e-ISSN : 2715-5064

## KENDALI BATANG KNAPSACK SPRAYER SEMI-OTOMATIS DENGAN SMARTPHONE BERBASIS ARDUINO MEGA
Sultan Akbar Rachmawan 1*) , Ibrahim 2 , Insani Abdi Bangsa 3
1 Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Singaperbangsa Karawang
1 JL. HS.Ronggo Waluyo,Kabupaten Karawang, 41361 Indonesia email: 1 sultanakbarr@gmail.com, 2 ibra.lammada@gmail.com, 3 iabdibangsa@ft.unsika.ac.id
Abstract   In modern times, technology is becoming increasingly sophisticated making robots have an active role in human life in various  fields.  The  industrial  sector  is  one  branch  that  uses robots.  With  the  rapid  development  of  technology,  all  the equipment  created  by  humans  is  increasingly  sophisticated  and modern,  where  in  the  process  of  spraying  pest  control  liquid, farmers  use  an  electric  carrying  spray.  in  remote  villages  the average  for  agricultural  equipment  is  rarely  automation  system technology.  So  the  researchers  tried  to  make  a  semi-automatic sprayer  rod  drive  that  will  direct  the  rod  constantly  which  can be  controlled  via  a  smartphone  via  the  Arduino  Mega-based RemoteXY  application.  Sprayer  rods  are  made  into  two mounted  on  the  left  and  right  of  the  tank  which  is  tied  to  the MG996R  servo  as  a  rectifier  for  the  motion  of  the  sprayer  rod. The  test  results  show  that  the  smartphone  can  be  connected  to the  Arduino  Mega  via  WiFi  using  the  ESP8266-01  as  an  access point, the sprayer rod can be adjusted through the application so that the sprayer rod can be adjusted according to the distance of the plant to be sprayed and this robotic arm is able to engineer the process of spraying plants with motion that constant.
Abstrak  Pada  zaman  modern,  teknologi  menjadi  semakin canggih  membuat  robot  telah  berperan  aktif  dalam  kehidupan manusia  dalam  berbagai  bidang.  Bidang  industri  merupakan salah  satu  cabang  yang  menggunakan  robot.  Dengan perkembangan  teknologi  yang  semakin  pesat  semua  peralatan yang  diciptakan  manusia  semakin  canggih  dan  modern  dimana pada  proses  penyemprotan  cairan  pembasmi  hama  para  petani menggunakan  semprotan  gendong  elektrik.  dipelosok-pelosok desa  rata-rata  untuk  peralatan  pertanian  jarang  adanya teknologi  sistem  otomasi.  Maka  peneliti  berusaha  membuat penggerak batang sprayer semi-otomatis yang akan mengarahkan  batang  dengan  konstan  yang  dapat  dikontrol melalui  smartphone  melalui  aplikasi  RemoteXY  berbasis Arduino  Mega.  Batang  Sprayer  dibuat  menjadi  dua  dipasang pada  bagian  kiri  dan  kanan  tangki  yang  diikat  ke  servo MG996R  sebagai  penyearah  gerak  batang  sprayer.  Hasil pengujian  menunjukan  bahwa  smartphone  dapat  terhubung  ke Arduino  Mega  melalui  WiFi  dengan  menggunakan  ESP8266-01 sebagai access point, Batang sprayer bisa diatur melalui aplikasi sehingga  batang  sprayer  dapat  diatur  sesuai  jarak  tanaman yang  akan  disemprot  dan  robot  lengan  ini  mampu  merekayasa proses penyemprotan tanaman dengan gerakan yang konstan. Kata Kunci  Sprayer, RemoteXY, Servo.

