Muhamad Farhan 2010952057: Aplikasi Mikroprosessor dan Mikrokontroler

Ayam dapat berproduksi secara optimum bila faktor-faktor internal dan eksternal berada dalam batasan- batasan yang normal sesuai dengan kebutuhan hidupnya. Suhu lingkungan merupakan salah satu faktor eksternal yang dapat mempengaruhi produktivitas ayam. Suhu panas pada suatu lingkungan pemeliharaan ayam telah menjadi salah satu perhatian utama karena dapat menyebabkan kerugian ekonomi akibat peningkatan kematian dan penurunan produktivitas. Kandang sistem tertutup atau closed house merupakan sistem kandang yang harus sanggup mengeluarkan kelebihan panas, kelebihan uap air, gas-gas yang berbahaya seperti CO, CO2 dan NH3 . Alat ini terdiri dari beberapa perangkat keras dan lunak, diantaranya : Sensor Suhu DS18B20 sebagai pendeteksi suhu pada kandang ayam broiler, sensor kelembaban DHT11 sebagai pendeteksi kelembaban pada kandang ayam broiler, sensor far infra red MLX90640 sebagai pendeteksi suhu tubuh ayam, Wemos D1 mini sebagai mikrokontroler sekaligus komunikasi data melalui wifi ESP8266, Relay sebagai pemutus aliran listrik AC, lampu pijar sebagai pemanas kandang, blower/fan sebagai pendingin kandang, mist maker sebagai pelembab kandang dan arduino IDE sebagai software yang digunakan untuk memprogram. Alat ini melakukan monitoring dengan parameter suhu kandang, kelembaban kandang dan suhu tubuh ayam yang dikirim melalui wifi ke server peternak, namun jika suhu kandang <24°C maka pemanas yang akan secara otomatis menyala tapi jika suhu kandang >29°C maka blower/fan yang akan menyala secara otomatis dan jika kelembaban kandang <60% maka sirkulasi akan menyala secara otomatis tapi jika kelembaban kandang >70% maka mist maker yang akan menyala secara otomatis. Dengan dibuatnya alat ini, dapat memudahkan peternak untuk memonitoring suhu ayam, suhu kandang dan kelembaban kandang sehingga produktifitas ayam broiler stabil dan hasilproduksi ayam yang tepat waktu serta efektif.

2. Pendahuluan [Back]

Ayam broiler merupakan jenis ayamhasil daribudidaya teknologi peternakan yang memiliki ciri khaspertumbuhan yang cepat, sebagai penghasil dagingdengan konversi pakan yang rendah dansiapdipotongpada usia 28-45 hari. Dalambeternak ayamyangperludiperhatikan antara lain pemberian pakanayamyangseimbang dan suhu kandang ayamyangsesuai. Broilermemiliki kelebihan dan kelemahan. Kelebihannyaadalah dagingnya empuk, ukuran badanbesar, bentukdada lebar, padat, dan berisi serta pertumbuhannyayang relatif cepat. Sedangkan kelemahannyaadalahmemerlukan pemeliharaan secara intensif dancermat,relatif lebih peka terhadap suatu infeksi penyakitdansulit beradaptasi (Murtidjo, 1992). Pertumbuhanyangpaling cepat terjadi sejak menetas sampai umur4--6minggu, kemudian mengalami penurunandanterhentisampai mencapai dewasa (Kartasudjana danSuprijatna,2005). Gangguan pertumbuhan ini terkait denganpenurunan konsumsi pakan dan peningkatankonsumsiair minum selama ayam mengalami suhupanas. Dalamrangka menjawab tantangan tersebut, peternakayamdiharuskan memilih cara-cara yang tepat gunauntukpemeliharaan ayam. Cara-cara itu antara lain cara pemilihanlahan,pembuatan kandang, cara pemberianpakan, carapembersihan kandang. Salah satu solusi untukmengatasi permasalahan tersebut adalahpemanfaatanteknologi. Selain itu permasalahan lain yang dialami olehparapeternak ayam yaitu ketika si peternak memiliki lahanpeternakan yang jauh dari tempat tinggalnya, sehinggamembuat si peternak tersebut harus bolak-balikuntuk melihat kondisi peternakannya ataupun membuat peternak ayam menyewa banyak karyawan untuk mengurusi peternakannya terutama anak ayam yang masih berumur kurang dari 1 minggu, sehingga akan berdampak pada berkurangnya pendapatan tiap bulannya. Oleh karena itu, penulis mencoba untuk merancang dan membuat suatu kandang ayam dengan sistem close house yang nantinya suhu tubuh ayam broiler serta suhu dan kelembaban lingkungan kandang akan bisa di monitoring oleh pemilik/peternak, ditambah pemilik/ peternak dapat mengetahui pada saat ayam broiler tersebut mati atau hilang dengan diperingati oleh buzzer.

3. Tinjauan Pustaka [Back]

a. Power Supply

Gambar 10. Baterai

Power supply atau yang juga dikenal dengan nama catu daya merupakan sebuah rangkaian elektronika yang digunakan sebagai penyedia sumber energi listrik untuk perangkat-perangkat elektronika dalam hal ini energi listrik tegangan DC.

