JURNAL BETA (BIOSISTEM DAN TEKNIK PERTANIAN

Program Studi Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian

Universitas Udayana

http://ojs.unud.ac.id/index.php/beta

Volume 10, Nomor 1, bulan April 2022

Rancang Bangun Sistem Pemantau Dan Pengendali Iklim Mikro Greenhouse Berbasis Android Design of Greenhouse Microclimate Monitoring and Controlling System Based on Android

I Gusti Ayu Nadya Prasita Pasimpangan, I Wayan Widia*, I Made Anom S. Wijaya, I Putu Gede

Budisanjaya

Program Studi Teknik Pertanian dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana, Badung, Bali, Indonesia

E-mail: [email protected]

Abstrak

Iptek pada bidang otomatisasi kini semakin intensif diaplikasikan pada sistem pertanian greenhouse, yaitu pemantauan dan pengendalian iklim mikro menggunakan sensor. Hal ini penting agar tanaman dapat tumbuh dan berkembang secara optimal. Iklim mikro yang dipantau dan dikendalikan pada penelitian ini adalah suhu, kelembaban udara, dan intensitas cahaya. Tujuan dari penelitian ini adalah membangun sistem pemantau dan pengendali suhu, kelembaban udara, dan intensitas cahaya pada greenhouse secara otomatis melalui perangkat android yang dihubungkan dengan jaringan internet. Rancang bangun sistem otomatisasi yang dihasilkan pada penelitian ini meliputi penggunaan Arduino Mega 2560 sebagai mikrokontroler yang terhubung dengan sensor DHT22 dan sensor BH1750 yang digunakan untuk mengukur dan mendeteksi perubahan iklim mikro secara otomatis, ESP8266 sebagai penghubung jaringan internet antara arduino dan android, serta relay untuk mengendalikan fan exhaust, LED grow light, dan pompa misting sebagai alat kendali yang terpasang diprototipe greenhouse, serta Blynk sebagai aplikasi yang digunakan oleh pengguna. Pada sistem ini dilengkapi input setting point sehingga pengguna bisa mengatur masing-masing iklim mikro sesuai dengan kebutuhan tanaman dan mengendalikan alat kendali secara otomatis. Sistem yang dibangun berhasil mengukur dan mendeteksi iklim mikro pada prototipe greenhouse dengan ukuran tinggi 80 cm, panjang 40 cm, dan lebar 40 cm menggunakan sensor DHT22 dengan kesalahan sebesar 2,2% untuk pengukuran suhu, 3,86% untuk pengukuran kelembaban udara, serta sensor BH1750 yang sudah dikalibrasi dengan kesalahan sebesar 3,7% untuk pengukuran intensitas cahaya. Sistem dapat bekerja dengan baik dimana kondisi iklim mikro dapat dipantau dan dikendalikan secara otomatis pada aplikasi blynk.

Kata kunci: greenhouse, iklim mikro, pemantau dan pengendali otomatis, android, blynk.

Abstract

As the growth of development technology in agriculture, more automation technologies are used especially those applied to greenhouses. One of the uses of technology is automatic mircroclimate monitoring and controlling using sensor. Microclimate monitoring and controlling is important to maintain the plant’s environment so that it can grow optimally. The mircroclimates that were monitored and controlled in this research were temperature, air humidity, and light intensity. The purpose of this research was to build amonitoring and controlling system for temperature, air humidy, dan light intensity in the greenhouse in an android smartphone connected to the internet. Arduino Mega 2560 was used in this study as a microcontroller connected to DHT22 sensor and BH1750 sensor were used to measure the mircroclimate automatically, ESP8266 as the wifi modul to link arduino and android via internet, as well as relay to control fan exhaust, LED grow light, and misting pumps as output control. This system was equipped with an input setting point so user can adjust each microclimate according to the plant needs and control the output device automatically. The result of this research is a monitoring and controlling system in a greenhouse prototype with a length of 80 cm, 40 cm high, and 40 cm wide using the DHT22 sensors with an error of 2.2% for temperature measurement, 3,86% for air humidity measurement, and the BH1750 sensor which has been calibrated with 3,7% error for light intensity. The system can work properly where mircroclimare conditions can be monitored and controlled automatically from the application.

Keyword: greenhouse, microclimate, automatic monitoring and controlling, android, blynk.

PENDAHULUAN

Rumah kaca atau greenhouse sudah menjadi bagian penting dalam bidang pertanian, karena dapat mengatur iklim buatan yang dibutuhkan bagi tanaman (Saha et al., 2017) karena kondisi lingkungan didalam greenhouse sangat mempengaruhi pertumbuhan tanaman yang ditanam di greenhouse. Iklim buatan merupakan faktor penting yang mempengaruhi produktivitas tanaman seperti suhu, kelembaban udara, dan intensitas cahaya yang harus dipantau dan dikendalikan secara berkelanjutan (Shirsath et al., 2017). Seiring dengan perkembangan teknologi dan revolusi industri 4.0, kegiatan pertanian juga dikaitkan dengan penggunaan mesin dan teknologi otomatisasi. Penerapan teknologi otomatisasi juga diterapkan pada greenhouse dan memberikan beberapa keuntungan, diantaranya dapat menanam diluar musim, meningkatkan produktivitas tanaman pada lahan sempit, mempermudah proses kontrol dan kendali iklim yang dibutuhkan tanaman, serta meminimalisir kesalahan manusia (Bhosure et al., 2016; Telaumbanua et al., 2014).

