Tugas Besar

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Abstrak

2. Pendahuluan

3. Metode Penelitian

4. Komponen dan Alat

5. Hasil dan Pembahasan

Kontrol Smart Akuaponik

Referensi :

1. CMS, 2011. Aquaponik. CMS Made Simple. Aquaponik.htu. Diakses 5 Juli 2011

2. Deustche Welle Indonesia., 2009. Pertanian Aquaponik Modern. Sains dan Teknologi Deustche Welle Indonesia.htn

3. Hidayat, A. 2010. Mengulas Teknik Aquaponik. Icon Agry. http://zonaikan.wordpress.com

4. Saparinto, C. dan R. Susiana., 2014. Panduan lengkap Budidaya Ikan dan sayuran dengan Sistem Akuaponik. Yogyakarta: Lily Publisher.

5. Widyastuti, E., Sukanto dan S. Rukayah., 2012. Pengelolaan Air Teftes unftk Budidaya Ikan dan Kangkung dengan Teknologi Aquaponik dan Srrylementasi Probiotik. Jurnal Inovasi. 06 (1 ):36-45

Pencarian di Google :

1. Manfaat penanaman menggunakan akuaponik

http://cybex.pertanian.go.id/mobile/artikel/99394/Akuaponik-Solusi-Ketahanan-Pangan-Keluarga-di-Pekarangan-Sempit/

2. Jenis tanaman yang dapat ditanam dengan akuaponik

https://www.kompas.com/homey/read/2022/06/03/173200376/mengenal-media-tanam-akuaponik-dan-cara-menanamnya?page=all

3. Cara membuat akuaponik

https://lifestyle.kontan.co.id/news/mengenal-aquaponik-dan-cara-membuatnya#:~:text=panggung%20ke%20aquaponik-,Cara%20membuat%20aquaponik,gabus%20filter%20aquarium%20atau%20spon.

4. Alasan mengapa banyak masyarakat yang menggunakan akuaponik untuk budidaya ikan dan tanaman

http://repository.radenintan.ac.id/3227/1/SKRIPSI_LENGKAP.pdf

5. Cara merawat akuaponik

https://distanbun.ntbprov.go.id/?p=6043

1. Abstrak [Back]

Smart aquaponik adalah suatu sistem yang berfungsi untuk membudidayakan tanaman sekaligus membudidayakan ikan dangan pemanfaatan teknologi mikrokontroler dan mikroprosesor. Budidaya tanaman dan ikan ini menggunkan air sebagai media utamanya, yang mana system yang dirancang pada percobaan ini berfokus pada tingkat temperature air dan kelembapan udara diseitar tanaman dan ikan budidaya. Dengan adanya pemanfaatan system smart aquaponik ini diharapkan nantinya dapat menghemat dan pengeefisiensi lahan budidaya dan yang terutama pelaksanaan budidaya baik ikan maupun tanaman dapat lebih praktis serta mengurangi pekerjaan yang berat bagi para petani.

2. Pendahuluan [Back]

Pada Masa sekarang upaya dalam peluasan lahan pertanian untuk solusi peningkatan pangan masih belum didapatkan. Kendala yang sering ditemui adalah sulitnya lahan untuk bercocok tanam. Seiring dengan berkembangnya teknologi, strategi dalam penyediaan pangan mengalami peningkatan yang cukup drastis. Salah satu teknologi yang sedang berkembang yaitu Teknologi Aquaponik. Terdapat banyak jenis tumbuhan dan jenis ikan yang cocok untuk dikembangkan dalam aquaponik. Kedua jenis tumbuhan dan jenis ikan tersebut seperti bayam,tomat, mentimun dan lain-lain, sedangkan pada jenis ikannya yaitu ikan yang tidak membutuhkan kadar oksigen terlalu banyak seperti nila,koi,ikan mas, dan ikan hias lainnya.

Aquaponik adalah sistem budidaya tanaman yang dipadukan dengan budidaya ikan dalam satu wadah bisa berupa kolam ataupun aquarium. Dalam sistem aquaponik air yang digunakan berupa air yang mengandung nutrisi. . Faktor yang mempengaruhi air nutrisi adalah Electrical Conductivity (EC) yaitu kemampuan untuk menghantarkan ion listrik yang ada dalam larutan ke akar tanaman dan PH (Derajat Keasaman) yang mempengaruhi daya larut unsur hara yang diserap oleh akar tanaman[2]. Kandungan PH dan EC yang ada dalam air yang sewaktu-waktu berubah tentunya membutuhkan kontrol terhadap perubahan tersebut menjadi normal kembali, agar tidak menggangu proses pertumbuhan pada tanaman dan ikan.