Pada khayalak umum, nama power supply biasa dikenal dengan nama adaptor. Komponen utama dari power supply pada umumnya antara lain :

Transformator atau trafo : sebagai penurun tegangan, misal tegangan AC 220 VAc menjadi AC 12 VAc
Dioda : sebagai penyearah, dan sering digunakan dioda bridge (satu komponen terdiri dari 4 komponen diode sebagai penyearah tegangan)
Kapasitor jenis ElCo (Elektrolit Condesator) : Sebagai filter atau penyaring guna meredam tegangan ripple pada rangkaian power supply
Transistor : sebagai penstabil tegangan

PRINSIP KERJA DARI POWER SUPPLY

Dari dioda terhubung ke kapasitor atau ElCo yang berperan sebagai penyaring tegangan ripple yang masih bocor. Dan terdapat transistor yang berfungsi sebagai penstabil tegangan, dan output dari tegangan tersebut dapat dihubungkan ke perangkat elektronika lainnya. Apabila menginginkan output yang bervariasi misalnya power supply dengan output tegangan 5 VDC, 12 VDC, maupun 12 VDC bisa dipilih keluaran dari output dengan sakelar switching pada transformator. Dikarenakan pada umumnya, transformator yang dijual pada pasaran terdapat beberapa tegangan output sekaligus. Sehingga mudah dalam menentukan akan kebutuhan tegangan DC yang akan digunakan. Input yang diterima oleh rangkaian power supply berupa tegangan AC yang sudah diturunkan tegangannya melalui transformator (trafo) contoh kasus tegangan PLN 220VAc menjadi 12VAc. Setelah itu, terdapat dioda yang bertugas menyearahkan tegangan AC menjadi DC sehingga dari 12VAC menjadi 12VDC.

Gambar 11. Grafik Penggunaan Power Supply

b. LED

Gambar 12. LED

LED merupakan istilah yang berasal dari singkatan Light Emitting Diode. Komponen tersebut terbuat dari bahan yang bersifat semi konduktor, serta masih termasuk dalam kategori dioda. Sebagai komponen elektromagnetik, LED dapat memancarkan sinyal monokromatik melalui tegangan bias maju. Meskipun dapat menghasilkan cahaya, namun pada LED tidak seperti lampu pijar lainnya. Meskipun berfungsi untuk menghasilkan cahaya, namun tidak menimbulkan panas karena LED tidak menggunakan pembakaran filamen.

Gambar 13. LED

Berdasarkan bentuknya, LED memiliki tampilan yang sama seperti bohlam lampu pijar. Komponen tersebut juga dapat menghasilkan cahaya dengan aneka warna yang tergolong berbeda. Nah beragam warna yang dihasilkan oleh LED ini berasal dari bahan semikonduktor yang terdapat pada alat tersebut. Dimana beragam bahan yang bersifat semikonduktor ini difungsikan sebagai salah satu pembentuk LED. Cara kerjanya yakni dengan membuat alat tersebut dapat memancarkan aneka cahaya dengan beragam warna. Misalnya seperti merah, hijau, biru dan lain warna lainnya.

Gambar 14. Bentuk LED

JENIS JENIS LED

1. Miniature LED

Gambar 15. Miniature LED

Seperti namanya, jenis miniature LED ini bisa dikatakan mempunyai ukuran paling kecil dari jenis lainnya. Penggunaannya biasanya hanya diaplikasikan untuk hiasan atau keperluan dekorasi saja.

2. Bicolor LED

Gambar 16. Bicolor LED

Bicolor LED merupakan jenis LED yang pengaplikasiannya umumnya terpasang pada beragam jenis mainan anak. Bicolor LED ini disusun agar bisa menghasilkan lebih dari satu warna dalam sekali nyata.

3. Super Flux LED

Gambar 17. Super Flux LED

uper flux LED merupakan jenis LED yang memiliki 2 kutub positif dan juga 2 kutub negatif. Oleh karenanya, LED tersebut biasanya menggunakan konsumsi listrik yang relatif tinggi. Untuk penggunaannya, super flux LED sering dipakai untuk beberapa keperluan. Diantaranya yakni untuk penerangan jalan, papan iklan, reklame dan lain sebagainya.

4. SMD LED

Gambar 18. SMD LED

SMD LED (Surrvice Mount Device) merupakan LED dengan ukuran yang sangat kecil. Hal ini karena ukurannya yang kecil, maka LED ini biasanya diaplikasikan pada berbagai peralatan rumah tangga. Contohnya saja seperti digunakan untuk senter, lampu hias, lampu ruangan, hingga dipakai dalam rangkaian lampu LED emergency.

