PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA PETASAN (PENYIRAM TANAMAN OTOMATIS BERBASIS ARDUINO) BIDANG KEGIATAN: PKM KARSA CIPTA PDF

Preview

Summary

PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA PETASAN (PENYIRAM TANAMAN OTOMATIS BERBASIS ARDUINO) BIDANG KEGIATAN: PKM KARSA CIPTA Diusulkan oleh: Aditya Nugraha NIM: 2017470005 Tahun Angkatan: 2017 Alviant Chandra Kusuma NIM: 2017470015 Tahun Angkatan: 2017 Bukhari Hasan NIM: 2017470020 Tahun Angkatan: 2...

Description

PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

PETASAN (PENYIRAM TANAMAN OTOMATIS BERBASIS ARDUINO)

BIDANG KEGIATAN: PKM KARSA CIPTA Diusulkan oleh: Aditya Nugraha Alviant Chandra Kusuma Bukhari Hasan

NIM: 2017470005 NIM: 2017470015 NIM: 2017470020

Tahun Angkatan: 2017 Tahun Angkatan: 2017 Tahun Angkatan: 2017

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH JAKARTA JAKARTA 2018

i

PENGESAHAN PROPOSAL PKM KARSA CIPTA Lembar pengesahan dicetak dari http://simbelmawa.ristekdikti.go.id - Login ke http://simbelmawa.ristekdikti.go.id dengan username dan password yang sudah diberikan 

-

Klik “Pengajuan Usulan”

-

Klik Edit dan lengkapi isian Identitas (luaran ada di BAB I, sub 1.4)

-

Unduh lembar pengesahan





dan “Identitas Usulan”





, Anggota



dan Luaran









 

Unduh lembar pengesahan

-

Lengkapi data sumber dana lain (jika ada), jangka waktu pelaksanaan, menyetujui Ketua Program Studi / Wakil Dekan III dan Wakil Rektor III (WR3: Irfan Purnawan, S.T., M.Chem.Eng., NIP. 20.773).

-

Setelah lengkap, klik cetak di kanan atas untuk save as pdf



 save as pdf - Print, lengkapi ttd dan stempel, scan dan gabung ke dalam proposal (menggantikan halaman ini).

Edit

ii DAFTAR ISI Halaman Pengesahan .................................................................................................................. i Daftar Isi........................................................................................................................................ ii Daftar Tabel ................................................................................................................................iii Daftar Gambar ............................................................................................................................ iv BAB 1. PENDAHULUAN ...................................................................................................... 1 1.1 Latar Belakang .................................................................................................... 1 1.2 Identifikasi Masalah .......................................................................................... 2 1.3 Manfaat .................................................................................................................. 2 1.4 Luaran .................................................................................................................... 2 BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................................... 3 BAB 3. METODE PELAKSANAAN .................................................................................. 8 BAB 4. BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN ................................................................. 9 4.1 Anggaran Biaya .................................................................................................. 9 4.2 Jadwal Kegiatan .................................................................................................. 9 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................................... 10 LAMPIRAN-LAMPIRAN Lampiran 1. Biodata Ketua dan Anggota serta Dosen Pendamping Lampiran 2. Justifikasi Anggaran Kegiatan Lampiran 3. Susunan Organisasi Tim Pelaksana dan Pembagian Tugas Lampiran 4. Surat Pernyataan Ketua Pelaksana Lampiran 5. Gambaran Teknologi yang akan Diterapkembangkan

iii DAFTAR TABEL Tabel 4.1. Ringkasan Anggaran Biaya PKM-KC ............................................................. 9 Tabel 4.2. Jadwal Kegiatan PKM-KC .................................................................................. 9

iv DAFTAR GAMBAR Gambar 1 . RTC .......................................................................................................................... 3 Gambar 2 Arduino..................................................................................................................... 4 Gambar 3 Servo ......................................................................................................................... 5 Gambar 4 Alat penyiram Tanaman ....................................................................................... 6 Gambar 5 .Skema Arduino ...................................................................................................... 7

