Bab ini membahas perancangan sistem penyiram otomatis tanaman yang terdiri dari sensor suhu dan kelembaban, mikrokontroler, LCD, keypad, relay dan pompa air. Sistem ini akan mendeteksi suhu dan kelembaban tanah lalu menyalakan pompa jika kondisinya di luar batas normal untuk menyiramin tanaman. Komponen-komponen tersebut dihubungkan ke mikrokontroler untuk mengolah data dari sensor dan mengontrol relay serta pompa secara

1.
BAB III
ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
3.1 Perancangan Sistem
Dalam bab ini akan dibahas mengenai perancangan dan
pembuatan perangkat keras serta perangkat lunak pendukungnya. Seperti
pengambilan data suhu dan kelembaban yang diperoleh dari sensor DHT 11
kemudian diolah oleh ATMEGA 16. Perangkat keras yang digunakan terdiri
dari sensor, minimum sistem ATMEGA 16, dan perangkat untuk komunikasi
serial. Sedangkan perangkat lunak yang digunakan adalah software program
CodeVisionAVR.
3.1.1 Diskripsi Sistem
Sistem ini dibangun untuk menganalisis suhu dan kelembaban
yang ada sehingga output-nya menghasilkan sebuah nilai melalui sensor DHT
11, yang nilai tersebut akan diolah dalam AVR ATMEGA 16. Parameter
yang digunakan adalah suhu dan kelembaban hasil penangkapan dari DHT 11
yang telah di olah sebelumnya kedalam AVR ATMega16 melalui port D.
Kemudian hasil dari suhu itu ditampilkan melalui LCD 16x2. Adapun konsep
dasar sistem adalah sebagai berikut:
INPUT OUTPUTPROSES

2.
Gambar 3.1 Konsep Dasar Sistem
1. Input data berupa hasil pembacaan suhu dan kelembaban menggunakan
sensor DHT 11.
2. Proses pengolahan data suhu dan kelembaban dari Dht11 diolah kedalam
program didalam mikrokontroler ATMEGA16 kemudian ditampilkan
kelayar LCD 16x2 ketika dalam kondisi suhu dan kelembaban yang
ditentukankan maka akan menggerakkan driver relay yang terhubung ke
relay dan pompa air.
3. Outputnya adalah suhu dan kelembaban yang telah mencapai ketentuan
akan menggerakkan relay kemudian akan mengalirkan air yang ada pada
pompa air.
3.1.2 Batasan Sistem
Batasan dari sistem yang akan dikembangkan adalah:
a. Inputan suhu dan kelembaban menggunakan sensor DHT11 yang di
pasang di bagian dalam tanah.
b. Sebagai simulasi suhu dan kelembaban digunakan hairdyer
c. Pompa menggunakan pompa aquarium
1.1.3 Kebutuhan Perangkat Keras
Kebutuhan perangkat keras yang dibutuhkan dalam pembuatan sistem
ini adalah sebagai berikut:

3.
1. Perangkat PC lengkap minimal Pentium III
2. Programmer AVR dan downloader.
3. DHT11 sebagai alat pendeteksi suhu dan kelembaban
4. LCD 16 x 2
5. Keypad 4x4
6. Capasitor
7. Relay
8. Transistor
9. Kristal
10. AVR ATMEGA16 mikrokontroler tempat program ditanam
11. Power supply suoer sebagai catu daya
12. PCB
13. Pompa air
1.1.4 Kebutuhan Perangkat Lunak
Kebutuhan perangkat lunak yang dibutuhkan dalam pembuatan
system ini adalah sebagai berikut:
1. Software yang digunakan memprogram nilai suhu dan kelembaban
dari pembacaan suhu dan kelembaban sampai menyalakan pompa
menggunakan CVAVR (Code Vision AVR).
2. Menggunakan PC dengan sistem operasi Windows 7.
1.2 Perancangan Sistem
Perancangan sistem pada penyiram otomatis tanaman ini terdiri dari
Sensor suhu dan kelembaban DHT 11, Mikrokontroler ATMEGA 16, Lcd