Penggunaan sensor dalam greenhouse adalah salah satu bentuk penerapan teknologi otomatisasi pada greenhouse yang berguna untuk mengukur iklim mikro pada greenhouse seperti suhu, kelembaban udara, dan intensitas cahaya. Pada penelitian oleh Lichtenberg et al (2013) penggunaan sensor dapat mengurangi susut produksi sampai dengan 11,1% dibandingkan dengan pembibitan manual. Data pengukuran iklim mikro dengan menggunakan sensor berguna sebagai data pemantauan yang dapat digunakan sebagai data kontrol lingkungan yang sesuai untuk meningkatkan pertumbuhan dan produktivitas tanaman (Hashim et al., 2015). Pada penerapan teknologi otomatisasi dalam bidang pertanian juga diikuti dengan penggunaan internet of things guna menghubungkan perangkat untuk bertukar data dan informasi dari sensor ke pengguna dengan jaringan internet (Adriantantri & Irawan, 2018). Dengan bantuan jaringan internet, pengguna dapat memantau keadaan didalam greenhouse dari sensor yang terpasang pada jarak yang jauh seperti penelitian oleh Nuvvula et al (2017) berhasil memantau dan menyimpan data suhu, kelembaban tanah dan udara dan intensiats cahaya dilahan terbuka selama empat musim jaringan internet dan menampilkannya LCD dan komputer dengan dilengkapi dengan jaringan internet.

Pada penelitian yang dilakukan oleh Kouhia (2016) mengenai sistem pemantau dan pengendali iklim greenhouse dengan menggunakan penerapan IoT, data pemantau dan pengendali pompa air berhasil ditampilkan dan dikendalikan pada web server. Pada

penelitian tersebut, peneliti menyarankan untuk mengembangkan sistem dengan menggunakan teknologi tanpa kabel dan menggunakan teknologi wifi pada perangkat genggam seperti perangkat android. Android merupakan platfrom yang bersifat open source untuk perangkat seluler berbasis linux (Wicaksana et al., 2018). Dengan menerapkan

internet of things pada android dan teknologi otomatisasi di greenhouse dapat menampilkan data dari sensor ke perangkat android pengguna seperti penelitian oleh Budisanjaya dan Sucipta (2018).

Berdasarkan penelitian-penelitian yang sudah dilakukan, maka dilakukan penelitian ini yang bertujuan untuk merancang dan membangun sistem pemantau dan pengendali iklim mikro yaitu suhu, kelembaban udara, dan intensitas cahaya greenhouse berbasis android, yang dapat menampilkan data pemantauan yang terekam oleh sensor di greenhouse dan mengendalikan alat kendali yaitu fan exhaust, LED grow light, dan pompa misting secara otomatis sesuai setting point melalui perangkat android menggunakan aplikasi blynk.

METODE PENELITIAN

Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Sistem Manajemen Keteknikan Pertanian, Program Studi Teknik Pertanian dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana, Kampus Sudirman. Pelaksanaan penelitian ini dilakukan sejak akhir Bulan Maret 2020 sampai dengan Bulan Oktober 2020.

Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan pada rancang bangun sistem pemantau dan pengendali suhu, kelembaban udara dan intensitas cahaya adalah Arduino Mega 2560, sensor BH1750, sensor DHT22, modul wifi ESP8266, power supply 5V, power supply 12V, modul relay 2 channel, LCD 20x4, lampu LED grow light, fan exhaust, dan pompa air misting. Alat yang diperlukan pada penelitian ini adalah laptop, aplikasi blynk, software arduino IDE, Lux Meter Digital, 8010 Digital Air Temperature Humidity Meter dan perangkat android.

Batasan Penelitian

Batasan penelitian yang diterapkan pada penelitian ini adalah:

  • 1.    Variabel iklim mikro yang digunakan adalah suhu, kelembaban udara, dan intensitas cahaya.

  • 2.    Penelitian ini berfokus pada perancangan dan pembuatan sistem pemantau dan pengendali suhu, kelembaban udara, dan intensitas cahaya

yang dipasang pada prototipe greenhouse dengan bentuk goble even roof yang berukuran panjang 80 cm, lebar 40 cm, dan tinggi 40 cm.

