Peternakan 4.0: Sistem Monitoring Pakan Otomatis Berbasis IoT

 Projek bertajuk System Monitoring Pakan Ternak Otomatis Berbasis ESP32 dan Internet Of Things ini merupakan sebuah sistem cerdas yang dirancang untuk memantau serta mengontrol distribusi pakan ternak secara otomatis dan real-time. Projek inovatif ini disusun dan dikembangkan oleh Fajar Sasongko dari kelas Sebelas SMKN 1 Nglegok pada tahun 2026 sebagai solusi modern dalam bidang Industrial Automation Control.

Sistem ini mengintegrasikan teknologi Internet of Things (IoT) sehingga peternak dapat memantau berat pakan yang tersisa melalui dashboard web secara nirkabel dari mana saja. Secara teknis, sistem memanfaatkan dua mikrokontroler ESP32 yang berkomunikasi menggunakan protokol ESP-NOW, sebuah jalur komunikasi cepat dan stabil yang memungkinkan kedua perangkat bertukar data secara langsung tanpa memerlukan router Wi-Fi, sehingga sangat efisien dalam konsumsi daya.

Manfaat Projek ini sangat krusial bagi efisiensi peternakan modern, di antaranya adalah memberikan solusi praktis untuk mencegah kehabisan stok pakan secara mendadak dan meminimalisir pemborosan pakan. Dengan pemantauan yang akurat, peternak dapat menjaga standar kualitas pakan tetap terjaga, meningkatkan kualitas distribusi secara efisien, serta meminimalisir kesalahan manual yang dapat berakibat buruk bagi kesehatan hewan ternak.

Peternakan 4.0: Sistem Monitoring Pakan Otomatis Berbasis IoT
Gambar 1.1. Alat Jadi


Spesifikasi 

Mikrokontroler ESP32

Komponen ini bertindak sebagai otak utama sistem yang memiliki performa tinggi berkat arsitektur prosesor dual-core 32-bit dengan kecepatan clock hingga 240 MHz. ESP32 dipilih karena efisiensi dayanya yang luar biasa serta dukungannya terhadap berbagai protokol komunikasi nirkabel seperti Wi-Fi dan Bluetooth yang sudah terintegrasi di dalam chip. Keunggulan utamanya terletak pada kemampuan multitasking , di mana perangkat ini mampu membaca sensor, menggerakkan motor, dan melakukan transmisi data IoT secara bersamaan tanpa mengalami penurunan performa yang berarti.

Peternakan 4.0: Sistem Monitoring Pakan Otomatis Berbasis IoT
Gambar 1.2. CHIP-ESP32-WROOM


 Sensor Load Cell

Untuk mendeteksi berat pakan secara akurat, digunakan sensor Load Cell strain gaugedengan kapasitas beban hingga 5 Kg. Sensor ini berfungsi untuk mendeteksi ketersediaan pakan di dalam wadah dengan mengukur perubahan resistansi saat menerima beban pakan. Penggunaan sensor ini memungkinkan sistem untuk mengukur sisa pakan dengan tingkat resolusi yang sangat detail.

Peternakan 4.0: Sistem Monitoring Pakan Otomatis Berbasis IoT
Gambar 1.3. Sensor Load Cell


Modul HX711

sebagai pengolah sinyal presisi tinggi yang dilengkapi dengan konverter analog-ke-digital (ADC) 24-bit. Modul ini berfungsi menangkap perubahan tegangan sangat kecil dari load cell , memperkuatnya, dan mengubahnya menjadi data digital yang siap diproses oleh mikrokontroler ESP32 untuk pemantauan berat secara real-time.

Peternakan 4.0: Sistem Monitoring Pakan Otomatis Berbasis IoT
Gambar 1.4. Module HX711


Motor Stepper 28BYJ-48

Pendistribusian pakan dilakukan secara fisik oleh motor stepper 28BYJ-48 yang berfungsi sebagai aktuator untuk membuka dan menutup tuas wadah pakan. Motor ini dipilih karena memiliki stabilitas dan akurasi putaran yang sangat baik, di mana sistem diprogram untuk membuka tuas dengan sudut presisi sekitar 75 derajat. Penggunaan motor stepper memberikan ketahanan dan akurasi mekanisme buka-tutup yang lebih awet dibandingkan motor DC biasa untuk jangka Panjang.

Peternakan 4.0: Sistem Monitoring Pakan Otomatis Berbasis IoT  Peternakan 4.0: Sistem Monitoring Pakan Otomatis Berbasis IoT
Gambar 1.5. Motor Stepper 28BYJ-48


Modul Driver ULN2003

Kinerja motor stepper didukung sepenuhnya oleh modul driver ULN2003 yang bertindak sebagai penguat arus dan saklar elektronik. Modul ini memastikan motor mendapatkan daya yang cukup untuk bergerak stabil tanpa memberikan beban arus berlebih pada pin keluaran mikrokontroler ESP32 secara langsung. Dengan bantuan driver ini, mekanisme penyaluran pakan dapat bekerja secara aman dan konsisten sesuai perintah system.

Peternakan 4.0: Sistem Monitoring Pakan Otomatis Berbasis IoT
Gambar 1.6. Modul Driver ULN2003


LCD 16x2 I2C 

Sebagai media informasi langsung di lokasi alat, dipasang layar LCD 16x2 yang mampu menampilkan teks sebanyak 16 kolom dan 2 baris . Dengan bantuan modul I2C, koneksi kabel menjadi jauh lebih sederhana karena hanya memerlukan sedikit jalur komunikasi, namun tetap mampu menyajikan data berat pakan dan status motor secara real-time. Keberadaan layar ini sangat penting bagi peternak untuk melakukan pengecekan cepat di lapangan tanpa harus selalu bergantung pada perangkat seluler atau koneksi internet.