1

BAB 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Indonesia adalah negara maritim sekaligus merupakan negara agraris dengan lahan yang subur dengan 2 musim yaitu musim penghujan dan musim kemarau. Sebagai negara agraris, Indonesia menjadi memiliki beberapa daerah sebagai lumbung pangan, sehingga menjadi program untuk dapat melakukan swasembada pangan. Swasembada pangan adalah program pemerintah yang saat ini sedang gencar digalakkan, agar Indonesia bisa mandiri dalam penyediaan pangan pada akhir tahun 2019. Pada musim penghujan biasanya tanaman pangan tidak perlu dilakukan penyiraman karena telah mendapatkan air hujan yang cukup.Sedangkan pada musim kemarau tanaman harus disiram dengan teratur sesuai dengan kondisi kelembaban tanah. Para petani biasanya tidak menanam tanaman pangan pada musim kemarau karena takut tidak akan tumbuh dengan baik dan gagal panen. Ketergantungan petani dengan musim menyebabkan produksi petani menurun dan menjadi kendala dalam menyukseskan program swasembada pangan. Untuk mengatasi kendala musim kemarau dan agar petani tetap bisa bercocok tanam pada musim kemarau maka diperlukan suatu produk alat pertanian berbasis teknologi informasi dan komunikasi berupa chip mircrocontroller yang diprogram sehingga dapat mengontrol penyiraman tanaman secara otomatis berdasarkan kelembaban tanah yang dideteksi menggunakan sensor kelembaban tanah buatan dalam negeri. Alat ini akan mendeteksi apakah tanah tempat bercocok tanam itu kering sehingga alat dapat mengontrol penyiraman secara otomatis saat tanah kekurangan unsur air. Jadi petani tidak perlu melakukan penyiraman secara manual. Sehingga tanaman bisa tetap tumbuh dengan subur walau sedang musim kemarau. Selain membantu para petani alat ini bisa juga dipasang pada perkebunan, persemaian bibit, taman-taman di perkotaan, hotel, perkantoran, dan di rumah-rumah yang memiliki taman atau tanaman yang perlu penyiraman secara rutin. Sebagian petani di Indonesia masih tergantung dengan musim hujan untuk bercocok tanam. Hal ini menyebabkan produksi hasil petanian tidak bisa stabil setiap saat. Pada musim kemarau harga-harga hasil pertanian dapat mengalami kenaikan yang sangat signifikan karena produksinya yang sedikit. Hal inilah yang menyebabkan petani banyak mengalami kerugian dan akhirnya frustasi karena kecewa. Saat musim kemarau para petani yang ingin tetap bercocok tanam harus mengeluarkan tenaga dan biaya ekstra melakukan penyiraman secara manual agar tanamannya bias tumbuh subur dan bias panen. Untuk mengatasi kendala tersebut maka diperlukan suatu alat penyiram tanaman otomatis yang bias bekerja baik pada musim kemarau maupun musim penghujan. Pada Program Kreativitas Mahasiswa ini dirancang alat penyiram tanaman otomatis menggunakan real time clock. Produk ini diharapkan dapat dikembangkan dan membantu para petani dalam mengatasi permasalahan dalam mengairi tanaman mereka.

2 1.2 Identifikasi Masalah a. Melakukan uji coba sensor waktu pada perangkat ardino b. Membatasi pengukuran pada kondisi kering, basah dan sedang. c. Penelitian menggunakan sumber daya berbasis opensource menggunakan perangkat Arduino d. Mencoba pengukuran Wadah / Penampung Air dalam skala besar 1.3 Potensi Wilayah Alat yang bernama Penyiram Tanaman Otomatis Berbasis Arduino (PETASAN) ini didesain dan dibuat di Universitas Muhammadiyah Jakarta Fakultas Teknik, Jl. Cempaka Putih Tengah 27, RT.11/RW.5, Kota Jakarta Pusat, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 10510. Lingkungan kampus yang mendukung baik secara fisik, pengetahuan dan keterampilan, serta alat-alat penunjang lainnya dapat membantu kami dalam membuat alat karsa cipta ini. Alat ini dapat menjadi sebuah simulasi uji coba bagi pertanian ataupun perkebunan sekitar Jakarta sebelum meluas ke daerah lain. Salah satu tempat pertanian yang dapat menjadi uji coba adalah wilayah Jakarta Timur.

1.4 Manfaat Penelitian Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah: a. Meningkatkan pendapatan para petani karena dengan alat ini petani dalam bercocok tanam tidak bergantung lagi dengan musim hujan. Sehingga produksi akan stabil baik di musim hujan maupun musim kemarau. b. Meningkatkan perekonomian rakyat dan sebagai dampak sosial ekonomi akan menjaga kestabilan harga bahan pokok dari sektor pertanian karena meningkatnya jumlah produksi hasil pertanian. 1.5 Luaran 1. 2. 3. 4.

