## RANCANG BANGUN ALAT PENYIRAM VITAMIN PADA TANAMAN HIAS MENGGUNAKAN ESP32 BERBASIS INTERNET OF THINGS (IoT)
Hanif Jumadil 1 * , Tamsir Ariyadi, M.Kom 2 , Ir. Nina Paramytha Is, M.Sc 3 , Endah Fitriani, S.T, M.T 4
1 Program Studi Teknik Elektro, Universitas Bina Darma Palembang, Indonesia
*e-mail: Hanif.fp94@gmail.com

## ABSTRAK
Tanaman hias memiliki peran penting dalam mempercantik lingkungan di Indonesia. untuk memperindah taman,  halaman  rumah,  atau  area  sekitar.  Beberapa  tanaman  hias  yang  populer  di  Indonesia  antara  lain keladi,  bunga  kol,  anthurium,  dan  aglonema.  Namun,  perawatan  tanaman  hias  memerlukan  perhatian khusus,  termasuk  pemberian  nutrisi  yang  tepat.  Salah  satu  nutrisi  penting  adalah  vitamin.  Pemberian vitamin pada tanaman hias terlupakan atau tidak teratur karena kesibukan pemilik tanaman. Penggunaan teknologi  Internet  of  Things  (IoT)  menjadi  solusi  yang  potensial  dalam  memastikan  pemberian  vitamin pada  tanaman  hias  dilakukan  secara  teratur  dan  tepat.  Oleh  karena  itu,  penelitian  ini  bertujuan  untuk merancang  dan  membangun  sebuah  alat  penyiram  vitamin  pada  tanaman  hias  berbasis  IoT,  sehingga perawatan tanaman hias menjadi lebih efisien. IoT sebagai infrastruktur jaringan global menghubungkan benda-benda fisik dan virtual melalui pengambilan data dan kemampuan komunikasi dengan sensor serta koneksi  sebagai  pengembangan  layanan.  Penelitian  terdahulu  telah  menghasilkan  berbagai  sistem penyiraman  otomatis  berbasis  IoT  penyiraman  menggunakan  propeler.  Alat  yang  dirancang  dalam penelitian  ini  menggunakan  mikrokontroller  ESP32  untuk  memastikan  koneksi  yang  lebih  mudah  ke aplikasi  Android.  Pengujian  alat  menunjukkan  bahwa  sistem  telah  berfungsi  sesuai  perencanaan,  dan Sensor  kelembaban tanah dan ultrasonik dapat  membaca data dengan baik, dan  modul relay serta  water pump berjalan lancar untuk penyiraman tanaman.
Kata Kunci:,  Tanaman hias, Internet of Things (IoT), ESP32, penyiraman otomatis, sensor kelembaban tanah, vitamin.

## ABSTRACT
Ornamental plants play an important role in beautifying the environment in Indonesia, to adorn gardens, home yards, or surrounding areas. Some popular ornamental plants in Indonesia include taro, cabbage flowers, anthuriums, and aglaonemas. However, caring for ornamental plants requires special attention, including the provision of proper nutrition. One important nutrient is vitamins. The provision of vitamins to ornamental plants is often forgotten or irregular due to the busy schedule of plant owners. The use of Internet of Things (IoT) technology offers a potential solution to ensure the regular and precise provision of vitamins to ornamental plants. Therefore, this research aims to design and develop a vitamin watering tool for ornamental plants based on IoT, making ornamental plant care more efficient. IoT, as a global network infrastructure, connects physical and virtual objects through data collection and communication capabilities  with  sensors  and  connections  for  service  development.  Previous  research  has  resulted  in various  IoT-based  automatic  watering  systems  using  propellers.  The  device  designed  in  this  study  uses the ESP32 microcontroller to ensure easier connection to the Android application. Testing of the device indicates  that  the  system  has  functioned  as  planned,  and  the  soil  moisture  and  ultrasonic  sensors  can read data effectively, while the relay module and water pump operate smoothly for plant watering.
Keywords:  Ornamental  plants,  Internet  of  Things  (IoT),  ESP32,  automatic  watering,  soil  moisture sensor, vitamins.