5. COB LED

Gambar 19. COB LED

COB LED (Chip On Board LED) merupakan jenis LED yang dalam satu papan terdiri dari banyak sekali chip. Karena memiliki banyak chip, maka tingkat cahaya yang dihasilkan oleh lampu LED tersebut lebih terang dan merata. COB LED bisa dibilang sebagai perbaikan dari jenis LED yang sebelumnya, yakni SMD LED. Sebagai versi yang lebih baik, COB LED memiliki beberapa keunggulan. Diantaranya seperti memiliki penyebaran cahayanya yang lebih merata, lampu tidak cepat panas, dan lain sebagainya.

6. HIGH POWER LED

Gambar 20. HIGH POWER LED

high power LED ini dapat menghasilkan cahaya dengan intensitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan LED yang lainnya. Namun meskipun demikian, tipe high power LED ini cenderung lebih mudah panas. Hal ini karena kemampuannya menghasilkan cahaya yang lebih intens daripada LED biasanya. Untuk penggunaannya, high power LED bisa ditemukan di jalanan umum. Baik untuk penerangan ataupun lampu pada papan iklan dan reklame. Agar tidak terjadi overheating, jenis lampu LED tersebut sangat cocok untuk digabungkan dengan sistem tenaga surya.

Berdasarkan warnanya, daya yang dimiliki oleh lampu LED dibedakan menjadi beberapa poin berikut ini:

Warna kuning yaitu lampu LED dengan daya 2,2 volt.
Warna merah yaitu LED dengan daya 1,8 volt
Warna hijau adalah lampu LED yang diproduksi dengan daya 3,5 volt.
Warna biru digunakan untuk lampu LED dengan daya 3,6 volt.
Warna putih untuk lampu LED daya 4,0 volt.
Lampu inframerah LED memiliki data 1,2 volt.

FUNGSI LED

LED digunakan untuk indikator dalam beberapa rangkaian elektronik.
LED digunakan pada remot kontrol untuk sensor inframerah. Misalnya saja seperti lampu LED kecil yang digunakan pada remot AV player, TV, AC dan lain sebagainya.
Pada alat-alat elektronik seperti televisi atau komputer, LED digunakan sebagai komponen untuk layar monitor.
LED digunakan sebagai papan periklanan, reklame dan lain sebagainya.
LED digunakan untuk backlight layar smartphone, TV, monitor dan lain-lain.
LED digunakan untuk sarana penerangan outdoor, misalnya saja untuk memenuhi kebutuhan penerangan area rumah, penerangan jalan raya bahkan pada kendaraan tertentu.
LED juga digunakan untuk keperluan dekorasi ruangan dan lain sebagainy

CARA KERJA LED

LED juga memiliki 2 buah kutub yakni kutub positif (P) dan negatif (N). Untuk dapat memancarkan cahaya, LED terlebih dahulu perlu dialiri oleh arus listrik. Pada rangkaian, arus listrik nantinya akan dialirkan dengan sistim bias maju yakni dari anoda ke katoda. Ketika hal tersebut terjadi, kelebihan elektron yang terdapat pada kutub negatif (N) akan berpindah pada tempat lain. Misalnya saja pada area yang memiliki muatan positif (P material). Setelah itu elektron akan bertemu dengan hole lalu melepaskan proton sehingga LED akan memancarkan cahaya dengan bentuk satu warna (monokromatik).

Gambar 21. Grafik LED

Terlebih dahulu lihatlah grafik sebelah kanan. Pilihlah terang LED yang diinginkan dan pakailah grafik ini untuk menentukan arus yang diperlukan. Sebagai contoh, Kita memilih intensitas luminous ( tingkat terang gelap sebuah LED ) sebesar 1, diketahui bahwa arus sebesar 20 mA yang diperlukan.

Ini bearti bahwa arus 20 mA harus melewati LED untuk mendapatkan terangnya LED sebesar 1. Sekarang, kita dapat menghitung jatuh tegangan pada LED berdasarkan arus yang diketahui. Lihatlah grafik sebelah kiri pada 20 mA. Sekarang kamu tahu bahwa jatuh tegangannya sebesar 1,85 V. Ketahuilah bahwa jatuh tegangan pada LED tidak hanya sebuah fungsi dari arus, tetapi juga warna LED dan suhu (disebabkan perbedaan zat kimia pada LED ).

c. Servo

Gambar 22 Servo

Motor servo merupakan perangkat yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Untuk dapat melakukan hal tersebut, motor membutuhkan adanya dua medan magnet permanen untuk membantu kinerjanya.

Bagian-bagian motor servo adalah:

1. Housing.

Bagian yang pertama dari motor servo adalah housing. Dimana housing merupakan komponen yang fungsinya untuk melindungi motor dari partikel-partikel eksternal.

Housing sendiri biasanya terbuat dari bahan logam aluminium yang didesain secara berlapis. Desainnya juga dibuat sedemikian rupa sehingga nantinya dapat dibongkar dan dipasang dengan lebih mudah.

2. Bearing.

Bearing merupakan benda yang juga populer dengan sebutan laher. Bearing berfungsi untuk menjaga poros mesin agar tetap pada sumbunya. Selain itu, komponen ini juga berfungsi untuk menjadi tumpuan perputaran dari kedua benda tersebut.

