 2013, Perancangan Jaringan Sensor Terdistribusi untuk Pengaturan Suhu, Kelembaban, dan Intensitas Cahaya, Jurnal Teknik Sistem informasi, Universitas Diponegoro, Semarang. Pamungkas, Harly Yoga., Taufiqurahman., Eru Puspita., 2011, Alat Monitoring Kelembaban Tanah dalam Pot Berbasis Mikrokontroler ATmega 168 dengan Tampilan Output pada Situs Jejaring Sosial Twitter untuk Pembudidaya dan Penjual Tanaman Hias Anthurium, Jurnal Teknik Elektronika PENS – ITS, Surabaya. Pengertian monitoring, 2015, jbptunikompp-gdl-pudjidhest-30499-9-unikom_p-i.pdf, diakses pada 12 Februari 2015. Prasimax micron., 2015. AT-Command untuk SMS, http://www.mikron123.com/index.php/Aplikasi-SMS/AT-Command-Untuk-SMS.html, diakses pada 12 Februari 2015. Sanglerat, G., Olivari, G., dan Cambov, B., 1989, Mekanika Tanah dan Teknik Pondasi, Erlangga, Jakarta. Setiawan, A., dkk., 2006, Perancangan dan Pembuatan Sistem Layanan SMS untuk Biro Administrasi Akademik Universitas Kristen Petra, Jurnal informatika Universitas Kristen Petra. Sudarsono, 2012, Flowchart, http://sdarsono.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/ files/16512/Flowchart.pdf, Universitas Gunadarma, diakses tanggal 14 Mei 2015. Stevanus dan Setiadi Karunia, D., 2013, Alat pengukur kelembaban tanah berbasis mikrokontroler PIC 16F84, Jurnal Teknik Elektro Universitas Kristen Maranatha, Bandung Tajinogoro.com., 2012, budidaya tanaman cabe yang baik, http:// www.tanijogonegoro.com/2012/10/cara-praktis-budidaya-cabai.html, diakses pada 12 Februari 2015. Teknik
elektronika., 2015, pengertian dan fungsi relay, http://teknikelektronika.com/pengertian-relay-fungsi-relay/, diakses pada 15 Oktober 2015.
71
TOPP, G.C., Davis J.L., and Annan A.P., 1982, Electrmagnetic Determination of Soil Water Content Using TDR:1, Applications to Wetting Fronts And Step Gradients Soil Sci. Soc. Am. J.,Vol.46, pp. 672-678. Topp, G.C., and Ferré, P.A., 2002, Thermogravimetric method using convective ovendrying, pp. 422–424. In J.H. Dane and G.C. Topp (ed.) Methods of Soil Analysis: Part 4. Physical methods. SSSA, Madison, WI. Topp, G.C., and Reynolds, W.D., 1998, Time domain reflectometry: A seminal technique for measuring mass and energy in soil. Soil Tillage Res. Vol 47, pp.125–132.
