Sensor kelembaban tanah multi point nirkabel dengan tampilan grafik

Gratis

24
177
112
2 years ago
Preview
Full text

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIHALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP

  Intensifikasi pertanian terdiri dari : pengolahan tanah yang baik, pengairan yang teratur, pemilihan bibit unggul,pemupukan, pemberantasan hama dan penyakit, dan pengolahan pasca panen. Kelembaban merupakan air yang terkandung di permukaan tanah tak jenuh dariBumi, yang berasal dari curah hujan, dari pencairan salju, atau dengan daya tarik kapiler dari air tanah.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIKATA PENGANTAR

  Berkat Kasih dan KaruniaNya selama menjalani proses pembuatan tugas akhir ini, penulis dapat menyelesaikan tugas akhir dengan judul “Sensor kelembaban tanahmultipoint nirkabel dengan tampilan grafik ”. Pengambilan data pada 3 sensor pada tampilan grafik ..................

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Perkembangan teknologi dapat mendukung di segala aspek kehidupan, termasuk juga

  Tidak dapat dipungkiri lagi bahwa pemilihan bibit yang baik, dan perawatan tanaman yang baik akan dapat menghasilkan padi yang baik, dan meningkatkanhasil padi yang baik. Humidity adalah kelembaban udara yang berhubungan dengan kadar uap di udara yang juga berpengaruh pada proses pertumbuhantanaman, sedangkan Moisture merupakan kelembaban tanah yang dipengaruhi jumlah partikel partikel air yang berpengaruh pada tingkat kelembaban tanah.

1.4. Metodologi Penelitian

  Studi kasus terhadap alat yang sudah ada atau memiliki cara kerja yang sama dengan tugas akhir dan memahami prinsip kerjanya. Perancangan sistem hardware dan software yang bertujuan supaya bisa mendapatkan sistem yang paling baik dengan mempertimbangkan berbagaifaktor masalah dan kebutuhan yang diperlukan.

BAB II DASAR TEORI

2.1 Kelembaban Tanah

  Kadar air tanah juga langsung berdampak pada bursa jejak gas di darat, termasuk karbon dioksida dan sangat mempengaruhi umpan balik antara permukaantanah dan iklim, yang pada gilirannya mempengaruhi dinamika lapisan batas atmosfer dan dengan demikian cuaca dan iklim global. Derajat kejenuhan sebelumnya adalah kontrol penting pada responterhadap hujan atau pencairan salju dan generasi banjir berikutnya, terutama oleh partisi curah hujan dalam infiltrasi dan limpasan dan juga dengan berkontribusi terhadap limpasansendiri, aliran darat akan lebih besar dan akan terjadi lebih cepat pada tanah basah dan di daerah tangkapan mana bidang tanah jenuh (misalnya, di posisi terendah topografi dandekat sungai) yang lebih luas.

2.2 Topologi Jaringan

2.3 Mikrokontroler

  Topologi yang ke dua yaitutopologi mutihop atau yang lebih dikenal dengan nama cluster tree, dimana setiap node terhubung dengan node lain yang lebih tinggi dan node tersebut terhubung dengan gatewaysehingga berbentuk mirip pohon. Topologi yang terakhir adalah topology mesh, node dapat saling terhubung ke node yang banyak di dalam sistem dan data akan melalui jalur terbaik.

2.3.1 Arduino Uno R3

  analog 7 Pin Digital Pin yang digunakan untuk menerima input digital dan memberi output berbentuk digital (0 dan 1 atau low dan high) 8 Pin Serial Digunakan untuk menerima dan mengirimkan data serial TTL (Receiver(Rx), Transmitter (Tx)). Pin out :Menambahkan SDA dan SCL pin yang deket ke pin AREF dan dua pin baru lainnya ditempatkan dekat ke pin RESET, dengan I/O REF yang memungkinkan sebagai buffer untuk beradaptasi dengan tegangan yang disediakan dari board sistem.

2.3.1.1. Komunikasi

  Perangkat lunak Arduino termasuk monitor serial yang memungkinkan data sederhana yang akan dikirim ke board Arduino. RX dan TX di board LED akan berkedipketika data sedang dikirim melalui chip USB-to-serial dan koneksi USB ke komputer(tetapi tidak untuk komunikasi serial pada pin 0 dan 1).

