Terbit online pada laman web jurnal: http://journal.
id/index.
php/JASENS JOURNAL OF APPLIED SMART ELECTRICAL
NETWORK AND SYSTEMS (JASENS)
Vol.
4 No.
ISSN Media Elektronik: 2723-5467 Implementasi Sistem Pengusir Hama Burung Berbasis Arduino untuk Optimalisasi Pertanian: Kajian Monitoring Kelembapan Tanah dengan Soil Moisture Sensor Akhmad Shokhiburrozaq Alwi1.
Riski Andrean Pratama2.
Beauty Anggraheny Ikawanty3.
Edi Sulistio Budi4.
Anindya Dwi Risdhayanti5 1Jurusan Teknik Elektro.
Politeknik Negeri Malang anggraheny@polinema.
Abstract The primary factor contributing to the decrease in rice farming productivity is the infestation of various pests, including sparrows, along with environmental challenges arising from soil dryness.
To address this issue, farmers require innovative solutions to streamline their work.
This research focuses on transforming a traditional rice pest repellent tool into a modern.
Arduino Mega and Internet of Things (IoT)-controlled device.
The system incorporates a soil moisture sensor for real-time soil moisture observation, an ultrasonic sensor to detect bird pest movement within a 180A rotating range, a servo for activating bird pest repellents with a 180A rotating motion, and continuous servo movement every 10 seconds in the absence of detected The integration of a soil moisture sensor aims to facilitate farmers in monitoring paddy soil moisture levels and deterring rice pests.
The system allows remote monitoring within a range of approximately 1-3 km using a mobile phone.
Test results indicate that the ultrasonic sensor effectively responds to distances of up to 2 meters.
Additionally, testing on the soil moisture sensor reveals an average error in measurement results of 28%.
Keywords: Arduino Mega.
Bird Pest Repellent System.
Soil Moisture.
Ultrasonic Sensor.
IoT Abstrak Faktor utama penurunan kuantitas pada pertanian padi ialah serangan berbagai OPT (Organisme Pengganggu Tanama.
seperti burung pipit dan faktor lingkungan karena kekeringan pada tanah.
Untuk mengatasi masalah tersebut para petani membutuhkan inovasi untuk mempermudah pekerjaannya.
Penelitian ini dilakukan untuk mengembangkan alat pengusir hama padi tradisional menjadi modern, dikontrol secara otomatis berbasis arduino mega dan Internet of Things (IoT) menggunakan sensor soil moisture sebagai alat untuk mengamati kelembapan tanah.
Sensor Ultrasonik sebagai sensor pendeteksi pergerakan hama burung dengan gerak memutar 180A, servo sebagai output penggerak pengusir hama burung dengan gerak memutar 180A dan tanpa adanya objek yang dibaca servo tetap bergerak setiap 10 detik sekali, sensor soil moisture sebagai monitoring kelembapan Hal ini bertujuan untuk memudahkan petani dalam proses monitoring kelembaban tanah sawah dan pengusiran hama Yang nantinya akan bisa di monitoring dengan jarak - 1-3 Km dengan menggunakan telepon seluler.
Berdasarkan hasil pengujian keseluruhan system yang telah dirancang pada sensor ultrasonik telah merespon sejauh kurang lebih 2 meter.
Sedangkan pengujian pada sensor soil moisture memiliki nilai rata Ae rata error perbandingan hasil ukur sebesar 28%.
Kata kunci: Arduino Mega.
Pengusir Hama Burung.
Kelembaban Tanah.
Sensor Ultrasonik.
IoT Diterima Redaksi : 20-05-2023 | Selesai Revisi : 30-06-2023 | Diterbitkan Online : 30-06-2023 menggunakan suara ultrasonik .
Studistudi ini telah mengeksplorasi penggunaan Arduino Uno Pengembangan dan implementasi sistem pengusir hama sebagai sistem kendali pusat dan berbagai sensor, seperti burung berbasis Arduino untuk optimalisasi pertanian sensor ultrasonik dan Passive InfraRed (PIR), untuk memerlukan pemahaman komprehensif dari berbagai secara efektif mengusir burung dari area pertanian.
aspek, antara lain penggunaan alat pengusir hama Selain itu, integrasi teknologi Internet of Things (IoT) burung berbasis suara ultrasonik, integrasi Arduino Uno telah diselidiki untuk menciptakan sistem pengusir hama untuk pengendalian sistem, dan pemanfaatan sistem.
burung otomatis .
Selain itu, pemantauan sensor kelembaban tanah untuk memantau kelembaban kelembaban tanah menggunakan sensor kelembaban Beberapa tanah dan Arduino Uno telah banyak dipelajari pengembangan alat pengusir hama burung dengan Pendahuluan Akhmad Shokhiburrozaq Alwi1.
