MONITORING PENETAS TELUR BERBASIS IoT
LAPORAN PROJEK AKHIR SEMESTER
LABORATORIUM MIKROKONTROLER II
MONITORING PENETAS TELUR BERBASIS IoT
Dosen Pengampu:
Dr. Samuel Beta K., Ing.Tech, M.T.
Disusun Oleh :
Kelompok 1
1. Ade Ardian W. | RE-2A | (4.34.22.0.01) |
2. Bakhtiar Bimantoro | RE-2A | (4.34.22.0.07) |
3. Keisya Djenar D. L. | RE-2A | (4.34.22.0.13) |
4. Raka Ramadhana | RE-2A | (4.34.22.0.20) |
5. Yahya Umar Z. | RE-2A | (4.34.22.0.26) |
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI REKAYASA ELEKTRONIKA
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
POLITEKNIK NEGERI SEMARANG
2024
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
\Penetasan telur adalah proses penting dalam industri peternakan, terutama untuk meningkatkan produksi ayam. Mesin penetas telur tradisional biasanya menggunakan metode manual untuk mengontrol suhu dan kelembaban, yang dapat menyebabkan kinerja yang kurang efektif dan memerlukan tenaga manusia tambahan. Dengan perkembangan teknologi Internet of Things (IoT), sistem monitoring dan pengendalian otomatis pada mesin penetas telur menjadi sangat penting untuk meningkatkan efisiensi dan efektifitas kinerja perangkat tersebut.
Sistem monitoring dan pengendalian otomatis berbasis IoT dapat membantu memantau suhu dan kelembaban secara real-time, sehingga memudahkan peternak dalam mengontrol proses penetasan. Dengan demikian, kinerja mesin penetas telur dapat meningkat, dan resiko telur tidak menetas dapat berkurang. Selain itu, penggunaan IoT juga memungkinkan monitoring dan pengendalian dari jarak jauh menggunakan aplikasi smartphone atau tablet, sehingga memudahkan peternak dalam mengawasi proses penetasan tanpa harus berada di lokasi penetasan.
Dalam beberapa penelitian, telah dikembangkan sistem monitoring dan pengendalian otomatis berbasis IoT yang menggunakan perangkat seperti Arduino, NodeMCU, dan ESP32. Contohnya, penelitian "Rancang Bangun Mesin Penetas Telur Otomatis Berbasis Microkontroler" menggunakan Arduino Uno sebagai sensor suhu dan kelembaban utama untuk memutar telur secara otomatis. Penelitian lainnya, "Sistem Monitoring Inkubator Penetas Telur Berbasis Android," menggunakan aplikasi Blynk untuk memantau suhu dan kelembaban dari jarak jauh.
Dengan demikian, penggunaan IoT dalam monitoring dan pengendalian mesin penetas telur dapat meningkatkan efisiensi dan efektifitas kinerja perangkat, serta memudahkan peternak dalam mengawasi proses penetasan.
1.2. Tujuan
Tujuan dari perancangan alat ini, yaitu:
1. Mempelajari dan menerapkan teknologi sensor dan IoT dalam monitoring penetas telur berbasis IoT
2. Meningkatkan produktifitas terhadap peternak ayam dalam upaya pengembangan usaha
1.3. Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian di atas, maka ada beberapa rumusan masalah yang harus diperhatikan, yaitu:
1. Bagaimana cara kita meningkatkan efektifitas dan fleksibilitas dalam penetasan telur?
2. Bagaimana merancang monitoring penetas telur berbasis IoT menggunakan esp32?
3. Bagaiamana merancang antarmuka pengguna yang intuitif dan mudah digunakan untuk mengontrol dan memonitor perangkat IoT dalam monitoring penetas telur otomatis, sehingga pengguna dari berbagai tingkat teknologi dapat mengoperasikannya dengan mudah?