2.4. Software Arduino

  3 New Membuat sketch yang baru 4 Open Membuka sketch yang sudah ada 5 Save Menyimpan sketch yang dibuat 6 Serial Monitor Menampilkan data yang dikirim dan diterima melalui komunikasi serial Gambar 2.4. Sketch adalah nama dari program yang ditulispada arduino software, kemudian sketch merupakan kesatuan dari kode program yang akan diunggah dan dijalankan pada papan Arduino.

2.5. Moisture Sensor

  Moisture sensor Moisture sensor adalah sensor kelembaban yang dapat mendeteksi kelembaban dalam tanah. Sensor ini terdiri dari dua probe untuk melewati arusmelalui tanah, dan untuk membaca tingkat kelembaban dapat dilakukan dengan cara membaca resistensinya.

2.6. Teknologi wireless

  Tetapi setiap teknologi komunikasi nirkabel memiliki keunggulan dan kelemahan dalam setiap produknya, dan berbandingannya dapat dilihat pada table 2.3. teknologi nirkabel \Wi-fi mempunyai spesifikasi yang lebih sesuai dengan sistem komunikasi dalam pembuatan alat sensor kelemababan tanah multipoint dengan tampilan grafik, karena teknologi nirkabel Wi-fi memiliki keunggulan pada kecepatan dan stabilitas dalam pengiriman data yang tidak dimiliki oleh teknologi nirkabellainya seperti Bluetooth dan Zigbee.

2.6.1. WIFI (Wireless Fidelity)

2.6.1.1. Pengertian Wi-Fi

  Variasi perancangan spesifikasi IEEE 802.11 Spesifikasi Kecepatan Frekuensi Band802.11b 11Mb/s 2.4Ghz802.11a 54Mb/s 5Ghz802.11g 54Mb/s 2.4Ghz802.11n 100Mb/s 2.4GhzBisa dikatakan juga bahwa Wi-Fi merupakan sertifikasi merek dagang yang diberikan kepada perangkat telekomunikasi (internet) yang bekerja di jaringan Wireless Local Area Network (WLAN) dan sudah memenuhi kualitas kapasitas interoperasi yang dipersyaratkan. 2.6.1.2 Cara KerjaWi-Fi Wi-Fi bekerja menggunakan gelombang radio dengan menggunakan Wireless LAN dari komputer, router nirkabel memainkan peran yang penting pada sistem Wi-Fi.

2. Pengguna yang ingin melakukan surfing atau browsing berita dan informasi di

  internet, cukup membawa laptop atau ponsel berkemampuan Wi-Fi ke tempat dimana terdapat access point atau hotspot. Mudah di hacker untuk mencuri password pengguna Wi-Fi.

2.6.1.4. Modul

  Wifi ESP 8266 ESP8266 adalah sebuah komponen chip terintegrasi yang didesain untuk keperluan dunia masa kini yang serba tersambung melalui wifi yang memiliki output serial TTL danGPIO yang dapat digunakan secara standalone maupun dengan mikrokontroler sebagai sebuah pengendali. Ada 3 cara menggunakan ESP8266 : sebagai wifi accessmenggunakan AT command, dimana biasanya dimanfaatkan oleh Arduino untuk koneksi wifi, sebagai sistem yang berdiri sendiri menggunakan NodeMCU dan menggunakanbahasa LUA, sebagai sistem yang berdiri sendiri dengan menggunakan Arduino IDE yang sudah bisa terhubung dengan ESP8266.

14. Deep sleep power <10Ua, down leakage current <5uA 15

  Gambar Diagram Block ESP ESP 8266-12E ini dilengkapi dengan pendingin IC yang terpasang pada hardwareESP 8266. ESP 8266-12E dapat terpasang langsung pada board Arduino Uno yang dapat kita cari dipasaran.

2.7. IP

  Angka 32 bit digunakan untuk alamat ip address versi IPv4 dan angka 128 bit digunakan untuk ip address versi IPv6 untuk menunjukan alamat darikomputer pada jaringan internet berbasis TCP/IP. Ip address tersebut memiliki identitas numeric yang akan dilabelkan kepada suatu device seperti komputer, router, dan printer yang terdapat dalam suatu jaringan komputeryang menggunakan internet protocol sebagai sarana komunikasi.

2.6.2 Fungsi IP Address 1

  Ada rute yang harus dilaluiagar dapat sampai ke komputer yang dituju. IP versi 4 (IPv4) Internet Protokol versi 4 atau IPv4 terdiri dari 32-bit dan bisa menampung lebih dari 4.294.967.296 host diseluruh dunia.