Dari permasalahan yang timbul, maka didapatkan sebuah inovasi untuk membangun sebuah sistem monitoring dan controlling air pada akuaponik. Sistem ini nantinya akan memonitoring kadar pH air pada aquaponik.

3. Metode Penelitian [Back]

Desain akuaponik dapat dilihat dari gambar dibawah

Keterangan

1) Akuarium

2) Sensor Suhu Air

3) Rangka

4) Bak nutrisi

5) Sesor Ph

6) Pompa air

7) Sensor TDS

8) Soil moisture

9) Motor servo

10) Hidropnik

11) Motor servo

12) Sensor DHT11

13) Lampu

14) Kotak kontrol

15) LCD

16) Tandon

Uji coba Fungsional

a. Menyiapkan alat dan bahan

b. Aktifkan kontrol agar sistem kontrol beserta perangkat lainnya dalam kondisi siap dengan tegangan kerja untuk sistem kontrol yaitu 5v.

c. Buka aplikasi sistem kontrol dan monitoring pada blynk, secara otomatis sistem ini akan menampilkan data dari hasil pembacaan sensor.

d. Sensor suhu DHT11, dan sensor suhu air akan menampilkan suhu dalam °C, dan kelembaban dalam %, sensor TDS (Total Dissolved Solids) akan menmpilkan jumlah larutan terlarut dalam PPM (Parts Per Million)

e. Sensor DHT11 Pengujian sensor DHT11 dilakukan dengan mengukur suhu ruangan yang menggunakan AC pada lima kondisi suhu yaitu pada suhu 23 °C , 25 °C, dan 27 °C. Suhu ruangan terlebih dahulu dibiarkan pada suhu yang ditentukan selama 3 menit sebelum dilakukan perbandingan.

f. Sensor TDS Proses pengujian sensor TDS dilakukan dengan membandingkan TDS meter dengan sensor TDS, dimana keduanya sama-sama diletakkan dalam wadah yang berisi lima jenis air yang berbeda yaitu menggunakan larutan air AC, air RO, air PDAM, dan air sumur, dan air kolam ikan.

g. Sensor Suhu Air Untuk menguji besar akurasi yang terbaca pada sensor, digunakan suatu alat yang disebut TDS meter yang umumnya digunakan dalam pengukuran suhu dan besar nutrisi terlarut di dalam air. Perlakuan antara sensor suhu dan TDS meter pada pengujian ini dilakukan secara bersamaan dengan meletakkan dalam wadah yang berisi lima jenis air yang berbeda yaitu menggunakan larutan air AC, air RO, air PDAM, dan air sumur, dan air kolam ikan.

Uji coba Produk

Uji coba produk dilakukan untuk mengetahui kinerja alat yang sudah terpasang sistem kontrol dan monitoring.

a. Menyiapkan alat dan bahan

b. Aktifkan kontrol agar sistem kontrol beserta perangkat lainnya dalam kondisi siap dengan tegangan kerja untuk system control yaitu 5v.

c. Membuka aplikasi sistem kontrol dan monitoring pada aplikasi Blynk di smartphone atau laptop, secara otomatis sistem ini akan menampilkan data dari hasil pembacaan sensor.

d. Sensor DHT11 akan menampilkan suhu dan kelembaban, apabila suhu =>31 °C maka kipas akan menyala dan akan mati apabila suhu sudah turun di bawah 31 °C.

d. Sensor suhu air akan menampilakan suhu air akuarium, apabila suhu air => 30 °C maka kipas akuarium akan menyala dan akan mati apabila suhu air dibawah 30 °C.

e. Sensor TDS akan menampilkan jumlah partikel terlarut dalam air dan akan di tampilkan di aplikasi blynk dan untuk pengontrolannya dilakukan secara manual yaitu dengan menambahkan larutan nutrisi ke bak nutrisi.