4.
16x2, keypad, relay dan pompa air. Blok diagram pada gambar 3.2
menggambarkan cara kerja rangkaian alat secara keseluruhan.
Block Diagram
Sensor Suhu &
Kelembaban
Keypad
ATMEGA
16
Relay
Display
Pompa Air
Gambar 3.2 Blok Diagram
Berdasarkan blok diagram pada Gambar 3.2 di atas, terdapat beberapa
komponen, adapun fungsi dari masing-masing komponen adalah sebagai
berikut :
1. Mikrokontroller ATMEGA 16, merupakan otak dari penyiram otomatis
tanaman ini.
2. Keypad untuk memasukkan pilihan inputan suhu dan kelembaban yang
disambungkan ke Mikrokontroler ATMEGA16.
3. Mikrokontroler ATMEGA 16 memproses inputan dari keypad dan sensor
DHT 11 dan menampilkan hasilnya pada LCD.
4. Sensor DHT 11 mendeteksi keadaan suhu dan kelembaban yang ada pada
tanah tempat alat penyiram otomatis tanaman ini dipasang.
5. LCD sebagai penampil yang nantinya akan digunakan untuk menampilkan
status suhu dan kelembaban yang ada pada alat penyiram otomatis ini.
6. Relai bertugas sebagai pengendali pompa, sedangkan mikrokontrol
sebagai pengendali relai. Tugas utama relai yakni menyalakan atau

5.
mematikan pompa sesuai dengan kondisi yang diciptakan oleh
mikrokontrole
7. Pompa air sebagai Output dari penyiram otomatis tanaman ini.
1.3 Cara Kerja Alat
Cara Kerja Alat dijelaskan sebagai berikut :
1. Memasukkan batasan suhu dan kelembaban melalui keypad.
2. Alat mendeteksi suhu dan kelembaban melalui DHT 11.
3. Suhu dan kelembaban yang telah diukur dan ditentukan di tampilkan pada
LCD.
4. Jika terdeteksi suhu yang diinginkan untuk penyiraman maka alat akan
bekerja.
3.4 Perancangan Rangkaian Minimum Sistem
3.4.1 Mikrokontroler ATMega 16
Minimum sistem merupakan bagian utama dari Penyiram
otomatis tanaman ini, pada bagian ini terdiri dari
mikrokontroller ATMega 16, 1 resistor, 1 transistor, 5 capasitor dan 1
kristal adapun garmbar rangkaian dapat dilihat:

6.
Gambar 3.3 Rangkaian Minimum Sistem ATMega16
3.4.2 Perancangan rangkaian DHT 11
Rancangan sensor terletak pada Port D. Sensor yang digunakan
adalah Sensor Suhu DHT 11. Sensor tersebut berfungsi sebagai
inputan pada Penyiram Otomatis Tanaman ini.

7.
Gambar 3.4 Rangkaian Minimum Sensor Suhu dan Kelembaban
DHT 11
3.4.3 Perancangan Rangkaian LCD
Rancangan LCD terletak pada Port B yang berfungsi sebagai ouput
atau display penampil keadaan nilai suhu dan kelembaban.

8.
Gambar 3.5 Rangkaian Minimum LCD
3.4.4 Perancangan Rangkaian Keypad
Rancangan keypad terletak pada Port A yang berfungsi untuk
memasukkan pilihan inputan suhu dan kelembaban yang
disambungkan ke Mikrokontroler ATMega16.

9.
Gambar 3.6 Rangkaian Minumum Keypad
3.4.5 Perancangan Rangkaian Keseluruhan
Pada rangkaian ini menggambarkan keseluruhan program yang
dirancang dari LCD, sensor dht 11, keypad dan Outputnya Pompa
air. Output Pompa air terletak pada Port C.