2. IP versi 6 (IPv6)

  Internet protocol versi 6 atau IPv6 terdiri dari 128-bit. Sementara untuk IPv6 dapat menampung sebesardibandingkan IPv4 yaitu sebesar : 340.282.366.920.938463.463.374.607.431.768.211.456.

2.6.3. Pembagian kelas IP Addres

  Karena ada 4 oktet maka jumlah IP address yang tersedia adalah 255 x 255 x 255x 255. Sehingga IP address di bagi menjadi beberapa kelas yang di bedakan berdasarkan ukuran dan jumlah dapat dilihat dari tabel 2.5.

2.8 Server

  Server adalah suatu sistem komputer yang menyediakan berbagai macam jenis-jenis layanan tertentu yang di tujukan untuk client dalam suatu sistem jaringan komputer. Lalu selain itu Server didukung oleh menjalankan perangkat-perangkat lunak administratif yang mengontrol akses terhadap jaringan komputer dan sumber daya yang ada di dalamnya, seperti misalnya berkas ataupunpencetak, dan memberikan akses kepada stasiun kerja anggota-anggota jaringan komputer.

2.9. Client

  Pada labVIEW, user pertama-tama membuat user interface atau front panel dengan menggunakan control dan indikator, yang dimaksud dengan kontrol adalah knobs, push buttons, dials dan peralatan input lainnya sedangkan yang dimaksud dengan indikator adalah graphs,leds. Control dan Functions Pallete Control Pallete Control Pallete merupakan tempat beberapa control dan indikator pada front panel,control pallete hanya tersedia di front panel, untuk menampilkan control pallete dapat Gambar 2.11.

BAB II I RANCANGAN PENELITIAN Perancangan sistem pengukur sensor kelembaban ini dibagi menjadi dua

  Gambar 3.1 Konsep Perancangan Berikut merupakan cara kerja sistem yang di tunjukan pada gambar 3.1. Modul wifi esp 8266 digunakan sebagai komunikasi nirkabel untuk pengiriman data dari sensor di bagian client ke bagian Server.

3.1. Perancangan Perangkat Keras

  Secara umum ESP8266 terpasang pada arduino dengan sumber tegangan 3,3v dengan TX dan RX yang saling terhubung. Di dalam sistem ini terdapat tiga client yang memiliki sebagai pembaca kelembaban tanah, dan modul wifi esp 8266 sebagai pengirim data ke Server.

3.2. Perancangan Perangkat Lunak

3.2.1 Diagram Alir Utama

  Dalam program utama ini, terdapat tiga masukan dari 3 client dan memiliki 1 keluaran komunikasi ke software Labview. Waktu pengiriman data dan urutanpengiriman data dilakukan oleh Server.

3.2.1.2 Diagram Alur Komunikasi

  adalah gambar diagram blok yang menggambarkan tentang alur komunikasi yang terjadi antara client dan Server melalui wifi dengan menggunakan topology Server-Client, dimana client sebagai pengirim data dan Server sebagai penerima data sekaligus penampil data. Client Bahasa pemograman di client juga sama menggunakan bahasa pemograman java dan menggunakan software arduino dan di client focus pada pengambilan data darisensor dan mengirim ke Server.

3.3 Tampilan Grafik

  Data yang sudah di kirim dari client akan di olah di Server setelah diolah maka data akan di kirim ke computer dan akan di tampilkan dalam bentuk grafik pada software LabView, dan akan ditunjukan seperti gambar 3.5. Gambar 3.5.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Bab ini menjelaskan tentang pembuatan dari perancangan sistem pemantauan

  Data dari sensor kelembaban tanah yang terdapat pada masing-masing client akan dikirim ke server menggunakan komunikasi wireless melalui modul wireless nrf24L01, dan data akanditerima oleh modul wireless pada server, data diterima secara bergantian oleh server. Pengujian jarak komunikasi dengan menguji seberapa jauh jarak masimum komunikasi client dan server, sementara pengujian data dilakukan dengan caramembandingkan data yang dikirim dan data yang diterima, sehingga bisa diketahui kualitas data yang dikirim.

4.1.1. Pembacaan Sensor Pada Client A

  Pembuatan client langkah pertama dilakukan dengan pencobaan pembacaan sensor pada masing masing client, untuk rangkaian pembacaan sensor pada client Adilakukan pembacaan kelembaban pada media tanah jenis tanah berpasir, yang ditempakan pada tabung berbahan plastik, yang bisa dilihat pada gambar 4.3., danketerangan pada setiap rangkaian dapat dilihat pada Tabel 4.3. Berdasarkan data yang yang terpampang pada serial monitor semakin basah jenis tanah berpasir yang dimonitoring maka nilai ADC yang tertampil semakin kecil.