4. Komponen dan Alat [Back]

1. Arduino Uno

Arduino Uno adalah board mikrokontroler berbasis ATmega328 (datasheet). 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. Untuk mendukung mikrokontroler agar dapat digunakan, cukup hanya menghubungkan Board Arduino Uno ke komputer dengan menggunakan kabel USB atau listrik dengan AC yang-ke adaptor-DC atau baterai untuk menjalankannya. Uno berbeda dengan semua board sebelumnya dalam hal koneksi USB-to-serial yaitu menggunakan fitur Atmega8U2 yang diprogram sebagai konverter USB-to-serial berbeda dengan board sebelumnya yang menggunakan chip FTDI driver 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
Microcontroller	ATmega328P
Operating Voltage	5V
Input Voltage (recommended)	7-12V
Input Voltage (limit)	6-20V
Digital I/O Pins	14 (of which 6 provide PWM output)
PWM Digital I/O Pins	6
Analog Input Pins	6
DC Current per I/O Pin	20 mA
DC Current for 3.3V Pin	50 mA
Flash Memory 32 KB	(ATmega328P)
SRAM	2 KB (ATmega328P)
EEPROM	1 KB (ATmega328P)
Clock Speed	16 MHz
LED_BUILTIN	13
Length	68.6 mm
Width	53.4 mm
Weight

Tabel 1. Spesifikasi Arduino Uno

2. Sensor DHT11

Sensor DHT11 adalah module sensor yang berfungsi untuk mensensing objek suhu dan kelembaban yang memiliki output tegangan analog yang dapat diolah lebih lanjut menggunakan mikrokontroler. Module sensor ini tergolong kedalam elemen resistif seperti perangkat pengukur suhu seperti contohnya yaitu NTC.

Spesifikasi DHT11:

Tegangan kerja = 3.3V-5V.
Arus maksimum = 2.5mA
Range pengukuran kelembaban = 20%-80%
Akurasi pengukuran kelembaban = 5%
Range pengukuran suhu = 0°C-50°C
Akurasi pengukuran suhu = 2°C
Kecepatan pengambilan sampel tidak lebih dari 1 Hz (setiap detik)
Ukuran = 15.5 mm x 12 mm x 5.5 mm
4 pin dengan jarak 0,1 "

Cara DHT11 mengukur kelembaban adalah dengan mendeteksi uap air dengan mengukur resistansi listrik antara dua elektroda. Komponen pendeteksi kelembaban yang digunakan adalah berupa substrat penahan kelembaban dengan elektroda.

Ketika uap air diserap oleh substrat, ion dilepaskan oleh substrat yang akan menyebabkan peningkatan terhadap konduktivitas antar elektroda. Perubahan resistansi antara kedua elektroda sebanding dengan kelembaban relatif. Kelembaban relatif yang lebih tinggi akan mengurangi resistensi antara elektroda, sementara kelembaban relatif yang lebih rendah akan meningkatkan resistensi antara elektroda.

Cara DHT11 mengukur suhu adalah dengan menggunakan sensor termistor yang terpasang di permukaan. Termistor sebenarnya adalah sebuah resistor variabel dengan resistansi yang berubah-ubah terhadap perubahan suhu.

3. Sensor DS18B20

DS18B20 merupakan sensor yang digunakan untuk mengukur suhu suatu area atau ruangan. Sensor yang dikembangkan oleh produsen Maxim ini dapat mendeteksi suhu dari -55 hingga 125 derajat celcius dan beroperasi pada tegangan 3.4 sampai 5 Volt (Faudin, 2020). DS18B20 memiliki 3 kaki pada sensor nya, 3 kaki tersebut terdiri dari GND, VCC, dan Data. Sensor DS18B20 pada penelitian ini digunakan sebagai pengukur suhu pada tank air nutrisi utama yang akan dialrkan ke tanaman hidroponik. Data yang didapat pada sensor ini akan dikonversi oleh microrontroller dari kelvin menjadi celclius, kemudian dikirimkan ke server MQTT.

4. Sensor pH

PH meter adalah alat yang digunakan untuk mengukur tingkat asam-basa suatu larutan. Alat ini digunakan di laboratorium untuk mengukur derajat keasaman (pH) suatu larutan, apakah larutan tersebut tergolong asam, basa atau netral.

Sementara itu, dalam hal ini pH adalah suatu satuan ukur yang menguraikan derajat tingkat kadar keasaman atau kada alkali dari suatu larutan. Unit pH diukur pada skala 0 sampai 14. Istilah pH berasal dari "p" lambang matematika dari negatif logaritma, dan "H" lambang kimia untuk unsur Hidrogen.

pH dibentuk dari informasi kuantitatif yang dinyatakan oleh tingkat keasaman atau basa yang berkaitan dengan aktivitas ion Hidrogen. Jika konsentrasi [H+ ] lebih besar daripada [OH- ], maka material tersebut disebut asam, yaitu nilai pH kurang dari 7. Jika konsentrasi [H+ ] lebih kecil daripada [OH- ], maka material tersebut disebut basa, yaitu nilai pH lebih dari 7.