Riski Andrean Pratama2.
Beauty Anggraheny Ikawanty3.
Edi Sulistio Budi4.
Anindya Dwi Risdhayanti5 Journal of Applied Smart Electrical Network and System (JASENS ) Vol .
4 No.
29 Ae 34 Gambar 1.
Desain Mekanik .
Studi-studi ini telah menunjukkan keberhasilan penerapan sistem pemantauan kelembaban 2.
Perancangan Elektronik tanah untuk tujuan pertanian.
Selain itu, penggunaan jaringan sensor nirkabel dan IoT untuk memantau kualitas tanah dan air di bidang pertanian dianggap penting untuk memastikan kondisi pertanian yang optimal .
Selain itu, kelembapan, dan suhu tanah berdasarkan IoT telah dieksplorasi, yang menekankan pentingnya pemantauan dan pengendalian secara real-time di lingkungan pertanian .
Selain itu, desain dan implementasi sistem untuk mengendalikan kelembaban dan suhu tanah menggunakan PID (Proporsional-Integral-Derivativ.
telah diselidiki, yang menunjukkan kemajuan dalam sistem irigasi otomatis .
Berdasarkan permasalahan tersebut, perlu adanya otomatisasi untuk membantu para petani dalam Gambar 2.
Blok Diagram mengusir hama burung pada area persawahan serta memantau kondisi tanah.
Salah satunya adalah dengan Sensor Ultrasonic berfungsi untuk mendeteksi burung menciptakan piranti otomatis tersebut, agar waktu yang yang masuk ke area persawahan,sedangkan Sensor Soil terbuang untuk mengusir burung bisa digunakan untuk Moisture berfungsi untuk mengukur kadar kelembaban melakukan hal yang lain.
pada tanah persawahan Pencatu daya yang menyediakan tegangan maupun arus listrik sebesar 12V disimpan di dalam AKI.
Arduino Mega sebagai Board Perancangan Mekanik mikrokontroler berfungsi membuat program yang Software atau perangkat lunak yang digunakan untuk berguna untuk mencatat input dari sensor Ultrasonic merancang desain mekanik adalah menggunakan dam Soil Moisture Sensor atau input dan mengirimkan sketchup dan untuk bahan untuk box komponen ke output.
terbuatdari akrilik, terdapat 2 perancangan mekanik pada Gambar 1 yakni tiang pertama dan kedua.
Pada tiang Lora berfungsi untuk mengirimkan data yang diolah oleh pertama, terdapat sebuah box yang terbuat dari akrilik.
Arduino Mega menuju ke receiver yang dalam kasus ini untuk dimensi box yang berwarna biru pada gambar yang berperan sebagai receiver adalah ESP32.
ESP32
yang terletak di bawah berukuran 20cm x 20 cm x 15 cm berfungsi sebagai Receiver, menerima program yang digunakan untuk meletakan komponen seperti AKI, dikirim dari Arduino mega oleh Lora.
Lalu ESP32 akan Arduino Mega, dan Soil Moisture Sensor.
Tiang tengah melakukan upload data menuju Firebase dan data digunakan untuk menyangga bagian atas yang dipasang tersebut dapat dilihat melalui aplikasi Bird Repellent.
Motor Servo 1 yang digunakan untuk menggerakan orang-orangan sawah.
Dan untuk bagian atas digunakan Motor Servo akan berfungsi dengan bergerak menarik sebagai tempat Motor Servo 2 yang berfungsi sebagai benang yang di kasih kantong pastik atau kaleng dan pendeteksi adanya obstakel oleh sensor Ultrasonik.
data kelembaban tanah yang telah diproses dapat dicek Sedangkan untuk tiang yang kedua digunakan sebagai melalui HP/Aplikasi.
Server berfungsi sebagai penyangga solarcell.
Desain mekanik ditunjukkan pada pengumpul dan penyimpan data yang telah dibaca tadi kemudian ditampilkan di Aplikasi dari firebase yang Gambar 1.
bernama Birdrepellent.
Metode Penelitian Perancangan Software Flowchart sistem ditunjukkan pada Gambar 3.
Algoritma kerja dari sistem transmitter adalah langkah pertama dalam menjalankan sistem ini adalah mempersiapkan alat-alat yang telah dirancang.
Setelah semua komponen siap, alat diaktifkan dengan menghidupkan sensor soil moisture, sensor ultrasonic, dan power supply sebagai input, serta servo sebagai Selanjutnya, sensor ultrasonic membaca data dengan mendeteksi pergerakan hama burung, sementara Journal of Applied Smart Electrical Network and Systems (JASENS) Akhmad Shokhiburrozaq Alwi1.
Riski Andrean Pratama2.
Beauty Anggraheny Ikawanty3.
Edi Sulistio Budi4.
