Sistem Pemberian Makan Hewan Otomatis Berbasis NodeMCU ESP8266 Menggunakan Komunikasi Ethernet dengan User Interface Blynk, yang dikembangkan oleh Aditya Ramadani Candy dan Della Cataluna Dewi Ria Agustin siswa TEI SMKN 1 Nglegok. Proyek ini merupakan sebuah inovasi untuk mempermudah proses pemberian makan hewan secara otomatis.
Tujuan utama dari proyek ini adalah merancang, mengembangkan, dan mengimplementasikan sistem otomatisasi pemberian makan yang dapat dikendalikan dari jarak jauh menggunakan NodeMCU ESP8266. Sistem ini terhubung melalui komunikasi Ethernet dan memanfaatkan aplikasi Blynk sebagai antarmuka pengguna, sehingga pemilik hewan dapat mengatur jadwal maupun memicu pemberian makan kapan saja dan di mana saja.
Gambar 1.1 Foto Alat Uji Coba System
TeFa TEI SMKN 1 Nglegok juga menghadirkan berbagai produk dan proyek Internet of Things (IoT) yang dirancang untuk kebutuhan pendidikan, riset, dan industri.
Fitur utama
1. Mengontrol pemberian makan melalui aplikasi Blynk dari mana saja.
2. UI Blynk yang mudah digunakan untuk mengatur dan memantau sistem.
3. Pengaturan waktu pemberian makan otomatis.
4. Motor servo untuk membuka dan menutup wadah maanan.
5. Menggunakan Ethernet untuk koneksi internet yang lebih stabil.
6. Pemberitahuan status sistem melalui Blynk Opsi untuk kontrol manual atau otomatis.
7. Desain modular yang mudah dikembangkan lebih lanjut.
8. Fitur backup daya untuk menjaga sistem tetap berjalan saat gangguan listrik.
Spesifikasi Teknis:
1. Mikrokontroler:
- NodeMCU ESP8266 (Wi-Fi & Ethernet)
- Sistem pengendalian utama berbasis NodeMCU dengan kemampuan Wi-Fi dan Ethernet.
- Spesifikasi Chip: ESP8266, 80 MHz CPU, 512 KB Flash.
2. W5500
- Protokol: TCP, UDP, IPv4, ICMP, ARP, IGMP, PPPoE.
- Antarmuka: SPI (hingga 80 MHz).
- Ethernet: 10/100 Mbps, Auto-MDI/MDIX, Full/Half Duplex.
- Soket: Mendukung 8 soket simultan.
- Buffer: 32 KB internal (Tx/Rx).
- Keunggulan: Hardware TCP/IP stack, hemat beban MCU.
3. Motor Servo:
- Motor Servo untuk penggerak mekanisme pemberian makan.
- Spesifikasi: Torque 1-3 kg/cm, Kecepatan 0.12-0.20 s/60°.
- Kontrol melalui sinyal PWM (Pulse Width Modulation)
4.Ethernet:
- Kecepatan: 10 Mbps (10BASE-T), 100 Mbps (100BASE-TX), 1 Gbps (1000BASE-T), 10 Gbps (10GBASE-T).
- Kabel: Twisted pair (UTP/STP) dan serat optik.
- Jarak Transmisi: Hingga 100 meter untuk kabel UTP/STP, lebih jauh untuk serat optik.
- Topologi: Star (perangkat terhubung ke switch).
- Standar: IEEE 802.3.
5. Device blynk:
- Perangkat: Arduino, ESP8266, ESP32, raspberry Pi, dan lainnya.
- Koneksi: Wi-Fi,Ethernet, GSM, Bluetooth.
- Aplikasi: Tersedia untuk iOS dan Android, kontrol perangkat menggunakan widget.
- Protokol: Menggunakan Blynk Cloud atau Local Server.
- Fitur: Notifikasi, virtual pins, dan integrasi dengan layanan lain.
6. Kinerja:
- Waktu Respons: Pengendalian motor servo dalam waktu kurang dari 1 detik melalui aplikasi Blynk.
- Kecepatan Koneksi: Waktu koneksi ke aplikasi Blynk di bawah 5 detik.
