Purwarupa Sistem Irigasi Otomatis Menggunakan Multiple Sensor Berbasis Map Karnough

Abstract

Sebagian besar petani masih menggunakan metode irigasi permukaan dengan menggunakan tenaga manusia atau tenaga diesel yang menghabiskan banyak biaya dan waktu. Selain itu, irigasi permukaan membutuhkan volume air yang sangat banyak bahkan terkesan membuang-buang air. Penyesuaian volume distribusi air irigasi dengan kebutuhan tanaman dapat dilakukan dengan mengotomatisasi sistem irigasi. Akan tetapi, tidak semua petani dapat mengatur waktu penyiraman dari sistem irigasi otomatis. Oleh karena itu diperlukan irigasi dengan kontrol sistem yang real time dan hanya memerlukan satu kali pengaturan set point. Tujuan penelitian ini membuat prototype sistem pengontrol otomatis untuk penyiraman menggunakan Arduino Uno. Kontrol sistem otomatis menggunakan sistem kontrol berdasarkan persamaan Karnough-map dari tegangan keluaran sensor. Sensor yang digunakan antara lain YL-69 (kelembaban tanah), LDR (intensitas cahaya), LM35 (suhu). Metode penelitian yang dilakukan meliputi perancangan, realisasi dan pengujian. Prototype dirancang menggunakan tiga sensor yaitu LDR (intensitas cahaya), LM35 (suhu) dan YL 69 (kelembaban tanah). Keluaran dari tiga sensor tersebut di sederhanakan menggunakan Karnough-map sehingga menghasilkan satu keluaran. Prototype direalisasikan dengan merangkai semua komponen untuk blok sistem kemudian dilakukan penyiraman. Prototype menggunakan relay sebagai kontrol on-off pada pompa air, sensor YL-69 sebagai pembaca kelembaban tanah, sensor LM35 sebagai pembaca suhu dan sensor LDR sebagai pembaca intensitas cahaya. Pengujian blok sistem bertujuan untuk menetukan set point yang akan digunakan pada pengujian penyiraman. Pengujian penyirmaan menggunakan set point tegangan yang kemudian dari beberapa tegangan sensor disederhanakan dengan Karnough-map. Karnough-map berfungsi untuk menyederhanakan dari beberapa tegangan input menjadi satu keluaran output. Jika kondisi tegangan keluaran sensor memenuhi syarat untuk melakukan penyirman berdasarkan Tabel kebenaran Karnough-map maka sistem akan menyiram. Setelah melakukan pengujian blok sistem dilakukan pengujian penyirman lapang dengan meletakkan prototype di ruang terbuka sehingga diketahui apakah sistem dapat menyiram dengan kondisi alam yang ada. Hasil pengujian blok sistem didapatkan masing-masing sensor bekerja dengan baik. Sensor-sensor yang digunakan memiliki nilai error yang kecil, akurasi, presisi dan tingkat linieritas yang tinggi. Hasil pengujian prototype sistem penyiraman dapat bekerja dengan baik. Sistem dapat melakukan penyiraman berdasarkan sesuai kondisi alam. Ada kondisi wajib dimana sistem dapat melakukan penyiraman yaitu kondisi dimana tanah kering atau sensor YL-69 mengirimkan sinyal 1 (high). Selama pengujian penyiraman sistem melakukan penyiraman selama 10 detik. Jumlah air yang disiramkan sebanyak 111,18mL. Jumlah air yang didapatkan berdasarkan rasio penyiraman dimana debit air yang dikeluarkan pompa adalah 0,11118 L/detik. Sistem akan berhenti menyiram saat jumlah air sudah memenuhi syarat untuk sensor YL-69 mengirimkan sinyal 0 (low).