Desain alat Penyiram Tanaman Otomatis Alat Penyiram Penyiram Tanaman Otomatis Berbasis Arduino Artikel Ilmiah Laporan Kegiatan

3

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

a. Real Time Clock Real time clock (RTC) adalah jam elektronik berupa chip yang dapat menghitung waktu (mulai detik hingga tahun) dengan akurat dan menjaga/menyimpan data waktu tersebut secara real time. Karena jam tersebut bekerja real time, maka setelah proses hitung waktu dilakukan output datanya langsung disimpan atau dikirim ke device lain melalui sistem antarmuka. Gambar RTC dapat dilihat pada gambar 1 berikut ini.

Gambar 1. RTC (instructables.com) Chip RTC sering dijumpai pada motherboard PC (biasanya terletak dekat chip BIOS). Semua komputer menggunakan RTC karena berfungsi menyimpan informasi jam terkini dari komputer yang bersangkutan. RTC dilengkapi dengan baterai sebagai pensuplai daya pada chip, sehingga jam akan tetap up-to-date walaupun komputer dimatikan. RTC dinilai cukup akurat sebagai pewaktu (timer) karena menggunakan osilator kristal.

b. Arduino Arduino adalah pengendali mikro single-board yang bersifat open-source, diturunkan dari Wiring platform, dirancang untuk memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai bidang. Hardware-nya memiliki prosesor Atmel AVR dan softwarenya memiliki bahasa pemrograman sendiri. Saat ini Arduino sangat populer diseluruh dunia.

4 Banyak pemula yang belajar mengenal robotika dan elektronika lewat Arduino karena mudah dipelajari. Tapi tidak hanya pemula, para hobbyist atau profesional pun ikut senang mengembangkan aplikasi elektronik menggunakan Arduino. Arduino adalah merupakan sebuah board minimum system mikrokontroler yang bersifat open source. Di dalam rangkaian board arduino terdapat mikrokontroler AVR seri ATMega 328 yang merupakan produk dari Atmel.Arduino memiliki kelebihan tersendiri di banding board mikrokontroler yang lain selain bersifat open source, arduino juga mempunyai bahasa pemrogramanya sendiri yang berupa bahasa C. Selain itu dalam board arduino sendiri sudah terdapat loader yang berupa USB sehingga memudahkan ketika memprogram mikrokontroler didalam arduino. Sedangkan pada kebanyakan board mikrokontroler yang lain yang masih membutuhkan rangkaian loader terpisah untuk memasukkan program ketika memprogram mikrokontroler. Port USB tersebut selain untuk loader ketika memprogram, dapat juga difungsikan sebagai port komunikasi serial. Gambar Arduino dapat dilihat pada gambar 2 berikut ini.

Gambar 2. Arduino (superuser.com) Arduino menyediakan 20 pin I/O, yang terdiri dari 6 pin input analog dan 14 pin digital input/output. Untuk 6 pin analog sendiri bisa juga difungsikan sebagai output digital jika diperlukan output digital tambahan selain 14 pin yang sudah tersedia. Untuk mengubah pin analog menjadi digital cukup mengubah konfigurasi pin pada program. Dalam board kita bisa lihat pin digital diberi keterangan 0-13, jadi untuk menggunakan pin analog menjadi output digital, pin analog yang pada keterangan board 0-5 kita ubah menjadi pin 14-19. dengan kata lain pin analog 0-5 berfungsi juga sebagi pin output digital 14-16.Sifat open source arduino juga banyak memberikan keuntungan tersendiri untuk kita dalam menggunakan board dini, karena dengan sifat open source komponen yang kita pakai tidak hanya tergantung pada satu merek, namun memungkinkan kita bisa memakai semua komponen yang ada dipasaran.

5 c. Servo Motor servo adalah sebuah perangkat atau aktuator putar (motor) yang dirancang dengan sistem kontrol umpan balik loop tertutup (servo), sehingga dapat diset-up atau diatur untuk menentukan dan memastikan posisi sudut dari poros output motor. motor servo merupakan perangkat yang terdiri dari motor DC, serangkaian gear, rangkaian kontrol dan potensiometer. Serangkaian gear yang melekat pada poros motor DC akan memperlambat putaran poros dan meningkatkan torsi motor servo, sedangkan potensiometer dengan perubahan resistansinya saat motor berputar berfungsi sebagai penentu batas posisi putaran poros motor servo. Gambar Servo dapat dilihat pada gambar 3 berikut ini.