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. ESP8266
Gambar 2.1. ESP8266
ESP8266 adalah sebuah mikrokontroler Wi-Fi yang diproduksi oleh Espressif Systems. Mikrokontroler ini memiliki beberapa spesifikasi yang penting, seperti operating voltage 3.3V, current consumption yang bervariasi antara 10uA hingga 170mA, dan flash memory internal sebesar 16MB dengan 512K sebagai default. Processor ESP8266 adalah Tensilica Diamond Standard 106Micro (L106) yang beroperasi pada 80 MHz (default) atau 160 MHz. Mikrokontroler ini juga dilengkapi dengan 32 KiB instruction RAM dan 80 KiB user data RAM.
ESP8266 memiliki beberapa fitur yang memungkinkan pengembangan proyek IoT yang lebih kompleks. Salah satunya adalah maximum concurrent TCP connections yang dapat mencapai 5. Mikrokontroler ini juga dilengkapi dengan Wi-Fi yang dapat beroperasi pada 802.11 b/g/n. Untuk install Arduino IDE pada Ubuntu, Anda perlu melakukan proses download, ekstrak, dan install menggunakan perintah `./install.sh` pada Terminal. Untuk Windows, Anda perlu download dan install seperti biasa.
Dokumentasi ESP8266 relatif terbatas, sehingga mendorong para pengembang untuk mengembangkan perangkat lunak dan dokumentasi sendiri. Namun, dengan fitur lengkap dan mudah digunakan, ESP8266 menjadi sangat populer dalam proyek IoT. Salah satu varian ESP8266 yang lebih populer adalah ESP8285 yang memiliki flash memory internal sebesar 1 MiB, memungkinkan desain perangkat yang dapat terhubung melalui Wi-Fi dalam satu chip.
2.2. Blynk
Blynk adalah sebuah platform yang memungkinkan pengembang untuk membuat aplikasi mobile yang dapat mengendalikan module Arduino, Raspberry Pi, ESP8266, WEMOS D1, dan module sejenisnya melalui Internet of Things (IoT). Aplikasi ini memungkinkan pengguna untuk membuat antarmuka grafis untuk proyek yang akan diimplementasikan hanya dengan metode drag and drop widget. Dengan menggunakan Blynk, pengembang dapat membuat aplikasi yang dapat diakses dari mana saja yang memiliki koneksi internet, sehingga memudahkan pengembangan proyek IoT yang memerlukan kendali jarak jauh.
Blynk juga menawarkan fitur-fitur yang sangat berguna, seperti penggunaan widget yang mudah, pemanipulasian pin tanpa kode program, integrasi yang mudah menggunakan pin virtual, riwayat monitoring data, dan komunikasi device-to-device menggunakan Bridge Widget. Selain itu, Blynk juga dapat mengirimkan email, tweet, dan push notification, sehingga memungkinkan pengembang untuk membuat aplikasi yang dapat berinteraksi dengan pengguna secara lebih efektif.
Contoh penggunaan Blynk sangat beragam, mulai dari proyek-proyek sederhana seperti mengendalikan kipas DC menggunakan sensor IR hingga proyek-proyek yang lebih kompleks seperti sistem monitoring tanah longsor. Dengan demikian, Blynk menjadi platform yang sangat berguna untuk pengembangan proyek IoT yang memerlukan kendali jarak jauh dan integrasi dengan berbagai jenis hardware.
2.3. Sensor DHT11
DHT11 adalah sensor suhu dan kelembaban yang sangat populer digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk pengukuran suhu dan kelembaban udara serta tanah. Berikut adalah beberapa informasi penting tentang DHT11:Spesifikasi DHT11- Tegangan Suplai: 3-5.5V- Jangkauan Pengukuran Suhu: 0-50°C dengan akurasi ±2°C- Jangkauan Pengukuran Kelembaban: 20-90% RH dengan akurasi ±5% RH- Antarmuka: Digital- Kabel Koneksi: 3-pin
DHT11 adalah sensor yang sangat berguna dan mudah digunakan dalam berbagai aplikasi, terutama dalam pengukuran suhu dan kelembaban.
