Electrical Engineering Learning of Andalas University: Aplikasi Mikroprosessor dan Mikrokontroler

http://cybex.pertanian.go.id/mobile/artikel/91829/Budidaya-Tanaman-Sawi/#:~:text=Cara%20melakukan%20pembibitan%20yaitu%20%3A%20benih,disemaikan%20tanaman%20dipindahkan%20ke%20bedengan.&text=Hal%20terpenting%20dalam%20penanaman%20sawi,terlalu%20dalam%20atau%20terlalu%20dangkal.

3. Cara Budidaya Tanaman Sawi Dalam Greenhouse

https://youtu.be/nZwwMyyk2hw

4. Cara menanam Sawi dengan Benar Pahami Urutan dan Cara Perawatannya

https://www.merdeka.com/trending/7-cara-menanam-sawi-dengan-benar-pahami-urutan-dan-cara-perawatannya-kln.html

5. Cara Menanam Sawi Hijau dengan Baik dan Benar

https://bibitonline.com/artikel/cara-menanam-sawi-hijau-dengan-baik-dan-benar

1. Abstrak [Back]

Lingkungan merupakan faktor terpenting dalam dunia pertanian karena kondisi lingkungan akan mempengaruhi keberhasilan kualitas dan kuantitas produksi. Intensitas cahaya, suhu dan kelembapan udara, serta kelembaban tanah merupakan faktor pendukung bagi pertumbuhan tanaman, suhu dan kelembaban di dalam ruangan greenhouse lebih tinggi dibanding diluar greenhouse karena udara yang masuk terhalang oleh dinding dan atap greenhouse. Salah satu penggunaan greenhouse adalah pada tanaman sawi. Tanaman sawi dapat tumbuh secara optimal dengan temperatur 22–32°C dan kelembabannya 65–80 %. Oleh karena itu, diperlukan sistem kontrol intensitas cahaya, suhu dan kelembaban udara dengan sesnor LDR, DHT11, dan sensor soil moisture yang memanipulasi kondisi udara dalam ruangan greenhouse mampu menjaga suhu ruangan dalam rentang 22°C sampai 32°C dan mempertahankan kelembaban udara antara 65% sampai 80% serta mengatur kelembaban tanah dengan berada diatas >80%

2. Pendahuluan [Back]

Lingkungan merupakan faktor terpenting dalam dunia pertanian karena kondisi lingkungan akan mempengaruhi keberhasilan kualitas dan kuantitas produksi. Salah satu lahan dalam dunia pertanian adalah Greenhouse. Greenhouse merupakan bangunan yang dirancang khusus menggunakan kertas ultaviolet untuk kegiatan penanaman tanaman seperti sayur dan buah buahan. Tujuan dari pertanian menggunakan greenhouse adalah untuk menciptakan tanaman yang lebih produktif, pada pertanian menggunakan greenhouse intensitas cahaya suhu dan kelembaban udara didalalamnya harus diperhatikan karena berbeda dengan pertanian dilahan terbuka. Salah satu pertanian menggunakan greenhouse adalah tanaman sawi.

Sawi adalah tanaman subtropis yang dapat beradaptasi dengan baik di dataran tinggi tropis dengan intensitas sinar matahari yang cukup, pertumbuhan tanaman sawi memerlukan suhu (22-32°C), kelembabannya udara 65% sampai 90%, dan kelembaban tanahnya diatas 80%. Tanaman sawi merupakan jenis sayuran yang digemari oleh semua golongan masyarakat. Permintaan terhadap tanaman sawi selalu meningkat seiring dengan bertambahnya jumlah penduduk dan kesadaran kebutuhan gizi. Dilain pihak, hasil sawi belum mencukupi kebutuhan dan permintaan masyarakat karena area pertanaman semakin sempit dan produktivitas tanaman sawi masih relatif rendah. Oleh karena itu diperlukan perancangan kontrol greenhouse pada tanaman sawi agar hasil yang diperoleh maksimal.