Bearing juga berfungsi untuk mengurangi terjadinya gesekan angular sehingga dapat menghasilkan getaran yang rendah, namun tetap memiliki akurasi tinggi. Pada motor servo, bearing yang sedang beroperasi biasanya memiliki getaran yang halus dan tidak berisik.

3. Rotor.

Rotor merupakan komponen yang terletak di antara bagian poros motor, yaitu ditempatkan diantara dua bantalan.

Rotor adalah komponen motor servo yang bertugas untuk melakukan pergerakan. Jadi ketika mendapatkan tegangan, maka rotor akan bergerak dan melakukan perputaran.

4. Motor Shaft.

Motor shaft merupakan bagian yang fungsinya sebagai alat penggerak. Dimana komponen yang satu ini biasanya terbuat dari baja tempa.

Motor shaft bekerja dengan gearbox dan juga belt. Dengan adanya motor shaft, maka kecepatan pada motor dapat dikurangi dan torsinya dapat ditingkatkan.

5. Stator.

Stator menjadi bagian penting dari motor servo, fungsinya adalah sebagai stationer. Dimana stationer merupakan komponen yang berguna untuk menghasilkan medan magnet.

Komponen tersebut umumnya terdiri dari 12 lilitan yang akan dihubungkan pada kawat tembaga tunggal. Selain berfungsi untuk menghasilkan medan magnet, stator juga menjadi komponen yang bertugas untuk menghasilkan torsi.

6. Snap Ring.

Dengan adanya snap ring, maka kerusakan pada motor dapat dicegah atau setidaknya lebih terminimalisir. Snap ring sendiri merupakan komponen yang berfungsi untuk melindungi poros motor.

Dengan adanya komponen ini, maka poros motor tidak akan meluncur begitu saja. Selain itu juga dapat menghindar dari terjadinya tumbukan yang tidak diinginkan. Dengan demikian, kerusakan pada motor akan lebih dapat terminimalisir.

7. Rem.

Pada saat mesin dimatikan, maka motor servo akan ditahan menggunakan rem. Jadi komponen yang satu ini berfungsi untuk mengerem atau menahan agar motor tidak lepas kendali. Utamanya yakni begitu motor dalam kondisi e-stop yang menyala.

8. Bearing Keeper.

Bearing keeper merupakan komponen yang berfungsi untuk melindungi bearing. Jadi, kegunaannya adalah untuk mencegah agar bearing tidak mudah terlepas dari wadahnya.

9. O Ring.

Pada sebuah motor servo, Anda juga akan mendapati beberapa komponen O ring. Dimana O ring merupakan bagian yang fungsinya untuk seal atau penyekat.

Komponen O ring terbuat dari bahan plastik polimer, serta biasanya ditempatkan diantara dua bagian. Dengan adanya O ring, maka cairan yang berasal dari luar tidak akan mudah masuk ke dalam motor.

10. Encoder.

Sebagai perangkat elektromekanis, encoder fungsinya adalah untuk melakukan pengaturan kecepatan. Encoder atau yang dikenal juga dengan istilah detektor putaran ini merupakan komponen yang letaknya berada di bagian belakang mesin poros motor.

Encoder fungsinya untuk mendeteksi kecepatan dan juga posisi rotor. Dengan adanya econder, motor dapat menghasilkan resolusi tinggi dan juga respon yang cepat.

CARA KERJA SERVO

Untuk dapat bekerja, motor servo dikendalikan oleh komponen yang bernama econder. Jadi, econder menggunakan sinyal PWM untuk menentukan putaran poros dan juga sudut putaran dari servo. Ketika motor servo mendapatkan sinyal PWM, maka secara otomatis econder akan memutar poros motor untuk bergerak menuju posisi yang ditargetkan. Econder yang berperan sebagai potensiometer bertugas untuk mencari sudut paling tepat bagi posisi motor servo. Jadi sebelum terdeteksi sudut yang tepat, econder akan terus mencari dan mengarahkan poros motor sehingga ditemukan titik sudut yang benar. Ketika sudah dalam posisi yang tepat, maka sistem closed loop akan membuat sudut putaran poros berada dalam posisi tetap untuk beberapa waktu. Dengan begitu, walaupun mendapatkan gangguan dari luar, namun faktor internal servo akan mempertahankan agar posisi sudut tetap dalam kondisi diam untuk waktu tertentu. Namun posisi tersebut tidak berlangsung dalam waktu lama. Karena hanya berlaku sekitar 20 ms saja. Jadi, agar posisi porosnya tetap berada dalam posisi yang tepat. Motor harus diberi sinyal secara terus menerus. Cara kerja motor servo inilah yang disebut sebagai metode close loop. Dimana motor secara otomatis akan mencari sudut yang tepat dengan menggunakan teknik umpan balik. Hal ini juga menjadi kelebihan motor servo yang membedakannya dari jenis motor biasa.