Anindya Dwi Risdhayanti5 Journal of Applied Smart Electrical Network and System (JASENS ) Vol .
4 No.
29 Ae 34 sensor soil moisture mengukur tingkat kelembaban Data yang diperoleh dari kedua sensor tersebut kemudian dicatat di dalam Arduino Mega.
Arduino Mega kemudian mengirimkan data yang telah dicatat ke ESP32 melalui LORA.
Jika proses pengiriman data melalui LORA berhasil, data tersebut dapat dibaca melalui aplikasi yang telah disiapkan.
Setelah semua langkah ini selesai, sistem dinyatakan siap digunakan.
Gambar 4.
Flowchart Sistem Receiver Flowchart WEB terlihat pada Gambar 5 adalah langkah pertama adalah memulai dan menginisiasi aplikasi bird Setelah aplikasi aktif.
Firebase akan menerima data yang dikirim dari ESP32 melalui fitur ESP32 yang mendukung fasilitas Internet of Things (IoT).
Data ini mencakup informasi tentang pendeteksian pergerakan hama burung dan kondisi kelembaban tanah.
Aplikasi Gambar 3.
Flowchart Sistem Transmitter kemudian mengambil data dari Firebase untuk Flowchart receiver terlihat pada Gambar 4 yaitu langkah menentukan kondisi persawahan, apakah terdapat hama pertama dalam proses ini adalah menginisiasi WiFi, atau tidak, serta kondisi kelembaban tanah.
Data ini LORA, dan Firebase.
Setelah inisiasi berhasil.
ESP32 kemudian ditampilkan oleh aplikasi, memberikan siap menerima data yang dikirim dari Arduino Mega informasi terkini tentang keadaan persawahan terkait melalui LORA.
Data ini mencakup informasi mengenai kehadiran hama burung dan tingkat kelembaban tanah.
pendeteksian pergerakan hama burung dan kondisi Setelah semua langkah ini selesai, proses dianggap kelembaban tanah.
Ketika data diterima oleh ESP32, selesai, dan pengguna dapat memantau kondisi data tersebut kemudian dibaca dan diolah.
Setelah proses persawahan melalui aplikasi tersebut.
pembacaan selesai, data yang telah diolah akan dikirim ke Firebase melalui Internet of Things (IoT) menggunakan koneksi WiFi pada ESP32.
Proses ini memastikan bahwa informasi yang terkumpul dapat diakses dan dianalisis melalui platform Firebase.
Setelah semua langkah ini selesai, sistem dinyatakan siap Journal of Applied Smart Electrical Network and Systems (JASENS) Akhmad Shokhiburrozaq Alwi1.
Riski Andrean Pratama2.
Beauty Anggraheny Ikawanty3.
Edi Sulistio Budi4.
Anindya Dwi Risdhayanti5 Journal of Applied Smart Electrical Network and System (JASENS ) Vol .
4 No.
29 Ae 34 Gambar 6.
Flowchart Keseluruhan Sistem Prinsip Kerja Alat Pada tahap awal sistem diberikan daya yang berasal dari AKI.
Alat ini berbasis internet of things, terhubung ke sebuah jaringan internet, dapat bekerja secara otomatis melalui database yang telah dibuat.
Alat ini bekerja otomatis ketika sensor Ultrasonic menerima inputan berupa pergerakan burung, inputan pergerakan tersebut diproses oleh mikrokontroler Arduino Mega dan akan menghasilkan pergerakan servo dan bunyi kaleng.
Alat Gambar 5.
Flowchart WEB Server ini juga dilengkapi dengan sensor soil moisture yang dapat memonitoring kelembaban tanah yang dapat Flowchart keseluruhan system terlihat pada Gambar 6 dilihat pada aplikasi bird repellent di handphone.
adalah langkah pertama dalam menjalankan sistem ini adalah mempersiapkan alat-alat yang sudah dirancang.
Software atau perangkat lunak yang digunakan dalam Setelah semua komponen siap, alat diaktifkan dengan perancangandan simulasi adalah EAGLE dan Easyeda.
menghidupkan sensor soil moisture, sensor ultrasonic.
Selanjutnya dan power supply sebagai input, serta servo sebagai rangkaianmenggunakan software ARDUINO untuk Selanjutnya, sensor ultrasonic membaca data membuat program yang akan diunggah ke Arduino dengan mendeteksi pergerakan hama burung, sementara Mega.
sensor soil moisture mengukur kondisi kelembaban Perancangan aplikasi menggunakan Kodular yang diberi Data yang diperoleh dari kedua sensor tersebut nama bird repellent.
Pada perancangan aplikasi kemudian dicatat di dalam Arduino Mega.
Arduino dilakukan pengaturan tata letak, warna serta tampilan Mega kemudian mengirimkan data yang telah dicatat ke yang akan ditampilkan pada aplikasi serta ESP32 melalui LORA.