3. Tinjauan Pustaka [Back]

A. Sistem Kontrol

Sistem kontrol adalah sistem pengaturan atau pengendalian terhadap satu atau beberapa besaran (variabel, parameter) sehingga berada pada suatu harga atau dalam satu rangkuman harga (range) tertentu.

B. Greenhouse

Istilah greenhouse yang berasal dari kata green (hijau) dan house (rumah diterjemahkan dalam Bahasa Indonesia sebagai rumah hijau. Disebut demikian barangkali apabila dilihat dari luar greenhouse yang diberi dinding kaca atau plastik, tanaman nampak hijau. Pada mulanya, dinding greenhouse ini dibuat dari bahan kaca sehingga sering dinamai juga dengan rumah kaca, Namun, istilah rumah kaca ini sering dianggap identik dengan sumber pencemaran lingkungan.Perkembangan selanjutnya, kaca sebagai dinding greenhouse dapat digantikan dengan plastik.

C. Sensor DHT22

Sensor DHT22 Kelembaban adalah konsentrasi uap air yang ada di dalam air. Uap air, merupakan bentuk gas dari air, umumnya tidak terlihat oleh mata manusia. Konsumsi arus pada saat pengukuran antara 1 hingga 1,5 mA. Konsums iarus pada mode siaga adalah 40 sampai 50 mA. Sinyal keluaran digital lewat bus tunggal dengan kecepatan 5 ms / operasi (MSB-first). Sensitivitas sebesar 0,1% untuk pengukuran suhu dan kelembaban.

D. Sensor LDR

LDR atau light Dependent Resistor adalah salah satu jenis resistor yang nilai hambatannya dipengaruhi oleh cahaya yang diterima olehnya. Besarnya nilai hambatan pada LDR tergantung pada besar kecilnya cahaya yang diterima oleh LDR itu sendiri. Resistor peka cahaya atau fotoresistor adalah komponen elektronik yang resistansinya akan menurun jika ada penambahan intensitas cahaya yang mengenainya. Fotoresistor dapat merujuk pula pada light-dependent resistor (LDR), atau fotokonduktor. Fotoresistor dibuat dari semikonduktor beresistansi tinggi yang tidak dilindungi dari cahaya

E. Sensor Soil Moisture

Soil Moisture Sensor merupakan module untuk mendeteksi kelembaban tanah, yang dapat diakses menggunakan microcontroller seperti arduino.Sensor kelembaban tanah ini dapat dimanfaatkan pada sistem pertanian, perkebunan, maupun sistem hidroponik mnggunakan hidroton.

Soil Moisture Sensor dapat digunakan untuk sistem penyiraman otomatis atau untuk memantau kelembaban tanah tanaman secara offline maupun online. Sensor yang dijual pasaran mempunyai 2 module dalam paket penjualannya, yaitu sensor untuk deteksi kelembaban, dan module elektroniknya sebagai amplifier sinyal.

F. Tanaman Sawi

Sawi adalah tumbuhan dari marga Brassica yang dimanfaatkan daunnya sebagai bahan pangan (sayuran), baik segar ataupun diolah. Sawi bukan tanaman asli Indonesia, menurut asalnya di Asia, karena Indonesia mempunyai kecocokan terhadap iklim, cuaca dan tanahnya sehingga bisa dikembangkan di Indonesia. Manfaat sawi sangat baik untuk menghilangkan rasa gatal di tenggorokan padapenderita batuk, penyembuh sakit kepala, bahan pembersih darah, memperbaiki fungsi ginjal serta memperbaiki dan memperlancar pencernaan

Cara Budidaya Tanaman Sawi

Benih

tanaman yang akan diambil sebagai benih harus berumur di atas 70 hari dan penggunaan benih tidak lebih dari 3 tahun.

Penyemaian / pembibitan

Sebelum benih disebar, direndam dengan larutan PrevicurN dengan konsentrasi 0,1 % selama +2 jam. Selanjutnya benih disebar merata pada bedengan persemaian, dengan media semai setebal +7 cm dan disiram.

Media semai dibuat dari pupuk organik dan tanah yang telah dihaluskan dengan perbandingan 1 : 1. Benih yang telah disebar ditutup dengan media semai, selanjutnya ditutup dengan alang-alang atau jerami kering selama 2-3 hari. Bedengan persemaian tersebut sebaiknya diberi naungan.