4.1.2. Pembacaan Sensor Pada Client B

  Pada pengujian sensor client B dilakukan pembacaan sensor pada media tanah berjenis tanah padas (tanah berkapur) yang ditempatkan pada tabung berbahan plastik,yang bisa dilihat pada gambar 4.6., dan keterangan pada setiap rangkaian dapat dilihat pada Tabel 4.2. Berdasarkan data yang didapatmelalui pembacaan sensor yang ditampilkan pada serial monitor arduino, data hasil maka nilai ADC yang tertampil semakin kecil.

4.1.3. Pembacaan Sensor Pada Client C

  Pada pengujian sensor client C dilakukan pembacaan sensor pada media tanah berjenis tanah padas (tanah berkapur) yang ditempatkan pada tabung berbahan plastik,yang bisa dilihat pada gambar 4.9., dan keterangan pada setiap rangkaian dapat dilihat pada Tabel 4.3. Hasil Pembacaan Sensor Client C Setiap jenis tanah memiliki nilai kelembapan yang berbeda-beda, pada client C jenis tanah yang dimonitoring adalah jenis tanah sawah.

4.1.4. Pembacaan Sensor pada 3

  Client secara bersama sama Setelah melakukan pembacaan sensor pada masing masih client secara satu per satu, maka selanjutya dilakukan pembacaan secara bersama sama pada masing masing client yang dapat dilihat pada gambar 4.12. Program pembacaan 3 sensor secara bersama-sama Pada pembacaan tiga buah sensor secara bersamaan, data yang ditampilkan memiliki nilai yang berbeda untuk masing-masing nilai tanah dengan kondisi kering.

4.1.5. Menampilkan sensor dari 3 Client di Labview

  Sebelum melakukan komunikasi, melakukan pemograman gabungan untuk membaca dan mengirim data secara serial ke software LabView, danprogram bisa dilihat pada gambar 4.15. Program arduino pembaca 3 sensor dan mengirim ke LabView Setelah pembuatan program pembacaan sensor dan pengiriman ke LabView sudah selesai, maka langkah selanjutnya adalah pembuatan tampilan pada software LabViewdan pembacaan data yang dikirim oleh arduino.

4.1.6. Pengambilan data pada 3 sensor pada tampilan grafik

  Setelah melakukan pengkabelan pada masing masing sensor dan dihubungkan ke arduino dan komunikasi arduino dengan LabView sudah bisa berjalan, maka dilakukanpengambilan data kelembaban sensor dengan 3 media tanah yang berbeda pada masing masing sensor, yaitu media tanah berpasir, tanah berkapur (tanah padas), tanah sawah. Pengkuran dimulai dengan penempatan sensor yangsudah dihubungkan ke arduino pada masing masing wadah yang berisi tanah yang Gambar 4.18.

4.2.1. Pembuatan Client

  Dengan melakukan pengkabelan pada client yang menggunakanmodul wireless yang dapat dilihat pada gambar 4.30, dan hubungan pengkabelan dapat dilihat pada tabel 4.6., sedangkan untuk untuk pemogramanannya dapat dilihat padagambar 4.31. Untuk program pada ketiga pengirim (client) dan program penerima (server) dapat dilihat pada lembar lampiran L32 sampai L37 Sesudah pemograman pada ketiga server dan client maka dilanjutkan dengan komunikasi serial dengan software LabView dengan tampilan grafik pada gambar 4.41.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

  Program penampil grafik pada software LabView sudah bisa menampilkan grafik dan dapat menyimpan data yang ditampilkan. Power pada masing masing client alangkah lebih baik lagi apabila diberi sumber tegangan yang mempunyai arus yang memenuhi standard guna menjagakomunikasi wireless.

DAFTAR PUSTAKA 1

2. Petropoulos, George P, 2014, Remote Sensing of Energy Fluxes and Soil

  10.http://bbs.espressif.com/ diakses 4 april 2016 Artanto, Dian, 2012, Interaksi arduino dan labVIEW, PT Elex MediaKomputindo, Jakarta 14.http://www.swarthmore.edu/NatSci/echeeve1/Class/e91/Lectures/E91(10)Serial.pdf diakses 17 mei 2016 15. http://www.patartambunan.com/pengertian-ip-address/ diakses 17 mei 2016 11.https://www.adafruit.com/product/2491 diakses 10 april 2016 12.

Dokumen baru