## I. PENDAHULUAN
Tanaman  hias  di  Indonesia  adalah  tanaman  yang  ditanam  untuk  keindahan  atau kegunaan  estetika.  Tanaman  ini  dapat  berupa  bunga,  pohon,  atau  tanaman  semak  yang digunakan untuk mempercantik taman, halaman rumah, atau lingkungan sekitar. Beberapa jenis tanaman hias populer di Indonesia antara lain adalah Bunga Mawar, Bunga Melati, anthurium, aglonema, dan lain-lain.
Tanaman  hias  memerlukan  perawatan  dan  pemberian  nutrisi  yang  tepat  untuk  tumbuh dengan  baik.  Salah  satu  nutrisi  penting  adalah  vitamin.  Saat  ini,  pemberian  vitamin  pada tanaman  hias  seringkali  terlupakan  atau  tidak  teratur  karena  kesibukan  pemilik  tanaman. Penggunaan teknologi Internet of Things (IoT) dapat membantu memastikan pemberian vitamin pada  tanaman  hias  dilakukan  secara  teratur  dan  tepat.  Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk merancang dan membangun sebuah alat penyiram vitamin pada tanaman hias yang berbasis IoT.
Penelitian  yang  dilakukan  oleh  R.  Tullah  berjudul  Sistem  Penyiraman  Tanaman Otomatis Berbasis Mikrokontroler Arduino Uno. Untuk  melakukan pemantauan  menggunakan Liquid  Cristal  Display  (LCD)  dan  via  SMS,  Dan penelitian  yang  dilakukan  oleh  M.  Abdullah Rancang  Bangun  Sistem  Pemberian  Nutrisi  dan  Penyiraman  Tanaman  Otomatis  Berdasarkan Real  Time  Clock  (RTC)  dan  Tingkat  Kelembaban  Tanah  Berbasis  Mikrokontroler  Atmega32. Sistem ini dapat melakukan penyiraman tanaman dan juga dapat melakukan pemberian nutrisi pada tanaman.
Sehubungandengan  itu,  Maka  penulis  merasa  tertarik  untuk  melakukan  penelitian dengan  judul  “ Rancang  Bangun  Alat  Penyiram  Vitamin  Pada  Tanaman  Hias Menggunakan Esp32 Berbasis Internet Of Things (Iot) ”

## II. METODE PENELITIAN
2.1.  Rancang Bangun Alat

## Gambar 1. Blok Diagram
Rancang  bangun  alat  yang  akan  digunakan  untuk  pembuatan  Alat  Penyiram  Vitamin Pada  Tanaman  Hias  ini  memiliki  tiga  tahapan  yaitu  masukan  (input),  proses  dan  keluaran (output).
Gambar 2. Rangkaian Catu Daya ( Power Supply )
Catu daya merupakan perangkat yang dapat memberikan energi listrik untuk satu atau lebih beban listrik. Catu daya juga menjadi bagian yang sangat penting dalam dunia elektronika, karena  berfungsi sebagai sumber  tenaga  listrik  contohnya  seperti  pada  baterai  atau  accu.  Pada dasarnya catu daya ini memiliki struktur yang mirip yaitu terdiri dari trafo, penyearah tegangan, dan penghalus tegangan. (Ely P. Sitohang, 2018).

## 2.2 Flowchart
Gambar 3. Flowchart

## 2.3. Kompenen
1. DC Buck Converter LM2596
Dc buck converter adalah rangkaian elektronik yang menurunkan tegangan DC ke DC (konverter  DC  ke  DC  atau  helikopter)  dengan  menggunakan  metode  switching.  Secara umum  rangkaian  inverter  DC  ke  DC  ini  menggunakan  komponen  switching  seperti thyristor, dan MOSFET untuk mengontrol siklus kerja.
Gambar 4. Module LM2596

## 2. Sensor Ultrasonik
HC-SR04  memancarkan,  menerima,  dan  mengendalikan  gelombang  ultrasonik  pada frekuensi 40 000 Hz. Ini merambat melalui udara dan memantul kembali ke modul jika ada benda atau penghalang di rentang pancaran gelombang.
Gambar 5. Simbol Dioda Bridge
3. Sensor Kelembaban Tanah
Sensor kelembapan tanah memiliki dua elektroda: satu di dalam tanah dan yang lainnya di luar tanah.