Rancangan Hardware Sistem Pemantau dan Pengendali Iklim Mikro Greenhouse

Pada penelitian ini digunakan Arduino Mega 2560 sebagai mikrokontroler yang terhubung dengan sensor DHT22, sensor BH1750, modul ESP8266, LCD 20x4, modul relay, dan power supply 9v. Sensor DHT22 digunakan untuk meneteksi suhu dan kelembaban udara, sensor BH1750 digunakan untuk mendeteksi intensitas cahaya, modul ESP8266 berguna sebagai penghubung dengan jaringan wifi untuk koneksi internet antara arduino dan aplikasi blynk, LCD 20x4 berguna untuk menampilkan data yang terekam oleh sensor, modul relay digunakan sebagai saklar nyala dan mati fan exhaust¸ LED grow light, dan pompa misting yang diberi daya sebesar 12v, dan power supply 9v yang berguna sebagai sumber listrik untuk menyalakan arduino.Diagram rancangan hardware sistem pemantau dan pengendali iklim mikro greenhouse dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Diagram rancangan hardware.

Rancangan Software Bagian Kendali Iklim Mikro Greenhouse

Diagram rancangan software untuk bagian kendali iklim mikro greenhouse dapat dilihat pada Gambar 2, dimana modul relay yang berfungsi sebagai swicth on dan off untuk masing-masing alat akan bekerja secara otomatis sesuai dengan besar nilai yang terekam oleh sensor dan setting point yang diberikan oleh pengguna.

Gambar 2. Diagram blok software bagian kendali.

Rancangan Software Sistem Pemantau dan Pengendali Iklim Mikro Greenhouse

Diagram rancangan software sistem pemantau dan pengendali iklim mikro greenhouse dapat dilihat pada Gambar 3. Gambar 3 menampilkan diagram blok komunikasi yang diatur pada software sistem yaitu pada aplikasi blynk dan arduino IDE yang dihubungkan dengan internet.

Gambar 3. Blok diagram rancangan software sistem.

Pengujian Alat dan Sistem Pemantau dan Pengendali

Pada pengujian alat dan sistem dilakukan untuk mengetahui apakah alat dan sistem pemantau dan pengendali iklim mikro pada greenhouse berbasis android dapat berfungsi dan bekerja sesuai dengan yang dirancang serta menemukan kekurangan (error) pada alat dan sistem yang telah dibuat. Adapun pengujian alat dan sistem diantaranya adalah pengujian sensor BH1750, pengujian sensor DHT22, pengujian pengiriman input dan output data dengan modul Wifi ESP8266, pengujian alat pengendali

iklim mikro pada greenhouse yaitu fan exhaust, misting, serta LED grow light, serta pengujian tampilan sistem pemantauan dan pengendalian iklim mikro pada perangkat Android. Pengujian sensor dilakukan dengan membandingkan data yang terekam pada sensor dengan alat ukur suhu, kelembaban, dan intensitas cahaya, sedangkan pengujian sistem yang telah dibuat dilakukan dengan pengambilan data yang menunjukkan iklim mikro pada greenhouse untuk menguji sistem pemantauan, serta nyala atau mati dari alat kendali setelah memasukan setting point untuk menguji kerja sistem kendali dan hasil yang sesuai dengan setting point yang ditetapkan oleh pengguna.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Prototipe Alat Pemantau dan Pengendali Iklim Mikro Greenhouse

Prototipe greenhouse digunakan pada penelitian ini dengan tujuan untuk meletakan board dan alat-alat bagian kendali yaitu fan exhaust, LED grow light, dan pompa misting serta memberikan batasan ruang kerja untuk sistem dan alat yang dijalankan. Prototipe greenhouse dapat dilihat pada gambar 3, dimana protipe greenshouse yang dibuat adalah greenhouse dengan jenis goble roof even span dan memiliki ukuran panjang 80 cm, lebar 40 cm, dan tinggi 40 cm. Rangka greenhouse terbuat dari besi siku dan ditutup dengan menggunakan plastik UV dengan ketebalan 0.06 mm pada semua bagian kecuali bagian bawah agar air dari nozzle misting tidak terperangkan didalam prototipe greenhouse. Pada bagian depan prototipe diletakan board arduino, fan exhaust diletakan dibagian samping kanan dan kiri prototipe, pompa misting dan LED grow light diletakan diatas prototipe, serta sensor DHT22 dan BH1750 disamping kanan dan kiri prototipe.

Gambar 4. Prototipe greenhouse.

Implementasi Rancangan Board Hardware

Board hardware yang diletakan didepan prototipe greenhouse menggunakan kotak panel sebagai wadah untuk arduino mega 2560 sebagai mikrokontroler dan

modul relay yang digunakan untuk alat kendali seperti Gambar 5.

Pada Gambar 5 terdapat kabel-kabel wire yang menghubungkan arduino dengan sensor DHT22 dan sensor BH1750 yang berada didalam greenhouse, layar lcd 20x4 dibagian depan box sebagai media penampil status, modul wifi ESP8266 sebagai penghubung dengan jaringan internet, dan modul relay. Board arduino dihubungkan dengan power

supply 9v sebagai sumber daya untuk menyalakan alat. Modul relay terhubung dengan alat kendali didalam greenhouse dan berfungsi sebagai saklar untuk nyala dan mati alat secara otomatis. Power supply 12v dihubungkan dengan modul relay sebagai sumber daya dengan alat kendali karena antara board dan alat kendali membutuhkan daya yang berbeda.

