## RANCANG BANGUN DAN UJI KINERJA SISTEM KONTROL OTOMATIS PADA IRIGASI TETES MENGGUNAKAN MIKROKONTROLLER ARDUINO MEGA

## DESIGN AND TEST PERFORMANCE SYSTEM AUTOMATIC CONTROL ON DRIP IRRIGATION USING MICROCONTROLLER ARDUINO MEGA
Hendrik Candra 1 , Sugeng Triyono 2 , M Zen Kadir 2 , Ahmad Tusi 2 1 Mahasiswa Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung
2 Staff Pengajar Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung  komunikasi penulis, email: iikchan60@gmail.com
Naskah ini diterima pada 01 September 2015; revisi pada 8 Oktober 2015; disetujui untuk dipublikasikan pada 19 Oktober 2015

## ABSTRACK
Drip irrigation has been applied to provide water and nutrient solution to plants. The application of drip irrigation system at this time is not precise yet generally because water is provided based on time schedule, not base on soil water content or plant requirement for water. This research aims to design and test the performance of an automatic device that control drip irrigation system automatically; using  microcontroller Arduino Mega accomplished with Zigbee technology connection. The device works based on soil water content.  Water pump will be turned on when the soil moisture is less than critical water content, and will be turned off when the soil water content is higher than field capacity. Sensor calibration and validation were performed by using three different soil textures: silt loam, loamy sand, and sandy loam.  Each soil sample was mixed with compost by ratio of 5: 1.  The testing of the device; however, was done by using sandy loam soil texture. Sensor calibration showed that relationship between voltage and soil water content was linear with R 2 =0,88; 0,95; 0,96 respectively for  silt loam, loamy sand, and sandy loam.  While, validation showed that errors were 0,63%; 0,52%; 0,60% respectively for silt loam, loamy sand, and sandy loam.  The results also indicated that linear regressions (correlation between voltage and soil water content) turned out to be applicable for specific Soil Texture.  Therefore, this device may not be used for general soil textures. The result of the test showed that the automatic device could work properly.  Interval of data transmission was properly done per minute rather than per second.
Keywords: Drip Irrigation, Microcontroller, Automatic Control, Soil Water Content.

## ABSTRAK
Irigasi tetes biasanya diaplikasikan untuk menyediakan air dan larutan nutrisi bagi tanaman. Aplikasi sistem irigasi tetes saat ini masih mengalami banyak kekurangan karena pada umumnya pemberian air dilakukan berdasarkan waktu, tidak berdasarkan pada kebutuhan air tanaman. Penelitian ini bertujuan melakukan rancang bangun dan uji kinerja perangkat otomatis pada irigasi tetes menggunakan mikrokontroler Arduino Mega dan dikoneksikan dengan teknologi Zigbee . Alat berkerja berdasarkan kandungan air tanah. Pompa air akan hidup ketika kadar air tanah berada pada titik kritis dan mati ketika kandungan air tanah lebih tinggi dari kapasitas lapang. Kalibrasi dan validasi sensor dilakukan dengan menggunakan tiga tekstur tanah yang berbeda yaitu lempung berdebu, pasir berlempung, dan lempung berpasir.  Setiap sampel tanah dicampurkan kompos dengan perbandingan 5 : 1. Namun, Pengujian alat dilakukan dengan menggunakan tekstur tanah lempung berpasir. Kalibrasi sensor menunjukkan bahwa hubungan antara tegangan dan kadar air linier dengan R 2 = 0, 88; 0,95; 0,96 masing-masing untuk lempung berdebu, pasir berlempung, dan lempung berpasir.  Sementara itu, validasi menunjukkan bahwa error yang terjadi 0,63%; 0,52%; 0,60% masing-masing untuk  lempung berdebu, pasir berlempung, dan lempung berpasir. Hasil juga menunjukkan bahwa ternyata regresi linier ( korelasi antara tegangan dan kadar air tanah ) hanya berlaku untuk tekstur tanah tertentu. Oleh karena itu, alat ini tidak dapat digunakan untuk tekstur tanah umum. Hasil pengujian menunjukkan bahwa alat otomatis bisa berfungsi dengan baik. Interval transmisi data lebih baik dilakukan dalam satuan menit, bukan satuan detik.
Kata Kunci : Irigasi Tetes, Mikrokontroller, Kontrol Otomatis, Kadar Air Tanah.
Rancang Bangun dan Uji Kinerja.... (Hendrik C, Sugeng T, M Zen K dan Ahmad T)