Gambar 3. Servo (glitchwrks.com) Penggunaan sistem kontrol loop tertutup pada motor servo berguna untuk mengontrol gerakan dan posisi akhir dari poros motor servo. Penjelasan sederhananya begini, posisi poros output akan di sensor untuk mengetahui posisi poros sudah tepat seperti yang diinginkan atau belum, dan jika belum, maka kontrol input akan mengirim sinyal kendali untuk membuat posisi poros tersebut tepat pada posisi yang diinginkan. Untuk lebih jelasnya mengenai sistem kontrol loop tertutup, perhatikan contoh sederhana beberapa aplikasi lain dari sistem kontrol loop tertutup, seperti penyetelan suhu pada AC, kulkas, setrika dan lain sebagainya. Motor servo biasa digunakan dalam aplikasi-aplikasi di industri, selain itu juga digunakan dalam berbagai aplikasi lain seperti pada mobil mainan radio kontrol, robot, pesawat, dan lain sebagainya.

6 d. Alat Penyiram Otomatis

Untuk mengatasi kendala musim kemarau dan agar petani tetap bisa bercocok tanam pada musim kemarau maka diperlukan suatu produk alat pertanian berbasis teknologi informasi dan komunikasi berupa chip mircrocontroller yang diprogram sehingga dapat mengontrol penyiraman tanaman secara otomatis berdasarkan kelembaban tanah yang dideteksi menggunakan sensor kelembaban tanah buatan dalam negeri. Alat ini akan mendeteksi apakah tanah tempat bercocok tanam itu kering sehingga alat dapat mengontrol penyiraman secara otomatis saat tanah kekurangan unsur air. Jadi petani tidak perlu melakukan penyiraman secara manual. Sehingga tanaman bisa tetap tumbuh dengan subur walau sedang musim kemarau. Contoh Gambar alat penyiram otomatis dapat dilihat pada gambar 4 berikut ini.

S

Gambar 4. Alat penyiram otomatis (jogja.tribunnews.com) Selain membantu para petani alat ini bisa juga dipasang pada perkebunan, persemaian bibit, taman-taman di perkotaan, hotel, perkantoran, dan di rumah-rumah yang memiliki taman atau tanaman yang perlu penyiraman secara rutin. Sebagian petani di Indonesia masih tergantung dengan musim hujan untuk bercocok tanam. Hal ini menyebabkan produksi hasil petanian tidak bisa stabil setiap saat. Pada musim kemarau harga-harga hasil pertanian dapat mengalami kenaikan yang sangat signifikan karena produksinya yang sedikit. Hal inilah yang menyebabkan petani banyak mengalami kerugian dan akhirnya frustasi karena kecewa. Saat musim kemarau para petani yang ingin tetap bercocok tanam harus mengeluarkan tenaga dan biaya ekstra melakukan penyiraman secara manual agar tanamannya bias tumbuh subur dan bias panen.

7

Gambar 5. Skema Jalur Alat Penyiram Penyiram Tanaman Otomatis Berbasis Arduino

a. b. c. d. e.

Material yang akan di gunakan berupa: Arduino Servo Breadboard Kabel Male to Male Kabel Female to Male

 Arduino merupakan pengendali mikro single-board yang bersifat open-source, diturunkan dari Wiring platform, dirancang untuk memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai bidang  Servo merupakan sebuah perangkat atau aktuator putar (motor) yang dirancang dengan sistem kontrol umpan balik loop tertutup (servo), sehingga dapat diset-up atau diatur untuk menentukan dan memastikan posisi sudut dari poros output motor  BreadBoard merupakan bagian prototype dari suatu rangkaian elektronik yang belum disolder sehingga masih dapat dirubah skema atau pengantian komponen  Kabel Jumper Male to Male Merupakan kabel penghubung yang biasa digunakan untuk membuat rangkaian sistem atau prototype sistem menggunakan arduino dan breadboard.