Gambar 5. Panel board.


Pengujian Sensor DHT22 dan Sensor BH1750

Pengujian sensor DHT22 dan sensor BH1750 dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui kesalahan sensor yang digunakan dibandingkan dengan alat ukur sebenarnya. Pada pengujian sensor DHT22 digunakan alat ukur 8010 Digital Air Temperature Humidity Meter untuk membandingkan hasil pengukuran suhu dan kelembaban udara dan alat ukur Lux Meter Digital untuk membandingkan hasil pengukuran sensor BH1750. Pengujian dilakukan dengan cara meletakan alat ukur berdekatan dengan sensor dan pengambilan data yang dilakukan sebanyak 15 kali dengan selang waktu 1 menit. Hasil pengukuran akan dihitung menggunakan perhitungan :

Error Sensor =

Dari hasil data pengukuran suhu pada Tabel 1 yang dibandingkan dengan alat ukur 8010 Digital Air Temperature Humidity Meter, didapatkan rata-rata error suhu dan kelembaban udara secara berturut-turut adalah 2,2% dan 3,86%. Berdasarkan hasil error yang telah didapatkan, sensor dapat dikatakan menghasilkan kualitas dan bekerja yang baik sesuai dengan datasheet sensor DHT22 yang menyatakan sensor bekerja dengan baik apabila memiliki nilai error <5% (Puspasari et al., 2020). Hasil pengukuran intensitas cahaya yang dibandingkan antara alat ukur Digital Lux Meter dan sensor BH1750, mendapatkan error sebesar 3,7% dan dapat dikatakan bekerja dengan baik sesuai dengan akurasi minimal sensor BH150 yaitu 92% (Pamungkas et al., 2015).

IPengukuran Sensor-Pengukuran Alat∖   .

∖--------------;------;----------- X 100%

I         Pengukuran Alat          I


Tabel 1.

Hasil Pengukuran Error Sensor DHT22 dan BH1750

Me

Alat Ukur

Hasil

Pengukuran Sensor

Selisih Pengukuran

Error (%)

nit ke-

Tem

p (0C)

RH (%)

LI (lx)

Temp (C)

RH (%)

LI (lx)

Temp (C)

RH (%)

Li (lx)

Temp

RH

LI

1

26,50

72, 00

2290

26,01

73, 75

2245 ,87

-0,49

1,75

44,13

1,85

2,43

1,93

2

26,40

72, 20

2300

25,85

74, 32

2199 ,29

-0,55

2,11

100,71

2,08

2,93

4,38

3

26,40

72, 50

2310

25,77

74, 38

2200 ,81

-0,63

1,88

109,19

2,41

2,59

4,73

4

26,60

72, 20

2320

25,67

74, 64

2198 ,30

-0,93

2,43

121,70

3,50

3,37

5,25

5

26,40

72, 00

2250

25,59

74, 90

2189 ,71

-0,81

2,90

10,29

3,07

4,03

0,47

6

26,30

72, 00

2280

25,54

75, 58

2180 ,14

-0,77

3,58

99,86

2,91

4,97

4,38

7

26,20

72, 00

2280

25,47

75, 63

2163 ,69

-0,73

3,63

116,31

2,81

5,04

5,10

8

26,10

72, 20

2220

25,45

75, 74

2151 ,86

-0,65

3,54

68,14

2,49

4,90

3,07

9

26,10

72, 20

2300

25,46

75, 85

2190 ,32

-0,65

3,65

109,68

2,47

5,06

4,77

10

26,00

72, 20

2250

25,51

75, 33

2148 ,83

-0,49

3,12

101,17

1,90

4,33

4,50

11

25,90

72, 30

2240

25,56

75, 01

2153 ,77

-0,34

2,71

86,23

1,33

3,74

3,85

12

25,90

72, 20

2230

25,53

75, 19

2124 ,45

-0,38

2,99

105,55

1,45

4,14

4,73

13

25,90

72, 30

2240

25,46

75, 06

2126 ,44

-0,45

2,76

113,56

1,72

3,81

5,07

14

25,80

72, 20

2180

25,40

74, 73

2128 ,91

-0,41

2,52

51,09

1,57

3,50

2,34

15

25,70

72, 50

2210

25,32

74, 72

2123 ,07

-0,39

2,22

86,93

1,50

3,06

3,93

Rata-rata

-0,58

2,79

83,64

2,20

3,86

3,70


Implementasi Software Bagian Kendali

Relay yang berfungsi sebagai saklar on dan off alat kendali diprogram sesuai dengan setting masing-masing alat kendali seperti pada Gambar 6, dimana relay 1 terhubung dengan fan exhaust, relay 2 terhubung dengan pompa misting dan relay 3 terhubung dengan LED grow light. Logic on dan off alat kendali berhubungan dan nilai yang terekam oleh sensor dan setting point yang diberikan oleh pengguna (Wali et al., 2017). Untuk menjalankan pengaturan nyala dan mati, relay diberikan setting logic low dan on (Doherty & Cross, 2016) sesuai dengan bahasa pemograman masing-masing relay.