Peternakan 4.0: Sistem Monitoring Pakan Otomatis Berbasis IoT
Gambar 1.8. LCD 16X2 12C

Tampilan Website

berfungsi sebagai antarmuka pengguna sekaligus monitoring pusat dan kendali seluruh aktivitas sistem secara berani. Melalui website ini, peternak dapat memadukan data berat pakan secara real-time dalam bentuk angka maupun grafik linear, mengontrol pergerakan pintu penyalur pakan melalui tombol manual OPEN dan CLOSE, hingga melihat riwayat data monitoring pakan harian. Selain itu, dashboard ini juga menyediakan fitur System Alert untuk mendeteksi ketersediaan pakan yang mulai menipis serta menghubungkan status koneksi nirkabel antara perangkat transmitter dan receiver di lapangan. berfungsi sebagai antarmuka pengguna sekaligus monitoring pusat dan kendali seluruh aktivitas sistem secara berani. Melalui website ini, peternak dapat memadukan data berat pakan secara real-time dalam bentuk angka maupun grafik linear, mengontrol pergerakan pintu penyalur pakan melalui tombol manual OPEN dan CLOSE , hingga melihat riwayat data monitoring pakan harian. Selain itu, dashboard ini juga menyediakan fitur System Alert untuk mendeteksi ketersediaan pakan yang mulai menipis serta menghubungkan status koneksi nirkabel antara perangkat transmitter dan receiver di lapangan.
Website dapat di akses melalui: https://smartfeed-iot.my.id/

Peternakan 4.0: Sistem Monitoring Pakan Otomatis Berbasis IoT
Gambar 1.9. Tampilan Web



Block Diagram

Peternakan 4.0: Sistem Monitoring Pakan Otomatis Berbasis IoT
Gambar 1.10 Block Diagram


Schematic

Peternakan 4.0: Sistem Monitoring Pakan Otomatis Berbasis IoT
Gambar 1.11. Schematic


3D View PCB

Peternakan 4.0: Sistem Monitoring Pakan Otomatis Berbasis IoT
Gambar 1.12. 3D Transmitter



Peternakan 4.0: Sistem Monitoring Pakan Otomatis Berbasis IoT
Gambar 1.13. 3D Receiver



User Manual Guide 

Menyiapkan Adaptor

Adaptor adalah perangkat listrik yang berfungsi mengubah tegangan listrik arus bolak balik (AC) dengan nilai yang lebih tinggi menjadi tegangan arus searah (DC) dengan nilai yang lebih rendah. Dalam konteks proyek ini, adaptor adalah alternatif sumber daya yang lebih handal dibandingkan dengan baterai atau akumulator. Karena dapat digunakan secara terus menerus selama terdapat pasokan listrik di lokasi penggunaan. Gunakan adaptor dengan output tegangan 5 – 12 Volt dengan arus sebesar 3- 5 ampere untuk memastikan sistem monitoring pakan ternak otomatis dapat berjalan dan berfungsi optimal. Adaptor berfungsi sebagai penyedia tegangan untuk sistem ini, yang mencakup komponen seperti ESP32, Loadcel dan motor stepper dan perangkat pendukung lainnya yang memerlukan arus tegangan untuk dapat beroperasi.

Peternakan 4.0: Sistem Monitoring Pakan Otomatis Berbasis IoT
Gambar 1.14. Adaptor USB 5V

Memasukkan Kabel Kedalam Box

Langkah kedua, masukkan kabel adaptor melalui kabel gland yang terpasang pada sisi box. kabel gland adalah komponen yang berfungsi sebagai pengunci dan pelindung kabel dengan aman di dalam box serta melindungi kabel dari kerusakan akibat tarikan atau tekanan eksternal. Pastikan kabel adaptor dimasukkan dengan benar melalui kabel glandagar kabel tetap stabil dan rapi.

Peternakan 4.0: Sistem Monitoring Pakan Otomatis Berbasis IoT
Gambar 1.15. Kabel Dalam Box


Inisialisasi (Tare)

Pastikan wadah pakan kosong saat alat dinyalakan agar sistem dapat melakukan kalibrasi nol otomatis secara akurat.



User Manual Guide Website

Setup Wi-Fi

Sesuaikan SSID dan password Wi-Fi pada kode program receiver di Arduino IDE agar alat dapat terhubung ke internet.

Peternakan 4.0: Sistem Monitoring Pakan Otomatis Berbasis IoT
Gambar 1.16. Setup Wi-Fi



Akses Dashboard

Buka browser dan kunjungi URL alamat: http://smartfeed-iot.my.id. 

Peternakan 4.0: Sistem Monitoring Pakan Otomatis Berbasis IoT
Gambar 1.17. URL Web



Fungsi Tampilan Website

  • Grafik berat real-time , angka berat (gram), dan persentase sisa pakan.
  • Tombol "OPEN/CLOSE" untuk menggerakkan penyalur pakan dan fitur "TARE" jarak jauh.
  • Notifikasi peringatan stok menipis dan status kesehatan perangkat keras
Baca Juga: Project Inovasi Siswa TEI untuk menemukan karya bermanfaat lainnya

Posting Komentar