1

## Rancang bangun Sistem Monitoring Motor Servo dan Jumlah Pakan Ikan Berbasi Internet of Things
Erliza Yuniarti 1* , Sofiah 2 , Ridho Hidayat 3 , Sumardi 4 , Egi Ardian 5
1,2,3,4,5 Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Palembang, Indonesia
*e-mail: erlizay@yahoo.com mailto:Author@domain.com

## ABSTRAK
Kemajuan  teknologi  berdampak  pada  pembuatan  perangkat-perangkat  yang  sangat  membantu  kegiatan sehari-hari.  Pemanfaatan  kemajuan  teknologi  khususnya  untuk  budidaya  berguna  untuk  meningkatkan produktifitas, mempermudah pembudidayaan dan efisiensi biaya operasional. Alat pakan ternak otomatis dirancang dengan sistem kendali otomatis ini merupakan prototype untuk sistem kerja pengendalian pakan ikan di kolam. Penelitian ini bertujuan untuk merancang alat pemberi pakan ternak secara otomatis bebasis internet of things (IoT) dengan monitoring kinerja  motor servo.  Uji kinerja alat yang dirancang dilakukan dengan variasi beban pakan yang digunakan, untuk menjadi dasar setting timer mengaktifkan motor servo. Monitoring  besaran  listrik  arus  dan  tegangan  pada  alat  pemberian  pakan  dapat  dilakukan  dengan  baik, dengan tegangan kerja maksimum 223,76 Volt dan arus. 0,06 Ampere pada pemberian pakan dengan berat 200 gram.
Kata Kunci: motor servo, pakan, otomatis, prototype

## DESIGN OF SERVO MOTOR PERFORMANCE MONITORING AND FISH FEED WEIGHT BASED ON INTERNET OF THINGS

## ABSTRACT
Technological  advances  have  an  impact  on  the  manufacture  of  devices  that  really  help  daily  activities. Utilization  of  technological  advances,  especially  for  cultivation,  is  useful  for  increasing  productivity, facilitating cultivation and efficiency of operational costs. This automatic animal feed tool designed with an automatic control system is a prototype for a working system for controlling fish feed in a pond. This study  aims  to  design  an  internet  of  things  (IoT)  based  automatic  animal  feeder  with  servo  motor performance monitoring. The performance test of the designed tool is carried out with variations in the feed load used, to be the basis for setting the timer  to activate the servo motor. Monitoring the electric current and voltage in the feeding equipment can be carried out properly, with a maximum working voltage of 223.76 Volts and current. 0.06 Ampere on feeding with a weight of 200 grams..
Keywords: servo motor, feed, automatic, prototype
Correspondence  author  :  erliza  yuniarti,  universitas  muhammdiyah  palembang, indonesia E-Mail: erlizay@yahoo.com
2

## I. PENDAHULUAN
Usaha budidaya ikan saat ini merupakan salah mata kegiatan perekonomian masyarakat yang meningkat dengan pesat. Budidaya ikan selain untuk penjualan ikan segar dan daging ikan, juga sebagai  sarana  rekreasi  dan  edukasi  dengan  mengembangkan  kolom  pemancingan  dan pembibitan.  Pemanfaatan  kemajuan  teknologi  khususnya  untuk  budidaya  berguna  untuk meningkatkan  produktifitas,  mempermudah  pembudidayaan  dan  efisiensi  biaya  operasional Upaya untuk mendapatkan hasil budidaya ikan yang maksimal membutuhkan nutrisi yang baik, dengan  melakukan pemberian pakan secara teratur. Pemberian pakan ikan sangat erat kaitannya menggunakan  laju  pertumbuhan  dan  perkembangan  ikan  [1].  Namun  sistem  pemberian  pakan ikan secara secara umum masih sangat sederhana dan dilakukan secara manual, sehingga sangat bergantung dengan sumber daya manusia..
Penelitian  terdahulu  yang  membahas  tentang  rancang  bangun  mesin  pemberi  pakan  ikan diantaranya [1] yang membahas permasalahan biaya produksi pakan ikan yang terkadang mahal dan strategi pemberian pakan yang tidak efektif dengan membuat membuat alat berbasis arduino 2560,  sensor  ultrasonik  HC-SR04,  sensor  suhu  DS18S20  yang    bisa  diterapkan  oleh  peternak dalam  pemberian  pakan  ikan  secara  efisien.  Aplikasikan  arduino  uno  di  lengkapi  dengan notifikasi suara yang menggunakan dfplayer, pada penelitian [2] dimanfaatkan untuk merancang alat pemberi pakan ikan otomatis, pada pemeliharaan ikan hias. Pemberian pakan ikan berbasis mikrokontroler  arduino  uno  R3  dengan  kendali  SMS  telah  dirancang  oleh  [3]  namun  alat  ini belum dapat berjalan dengan efektif dan efesian  sehingga belum dapat diterapkan atau dipakai sebagai alat alternatif pemberian pakan.
Prototype alat  pemberi  pakan  riset  ini  berbasis internet  of  thing (IoT)  dengan  aplikasi eWeLink, melakukan kendali secara otomatis. Kendali dilakukan melalui Sonoff untuk memantau atau  memotoring  kinerja  motor  servo,  mematikan,  atau  menghidupkan  dengan  menggunakan handphone Android,  Sistem pemberian pakan ikan otomatis ini menggunakan catu daya energi matahari, dengan beban berupa motor servo dan lampu penerangan kolam dimalam hari karena lokasi  kolam  umumnya  jauh  dari  pemukiman.  Alat  ini  dirancang  untuk  memberi  pakan  ikan secara  otomatis  pada  waktu  yang  telah  ditentukan  melalui setting timer  untuk  motor  bekerja, sehingga  pengatur  waktu  pemberian  pakan  terpantau  sesuai  dengan  jadwal  yang  diminta  oleh pengguna. Secara keseluruhan alat pakan terdiri dari motor servo, sel surya, inverter, baterai, solar charger controller , sonoff dan timer.