Device pemberian makan hewan otomatis
Device pemberian makan hewan otomatis berbasis NodeMCU ESP8266 menggunakan komunikasi Ethernet dengan user interface Blynk adalah sebuah sistem yang dirancang untuk membantu pemilik hewan peliharaan memberikan pakan secara otomatis dan terjadwal. Sistem ini menggunakan NodeMCU ESP8266, sebuah mikrokontroler berbasis Wi-Fi, untuk mengontrol mekanisme pemberian pakan. Dalam pengaplikasiannya, komunikasi antara perangkat keras dan aplikasi dilakukan melalui koneksi Ethernet untuk memastikan kestabilan dan kecepatan transfer data.
Gambar 2.1 Pin Out Device Transmitter pemberi makan hewan otomatis
CHIP 5500
Chip 5500 biasanya merujuk pada modul berbasis RT5350F, yang merupakan chip komunikasi nirkabel yang digunakan untuk menghubungkan perangkat ke jaringan WiFi. Chip ini sering ditemukan pada modul seperti HLK-RM04 dan mendukung fungsi konversi data dari UART ke WiFi atau Ethernet. Dengan kemampuan untuk bekerja dalam mode Access Point (AP), Station (STA), atau kombinasi keduanya, chip 550 cocok untuk berbagai aplikasi Internet of Things (IoT), seperti sistem otomatisasi rumah dan perangkat sensor nirkabel. Dilengkapi dengan prosesor berbasis MIPS 24Kc berkecepatan 360 MHz, memori internal hingga 32 MB, dan konektivitas berbasis protokol TCP/IP, chip ini menawarkan solusi hemat daya dan efisien untuk komunikasi nirkabel pada perangkat embedded.
Gambar 2.2 Pin Out W5500
Motor servo
Sistem pemberian makan hewan otomatis ini memanfaatkan NodeMCU ESP8266 untuk mengontrol motor servo yang berfungsi membuka dan menutup wadah makanan. Sistem terhubung melalui komunikasi Ethernet, memungkinkan konektivitas yang stabil dengan aplikasi Blynk sebagai antarmuka pengguna. Melalui Blynk, pengguna dapat mengatur jadwal pemberian makan, mengaktifkan mekanisme secara manual, serta memantau status perangkat. Motor servo akan bergerak sesuai perintah yang diterima, memastikan makanan diberikan sesuai jadwal yang telah diatur. Sistem ini cocok untuk meningkatkan efisiensi pemberian makan hewan secara jarak jauh.
Gambar 2.3 Pin Out Servo
Modul Ethernet
Module Ethernet adalah perangkat yang memungkinkan mikrokontroler, seperti NodeMCU ESP8266, untuk terhubung ke jaringan menggunakan kabel Ethernet. Dengan menggunakan modul seperti W5100 atau ENC28J60, NodeMCU dapat berkomunikasi melalui jaringan lokal (LAN) menggunakan protokol TCP/IP. Modul ini biasanya menggunakan komunikasi SPI (Serial Peripheral Interface) untuk berinteraksi dengan mikrokontroler. Ethernet memberikan koneksi yang lebih stabil dan cepat dibandingkan dengan Wi-Fi, terutama dalam aplikasi yang membutuhkan transmisi data yang lebih handal dan tidak terganggu oleh interferensi sinyal nirkabel.
Gambar 2.4 Module Ethernet W5100
Device Blynk
Device Blynk adalah perangkat fisik yang terhubung ke platform Blynk IoT, yang memungkinkan kontrol dan pemantauan jarak jauh melalui aplikasi seluler atau web. Perangkat ini biasanya berupa mikrokontroler atau modul IoT seperti NodeMCU ESP8266, ESP32, atau Arduino, yang diprogram menggunakan library Blynk. Dengan koneksi internet, device Blynk dapat mengirim dan menerima data sensor, mengontrol perangkat elektronik, serta menjalankan automasi berbasis logika tertentu. Device ini banyak digunakan dalam aplikasi seperti otomatisasi rumah, pemantauan lingkungan, dan sistem IoT lainnya, memanfaatkan protokol Blynk untuk komunikasi antara perangkat keras, cloud, dan aplikasi pengguna.