Pada penelitian ini logic yang digunakan adalah low untuk menyalakan dan high untuk mematikan. Pada pengendalian suhu, apabila suhu yang terekam sudah melebihi suhu maksimum yang diinput oleh pengguna maka relay 1 yang terhubung dengan fan exhaust akan menyala dan relay 2 yang terhubung dengan LED grow light mati. Logic ini diberikan dengan tujuan fan exhaust dapat mengeluarkan udara panas dari dalam greenhouse dan digantikan dengan udara baru sehingga dapat menurunkan suhu menjadi lebih rendah (Khaldun et al., 2015). Apabila suhu yang terekam sudah berada dibawah suhu minimum yang diinput oleh pengguna maka fan exhaus akan mati dan LED grow light akan menyala. Pada saat

nilai suhu kurang dari nilai minimum, menyalakan LED grow light dapat menaikan suhu karena panas

untuk memenuhi nilai intensitas cahaya yang dibutuhkan.

//// RELAYl if(TempTotal>= MaxTerap) { digitalWrite(RELAYFAN, LOW); Serial.print("Relay Kipas Nyala"); Blynk.VirtualWrite(V13, HIGH); digitalWrite(RELAYLED, HIGH);

Serial.print("Relay Lampu Mati"); Blynk.VirtualWrite(V15, LOW); 1 if (TempTotaK= MinTemp)

////RELAY2 if(HumidTotal>= MaxHuraid) { digitalWrite(RELAYMIST, HIGH); Serial.println("Relay Misting MATI"); Blynk.VirtualWrite(V14, LOW); digitalWrite(RELAYFAN, LOW);

Serial.print("Relay Kipas Nyala"); Blynk-VirtualWrite(V13, HIGH); } if (HumidTataK= MinHuraid) { digitalWrite(RELAYMIST, LOW); Serial.println("Relay Misting NYALA"); Blynk.VirtualWrite(V14, HIGH); digitalWrite(RELAYFAN, HIGH);

Serial.println("Relay Kipas Mati"); Blynk-VirtualWrite(V13, LOW); }

////RELAY3 if(luxx>= MaxLight) { digitalWrite(RELAYLED, HIGH); Serial.print("Relay Laitipu Mati"); Blyiik-VirtualWrite (V15, LOW) ; }

if(luxx<= MinLight) { digitalWrite(RELAYLED, LOW); Serial.print("Relay Lampu Nyala"); Blynk.VirtualWrite(V15, HIGH); }

dari cahaya yang dipancarkan (Seto et al., 2015). Gambar 6. Coding bagian kendali.

Pada pengendalian kelembaban udara, diberikan logic bila kelembaban udara yang terekam kurang dari nilai kelembaban minimum, maka pompa misting akan menyala. Apabila kelembaban udara yang terekam lebih dari nilai maksimum maka pompa misting akan mati serta fan exhaust akan menyala. Tujuan dinyalakannya pompa misting yaitu memberikan lebih banyak uap udara dan meningkatkan kelembaban udara, serta dengan menyalakan fan exhaust dan mematikan pompa misting dapat mengurangi kelembaban udara (Mechalikh & Bouafia, 2017). Untuk pengendalian intensitas cahaya, diberikan logic dimana relay 3 yang terhubung dengan LED grow light akan menyala apabila intensitas cahaya yang terekam kurang dari nilai intensitas cahaya minimum yang diinput oleh pengguna. LED grow light akan mati apabila nilai intensitas cahaya sudah mencapai atau melebihi nilai intensitas cahaya maksimum yang diinput oleh pengguna. LED grow light digunakan

Implementasi Internet of Things Melalui Aplikasi Blynk

Pada program arduino diperlukan coding khusus yang ditulis untuk menghubungkan arduino dengan aplikasi blynk yang dihubungkan dengan jaringan internet seperti Gambar 7. Pada Gambar 7 bagian blynk terdapat kode khusus untuk kode komunikasi blynk yang didapatkan secara khusus untuk masing-masing perangkat untuk mengirim dan menerima data dengan arduino.

//BLYNK

♦define BLYNK_PRINT Serial

♦include <BlynkSimpleShieldEsp8266.h> BlynkTimer timer;

char auth[] = "lKxwfl_Yk9Kn47zGKBWngleFiulA_3Uu";

BLYNK_CONNECTED() {

Blynk.syncAll();

}

//INPUT TEMP DATA Blynkjirite (vi) {

MaxTemp = param.aslnt ();

}

blynk_write(v2) {

MinTemp = param,aslnt();

//SEND TO BLYNK

Blynk.VirtualWrite(VO, tempi);

Blynk.VirtualWrite(V9, temp2);

Blynk.VirtualWrite(V3, humidl);

Blynk.VirtualWrite(VlO, humid2);

Blynk.VirtualWrite(V6, luxx);

Blynk.VirtualWrite(VG, luκx);

Blynk.virtualWrite(Vil, TempTotal); Blynk-VirtualWrite(V12, HumidTotal); }

Gambar 7. Coding untuk aplikasi blynk.