Persiapan Lahan

Lahan terlebih dahulu diolah dengan cangkul sedalam 20-30 cm supaya gembur, setelah itu dibuat bedengan dengan arah membujur dari Barat ke Timur agar mendapatkan cahaya penuh. Bedengan sebaiknya dibuat dengan ukuran lebar 100-120 cm, tinggi 30 cm dan panjang sesuai kondisi lahan.

Jarak antar bedengan +30 cm. Lahan yang asam (pH rendah) lakukan pengapuran dengan kapur kalsit atau dolomite 2-4 minggu sebelum tanam dengan dosis 1,5 t/ha.

Pemupukan

Tiga hari sebelum tanamberikan pupuk organik (kotoran ayam yang telah difermentasi) dengan dosis 2-4kg/m2. Dua minggu setelah tanam dilakukan pemupukan susulan Urea 150 kg/ha (15 gr/m2).

Agar pemberian pupuk lebih merata, pupuk Urea diaduk dengan pupuk organik kemudian diberikan secara larikan di samping barisan tanaman. Selanjutnya dapat ditambahkan pupuk cair 3 liter/ha (0,3 ml/m2) pada umur 10 dan 20 hari setelah tanam.

Penanaman

Bibit umur 2-3 minggu setelah semai atau telah berdaun 3-4 helai, dipindahkan pada lubang tanam yang telah disediakan dengan jarak tanam 20x20 cm atau sistem baris dengan jarak 15x10-15 cm.

Pemeliharaan

Pada musim kemarau atau di lahan kurang air perlu penyiraman tanaman. Penyiraman ini dilakukan dari awal sampai panen.

Penyiangan dilakukan 2 kali atau disesuaikan dengan kondisi gulma, bila perlu dilakukan penggemburan dan pengguludan bersamaan dengan penyiangan.

Pencegahan Hama dan Penyakit

Untuk mencegah hama dan penyakit yangperlu diperhatikan adalah sanitasi dan drainase lahan. OPT utama adalah ulat daun kubis (Plutella xylostella). Pengendalian dapat dilakukan dengan cara pemanfaatan Diadegma semiclausumasebagai parasitoid hama Plutella xylostella.

Jika terpaksa menggunakan pestisida, gunakan pestisida yang aman dan mudah terurai seperti pestisida biologi, pestisida nabati atau pestisida piretroid sintetik. Penggunaan pestisida tersebut harus dilakukan dengan benar baik pemilihan jenis, dosis, volume semprot, cara aplikasi, interval dan waktu aplikasinya.

Panen

Panen dapat dilakukan dengan dua cara yaitu 1) mencabut seluruh tanaman beserta akarnya, 2)memotong bagian pangkal batang yang berada di atas tanah.

Umur panen sawi +40 hari setelah tanam, sebaiknya terlebih dahulu dilihat fisik tanaman seperti warna, bentuk dan ukuran daun.

4. Metode Penelitian [Back]

Desain greenhouse dapat dilihat pada Gambar, dimana dibuat dari bahan baja ringan yang mudah untuk dibentuk sebagai kerangka bangunan gereenhouse. Greenhouse ini berukuran panjang = 3 meter, lebar = 2 meter, dan tinggi = 2 meter. Untuk bahan penutup rungan menggunakan plastic ultraviolet yang mampu menahan sinar dan radiasi matahari sebesar 14 % (12 m). Sedangkan untuk desain hujan buatan

5. Hasil dan Pembahasan [Back]

Gambar 9 menunjukkan kondisi tanaman di dalam greenhouse. Kondisi tanaman sawi yang sudah berada di dalam greenhouse selama 12 hari. Masih dalam keadaan segar dan sudah muncul daun yang baru. sudah tumbuh dengan tinggi 17,5 cm dengan lebar daun 4 cm. Gambar 10 menunjukkan kondisi

tanaman di dalam greenhouse. Kondisi tanaman sawi yang ditanam diluar greenhouse berkembang dengan tinggi 13 cm dan lebar 6,5 cm.

