J u r n a l   T e k n i k A V o l   1 0   N o . 1   M a r e t   2 0 1 8 , 999 – 1004                                                         ISSN  2085 - 0859 E-ISSN  2620 - 4770

## RANCANG BANGUN SISTEM IRIGASI PEMBIBITAN PENGKONDISIAN LAHAN PADI BERBASIS ATMEGA328 DAN MONITORING JARAK JAUH DENGAN RADIO FREKUENSI 433 MHZ
Aly Nur Ariana 1 , Zainal Abidin 2
1) Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Islam Lamongan
2) Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Islam Lamongan E-mail : alefn.rizkiyah@gmail.com 1 , inal9474@gmail.com

## ABSTRACT
System of open-close channel or water pipe irrigation is a widely used method. Required a system that  can  automate  the  system  of  irrigation  field  so  that  water  contribution  can  be  done  evenly  and enough.  As  the  development  of  an  automatic  field  irrigation  system  by  utilizing  electrode  level  sensor performance,  to  open  and  close  the  water  distribution  pipe  automatically  with  the  help  of  ATmega328 microcontroller as the central controller system that will be embedded code-code program that is needed and can be monitored from remotely  wirelessly. In this  research  will discuss how to make an irrigation system based on atmega328 and remote monitoring with 433 mhz radio frequency and how  efficient the tool is to influence the water level sensor and soil moisture sensor so that it can work well on the system. In principle the work system of this tool starts from the first Start and then ATMega328 pin initialization reads the soil moisture sensor and water level sensor with LCD display, and sends data to RF transmitter module to send to RF receiver. Making atmega328-based irrigation system and remote monitoring with 433mhz  radio  frequency  is  made  by  designing  tools  ranging  from  microcontrollers,  ultrasonic  sensors, soil moisture sensors that can create a tool to facilitate farmer in the fields.
Keywords : Atmega328, Ultrasonic Sensor, Humidity Sensor, RF 433 Mhz

## PENDAHULUAN
Sistem  irigasi  adalah  salah  satu  faktor penentu  keberhasilan  dari  usaha  pertanian. Pengaturan  irigasi  yang  baik  harus  mampu mendistribusikan air yang dapat mengkondisikan kesuburan tanah dalam jumlah yang  cukup  tinggi  bagi  tanaman  secara  merata, serta  meminimalisir  adanya  genangan  air  yang berlebihan. Salah satu proses pada sistem irigasi adalah  pemberian  air  irigasi  secara  manual dengan  cara  buka  tutup  saluran  atau  pipa  air irigasi.  Sistem  buka  tutup  saluran  atau  pipa  air irigasi  secara  manual  merupakan  metode  yang banyak  digunakan.Diperlukan  suatu  sistem yang  dapat  mengotomatisasi  sistem  irigasi sawah  agar  pendstribusian  air  dapat  dilakukan secara  merata  dan  cukup.  Dari  permasalahan tersebut  maka  penulis  memilih  penelitian “RANCANG  BANGUN  SISTEM  IRIGASI PEMBIBITAN  PENGKONDISIAN  LAHAN PADI BERBASIS ATMEGA328
DAN MONITORING  JARAK  JAUH  DENGAN RADIO  FREKUENSI  433  MHZ”  sebagai
pengembangan  suatu  sistem  irigasi  sawah otomatis  dengan  memanfaatkan  kinerja  sensor elektroda  level,untuk  membuka  dan  menutup pipa  distribusi  air  secara  otomatis  dengan bantuan  mikrokontroler  ATmega328  sebagai pusat  pengendali  sistem  yang  akan  ditanamkan code-code  program  yang  diperlukan  dan  dapat dimonitor  dari  dari  jarak  jauh  tanpa  kabel. Kelebihan dari sistem otomatisasi irigasi sawah ini  adalah  dapat  mengaktifkan  dan  mematikan pompa  air  yang  menyalurkan  air  ke  sawah secara  otomatis  dengan  melihat  keefisienan jumlah  debit  air,  serta  dapat  memberikan laporan  kepada  user  melalui  RF  (Radio Frequency)  dengan  frekuensi  433  MHz  apabila terjadi  kelebihan  atau  kekurangan  air  pada sawah tersebut.