JENIS JENIS MOTOR SERVO

1. BERDASARKAN PUTARAN

Potensional Rotation

Jenis yang satu ini digunakan untuk motor yang memiliki putaran 180°. Yang menarik, motor jenis ini ternyata dapat diatur posisinya sesuai keinginan. Hal ini berlaku baik posisi searah jarum jam ataupun berlawanan dengan jarum jam. Pada motor yang menggunakan metode potensional rotation, juga terdapat komponen yang bernama gearbox. Dimana gearbox ini berfungsi untuk menentukan posisi sudut, serta mencegah putaran agar tidak melewati batas. Motor servo yang menggunakan sistem kerja dengan metode ini, biasanya diaplikasikan untuk beberapa keperluan. Salah satunya yaitu digunakan untuk penyusunan sistem robotik. Misalnya saja untuk lengan robot, lutut, dan juga bagian-bagian persendiannya.

Linier Rotation

Linier rotation memiliki mekanisme yang hampir mirip dengan potensional rotation. Namun pada tipe linear, penggunaan gearbox yang dipakai sedikit berbeda. Dimana gearbox yang digunakan disini memakai mekanisme rack and pinion sehingga membuat gearbox tersebut dapat bergerak maju dan mundur. Motor tipe linier rotation penggunaannya cukup jarang. Karenanya pemakaiannya hanya digunakan pada jenis industri tertentu saja.

Countinios Rotation

Jenis motor servo yang satu ini memiliki kelebihan, yaitu sudut putarannya yang dapat diatur hingga posisi 360°. Jadi, motor tersebut dapat diatur dengan fleksibel, serta dapat berputar ke segala arah. Meskipun sekilas cara kerjanya tidak beda jauh dengan motor biasa. Namun motor servo tetap memiliki kelebihan yang layak untuk dipertimbangkan. Salah satunya yaitu karena memiliki torsi dan tingkat keakuratan yang tinggi.

2. BERDASARKAN ARUS YANG DIGUNAKAN

Motor Servo AC

Motor servo AC merupakan aktuator putar yang bekerja dengan menggunakan arus AC. Pada motor listrik tersebut, terdapat komponen yang bernama econder. Dimana econder merupakan alat yang berfungsi untuk mengontrol sistem kerja dari sebuah motor listrik. Econder memberikan kontrol loop tertutup, sehingga motor dapat menggunakan tegangan dan torsi yang lebih besar. Hasilnya, servo dapat menghasilkan akurasi dan juga toleransi yang tinggi. Karena spesifikasi yang dimilikinya, motor jenis AC ini biasanya digunakan untuk keperluan besar. Salah satunya yaitu dipakai untuk keperluan industri. Contoh pengaplikasiannya yakni umum dipakai untuk otomatisasi robotika, mesin CNC dan perangkat-perangkat lainnya yang membutuhkan tingkat akurasi tinggi.

Motor Servo DC

Motor servo DC juga merupakan motor yang bekerja dengan menggunakan arus DC. Dibanding dengan yang sebelumnya, motor DC memiliki reaksi induktif amature yang rendah. Selain itu, daya, torsi dan baterai yang dimilikinya juga lebih kecil. Sehingga penggunaannya hanya dipakai untuk mesin-mesin sederhana. Misalnya seperti remote control, mainan anak dan lain-lain.

Gambar 23. Grafik Servo

d. Arduino Uno

Gambar 24. Arduino Uno

Arduino Uno adalah salah satu dari sekian jenis produk dari keluarga arduino yang papan elektroniknya memiliki mikrokontroler ATMega 328.

IC mikrokontroler di papan eletronik itu nantinya bertindak seperti layaknya sebuah komputer dikarenakan memiliki CPU, RAM, mapun ROM.

Dengan kata lain Arduino Uno merupakan board mikrokontroler berbasis ATmega328 (datasheet).

Ia memiliki 14 pin input dari output digital, dimana 6 pin input tersebut dapat digunakan sebagai output PWM dan 6 pin input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack power, ICSP header, dan tombol reset.

Agar mikrokontroler dapat digunakan,pengguna cukup menghubungkan Board Arduino Uno ke komputer dengan menggunakan kabel USB atau listrik dengan AC yang-ke adaptor-DC atau baterai untuk menjalankannya.

Yang spesial dari Uno ini adalah dalam hal koneksi USB-to-serial yaitu menggunakan fitur Atmega8U2 yang diprogram sebagai konverter USB-to-serial.

Nama “Uno” berarti satu dalam bahasa Italia, untuk menandai peluncuran Arduino 1.0. Uno dan versi 1.0 akan menjadi versi referensi dari Arduino. Uno adalah yang terbaru dalam serangkaian board USB Arduino, dan sebagai model referensi untuk platform Arduino, untuk perbandingan dengan versi sebelumnya, lihat indeks board Arduino.