10.
Gambar 3.7 Rangkaian keseluruhan
3.5 Flowchart

11.
RESET KONEKSI
AMBIL DATA SUHU &
KELEMBABAN
MELALAUI SENSOR
DHT 11
PERIKSA ERROR
1. APAKAH SUHU > 23ºc
ATAU
2. KELEMBABAN < 77%
RELAY
MENYALAKAN
POMPA & AIR
KELUAR
TAMPILKAN PADA LCD
APAKAH SISTEM
MATI?
SELESAI
RELAY DISET
UNTUK STAND BY
(POMPA MATI)
START
CEK KEYPAD
YA TIDAK
ADA
SCAN
KEYPAD
MENU
1= POMPA ON
MANUAL
2= DURASI
PENDEK
3= DURASI
SEDANG
4= DURASI
PANJANG
Gambar 3.8 Flowchart Penyiram Otomatis
Keterangan:
pertama kali menghidupkan rangkaian menggunakan power
supply kemudian cek keypad ketika ada perintah penekanan keypad maka
menu yg ditentukan akan muncul menu tersebut telah diproses sebelunya
melalui mikrokontroler. Apabila proses tidak melalui keypad maka

12.
dilanjutkan mengambil data suhu dan kelembaban melalui sensor DHT 11
Apabila terdapat error pada masing-masing pengukuran, sensor secara
otomatis akan melakukan reset koneksi dan jika tidak ada error proses
berikutnya akan dilakukan. Apabila suhu lebih dari 23C dan kelembaban
kurang dari 77% maka pompa air akan nyala dan mengeluarkan air tapi
apabila suhu dan kelembaban masih dalam keadaan normal maka pompa
mati dan relay stand by. Kemudian jika rangkaian tidak dimatikan maka
proses akan mengulangi lagi dalam pembacaan suhu dan kelembaban
mulai awal ketika alat dimatikan maka proses pun selesai.
3.6 Integrasi Kajian Agama
Ketergantungan air bagi kehidupan tanaman, antara lain air sebagai
pelarut unsur hara di dalam tanah sehingga tanaman dapat dengan mudah
mengambil hara tersebut melalui akar sebagai makanannya dan sekaligus
mengangkut hara tersebut ke bagian-bagian tanaman yang memerlukan. Air
merupakan salah satu komponen penting dalam proses fotosintesa, yaitu
proses pembentukan karbohidrat dari air dan karbondioksida dengan bantuan
sinar matahari. Hampir seluruh proses fisiologi tanaman termasuk reaksi-
reaksi kimia berlangsung dengan adanya air. Di dalam tanaman air berfungsi
mempertahankan ketegapan tanaman. Jika tanaman kekurangan air, maka
tanaman akan layu dan kemudian mati. Air sebagai pengontrol suhu dalam
tanaman pada saat terik matahari. Air mengendalikan suhu tanaman dengan
cara penguapan melalui stomata yang ada di permukaan daun.

13.
(http://id.shvoong.com/exact-sciences/agronomy-agriculture/2062364-air-
dan-tanaman/#ixzz1rL13l6au)
Makhluk hidup tidak bisa hidup tanpa ada air, tanpa air tumbuhan
bisa melakukan proses fotosintesis, begitu pun hewan dan manusia, yang
sebagian besar didalam tubuhnya terdapat cairan. Begitu besarnya peran air
bagi makluk hidup, Allah telah menyediakan dalam jumlah yang banyak air
dibumi, hampir 2/3 luas bumi merupakan perairan. Namun dalam prosesnya
air mengalami siklus perputaran, siklus tersebut terjadi seperti siklus tersebut
terjadi seperti siklus hujan, air mengalir dari tempat yang tinggi ketempat
yang rendah. Karena adanya siklus ini, maka persebaran air bisa merata.
Hampir setiap bagian dibumi baik daratan maupun lautan pasti mengalami
hujan, sehingga pasti terdapat air, tapi tentunya dengan intensitas yang
berbeda. Ada yang banyak ada juga yang sedikit.
Akhir-akhir ini cuaca di Indonesia sangat tidak menentu terkadang
hujan terkadang juga kemarau yang berkepanjangan sehingga menimbulkan
tanaman yang kekurangan air terutama air hujan. Oleh karena itu peneliti
membuat Alat penyiram yang bekerja secara otomatis untuk memudahkan
manusia dalam penyiraman tanaman. Di Alquran dijelaskna bahwa tanaman
membutuhkn air untuk hidup jika tidak ada air maka tanaman akan mati
disini jelas air merupakan hal terpenting dalam kehidupan.