## J u r n a l   T e k n i k A
V o l   1 0   N o . 1   M a r e t   2 0 1 8 , 999 – 1004                                                         ISSN  2085 - 0859 E-ISSN  2620 - 4770

## METODE PENELITIAN
Gambar 2. Digram Blok Perencanaan Alat
Gambar 3. Skema Perancangan
Transmitter
Gambar 4. Skema Perancangan Receiver
Prinsip  kerja  rancang  bangun  ini  sebagai berikut  untuk  baterai  mensuplai  tegangan Arduino  dan  komponen  lainya  saat  tidak terhubung  dengan  catu  daya  dari  PLN,  dan adaptor  untuk  pengisian  batrei  saat  kehabisan daya.  Sedangkan  prinsip  kerja  sistem,  diawali dengan memasukkan data-data yang berhubungan  dengan  ketinggian  air  dan kelembaban  tanah.Data-data  sensorketinggian air  dan  kelembaban  tanah  tersebut  dimasukkan
kedalam  mikrokontroller.Data-data  yang  sudah dimasukkan akan menjadi acuan mikrokontroller untuk menjalankan system.
Jika  kondisi  air  di  bawah  batas  rendah  air, maka mikrokontroller akan menjalankan system untuk  menyalakan  pompa  air.  Dan  jika  kondisi ketinggian  air  melebihi  batas  yang  ditentukan maka  mikrokontroller  akan  memerintah  system untuk menghentikan pompa air, mikrokontroller juga  bertugas  mengirim  data  ketinggian  dan kelembaban  melalui  Modul  RF  433  mHz kepada remot monitor dan begitu seterusnya.

## Rancangan Hardware
Perancangan  hardware  sistem  irigasi  ini sesuai  dengan  namanya  menggunakan  sistem atmega328  yang  akan  dikirim  melelui  radio frekuensi.Alat  ini  dirancang  dengan  berbagai alat  elektronika  seperti  power  supply  yang berfungsi  sebagai  input  tegangan  pada  alat ini,kemudian  ada  arduino  sebagai  otak  alat tersebut.Untuk  batrei  sebagai  pengisian  sistem kemudian  modul  RF  sebagai  pengirim  dan penerima data melalui gelombang radio dengan besar  frekuensi  penghantar  tertentu.  Adapun sensor  moisture  sebagai  deteksi  kelembaban tanah,pompa  air  digunakan  sebagai  pemindah air  dan  sensor  ultrasonik  sebagai  pembaca sensor ketinggian air.

## Perancangan Software
Perancangan  software alat sistem irigasi ini memerlukan data  sebagai acuan kerja alat yang digunakan. Pengisian data tersebut
menggunakan  arduino  ide  sebagai  tempat pengisian  data  dan  menyimpannya  kemudian data  ini  akan  terbaca  oleh  atmega  328  dan memerintah  komponen  seperti  sensor  dan lainnya sesuai data yg sudah diisi sebelumnya.

## HASIL PEMBAHASAN Hasil
Dalam  hasil  ini  terdapat  beberapa  pengujian diantaranya  berupa  sensor  ultrasonic,  sensor kelembaban  tanah,  modul  radio  frekuensi  433 Mhz,  hasil  pengujian  peragkat  lunak  dan  hasil keseluruhan

## Pengujian Rangkaian
Pengujian  rangkaian  dilakukan  dengan menguji  sensor  kelembaban,  sensor  ultrasonic, dan  tampilan  LCD  16x2  ,kemudian  dilanjutkan dengan  pengujian  untuk  mengetahui  jarak maksimum  transmisi  data  dengan  modul  RF 433  MHz  baik  tanpa  halangan  maupun  dengan halangan. Untuk mensimulasikan variasi
tegangan,  arus,  dan  tampilan  LCD  16x2 dilakukan  dengan  cara  memberikan  macam macam tegangan dan beban  yang berbeda pada sensor.  Untuk  mengetahui  jarak  maksimum transmisi  data  digunakan  variasi  catu  daya  (12 Volt) pada modul RF 433 MHz.
Pengujian Sensor Kelembaban Tanah Pengujian  dilakukan  untuk  mengetahui rangkaian  sensor  kelembaban  tanah  bekerja dengan  baik,  maka  diadakan  pengetesan rangakaian  sensor  kelembaban  tanah  dengan board  Arduino  Unoyang  menggunakan  IC mikrokontroller ATMega328.
Untuk  mengetahui  ke  akuratan  sensor kelembaban  tanah  pengujian  tidak  hanya dilakukan  pada  satu  objek,  berikut  adalah  data hasil pengukuran dari beberapa objek.
Tabel 1. Tabel Hasil Penguji Sensor Kelebaban tanah