## I.  PENDAHULUAN
Irigasi tetes merupakan salah satu jenis irigasi mikro yaitu jenis irigasi yang menggunakan air secara efisien dan berkerja secara pasti. Irigasi tetes merupakan teknologi maju dalam bidang irigasi mikro yang berkerja secara efisien guna meningkatkan  produksi  serta  mutu  hasil pertanian/perkebunan (Wardi, 2001). Sistem irigasi ini menggunakan emiter yang menjadi satu pada pipa distribusi dan dipasang dengan jarak tertentu. Sistem ini dinilai sangat sesuai untuk digunakan pada tanah-tanah yang tidak dapat menahan air dan memiliki penguapan tinggi  seperti  pada  daerah  dataran  rendah (Kasiran, 2006). Aplikasi irigasi tetes digunakan untuk mengairi media tanam dan memberikan larutan  nutrisi  sesuai  dengan  kebutuhan tanaman.  Salah satu  kekurangan  penerapan irigasi tetes adalah pemberian air irigasi yang tidak dapat disesuaikan dengan kondisi media tanam. Penggunaan  pengatur waktu ( timer ) dalam pengaplikasian irigasi tetes masih kurang efektif karena hanya mampu memberikan air irigasi berdasarkan interval waktu dan tidak dapat mengendalikan kelebihan atau kekurangan air  irigasi.  Pemberian  air  irgasi  biasanya dilakukan  disaat  tanah sudah  berada  dalam kondisi kritis ataupun masih dalam keadaan jenuh. Akibatnya,  tanaman akan mengalami cekaman  pada  kondisi  kritis  dan  dapat mengalami busuk akar apabila dalam keadaan jenuh yang dapat mempengaruhi produktivitas.
Salah satu upaya yang dapat dilakukan dalam melakukan pemberian irigasi adalah dengan menggunakan  sistem  otomatisasi  berbasis mikrokontroller untuk melakukan penyiraman sesuai dengan kebutuhan tanaman (Delya, 2014). Aplikasi sistem kontrol otomatis pada irigasi tetes dapat memberikan nilai efisisensi yang tinggi dalam penggunaan air karena berkerja berdasarkan batas kritis hingga kapasitas lapang. Kontrol  otomatis  juga  dapat  mengurangi rutinitas  kerja  dalam  mengairi  tanaman. Penelitian  ini  bertujuan  untuk  melakukan rancang bangun dan uji kinerja sistem irigasi tetes  secara  otomatis  menggunakan mikrokontroller Arduino Mega serta melakukan pengujian  pengiriman  data  menggunakan koneksi teknologi Zig-Bee .

## II. BAHAN  DAN  METODE
2.1 Alat dan Bahan Penelitian ini  dilakukan di greenhouse mini jurusan Teknik Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung pada bulan Februari – Juli 2015. Alat dan Bahan yang digunakan dalam penelitian  ini  adalah  sistem  Irigasi  Tetes, Mikrokontroler Arduino Mega, Soil Moisture Sensor, Display 2 X 16, Wireless XB-S2, PCB, Relay, Data Logger/SD Card Module, Acrilyc, Terminal Block, Water Pump, USB To Serial RS 232 Cable Adapter, Komputer, Media Tanam, dan Sampel Tanah.