## Gambar 1. Motor Servo
Motor  servo  penggerak  adalah  motor  sinkron  yang  menggunakan  sistem umpan  balik  loop tertutup dimana posisi motor ditransmisikan ke rangkaian kontrol motor servo [2], [4], [5]. Pada alat pakan ini, motor servo memutar baling-baling untuk pemberian pakan ikan. Motor sinkron arus bolak balik TYD49-R yang dipergunakan memiliki tegangan 220-240 Volt, kecepatan 5/6
3
rpm, daya  4 Watt dan memiliki sistem rotasi CW/CCW ( clockwise dan counter clockwise ). Motor servo  dipasangkan  sebagai  penggerak  penutup  dan  pembuka  pembatas  pakan  yang  bekerja berdasarkan setting waktu atau jumlah pakan yang diberikan.
Gambar 2. Solar Cell
Solar cell merupakan sesuatu fitur ataupun  komponen mengganti tenaga sinar matahari jadi tenaga  listrik  dari  intensitas  cahaya  dengan  memakai  prinsip  dampak  photovoltaic.  Dampak photovoltaic merupakan sesuatu fenomena dimana timbulnya tegangan listrik karena terdapatnya ikatan atau  kontak 2 elektroda yang dihubungkan dengan sistem padatan ataupun cairan ketika memperoleh tenaga sinar matahari. Tegangan yang dihasilkan solar cell berkisar 0,6 Volt tanpa beban sampai dengan 0,45 Volt berbeban [6], [7].

## Gambar 4. Inverter
Inverter  merupakan  perangkat  yang  menghasilkan  tegangan  AC  dari  tegangan  DC  yang menghasilkan  bentuk gelombang  sinus.  Pembangkitan  tegangan  bolak-bali,  diimplementasikan dengan dua pasang sakelar ( switching ). Inverter memiliki tegangan dan frekuensi output variabel ataupun  konstan.  Pada  umumnya  inverter  dengan  tegangan  dan  frekuensi  keluaran  variabel digunakan untuk aplikasi khusus seperti penggunaan motor listrik satu atau tiga fasa bertegangan AC dengan efisiensi  daya yang baik.   Kemampuan  untuk inverter  menjalankan sistem (beban) dengan  sumber  variabel  seperti  photovoltaic  atau  sel  surya  membuat  inverter  luaran  variabel banyak dipergunakan [5].

## Gambar 3. Baterai
Akumulator atau baterai adalah perangkat yang dapat menyerap, menyimpan, dan melepaskan energi listrik melalui proses  kimia  [6],  [8]. Setelah digunakan, baterai akan  kosong dan  kedua elektroda  anado  dan  katoda  akan  berubah  menjadi  timbal  sulfat.  Faktanya,  kedua  elektroda bereaksi  dengan  larutan  asam  sulfat.  Selama  reaksi  ini,  elektroda  timbal  melepaskan  sejumlah
4
besar elektron, sebagai akibatnya arus listrik dihasilkan dari timbal dioksida. Anoda mengandung timbal oksida (PbO 2 ) dan katoda mengandung timbal (Pb). Pengisian baterai memerlukan sumber tegangan  DC  yang  melebihi  beda  potensiai  yang  lebih  besai  dari  baterainya [9].  Baterai  dapat dipergunakan  berulang kali atau  disebut storage battery , jenis batere ini banyak diintegrasikan dengan sel surya sebagai penyimpan tegangan listrik.