LAMPIRAN
Arduino UNO Reference Design TM
Reference Designs ARE PROVIDED "AS IS" AND "WITH ALL FAULTS". Arduino DISCLAIMS ALL OTHER WARRANTIES, EXPRESS OR IMPLIED, REGARDING PRODUCTS, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO, ANY IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
USBVCC
1
GND
1
XT1R
4 3
1
EXP
GND
PAD
13 12 11 TXLED 10 RXLED 9 M8RXD 8 M8TXD 7 6
16MHz
2 1
Q2
2
5
RN1D 10K
4
1
UBOOT 2
USB boot En 1K 5 RN2D 4
C6 100n +5V
XTAL2
2 4 6
ICSP
GND
ZIC1 1
10 9 21 20 22 7 8
RESET XTAL2 XTAL1 AREF AVCC AGND VCC GND
(SCK)PB5 (MISO)PB4 (MOSI)PB3 (SS)PB2 (OC1)PB1 (ICP)PB0 (ADC5)PC5 (ADC4)PC4 (ADC3)PC3 (ADC2)PC2 (ADC1)PC1 (ADC0)PC0) (AIN1)PD7 (AIN0)PD6 (T1)PD5 (T0)PD4 (INT1)PD3 (INT0)PD2 (TXD)PD1 (RXD)PD0
GND
TX YELLOW 1K 6 RN2C 3
XTAL1
1
16MHz
XTAL2 R2 1M XTAL1 AREF +5V
RX YELLOW
16MHz
+5V
100n
C5 DTR
Y2
ATMEGA8U2-MU
XT1
XT2
2
RESET
GND
ATMEGA8 M8RXD M8TXD
GND
2
GROUND
(CTS/HWB/AIN6/TO/INT7)PD7 (RTS/AIN5/INT6)PD6 (XCK/AIN4/PCINT12)PD5 (INT5/AIN3)PD4 (TXD1/INT3)PD3 (RXD1/AIN1/INT2)PD2 (AIN0/INT1)PD1 (OC0B/INT0)PD0
C9 22p
C8 1u
GND
GND
UCAP UVCC DD+ UGND
22 23 25 26 5
C10 22p
100n C7
VCC GND
27 31 30 29 28
VUCAP USBVCC RDRD+ UGND
(INT4/ICP1/CLK0)PC7 (OC1A/PCINT8)PC6 (PCINT9/OC1B)PC5 (PCINT10)PC4 (AIN2/PCINT11)PC2
AVCC
21 20 19 18 17 MISO2 16 MOSI2 15 SCK2 14
C12 22p
+5V
32
(PCINT7/OC0A/OC1C)PB7 (PCINT6)PB6 (PCINT5)PB5 RESET(PC1/DW) (T1/PCINT4)PB4 (PD0/MISO/PCINT3)PB3 (PDI/MOSI/PCINT2)PB2 XTAL2(PC0) (SCLK/PCINT1)PB1 (SS/PCINT0)PB0 XTAL1
RESET-EN
1 3 5
8
1 2 5
10K 6 RN1C 3
XT1 16MHz
RD+
USHIELD BLM21
2
Y1
R3 27R
22R 5 RN3D 4
R1 RD- 1M
GND
22R 8 RN3A 1
Q1
Z1
PGB1010604 Z2
DD+
XT2
PGB1010604
XUSB
UGND
1 2 3 4
L1
P$2 P$1
P$2 P$1
USB
X2
RESET2
USBVCC
500mA
C11 22p
F1
1
U3
+5V
GND ICSP
3 4
RESET TS42
ICSP1
24
GND
GND
+5V 4
GND
GND
PC2 C2 47u 100n
1K 7 RN4B 2 1K 8 RN4A 1
19 18 17 16 15 14
SS IO9 IO8
28 27 26 25 24 23
AD5 AD4 AD3 AD2 AD1 AD0
13 12 11 6 5 4 3 2
IO7 IO6 IO5 IO4 IO3 IO2 IO1 IO0
GREEN ON
5
RN4D 1K 3
GND
6
RN4C 1K
2
+5V
ICSP
GND
GND
1K
VIN
1 2 3 4 5 6
1K RN2B
+3V3
GND
2 4 6
GND
+5V
2
POWER RESET
GND
1 3 5
ADJ
+5V
C3 1u
4
7
GND NC/FB
VO
VI
5 +3V3
YELLOW L
OUT
EN
1
2
IN
RN2A
T1 FDN304V
3
3
1
PWRIN
+5V
+
D1 M7 PC1 47u
+5V
1
MC33269ST-5.0T3
IC2 GND MC33269D-5.0
VIN
2
1
GATE_CMD +5V
3
3
GND
GND
4 2
GND
GND
LM358D
+
4
C1 100n
IN OUT
7
6
LM358D
IC1
U1B
5
1
2
10K 8 RN1A 1
8
U1A
3
2
CMP +3V3
3
1
7 2
+5V
RN1B 10K
