Pada zaman perkembangan teknologi yang pesat ini, masalah pengecekan kelembaban tanah pada tanaman sudah tidak harus dicek secara manual lagi. Sudah ada alat yang bisa digunakan untuk memantau kelembaban tanah dari jauh menggunakan laptop/PC, tapi memiliki keterbatasan karena menggunakan USB sebagai pengirim data. Oleh karena itu Karya inovatif dari Lareno Rivangga David dan Ramadhan Elva Seviana N. H. siswa SMKN 1 Nglegok membuat sebuah proyek monitoring kelembaban tanah yang dirancang untuk memberikan solusi pada mereka yang hobi bercocok tanam atau mengelola pertanian.
Gambar 1.1 Produk Monitoring Kelembaban Tanah
Kunjungi TeFa TEI SMKN 1 Nglegok untuk melihat karya inovatif lainnya
Spesifikasi Teknis
1. Tegangan input 5 Volt melalui USB dan sebagai komunikasi serial untuk monitoring
USB micro B merupakan salah satu kabel USB dari banyaknya yang tersebar. Kabel USB merupakan perlengkapan yang sering ada pada komputer atau gadget lainnya. Kabel ini berfungsi sebagai penghubung atau konektor antara satu perangkat elektronik ke perangkat lainnya.
Universal Serial Bus (USB) adalah standar bus serial untuk perangkat penghubung, biasanya kepada komputer namun juga digunakan di peralatan lainnya seperti konsol permainan, ponsel dan PDA.
Sistem USB mempunyai desain yang asimetris, yang terdiri dari pengontrol host dan beberapa peralatan terhubung yang berbentuk "pohon" dengan menggunakan peralatan hub yang khusus.
USB telah berkembang melalui serangkaian standar yang menentukan bagaimana kabel terhubung, berkomunikasi dan memasok daya ke komputer, perangkat seluler, dan periferal.
Gambar 1.2. Kabel USB
2.Menggunakan LCD sebagai indikator
LCD (Liquid Crystal Display) adalah suatu jenis media tampilan yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama.
Gambar 1.3. Liquid Crystal LCD
3.Menggunakan I2C sebagai komunikasi data untuk LCD
Modul I2C adalah standar komunikasi serial dua arah menggunakan dua saluran yang didesain khusus untuk mengirim maupun menerima data.
Gambar 1.4. I2C untuk LCD
4. Menggunakan PLX-DAQ for Excel untuk monitoring
Setiap mikrokontroler yang dihubungkan ke sensor dan port serial PC sekarangdapat mengirim data langsung ke Excel.
5. Menggunakan NodeMCU V3 ESP8266 sebagai mikrokontroller
NodeMCU adalah platform IoT pasokan terbuka. Terdiri dari hardware berupa System On Chip ESP8266 yang dibuat melalui sarana Espressif System. Selain firmware yang digunakan juga menggunakan bahasa pemrograman scripting Lua. Jangka waktu NodeMCU melalui cara default benar-benar merujuk kembali ke firmware yang digunakan alih-alih kit peningkatan perangkat keras.
NodeMCU dapat dianalogikan dengan papan Arduino ESP8266. ESP8266 memerlukan beberapa strategi pengkabelan dan modul USB ke serial lebih lanjut untuk mengunduh aplikasi.
Gambar 1.5. NodeMCU ESP8266
6.Sensor Soil Moisture sebagai input
Sensor ini sangat membantu untuk mengingatkan tingkat kelembaban pada tanaman atau memantau kelembaban tanah. Soil moisture sensor YL-69 memiliki spesifikasi tegangan input sebesar 3.3V atau 5V, tegangan output sebesar 0 – 4.2V, arus sebesar 35 mA, dan memiliki value range ADC sebesar 1024 bit mulai dari 0 – 1023 bit.
Gambar 1.6. Module Soil Moisture Sensor
Block Diagram
Gambar 1.7. Block Diagram Monitoring Kelembaban Tanah
Schematics Diagram
Gambar 1.8. Schematics Diagram Monitoring Kelembaban Tanah
3D View
Gambar 1.9. 3D View Monitoring kelembaban Tanah
Wiring Diagram
Gambar 1.10. Wiring Diagram Monitoring Kelembaban Tanah
User Manual Guide Alat Pendeteksi Kelembaban Tanah (Excel Data Logging)
1. Cara Mengoperasikan Alat
•Memulai dengan Alat Sambungkan USB pada alat ke Port USB laptop atau komputer anda.
•Lalu lanjut dengan Kode Program
•Salin program yang ada pada
• Code Program
•Lalu tempel program ke Arduino IDE
•Jangan lupa download board dan library yang belum tersedia
•Setelah itu pastikan board yang digunakan sudah benar
•Pastikan juga port pada Arduino IDE sudah benar
•Setelah selesai compiling maka keterangannya akan seperti ini
•Selanjutnya upload kode program Arduino
•Jika selesai akan muncul keterangan seperti ini
•Pastikan serial monitor bekerja seperti seharusnya
•Jika sudah maka LCD pada alat akan tampil
2. Lanjut dengan Monitoring
•Setelah itu dilanjutkan dengan menghubungkan serial monitor Arduino dengan Excel menggunakan PLX-DAQ.