## Gambar 6. Soil Moisture Sensor
4. Mikrokontroller ESP32
Sistem  Espressif  memperkenalkan  mikrokontroler  ESP32,  penerus  dari  ESP8266. Mikrokontroller ini merupakan versi terbaru dari ESP dan berbeda dengan board Arduino lainnya, seperti Arduino Nano, Arduino Uno, dan yang lainnya.

## Gambar 7. Mikrokontroller ESP32

## 5. Modul Relay
Relay  adalah  saklar  (switch)  listrik  yang  terdiri  dari  dua  bagian  utama:  coil (elektromagnet) dan seperangkat kontak saklar/switch (mekanikal).

## 6. DS3231 Sebagai Real Time Clock
Real  Time  Clock  adalah  rangkaian  yang  dapat  menyimpan  tanggal  dalam  format tanggal,  bulan,  tahun,  dan  7  hari  dalam  seminggu.  Ini  juga  dapat  menyimpan  data  dalam format jam, menit, dan detik.

## 7. Water Pump
Pompa air, juga dikenal sebagai pompa air, berfungsi untuk menggerakkan air dari tempat bertekanan rendah ke tempat bertekanan tinggi. Untuk tugas akhir ini, water pump DC 12 volt digunakan untuk menyemprotkan air.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Hasil Perancangan Alat
Proses  perancangan  atau  perencanaan  alat  tersebut  sangat  penting.  Hasil  yang  diharapkan dapat sesuai dengan ekspetasi dan menghasilkan alat yang baik yang memenuhi harapan.
Gambar 8. Alat Penyiram Vitamin pada Tanaman

## 3.2 Titik Pengukuran
Titik pengukuran akan terlihat pada gambar dibawah ini:
Gambar 9. Titik Pengukuran Rangkaian
Keterangan:
TP 1 : Titik pengukuran pada sumber PLN. TP 2 : Titik pengukuran trafo, menghitung tegangan yang dikeluarkan. TP 3 : Titik pengukuran tegangan setelah dari diode pada catu daya.
TP 4 : Titik pengukuran tegangan setelah dari kapasitor pada catu daya. TP 5 : Titik pengukuran pada tegangan output IC 7812. TP 6 : Titik pengukuran pada tegangan input modul stepdown. TP 7 : Titik pengukuran tegangan output pada modul stepdown. TP 8: Titik Pengukuran sebagai sumber tegangan mikrokontroler ESP32.
TP 9: Titik Pengukuran sebagai sumber tegangan mikrokontroler Arduino Nano.
TP 10 : Titik pengukuran tegangan output pada Sensor Kelembaban Tanah 1. TP 11 : Titik pengukuran tegangan output pada Sensor Kelembaban Tanah 2. TP 12 : Titik pengukuran tegangan output pada Sensor Kelembaban Tanah 3. TP 13 : Titik pengukuran tegangan output pada Sensor Kelembaban Tanah 4. TP 14 : Titik pengukuran tegangan output pada Sensor Ultrasonik 1. TP 15 : Titik pengukuran tegangan output pada Sensor Ultrasonik 2. TP 16: Titik pengukuran tegangan output pada Modul RTC DS3231. TP 17 : Titik pengukuran tegangan output pada Modul Relay. TP 18 : Titik pengukuran tegangan output pada LCD 16x2. TP 19 : Titik pengukuran tegangan output pada Water Pump 1. TP 20 : Titik pengukuran tegangan output pada Water Pump 2.
TP 21 : Titik pengukuran tegangan output pada Selenoid valve 1. TP 22 : Titik pengukuran tegangan output pada Selenoid valve 2. TP 23 : Titik pengukuran tegangan output pada Selenoid valve 3. TP 24 : Titik pengukuran tegangan output pada Selenoid valve 4.