8 BAB 3. METODE PELAKSANAAN Metode pelaksaan yang akan di buat, yaitu :

1 Pengumpulan Data

6 Laporan

2

3

Pembuatan Konsep

Perancangan Model

5

4

Test Akhir

Uji Coba

Dari Flow Map diatas dapat di definisikan sebagai berikut : 1. Tahap pertama Pengumpulan Data, Berdasarkan Jurnal & Observasi 2. Tahap kedua , Pembuatan Konsep 3. Tahap ke 3 , Perancangan Model 4. Tahap ke 4 , Uji Coba 5. Tahap ke 5 , pembuatan alat dan sudah ditest hingga pengecekan akhir. 6. Tahap terakhir , Laporan Pada Tahap Pertama : Pengusul Mencari Data Mengenai Komponen atau alat alat seperti Arduino ,servo ,breadboard , kabel male to male , kabel female to female dll . yang diperlukan agar alat menjadi sedemikian rupa Pada Tahap Kedua : Pengusul Membuat Konsep Sederhana yaitu yang terlampir di Gambar 6, serta Melalui Inspirasi & Penggambaran Dari Berbagai Sumber seperti youtube dan buku buku yang ada baik di dunia sosial maupun buku di perpustakaan nasional Pada Tahap Perancangan Model : Pengusul Membuat Rancangan Model agar sedemikian rupa untuk meminimalisir permasalahan mengenai tanaman di lingkungan yang kekurangan air. Pada Tahap Uji Coba : Pengusul Mencoba Alat yang sudah di rancang atau dirangkai yang sebelumnya di bentuk dari konsep. Pada Tahap Terakhir : Pengusul Menyempurnakan Alat tersebut supaya bermanfaat untuk lingkungan seperti perkebunan, persemaian bibit, taman-taman di perkotaan, hotel, perkantoran, dan di rumah-rumah yang memiliki taman atau tanaman yang perlu penyiraman secara rutin. Pada Tahap Laporan : Pengusul Membuat laporan terhadap hasil yang sudah dirancang dan diuji coba.

9

BAB 4. BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN 4.1 Anggaran Biaya Tabel 4.1 Ringkasan Anggaran Biaya PKM-KC No. Jenis Pengeluaran Biaya (Rp.) 4.355.000 1 Peralatan penunjang 2 Bahan habis pakai 420.000 3 Perjalanan 4.800.000 4 Lain - lain 600.000 Jumlah 10.175.000

4.2 Jadwal Kegiatan Tabel 4.2 Jadwal Kegiatan PKM-KC No. Kegiatan Bulan ke-1 Bulan ke-2 Bulan ke-3 1 Pembuatan Proposal Membuat Konsep 2 atau Model Alat Pemilihan Material 3 yang akan di beli Pembelian Material 4 dan Perancangan Model Perancangan Model 5 dan Pembuatan Alat 6 Test Akhir

10

DAFTAR PUSTAKA Kadir,Abdul. 2016. Simulasi Arduino. Penerbit PT Elex Media Komputindo. Jakarta. Sanjaya, Mada. 2016. Panduan Praktis Pemrograman Robot Vision Menggunakan Matlab dan IDE Arduino. Penerbit Andi. Yogyakarta. Suryono. 2018. Teknologi Sensor. Undip Press. Semarang

14

Biodata Dosen Pendamping A. IDENTITAS DIRI 1 2 3

Nama Lengkap (dengan gelar) Jabatan Fungsional Jabatan Struktural

4 5 6 7

NIK NIDN Tempat dan Tanggal Lahir Alamat Rumah

8 9 10 11 12

Nomor Telepon/HP Alamat Kantor Nomor Telepon/Faks Alamat e-mail Lulusan yg telah dihasilkan

13 Mata Kuliah yg diampu

Rully Mujiastuti, S.Kom., M.MSI. Asisten Ahli - Komisi Penelitian dan Pengmas Prodi Teknik Informatika - Staf Pengmas Divisi Pakarti FT UMJ - Anggota Bidang 1 PIBK UMJ 20.688 0312067701 Jakarta, 12 Juni 1977 Kp. Pisangan Rt007/011 no.2 Penggilingan Cakung, Jakarta Timur 13490 087889876845 Jalan Cempaka Putih Tengah No 27 Jakarta 10510 021 – 4256024 / 021 – 4256023 [email protected]/[email protected] 1. 2. 3. 4.

Kewirausahaan IT Teknik Riset Operasi Perancangan Sistem Informasi Etika Pr...