Arduino may make changes to specifications and product descriptions at any time, without notice. The Customer must not rely on the absence or characteristics of any features or instructions marked "reserved" or "undefined." Arduino reserves these for future definition and shall have no responsibility whatsoever for conflicts or incompatibilities arising from future changes to them. The product information on the Web Site or Materials is subject to change without notice. Do not finalize a design with this information. VIN
C4 100n
AREF GND SCK MISO MOSI SS
8 7 6 5 4 3 2 1
13 12 11 10 9 8
IOH 6 5 4 3 2 1
2 3
IOL
6
RN3C 22R
AD 8 7 6 5 4 3 2 1
7
RN3B 22R
7 6 5 4 3 2 1 0
R7 4k7
C3225X5R1C226M
470R/1K
+
R3
56p
C3225X5R0J107M
3
jumper for always on
RESET
RESET_ARDUINO RESET_ARDUINO
P$7
6-NETLIGHT
43-RF_ANT 42-GND2
7-VDD_EXT
1K 8 RN1A 1
AGND
P$43
ANT
RESET_ARDUINO +5V
P$42
RESET_ARDUINO +3V3 +5V VIN
ADC0
ADC0
P$40 P$39
BUZZ
P$38
KBC5
P$37
KBC4
P$36
KBC3
P$35
KBC2
P$34
KBC1
P$33
KBC0
BUZZ KBC5 KBC4 KBC3 KBC2
AGND
P$41
KBR4
VIN
1 2 3 4 5 6 7 8
SPK2P
KBR3
S1N
SPK1N
KBR2
S1P
SPK1P
KBR1
M1P
MIC1P
KBR0
M1N
MIC1N
LIGHT_MOS
M2P
MIC2P
M2N
MIC2N
D7
JP4 8x1F-H8.5-L14.5mm 1 2 3 4 5 6
A_TX A_RX
6x1F-H8.5-L14.5mm
CUT (connectors)
Mate 4 arduino pin conectors top view
KBC1 KBC0
KBR4 KBR3 KBR2 KBR1 KBR0 LMOS
AGND
S2P
Reference Designs ARE PROVIDED "AS IS" AND "WITH ALL FAULTS. Arduino DISCLAIMS ALL OTHER WARRANTIES, EXPRESS OR IMPLIED, REGARDING PRODUCTS, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO, ANY IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE Arduino may make changes to specifications and product descriptions at any time, without notice. The Customer must not rely on the absence or characteristics of any features or instructions marked "reserved" or "undefined." Arduino reserves these for future definition and shall have no responsibility whatsoever for conflicts or incompatibilities arising from future changes to them. The product information on the Web Site or Materials is subject to change without notice. Do not finalize a design with this information.
ARDUINO is a registered trademark.
1K 7 RN4B 2
JP2
P$44
32-KBR4 P$32
30-KBR2
29-KBR1
31-KBR3 P$31
P$30
P$29
28-KBR0 P$28
27-LIGHT_MOS P$27
P$26
P$25
26-MIC2N
33-KBC0
25-MIC2P
34-KBC1
16-VRTC
24-MIC1N
35-KBC2
15-SIM_RST
23-MIC1P
14-SIM_CLK
P$24
PWRKEY
P$16
22-SPK1P
P$15
P$23
P$14
SIM_RST
36-KBC3
21-SPK1N
SIM_CLK
VRTC
13-SIM_DATA
20-SPK2P
P$13
37-KBC4
P$22
SIM_DATA
12-SIM_VDD
P$21
P$12
39-BUZZER 38-GPIO1_KBC5
11-SIM_PRESENCE
P$20