2.4. Relay
Relay adalah sebuah perangkat elektronik yang digunakan untuk mengendalikan sirkuit listrik lainnya. Relay bekerja dengan cara mengubah sinyal listrik yang diterima dari input menjadi sinyal listrik yang dapat mengendalikan sirkuit lainnya. Sirkuit listrik yang ingin diendalikan terhubung ke pin output relay.
Cara Kerja Relay
Relay bekerja dengan cara mengubah sinyal listrik yang diterima dari input menjadi sinyal listrik yang dapat mengendalikan sirkuit lainnya. Sirkuit listrik yang ingin diendalikan terhubung ke pin output relay. Relay dapat digunakan untuk mengendalikan sirkuit listrik yang memiliki arus besar dengan menggunakan sinyal listrik yang memiliki arus kecil.
2.5. Fitting dan Lampu AC 220V
Fitting lampu adalah sebuah perangkat elektronik yang berfungsi sebagai tempat untuk meletakkan lampu dan menghubungkan lampu ke rangkaian listrik di suatu rumah atau gedung. Fitting lampu ini lazim ditemukan di langit-langit atau plafon dan memiliki berbagai jenis dan ukuran sesuai dengan kebutuhan ruangan dan fungsi lampu yang digunakan.
Fitting lampu memiliki beberapa fungsi yang sangat penting dalam penggunaan lampu. Pertama, fitting lampu berfungsi menghubungkan lampu dengan rangkaian listrik sehingga lampu dapat menyala. Kesalahan dalam proses pemasangan dapat mengakibatkan korsleting listrik alias short sehingga aliran listrik dalam satu rumah langsung padam. Kedua, fitting lampu juga memiliki fungsi besar terkait keamanan saat pemasangan lampu. Ketika proses pemasangan lampu, tangan Anda akan lebih aman dari risiko tersetrum listrik karena fitting lampu menampung energi listrik yang digunakan untuk menyalakan lampu. Ketiga, fitting lampu juga berfungsi sebagai tempat atau dudukan lampu, memastikan bahwa lampu tetap berada di satu tempat, mendukung kestabilan dan kenyamanan pencahayaan di ruangan.
Lampu AC 220V adalah sebuah lampu yang menggunakan sumber daya listrik AC 220V sebagai sumber daya listriknya. Lampu ini biasanya digunakan untuk berbagai aplikasi, seperti lampu rumah, lampu kantor, dan lain-lain.
2.6. Kipas 12 Volt DC
Kipas 12 volt DC adalah perangkat yang menggunakan daya listrik bertegangan 12 volt dengan arus searah (DC) untuk menghasilkan aliran udara. Kipas jenis ini sangat umum digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk pendinginan komponen elektronik seperti CPU dan GPU dalam komputer, serta perangkat elektronik lainnya yang menghasilkan panas. Selain itu, kipas 12 volt DC sering digunakan dalam peralatan industri untuk menyediakan ventilasi dan mencegah overheating, serta dalam sistem HVAC (pemanas, ventilasi, dan pendingin udara) skala kecil. Di kendaraan, kipas ini juga berfungsi untuk sistem pendingin mesin atau ventilasi di ruang interior.
Keunggulan utama kipas 12 volt DC adalah efisiensi energi yang tinggi, karena mereka menggunakan daya yang relatif rendah, membuatnya ideal untuk aplikasi yang mengandalkan baterai atau sumber daya terbatas. Banyak dari kipas ini juga dirancang untuk beroperasi dengan suara yang minimal, yang sangat penting untuk penggunaannya dalam komputer dan peralatan rumah tangga. Selain itu, kipas 12 volt DC tersedia dalam berbagai ukuran, dari yang sangat kecil hingga yang lebih besar, memungkinkan fleksibilitas untuk berbagai kebutuhan spesifik. Desainnya yang sederhana dan berbagai opsi pemasangan juga memudahkan integrasi ke dalam sistem yang berbeda.