6. Kesimpulan [Back]

Dari hasil pengujian menggunakan kontrol terjadwal pendinginaan hujan buatan pada ruangan greenhouse dengan waktu 60 menit mati dan 1 menit hidup yang baik untuk ruangan greenhouse tanaman sawi. Dari hasil pengujian bahwa menggunakan control pendinginan hujan buatan pada ruangan greenhouse untuk tanaman sawi. Dapat mencapai tempratur dan kelembaban yang diinginkan tanaman sawi dengan temperatur 22-32°Cdan kelembabannya 65-92 %, sedangkan menggunakan kontrol pendinginan hujan buatan mencapai temperatur 20-26°C dan kelembabannya 79-92 % sudah baik untuk mengkondisikan tanaman sawi pada ruangan greenhouse.

Waktu tumbuh tanaman sawi di dalam greenhouse lebih baik jika dibandingkan dengan di luar greenhouse. Pengukuran di hari ke-12 tanaman sawi didalam greenhouse mencapai panjang 17,5 cm dan lebar 4 cm, sedangkan yang di luar mencapai panjang 13 cm dan lebar 3,6 cm

7. Daftar Pustaka[Back]

Albet, M., Ginta, P. W., & Sudarsono, A. (2014). Pembuatan Jendela Otomatis Menggunakan Sensor Cahaya. Jurnal Media Infotama Vol. 10 No. 1, Februari 2014, 10(1), 8–15.
Danurwendo, A. (2014). ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM KONTROL PENCAHAYAAN DALAM RUANGAN, (lx).
Defriyadi, Y. S. (2014). Pengendali Intensitas Cahaya, Suhu, dan Kelembapan pada Rumah Kaca dengan Metode PID. Skripsi Fakultas Teknik Universitas Bengkulu.
Ema Sastri Puspita, L. Y. (2016). Perancangan Sistem Peramalam Cuaca Berbasis Logika Fuzzy. Media Infotama, 12(1), 1–10.
Faisal, Iwan Sugriwan, dan A. A. H. (2016). Pengembangan pengendalian kelembaban, temperatur pada rumah kaca dengan pencatatan data otomatis. Gravity, 2(1).
Fenanni Arpan, Dewi Galuh Condro Kirono, S. (2004). Kajian Meteorologis Hubungan Antara Hujan Harian dan Unsur-unsur Cuaca. Majalah Geografi Indonesia.
Hariadi, T. K. (2007). Sistem Pengendali Suhu, Kelembaban dan Cahaya Dalam Rumah Kaca. Jurnal Ilmiah Semesta Teknika, 10(1).
Kurniawan, D. (2016). Membangun Aplikasi Elektronika dengan Raspberry Pi 2 dan Whatsapp. PT Elex Media Komputindo.
Lingga, P. (2007). Hidroponik bercocok tanam tanpa tanah. Penebar Swadaya
Arafat. (2018). ALAT PENGUKUR KADAR AIR PADA MEDIA CAMPURAN PEMBUATAN BAGLOG JAMUR TIRAM BERBASIS INTERNET OF THINGS ( IOT ). Jurnal Ilmiah “ Technologia ” Technologia ” Vol 9 , No . 2 , April – Juni 2018 Jurnal Ilmiah “ Technologia .” 9(2), 115–120.
Hidayat, T. (2017). Internet of Things Smart Agriculture on ZigBee: A Systematic Review. InComTech: Jurnal telekomunikasi Dan Komputer, 8(1), 75–86. https://doi.org/10.22441/incomtech.v8i1.2146
Imam, A., & Gaur, D. (2018). Smart Greenhouse Monitoring using Internet of Things. International Journal of Advanced Research in Electronics and Communication Engineering (IJARECE), 7(5), 519–523. Retrieved from http://ijarece.org/wpcontent/uploads/2018/05/IJARECE-VOL-7-ISSUE-5-519-523.pdf
I., & Remote, P. (2018). Rangkaian Kontroller. 1(1), 56–60. Syah, A. N. A., Nuryawati, T., & Litananda, W. S. (2018). Pengembangan Smart Greenhouse Untuk Budidaya Holtikultura. Seminar Nasional PERTETA 2018, (2010), 1–10. Retrieved from http://www.ccw.ir/content/92/default.aspx
Wicaksana, N., Hadary, F., & Hartoyo, A. (2014). Rancang Bangun Sistem Monitoring Smart Greenhouse Berbasis Android Dengan Aplikasi Sensor Suhu , Kelembaban Udara Dan Tanah Untuk Budidaya Jamur Merang..