Pada prinsipnya pengukuran suatu pH adalah didasarkan pada potensial elektro kimia yang terjadi antara larutan yang terdapat di dalam elektroda gelas (membrane gelas) yang telah diketahui dengan larutan yang terdapat di luar elektroda gelas yang tidak

Hal tersebut dikarenakan lapisan tipis dari gelembung kaca akan berinteraksi dengan ion hydrogen yang ukurannya relatif kecil dan aktif, elektroda gelas tersebut akan mengukur potensial elektrokimia dari ion hydrogen atau diistilahkan dengan potential of hydrogen. Untuk melengkapi sirkuit elektrik dibutuhkan suatu elektroda pembanding. Sebagai catatan, alat tersebut tidak mengukur arus hanya mengukur tegangan.

5.Sensor Water Level

Water level sensor adalah perangkat yang digunakan untuk mengukur ketinggian atau kedalaman air dalam sebuah wadah atau tangki. Sensor ini memainkan peran penting dalam berbagai aplikasi, termasuk pemantauan air di sumur, tangki penyimpanan, waduk, dan sistem irigasi. Ada berbagai jenis water level sensor, termasuk sensor pelampung, sensor tekanan, sensor ultrasonik, dan sensor kapasitif. Sensor pelampung bekerja berdasarkan perubahan posisi pelampung yang naik dan turun dengan permukaan air, sedangkan sensor tekanan mengukur tekanan yang dihasilkan oleh kolom air untuk menentukan ketinggian. Sensor ultrasonik memancarkan gelombang suara yang memantul dari permukaan air dan kembali ke sensor untuk mengukur waktu tempuh gelombang tersebut, yang kemudian diubah menjadi informasi ketinggian. Sensor kapasitif mengukur perubahan kapasitansi yang disebabkan oleh permukaan air yang bergerak di sepanjang sensor. Water level sensor sangat penting dalam pengelolaan air, membantu mencegah banjir, memastikan ketersediaan air, dan mendukung operasi sistem otomatis yang membutuhkan pemantauan dan kontrol tingkat air yang akurat.
1. Product Name: water level sensor
2. Item :. K-0135
3. Operating voltage :. DC5V
4. Working current : less than 20mA
5. Sensor Type : Analog
6. detection area :. 40mm x16mm
7. Production process :. FR4 double-sided HASL
8. mounting hole size : 3.0mm
9. user-friendly design : half-moon -slip handle depression
10. Working Temperature : 10 - 30 degree celcius
11. Operating Humidity : 10% - 90% non considering

6. LDR Sensor

LDR (Light Dependent Resistor) adalah jenis resistor yang resistansinya berkurang seiring dengan peningkatan intensitas cahaya yang jatuh pada permukaannya. LDR sering digunakan dalam berbagai aplikasi yang memerlukan deteksi cahaya, seperti sistem pencahayaan otomatis, alarm pencurian, sistem penghemat energi, dan perangkat elektronik lainnya. LDR terbuat dari bahan semikonduktor seperti kadmium sulfida (CdS) yang memiliki karakteristik berubah resistansinya berdasarkan intensitas cahaya.

Saat cahaya jatuh pada permukaan LDR, foton cahaya akan memberikan energi kepada elektron dalam bahan semikonduktor, sehingga meningkatkan jumlah elektron bebas yang dapat menghantarkan listrik. Akibatnya, resistansi LDR akan menurun. Sebaliknya, dalam kondisi gelap, jumlah elektron bebas berkurang dan resistansi LDR meningkat.

Spesifikasi Umum LDR Sensor:

Resistansi dalam Gelap (Dark Resistance):
- Resistansi LDR dalam kondisi tanpa cahaya biasanya sangat tinggi, bisa mencapai beberapa megaohm (MΩ).
Resistansi dalam Cahaya (Light Resistance):
- Resistansi LDR dalam kondisi terkena cahaya bervariasi tergantung pada intensitas cahaya, tetapi biasanya turun hingga beberapa ratus ohm (Ω) dalam cahaya terang.
Waktu Respon (Response Time):
- Waktu yang diperlukan LDR untuk berubah dari resistansi tinggi ke resistansi rendah (atau sebaliknya) ketika kondisi cahaya berubah. Waktu respon LDR biasanya sekitar beberapa puluh hingga ratusan milidetik.
Spektrum Sensitivitas:
- LDR memiliki sensitivitas yang tinggi terhadap cahaya tampak, dengan puncak sensitivitas biasanya pada panjang gelombang sekitar 550 nm (hijau).
Ukuran Fisik:
- LDR tersedia dalam berbagai ukuran fisik, biasanya dengan diameter beberapa milimeter.
Bahan:
- LDR umumnya terbuat dari bahan semikonduktor seperti kadmium sulfida (CdS) atau kadmium selenida (CdSe).
Tegangan Operasi:
- LDR dapat beroperasi pada berbagai rentang tegangan, tetapi biasanya digunakan pada tegangan rendah (di bawah 5V) dalam rangkaian elektronik.
Toleransi Suhu:
- LDR dapat beroperasi dalam berbagai rentang suhu, biasanya dari -30°C hingga 70°C.