## 2.2 Perancangan Alat
2.2.1   Kriteria Desain Alat yang dibuat memiliki beberapa kriteria untuk menggambarkan tahapan perancangan yang dilakukan. Kriteria desain dari alat yang dibuat adalah sebagai berikut:
1.   Alat yang dibuat mampu membaca nilai kadar air dan memberikan aksi pada pompa.
2.   Alat mampu melakukan pemberian air irigasi berdasarkan set point dari pembacaan nilai kadar air.
3.  Pemantauan dan pengendalian dapat dipantau dari  jarak  jauh  dengan  menggunakan teknologi  ZigBee  yang  saling  terhubung antara alat dengan komputer.
2.2.2  Desain  Struktural
Block diagram menggambarkan perancangan dari keseluruhan sistem (Gambar 1). Data yang didapatkan dari pembacaan sensor kadar air tanah akan dikirimkan menuju Arduino Mega, kemudian dari data yang didapatkan digunakan untuk memberikan aksi dari komponen aktuator yang digunakan. Data yang terbaca oleh alat akan ditampilakan menggunakan LCD 2 X 16 dan dipantau dengan menggunakan teknologi Zigbee secara half duplex yang dihubungkan dengan Komputer (Ilham, 2012).
Mikrokontroler mendapatkan masukan dari sen- sor kadar air tanah ( Soil Moisture ) yang masuk ke pin analog 2, Kemudian pin digital output 12, 11, 5, 4, 3, 2 masuk ke pin data pada LCD 16 x 2 sebagai penampil kadar air tanah pada tanaman di greenhouse . Pin 7 digunakan sebagai output mikrokontroler  sebagai  pengendali    hidup matinya pompa dan pemberian air irgasi. Pin 0
Gambar 1. Diagram perancangan, pemantauan dan pengendalian
(RX)  dan  Pin  1  (TX)  digunakan  sebagai komunikasi wireless XBee antara mikrokontroler dengan Laptop.
2.2.3 Desain Fungsional Perancangan perangkat lunak dilakukan dengan menggunakan software Arduino (Ver. 1.0.6). Perintah yang  akan dijalankan  oleh arduino adalah mengubah data voltase menjadi data kadar air melalui rumus linearitas yang dimasukkan dalam  program.  Pemberian  perintah  pada arduino dilakukan berdasarkan penetapan batas nyala aktuator sebagai berikut: a. Jika kadar air = critical water content (θ c ) maka  pompa  akan  on  (hidup),  kadar  air naik hingga mencapai field capacity (FC).
b. Jika  kadar  air =  field  capacity  (FC)  maka pompa  akan  off  (mati),  kadar  air  turun hingga  mencapai  critical  water  content (θ c ).
Untuk mengetahui banyaknya kadar air pada saat kapasitas lapang (FC), sampel tanah yang diuji direndam dan didiamkan hingga sampai pada  saat  kondisi  konstan,  kemudian dilakukan  analisis  laboratorium  dengan menggunakan metode Gravimetrik.
Pengukuran  kadar air  basis  masa  kering udara  (θ udara )  dilakukan  untuk  menentukan nilai  kadar  air  pada  titik  layu  permanen (PWP). Masa  kadar  air  kering  udara  (θ udara ) didapatkan  dari  pengeringan  sampel tanah (0%)  menggunakan  oven  pada  suhu  105 o C. Nilai  titik  layu  permanen (PWP)  didapatkan dari  dua  kali  batas  kadar  air  masa  kering udara  (θ udara )  yang  dijemur. Nilai  batas  kritis (θ c ) diambil dari nilai tengah antara batas titik layu permanen (PWP) hingga batas kapasitas lapang (FC) (Gandi, 2013).
Gambar 2. Rangkaian Pengendali Menggunakan Arduino Mega
Rancang Bangun dan Uji Kinerja.... (Hendrik C, Sugeng T, M Zen K dan Ahmad T)