Gambar 2.5 logo Blynk IoT
BLOK DIAGRAM
Sistem pemberian makan hewan otomatis berbasis NodeMCU ESP8266 menggunakan komunikasi Ethernet dengan antarmuka pengguna Blynk dirancang untuk memungkinkan pengguna memberikan makan hewan secara jarak jauh.
Gambar 3.1 Block Diagram Transmitter
SCHEMATICS PEMBERIAN MAKAN HEWAN OTOMATIS
Schematic sistem pemberian makan hewan otomatis berbasis NodeMCU ESP8266 dengan komunikasi Ethernet dan antarmuka pengguna Blynk melibatkan beberapa komponen utama yang saling terhubung. NodeMCU ESP8266 berfungsi sebagai otak sistem, menerima perintah dari aplikasi Blynk melalui Wi-Fi untuk mengendalikan motor servo yang akan membuka penampung makanan.
Gambar 4.1 Schematics Pemberian makan hewan otomatis
USER MANUAL GUIDE
Menyiapkan komponen dan hardware
Sebelum memulai perakitan dan pemrograman sistem, pastikan Anda menyiapkan semua komponen hardware yang diperlukan.
Menyiapkan Blynk
Langkah berikutnya adalah menyiapkan aplikasi Blynk yang akan digunakan sebagai antarmuka pengguna untuk mengontrol sistem melalui smartphone.
Menyiapkan Arduino IDE dan Perangkat Lunak
Langkah ketiga Setelah menyiapkan komponen hardware dan aplikasi Blynk, langkah selanjutnya adalah menyiapkan perangkat lunak untuk memprogram NodeMCU menggunakan Arduino IDE.
USER MANUAL GUIDE APLIKASI BLYNK
Connect to WiFi
Sebelum Anda mulai menggunakan aplikasi Blynk, langkah pertama yang perlu Anda lakukan adalah menghubungkan Device Receiver FireWatch IoT ke jaringan WiFi yang tersedia.
- Login WiFi Pemberian makan hewan otomatis Pada perangkat penerima (Device Receiver) saat pertama kali diaktifkan dan belum pernah terhubung ke WiFi, perangkat secara otomatis akan memancarkan sinyal WiFi Access Point.
- Configurasi WiFi ManagerSetelah smarphone terhubung ke WiFi FireWatch IoT, Smartphone anda akan otomatis dialihkan ke WiFi Manager untuk mengatur koneksi WiFi ke perangkat receiver FireWatch IoT. Jika tidak, buka peramban web dan ketikkan alamat IP 192.168.4.1.
User Interface App Blynk
Blynk adalah sebuah platform Internet of Things (IoT) yang memungkinkan pengguna untuk menghubungkan perangkat keras IoT dengan sebuah platform IoT. Dengan Blynk, Anda dapat mengontrol dan memonitor perangkat keras dari jarak jauh, menyimpan data dari sensor, dan menampilkan hasil pengukuran.
- Temperature Secara Real-Time: Pada app blynk terdapat wigned guage yang digunakan untuk menampilkan data temperature dari sensor DHT11 secara real-time dengan value 0-100 derajat celcius.
- Tombol Reset Configurasi WiFi: Di dalam aplikasi Blynk, terdapat tombol Reset Configurasi WiFi yang digunakan untuk mereset sambungan WiFi pada perangkat penerima (device receiver).
- Tombol Info: Dalam aplikasi Blynk, terdapat tombol Info yang digunakan untuk menampilkan informasi tentang perangkat transmitter, receiver, sensor yang digunakan, serta status WiFi. Setelah tombol ini ditekan, buzzer akan mengeluarkan satu kali bunyi, dan pada layar monitor akan muncul menu pilihan informasi.
- Setelah itu, ketik angka pada kolom 'Type here' sesuai dengan informasi yang ingin Anda lihat. Sebagai contoh, jika Anda ingin melihat informasi tentang WiFi.
- Kemudian, tekan 'Enter' atau kirim pesan seperti yang ditunjukkan dalam gambar di atas. Setelah itu, informasi yang Anda inginkan akan muncul.