MICRO-BOX “Control System for Micro Habitats” Sistem Kendali Suhu, Kelembaban, Intensitas Cahaya dan Kualitas Udara Guna Menjaga Habitat Asli Burung Walet pada Rumah Walet Berbasis Mikrokontroler

1. PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA
MICRO-BOX
“Control System for Micro Habitats”
Sistem Kendali Suhu, Kelembaban, Intensitas Cahaya dan Kualitas Udara
Guna Menjaga Habitat Asli Burung Walet pada Rumah Walet Berbasis
Mikrokontroler
BIDANG KEGIATAN
PKM PENERAPAN TEKNOLOGI
Diusulkan oleh :
Agrillia Kendinata 18525071 2018
UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA
YOGYAKARTA
2020

2. ii
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL............................................................................................ i
DAFTAR ISI........................................................................................................... ii
DAFTAR GAMBAR............................................................................................. iii
DAFTAR TABEL.................................................................................................. iv
BAB 1. PENDAHULUAN ..................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ......................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah .................................................................................... 2
1.3 Tujuan Kegiatan ....................................................................................... 2
1.4 Luaran yang Diharapkan .......................................................................... 2
1.5 Manfaat Kegiatan ..................................................................................... 2
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................ 3
2.1 Persyaratan Gedung Walet....................................................................... 3
2.2 Sensor DHT11.......................................................................................... 3
2.3 Sensor LDR.............................................................................................. 4
2.4 Sensor MQ135.......................................................................................... 4
BAB 3. METODE PELAKSANAAN .................................................................... 5
3.1 Analisa Sistem.......................................................................................... 5
3.2 Rancangan Sistem .................................................................................... 5
3.3 Diagram Alir pada Mikrokontroler .......................................................... 6
3.4 Mekanisme Sistem ................................................................................... 7
BAB 4. BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN...................................................... 8
4.1 Anggaran Biaya........................................................................................ 8
4.2 Jadwal Kegiatan ....................................................................................... 8
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................. 9
Lampiran 1. Justifikasi Anggaran Kegiatan.......................................................... 10

3. iii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Sensor DHT11..................................................................................... 4
Gambar 2.2 Sensor LDR......................................................................................... 4
Gambar 2.3 Sensor MQ135 .................................................................................... 4
Gambar 3.1 Blok Diagram...................................................................................... 5
Gambar 3.2 Rancangan Sistem............................................................................... 6
Gambar 3.3 Flowchart Sistem Bagian 1 ................................................................. 6
Gambar 3.4 Flowchart Sistem Bagian 2 ................................................................. 7

4. iv
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Ekspor Sarang Burung Menurut Negara Tujuan Utama 2012-2018 ...... 1
Tabel 4.1 Ringkasan Anggaran Biaya..................................................................... 8
Tabel 4.2 Jadwal Kegiatan...................................................................................... 8