SPESIFIKASI ARDUINO UNO

– Mikrokontroler : ATMega32P

– Tegangan operasional pada 5 Vdc

– Tegangan masukan (rekomendasi) pada 7 – 12 Vdc

– Jumlah Digital I/O > 14 pin

– Jumlah analog Input > 6 pin

– Flash Memory 32 KB

– SRAM 2 KB

– eepROM 1 KB

– Clocking speed > 16 MHz

– Panjang papan elektronik > 68.6 mm

– Lebar papan elektronik > 53.4 mm

– Berat modul : 25 gr

Sementara Arduino Uno yang terbaru saat ini yakni R3 sudah memiliki fitur tambahan yakni:

– Pinout yang juga ditambah dengan pin khusus SDA dan SCL yang dekat dengan pin AREF dan 2 pin baru lainnya yang diletakkan dekat dengan pin RESET, IOREF. Untuk ke depannya, module shield kompatibel dengan board yang beroperasi dengan tegangan 5V.

– Rangkaian RESET yang lebih efektif

– Penggunaan Atmega 16U2 menggantikan Atmega 8U2

DAYA ARDUINO UNO

Sumber daya Arduino UNO bisa berasal dari koneksi USB atau dengan sebuah power suplai eksternal. Sumber dayanya pun dipilih secara otomatis.

adapun persediaan tegangan eksternal (non-USB) diperoleh dari tegangan masukan adaptor DC dengan range minimal 6 – 20Vdc ataupun baterai.

Adaptor dihubungkan dengan mencolokkan sebuah jack plug DC yang panjangnya 2,1 mm ke power jack dari board. Sedangkan untuk baterai dapat dihubungkan menggunakan kabel jumper.

Pin daya yang terdapat pada Arduino Uno yakni:

– VIN yakni tegangan supply masuk sebesar 5V, sebagai pengganti daya dari USB maupun dari power supply jack DC.

– 5V yakni tegangan keluaran yang difungsikan catu daya untuk module, sensor, maupun shield

– 3V3 yakni tegangan keluaran khusus dengan output 3.3 v, yang difungsikan sebagai catu daya

– GND yakni pin ground baik untuk VIn, 5V, maupun 3V3

MEMORI

Papan Ic Arduino Uno jenis ATmega328 dilengkapi 32 KB (dengan 0,5 KB digunakan untuk bootloader), 2 KB dari SRAM dan 1 KB EEPROM (EEPROM liberary).

Input dan Output

Dalam perangkat ini, terdapat masing-masing 14 pin digital yang dapat digunakan sebagai input atau output, dengan menggunakan fungsi pinMode (), digitalWrite (), dan digitalRead (), beroperasi dengan daya 5 volt.

Masing-masing pin bisa memberikan atau menerima maksimum 40 mA dan memiliki internal pull-up resistor (secara default terputus) dari 20-50 kOhms. Ada juga beberapa pin yang mempunyai fungsi khusus yakni:

– Serial 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan mengirimkan (TX) TTL data serial. Pin ini dihubungkan ke pin yang berkaitan dengan chip Serial ATmega8U2 USB-to-TTL.

– Eksternal menyela: 2 dan 3. Pin ini dapat dikonfigurasi untuk memicu interrupt pada nilai yang rendah, dengan batasan tepi naik atau turun, atau perubahan nilai. Lihat (attachInterrupt) fungsi untuk rincian lebih lanjut.

PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Menyediakan output PWM 8-bit dengan fungsi analogWrite ().

SPI: 10 (SS), 11 (Mosi), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin ini mendukung komunikasi SPI menggunakan SPI library.

LED: 13. Ada built-in LED terhubung ke pin digital 13. Ketika pin bernilai nilai HIGH, LED on, ketika pin bernilai LOW, LED off.

Uno memiliki 6 masukan analog, berlabel A0 sampai dengan A5, yang masing-masing menyediakan 10 bit dengan resolusi (yaitu 1024 nilai yang berbeda). Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi khusus:

I2C: A4 (SDA) dan A5 (SCL). Dukungan I2C (TWI) komunikasi menggunakan perpustakaan Wire.

Aref. Tegangan referensi (0 sampai 5V saja) untuk input analog. Digunakan dengan fungsi analogReference ().

Reset. Bawa baris ini LOW untuk me-reset mikrokontroler.

FUNGSI ARDUINO UNO

Seperti layaknya papan elektronik Arduino Uno berfungsi membuat program untuk mengendalikan berbagai komponen elektronika.

Dan fungsi Arduino Uno ini dibuat untuk memudahkan pengguna dalam melakukan prototyping, memprogram mikrokontroler, membuat alat-alat canggih berbasis mikrokontorler.

PEMROGRAMAN ARDUINO UNO

Memprogram Arduino sangat mudah, karena sudah menggunakan bahasa pemrograman tingkat tinggi C++ yang mudah untuk dipelajari dan sudah didukung oleh library yang lengkap.

Arduino-Uno-project

Panduan lengkap pemrograman Arduino dan contoh contoh programnya dapat dipelajari disini

http://arduino.cc/en/Reference/HomePage

CONTOH PROJECT DENGAN ARDUINO UNO

Arduino Uno digunakan dalam banyak project seperti:

– Lampu flip-flop, lampu Lalu-lintas

– Robot pintar; line follower, maze solver, pencari api, dll

– Mengontrol motor stepper,

– Mendeteksi suhu dan mengatur suhu ruang,

– Jam digital

– Timer alarm

– Display LCD, dan masih banyak lagi contoh yang lainnya.

e. Load cell

Load Cell adalah alat electromekanik yang biasa disebut Transducer, yaitu gaya yang bekerja berdasarkan prinsip deformasi sebuah material akibat adanya tegangan mekanis yang bekerja, kemudian merubah gaya mekanik menjadi sinyal listrik.

