SISTEM IRIGASI SAWAH BERBASIS WIRELESS ARDUINO
NASKAH PUBLIKASI
diajukan oleh Mohammad Santosa Mulyo Diningrat 11.11.5629
kepada SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER AMIKOM YOGYAKARTA YOGYAKARTA 2015
SISTEM IRIGASI SAWAH BERBASIS WIRELESS ARDUINO Mohammad Santosa Mulyo Diningrat1), Ferry Wahyu Wibowo2) 1, 2)
Teknik Informatika STMIK AMIKOM Yogyakarta Jl Ringroad Utara, Condongcatur, Depok, Sleman, Yogyakarta Indonesia 55283 1) 2) Email :
[email protected] ,
[email protected] Abstract - In an age of the modern era, as now, we are particularly rice field irrigation system in Indonesia is still using manual irrigation system which when wet weather conditions often become flooded rice field irrigation system due to still use the portal path manually closed wearing some sort of mud. Therefore I am interested in making some sort of portal tools automatically use the. Arduino connected to the wireless which can be closed and opened automatically so that it can reduce the risk of crop failure due to overflow.and.can.facilitate.farmers..This research is expected to be useful for farmers to irrigate their fields without coming to the field and is also expected to be a reference to the thesis friends - friends in the future students.
dikendalikan oleh arduino. Setelah itu mikrokontroller arduino tersebut akan mengeksekusi perintah yang telah ditentukan. 1.2 Rumusan Masalah 1.
2.
1.3 Tujuan
Keywords : Arduino, Irrigation Systems, Wireless. 1.
Bagaimana cara membuat sistem kerja alat tersebut (Hardware) via SMS dengan menggunakan Mikrokontroller Arduino ? Bagaimana perancangan program tersebut (Software) sebagai pengontrol perintah menggunakan bahasa C?
1.
PENDAHULUAN 2.
1.1 Latar Belakang Masalah Perkembangan teknologi informasi yang sangat cepat telah memberikan dampak pada globalisasi, persaingan bisnis, tuntutan pekerjaan, dan tuntutan gaya hidup menjadi semakin meningkat, Oleh karena itu untuk mengimbanginya maka manusia menciptakan alat-alat yang dapat bekerja secara otomatis agar pekerjaan mereka menjadi lebih mudah. Alat-alat secara otomatis yang digunakan untuk mengendalikan piranti lain disebut controller. Sistem irigasi yang terdapat di indonesia kebanyakan masih memakai sistem manual, yaitu sistem dimana membuka dan menutup saluran irigasi ke sawah masih tradisional. Sistem kontrol irigasi lewat SMS (Short Message Service) berbasis Arduino adalah sebuah alat yang dibuat untuk membantu para petani agar lebih mudah untuk mengalirkan air keirigasi sawah mereka dari jarak jauh melalui sms. Alat ini bertujuan untuk meningkatkan efektifitas pekerjaan petani. Melalui alat ini pula diharapkan dapat mempermudah pekerjaan petani. Alat ini terinspirasi dari salah satu masalah yang dihadapi oleh petani dimana petani merasa kesulitan untuk mengatur irigasi pada sawah yang jauh dari rumah. Jadi sering kali petani pulang pergi dari rumah ke sawah hanya untuk mengecek saluran irigasi sehingga mengurangi efektifitas petani. Masalah dan kendala tersebut penulis kembangkan kedalam sebuah sistem baru dan otomatis untuk membantu meringankan pekerjaan petani. Dengan memanfaatkan handphone khususnya pada fasilitas sms, maka penulis memilih menerapkan metode sms sebagai sarana untuk kendali jarak jauh yang terintegrasi dengan mikrokontroler arduino. Sistem ini akan mempunyai akses untuk membuka dan menutup portal dari irigasi yang telah dibuat dan cara mengendalikan sistem tersebut hanya dengan sms saja ke nomor yang telah ditentukan yang mana telah di integrasikan terlebih dahulu menggunakan mikrokontroller arduino , jika terjadi kerusakan maka petani akan mendapatkan pesan error dari mobile phone yang
Memanfaatkan Arduino Mega2560 sebagai suatu perangkat alat yang di program untuk kendali jarak jauh otomatis melalui SMS. Memudahkan pekerjaan petani karena tidak perlu bolakbalik ke sawah untuk mengecek irigasi sawah mereka.