5. 1
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Burung walet merupakan burung gua yang dapat mengeluarkan suara
dengan frekuensi tertentu sehingga dapat bernavigasi dalam kegelapan seperti
halnya kelelawar. Hewan ini memiliki 24 spesies yang tersebar diseluruh dunia.
Namun, spesies yang sarangnya dapat dikonsumsi hanya 4 spesies, salah satunya
adalah Aerodramus fuciphagus. Sarang yang dihasilkan walet Aerodramus
fuciphagus ini berwarna putih sehingga sering disebut dengan white nest swiftlet
(1).
Indonesia dapat menjadikan sarang burung walet sebagai salah satu
komoditas ekspor yang dapat diandalkan. Tingkat konsumsi dalam negeri hanya
sekitar 2% dari total produksi sehingga penjualan lebih mengutamakan pada pasar
internasional. Saat ini, sekitar 80% kebutuhan sarang burung walet dunia
diproduksi oleh Indonesia. Cina dan Hong Kong merupakan konsumen tetap
sarang burung walet dari Indonesia (1).
Kualitas sarang burung walet sangat dipengaruhi oleh habitat mikro.
Habitat mikro merupakan syarat penting dalam memikat burung walet untuk
masuk dan bersarang ke dalam gedung. Bangunan atau rumah walet sebisa
mungkin harus mewakili atau mengikuti kondisi habitat aslinya. Habitat mikro
meliputi 3 hal, yaitu suhu, kelembaban, dan pencahayaan. Menurut para konsultan
walet, suhu paling ideal di dalam gedung walet berkisar 26˚C-29˚C (2). Idealnya,
kelembaban yang disukai walet berkisar 75-95%. Selain itu, intensitas cahaya
yang disukai oleh burung walet untuk bersarang adalah 0 lux (gelap total) atau 0,2
– 0,5 footcandle (fc) yang setara dengan 2 nyala lilin (3). Elemen lain yang tidak
kalah penting adalah kualitas udara. Kualitas udara berkesinambungan dengan
Negara tujuan 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
Hongkong 59.048,3 67.598,2 65.621,8 42.907,4 117.319,4 132.233,0 88.048,2
Tiongkok 410,9 141,8 0,0 16.412,6 35.704,0 102.897,7 139.821,4
Singapura 77.081,3 64.799,8 39.946,8 20.802,1 18.404,1 8.213,8 20.174,3
Amerika Serikat 7.700,0 8.615,7 7.891,5 7.977,0 10.445,3 13.248,6 12.772,0
Vietnam 3,1 3.587,0 6.806,9 5.917,1 6.522,9 19.087,3 25.986,0
Kanada 4.246,3 3.674,4 2.004,3 2.018,8 1.991,0 2.275,9 2.281,0
Taiwan 460,1 1.581,1 2.537,2 3.439,9 1.610,5 1.526,6 1.013,5
Thailnad 4.105,5 2.023,3 2.693,9 166,0 113,1 90,9 86,7
Jepang 147,9 113,7 24,0 64,3 97,6 202,4 14,2
Kamboja 0,2 1,2 2,8 0,1 96,8 22,2 0,0
Lainnya 201,2 1.094,7 509,3 114,1 190,5 485,9 361,7
Jumlah 153.404,9 153.230,8 128.038,6 99.819,5 192.495,4 280.284,3 290.559,0
Nilai FOB : 000 US $
Tabel 1.1 Ekspor Sarang Burung Menurut Negara Tujuan Utama 2012-2018

6. 2
aroma dalam gedung walet yang dapat mengakibatkan lambat cepat atau mau
tidaknya si burung menginap.
Alternatif yang bisa digunakan saat ini untuk menjaga suhu dan
kelembaban agar tetap berada pada range ideal adalah mist maker atau pembuat
kabut. Mist maker ini dikontrol dengan menggunakan timer yang akan menyala
selama 30 menit dan mati selama 15 menit sampai seterusnya. Penggunaan timer
dinilai kurang efektif karena waktu penyemprotan kabut diatur secara beraturan
bukan berdasarkan kondisi lingkungan rumah walet.
Kesesuaian bangunan dengan kebutuhan walet sangat penting untuk
menjaga kualitas sarang serta menjaga agar walet hinggap, betah dan mau
berkembang biak didalamnya. Oleh kerena itu, elemen mikro habitat sangat
diperhitungkan agar walet dapat menghasilkan kualitas sarang yang baik sehingga
memiliki harga jual yang tinggi. Pada penelitian ini penulis akan membuat suatu
sistem kendali yang bisa mendeteksi habitat mikro, yaitu suhu, kelembaban,
intensitas cahaya serta kualitas udara yang berbasis mikrokontroler.
1.2 Rumusan Masalah
Kesulitan pembudidaya walet dalam melakukan pengontrolan habitat
mikro yang disebabkan karena ketiadaan sistem alat yang menunjang. Hal ini bisa
mengakibatkan burung walet enggan untuk masuk kedalam gedung. Selain itu,
sarang yang dihasilkan pun kurang sempurna dan nilai jualnya relative rendah.
1.3 Tujuan Kegiatan
Membantu pembudidaya walet dalam melakukan pengontrolan habitat
mikro pada gedung walet menggunakan MICRO-BOX agar dapat mempermudah
pembudidaya serta meningkatkan populasi walet dan kualitas sarang walet.
1.4 Luaran yang Diharapkan
Luaran yang diharapkan dari kegiatan ini adalah MICRO-BOX dapat
digunakan pembudidaya burung walet dalam melakukan pengontrolan habitat
mikro. Sehingga populasi dan kualitas sarang walet dapat meningkat dan memiliki
harga jual yang tinggi. Selain itu, dapat membantu membuat rancangan
ergonomic, seperti perancangan peralatan kerja, perlengkapan, dan lingkungan
1.5 Manfaat Kegiatan
Manfaat dari kegiatan ini adalah dapat digunakan sebagai salah satu media
dalam pengembangan teknologi guna menemukan alternative lain yang efektif
dan efisien bagi permasalahan pembudidaya dalam mengontrol habitat mikro.
Hadirnya sistem kontrol MICRO-BOX ini diharapkan dapat mendorong inovasi
teknologi dalam bidang industri.