## 2.3  Kalibrasi  Sensor
Kalibrasi sensor kadar air tanah dilakukan pada tekstur tanah yang berbeda. Penentuan tekstur tanah dilakukan sebagai berikut: 1. Pengambilan sampel tanah sebanyak 100 g.
2.Pelarutan  tanah  dengan  air  dengan perbandingan 1 : 3 pada gelas ukur.
3. Penambahan larutan ( detergen ) sebanyak 10 g atau satu sendok makan.
4.  Diaduk  hingga  tercampur  dan  dibiarkan mengendap.
5. Penentuan persentase pasir, lempung dan debu dari hasil endapan.
6. Penentuan jenis tanah dengan menggunakan segitiga tekstur menurut USDA.
Setelah tekstur tanah  didapatkan, dilakukan pengambilan sampel tanah untuk mengetahui nilai kadar air tanah. Proses penentuan kadar air tanah dilakukan sebagai berikut:
1. Pengambilan sampel tanah sebanyak 25 kg. 2.  Pencampuran  tanah  dan  kompos  dengan perbandingan 5:1 pada lima buah media.
3. Penjenuhan tanah dengan cara direndam.
4. Penirisan tanah selama 24 jam.
5.  Penimbangan  berat  massa  tanah  dan perhitungan kadar air menggunakan rumus:
Kadar Air =
Keterangan :
BB  =  Berat basah (gr)
BK  =  Berat Kering (gr) (Tim Dosen, 2012). Gambar 3. Penentuan nilai kadar air
Setelah data kadar air didapatkan, dilakukan kalibrasi alat dengan mencari hubungan antara voltase dan pembacaan kadar air pada alat. Hasil pembacaan  merupakan  formula  yang didapatkan dari garis linier hubungan antara voltase dengan pembacaan kadar air pada media dengan menggunakan rumus: Y = aX + b Dimana : a,b = Nilai Konstanta yang dihasilkan
Y   = Pembacaan kadar air tanah (%)
X   = Pembacaan Voltase Alat (V)

## 2.4 Validasi  Sensor
Validasi  merupakan  perbandingan  antara pembacaan  nilai  kadar  air  tanah  terdeteksi dengan  analisis  laboratorium.  Validasi  alat dilakukan untuk mencari nilai penyimpangan ( error )  yang  terjadi  pada  alat  yang  dibuat. Validasi dilakukan dengan cara sebagai berikut:
1. Pengambilan sampel tanah yang berbeda dari tanah semula dengan tekstur tanah yang sama sebanyak 25 kg.
2.  Pencampuran  tanah  dan  kompos  dengan perbandingan 5:1 pada lima buah media.
3. Penjenuhan dan penirisan media tanam.
4. Penentuan kadar air media tanam berdasarkan perhitungan dan analisis laboratorium.
5. Pembacaan nilai kadar air pada alat kontrol.
6. Perbandingan antara kadar air yang terbaca pada alat dengan hasil analisis laboratorium.

## 2.5 Uji Kinerja Kontrol
Uji kinerja alat dilakukan dimana alat kontrol otomatis  yang  telah  dirancang  akan mengendalikan seluruh kinerja sistem secara otomatis.  Pengendalian  kadar  air  tanah dilakukan berdasarkan nilai batasan pemberian aksi antara batas titik kritis (è c ) sampai dengan batas kapasitas lapang (FC). Seluruh rangkaian dari  sensor  akan  dihubungkan  ke mikrokontroler. Data yang terbaca pada alat akan dihubungkan dengan menggunakan teknologi Zigbee yang terhubung dengan Komputer. Hal ini dimaksudkan untuk melakukan pengendalian jarak jauh ( line outside ). Komunikasi Zigbee merupakan komunikasi secara half duplex . Data yang terkirim akan ditampilkan pada monitor dan tersimpan dalam format data atau txt.

## III. HASIL  DAN  PEMBAHASAN

## 3.1  Pengujian  Tekstur  Tanah
Pengujian media tanam merupakan pengujian yang dilakukan untuk mengetahui jenis tanah yang akan digunakan. Pengujian media tanam merupakan pengujian yang dilakukan untuk mengetahui tekstur tanah yang akan digunakan. Pengujian ini dilakukan berdasarkan persentase kandungan  pasir,  debu,  dan  lempung  yang terdapat  pada  tanah dan  dicocokan  dengan segitiga tekstur (Islami, 1995). Pengujian ini juga bertujuan  untuk  menghidupkan  komponen aktuator dari pembacaan nilai batasan ( range ) antara titik kritis (è c ) hingga kapasitas lapang (FC). Hasil pengujian dari tiga tekstur tanah ditunjukkan oleh Tabel 1.
Tabel 1. Karakteristik Tekstur Tanah
No Tekstur FC (%) PWP (%) θc (%) 1 2 3 Lempung Berdebu ( Silt Loam )
Pasir Berlempung ( Loamy Sand) Lempung Berpasir ( Silty Clay) 37,5 25,5 36,7 18,8 14,3 22,3 28,15 19,9 29,5 1

