Automatic Irrigation System merupakan sebuah prototipe untuk suatu sistem irigasi atau pengairan secara otomatis berbasis mikrokontroller Arduino yang diintegerasikan dengan sensor jarak (Ultrasonic Sensor), motor dinamo dan pompa (pump) dengan menggunakan indikator lampu LED.
Disusun oleh :
Andika Jamal Nurganda 151611004
Putri Sintia Sari 151611021
Rizki Verdian 151611025
Program Studi D3-Teknik Refrigerasi & Tata Udara
Politeknik Negeri Bandung
2016
4. LATAR BELAKANG
Kondisi sumber daya air yang terbatas telah mengalami gangguan
akibat perubahan iklim menyebabkan kebutuhan air untuk kepentingan
pertanian semakin kompetitif. Kondisi ini dapat menyebabkan
ketidakseimbangan antara ketersediaan dan kebutuhan air untuk tanaman.
Masalah kekurangan atau kelebihan air akan menyebabkan tanaman tidak
dapat tumbuh dan berproduksi secara optimum. Mengatasi masalah
kekurangan air untuk meningkatkan produktivitas dan efisiensi penggunaan
air irigasi diperlukan penerapan teknologi pengelolaan irigasi yang efektif dan
efisien. Maka dari itu dengan adanya sistem irigasi otomatis berbasis
mikrokontroller menggunakan Arduino Uno ini diharapkan dapat berguna
untuk memudahkan pengairan di bidang pertanian terutama greenhouse.
Greenhouse sangat penting sekali dalam menunjang produktivitas pertanian
karena pada greenhouse terdapat kondisi lingkungan yang terkendali mulai
dari sinar matahari/cahaya, kelembapan, suhu dan jumlah pengairan.
5. Tujuan dalam pembuatan Project ini dimaksudkan agar mahasiswa
dapat :
1. Membuat sebuah Prototipe sistem pengairan atau irigasi secara
otomatis dengan memanfaatkan komponen-komponen elektronika
dan instrumentasi.
2. Memahami prinsip kerja dan fungsi dari setiap komponen yang
digunakan.
3. Merangkai dan menyambungkan rangkaian ke mikrokontroller.
4. Menggunakan bahasa pemrograman untuk mengirimkan perintah
pada komponen-komponen dengan menggunakan Arduino IDE
(Integrated Development Environment).
5. Memenuhi nilai salah satu tugas dari mata kuliah Instrumentasi.
TUJUAN PROJECT
6. DESKRIPSI ALAT
Automatic Irrigation System merupakan sebuah prototipe
untuk suatu sistem irigasi atau pengairan secara otomatis
berbasis mikrokontroller Arduino yang diintegerasikan dengan
sensor jarak (Ultrasonic Sensor), motor dinamo dan pompa
(pump) dengan menggunakan indikator lampu LED.
7. Mula-mula sebuah pompa akan mengalirkan air ke media tanaman
hidroponik secara bersiklus. Ketika nutrisi masuk ke dalam wadah air
maka sensor ultrasonic yang dipasang di wadah air akan membaca
jatuhnya aliran nutrisi dan sensor ultrasonic akan mematikan pompa
serta menjalankan motor DC untuk mengaduk air dan nutrisi yang ada
pada wadah tersebut hingga air dan nutrisi tercampur (nutrisi tersebut
didapatkan dari kelompok sebelumnya). Hal ini ditandai dengan
menyalanya LED berwarna merah. Ketika pendistribusian nutrisi telah
habis maka sensor ultrasonic tidak akan membaca laju aliran atau tidak
berfungsi. Begitu pula dengan motor DC tidak berfungsi saat
pendistribusian nutrisi telah habis, namun pompa akan bekerja seperti
semula ditandai dengan menyalanya LED berwarna putih.
PRINSIP KERJA
10. HC-SR04 is an ultrasonic ranging
module that provides 2 cm to 400 cm
non-contact measurement function.
The ranging accuracy can reach to
3mm and effectual angle is < 15°. It
can be powered from a 5V power
supply.