7. 3
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
Pada perancangan yang telah dilakukan oleh Dewi, dkk. (2018) terdapat
tiga elemen habitat mikro, yaitu suhu, kelembaban, dan kualitas udara dimana
elemen-elemen tersebut dapat dikendalikan menggunakan mobile. Rangkaian
mikrokontroler memiliki jeda waktu dari mulai dihidupkan dikarenakan ada
sensor yang memerlukan waktu lebih lama untuk mendeteksi kondisi bangunan.
Selain itu, jeda waktu juga diperlukan untuk upload dan merespon perintah dari
mobile ke website system (2). Jeda waktu tersebut dapat dipengaruhi oleh koneksi
internet pada mobile dan kestabilan website system. Sementara itu, pada penelitian
Usman, dkk. (2019), sistem kendali yang dibuat, yakni suhu, kelembaban serta
cahaya dan tidak memuat sensor untuk pengukuran kualitas udara (3).
Kualitas sarang burung walet sangat dipengaruhi oleh habitat mikro.
Sebisa mungkin gedung walet dibuat menyerupai kondisi sebenarnya tempat
tinggal walet, yaitu gua. Sistem kontrol yang akan dibuat menggunakan sensor
yang sama. Hanya saja habitat mikro yang akan dideteksi meliputi semua elemen,
yaitu suhu, kelembaban, pencahayaan, dan kualitas udara serta berbasis
mikrokontroler.
2.1 Persyaratan Gedung Walet
Burung Walet dapat memproduksi sarangnya dengan baik jika bangunan
yang ditinggali menyerupai tempat tinggal aslinya. Kondisi lingkungan gedung
walet memiliki beberapa elemen penting yang mendukung terciptanya habitat
mikro pada budidaya walet.
2.1.1 Suhu
Suhu ideal di dalam gedung walet berada pada range 26˚C - 29˚C. Suhu
ideal tersebut dapat diciptakan dengan penataan ruangan yang baik, seperti lebar
dan tinggi ruangan serta jumlah ventilasi (2).
2.1.2 Kelembaban
Idealnya kelembaban dalam gedung walet adalah 75-95%. Jika lebih dari
itu maka sarang akan berwarna kekuningan karena kadar air yang berlebih, jika
tingkat kelembaban kurang bentuk sarang yang dihasilkan tipis dan retak-retak
(1).
2.1.3 Intensitas Cahaya
Pada dasarnya, ruangan yang memiliki intensitas cahaya lebih terang akan
memiliki suhu yang lebih panas, sehingga kadar kelembaban juga akan berkurang.
Akibatnya, ketika membuat sarang, air liur akan cepat mengering dan sarang akan
lebih mudah patah. Intensitas cahaya yang disukai oleh burung walet untuk
bersarang adalah 0 lux (gelap total) atau 0,2 – 0,5 footcandle (fc) yang setara
dengan 2 nyala lilin (3).
2.2 Sensor DHT11

8. 4
DHT11 adalah suatu sensor yang dapat mengukur dua parameter
sekaligus, yaitu besaran suhu dan kelembaban relative. Sensor ini menghasilkan
output berupa sinyal digital yang telah terkalibrasi (2).
2.3 Sensor LDR
LDR (Light Dependent Resistor) merupakan jenis resistor dimana tingkat
intensitas cahaya yang diterima akan berpengaruh pada nilai hambatannya.
Besarnya nilai hambatan pada LDR bergantung pada besar kecilnya cahaya yang
diterima oleh LDR itu sendiri (4).
2.4 Sensor MQ135
MQ135 merupakan sensor yang dapat mendeteksi kualitas udara. Sensor
ini peka terhadap benzena, alcohol, ammonia, dan asap. Hasil yang dideteksi
berupa perubahan nilai resistansi analog di pin keluarannya (2).
Gambar 2.1 Sensor DHT11
Gambar 2.2 Sensor LDR
Gambar 2.3 Sensor MQ135