Jika proses pengiriman data menghubungkan aplikasi ke database firebase agar dapat melalui LORA berhasil, data tersebut dapat dibaca berubah secara real time.
Berikut adalah tampilan melalui aplikasi.
aplikasi yang telah dibuat pada Gambar 4.
Langkah berikutnya adalah menginisiasi WiFi.
LORA, dan Firebase.
ESP32 kemudian menerima data yang dikirim dari Arduino Mega melalui LORA, mencakup informasi mengenai pendeteksian pergerakan hama burung dan kondisi kelembaban tanah.
Data ini dibaca oleh ESP32, dan kemudian data yang telah dibaca akan dikirim ke Firebase melalui Internet of Things (IoT) menggunakan koneksi WiFi pada ESP32.
Proses ini memastikan bahwa informasi yang terkumpul dapat diakses dan dianalisis melalui platform Firebase.
Setelah semua langkah ini selesai, sistem dinyatakan siap Gambar 7.
Tampilan Aplikasi Journal of Applied Smart Electrical Network and Systems (JASENS) Akhmad Shokhiburrozaq Alwi1.
Riski Andrean Pratama2.
Beauty Anggraheny Ikawanty3.
Edi Sulistio Budi4.
Anindya Dwi Risdhayanti5 Journal of Applied Smart Electrical Network and System (JASENS ) Vol .
4 No.
29 Ae 34 Hasil dan Pembahasan Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan, diketahui bahwa alat ini bekerja dengan diberikan tegangan oleh aki yang dicas menggunakan solar cell, alat mampu berjalan apabila sensor ultrasonic membaca karena adanya hama atau objek, motor servo sebagai penggerak dari pengusir burung yang telah dibaca oleh sensor ultrasonic, lora sebagai pengirim data ke aplikasi dan bisa dimonitoring jarak jauh melalui handphone.
Tabel 1.
Hasil Pengukuran Kelembaban Menggunakan Soil Moisture Gambar 8.
Tampilan Akhir Alat Berikut prosedur percobaan alat yang dilakukan untuk pengujian langsung seperti yang ditunjukkan pada Gambar 8:
Pengujian Alat
Pembanding WET
Nilai ADC
0 - 200
WET
200 Ae 300
NOR
300 Ae 400
DRY
400 Ae 500
DRY
>500
DRY
>500 - 1023
>500
Nilai Terbaca Error Menyiapkan Lahan Sawah dengan ukuran 20 x 20 meter persegi.
Terlihat pada Tabel 1 bahwa Sensor Soil Moisture Bentangkan tali yang telah terpasang oleh kresek bekerja dengan baik sesuai dengan nilai pada alat hitam yang berfungsi sebagai pengusir burung, lalu pembanding dan pada aplikasi juga sudah dapat di sambungkan pada motor servo penggerak, jangan monitoring.
Pada percobaan ini telah terlihat bahwa lupa tancapkan sensor soil moisture pada tanah terdapat 22% eror.
Hal ini berbeda dengan hasil pengujian nilai ADC yang lain yaitu eror 0%.
Pastikan semua sudah tersambung dan sudah dikarenakan hasil yang lainnya .
o 1,2,3,4,.
masih mendapat sumber tegangan.
masuk rentang nilai ADC, sedangkan hasil no 5 nilai ADC tidak ada rentang nya hanya menunjukkan lebih besar dari 500 tetapi hasil terbaca 478.
Sehingga erornya tinggi di bandingkan hasil pengujian yang lain.
Berdasarkan Tabel 2 motor servo bekerja dengan baik.
Pada alat ini motor servo bergerak memutar 180A dan setelah dilakukan pengujian dapat dilihat bahwa motor servo bekerja dengan baik.
Tabel 2.
Hasil pengujian derajat Servo Gambar 9.
Alat Tersambung Pada Gambar 9 menunjukan bahwa semua alat sudah tersambung secara sistematis dan siap untuk dicoba.
Pada Gambar 10 terlihat Bahwa Alat sudah tersambung dan siap dipakai sesui kinerja yang sudah ditentukan.
Nilai Derajat Nilai Yang Terbaca Eror Gambar 10.
Keseluruhan Alat Journal of Applied Smart Electrical Network and Systems (JASENS) Akhmad Shokhiburrozaq Alwi1.
Riski Andrean Pratama2.
Beauty Anggraheny Ikawanty3.
Edi Sulistio Budi4.
Anindya Dwi Risdhayanti5 Journal of Applied Smart Electrical Network and System (JASENS ) Vol .
4 No.
29 Ae 34 adanya hama yang terbaca.
Tabel 3.
Hasil pengiriman Lora ke Aplikasi No.
Jarak
Referensi