Skripsi ini membahas tentang sistem monitoring kebutuhan gizi tanaman hidroponik menggunakan teknologi Internet of Things (IoT) dan Android. Sistem ini dirancang untuk mempermudah perawatan tanaman hidroponik dengan cara mengukur dan mengirimkan data nutrisi dan suhu tanah secara real-time ke perangkat Android melalui jaringan seluler. Sistem ini menggunakan sensor TDS dan DS18B20, modul SIM800L, Arduino Mega sebagai mikrokontrol

1. Sistem Monitoring Kebutuhan Gizi Tanaman
Hidroponik Berbasis IoT (Internet of Things)
Menggunakan Android
Skripsi
Oleh
Firman Fajar Putranto
NIM. 5301415044
PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
2020
1

2. Latar
Belakang
Hidroponik merupakan sistem ya
ng
dapat menanggulangi kesulitan b
udiaya
pertanian seperti luas lahan yang
sempit, kondisi lahan yang kritis,
hama dan
penyakit yang tak terkendali, dan
musim
yang tidak menentu (Guntoro et
al., 2013)
Perawatan hidroponik dapat dilak
ukan
melalui bantuan perkembangan il
mu
pengetahuan dan teknologi yaitu
dengan
teknologi IoT (Internet of Things)
Perawatan tanaman hidroponik
perlu memperhatikan menejemen
waktu kapan air nutrisi
ditambahkan/diganti, karena air
nutrisi sebagai sumber untuk
membantu pertumbuhan. Hal
tersebut tentu akan merepotkan
pemilik apabila memiliki tanaman
hidroponik dalam skala besar.
2
1 2
3

3. Latar
Belakang
3
Penelitian yang dilakukan Komaludi
n (2018) membahas mengenai moni
toring suhu pada hidroponik denga
n teknologi IoT (Internet
of Things). Kemudian penelitian yan
g dilakukan Ibadarrohman et al., (20
18) membahas sistem kontrol dan
monitoring berbasis
Android dengan memanfaatkan clo
ud
MQTT broker
Berdasarkan latar belakang tersebut untuk mempermudah perawatan
hidroponik dengan memanfaatkan perkembangan teknologi utamanya IoT
(Internet of Things) maka menambil judul penelitian ini adalah “Sistem
Monitoring Kebutuhan GiziTanaman Hidroponik Berbasis Iot (Internet Of
Things) Menggunakan Android”.
Berdasarkan penelitian tersebut perlu
dilakukan pengembangan selanjutnya.
Kelemahan dari kedua penelitian adalah alat
tidak dapat berdiri sendiri (standalone).
Apabila wifi mati sistem monitoring dengan
IoT akan terputus. Oleh karena itu,
penggunaan module ESP8266 akan
digantikan
dengan module GSM SIM800L yg dapat
digunakan dengan mobile data dari kartu
SIM. Sehingga sistem monitoring jarak jauh
dengan IoT dapat terus berjalan.

4. Data di LCD akan di kirimkan oleh
Module SIM800L dengan menggunakan
teknologi Internet of Thing (IoT) ke smart
phone Android dengan perantara bot
telegram.
Output yang terjadi berupa pengukuran
nutrisi dan suhu disekitar tanaman yang
akan ditampilkan di LCD.
Sistem pengukuran nutrisi akan
diukur dengan sensor TDS,
pengukuran suhu dengan sensor
DS18B20.
Mikrokontroler yang digunakan
adalah Arduino Mega 2560.
Batasan Masalah
4

5. Rumusan Masalah
1. Bagaimana desain rangkaian elektrik yang optimal untuk hardware sistem monitoring nutrisi
hidroponik berbasis IoT menggunakan Android?
2. Bagaimana flow chart pemprograman pada pembuatan sistem monitoring nutrisi hidroponik berbasis
IoT menggunakan Android?
3. Bagaimana sistem kerja dari monitoring nutrisi hidroponik berbasis IoT menggunakan Android?
Tujuan Penelitian
1. Mengoptimasi rangkaian elektrik untuk hardware sistem monitoring nutrisi hidroponik berbasis IoT
menggunakan Android.
2. Membuat flow chart pemprograman dan mengimplementasikan pada sistem monitoring nutrisi
hidroponik berbasis IoT menggunakan Android.
3. Menganalisis sistem kerja dari monitoring nutrisi hidroponik berbasis IoT menggunakan Android.
5