Coding untuk aplikasi blynk juga diberikan logic untuk proses syncing data setting point yang dimasukan pada aplikasi pada saat alat dan aplikasi telah terhubung. Logic ini diberikan agar kerja sistem dapat berjalan kembali sesuai dengan pengaturan yang telah dimasukan apabila alat mati secara tiba-tiba. Pada data input setting point diberikan batasan rentang angka yang dapat diberikan seperti pada Gambar 8. Data yang dimasukan pada aplikasi akan diterima oleh arduino dengan menggunakan BLYNK_WRITE dan akan masuk sebagai integer dengan logic param.asInt();. Data yang telah terekam oleh sensor dapat dikirimkan dan ditampilkan ke aplikasi     dengan     menggunakan     logic

blynk.virtualWrite yang telah disesuaikan dengan input pada aplikasi.

MINIMUM HUMIDITY

MINIMUM LIGHT INTENSITY

MINIMUM TEMPERATURE

6000

Numeric Input

Numeric Input

Numeric Input

Gambar 8. Input pada aplikasi


Pengujian Bagian Kendali Sistem Pemantau dan

Pengendali

Pengujian sistem pengendali dilakukan dengan memasukan setting point berbeda untuk masing-masing iklim mikro. Pengujian dilakukan sebanyak 3 kali yaitu saat pagi hari pukul 10.00 WITA sampai pukul 11.40 WITA dengan banyak data yang diambil berjumlah 11 dan selang waktu 10 menit. Pengujian pada pagi hari dilakukan dengan besar setting suhu

maksimum 32oC dan suhu minimum 30oC, setting kelembaban udara maksimum 85% dan kelembaban udara minimum 83%, dan intensitas cahaya tidak diatur karena masih tedapat cahaya matahari yang memberikan cahaya lebih besar dari LED grow light. Hasil pengujian dan status kendali dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Hasil Pengujian Kendali Pada Pagi Hari

Nilai Sensor

Status Kendali

Menit ke-

Suhu

(C)

Kelembaban (%)

Intensitas Cahaya (lx)

Fan Exhaust

LED Grow Light

Pompa Misting

0

32,52

83,10

4327,46

On

Off

Off

10

31,84

85,50

5948,36

On

Off

Off

20

31,45

85,74

4674,24

On

Off

Off

30

31,87

83,89

4611,42

On

Off

Off

40

32,04

83,73

4579,79

On

Off

Off

50

31,75

84,32

3104,57

On

Off

Off

60

31,82

85,09

3056,71

On

Off

Off

70

32,09

85,35

2788,48

On

Off

Off

80

32,01

85,12

2598,39

On

Off

Off

90

31,97

84,28

2596,52

On

Off

Off

100

32,05

84,25

2561

On

Off

Off


Dari hasil pengujian pagi hari berhasil memantau iklim didalam greenhouse dan mengendalikan nyala dan mati dari fan exhaust dimana fan exhaust tetap menyala karena suhu belum mencapai suhu minimum yang diinput oleh pengguna, sedangkan untuk lampu LED dan juga pompa misting tetap dalam keadaan mati karena belum mencapai kelembaban udara dan intensisitas cahaya minimum.

Pengujian kedua dilakukan pada waktu sore hari yaitu pukul 15.20 WITA sampai pukul 17.00 WITA dengan banyak data dan selang waktu yang sama dengan pengujian yang dilakukan dipagi hari. Pengujian pada pagi hari dilakukan dengan besar setting suhu maksimum 34oC dan suhu minimum 320C, setting kelembaban udara maksimum 92% dan

kelembaban udara minimum 90%, dan intensitas cahaya tidak diatur karena masih terdapat cahaya matahari yang memberikan cahaya lebih besar dari

Tabel 3. Hasil Pengujian Kendali Pada Sore Hari

Menit ke-

Nilai Sensor

Status Kendali

Suhu (C)

Kelembaban (%)

Intensitas Cahaya (lx)

Fan Exhaust

LED Grow Light

Pompa Misting

0

33,36

85,63

5650,25

On

Off

On

10

33,27

91,34

4615,25

On

Off

On

20

32,91

92,62

3347,67

On

Off

Off

30

32,40

92,32

2369,95

On

Off

Off

40

32,01

92,08

2043,12

On

Off

Off

50

31,76

92,34

2095,47

Off

Off

Off

60

31,80

92,79

1991,20

Off

Off

Off

70

31,79

92,55

2052,04

Off

Off

Off

80

31,91

92,84

2550,52

Off

Off

Off

90

31,41

92,93

2468,84

Off

Off

Off

100

30,35

92,60

1746,80

Off

Off

Off

Dari memantau

hasil pengujian siang hari berhasil iklim   didalam   greenhouse   dan

maksimum 280 lux dan intensitas cahaya 250 lux. 50 menit selanjutkan setting

minumum intensitas


mengendalikan nyala dan mati dari pompa misting dan fan exhaust dimana pompa misting dan fan exhaust menyala karena suhu telah berada dibawah suhu minimum yang diinput oleh pengguna, dan fan exhaust mati setelah mencapai suhu minimum serta pompa misting mati setelah mencapai kelembaban udara maksimum. Untuk lampu LED tetap dalam keadaan mati karena belum mencapai intensisitas cahaya minimum.