1.4 Metode Pengumpulan Data Adapun metode pengumpulan yang digunakan dalam menyusun dan menganalisa tugas akhir ini adalah: 1. Metode Wawancara Yaitu pengambilan data dengan cara mewawancarai beberapa petani untuk mendapatkan informasi yang nantinya sebagai acuan laporan penelitian. 2. Metode Kepustakaan Metode ini dimaksudkan untuk memperoleh konsepkonsep secara teoritis menggunakan buku-buku panduan sebagai bahan referensi dalam mendapatkan informasi yang dibutuhkan. 3. Studi Literatur Pengambilan data yang bisa dipakai seperti dengan memanfaatkan fasilitas internet dengan mengunjungi situssitus yang berhubungan dengan arduino. 4. Metode Uji Coba Metode ini menggunakan uji coba kerja perangkat dan menganalisis kesalahan dan kekurangan untuk memperoleh hasil yang maksimal. 2.
TINJAUAN PUSTAKA
Implementasi sistem merupakan tahapan yang digunakan untuk menerapkan sistem yang baru (setelah selesai dibuat). Sebelum sistem digunakan oleh pengguna, sebuah sistem harus melalui tahap pengujian terlebih dahulu, hal ini dimaksudkan untuk menghindari kesalahan pada pemanfaatan sistem yang akan digunakan nantinya.
1
3.
GAMBARAN UMUM
3.1 Cara Menggunakan Software Tahapan ini bermanfaat untuk. Pemrograman ini juga disebut IDE atau Integrated Development Enviropment. Kelebihan Arduino adalah pada pengguna IDE nya yang mudah karena kesederhanaanya dan ditambah berbagai fitur yang telah tersedia seperti referensi coding dan bisa memberitahukan penulis apabila terdapat kesalahan coding, maka ketika di Verify/Compile , Software ini akan memberitahukan letak kesalahan. Berikut ini adalah langkah-langkah penggunaan IDE Arduino : 1. Hubungkan Arduino dengan port USB computer melalui kabel USB. 2. Jalankan software IDE Arduino dengan mengklik 2 kali ikon Arduino
Gambar 2 Atur tipe board di menu Tools 3.2 Perancangan Alat Sistem Irigasi Pada Perancangan Alat Sistem Irigasi terdiri dari beberapa komponen yang saling berhubungan antara Arduino Mega2560, Relay dan komponen lainnya, Carannya antara lain sebagai berikut : Arduino Mega2560 dihubungkan dengan rangkaian keypad controller , relay untuk filter aquarium, dan rangkaian controller circuit (Sensor LDR dll) dengan cara menggabungkan komponen komponen tersebut. Setelah itu dihubungkan dengan regulator untuk memberikan input tegangan.
Gambar 1 Program pada jendela editor 3.
Tekan tombol Verify/upload. Apabila tidak terdapat kesalahan pada program maka program tersebut akan dikompilasi untuk menghasilkan kode mesin. Proses kompilasi ini selesai ketika muncul tulisan “Done uploading” di bawah jendela editor. 4. Setelah kode mesin dihasilkan, langkah selanjutnya adalah meng-upload kode mesin tersebut ke board Arduino. Namun sebelum menekan tombol Upload, yang berada disamping kanan tombol Verify, pastikan 2 hal berikut sudah benar, yaitu : a. Tipe board Arduino b. Saluran serial port yang digunakan. Kedua hal tersebut dapat diatur dengan membuka menu Tools, dan pilih Board untuk mengatur tipe boardnya, dan pilih Serial Port untuk mengatur serial port COM yang digunakan. Gambar 3 Komponen
2
Selanjutnya hubungkan kabel Relay untuk dimasukkan ke mikrokontroller Arduino Mega256. 1. Hubungkan kabel keypad controller juga ke mikrokontroller Arduino Mega2560. 2. Hubungkan kabel dari rangkaian controller circuit ke Mikrokontroller Arduino. 3. Jika perangkat sudah terpasang semua, maka siap digunakan seperti terlihat pada gambar 4.