Cara kerja kipas 12 volt DC melibatkan perubahan energi listrik menjadi energi mekanik melalui motor kipas. Ketika arus listrik mengalir melalui motor, medan magnet yang dihasilkan memutar bilah kipas, menciptakan aliran udara. Spesifikasi teknis kipas ini biasanya mencakup tegangan operasi 12 volt, arus operasi rendah (biasanya antara 0.1A hingga 0.5A), dan daya yang bervariasi tergantung pada ukuran dan kecepatan kipas. Kecepatan dan aliran udara yang dihasilkan juga bervariasi, memungkinkan penyesuaian untuk memenuhi kebutuhan pendinginan atau ventilasi tertentu.
2.7. LED
Light Emitting Diode atausering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahayamonokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuatdari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata.
2.8. Resistor
Resistor adalah komponen elektronik yang digunakan untuk mengurangi intensitas arus listrik yang mengalir melalui suatu sirkuit. Resistor biasanya diwakili oleh simbol R dan memiliki satuan ohm (Ω). Resistor digunakan dalam berbagai aplikasi, seperti dalam pengembangan perangkat IoT yang memerlukan pengaturan tegangan dan arus listrik. Dalam pengembangan ESP8266, resistor digunakan untuk mengatur tegangan dan arus listrik yang diperlukan dalam sirkuit.
ESP8266 adalah modul WiFi tambahan untuk mikrokontroler seperti Arduino, memungkinkan koneksi langsung ke WiFi dan pembentukan koneksi TCP/IP. Modul ini mempunyai fitur yang cukup lengkap dan mudah digunakan. Salah satu fitur yang paling menonjol adalah modul Wi-Fi yang memungkinkan ESP8266 untuk dijadikan sebagai perangkat IoT.
Untuk menginstall Arduino IDE pada Ubuntu, Anda perlu mengdownload Arduino IDE dan menginstallnya melalui terminal. Untuk menginstall pada Windows, Anda perlu mengdownload Arduino IDE dan menginstallnya seperti biasa. Setelah Arduino IDE terinstall, Anda perlu menginstall board ESP8266 melalui "Tools -> Board -> Boards Manager".
Dalam pengembangan ESP8266, resistor digunakan untuk mengatur tegangan dan arus listrik yang diperlukan dalam sirkuit. Resistor juga digunakan dalam pengembangan perangkat IoT yang memerlukan pengaturan tegangan dan arus listrik. Dalam pengembangan NodeMCU ESP8266, resistor digunakan untuk mengatur tegangan dan arus listrik yang diperlukan dalam sirkuit.
Dengan menggunakan resistor yang tepat dan sesuai dengan kebutuhan, Anda dapat meningkatkan kualitas sirkuit dan mengurangi kerusakan pada perangkat IoT. Pastikan Anda memilih resistor yang sesuai dengan kebutuhan Anda dan memperhatikan perawatan yang tepat.
BAB III
PERANCANGAN ALAT
3.1. Daftar Komponen
Komponen yang kami gunakan untuk perancangan alat ini, yaitu:
1. ESP8266
2. Sensor DHT11
3. Relay
4. LED
5. Fitting dan Lampu
6. Kabel Jumper
7. Resistor
3.2. Cara Kerja
Cara kerja alat ini yaitu alat yang telah dibuat termonitoring oleh handphone yang sudah terinstal aplikasi Blynk. Terdapat 2 indikator yang berwarna hijau dan biru. Indikator berwarna hijau untuk mengukur atau memantau suhu udara pada alat dan indikator berwarna biru untuk mengukur dan memantau kelembaban pada alat. Kondisi awal lampu pada saat dinyalakan adalah hidup, ketika suhu pada alat melebihi 34 derajat celcius maka lampu akan mati, jika suhu kurang dari 34 derajat celcius lampu akan menyala kembali dan begitu seterusnya untuk menstabilkan suhu yang ada pada alat. Kondisi awal kipas saat dinyalakan adalah mati, saat kelembaban melebihi 55% maka kipas akan menyala, jika kelembaban dibawah 55% maka kipas akan mati.
