rancang bangun alat monitoring suhu ...eprints.umm.ac.id/44861/1/pendahuluan.pdfrancang bangun alat...
TRANSCRIPT
RANCANG BANGUN ALAT MONITORING SUHU,
KELEMBAPAN TANAH DAN PH TANAH PADA LAHAN
PERTANIAN TANAMAN PADI BERBASIS ANDROID
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi
Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata I
Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun Oleh:
RIYAN EFFENDI
201410130311132
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2019
ii
LEMBAR PERSETUJUAN
RANCANG BANGUN ALAT MONITORING SUHU,
KELEMBAPAN TANAH DAN PH TANAH LAHAN PERTANIAN
TANAMAN PADI BERBASIS ANDROID
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1)
Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun Oleh:
RIYAN EFFENDI
201410130311132
Diperiksa dan disetujui oleh:
Pembimbing I
Dr. Ir. Lailis Syafa’ah, M.T.
NIDN. 0721106301
Pembimbing II
Widianto, S.T., M.T.
NIDN. 0722048202
iii
LEMBAR PENGESAHAN
RANCANG BANGUN ALAT MONITORING SUHU,
KELEMBAPAN TANAH DAN PH TANAH PADA LAHAN
PERTANIAN TANAMAN PADI BERBASIS ANDROID
Tugas Akhir ini Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana
(S1) Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang
Oleh:
RIYAN EFFENDI
2014101303111312
Tanggal Ujian : 12 Januari 2019
Tanggal Wisuda : 23 Februari 2019
Disetujui Oleh:
1. Dr. Ir. Lailis Syafa’ah, M.T.
NIDN. 0721106301
(Pembimbing I)
2. Widianto, S.T., M.T.
NIDN. 0722048202
(Pembimbing II)
3. M. Chasrun Hasani, S.T., M.T.
NIDN. 0007086808
(Penguji I)
4. Ir. Nur Alif Mardiyah, M.T.
NIDN. 0718036502
(Penguji II)
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Elektro
Ir. Nur Alif Mardiyah, M.T.
NIDN. 0718036502
iv
LEMBAR PERNYATAAN
i. LEMBAR PERNYATAAN
Yang bertanda tangan dibawah ini :
Nama : RIYAN EFFENDI
Tempat/Tgl. Lahir : YEH SUMBUL / 25 NOVEMBER 1995
NIM : 201410130311132
Fakultas/Jurusan : TEKNIK/TEKNIK ELEKTRO
Dengan ini saya menyatakan bahwa Tugas Akhir dengan judul “RANCANG
BANGUN ALAT MONITORING SUHU, KELEMBAPAN TANAH DAN PH
TANAH PADA LAHAN PERTANIAN TANAMAN PADI BERBASIS
ANDROID” beserta seluruh isinya adalah karya saya sendiri dan bukan merupakan
karya tulis orang lain, baik sebagian maupun seluruhnya, kecuali dalam bentuk
kutipan yang telah disebutkan sumbernya.
Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya. Apabila
kemudian ditemukan adanya pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam karya
saya ini, atau ada klaim dari pihak lain terhadap keaslian karya saya ini maka saya
siap menanggung segala bentuk resiko/sanksi yang berlaku.
Malang, Januari 2019
Yang Membuat Pernyataan
RIYAN EFFENDI
Mengetahui,
Pembimbing I
Dr. Ir. Lailis Syafa’ah, M.T.
NIDN. 0721106301
Pembimbing II
Widianto, S.T., M.T.
NIDN. 0722048202
vii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah Subhanahu Wa Ta’ala atas
segala Nikmat-Nya, Rahmat-Nya, serta Hidayahnya-Nya. Sholawat serta salam
semoga senantiasa tercurah kepada Rasulullah Muhammad Shalallaahu 'Alayhi
Wasallam. Atas kehendak dan karunia Allah penulis mampu menyelesaikan tugas
akhir yang berjudul:
“RANCANG BANGUN ALAT MONITORING SUHU, KELEMBAPAN
TANAH DAN PH TANAH PADA LAHAN PERTANIAN TANAMAN PADI
BERBASIS ANDROID”
Penulisan tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan
jenjang pendidikan S1 dan memperoleh gelar sarjana teknik di Jurusan Teknik
Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Malang.
Dalam penulisan laporan tugas akhir ini, penulis telah berusaha maksimal
demi terciptanya kualitas penelitian yang baik. Namun besar harapan penulis untuk
menerima saran dan kritik guna perbaikan dan pengembangan tugas akhir ini.
Semoga tugas akhir ini dapat memberikan manfaat yang luas.