## Gambar 4. Timer
Timer berfungsi untuk memutus aliran listrik secara otomatis agar alatnya behenti bekerja [10], dan pada rancang bangun alat pakan ini digunakan untuk memutus aliran listrik yang mengalir pada kedua motor  dalam waktu yang telah ditentukan. Timer yang dipergunakan pada alat pakan ikan berbasis  IoT  ini terhubung dengan  masing-masing motor servo sebagai  pengatur  lamanya motor bekerja.

## Gambar 5. Sonoff
Sonoff dapat menggunakan modul ESP01, modul ini dapat dikendalikan melalui ponsel pintar. Sonoff bekerja otomatisasi yang dapat  diterapkan diberbagai  peralatan, dengan batas arus  yang didukung oleh relai hanya 10 A atau 2200 Watt. Berdasarkan modul relai ini, dapat mengubah berbagai  peralatan  menjadi  peralatan  pintar  dengan  mengontrol  perangkat  dan  gadget  melalui aplikasi seluler [8]. Menyiapkan dan mengkonfigurasi relai Wifi sonoff pada sistem listrik masuk harus  melalui  konektor  in-let  dan  listrik  keluar  untuk  perangkat  melalui  out-let.  Sistem  Wifi dengan  koneksi  pair,  diperlukan  sebuah Wifi router  dan  pengaturan software eWeLink yang  di instal pada smartphone . Kelebihan sonoff dengan berbasis Internet of Things (IoT) mudah untuk mengidentifikasi  langkah-langkah  yang  tepat  berdasarkan  data  yang  ada.  Bantuan  sistem komputer  yang  telah  diprogram  untuk  memproses  informasi  dan  mengambil  tindakan  sesuai program.  Tracking dan monitoring yang terprogram, memudahkan pengecekan kondisi peralatan sehingga memudahkan dalam pengelolaannya.

## II. METODE PENELITIAN
Metode penelitian rancang bangun monitoring mesin servo untuk alat pakan ikan berbasis IoT ini adalah sebagai berikut :
1. Membuat rancangan alat
2. Persiapan bahan yang akan dipergunakan
3. Perakitan alat
4. Pengujian awal peralatan dan kendali
5. Pemasangan peralatan  dan dan peralatan pendukung pada box panel
6. Pengujian kinerja motor servo dengan alat ukur manual
5
7. Motoring kinerja motor servo
8. Analisa hasil pengujian dan membuat kesimpulan
Gambar 5. Flowchart Penelitian

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambar 6 berikut,  menunjukkan skema rancang bangun alat pakan otomatis dengan sistem monitoring kinerja motor servo berbasis Internet of Things ( IoT).
6

## Gambar 6. Skema Alat Pakan Otomatis

## Perancangan Alat
Perancangan  alat  yang  terbagi  menjadi  dua  bagian  yaitu  perancangan  mekanik  dan perancangan rangkaian kontrol atau monitoring. Pada perancangan mekanik pembuatan rangka dan peletakan motor servo sedapat mungkin praktis untuk pemasangan, perawatan dan  kondisi dilapangan. Rancangan rangka alat dibuat menggunakan  besi persegi sebagai mana terlihat pada Gambar 7 berikut.

## Gambar 7. Rancangan Rangka Alat Pakan Otomatis
Perencanaan selanjutnya adalah instalasi dan setting peralatan sebelum dimasukkan ke dalam box panel. Peralatan yang dipergunakan adalah inverter, solar cell controler, timer, baterai dan peralatan kendali untuk monitoring Sonoff . Sebelum penempatan pada box panel peralatan di uji terlebih dahulu dengan sumber listrik PLN untuk setting timer mengaktifkan motor servo, beban lampu.  Sonoof  dikoneksikan  dengan handphone android  sebagai  peralatan  kendali  dan monitoring, memotor kerja motor servo pertama dan motor servo kedua yang dipergunakan. Pada handphone android akan menampilkan besaran arus dan tegangan kerja yang dipergunakan kedua motor (Gambar 8).
7