LDR adalah komponen yang sangat berguna dan serbaguna dalam aplikasi yang memerlukan deteksi cahaya, karena mudah digunakan dan murah.

7. LCD

LCD atau Liquid Crystal Display adalah suatu jenis media display (tampilan) yang menggunakan kristal cair (liquid crystal) untuk menghasilkan gambar yang terlihat. Teknologi Liquid Crystal Display (LCD) atau Penampil Kristal Cair sudah banyak digunakan pada produk-produk seperti layar Laptop, layar Ponsel, layar Kalkulator, layar Jam Digital, layar Multimeter, Monitor Komputer, Televisi, layar Game portabel, layar Thermometer Digital dan produk-produk elektronik lainnya.

Teknologi Display LCD ini memungkinkan produk-produk elektronik dibuat menjadi jauh lebih tipis jika dibanding dengan teknologi Tabung Sinar Katoda (Cathode Ray Tube atau CRT). Jika dibandingkan dengan teknologi CRT, LCD juga jauh lebih hemat dalam mengkonsumsi daya karena LCD bekerja berdasarkan prinsip pemblokiran cahaya sedangkan CRT berdasarkan prinsip pemancaran cahaya. Namun LCD membutuhkan lampu backlight (cahaya latar belakang) sebagai cahaya pendukung karena LCD sendiri tidak memancarkan cahaya. Beberapa jenis backlight yang umum digunakan untuk LCD diantaranya adalah backlight CCFL (Cold cathode fluorescent lamps) dan backlight LED (Light-emitting diodes).

5. Hasil dan Pembahasan [Back]

Hasil Perancangan Alat

Prototipe sistem kontroling dan monitoring akuaponik menggunakan mikrokontroler wemos d1 mini telah dibuat berdasarkan desain gambar produk yang telah direncankan. Dari desain gambar tesebut, prototipe sistem kontroling dan monitoring akuaponik dibuat mulai dari membuat komponen utama dan membuat sistem kontrol dari alat kemudian dirakit menjadi satu kesatuan yang membentuk seperti desain alat yang telah direncanakan.

Hasil Uji Coba Fungsional

Uji coba yang dilakukan pada sistem kontrol dan monitoring akuaponik ini mendapatkan hasil sebagai berikut : Uji coba sensor suhu air DS18B20 Sensor suhu yang digunakan pada penelitian ini memberikan nilai suhu dengan keluaran nilai digital. Untuk menguji besar akurasi yang terbaca pada sensor, digunakan suatu alat yang disebut TDS meter yang umumnya digunakan dalam pengukuran suhu dan besar nutrisi terlarut di dalam air. Perlakuan antara sensor suhu dan TDS meter pada pengujian ini dilakukan secara bersamaan dengan meletakan kedua alat tersebut pada 5 wadah yang berisi 5 jenis air yang berbeda yaitu, air PDAM, air RO, air AC, air kolam ikan, dan air sumur.

Hasil dari pengujian antara sensor suhu dan TDS meter yang diperlihatkan pada tabel 1, hasil pengujian TDS meter menunjukan besar nilai 30°C sedangkan hasil pembacaan sensor menunjukan besar 30,75°C dengan rata-rata nilai eror sebesar 2,4%. Rata-rata nilai error dari pengujian sensor suhu dengan TDS meter sebanyak lima kali sebesar 6,49%

Pengujian Sensor TDS

Proses pengujian larutan nutrisi dilakukan dengan membandingkan TDS meter terhadap sensor larutan nutrisi, dimana keduanya direndamkan ke dalam 5 wadah yang berisi air yang berbeda yaitu, air PDAM, air RO, air AC, air kolam ikan, dan air sumur, selanjutnya melakukan proses pengukuran oleh sensor TDS dan TDS meter untuk mendapatkan besar nutrisi atau nilai PPM yang ada.