9. 5
BAB 3. METODE PELAKSANAAN
3.1 Analisa Sistem
Analisis SWOT merupakan suatu mekanisme analisa yang ampuh jika
penggunaannya dilakukan dengan tepat. Secara luas SWOT adalah singkatan dari
kata strenghts (kekuatan), weaknesses (kelemahan), opportunities (peluang) dan
threats (ancaman).
Analisa Keterangan
Kekuatan
1. Dapat melakukan pengontrolan suhu,
kelembaban, intensitas cahaya, dan kualitas
udara.
2. Mengetahui nilai suhu, kelembaban intensitas
cahaya, dan kualitas udara.
3. Bahasa pemrograman yang mudah dipahami.
4. Tingkat akurasi sensor
Kelemahan
1. Kemungkinan terjadi kesalahan pembacaan nilai
pada sensor.
2. Memerlukan sumber daya listrik
Peluang
1. Sistem dapat membantu menjaga elemen habitat
mikro agar berada pada range yang ideal.
2. Memberikan kemudahan dalam mengontrol
habitat mikro dalam gedung walet.
Ancaman
1. Biaya perawatan alat
2. Biaya pemeliharaan alat
3.2 Rancangan Sistem
Membuat rancangan sistem yang berfokus pada kinerja sistem. Untuk itu,
rancangan diagram blok sistem diperlukan dengan gambar sebagai berikut.
Gambar 3.1 Blok Diagram

10. 6
Gambar diatas merupakan gambar hasil dari rancangan blok diagram
dimana arduino uno berfungsi sebagai pusat kontrol sistem. Sensor DHT11
berfungsi untuk mendeteksi besaran suhu dan kelembaban, sensor LDR berfungsi
untuk membaca tingkat intensitas cahaya. Sedangkan, sensor MQ135 berfungsi
untuk membaca kualitas udara. Nilai yang telah dibaca oleh ketiga sensor tersebut
akan ditampilkan sebagai karakter pada LCD. Penggunaan relay yang terhubung
dengan alat penunjang akan memacu alat tersebut bekerja ketika salah satu sensor
tidak berada pada range ideal. Selain itu, relay juga berfungsi sebagai saklar
pengatur nyala matinya sistem pendingin dan pengkabutan.
3.3 Diagram Alir pada Mikrokontroler
Diagram alir pada mikrokontroler terdiri dari 2 bagian sebagai berikut.
Gambar 3.2 Rancangan Sistem
Gambar 3.3 Flowchart Sistem Bagian 1

11. 7
3.4 Mekanisme Sistem
Saat rangkaian tersambung dengan daya listrik, saklar ON/OFF ditekan
maka daya akan terhubung ke arduino. Komponen IC L7805 digunakan dalam
rangkaian sebagai penurun tegangan dari 12V menjadi 5V. Kebutuhan tegangan
pada LCD, DHT11, sensor LDR, sensor MQ135, motor servo dan relay adalah 5V
(3). Ketika komponen mendapatkan supply tegangan, otomatis alat akan bekerja
sehingga LCD akan menampilkan data. Data yang ditampilkan LCD berupa data
digital dari sensor DHT11, sensor LDR, dan sensor MQ135. Pada saat sensor
mendeteksi suhu yang melebihi 27˚C dan kelembaban lebih dari 80% maka secara
otomatis relay akan aktif untuk menyambungkan daya ke blower dan mist maker.
Apabila suhu yang terdeteksi kurang dari 23˚C dan kelembaban lebih dari 85%
relay akan aktif untuk menyambungkan daya ke exhaust fan, sehingga exhaust fan
akan menyala agar suhu kembali kedalam range ideal.
Intensitas cahaya yang melebihi 0.5 fc ventilasi tertutup yang digerakkan
oleh motor servo. Sebaliknya jika intensitas cahaya yang ditangkap sensor kurang
dari 0.5 fc ventilasi akan terbuka. Sensor MQ135, pendeteksi kualitas udara akan
mengirimkan sinyal ketika membaca zat kimia seperti benzana, alkohol, asap, dan
amonia. Sehingga exhaust fan akan menyala untuk mengurangi kadar zat kimia
dalam gedung.
Gambar 3.4 Flowchart Sistem Bagian 2