3.3. Diagram Blok
3.4. Diagram Alir
3.5. Gambar Rangkaian
3.6. Kode Program
#define BLYNK_PRINT Serial // Termasuk Blynk
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <BlynkSimpleEsp8266.h>
#include <DHT.h>
// Informasi
jaringan WiFi
char auth[] = "XLT6m5f_8Hx11MpkJ2S1lae3CpWF2AZD"; // Token Blynk
char ssid[] = "Tanya bima"; // Nama WiFi
char pass[] = "987654321"; // Kata sandi WiFi
// Pin yang
digunakan
#define ledPin D5 // Pin untuk LED
#define kipasPin D3 // Pin untuk kipas
#define DHTPIN D6 // Pin yang terhubung dengan output sensor DHT11
#define DHTTYPE DHT11 // Jenis sensor DHT (DHT11, DHT21, DHT22)
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
void setup() {
Serial.begin(9600); // Mulai serial
Blynk.begin(auth, ssid,
pass); // Mulai koneksi Blynk
pinMode(ledPin, OUTPUT); //
Tetapkan pin sebagai output
pinMode(kipasPin, OUTPUT); // Tetapkan
pin sebagai output
dht.begin(); // Mulai sensor DHT
}
void loop() {
Blynk.run(); // Jalankan Blynk
float humidity = dht.readHumidity(); // Baca kelembapan dari sensor DHT
float temperature = dht.readTemperature(); // Baca suhu dari sensor
DHT dalam Celcius
if (isnan(humidity) || isnan(temperature)) { // Periksa apakah
pembacaan sensor berhasil
Serial.println("Gagal membaca sensor DHT!");
return;
}
Serial.print("Suhu:
");
Serial.print(temperature);
Serial.print(" C,
Kelembapan: ");
Serial.print(humidity);
Serial.println("%");
if (temperature
> 34) { // Jika suhu
melebihi 38 derajat Celcius
digitalWrite(ledPin, LOW); // Nyalakan
LED
Serial.println("Peringatan: Suhu melebihi 34 derajat Celcius, Lampu: ON");
} else if (humidity >
55) { // Jika
kelembapan melebihi 55 persen
digitalWrite(kipasPin, LOW ); // Nyalakan
kipas
Serial.println("Peringatan: Kelembapan melebihi 55 persen, Kipas: ON");
} else {
digitalWrite(ledPin, HIGH); // Matikan
LED
digitalWrite(kipasPin, HIGH ); // Matikan
kipas
Serial.println("Lampu: OFF");
}
Blynk.virtualWrite(V0, temperature); // Kirim data suhu ke pin
virtual V0 di aplikasi Blynk
Blynk.virtualWrite(V1, humidity); // Kirim data kelembapan ke pin virtual V1 di
aplikasi Blynk
delay(2000); // Tunggu 2 detik sebelum
membaca sensor lagi
}
BAB IV
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil perancangan dan implementasi yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa:
1. Alat telah berjalan sesuai dengan tujuan dibuatnya alat ini yaitu untuk monitoring suhu dan kelembaban pada alat penetas telur
2. Sensor dan seluruh komponen bekerja dengan baik.
3. Sistem ini dapat dipantau menggunakan jaringan internet dengan jarak jauh.
4.2 Saran
Untuk pengembangan lebih lanjut pada pembuatan protoype ini, disarankan untuk pengujian suhu dan kelembapan diharapkan bisa lebih akurat dan lebih cepat respon. Selain itu, disarakan untuk meminimaliskan alat agar lebih kompleks.
BAB V
DAFTAR PUSTAKA
Kamil, Dicky Insan. "IoT Monitoring Suhu untuk Penetasan Telur Lovebird menggunakan Sensor DHT11 - Project IoT" YouTube, uploaded by Dicky Insan Kamil, 31 Des. 2020, https://youtu.be/SAuyv0rxfd0?si=Jia1KQGZnXgDMtqR
BAB VI
LAMPIRAN
6.1 Dokumentasi
Gambar 6.1. Dokumentasi Hasil
6.2 Video Simulasi
Video simulasi di sini
Komentar
Posting Komentar