## 3.3 Hasil Pengukuran
Pengukuran dilakukan secara berulang sebanyak 5 kali agar mendapatkan hasil yang akurat dan  optimal.  Setelah  dilakukan  pengukuran,  maka  didapat  hasil  rata-rata  dari  rumus  sebagai berikut :
̅ = ∑ ……………………………………… ( 1 )
Keterangan :
∑ = Jumlah seluruh sampel
Xi    = Pengukuran n     = Jumlah pengukuran
̅ = Harga rata-rata
Nilai  dari  setiap  hasil  pengukuran  dihitung  setelah  pengukuran  dilakukan  pada  alat  yang digunakan. Selama proses pengukuran, mungkin ada kesalahan atau perbedaan pada hasil yang dihasilkan.
Tabel 1. Hasil Pengukuran No Penguk uran Titik penguku ran Satuan Hasil pengukuran (volt DC) Rata- rata (Volt DC) ket 1 2 3 4 5 1 Catu Daya Masukkan Catu Daya (TP1) V ac 220,01 220,04 220,01 219,07 220,02 219,99 Input ke trafo Trafo (TP2) V ac 11,4 11,43 11,45 11,41 11,5 11,438 Input ke diode Dioda (TP3) V dc 12,12 12,11 12,12 12,11 12,11 12,116 Input ke Kapasitor I dc mA 400 380 380 400 400 392 Output Kapasitor Kapasito r (TP4) V dc 12,5 12,5 12,5 12,4 12,4 14,46 Input ke IC 7824 IC 7812 (TP5) V dc 12,2 12,2 12,21 12,21 12,2 12,204 Input Stepdown 2 Step down TP6 V dc 12,53 12,51 12,53 12,52 12,52 12,52 TP7 V dc 5,04 5,01 5,03 5,04 5,02 5,028 3 ESP32 TP8 V dc 3,24 3,24 3,24 3,24 3,24 3,24 4 Arduino Nano TP9 V dc 5,08 5,09 5,07 5,03 5,01 5,056 5 Sensor Kelemb TP10 V dc (Aktif) 4,98 4,99 4,97 4,93 4,91 4,956
aban Tanah 1 V dc (Tidak Aktif) 3,2 3,19 3,25 3,21 3,22 3,214 6 Sensor Ultrason ik 1 TP14 V dc 5,08 5,09 5,07 5,03 5,01 5,056 7 Sensor Ultrason ik 2 TP15 V dc 5,08 5,09 5,07 5,03 5,01 5,056 8 Modul RTC DS3231 TP16 V dc 4,98 4,99 4,97 4,93 4,91 4,956 9 Modul Relay TP17 V dc 5,18 5,19 5,15 5,14 5,15 5,162 10 LCD 16x2 TP18 V dc 5,08 5,09 5,07 5,03 5,01 5,056 11 Water Pump 1 TP19 V dc 12,01 12,02 12,04 12,03 12,05 12,03 12 Water Pump 2 TP20 V dc 12,01 12,02 12,04 12,03 12,05 12,03 13 Selenoid Valve 1 TP21 V ac 220,01 220,04 220,01 219,07 220,02 219,99
Setelah  mendapatkan  data  dari  hasil  pengukuran,  maka  proses  selanjutnya  yaitu melakukan  perhitungan  pada  bagian  yang  dapat  dihitung  menggunakan  rumus  kemudian dibandingkan  dengan  hasil  pengukuran  untuk  mengetahui  kesalahan  antara  data  hasil pengukuran dan data hasil perhitungan / datasheet.

## 3.4 Hasil Pengujian Sensor Soil
Pengujian  kelembaban  tanah  digunakan  untuk  mengetahui  apakah  tanaman  hias  memiliki kelembaban  yang  cukup.  Nilai  suhu  kelembaban  akan  ditampilkan  pada  Lcd  dan  blynk  ketika probe  kelembaban  tanah  menyentuh  tanaman  hias  yang  digunakan,  yang  diklasifikasikan menjadi basah, lembab, atau kering.

## Gambar 10. Titik Pengukuran Rangkaian
Gambar 10. Hasil pengujian sensor kelembapan tanah ditampilkan di LCD, dan aplikasi  blynk  menampilkan  data  sensor  kelembapan  tanah  bersama  dengan  kondisi tanaman seperti basah, kering, dan lembab.

## Tabel 3. Pengujian Sensor Soil
No 1 Nilai Analog 0-204 0-20 Kering 2 205-409 21-50 Lembab 3 410-1023 51-100 Basah
Hasil  pengujian  Sensor  Soil  Moisture  ini  dapat  di  tampilkan  bahwa  hasil  kelembaban pada  tanaman  hias  cukup  akurat  karena  memiliki  probe  pada  soil  moisture  untuk  mendeteksi kelembaban tanah.