## Gambar 8. Setting dan Instalasi  Alat Pakan Berbasis IoT
Penempatan  peralatan  pada  box  panel  dilakukan  setelah  memastikan  peralatan  pakan  yang diintalasi tahap awal bekerja dengan baik (Gambar  9). Proses selanjutnya adalah instalasi pada box  panel  dan  pemasangan  pada  rangka  alat.  Pengujian  alat  selanjutnya  mengunakan  sumber listrik dari sel surya yang sudah dirubah dari tegangan AC menjadi tegangan DC menggunakan inverter.
Hasil pengujian monitoring pakan ikan yang terpantau dari sonoff yang memotoring motor ke- 1 dan motor ke-2 berdasarkan berat pakan dengan indikator parameter waktu dalam detik, arus dan  tegangan  terdapat  pada  Tabel  1,  yang  mengindikasikan  bahwa  alat  dapat  bekerja  dengan baik sesuai dengan rancangan.
Gambar 9. Instalasi Motor Servo
Tabel 1. Pengujian Motoring Pakan Ikan
Berat Pakan (Gram) Motor 1 Motor 2 Waktu (detik) I (Ampere) V (Volt) Waktu (detik) I (Ampere) V (Volt) 50 15 0,06 221,36 18 0,06 221,63 100 46 0,06 221,16 49 0,06 222,69 150 57 0,06 223,11 61 0,06 223,23 200 74 0,06 223,69 78 0,06 223,76
8

## IV. KESIMPULAN
Monitoring  besaran  listrik  arus  dan  tegangan  pada  alat  pemberian  pakan  dapat  dilakukan dengan  baik,  dengan  tegangan  kerja  maksimum  223,76  Volt  dan  arus.  0,06  Ampere  pada pemberian pakan dengan berat 200 gram. Setting timer merupakan waktu maksimum pengisian dan pengosongan tabung.  Dibutuhkan tabung penampung pakan lebih panjang sebelum dibuka motor servo kedua untuk mengantisipasi kelebihan dari setting waktu motor servo pertama.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] S. Pratisca and J. Sardi, “Alat Pemberi Pakan Ikan Otomatis Berbasis Suhu Air pada Kolam Ikan,” JTEIN  J.  Tek.  Elektro  Indones. ,  vol.  1,  no.  2,  pp.  193–200,  2020,  doi: 10.24036/jtein.v1i2.81.
[2] R.  Soekarta,  D.  Yapari,  and  M.  Ackswan,  “Rancang  Bangun  Alat  Pemberi  Pakan  Ikan Otomatis  Pada  Akuarium  Berbasis  Arduino  Uno,” Insect  (Informatics  Secur.  J.  Tek. Inform. , vol. 5, no. 2, p. 16, 2020, doi: 10.33506/insect.v5i2.1445.
[3] A.  Ardiwijoyo,  J.  P.  Jamaluddin  P,  and  A.  M.  Mappalotteng,  “RANCANG  BANGUN ALAT  PEMBERI  PAKAN  IKAN  DENGAN  SISTEM  AUTOMATISASI  BERBASIS ARDUINO UNO R3 DENGAN SISTEM KENDALI SMS,” J. Pendidik. Teknol. Pertan. , vol. 1, p. 12, 2018, doi: 10.26858/jptp.v1i0.6228.
[4] H.  M.  Saputra,  T.  A.  Pambudi,  and  D.  G.  Subagjo,  “Rancang  Bangun  Umpan  Balik Eksternal  Untuk  Kendali  Sudut  Motor  Servo  Berbasis  Arduino,” J.  Teknol.  Bahan  dan Barang Tek. , vol. 6, no. 2, p. 43, 2016, doi: 10.37209/jtbbt.v6i2.68.
[5] A. A. Yufrida, “Implementasi Kontrol Torsi Motor Servo Menggunakan Metode PI pada Sistem Automatic Pallet Dispenser,” Tek. ITS , vol. 10, no. 2, 2021.
[6] B. H. Purwoto, “Efisiensi Penggunaan Panel Surya Sebagai Sumber Energi Alternatif,” Emit. J. Tek. Elektro , vol. 18, no. 01, pp. 10–14, 2018, doi: 10.23917/emitor.v18i01.6251.
[7] D. Isnaini et al. , “Volume 3, Nomor 1, (2020) IPTEKS PENGOLAHAN IKAN SURIMI UNTUK USAHA KEMPLANG MIKRO,” vol. 3, pp. 1–5, 2020.
[8] D. E. Put and H. Sapriansyah, “Nilai Ekonomis Penggunaan Solar Cell Terhadap Genset Sebagai Catu Daya Pada Base Transciever Station (Bts) Telkomsel Di Lokasi Kelapa Dua Kabupaten Banyuasin,” J. Ampere , vol. 5, no. 1, p. 9, 2020
[9] I. Susanti, R. Rumiasih, C. RS, and A. Firmansyah, “Pengisiannya Pada Mobil Listrik,” Elektra , vol. 4, no. 2, pp. 29–37, 2019.
[10]  E. Yuniarti, S. Sofiah, A. Saputra, A. Pani, and M. Mukhkis, “Performa Motor Induksi Satu Phasa Sebagai Penggerak Mesin Pengering,” J. Tekno , vol. 18, no. 2, pp. 1–10, 2021, doi: 10.33557/jtekno.v18i2.1469.