Pengujian ketiga dilakukan pada waktu malam hari pada pukul 19.00 WITA sampai pukul 20.40 WITA dengan banyak data dan selang waktu yang sama dengan pengujian yang dilakukan dipagi hari. Pada penelitian ini dibagi menjadi dua setting yaitu 50 menit pertama dilakukan dengan besar setting suhu maksimum 280C dan suhu minimum 270C, setting kelembaban udara maksimum 85% dan kelembaban udara minimum 80%, serta setting intensitas cahaya

LED grow light. Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 3.

cahaya diubah menjadi intensitas cahaya maksimum sebesar 130 lux dan intensitas cahaya minumum sebesar 120 lux dan setting kelembaban udara dan suhu tetap. Pada beberapa tanaman seperti tanaman krisan yang memerlukan cahaya tambahan pada malam hari sehingga perlu diberlakukan setting cahaya (Wiguna et al., 2015). Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.

Dari hasil pengujian malam hari berhasil mengendalikan nyala dan mati dari lampu LED dan fan exhaust dimana fan exhaust menyala karena kelembaban udara sudah mencapai kelembaban udara maksimum yang diinput oleh pengguna, dan lampu LED berhasil menyala pada saat intensitas cahaya kurang dari intensitas cahaya minimum yang diinput dari pengguna serta akan mati pada saat intensitas cahaya lebih dari intensitas cahaya maksimum.

Tabel 4. Hasil Pengujian Kendali Pada Malam Hari

Menit ke-

Nilai Sensor

Status Kendali

Suhu (0C)

Kelembaban (%)

Intensitas Cahaya (lx)

Fan Exhaust

LED Grow Light

Pompa Misting

0

29,15

97,02

123,08

On

On

Off

10

29,26

96,80

264,24

On

On

Off

20

29,25

96,70

257,42

On

On

Off

30

28,80

96,70

256,55

On

On

Off

40

28,85

96,55

256,55

On

On

Off

50

28,95

96,35

255,92

On

On

Off

60

28,85

96,58

122,97

On

Off

Off

70

28,85

96,09

122,89

On

Off

Off

80

28,75

96,18

122,97

On

Off

Off

90

28,80

96,60

123,77

On

Off

Off

100

28,77

97,02

123,08

On

Off

Off


Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan, sistem kendali telah bekerja sesuai dengan coding pemograman dan sesuai dengan setting point yang telah dimasukan oleh pengguna dan kondisi yang terekam oleh sensor. Kerja sistem kendali dapat disimpulkan seperti pada Tabel 5.

Tabel 5. Kondisi Iklim Mikro dan Status Kendali

Kondisi

Status Kendali

Fan Exhaust

Pompa Misting

LED Grow Light

Suhu > Set

On

Off

Off

Point Max

Suhu < Set

Point Min Kelembaban

Off

Off

On

Udara > Set Point Max Kelembaban

On

Off

Off

Udara < Set Point Min Intensitas

Off

On

Off

Cahaya > Set Point Max Intensitas

Off

Off

Off

Cahaya < Set Point Min

Off

Off

On

Pengujian Aplikasi Blynk

Pengujian tampilan pada aplikasi blynk dilakukan dengan membandingkan tampilan data pada Tabel 1 yaitu menit ke-100 pada penelitian pagi hari yang tersimpan pada database grafik dengan hasil yang

ditampilkan pada menu monitoring pada aplikasi blynk. Hasil tampilan pada masing-masing menu dapat dilihat pada Gambar 9.

Gambar 9. Tampilan Aplikasi Blynk.

KESIMPULAN

Dari penelitian yang telah dilakukan berhasil dirancang dan dibangun prototipe serta sistem pemantau dan kendali iklim mikro greenhouse. Sistem berupa prototipe greenhouse dengan bentuk

goble even roof berukuran panjang 80 cm, lebar 40 cm, dan tinggi 40 cm. Pengujian sensor DHT22 memiliki nilai error sebesar 2,2% untuk pengukuran suhu dan 3,87% untuk kelembaban udara sedangkan error sensor BH1750 untuk intensitas cahaya sebesar 3,7%. Pengujian nyala dan mati alat kendali dapat bekerja dengan baik sesuai dengan setting point yang dimasukan user melalui aplikasi, serta data suhu, kelembaban, dan intensitas cahaya dapat ditampilkan pada aplikasi blynk.