Hasil untuk kecepatan terkirimnya pesan teks berupa sms pada setiap provider yang di ambil pada daerah Kebakkramat Solo, dapat dilihat pada tabel 2 dibawah ini: Tabel 2 Hasil pengujian pada 5 provider Provider Waktu terkiim per detik Telkomsel 22 Indosat 25 XL 26 3 29 Axis 24 3.3.1 Instalasi Hardware Manual instalasi merupakan bagian dimana penulis menjelaskan tentang cara instalasi perangkat Sistem Irigasi Sawah Berbasis Wireless Arduino sehingga dapat digunakan dan berjalan dengan baik. Berikut adalah langkah-langkah instalasi perangkat alat Sistem Irigasi Sawah Berbasis Wireless Arduino : 1. Hubungkan perangkat Arduino ke sumber tegangan ke USB ataupun Adaptor. 2. Hubungkan perangkat tambahan seperti filter aquarium ke arus listrik, sehingga ketika ada SMS ON / OFF alat tersebut bisa dieksekusi. 3. Ketika pengguna SMS ON maka alat sudah pada posisi ON. 4. Ketika pengguna SMS OFF maka alat sudah pada posisi OFF. 4.
PEMBAHASAN
Bagian ini merupakan bagian konfigurasi, dimana pin-pin digital yang akan digunakan tersebut akan dideklarasikan pada variabel. Seperti ditunjukkan pada gambar 5: Gambar 4 Komponen terhubung semua 4.
Setelah proses tersebut sudah selesai maka komponen tinggal diberi sumber tegangan listrik (Mikrokontroller arduino bisa menggunakan kabel USB /Adaptor) agar komponen dapat digunakan.
3.3 Pengujian Hardware 1.
Black Box Testing Black Box testing merupakan tahap pengujian yang berfokus pada persyaratan fungsional perangkat lunak. Memungkinkan pengembang perangkat lunak untuk mendapatkan serangkaian kondisi input yang mempergunakan semua persyaratan fungsional program. Tabel 1 Deskripsi Black Box testing Input Output Hasil SMS dari Alat dari mati Benar pengguna (on) berubah ke ON SMS dari Alat dari ON Benar pengguna (off) berubah Ke OFF Sms masuk ke Apabila alat Benar handphone bermasalah maka pengguna akan mengirim sms error ke pengguna
Gambar 5 Deklarasi Variabel dengan Pin-pin Bagian ini merupakan bagian konfigurasi untuk menghidupkan alat. Ketika sistem mendapat perintah karakter sms “ON” maka relay akan dalam kondisi HIGH yang menyebabkan jalur relay dengan sumber tegangan menyala. Hal ini menyebabkan alat menjadi ON. Seperti ditunjukkan pada gambar 6.
3
Gambar 6 Coding untuk menghidupkan alat Bagian ini merupakan prasyarat dimana ketika sistem mendapat perintah sms dengan karakter “OFF”, maka relay pada sistem akan dalam kondisi LOW yang akan menyebabkan jalur relay dengan sumber tegangan mati. Hal ini menyebabkan alat menjadi OFF. Seperti ditunjukkan pada gambar 7 .
Gambar 9 SMS ON 1.
Gambar 7 Coding untuk mematikan alat
2.
Pada bagian program ini merupakan konfigurasi untuk memberikan informasi SMS ERROR. Apabila SMS ERROR penulis membuat agar Keypad Handphone Bergerak sesuai pengaturan yang telah dibuat penulis yaitu akan memberitahukan via SMS ke nomor pengguna Seperti ditunjukkan pada gambar 8
Pada gambar 9, jika pengguna (user) mengirimkan pesan teks “ON”, maka alat akan mengeksekusi sesuai perintah. Ketika Pengguna ingin mengaktifkan mode OFF maka pengguna harus SMS OFF ke perangkat handphone untuk selanjutnya, handphone akan mengirim pesan teks “OFF” kepada nomor alat, seperti yang ditunjukkan pada gambar 10
Gambar 8 Coding informasi SMS ERROR 4.1 Pembahasan Interface/Antarmuka Program Antarmuka program merupakan bagian dari program yang berhubungan secara langsung kepada pengguna. Untuk mempermudah bagi pengguna (user) maka penulis memberikan penjelasan seperti pada gambar berikut ini : 1.Ketika Pengguna ingin mengaktifkan mode ON maka pengguna harus SMS ON ke perangkat handphone untuk selanjutnya, handphone akan mengirim pesan singkat “ON” kepada nomor alat, seperti ditunjukkan pada gambar 9 :
Gambar 10 SMS OFF 3.