Hasil dari pengujian antara sensor TDS dan TDS meter yang diperlihatkan pada Tabel 2, hasil pengujian TDS meter menunjukan besar nilai 50 PPM sedangkan hasil pembacaan sensor menunjukan besar 52 PPM dengan rata-rata nilai eror sebesar 4 %. rata-rata nilai error dari pengujian sensor TDS dengan TDS meter sebanyak lima kali sebesar 8,40 %.

1. Hasil pengujian sensor DHT11

Sensor DHT11 dapat melakukan pengukuran suhu ruangan pada rentang 0 - 50 ⁰C dengan tingkat keakurasian ±1 ⁰C yang memiliki waktu respon 6 – 30 detik. Demikian juga dengan pengukuran kelembaban yang memiliki akurasi ±5%RH dengan waktu respon 6 – 15 detik dan rentang pengukuran 30 - 90%RH pada suhu 0 ⁰C, 20 - 90%RH pada suhu 25 ⁰C, dan 20 - 80%RH pada suhu 50 ⁰C. Pengujian sensor DHT11 dilakukan pada tiga kondisi suhu yang berberda di dalam ruang berAC yaitu pada suhu 23 ⁰C, suhu 25 ⁰C, dan suhu 27 ⁰C yang masing-masing kondisi suhu dibiarkan dulu selama 3 menit sebelum melakukan pengukuran dengan menggunakan sensor

6. Kesimpulan [Back]

Berdasarkan dari hasil penelitian rancang bangun prototipe sistem kontroling dan monitoring akuaponik menggunakan wemos d1 mini, dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:

1. Sistem kontrol dan monitoring akuaponik ini dapat membantu memudahkan bagi masyartakat perkotaan yang memiliki ketertarikan dalam pertanian namun memiliki waktu dan lahan yang sempit.

2. Dari hasil pengujian yang dilakukan, semua sensor dan aktuator yang digunakan dapat bekerja dengan baik dalam membaca data. Sensor TDS, DHT11, sensor suhu air dan sensor pH hasil pengukurnnya berhasil di tampilkan di LCD dan blynk.. Untuk DHT11 pengotrolannya berhasil dilakukan karena aktuator kipas berjalan sesuai dengan kondisi yang ditetapkan, sensor suhu berhasil mengontrol aerator pada suhu yang ditetapkan, sensor soil moisture dapat juga mengaktifkan pompa air tandon pada kondisi yang ditetapkan. Untuk pemberi pakan ikan dan pencahayaan tanaman dapat berjalan dengan lancar secara otomatis pada waktu yang telah ditetapkan.

Hasil dari pengujian DHT11 yang dilakukan dildalam ruangan berAC pada tiga kondisi suhu yang berbeda yang diperlihatkan pada tabel 3, hasil pengujian DHT11 menunjukan besar nilai 23,54 °C pada kondisi suhu ruangan yaitu 23 °C dengan rata-rata nilai eror sebesar 2,34 %. Rata-rata nilai error dari pengujian sensor sensor DHT11 sebanyak lima kali sebesar 1,67 %.

2. Hasil pengujian sensor pH

Pengujian sensor pH dilakukan dengan menggunakan sensor pH yang di celupkan kedalam 2 cairan ph yang berbeda yaitu cairan pH 4, dan pH 7. Sensor pH dicelupkan kedalam pH 4 kemudian dilihat nilainya dan dibersihkan dengan tisu sebelum di masukkan ke dalam pH 7

Hasil dari pengujian sensor pH yang dilakukan dengan meredam sensor ke dalam dua cairan pH yang berbeda yang diperlihatkan pada tabel 4, hasil pengujian sensor pH menunjukan besar nilai 3,98 di dalam cairan pH 4 dengan rata-rata nilai error sebesar 0,5 %. Rata-rata nilai error dari pengujian sensor sensor pH sebanyak dua kali sebesar 0,96 %

3. Pengujian pemberi pakan ikan.

Dari pengujian yang dilakukan servo dapat berputar searah jarum jam sebesar 180 derajat secara otomatis dan setelah 5 detik motor servo akan kembali keposisi awal begitu juga dengan waktu kedua yang di tentukan. Pengujian ini dilakukan untuk memastikan motor servo dapat berputar secara otomatis.