8. Percobaaan [Back]

8.1 Prosedur Percobaan

   1. Siapkan semua alat dan bahan yang diperlukan
   2. Disarankan agar membaca datasheet setiap komponen
   3. Cari kompnen yang diperlukan di library proteus
   4. Pasang dan simulasikan rangkaian tersebut

8.2 Rangkaian Simulasi

8.3 Prinsip Kerja

A. Sensor Suhu DHT22

Ketika sensor suhu DHT22 belum mendeteksi adanya suhu yang berada di atas 32°C dan kelembaban udara di bawah 80% di dalam greenhouse maka output yang keluar dari sensor suhu masuk ke pin IO8 aduino sebagai INPUT kemudian dihubungkan ke pin IO1, IO11, IO12, IO13 arduino yang terhubung ke driver motor LM293 untuk mengendalikan motor dalam keadaan FALSE(Logika 0) sehingga ouput yang keluar dari driver L293D berlogika 0 yang terhubung ke motor sebagai kipas untuk mendinginkan ruangan tidak aktif dan tertampil suhu yang terbaca pada LCD.

Ketika sensor suhu DHT22 mendeteksi adanya suhu yang berada di atas 32°C dan kelembaban udara di bawah 80% di dalam grenehouse maka output yang keluar dari sensor suhu masuk ke pin IO8 sebagai INPUT kemudian dihubungkan ke pin IO1, IO11, IO12, IO13 arduino yang terhubung ke driver motor LM293 untuk mengendalikan motor untuk pin IO1 & IO11(TRUE(Logika 1)) dan pin IO12 & IO13(FALSE(Logika 0)) sehingga ouput yang keluar dari driver L293D berlogika 1 yang terhubung ke motor sebagai kipas untuk mendinginkan ruangan aktif dan tertampil suhu yang terbaca pada LCD.

B. Sensor LDR

Ketika sensor LDR belum mendeteksi adanya panas siang hari >=300 Lux (tegangan <1,67 V) , maka output dari sensor akan keluar dan masuk ke pin AD0 arduino sebagai input kemudian dihubungkan ke pin 9 arduino dalam keadaan(FALSE(Logika 0)) yang terhubung ke motor untuk menutup atap tidak aktif dan tertampil di layar cuaca cerah.

Ketika sensor LDR mendeteksi adanya panas siang hari >=300 Lux (tegangan >=1,67 V), maka output dari sensor akan keluar dan masuk ke pin AD0 arduino sebagai input kemudian dihubungkan ke pin 9 arduino dalam keadaan(TRUE(Logika 1)) yang terhubung ke motor untuk menutup atap aktif dan tertampil di layar cuaca panas.

C. Sensor Soil Moisture

Ketika sensor soil moisture belum mendeteksi adanya kelembaban tanah di bawah 80% maka ouput yang keluar dari kaki A0 diteruskan ke induktor dan ke kapasitor kemudian masuk ke PIn AD1 sebagai input. Kemudian untuk output terhubung ke pin 0 arduino dalam keadaan (FALSE(Logika 0)) yang terhubung ke motor untuk sebagai pompa air menyiram tanaman sawi tidak aktif.

Ketika sensor soil moisture mendeteksi adanya kelembaban tanah di bawah 80% maka ouput yang keluar dari kaki A0 diteruskan ke induktor dan ke kapasitor kemudian masuk ke PIn AD1 sebagai input. Kemudian untuk output terhubung ke pin 0 arduino dalam keadaan (TRUE(Logika 1)) yang terhubung ke motor untuk sebagai pompa air menyiram tanaman sawi aktif.

8.4 Flowchart