Malang, Januari 2019
Penulis
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .................................................................................... i
LEMBAR PERSETUJUAN ........................................................................ ii
LEMBAR PERNGESAHAN ....................................................................... iii
LEMBAR PERNYATAAN ......................................................................... iv
ABSTRAKS .................................................................................................. v
ABSTRACT ................................................................................................... vi
KATA PENGANTAR .................................................................................. vii
DAFTAR ISI ................................................................................................ viii
DAFTAR GAMBAR .................................................................................... xi
DAFTAR TABEL ........................................................................................ xiii
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................ 1
1.1 Latar Belakang ........................................................................ 1
1.2 Rumusan Masalah ................................................................... 2
1.3 Tujuan ..................................................................................... 3
1.4 Batasan Masalah ...................................................................... 3
1.5 Sistematika Penulisan .............................................................. 3
BAB II DASAR TEORI ............................................................................ 5
2.1 Padi .......................................................................................... 5
2.2 Kelembapan Tanah ................................................................. 5
2.3 Tanah Asam ............................................................................. 6
2.4 Pengapuran ............................................................................. 6
2.4.1 Tujuan Pengapuran ......................................................... 6
2.4.2 Kebutuhan Kapur ............................................................ 7
2.5 Sensor ..................................................................................... 7
2.5.1 Sensor PH Tanah............................................................. 7
2.5.2 Sensor Suhu DS18B20 .................................................... 8
2.5.3 Sensor YL-69 .................................................................. 9
2.6 Arduino .................................................................................... 10
2.7 ESP 8266 .................................................................................. 10
2.8 Smartphone ............................................................................... 11
ix
BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT .......................... 12
3.1 Arsitektur Umum ....................................................................... 12
3.1.1 Sensor ........................................................................... 13
3.1.2 Sensor DS18B20 ........................................................... 14
3.1.3 Sensor PH Tanah ........................................................... 14
3.1.4 Sensor YL-69 ................................................................ 15
3.1.5 Arduino Uno dan ESP 8266 ........................................... 16
3.1.6 Server ............................................................................ 16
3.1.7 Handphone .................................................................... 17
3.2 Data ........................................................................................ 17
3.3 Perancangan Software ............................................................. 17
3.3.2 Ionic .............................................................................. 17
3.3.3 Node.js .......................................................................... 17
3.4 Arsitektur Komunikasi Data .................................................... 18
3.5 Perancangan Sistem ................................................................ 18
3.5.1 Flowchart Sistem Monitoring ........................................ 18
3.5.2 Diagram Block Sistem Monitoring ................................. 19
3.6 Perancangan Antarmuka.......................................................... 20
BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN ........................................ 22
4.1 Spesifikasi Kebutuhan Perangkat ............................................. 22
4.2 Implementasi Perancangan Antarmuka ..................................... 22
4.2.1 Tampilan Halaman Login ............................................... 22
4.2.2 Tampilan Beranda .......................................................... 23
4.2.3 Tampilan Histori ............................................................ 24
4.2.4 Tampilan Rekomendasi Pengapuran ............................... 24
4.3 Pengujian Kinerja Sistem ......................................................... 25
4.3.1 Pengujian Kinerja Sensor Kelembapan ........................... 25
4.3.2 Pengujian Kinerja Sensor Suhu ...................................... 29
4.3.3 Pengujian Kinerja Sensor PH ......................................... 33
BAB V PENUTUP ..................................................................................... 36
x
5.1 Kesimpulan ............................................................................. 36
5.2 Saran ....................................................................................... 36
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 37