6. Manfaat Penelitian
6
Dapat merancang dan membuat
rangkaian elektrik untuk hardware
sistem monitoring nutrisi hidroponik
berbasis IoT menggunakan Android.
Dapat merancang dan
mengimplementasikan flow chart
program pada sistem monitoring nutrisi
hidroponik berbasis IoT menggunakan
Android.
.
Dapat mengetahui batas kemampuan
kinerja dari sistem monitoring nutrisi
hidroponik berbasis IoT menggunakan
Android.

7. 7
TINJAUAN PUSTAKA
Mencari pengaruh suhu lingkungan
terhadap tanaman hidroponik. Untuk
sambungan antara alat dengan internet
menggunakan modul ESP8266 untuk
terhubung tengan wifi yang memiliki
koneksi internet
Komaludin
(2018)
Ibadarrohman
et al., (2018)
Membuat sistem kontrol dan monitoring
hidroponik berbasis android degan
megukur suhu, kelembaban, kadar nutrisi,
pH, serta ketinggian air pada tampungan.
Konektivitas dengan internet terdapat
modul ESP8266 yang dapat terhubug
dengan jaringan wifi.

8. 8
LANDASAN TEORI
Sutioso (2004) Lingga (2015)
Hidroponik
dapat diartikan
sebagai
memberdayaka
n air
Hidroponik diartikan
sebagai
istilah yang digunakan
untuk bercocok tanam
tanpa menggunakan
tanah sebagai media
tumbuhnya
Hidroponik

9. 9
MIKROKONTROLLER
Mikrokontroler merupakan sebuah sistem komputer mikro
yang memiliki tiga komponen utama : unit pengolahan
pusat (CPU = Central Processing Unit), memori dan
sistem input/output (I/O) untuk menghubungkan dengan
perangkat yang terintegrasi di luar mikrokontroler yang
dapat digunakan sebagai kontrol atau kendali suatu
sistem.
Fitriastuti & Anselmus
(2013)

10. 10

 GSM SIM 800 merupakan salah satu perangkat atau modul
yang dapat dihubungkan dengan Arduino
 GSM shield merupakan perangkat yang memungkinkan
untuk melakukan pengontrolan perangkat output lain
yang terhubung dengan Arduino melalui internet dengan
menggunakan jaringan GPRS.
 GSM shield dapat beroperasi dengan arus dan tegangan
yang diberikan dari board Arduino (Irawan, 2015)
Module SIM 800L

11. 11
SENSOR TDS (TOTAL DISSOLVE SOLIDS)
 Sensor TDS ini digunakan untuk
mengukur kepekaan larutan nutrisi
hidroponik atau konsentrasi larutan
nutrisi. Semakin tinggi nilai TDS
nya maka semakin keruh airnya,
begitupun sebaliknya

12. 12


Sensor Suhu DS18B20
Sensor suhu DS18B20 menurut Putra et al., (2018)
berfungsi untuk mengukur perubahan suhu air yang
terjadi dengan satuan derajat celsius (°C), sehingga
pengguna dapat memantau perubahan suhu pada air
nutrisi yang terdapat dalam wadah penampungan.