## Pengujian Rangkaian RF 433 Mhz
a. Pengujian Transmisi Data Luar Ruangan
Pengujian  pertama  dilakukan  pada  tempat terbuka  yang  memiliki  luas  kurang  lebih  20 meter  dan  tidak  memiliki  halangan  apapun. Kemudian, pengujian dilakukan dengan memasang  rangkaian  transmitter  dan  rangkaian receiver  dengan  range  jarak  yang  berbeda, mulai  dari  jarak  yang  terdekat  sampai  jarak yang  paling  jauh.  Maka  didapatkan  hasil pengujian  yang  peneliti  cantumkan  dalam bentuk tabel sebagai berikut.
Tabel 2. Tabel Hasil Pengujian Modul RF di Luar Ruangan
Gambar 5. Ilustrasi Pengaplikasian Jarak Jangkauan Sinyal RF

## a. Pengujian  Transmisi  Data  Dalam Ruangan
Pengujian  transmisi  data  dengan  kondisi melalui  halangan  ini  dilakukan  didalam bangunan  satu  lantai  yang  luasnya  beragam dengan  ketebalan  tembok  ±14  cm  dengan material  bata,  pasir,  dan  semen  dan  pada ruangan tersebut terdapat perangkat elektronik  lainya.  Denah  bangunan  yang digunakan  untuk  pengujian  alat  adalah sebagai berikut:
Gambar 6. Denah Pengujian Dalam Ruangan
Bagian transmitter ditempatkan di salah satu ruangan,  sedangkan  bagian  receiver  berpindah- pindah  untuk  memberikan  beberapa  variasi jarak. Transmitter (dilambangkan dengan simbol kotak hijau bertanda Tx) berada di ruang A dengan catu daya 12 Volt untuk memancarkan sinyal, sedangkan receiver (dilambangkan  dengan  simbol  bulat  biru bertanda Rx) berada di  ruang B menerima data dengan catu daya 12 Volt. Transmitter tetap tak berpindah  pada  posisinya,  sedangkan  receiver bergeser  menjauh  segaris  dengan  transmitter (ditandai dengan garis panah) untuk memberikan  variasi  jarak.  Posisi  bulat  merah pada  gambar  adalah  posisi  receiver  yang mengalami  gangguan  penerimaan  data  akibat jarak dan jumlah tembok melebihi jumlah yang dapat ditembus oleh sinyal RF.

## J u r n a l   T e k n i k A
V o l   1 0   N o . 1   M a r e t   2 0 1 8 , 999 – 1004                                                         ISSN  2085 - 0859 E-ISSN  2620 - 4770
Tabel 3. Hasil Pengujian Transmisi Data dalam Ruangan

## Pengujian Ultrasonic HC-SR04
Untuk  mengetahui  ultrasonic  HC-SR04 bekerja dengan baik, maka diadakan pengetesan sensor  ultrasonic  HC-SR04  dengan  board Arduino Uno yang menggunakan IC Mikrokontroler ATMega328.
Hasil  dari  pengujian  sensor  ultrasonic HC-SR04  dan  pengukuran  penggaris  /  meteran menunjukkan  bahwa  sensor  ultrasonic  HC- SR04  kurang  presisi,  karena  jika  sensor mengalami  kesalahan  sedikit  saja  (misal: kesalahan  tidak  benar  posisi  sensor  pembacaan mikrokontroler),  maka  error  yang  didapatkan langsung besar,hal ini dapat disimpulkan bahwa sensor ultrasonic tidak dapat digunakan dengan baik.
Tabel 4. Tabel pengujian sensor sensor ultrasonic HC-SR04