12. 8
BAB 4. BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN
4.1 Anggaran Biaya
Tabel 4.1 Ringkasan Anggaran Biaya
No Jenis Pengeluaran Biaya (Rp)
1 Perlengkapan Yang diperlukan Rp 612.000
2 Bahan habis pakai Rp 481.000
3 Perjalanan -
4 Lain-lain Rp 50.000
Jumlah Rp 1.143.000
4.2 Jadwal Kegiatan
Tabel 4.2 Jadwal Kegiatan
No Jenis Kegiatan
Bulan
1 2 3 4 5
1. Penyusunan ide
2. Studi literatur
3. Observasi lapangan
4. Pembuatan proposal
5. Pengadaan alat dan bahan
6. Membuat rangkaian alat
7. Membuat program sensor
8. Simulasi rangkaian dan program
9. Membuat desain box
10. Uji coba rangkaian dalam box
11. Penerapan alat
12. Evaluasi data
13. Menyusun draft laporan
14. Memperbaiki laporan
15. Penulisan laporan akhir
16. Pengiriman laporan

13. 9
DAFTAR PUSTAKA
1. AgroMedia R. Buku Pintar Budi Daya dan Bisnis Walet. Jakarta: AgroMedia
Pustaka; 2009.
2. Dewi SK, Nyoto RD, Marindani ED. Perancangan Prototipe Sistem Kontrol
Suhu dan Kelembaban pada Gedung Walet dengan Mikrokontroler Berbasis
Mobile. JEPIN. 2018 Jun 11;4(1):36.
3. Harlina S, Rizaldy A. Rancangan Bangunan Sistem Pengendali Suhu
Kelembaban Dan Cahaya Pada Rumah Walet Berbasis Microkontroler.
2019;8(2):10.
4. Friadi R, Junadhi J. Sistem Kontrol Intensitas Cahaya, Suhu dan Kelembaban
Udara Pada Greenhouse Berbasis Raspberry PI. JTIS. 2019 Mar 5;2(1):30–7.

14. 10
Lampiran 1. Justifikasi Anggaran Kegiatan
1.Jenis Perlengkapan Volume
Harga Satuan
(Rp)
Nilai (Rp)
-Solder 1 Rp 14.000 Rp 14.000
-PCB 2 Rp 7.000 Rp 14.000
-Sensor LDR 1 Rp 26.000 Rp 26.000
-Sensor DHT11 1 Rp 15.000 Rp 15.000
-Sensor MQ135 1 Rp 34.000 Rp 34.000
-Relay 4 channel 1 Rp 43.000 Rp 43.000
-Kapasitor dan resistor 10 Rp 1 000 Rp 10.000
-Kabel jumper 40 Rp 450 Rp 18.000
- IC L7805 2 Rp 1.500 Rp 3.000
-Motor servo 2 Rp 20.000 Rp 40.000
-Arduino uno 1 Rp 64.000 Rp 64.000
-Exhaust fan 1 Rp 145.000 Rp 145.000
-Mist maker 1 Rp 57.000 Rp 57.000
-Watel blower 1 Rp 33.000 Rp 33.000
-Gergaji besi 1 Rp 15.000 Rp 15.000
- Tang 1 Rp 38.000 Rp 38.000
-Obeng 1 Rp 26.000 Rp 26.000
-LCD 1 Rp 17.000 Rp 17.000
-SUB TOTAL (Rp) Rp 612.000
2. Bahan Habis Volume
Harga Satuan
(Rp)
Nilai (Rp)
-Kartu Memori 2 Rp 28.000 Rp 56.000
-Akrilik 3 mm 122 x 244 Rp 425.000 Rp 425.000
SUB TOTAL (Rp) Rp 481.000
3. Lain-Lain Volume
Harga Satuan
(Rp)
Nilai (Rp)
-Jasa laser cutting 1 Rp 50.000 Rp 50.000
SUB TOTAL (Rp) Rp 50.000
TOTAL 1+2+3+4 (Rp) Rp 1.143.000
(Satu juta seratus empat puluh tiga ribu Rupiah)