7. Daftar Pustaka [Back]

1. CMS. (2011). Aquaponik, CMS Made Simple, Aquaponik Deustche Welle Indonesia, 2009. Pertanian Aquaponik Modern, Sains Teknologi

2. Hidayat, A. (2010). Mengulas Teknik Aquaponik. Icon Agry. Diakses tanggal 28 Juni 2019 https://zonaikan. wordpress.com/2009/09/19/teknikakuaponik/

3. Malik, M.I., & Juwana, M.U. (2009). Aneka Proyek Mikrokontroler PIC16F84A. Jakarta: PT Elex Media Komputindo.

4. Munajat, A., & Budiana, N. S. (2003). Pestisida Nabati Untuk Penyakit Ikan. Penebar Swadaya. Jakarta, 88.

5. Nugroho, R. A., Pambudi, L. T., Chilmawati, D., & Haditomo, A. H. C. (2012). Aplikasi teknologi aquaponic pada budidaya ikan air tawar untuk optimalisasi kapasitas produksi.Saintek Perikanan: Indonesian Journal of Fisheries Science and Technology, 8(1), 46-51.

6. Sagita, A., Wicaksana, S. N., Primasaputri, N. R., Prakoso, K., Afifah, F. N., Nugraha, A., & Dan, S. H. (2014). Pengembangan teknologi akuakultur biofilter-akuaponik (Integrating fish and plant culture) sebagai upaya mewujudkan rumah tangga Tahan Pangan. Prosiding hasil-hasil penelitian dan kelautan tahun ke IV. Universitas Diponegoro.

7. Sani, B. (2016). Asyiknya akuaponik untuk hobi & bisnis. Kata Pena.

8. Saparinto, C., & Susiana, R. (2014). Panduan lengkap budidaya ikan dan sayuran dengan sistem akuaponik. Yogyakarta : Lily Publisher

9. Somerville, C., Cohen, M., Pantanella, E., Stankus, A., & Lovatelli, A. (2014). Small-scale aquaponic food production: integrated fish and plant farming. FAO Fisheries and Aquaculture Technical Paper, (589), I.

10. Wahap, N., Estim, A., Kian, A. Y. S., Senoo, S., & Mustafa, S. (2010). Producing organic fish and mint in an aquaponic system. Borneo Marine Research Institue, Sabah, Malaysia, 29-33.

8. Percobaan[Back]

8.1 Listing Program

MASTER

#include <Wire.h>
#include <DHT.h>
#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>

#define DHTPIN 13
#define DHTTYPE DHT11
#define WATER_LEVEL_PIN A4
#define PH_PIN A2
#define LDR_PIN A5
#define DS18B20_PIN 6

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
OneWire oneWire(DS18B20_PIN);
DallasTemperature sensors(&oneWire);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  dht.begin();
  sensors.begin();
}

void loop() {
  // Read DHT11 sensor
  float temperature = dht.readTemperature();
  if (isnan(temperature)) {
    temperature = 0.0;
  }

  // Read DS18B20 sensor
  sensors.requestTemperatures();
  float waterTemp = sensors.getTempCByIndex(0);
  if (waterTemp == DEVICE_DISCONNECTED_C) {
    waterTemp = 18 ;
  }

  // Read water level sensor
  int waterLevel = analogRead(WATER_LEVEL_PIN);

  // Read pH sensor
  int pHValue = analogRead(PH_PIN);
  float pH = pHValue * (5.0 / 1023.0) * 3.5;

  // Read LDR sensor
  int ldrValue = analogRead(LDR_PIN);

  // Send data to slave
  Serial.print("TEMP=");
  Serial.println(temperature);
  Serial.print("WATER_TEMP=");
  Serial.println(waterTemp);
  Serial.print("WATER_LEVEL=");
  Serial.println(waterLevel);
  Serial.print("PH=");
  Serial.println(pH);
  Serial.print("LDR=");
  Serial.println(ldrValue);

  delay(500);
}

SLAVE

#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>

#define MOTOR_PIN_10 10
#define HEATER_PIN 6
#define MOTOR_PIN_11 11
#define MOTOR_PIN_12 12
#define MOTOR_PIN_13 13
#define LED_PIN 7