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Sensor PH ......................................................................... 8
Gambar 2.2 Sensor DS18B20 ................................................................ 8
Gambar 2.3 Sensor YL-69 .................................................................... 10
Gambar 2.4 Arduino ............................................................................. 11
Gambar 2.5 ESP8266 ............................................................................ 11
Gambar 3.1 Arsitektur Umum ............................................................... 13
Gambar 3.2 Perancangan Sensor ke Arduino ......................................... 13
Gambar 3.3 Sensor DS18B20 ............................................................... 14
Gambar 3.4 Sensor PH Tanah ............................................................... 15
Gambar 3.5 Sensor YL-69 .................................................................... 16
Gambar 3.6 Arduino dan ESP8266 ....................................................... 16
Gambar 3.7 Arsitektur Komunikasi Data .............................................. 18
Gambar 3.8 Flowchart Sistem Monitoring ............................................ 19
Gambar 3.9 Diagram Block Sistem Monitoring Tanaman Padi .............. 20
Gambar 3.10 Perancangan Halaman Login ............................................. 20
Gambar 3.11 Perancangan Tampilan Monitoring .................................... 21
Gambar 3.12 Perancangan Solusi Takaran Pengapuran ........................... 21
Gambar 4.1 Tampilan Halaman Login .................................................. 23
Gambar 4.2 Tampilan Beranda .............................................................. 23
Gambar 4.3 Tampilan Histori ................................................................ 24
Gambar 4.4 Tampilan Rekomendasi Pengapuran .................................. 24
xii
Gambar 4.5 Pengujian Alat Pada Lahan Pertanian Pertama ................... 25
Gambar 4.6 Tampilan Pengujian Pada Lahan Pertama .......................... 26
Gambar 4.7 Pengujian Alat Pada Lahan Pertanian Kedua ...................... 27
Gambar 4.8 Tampilan Pengujian Pada Lahan Kedua ............................. 28
Gambar 4.9 Pengujian Alat Pada Pagi Hari ........................................... 29
Gambar 4.10 Tampilan pengujian Pada Pagi Hari ................................... 30
Gambar 4.11 Pengujian Alat Pada Siang Hari ........................................ 31
Gambar 4.12 Tampilan pengujian Pada Siang Hari ................................. 32
Gambar 4.13 Hasil Pengujian Sensor PH Tanah ...................................... 33
Gambar 4.14 Alat Manual PH Tanah ...................................................... 34
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Fase Pertumbuhan Padi ........................................................ 6
Tabel 2.2 Deskripsi Pin DS18B20 ........................................................ 9
Tabel 4.1 Hasil Seluruh Pengujian Pada Lahan Pertama ........................ 26
Tabel 4.2 Hasil Seluruh Pengujian Pada Lahan Kedua .......................... 28
Tabel 4.3 Hasil Rata Rata Pengujian Pada Kedua Lahan ....................... 29
Tabel 4.4 Hasil Seluruh Pengujian Pada Pagi Hari ................................ 30
Tabel 4.5 Hasil Seluruh Pengujian Pada Siang Hari .............................. 32
Tabel 4.6 Hasil Rata Rata Pengujian Sesuai Waktu ............................... 33
Tabel 4.7 Data Hasil Pengujian Sensor PH ............................................ 34
37
DAFTAR PUSTAKA
[1] Hasanah, I. Bercocok Tanam Padi, jakarta, 2007.
[2] Budi, S & Sari, S. Ilmu dan implementasi kesuburan tanah, Malang, 2015.
[3] O. Emalinda, E.P. Husin, D.P. Rini,”Perubahan hara dan mikroorganisme pada
ultisol akibat kascing yang berbeda”, jurnal solum, vol.11, no.2, 2005.
[4] H. Yuliandoko, V.A. Wardhany, ”Implementassi monitoring kelembapan dan
suhu tanah berbasis wireless mesh sebagai penunjang peningkatan produksi
padi”, jurnal teknologi informatika dan terapan, vol.4, no.11, 2017.
[5] ET STUDIOS, Grafik pengguna smartphone di Indonesia 2012-2016, diakses
pada tanggal 4 november 2018, https:/www.et.co.id/2016/12/total-pengguna-
android-indonesia.html?m=1.
[6] Hardjowigeno, s. Ilmu tanah, Jakarta, 1992
[7] Kuswandi, Pengapuran tanah pertanian, Yogyakarta, 1993.
[8] A.W. Wicaksono, E.R. Widasari, F. Utaminingrum,”Implementasi sistem
control dan monitoring PH pada tanaman kentang aeropik secara wireless”,
jurnal pengembangan teknologi informasil dan ilmu komputer, vol.1, no.5, 2017.
[9] D.V. Sari, “Sistem pengukuran suhu tanah menggunakan sensor DS18B20 dan
perhitungan resistivitas tanah menggunakan metode Geolistrik Resistivitas
Konsfigurasi Wenner”, vol.4, no.1, Jurnal teori dan fisika, 2016.
[10] A. Mulyana dan S. Sofyan, “Alat ukur parameter tanah dan lingkungan
berbasis smartphone android”, scientific journal of informatic, vol.2, no.2, 2015.
[11] S. Samsugi, Ardiansyah, D. Kastutara, “Arduino dan modul wifi esp8266
sebagai media kendali jarak jauh dengan antarmuka berbasis android”, jurnal
teknoinfo, vol.12, no.1, 2018.
[12] M.Rofiq, S.I. Putri, “Perancangan sistem pemesanan rumah sakit dikota
malang menggunakan Ionic Framework berbasis mobile phone”, vol.11, no.2,
2017.
[13] R. Fajrin,”Pengembangan sistem informasil geografis berbasis node.js untuk
pemetaan mesin dan tracking engineer dengan pemamfaatan geolocation
pada PT IBM Indonesia” jurnal informatika, vol.11, no.2, 2017.
[14] C. Arif, B.I. Setiawan, M. Mizoguchi, “Penentuan Kelembapan Tanah
Optimum Untuk Budidaya Padi Sawah SRI (Sistem of Rice Intensification)
Menggunakan Algoritma Genetika”, Jurnal Irigasi Vol.9, No.1, Mei 2014.