SIM_VDD
40-TEMP_BAT
10-DBG_TXD
19-AGND
P$11
18-PWRKEY
P$10
17-EMERG_OFF
DBG_TXD
M10_HDWITHOUT_EXCLUSION
9-DBG_RXD
P$19
DTX
41-ADC0
8-GND1
P$18
P$9
P$17
P$8
DBG_RXD
1u
8x1F-H8.5-L14.5mm 10x1F-H8.5-L14.5mm 8 7 6 5 4 3 2 1
JP3
4P$4
5P$5
6P$6
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
P$45
C1 C2 C3 C5 C6 C7
C9
JP1
P$46
AGND AGND
SIM_DATAR
5
RN3D 22R
AGND
P$47
U7
DRX
SIM_VDD SIM_RSTR SIM_CLKR AGND
7
U6 SMF 05C
SMF05C
AGND
44-GND3
RN3C 22R 4
2
RN3B 22R
K3
5-DISP_RST
P$48
6
K4
45-GND4
SIM_DATA
3
K5
4-DISP_D/C
AGND
P$50
P$51
P$52
P$49 49-GND8
50-VBAT1
51-VBAT2
52-VBAT3
P$54
P$53 53-VCHG
P$55 55-RI
54-STATUS
P$56 56-DCD
P$57 57-CTS
TX->
<-RX
DTR P$58 58-RTS
59-DTR
P$59
P$60
P$61 61-RXD
P$62
P$63
46-GND5
SIM_RST
K2
P$6
47-GND6
3-DISP_CS
5
SIM_CLK
P$33
NETLIGHT
4
RN4D 1K
X3 SIM_VDD
CA
P$5
2-DISP_CLK
6
8
K1
DISP_RST
3
RN4C 1K
3
Q2 BC847-25 STATUS
RN3A 22R
P$22
DRST
RN4A 1K
GND1 GND2 GND3
VBATT
NETB
PWRKEY 1
8
SMF05C
DD/C
P$4
1
P$11
P$3
DISP_D/C
48-GND7
Q3 BC847-25 2
AGND
P$2
DISP_CS
1-DISP_DATA
D7
AGND
DISP_CLK
DCS
1
D7
arduino digital MSB
DCLK
V3 V2 V1
arduino power
P$1
62-TXD3
P$64
DISP_DATA
63-RXD3
64-GPIO0
DDAT
60-TXD
GPIO0
VBATT
arduino analog
1
RI
GP0
DTR
STATUS
AGND
AGND
1K 7 RN1B 2
NETLIGHT
arduino digital LSB
RXD_3V
4
U5
VRTC
2
POWER
2
NET YELLOW
5
Q1 BC847-25
PWRKEY PWRKEY
74LVC1G125DCK
AGND
A_TX
KEY
4
RN1D 1K
AGND
AGND
1
1
5
GND
TXD_3V
2
U4
VCC
U4P
AGND
74LVC1G125DCK A_RX 4
3
U5P GND
5
VCC
+3V3
6
RN1C 1K
STATUSR
C3225X5R1C226M
C4
1K 7 RN2B 2
STATUSB 1K 8 RN2A 1
10n
C2 C3 PC1 100u - C3225X5R0J107M 100n 15p VBATT
AGND
100n
52K3
R2 C7
12k7
C5
VBATT
10n
ON YELLOW
FB
SS
GND
EN
RON
VOUT 7
6
FB
SS
5
4
VIN
2
+5V 3
VBATT C1
NETR
C3225X5R1C226M
PC3 22u
AGND
R5
PC2 22u
TAB
AGND
AGND
AGND
1
R4
2200u - 592D228X96R3X2T20H PCG0J222MCL1GS
AGND
C13
GND
AGND
T1 FDN340P +
5
BU-SMA-V
TAB
PWRIN
+
X1G2 4 X1G3 GND 3 X1G4 GND
LMZ12002TZ-ADJ/NOPB
RON
+5V X1 5-1814832-1
AGND
AGND
soldered antenna
not mounted 220p_NM
1K
R9
C6
U3
100K
Q6 2N2222
FOOTPRINT = SOT23
R12
5V1 ZENER = 5V1
D1
4k7
R1
4k7
5V1
AGND
R11
D2
Q5 2N2907 2k2
3K9
R8 FOOTPRINT = SOT23
FEED FEED
C8 3.9pF Murata GQM1885C2A3R9BB01D
L24 3.3nH Murata LQG18HN3N3S00D
CALVUS_5BAND_SMD_A103400MM_EXCLUSION
AGND
L23 6.8nH Murata LQG18HN6N8J00D AGND
U2
SMA or U.FL connector
3
ANT
FDN340P T2 VIN
CCM03-3002 R102
6
RN2C 1K 4
5
RN2D 1K
STA YELLOW
VBATT
Lampiran : Tampilan hasil deteksi Soil Moisture Sensor
Lampiran : SMS tentang kondisi kelembaban tanah yang diterima