Ultrasonic Sensor
11. Relay Module
Direct current motor works
on the principal, when a
current carrying conductor
is placed in a magnetic
field, it experiences a
torque and has a tendency
to move.
Motor DC 12V
17. Langkah Merangkai
1. Siapkan komponen, alat, serta bahan yang
diperlukan untuk membuat prototipe.
2. Pastikan komponen tersebut lengkap dan sesuai
dengan kriteria project yang hendak dibuat.
3. Rangkailah rangkaian pada PCB matriks sesuai
dengan gambar skematik yang tersedia.
Merangkai Driver Relay
Merangkai Sensor Ultrasonic
Merangkai pompa
Merangkai motor dinamo
18. • Siapkan alat-alat dan komponen yang dibutuhkan untuk membuat prototype sistem
irigasi atau pengairan secara otomatis berbasis mikrokontroller Arduino, bacalah
dahulu datasheet dari komponen-komponen yang akan digunakan.
• Buatlah diagram alir atau flow chart terlebih dahulu, lalu setelah itu buat
skematiknya.
• Buat diagram wiringnya lalu buatlah script coding program pada Arduino IDE
(Integrated Development Environment).
• Sambungkan komponen-komponen dengan kabel female-female maupun kabel
male-female sebagai berikut :
• Rangkaian sensor ultrasonic.
• Sambungkan pin trig dari sensor ultrasonic ke pin 13 pada Arduino. Sambungkan pin
encho dari sensor ultrasonic ke pin 12 pada Arduino.
• Rangkaian sensor ultrasonic dengan pompa (pump).
• Merangkai sensor ultrasonic dengan pompa (pump) menggunakan 1 buah relay
yaitu relay module. Pada relay module terdapat 3 pin ; channel, vcc, dan gnd.
Channel output dari relay dihubungkan ke pin 7 pada Arduino. vcc dari relay
dihubungkan ke 5volt pada Arduino. Dan gnd dari relay dihubungkan ke gnd Arduino.
• Rangkaian pengaduk.
• Untuk rangkaian pengaduk menggunakan motor DC. Untuk supply, dikarenakan
motor DC yang digunakan hanya mempunyai tegangan 12 volt, dibutuhkan penguat
agar tidak memberatkan performansi Arduino, maka dari itu menggunakan relay
module sebagai penguat rangkaian motor DC. Juga menggunakan baterai 9 volt
sebagai power supply.
• Sambungkan dengan power source berupa powerbank lewat usb source.
24. ANALISIS DATA
Jarak sensor
terhadap
aliran nutrisi
Sensor
Ultrasonic
Pompa Motor DC LED
1 cm bekerja tidak bekerja bekerja merah
2 cm bekerja tidak bekerja bekerja merah
3 cm bekerja tidak bekerja bekerja merah
4 cm bekerja tidak bekerja bekerja merah
5 cm bekerja tidak bekerja bekerja merah
6 cm tidak bekerja bekerja tidak bekerja putih
7 cm tidak bekerja bekerja tidak bekerja putih
25. KESIMPULAN
• Arduino Uno digunakan karena kemudahan koneksi kabel jumper
yang dapat langsung dihubungkan ke mikrokontroller. Arduino Uno
memiliki pin yang cukup untuk digunakan pada project ini. Selain itu
di dalamnya sudah ada bootloader yang akan menangani upload
program dari komputer sehingga tidak perlu perangkat chip
programmer. Hal ini sangat memudahkan dalam pembuatan project
prototype sistem irigasi berbasis mikrokontroller.
• Berjalan atau tidaknya suatu sistem yang diinginkan bergantung
pada listing program yang ditulis di IDE Arduino.
• Selain menggunakan komponen instrument, dalam project ini
menggunakan pula komponen-komponen elektronika seperti LED,
resistor, dll.
• Perlunya membaca datasheet setiap komponen terlebih dahulu
agar tidak salah menggunakan atau terjadi kerusakan akibat
kurangnya pengetahuan akan perangkat yang dipakai.