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);  // Alamat I2C 0x27, LCD dengan 16 kolom dan 2 baris

void setup() {
  Serial.begin(9600);

  pinMode(MOTOR_PIN_10, OUTPUT);
  pinMode(HEATER_PIN, OUTPUT);
  pinMode(MOTOR_PIN_11, OUTPUT);
  pinMode(MOTOR_PIN_12, OUTPUT);
  pinMode(MOTOR_PIN_13, OUTPUT);
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);

  lcd.begin(16, 2);  // Inisialisasi LCD dengan 16 kolom dan 2 baris
  lcd.backlight();
}

void loop() {
  if (Serial.available() > 0) {
    String data = Serial.readStringUntil('\n');

    if (data.startsWith("TEMP=")) {
      float temp = data.substring(5).toFloat();
      if (temp > 33.0) {
        digitalWrite(MOTOR_PIN_10, HIGH);
      } else {
        digitalWrite(MOTOR_PIN_10, LOW);
      }
      lcd.setCursor(0, 0);
      lcd.print("Temp: ");
      lcd.print(temp);
      lcd.print("C");
    } else if (data.startsWith("WATER_TEMP=")) {
      float waterTemp = data.substring(11).toFloat();
      if (waterTemp < 20.0) {
        digitalWrite(HEATER_PIN, HIGH);
      } else {
        digitalWrite(HEATER_PIN, LOW);
      }
      lcd.setCursor(0, 1);
      lcd.print("Water T: ");
      lcd.print(waterTemp);
      lcd.print("C");
    } else if (data.startsWith("WATER_LEVEL=")) {
      int waterLevel = data.substring(12).toInt();
      if (waterLevel < 10) { // Assuming water level sensor gives 0 when no water
        digitalWrite(MOTOR_PIN_13, HIGH);
      } else {
        digitalWrite(MOTOR_PIN_13, LOW);
      }
    } else if (data.startsWith("PH=")) {
      float pH = data.substring(3).toFloat();
      if (pH < 7.0) {
        digitalWrite(MOTOR_PIN_11, HIGH);
        digitalWrite(MOTOR_PIN_12, LOW);
      } if (pH > 7.0) {
        digitalWrite(MOTOR_PIN_11, LOW);
        digitalWrite(MOTOR_PIN_12, HIGH);
      } if (pH == 7.0) {
        digitalWrite(MOTOR_PIN_11, LOW);
        digitalWrite(MOTOR_PIN_12, LOW);
      }
    } else if (data.startsWith("LDR=")) {
      int ldrValue = data.substring(4).toInt();
      if (ldrValue < 200) { // Assuming 200 is the threshold for darkness
        digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
      } else {
        digitalWrite(LED_PIN, LOW);
      }
    }
  }
}

8.2 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

8.3 Rangkaian Simulasi

8.4 Prinsip Kerja

Pada rangkaian smart akuaponik dengan tanaman selada dan ikan nila ini menggunakan sistem komunikasi UART dengan 5 sensor yaitu pH meter sensor, Water Level Sensor, DHT11, DS18b20, dan LDR Sensor. Semua sensor ini dikoneksikan ke arduino master dengan output heater, motor, LCD pada arduino Slave. Smart akuaponik ini bekerja dengan water level sensor untuk mengukur ketinggian air pada ember untuk supply air untuk akuarium ikan, ketika water level sensor membaca kektinggian air kurang dari 10 cm, maka pompa air pada ember akan aktif untuk mengalirkan air baru ke dalam akuarium ikan. Kemudian, pH meter sensor akan diletakkan pada akuarium untuk mendeteksi pH air, ketika sensor membaca pH air kecil dari 7 maka pompa basa akan aktif dan dialirkan ke dalam kolam untuk menyeimbangkan pH air menjadi 7, begitu juga sebaliknya ketika sensor membaca pH air lebih besar dari 7, maka pompa asam akan aktif dan dialirkan ke akuarium untuk menetralkan pH air menjadi 7 kembali. Selanjutnya, sensor DHT11 yang diletakkan pada lingkungan sekitar akuaponik berfungsi untuk mendeteksi suhu lingkungan sekitar akuaponik, ketika dht11 membaca suhu lingkungan lebih besar dari 33 derjat celcius maka mist maker yang terletak di antara tanaman selada akan aktif untuk membuat kabut dan menurunkan suhu tanaman. untuk sensor ds18b20 akan diletakkan di dalam akuarium untuk mendeteksi suhu air, sensor ini berguna untuk monitoring lingkungan akuarium pada saat suhu rendah, ketika sensor membaca suhu sekitar suhu air lebih kecil dari 20 derjat celcius maka heater yang terdapat di dalamnya pun akan aktif untuk menghangatkan suhu air akuarium. terakhir sensor LDR akana mendeteksi cahaya ketika siang hari berganti ke malam hari hari, jadi ketika sensor mendeteksi cahaya sudah mulai redup maka LED yang terletak di atas akuarium akan aktif sehingga dapat memberi penerangan pada akuarium.

9. Video [Back]