4
Ketika Alat terjadi kerusakan / konslet, maka alat akan memberitahu ke pengguna berupa SMS ERROR ke nomor pengguna. seperti yang ditunjukkan pada gambar 11.
[4] [5] [6] [7].
Wikipedia, 2012. Layanan Pesan Singkat. Pengertian Pesan Singkat. Indonesia: Arduino.cc (Diakses tgl 01 Maret 2015) Purnama, Agus. 2013.Sensor Cahaya LDR. Indonesia: Elektronika-dasar.web.id/ (Diakses tgl 01 Maret 2015) Tyo. 2013. Pengertian Resistor. Pengertian Resistor. Indonesia: komponenelektronika.biz/ (Diakses tgl 01 Maret 2015) Tyo.2013.Pengertian Transistor. Pengertian Transistor. Indonesia: komponenelektronika.biz/ (Diakses tgl 01 Maret 2015)
BIODATA PENULIS Mohammad Santosa Mulyo Diningrat, Mahasiswa yang memperoleh gelar Sarjana Komputer (S.Kom), Jurusan Teknik Informatika STMIK AMIKOM Yogyakarta, lulus tahun 2015. Ferry Wahyu Wibowo, Dosen tetap di STMIK AMIKOM Yogyakarta, memperoleh gelar S1 Fisika(S.Si.)di UGM, dan memperoleh gelar S2 Ilmu Komputer (M.Cs.) - Universitas Gadjah Mada (Bidang minat Kecerdasan Buatan).
Gambar 11 SMS ERROR 5.
KESIMPULAN
Setelah melakukan perancangan baik Hardware maupun Software maka dari hasil penelitian dan pengujian sistem ini diperoleh: Dari beberapa tahap perancangan, pembuatan dan pengujian alat Sistem Irigasi Sawah Berbasis Wireless Arduino ini dapat diambil kesimpulan antara lain: 1. Telah Dibuat alat Sistem Irigasi Sawah Berbasis Wireless Arduino seperti yang telah di bahas pada BAB sebelumnya. 2. Telah diimplementasikan Sistem Irigasi Sawah Berbasis Wireless Arduino yang mengunakan bahasa pemrograman bahasa C di dalam Software Arduino IDE. 3. Perangkat Alat ini dapat bekerja dengan baik dalam mengendalikan Relay yaitu mampu memutus dan menghubungkan sumber tegangan yang mengalir di alat Sistem Irigasi Sawah Berbasis Wireless Arduino ini dengan control jarak jauh menggunakan pesan yang dikirim melalui sms. 4. Sistem kontrol jarak jauh ini juga dapat bekerja pada saat mengirim pesan teks kepada pengguna (user) jika alat terhubung dengan arus listrik. 5. Pada sistem keamanan ini memberikan kenyamanan untuk petani karena untuk membuka dan menutup saluran irigasi hanya tinggal sms saja, tidak perlu bolak-balik ke Sawah . 6. Pada sistem alat ini dipastikan aman, karena nomor dalam sistem alat yang digunakan untuk perintah sistem yang mengetahui adalah pengguna. DAFTAR PUSTAKA [1] [2] [3]
Artanto, Dian. 2012. Interaksi Arduino dan labVIEW. Jakarta: Elex Media Komputindo. Arduino, 2014. Arduino Board Mega. Board Mega2560. Italia: Arduino.cc (Diakses tgl 01 Maret 2015) Arduino, 2015. Arduino Software. Software Aplication Arduino IDE. Italia: Arduino.cc (Diakses tgl 01 Maret 2015)
5