## 3.2 Perancangan Alat
Perancangan alat terbagi atas lima tahapan yaitu komponen  catu  daya,  penampilan  data ( interface ), penyimpanan data ( data logger ), pengiriman  data,  dan  pemberian  aksi. Penyimpanan  data  dilakukan  dengan menggunakan kartu memori ( SD card ) yang terhubung  dengan  papan  arduino  ( arduino board ). Kemudian pemberian aksi dilakukan oleh  komponen  relay.  Perakitan  komponen menjadi  satu  kasatuan  yang  utuh  dan ditempatkan  ke  dalam  sebuah box dengan
Gambar 4. Hasil Perancangan Alat
dimensi P x L x T sebesar 30 cm x 30 cm x 15 cm (Gambar 3). Komponen catu daya berfungsi mengubah arus bertegangan tinggi menjadi arus bertegangan rendah dengan besar tegangan input sebesar 5 V hingga 12 V. Tegangan 5 V digunakan sebagai tegangan listrik pada papan arduino sedangakan 12 V digunakan sebagai tegangan listrik pada komponen-komponen penggerak aktuator  (Nasrullah,  2011).  Pengoperasian sistem dilakukan berdasarkan nilai set point kadar  air  yang  terbaca.  Sistem  mampu dioperasikan dengan memberikan perintah- perintah pada sistem arduino. Sistem yang dibuat merupakan bahasa program yang merupakan formula dari nilai linier hubungan voltase dengan nilai kadar air tanah yang dimasukan untuk mengoperasikan alat ke dalam sistem Arduino.

## 3.3 Kalibrasi Alat
3.3.1  Kalibrasi  Sensor  Kadar  Air  Tanah  (Soil

## Moisture)
Proses kalibrasi alat dilakukan pada tiga jenis tanah yang berbeda dengan cara mencari nilai hubungan antara voltase yang terbaca alat dan banyaknya  Kadar  air  yang  terkandung (Suhardiyanto, 2006). Media yang digunakan dalam proses kalibrasi berupa campuran tanah dan kompos dengan perbandingan 5 : 1. Proses kalibrasi merupakan pengamatan untuk mencari hubungan  antara  nilai  kadar  air  dengan
Rancang Bangun dan Uji Kinerja.... (Hendrik C, Sugeng T, M Zen K dan Ahmad T)
pembacaan voltase terukur pada alat. Fungsi kalibrasi dihasilkan dari tiga jenis tanah dengan menggunakan rumus linieritas yang ditunjukkan oleh Gambar 5, 6, dan 7.
Gambar 5. Hubungan voltase dan kadar air tanah lempung berdebu ( silt loam ) Gambar 6. Hubungan voltase dan kadar air tanah pasir berlempung ( loamy sand )
Gambar 7. Hubungan voltase dan kadar air tanah lempung berpasir ( silt clay )
Dapat dilihat pada grafik bahwa nilai regresi kadar air yang dihasilkan berbanding terbalik dengan pembacaan voltase pada sensor. Semakin basah suatu media maka nilai resistansi yang diberikan akan semakin kecil dan sebaliknya. Berdasarkan hasil yang ditunjukkan oleh grafik didapatkan nilai regresi linier yang dihasilkan sebesar y = - 47,01 x + 41,19. dengan akurasi pembacaan R 2 = 0,882.
Nilai regresi yang dihasilkan dari pengujian tanah kedua adalah y =23,41x + 26,21 dengan nilai akurasi  R 2 =  0,946.  Pada  jenis  tanah  kedua banyak mengandung unsur pasir dimana seperti yang diketahui bahwa pasir memiliki sifat yang sangat porous dan sulit mengikat unsur larutan. Nilai regresi pada pengujian tanah ketiga sebesar y = -90,08 x+ 55,31 dengan akurasi pembacaan sebesar R 2 = 0,957. Pengujian kalibrasi pada
sampel  tanah  ketiga  lebih  akurat  apabila dibandingkan dengan hasil kalibrasi tanah kedua dan pertama. Berdasarkan pengujian tanah yang telah dilakukan, maka dapat ditentukan media
yang sangat cocok digunakan untuk aplikasi alat adalah tanah dengan tekstur lempung berdebu ( silt clay ) dengan batas nilai toleransi pembacaan sebesar 4,3%.