Daftar Pustaka

Adriantantri, E., & Irawan, J. (2018). Implementasi IoT Pada Remote Monitoring Dan Controlling Greenhouse. Jurnal MNEMONIC, 1(1), 56–60.

Bhosure, A., Bhosure, M., & Sharma, R. (2016). Web Based Greenhouse Environment Monitoring and Controlling System using Arduino Platform. International Journal of Scientific Engineering and Applied Science (IJSEAS), 2(2), 450–454.

Budisanjaya, I. P. G., & Sucipta, I. N. (2018). Rancang Bangun Pengendali Suhu, Kelembaban Udara, dan Cahaya dalam Greenhouse Berbasis Arduino dan Android. Jurnal Ilmiah Teknologi Pertanian Agrotechno, 3(2), 325–337.

Doherty, K., & Cross, B. (2016). Greenhouse Monitoring and Automation. University of Manitoba, 5(8), 32–37.

Hashim, N. M. Z., Mazlan, S. R., Abd Aziz, M. Z. A., Salleh, A., Ja’Afar, A. S., & Mohamad, N. R. (2015). Agriculture monitoring system: A study. Jurnal Teknologi (Sciences & Engineering), 77(1), 53–59.

Khaldun, A., Arif, I., & Abbas, F. (2015). Design and Implementation a Smart Greenhouse. In International Journal of Computer Science and Mobile Computing (Vol. 48, Issue 8, pp. 335– 347).

Kouhia, E. (2016). Development Of An Arduino-Based Embedded System (Issue May). Centria University.

Lichtenberg, E., Majsztrik, J., & Saavoss, M. (2013). Profitability of sensor-based irrigation in greenhouse and nursery crops.

HortTechnology, 23(6), 770–774.

Mechalikh, C. E., & Bouafia, R. (2017). IoT Based System for Greenhouses Remote Monitoring and Climate Control. Kasdi Merbah University.

Nuvvula, J., Adiraju, S., Mubin, S., Bano, S., & Valisetty, V. R. (2017). Environmental Smart Agriculture Monitoring System. International Journal of Pure and Applied Mathematics, 115(6), 313–320.

Pamungkas, M., Hafiddudin, H., & Rohmah, Y. S. (2015). Perancangan dan Realisasi Alat Pengukur Intensitas Cahaya. ELKOMIKA: Jurnal Teknik Energi Elektrik, Teknik Telekomunikasi, & Teknik Elektronika, 3(2), 120.

Puspasari, F., Satya, T. P., Oktiawati, U. Y., Fahrurrozi, I., & Prisyanti, H. (2020). Analisis Akurasi Sistem sensor DHT22 berbasis Arduino terhadap Thermohygrometer Standar. Jurnal Fisika Dan Aplikasinya, 16(1), 40.

Saha, T., K. H. Jewel, M., N. Mostakim, M., H. Bhuiyan, N., S. Ali, M., K. Rahman, M., K. Ghosh, H., & Khalid Hossain, M. (2017). Construction and Development of an Automated Greenhouse System Using Arduino Uno. International Journal of Information Engineering and Electronic Business, 9(3), 1– 8.

Seto, A., Arifin, Z., & Maharani, S. (2015). Rancang Bangun Sistem Pengendali Suhu dan Kelembaban pada Miniatur Greenhouse menggunakan Mikrokontroler Atmega 8. Prosiding Seminar Tugas Akhir FMIPA UNMUL 2015, Juni 2015.

Shirsath, P. D. O., Kamble, P., Mane, R., Kolap, A., & More, P. R. S. (2017). IOT Based Smart Greenhouse Automation Using Arduino.

International Journal of Innovative Research in Computer Science & Technology, 5(2), 234– 238.

Telaumbanua, M., Purwantana, B., & Sutiarso, L. (2014). Rancangbangun Aktuator Pengendali Iklim Mikro di dalam Greenhouse untuk Pertumbuhan Tanaman Sawi (Brassica rapa var.parachinensis L.). Agritech: Jurnal Fakultas Teknologi Pertanian UGM, 34(2), 213–222.

Wali, V., Dalvi, Y., Subhash, V., Sharma, H., & Nair, V. (2017). Automated Greenhouse. Imperial Journal of Interdisciplinary Research, 2(3), 1216–1219.

Wicaksana, N., Hadary, F., & Hartoyo, A. (2018). Rancang Bangun Sistem Monitoring Smart Greenhouse Berbasis Android Dengan Aplikasi Sensor Suhu , Kelembaban Udara Dan Tanah Untuk Budidaya Jamur Merang. Jurnal Teknik Elektro Universitas Tanjungpura, 2(1).

Wiguna, I. K. W., Wijaya, I. M. A. S., & Nada, I. M. (2015). Pertumbuhan Tanaman Krisan (Crhysantemum) Dengan Berbagai Penambahan Warna Cahaya Lampu LED Selama 30 Hari Pada Fase Vegetatif. BETA (Biosistem Dan Teknik Pertanian), 3(2), 1–11.

55