13. 13
Internet of Things (IoT) merupakan
perkembangan keilmuan yang sangat
menjanjikan untuk mengoptimalkan
kehidupan berdasarkan sensor cerdas
dan peralatan pintar yang bekerjasama
melalui jaringan internet
Keoh et al.,
(2014)
Safaat
(2012)
Android adalah sebuah sistem operasi
untuk perangkat mobile berbasis linux
yang mencakup sistem operasi,
middleware, dan aplikasi.
Internet ofThings (IoT) Android

14. Kerangka Berpikir
14
Gambar 2.11 Kerangka Berpikir Penelitian
Fakta yang ditemui:
1. Kesulitan budidaya tanaman dengan metode hidroponik akibat luas lahan
yang sempit
2. Budidaya pada skala besar akan menambah beban pekerjaan pemilik
3. Belum adanya suatu sistem yang dapat mempermudah dalam perawatan
tanaman hidroponik.
Diperlukan adanya alat yang dapat memperlancar dan mempermudah perawatan
tanaman hidropnik yaitu memanfaatkan perkembangan teknologi dengan
menerapkan IoT pada sistem hidroponik, karena air dan nutrisi merupakan
kebutuhan vital pada tanaman dengan metode hidroponik.
Perawatan tanaman menggunakan Arduino Mega 2560 sebagai sistem kendali
Perawatan tanaman hidropnik akan ditampilkan di LCD dan dikirimkan oleh
Module SIM800L dengan menggunakan teknologi Internet of Thing (IoT) ke
smart phone Android dengan perantara bot telegram
G

15.  Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilaksanakan mulai bulan Juni 2020 hingga
selesai di Laboratorium Teknik Elektro, Universitas Negeri
Semarang.
 Metode Penelitian
 Berdasarkan rumusan masalah yang dibahas, penelitian ini
menggunakan metode penelitian eksperimen.
 kelompok eksperimen (yang diberi perlakuan dalam hal ini
adalah implementasi sistem monitoring tanamanan
hidroponik dengan Android) dengan kelompok kontrol (yang
tidak diberikan perlakuan yaitu jika tanpa menggunakan
sistem monitoring).
METODE PENELITIAN
15

16.  DIAGRAM ALIR PENELITIAN
16

17. • Alat dan bahan penelitian yang
digunakan yaitu :
17
17
Komponen Hardware Komponen Software
- Arduino Mega 2560
- Sensor DS18b20
- SensorTDS
- Modul SIM800L
- Relay DC 12V
- Motor pompa DC
- LCD 16x2
- Smartphone Android
- Solder,Tenol, dan PCB
- Kabel Jumper, Box
- Arduino IDE
- Telegram
- ISIS Proteus
- Easyada
- Sistem Arduino

18. 18
.
18

19.  Teknik pengumpulan data yang digunakan pada
penelitian ini menggunakan teknik pengukuran, yaitu
dengan mengukur variabel – variabel yang memiliki
pengaruh terhadap prototipe alat yang telah dirancang
 Variabel yang akan diukur pada penelitian ini antara lain:
akurasi pembacaan sensor DS18b20, pembacaan
sensor TDS, dan kecepatan dan ketepatan pengiriman
data dengan bot telegram ke device Android.
Teknik Pengumpulan Data
19

20.  Teknik analisis data menggunakan teknik statistik deskriptif.
 Analisis yang pertama adalah tingkat akurasi pada sensor suhu DS18b20.
Pengukuran dilakukan pada kondisi suhu yang berbeda, kemudian
membandingkan hasil pembacaan sensor suhu dengan thermostat yang
memiliki tingkat akurasi tinggi.
 Analisis kedua adalah pembacaan sensor TDS. Pengukuran yang akan
dilakukan adalah mencampurkan air dan nutrisi dengan jumlah volume
yang berbeda – beda dengan tujuan untuk mengetahui berapa nilai PPM
ketika kadar nutrisi rendah, sedang dan tinggi yang terlarut dalam air.
 Analisis ketiga adalah kecepatan dan ketepatan pengiriman serta
penerimaan data pada module SIM 800L, bot telegram, dan smartphone.
Pengujian dilakukan untuk mengetahui apakah data terkirim ke smartphone
sesuai dengan dengan pembacaan pada sensor, serta kontrol jarak jauh
untuk kendali pompa nutrisi dapat bekerja sesuai perintah atau tidak
20

21. T N
21