## 3.4 Validasi Alat

## 3.4.1 Sensor Kadar Air Tanah ( Soil Moisture )
Validasi kadar air tanah dilakukan pada tiga jenis tanah yang dijadikan sebagai sampel. Validasi merupakan perbandingan antara nilai kadar air yang terbaca oleh alat dengan nilai kadar air hasil uji laboratorium. Pembacaan nilai kadar  air tanah dipengaruhi oleh besaran nilai linearitas dari  hasil  pengujian  sampel  tanah  yang dimasukkan kedalam program. Berdasarkan
Gambar 8. Perbandingan antara pengukuran lab dan pembacaan sensor kadar air tanah lempung berdebu ( silt loam )
Gambar 9. Perbandingan pembacaan kadar air tanah pasir berlempung( loamy sand ) Gambar 10. Perbandingan pembacaan kadar air tanah lempung berpasir ( silt clay )
Data kadar air tanah yang dihasilkan didapatkan dari perolehan nilai linearitas yang digunakkan dalam program. Data diatas merupakan hasil pembacaan alat dari perolehan formula linear pada jenis media tanam lempung berdebu ( silt loam ) yang memiliki nilai regrasi sebesar y = - 47,01 x + 41,49 (Gambar 8). Dari data yang terbaca oleh alat dibandingkan dengan analisis kadar air tanah di Laboratorium. Berdasarkan grafik  yang  telah  ditunjukkan  dapat  dilihat bahwa nilai pembacaan kadar air tanah yang terbaca  oleh  alat  tidak  terlalu jauh  berbeda dengan penyimpangan nilai ( error ) yang dapat terjadi sebesar 0,52% kadar air.
Pengujian ini juga tidak jauh signifikan dengan pembacaan nilai kadar air yang dilakukan di Laboratorium. Besarnya penyimpangan ( error ) yang dapat terjadi sebesar 0,63 % Kadar Air. Dengan nilai linier y =-23,41x+ 26,21(Gambar 6). Sampel tanah ketiga menggunakan rumus y

## 3.5 Uji Kinerja Alat
Uji kinerja alat merupakan penerapan alat pada lokasi untuk mengetahui apakah alat yang dibuat mampu bekerja sesuai dengan yang diharapkan. Penerapan  alat  ini  dimaksudkan  mampu memberikan aksi-aksi dari komponen aktuator untuk bekerja dalam memenuhi kebutuhan air.
3.5.1 Kadar Air Tanah dan Sistem Irigasi Pembacaan kadar air tanah dilakukan disaat alat yang dibuat mulai dioperasikan. Pembacaan alat ini  berdasarkan  pembacaan kadar  air  pada sampel tanah yang diuji. Tanah yang digunakan dalam proses uji coba merupakan tanah yang memiliki tekstur lempung berpasir ( loamy sand ) dengan nilai regresi y = -90,08 x + 55,31 (Gambar 10). Hasil pengujian alat dan pembacaan sensor
=-90,08x  +  55,31  (Gambar  9).  Besarnya penyimpangan yang terjadi sebesar 0,6% Kadar Air.
Rancang Bangun dan Uji Kinerja.... (Hendrik C, Sugeng T, M Zen K dan Ahmad T)
hari ke-2 serta pemberian aksi dapat dilihat pada Gambar 11. Berdasarkan program yang telah dibuat, pemberian air irigasi dilakukan apabila kondisi kadar air terbaca pada nilai 27% dan akan mati  pada  kadar  air  32%.  Setelah  alat diaplikasikan,  ternyata  kadar  air  terus meningkat disaat pompa telah berhenti menyala. Kenaikan nilai kadar air ini disebabkan oleh komponen sprinkler yang juga menyala  dan memberikan  aksi  sehingga  menyebabkan penambahan jumlah volume air pada media tanam. Penambahan air yang dilakukan oleh komponen sprinkler mempengaruhi pembacaan nilai kadar air yang terdeteksi oleh alat dan terus mengalami peningkatan sehingga melebihi dari batas ( range ) yang telah ditetapkan.
Gambar 12. Pembacaan Kadar Air Tanah dan Pemberian Aksi hari ke-21
Perubahan nilai pembacaan juga dipengaruhi oleh suhu dan kelembaban pada media tanam. Suhu dan kelembaban dapat mempengaruhi penyebaran air pada media tanam sehingga menyebabkan  nilai  kadar  air  terbaca  selalu berubah.