## Pengujian Sistem Keseluruan
Pengujian sistem keseluruhan
menggunakan air dan tanah, rangkaian transmitter  yaitu  dua  sensor  ultrasonic  dan  dua sensor  kelembaban  tanah  yangdipasang  di  box miniatur.  Untuk  mendapatkan  nilai  tinggi  dan kelembaban,kedua sensor dipasang pada miniatur sawah.
Rangkaian kedua yaitu rangkaian receiver  yang  terdiri  dari  Arduino  Uno  R3  dan LCD  16x2  yang  berfungsi  untuk  menampilkan hasil  pengukuran  nilai  tinggi  dan  kelembaban
pada  sensor yang  ada  pada  rangkaian transmitter.
Tabel 5. Pengujian alat secara keseluruhan
Tabel 6. Pengujian alat perbagian

## Pembahasan Pembahasan Sensor Kelembaban Tanah
Dari  hasil  pengujian  menunjukkan  telah dilakukan  oleh  sensor  kelembaban  tanah  dapat bekerja  dengan  baik..Serta  transmitter  RF  433 Mhz  dapat  mampu  mengirim  data.  Pada rangkaian  transmitter  sensor  kelembaban  tanah dapat membaca kelembaban tanah dan selanjutnya data dikirim oleh rangkaian RF 433 MHz.  kemudian  data  diterima  rangkaian receiver    433  MHz  dan  ditampilkan  di  LCD 16x2 yaitu 159 persen.

## Pembahasan Sensor Ultrasonic HC-SR04
Dari  hasil  pengujian  yang  dilakukan dengan  mengukur  tinggi  air  pada  miniatur sawah  yang  terhubung  ke  sensor  ultasonic  dan didapatkan  hasil  pengukuran  yaitu  tinggi  5  cm dan  percobaan  menunjukkan  ketinggian    5  cm pada  ukuran  penggaris.  Jadi  Dari  hasil pengujian  yang  telah  dilakukan  oleh  sensor ultrasonic  dapat  bekerja  dengan  baik..Serta transmitter  RF  433  Mhz  dapat  mampu mengirim  data.  dan  selanjutnya  data  dikirim oleh  rangkaian  RF  433  MHz.  kemudian  data

## J u r n a l   T e k n i k A
diterima  rangkaian  receiver    433  MHz  dan ditampilkan di LCD 16x2 yaitu  5 cm.

## Pembahasan Modul RF 433 Mhz
Dari pengujian didapatkan jarak transmisi optimal  sejauh  16  meter  dengan  kondisi  tanpa halangan  yaitu  pada  catu  daya  transmitter  12 Volt  dan  kecepatan  transmisi  data  500  bps. Dalam  satu  kali  transmisi  sukses,  jumlah  data yang  diterima  akan  persis  sama  jumlahnya dengan  data  yang  dikirim.  Sebaliknya,  ketika jarak  optimal  terlampaui,  maka  tidak  ada  data yang diterima oleh bagian receiver.

## Pembahasan Pengujian Keseluruhan
Dalam  pengujian  kali  ini  masih  terdapat beberapa  hasil  yang  kurang,  yaitu  pada pengiriman  data  modul  RF  433  mhz  jarak maksimal  yang  dapat  dijangkau  14  meter  dan pada ruang terbuka.Jika pada terdapat halangan seperti  ruang/  tembok  pengiriman  sulit  untuk mengirim data.
Untuk  pengujian  sistem  bisa  dilakukan dengan  menggunakan  air  dan  tanah  sebagai bahan  yang  diuji,untuk  rangkaian  transmitter yaitu  sensor  ultrasonic  dan  sensor  kelembaban tanah  yang  dipasang  di  box  miniatur.Untuk mendapatkan nilai
tinggi dan kelembaban,kedua sensor dipasang pada miniatur sawah.