Simbol load cell di proteus:

Respon sesnor:

f. Rain Sensor

Sensor hujan atau sakelar hujan adalah perangkat sakelar yang diaktifkan oleh curah hujan. Ada dua aplikasi utama untuk sensor hujan. Yang pertama adalah perangkat konservasi air yang terhubung ke sistem irigasi otomatis yang menyebabkan sistem mati jika terjadi hujan. Yang kedua adalah perangkat yang digunakan untuk melindungi interior mobil dari hujan dan mendukung mode otomatis wiper kaca depan.

g. MQ4 Gas sensor

. Sensor MQ-4 merupakan alat yang dapat digunakan untuk mendeteksi gas metana pada limbah hewan ternak atau biogas. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh dan untuk mengetahui nilai konsentrasi gas metana yang terdapat dalam campuran serbuk gergaji dan limbah hewan ternak. Hasil nilai pH yang paling rendah yaitu limbah kuda 7,38 pH dan paling tinggi limbah sapi 8,27 pH. Suhu paling tinggi limbah sapi 30°C dan paling rendah limbah kuda 27,6°C. Massa jenis paling rendah limbah kerbau 0,82 gr/mL dan paling tinggi dihasilkan kuda yaitu 0,99 gr/mL. Sedangkan hasil pengukuran didapatkan kadar gas metana yang paling tinggi limbah kuda 171 ppm. Kadar gas metana yang paling rendah limbah kerbau 15 ppm.

h. sensor LDR

LDR (Light Dependent Resistor) merupakan salah satu komponen resistor yang nilai resistansinya akan berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya yang mengenai sensor ini. LDR juga dapat digunakan sebagai sensor cahaya. Perlu diketahui bahwa nilai resistansi dari sensor ini sangat bergantung pada intensitas cahaya. Semakin banyak cahaya yang mengenainya, maka akan semakin menurun nilai resistansinya. Sebaliknya jika semakin sedikit cahaya yang mengenai sensor (gelap), maka nilai hambatannya akan menjadi semakin besar sehingga arus listrik yang mengalir akan terhambat.

Grafik respon

i. sensor DHT22

DHT22 merupakan sensor yang dapat mengukur suhu dan juga kelembaban, sensor berikut ini mempunyai keluaran berwujud sinyal digital. Sensor DHT22 ini mempunyai pengaturan yang sangat akurat dengan bayaran suhu ruang pengaturan dengan nilai yang tersimpan yang ada di dalam memori OTP terpadu. Dan juga sensor DHT22 memiliki jangkauan pembacaan suhu dan kelembaban yang lumayan amat luas, Setidaknya sensor DHT22 juga mampu mendistribusikan sinyal keluaran via kabel dengan panjang hingga mencapai 20 meter sehingga sesuai dan dapat untuk ditempatkan walau berada jauh di sana. Contoh yang sering di gunakan sensor ini untuk membaca suhu dan kelembapan ruangan seperti kandang, kamar di rumah, gudang, dan lain-lain. Selain dapat membaca suhu dan kelembapan ruangan sensor ini juga dapat mengukur suhu dan kelembapan udara di luar ruangan.

4. Metode Penelitian [Back]

Metode Pengumpulan . Observasi Observasi yaitu pada tahap observasi, merupakan kegiatan pengamatan dengan meneliti dokumen–dokumen yang ada untuk pembuatan program. Studi Pustaka Studi Pustaka merupakan pengumpulan bahan-bahan yang berkaitan dengan judul tugas akhir melalui membaca buku – buku dari perpustakaan dan mencari manfaat referensi dari internet. I.5.2 Pengembangan Sistem Aplikasi Metode pengembangan perangkat lunak yang digunakan untuk membuat aplikasi FIKI |Jurnal Teknologi Informasi dan Komunikasi |ISSN : 2087-2372 http://jurnal.unnur.ac.id/index.php/jurnalfiki 61 Jurnal FIKI Volume IX, No. 2, Agustus 2019 pemilahan tempat sampah ini yaitu dengan menggunakan . metode prototyping.

5. Hasil dan Pembahasan [Back]

Rangkaian ini bekerja untuk mendeteksi nilai suhu pada kandang ayam dan menghidupkan pemanas atau kipas apabila besar nilai suhu yang didapatkan kurang atau melebihi daari besaran nilai suhu yang telah ditentukan.

1. Pengujian Perangkat Keras

Pengujian ini dilakukan bertujuan agar kita dapat mengetahui kinerja masing-masing perangkat dapat bekerja dengan baik. Adapun perangkat keras yang diuji antara lain rangkaian pengendali utama, rangkaian power supply, sensor suhu, LCD, rangkaian relay dan driver motor DC

Pengujian terhadap pengendali utama bertujuan untuk mengetahui apakah mikrokontroler tersebut dapat bekerja dengan baik atau tidak. Pengujian pengendali utama ini dilakukan dengan mengecek seluruh pin input dan output yang ada pada mikrokontroler.