## 3.5  Pengujian  Pengiriman  Data  dan  Koneksi Teknologi Zig-Bee
Pengiriman  nilai  terbaca  didapatkan  dari pembacaan  alat  yang  diteruskan  dengan menggunakan  koneksi  berbasis  wireless. Komunikasi alat dengan Komputer ( user ) terjadi secara Half duplex dimana sistem pembacaan dihasilkan dari data keluaran ( Do ) pada Arduino
Pengujian  pada  hari  ke-21  (Gambar  12) menunjukkan pembacaan kadar air tanah yang dilakukan oleh alat tetap dalam keadaan stabil. Nilai pembacaan kadar air yang berada di antara nilai  batas ( range ) antara  27%  hingga  32% bukanlah menandakan dilakukan pemberian air
Gambar 13. Pengiriman data satuan detik (5000 ms)
menuju wireless dan diteruskan menuju Data masukan  ( Di )  hasil  pengiriman  menuju Komputer (Ilham, 2012). Data pengiriman data berdasarkan interval waktu dapat dilihat pada lampiran dan pada Gambar 13 dibawah ini.
Dari pengiriman data yang telah dilakukan dapat diketahui bahwa masih terjadi data yang tidak tersimpan  ( loss  data ).  Hal  ini  dapat  terjadi diakibatkan oleh banyak faktor seperti jarak pengiriman,  gedung  penghalang,  koneksi wirelles,  frekuensi, dan banyaknya bit yang mampu  dikirim  oleh  alat.  Pada  pengiriman dengan interval waktu lima detik, masih banyak data yang tidak tersimpan. Salah satu cara yang dapat dilakukan adalah dengan memperpanjang jarak interval waktu pengiriman seperti yang ditampilkan pada Gambar 14.
Dapat dilihat bahwa pengiriman data dengan interval  waktu  satu  menit  lebih  stabil  jika dibandigkan  dengan  pengiriman  yang sebelumnya.  Pengiriman  data  dengan memperpanjang  interval  waktu  dapat mengurangi beban kerja yang dapat diterima oleh alat saat beroperasi. Alat beroperasi dengan satuan bit per detik sehingga dibutuhkan waktu tambahan untuk mencapai nilai amplitudo dan frekuensi  yang  sesuai  dalam  melakukan pengiriman dan penerimaan data oleh komputer. Berdasarkan pengujian transmisi data, maka dapat disimpulkan bahwa interval waktu yang baik dalam melakukan pengiriman adalah satu menit.