•Buka Excel lalu pilih file spreadsheet yang didapatkan dari mengunduh dan menginstall PLX-DAQ>
•Lalu klik clear collumns jika ada data yang tercatat dari spreadsheet yang kamu buka. Jika tidak muncul tampilan UI seperti itu di gambar klik saja Open PLX-DAQ UI
•Pilih port yang tersambung dengan USB yang ada pada alat
•Pilih baud 9600 dan jangan diubah, karena itu baud rate yang sudah dipilih di kode program
•Lalu klik connect dan data akan diakusisi ke spreadsheet Excel
Gambar 1.11. PLX-DAQ UI
User Manual Guide Hardware Project
•Pilih Sensor yang Tepat
•Pasokan sensor
•Hubungkan Sensor
•Kalibrasi Sensor
•Masukkan Sensor
•Baca Data Sensor
•Interpretasi Sensor
•Tetapkan Ambang
•Otomatisasi Penyiraman
•Pemeliharaan 13.3.LCD I2C
•Komponen yang Anda butuhkan:
1. Modul LCD 16x2 dengan I2C
2. Mikrokontroler Arduino yang mendukung komunikasi I2C.
3. Kabel jumper untuk menghubungkan modul dengan mikrokontroler.
Langkah-langkah Penggunaan:
1. Sambungkan Modul LCD ke Mikrokontroler
2. Sambungkan modul LCD I2C ke mikrokontroler menggunakan kabel jumper
3. Unduh dan Instal Library I2C LCD
5. Inisialisasi Komunikasi I2C
6. Inisialisasi Layar LCD
7. Tampilkan Teks di Layar
8. Sesuaikan Tampilan
9. Upload dan Jalankan Program
Panduan Manual Dasar untuk menggunakan NodeMCU v3 ESP8266:
1. Persiapkan Komponen:
2. Kabel micro USB
3. Komputer atau laptop
4. Instalasi Perangkat Lunak
Instal Arduino IDE dari situs web resmi Arduino (https://www.arduino.cc/en/Main/Software).
Instalasi Dukungan ESP8266 di Arduino IDE:
- Buka Arduino IDE.
- Buka menu "File" -"Preferences".
- Salin URL berikut ke dalam kotak "Additional Boards Manager URLs": http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_inde x.json
- Klik "OK".
- Buka menu "Tools" -"Board" -"Boards Manager".
- Cari "esp8266" dan instal pustaka "esp8266" oleh ESP8266 Community.
- Setelah instalasi selesai, Anda akan memiliki dukungan untuk NodeMCU ESP8266 di Arduino IDE.
5. Hubungkan NodeMCU ke Komputer:l
6. Monitor Serial
7. Eksekusi Program
User Manual Guide Software Monitoring
1. Parallax Microcontroller untuk Akusisi Data Excel
Gambar 1.12. Parallax Microcontrollor
2. Unduh PLX-DAQ melalui link -https://forum.arduino.cc/t/plx-daq-version-2-now-with-64- -bit-support-and-further-new-features/420628/72 ; pastikan untuk selalu mengunduh versi terbaru
- Simpan file .zip ke folder mana pun sesuka anda
- Lalu cari file anda dan ekstrak file .zip tersebut.
- Pilih kemana anda ingin meletakkan folder hasil ekstrak.
- Lalu cari dan buka folder hasil ekstrak anda.
- Buka file PLX-DAQ-v2.11 dan klik Enable Editing.
- Lalu klik Open PLX DAQ UI, jika muncul seperti di gambar klik saja ok. Jika tidak maka PLX DAQ siap digunakan
- Klik Enable Content, lalu akan muncul tampilan seperti di gambar.
- Spreadsheet Excel dengan PLX-DAQ siap digunakan.
3. Interface PLX-DAQ
- Saat spreadsheet PLX-DAQ dibuka, antarmuka akan otomatis muncul atau dapat dipanggil dengan menekan CTRL + Q.
- Beberapa fitur utama yang tersedia antara lain:
- Port COM dan Baud Rate → digunakan untuk memilih jalur komunikasi serial antara Arduino dan komputer.
- Reset on Connect → mengaktifkan sinyal DTR (Data Terminal Ready) pada port COM. Pada beberapa mikrokontroler, fitur ini akan menyebabkan perangkat melakukan reset otomatis.
- Connect / Disconnect → tombol untuk memulai atau menghentikan koneksi komunikasi serial.
- C Merah → tidak terhubung.
- C Hijau → berhasil terhubung.
- R Merah → data diterima.
- T Merah → data dikirim
- Clear Columns → membersihkan data dari kolom A–J (atau hingga 26 kolom, sesuai konfigurasi).
- Unduh Data & Hapus Data Tersimpan → mengelola data yang disimpan, tergantung kode yang digunakan di mikrokontroler.
- User Checkbox → kotak centang yang dapat digunakan sesuai kebutuhan, misalnya untuk mengatur sensor tambahan atau mengontrol perangkat.
- Reset Timer → mengembalikan nilai penghitung waktu PLX-DAQ ke nol
Gambar 1.13. PLX-DAQUI