## 3.5 Hasil Pengujian Sensor Ultrasonik
Pengujian  yang  dilakukan  menggunakan  sensor  ultrasonik  yang  memonitor  air  dan wadah  pupuk  saat  menyiram  tanaman  hias.  kering,  dan  data  dari  sensor  ultrasonik  ini ditampilkan pada aplikasi blynk.
Gambar 11. Pengujian Sensor Ultrasonik

## IV. KESIMPULAN
Dari hasil perhitungan dan pembahasan “Rancang Bangun Alat Penyiram Vitamin Pada Tanaman Hias Menggunakan Esp32 Berbasis Internet Of Things (IoT)” dapat disimpulkan sebagai berikut :
1.  Pengukuran  dan  perhitungan  pada  beberapa  titik  yang  telah  dilakukan  pada komponen didapatkan hasil persentase kesalahan tidak lebih dari 1%, ini menunjukan bahwa alat yang dibuat telah sesuai dengan yang direncanakan dan berfungsi dengan baik.
2. Sensor soil moisture yang digunakan dapat membaca data kelembaban tanah dengan baik.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]   Santos, C. N., & Feitosa, D. R. (2020). IoT-based automated plant watering system using soil  moisture  sensor.  In  2020  15th  Iberian  Conference  on  Information  Systems  and Technologies (CISTI) (pp. 1-6). IEEE.
[2] Ahmad,  M.  S.,  Shukla,  P.,  &  Singh,  A.  (2020).  IoT-based  smart  irrigation  system  for precision  agriculture.  In  2020  11th  International  Conference  on  Computing, Communication and Networking Technologies (ICCCNT) (pp. 1-5). IEEE.
[3] Kumar,  S.,  Gairola,  N.,  &  Sharma,  M.  K.  (2019).  IoT  based  smart  irrigation  system  for agriculture.  In  2019  3rd  International  Conference  on  Trends  in  Electronics  and Informatics (ICOEI) (pp. 352-355). IEEE.
[4] Ahmed,  R.,  Miah,  S.,  Rahman,  A.,  &  Hossain,  M.  A.  (2020).  An  IoT-based  smart agriculture  monitoring  system  using  machine  learning  algorithm.  In  2020  International Conference  on  Computer,  Communication,  Chemical,  Materials  and  Electronic Engineering (IC4ME2) (pp. 1-5). IEEE.
[5]    Acharya, M., Shrestha, P., & Gautam, A. (2018). IoT based smart irrigation system using raspberry pi and Arduino. In 2018 International Conference on Sustainable Technologies for Industry 4.0 (STI) (pp. 1-5). IEEE.
[6] Anees, M., & Anwar, S. (2020). IoT based automatic plant irrigation system. In 2020 7th International  Conference  on  Computing  for  Sustainable  Global  Development (INDIACom) (pp. 2752-2755). IEEE.
[7] Pandey,  R.,  &  Rajput,  A.  (2018).  IoT  based  smart  irrigation  system  using  soil  moisture sensor. International Journal of Engineering and Technology(UAE), 7(4.34), 308-311.
[8] Al-Mamun, S., & Hasan, M. M. (2018). IoT based automated irrigation system with smart soil  moisture  sensor.  In  2018  International  Conference  on  Computer,  Communication, Chemical, Materials and Electronic Engineering (IC4ME2) (pp. 1-4). IEEE.
[9] Bhandari,  P.,  Sharma,  S.,  Ghimire,  B.,  Adhikari,  P.,  &  Thapa,  S.  (2019).  IoT-based automated  smart irrigation system  using  Arduino.  In  2019  2nd  International  Conference on Advanced Information and Communication Technology (ICAICT) (pp. 1-5). IEEE.
[10] Patil, S. V., & Dongare, P. R. (2020). IoT based smart irrigation system using ESP8266. In  2020  International  Conference  on  Smart  Electronics  and  Communication  (ICOSEC) (pp. 61-64). IEEE.
[11] Wiraatmaja,  I.  Wayan.  2016.  Bahan  Ajar  Teknologi  Budidaya  Tanaman  Hias.  Program Studi Agroekoteknologi, Fakultas Pertanian, Universitas Udayana.