## KESIMPULAN
Mengetahui  cara  membuat  sistem  irigasi pembibitan  lahan  padi  berbasis  atmega328  dan monitoring  jarak  jauh  dengan  radio  frekuensi 433mhz  dibuat  dengan  merancang  alat  mulai dari  mikrokontroler,  sensor  ultrasonic,  sensor kelembaban tanah kemudian dilanjutkan dengan mengirim transmisi data melalui modul RF  433  MHz  baik  tanpa  halangan  maupun dengan  halangan  untuk  ditampilkan  di  LCD 16x2. Sistm kerja  alat ini yaitu mengaliri lahan padi  dalam  kondisi  kering  dengan  memerintah pompa  air  agar  tetap  menyala  yang  diprogram melalui  mikrokontroller  dengan  membaca sensor  ultrasonic.  Jika  batas  kerendahan  air dibawah  5  cm  pompa  akan  menyala  dan  jika sudah  mencapai  batas  ketinggian  10  cm  maka pompa  air  akan  mati.  Mengetahui  cara membuat  sistem  irigasi  pembibitan  lahan  padi berbasis  atmega328  dan  monitoring  jarak  jauh
dengan  radio  frekuensi  433mhz  dibuat  dengan merancang  alat  mulai  dari  mikrokontroler, sensor  ultrasonic,  sensor  kelembaban  tanah kemudian dilanjutkan dengan mengirim transmisi data melalui modul RF 433 MHz baik tanpa halangan maupun dengan halangan untuk ditampilkan  di  LCD  16x2.  Sistm  kerja  alat  ini yaitu mengaliri lahan padi dalam kondisi kering dengan  memerintah  pompa  air  agar  tetap menyala yang diprogram melalui mikrokontroller dengan membaca sensor ultrasonic. Jika batas kerendahan air dibawah 5 cm  pompa  akan  menyala  dan  jika  sudah mencapai  batas  ketinggian  10  cm  maka  pompa air akan mati.

## Saran
Mengembangkan  dengan  cara  menambah sistem  irigasi  sawah    secara  otomatis  untuk mempercepat pengerjaan sawah. Dapat dikembangkan melalui metode pengiriman wifi, sms  dengan  menambah  solar  cell  jika  bateray dalam kondisi habis.

## REFERENSI
Djuandi, Ferri..”PENGENALAN ARDUINO”2011 Dias Kusumo, Ridho. “Prototype pengendalian pintu air irigasi berdasar level air kelembaban tanah berbasis mikrokontroller”. Tugas Akhir. Yogyakarta : Universitas Negeri Yogyakarta. 2011. Herdiawan Yudistira. “Perancangan Dan Implementasi Alat Ukur Cos Φ Meter Digital Berbasis Mikrokontroller Atmega 328“. Bandar Lampung : C.V AMIR OFFSET. 2016. Handoko, Bimo Ardi. “Sistem pengairan otomatis menggunakan mikrokontroller ATMega 8 berdasarkan sensor kelembaban tanah dan suhu tanah dengan mitode fuzzy inference system”.Tugas Akhir. Semarang : Universitas Semarang. 2009.
Mashuda. ”Rancang Bangun Otomatisasi Filter Dan Tandon Air Rumah Tangga Berbasis Mikrokontroler Dengan Mengunakan Sel Surya”. Skripsi. Lamongan :Universitas Islam Lamongan. 2016.
Musaharpa./2016/03/komunikasi-jarak-jauh- arduino.diambil pada tanggal 27 Februari 2017.
Muhammad Khiabani Fakhri dengan judul “pengukur tinggi badan menggunakan sensor Ultrasonik berbasis mikrokontroler Atmega328 dengan output suara” : Universitas Jember 2015 Nif’an, Ahmad. “Purwarupa kendali kanal irigasi sawah terjadwal berbasis mikrikontroller ATMega328”. Skripsi. Yogyakarta : Universitas PGRI Yogyakarta. 2016. Nurhamim, Tristanto Didik. “Prototipe miniatur alat otomatisasi sistem irigasi pada tanaman melon”. Tugas Akhir. Surabaya : Universitas Narotama. 2013. Sirait, Sudirman. “Rancang bangun sistem otomatisasi irigasi pipa lahan sawah berbasis tenaga surya”. Jurnal. Bogor : Institut Pertanian Bogor. 2015 Wildan Panji Tresna  “Rancang Bangun Sistem Radio Frequency sebagai Sumber Ion”
2001