2. LCD

Pengujian LCD bertujuan untuk mengetahui apakah LCD yang akan digunakan dapat bekerja dengan baik menampilkan karakter yang diinginkan atau tidak. Pengujian LCD dilakukan dengan cara menghubungkan masing-masing pin pada LCD tersebut ke PORTC mikrokontroler. Setelah kaki-kaki LCD terhubung, pengendali utama diprogram untuk menampilkan karakter. Apabila karakter yang ditampilkan pada LCD sesuai dengan karakter yang diprogram pada mikrokontroler, maka LCD bekerja dengan baik.

6. Kesimpulan [Back]

Berdasarkan hasil simulasi yang telah dibuat, Kontrol Kebersihan Pada Kandang Ayam Berbasis Mikrokontorler ini berhasil/bisa dijadikan alternatif untuk meningkatkan efisiensi dalam peternakan ayam.

7. Daftar Pustaka[Back]

1. Abdul Kadir. “ Panduan Praktis Mempelajari Aplikasi Mikrokontroller dan Pemrogramannya menggunakan Arduino” Penerbit Buku : Andi. (2012)

2. Arduino (Sumber: Artanto,2012:2)

3. Hardware Arduino .(Sumber: Istiyanto, 2014:19)

4. Prengky L.E.Aritonang, Bayu E.C, Steven Daniel K, Julyar Prasetyo “Rancang Bangun Alat Pemisah Sampah Cerdas Otomatis”

5. https://www.google.com/url?sa=t&rc t=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1 &cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwj 9t6Kd7NfdAhWJQo8KHc_CDwIQF jAAegQICRAC&url=http%3A%2F %2Feprints.polsri.ac.id%2F2047%2 F3%2FBAB%2520II.pdf&usg=AOv Vaw3g_n55xcYZHvLTnunnL8x7

6. http://ecadio.com/belajar-danmengenal-arduino-mega

7. https://www.alibaba.com/productdetail/CNTD-Brand-TUV-CEApprovalInductive_60446476888.html

8. https://teknikelektronika.com/penger tian-proximity-sensor-sensor-jarakjenis-jenis-sensor-proximity/

9. https://khoiruliman.wordpress.com/2 016/06/07/lcd-dengan-i2c-moduleuntuk-arduino/

10. http://trikueni-desainsistem.blogspot.com/2014/04/Penger tian-Push-Button.html

11. http://www.madajimmy.com/artikel/ proyek/69-node-mcu-esp8266-danpapan-informasi-berbasis-max7219- .html

12. https://www.tokopedia.com/serbaim por/nodemcu-v10-modul-iotberbasis-lua-dan-esp8266

13. https://www.dfrobot.com/product135.html

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

pada apikasi kontrol kandaang ayam berbasis mikrokontroler ini kami menggunakan 5 buah sensor, yaitu loadcell, MQ4, Rain sensor, LDR, dan DHT22. rangkaian bekerja mulai dengan sensor LDR yang akan mendeteksi cahaya matahari sebagai tanda siang hari dan sensor hujan untuk mendeteksi hujan. saat LDR mendeteksi siang dan tidak ada hujan maka tirai penutup kandang akan dibuka dengan menggerakkan motor yang dihubungkan driver motor L293D untuk membuka dan menutup kandang. namun, jika kondisi siang hari dan ada hujan maka tirai tidak akan membuka. tujuannya agar kandang ayam tetap terjaga suhunya dan ayam tetap sehat. selanjutnya sensor berat (loadcell), loadcell akan mendeteksi berat kotoran ayam pada penampungan yang bisa bergerak. saat berat kotoran tertampung besar dari 10kg maka akan menggerakkan sebuah motor yg dihubungkan ke penampung dengan sebuah rol atau gear sehingga kotoran bergerak ke tempat pembuangan (bisa dikumpulkan untuk disatukan jadi pupuk). kemudian sensor MQ4. sensor ini mendeteksi adanya gas metana yang dihasilkan dari kotoran ayam. saat sensor mendeteksi adanya gas metana sensor akan berlogika HIGH sehingga ada input ke arduino yang akan diproses sehingga mengeluarkan output untuk menggerakkan kipas pembuang gas. kipas ini akan langsung terhubung ke sebuah corong pembuangan sehingga tidak ada gas yang tertumpuk di dalam kandang sehingga bisa menjaga kebersihan kandang.

lalu ada sensor DHT22 yang digunakan untuk mendeteksi suhu dari kandang. suhu sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan ayam. suhu yang cocok untuk ayam yaitu sekitar 31' celcius. Saat DHT22 mendeteksi suhu kecil dari 31 maka akan menghidupkan lampu (pengganti penghangat) untuk menghangatkan ruangan agar ayam-ayam tidak kedinginan yang bisa mengganggu kesehatan ayam-ayam tersebut.

4.4 Flowchart