## IV. KESIMPULAN  DAN  SARAN

## 4.1  Kesimpulan
Berdasarkan  penelitian  yang  dilakukan mengenai Rancang Bangun dan Uji Kinerja alat, maka dapat disimpulkan:
1.  Telah terealisasikan rancangan sistem kontrol otomatis  yang  berkerja  berdasarkan pembacaan nilai kadar air tanah.
Gambar 14. Pengiriman data satuan menit(60.000 ms)
2. Hasil kalibrasi dan validasi alat menunjukkan penggunaan  formula  regresi  hubungan voltase  dengan  kadar  air  tanah  ternyata berlaku  secara  spesifik  ( tekstur  tanah tertentu ), penggunaan alat pada tekstur tanah yang berbeda  memerlukan  kalibrasi  dan validasi alat terlebih dahulu.
3. Hasil kerja sistem kendali otomatis dapat berkerja dengan baik. Pemberian air irigasi dilakukan pada saat kadar air mencapai batas kritis (è c ) pada nilai kadar air terbaca 27% dan berhenti melakukan irigasi pada saat kadar air terbaca dalam kondisi lapang (FC) dengan nilai kadar air terbaca 32%.
4. Hasil uji koneksi pengiriman data dengan menggunakan teknologi Zigbee menunjukkan bahwa interval waktu yang tepat untuk pengiriman data dilakukan dalam waktu satu menit. Hal ini ditunjukkan dengan tidak  terjadinya  kehilangan  data  pada pengiriman dengan delay satu menit.

## 4.2   Saran
Saran yang dapat diberikan untuk memperbaiki penelitian ini adalah sebagai berikut:
1.  Pemilihan  sistem  irigasi  sebaiknya disesuaikan  dengan  media  yang  akan digunakan  untuk  menghasilkan  nilai keseragaman irigasi yang diharapkan.
2. Aplikasi alat dapat digunakan pada sistem irigasi lain yang berkerja berdasarkan prinsip pembacaan nilai kadar air.
Rancang Bangun dan Uji Kinerja.... (Hendrik C, Sugeng T, M Zen K dan Ahmad T)

## DAFTAR PUSTAKA
Delya,  B.  2014.    Rancang  Bangun  Sistem Hidroponik Pasang Surut Otomatis Untuk Budidaya Tanaman Cabai. Jurnal Teknik Pertanian Lampung. Vol.  4. No. 1 : 19-26.
Jurusan Teknik Pertanian.  Universitas
Lampung.
Ilham, J. 2012.  Perancangan Sistem Pengendali dan    Pedjadwal  Lampu  Ruangan berdasarkan  Database    melalui
Komunikasi Wireless Zigbee. Makalah Seminar  Tugas  Akhir .    Universitas Diponegoro.  Semarang.
Gandi,  W.  2013.    Pengujian  Pupuk Organonitrofos  Terhadap  Respon Tanaman Tomat Rampai ( Lycopersicon pimpinellifolium )  Dalam  Pot  (Pot Experiment).  / Skripsi /.  Universitas Lampung. Lampung.
Islami,  T dan W.H.  Utomo. 1995. Hubungan Tanah, Air dan Tanaman. IKIP Semarang Press: Semarang. 356 hal.
Kasiran. 2006. Teknologi Irigasi Tetes “Ro Drip” untuk  Budidaya  Tanaman  Sayuran  di Lahan Kering Dataran Rendah. Jurnal Sains dan Teknologi Indonesia .  Vol. 8 No. 1 : 26-
30.
Nasrullah,  E.    2011.    Rancang  Bangun Penyiraman Tanaman Secara Otomatis Menggunakan  Sensor  Suhu  LM35 Berbasis Mikrokontroler ATMega 8535. Jurnal Rekayasa dan Teknologi Elektro . Vol.  5  No.  3  :182  –  192.  Universitas Lampung. Lampung.
Suhardiyanto, H., A. Sapei, C. Arief, A. Mardjani, dan B.D.  Astuti.  2006.  Sistem  Kendali Berbasis  PLC  untuk  Pengaturan Pemberian Larutan Nutrisi pada Jaringan Irigasi Tetes. Jurnal Ilmiah Ilmu Komputer . Vol.4 No.2 : 42-47. Institut Pertanian Bogor.
Tim Dosen.  2012. Penunutun Praktikum Dasar- Dasar Ilmu Tanah .  Universitas Lampung. Lampung.  38 hlm. Wardi, H.  2001.  Sistem Irigasi Mikro Untuk Pertanian  Modern, Majalah  Ilmiah Analisis Sistem ,  Edisi Khusus No. 3 Tahun VIII,    Kedeputian  Bidang  Pengkajian Teknologi, BPPT. Jakarta.