## I. PENDAHULUAN
Pada  zaman  modern,  teknologi  menjadi  semakin  canggih membuat robot telah berperan aktif dalam kehidupan manusia dalam berbagai bidang. Bidang industri merupakan salah satu cabang  yang  menggunakan  robot.  Dalam  kehidupan  sehari- hari,  banyak  robot  yang  telah  diciptakan  untuk  membantu, memudahkan, dan mempercepat pekerjaan manusia [1].
Dengan  perkembangan  teknologi  yang  semakin  pesat, proses  penyemprotan  cairan  pembasmi  hama  para  petani sudah  mulai  menggunakan  semprotan  gendong  elektrik.
Sebagian  masyarakat  kelompok  petani  di  daerah  Kabupaten Karawang  masyarakatnya  menggunakan  alat  semprotan elektrik  dalam  proses  penyemprotan  cairan  pembasmi  hama. Namun  dalam  proses  penyemprotannya  masih  digerakan manual menggunakan tangan.
Proses  perawatan  tanaman  padi  salah  satunya  adalah penyemprotan pestisida sehingga tanaman padi terhindar dari hama  [2].  Penyemprotan  ini  dapat  mempengaruhi  hasil produktifitas  pada  saat  panen  karena  merupakan  salah  satu proses untuk pemeliharaan tanaman padi [3].
Knapsack  Sprayer atau  sprayer  gendong  banyak digunakan oleh para petani dalam proses penyemprotan pada lahan  persawahan  atau  perkebunan  yang  luas,  minimal penyemprotan  yang  dibutuhkan  yaitu  sebanyak  2  kali seminggu,  proses  penyemprotan  pada  lahan  yang  luas  tentu akan menjadi permasalahan bagi para petani.
Di dipelosok-pelosok desa yang ada di Indonesia rata-rata untuk  peralatan  pertanian  jarang  adanya  teknologi  sistem otomasi.  Sehingga  perlu  adanya  pembelajaran,  modifikasi serta  pengembangan  teknologi  untuk  dapat  menciptakan peralatan  yang  dapat  meningkatkan  efesiensi  dan  efektivitas kerja  petani  yang  dapat  mempersingkat  dan  memperingan kerja petani  serta meningkatkan hasil produktivitasnya.
Berdasarkan permasalahan tersebut, peneliti memodifikasi sprayer  gendong  yang  mana  bagian  stick  sprayer  bisa bergerak  secara  otomatis  tanpa  menggunakan  lengan      agar mempersingkat waktu para petani dalam proses penyemprotan pada lahan.
Sistem ini dibuat khusus untuk pengendalian robot lengan batang sprayer semi otomatis  yang bisa dikendalikan dengan smartphone menggunakan aplikasi RemoteXY dan digerakan menggunakan motor servo.
II. PENELITIAN YANG TERKAIT Beberapa  penelitian  terkait  yang  sudah  dibuat  digunakan sebagai  bahan  referensi  dalam  proses  penelitian  alat  yang dilakukan diantaranya :
1. Memodifikasi knapsack  sprayer dengan  pipa  batang semprotan  menjadi  6  meter  dengan  beberapa  nozzel dan menggunakan pompa air 12 volt DC. [4]
2. Memodifikasi knapsack  sprayer agar  dapat  didorong menggunakan  roda  dengan  berdiameter  14  inchi dengan panjang engkol pompa 9,79 cm. [5]
3. Memodifikasi knapsack sprayer agar bisa menyemprot  dengan  teknologi image  processing menggunakan  webcam  digital  yang  diolah  oleh Raspberry  phi  dan  menggunakan  Arduino  uno  untuk mentransfer  sinyal  dari  Raspberry  phi  ke  dc  motor dan selenoid valve. [6]
Perbedaan  alat  ini  dengan  penelitian  yang  sudah  ada  yaitu knapsack  sprayer pada  penilitian  ini  masih  digendong  dan
e-ISSN : 2715-5064
hanya  membuat  batang  nozzle  dapat  dikendalikan  dengan smartphone menggunakan aplikasi RemoteXY dan digerakan menggunakan motor servo.

## III. METODE PENELITIAN
A. Metodologi Penelitian
Gambar. 1 Metodologi Penelitian.
B. Perancangan
1) Cara Kerja Alat

## Gambar. 2 Desain alat
1. Masukan  nilai  variable  servo_x  pada  aplikasi  untuk mengatur posisi sudut awal servo A dan servo C dan nilai  variable  servo_y  untuk  mengatur  posisi  sudut servo  B  dan  servo  D  untuk  mengatur  posisi  batang sprayer sebelum memulai pergerakan otomatis.
2. Masukan nilai sudut pada aplikasi dari 0 – 180 untuk mengatur  sudut  pergerakan  batang  sprayer  seberapa jauh  maju-mundur  servo  pada  saat  otomatis,  jika tidak  ingin  batang  sprayer  tidak  bergerak,  bisa  atur nilai sudutnya menjadi 0.
3. Masukan  nilai  kecepatan  pada  aplikasi  dari  1  –  10 untuk  mengatur  seberapa  cepat  servo  menggerakan batang sprayer saat otomatis.
4. Servo  A  dan  Servo  C  akan  bergerak  maju  dan mundur sesuai sudut yang di masukan.
5. Mode otomatis  dimulai, pompa menyala dan batang sprayer (servo A dan servo C)  mulai bergerak maju- mundur  sesuai  dengan  nilai  sudut  dan  kecepatan yang sudah dimasukan.
6. Mode  otomatis  berhenti,  pompa  mati  dan  batang sprayer berhenti bergerak.

## 2) Skema Rangkaian

## Gambar. 3 Skema rangkaian alat
.
Gambar diatas menunjukan skema rangkaian dari alat  yang  akan  dibuat.  Aki  digunakan  untuk kebutuhan  daya  alat  yang  tegangan  nya  diturunkan menggunakan  LM2596  terhubung  ke  mikrokontroler Arduino  Mega  menggunakan  jack  5.5mm  dan LM2596 terhubung ke motor servo MG996R. Pompa elektrik disambungkan ke relay dari aki sebagai saklar yang  diatur  oleh  Arduino  Mega.  Smartphone  akan terhubung  ke  arduino  dengan  aplikasi  RemoteXY menggunakan  WiFi  dimana  ESP8266-01  sebagai access point, dan LCD untuk melihat posisi servo.

## C. User Interface
RemoteXY  adalah  suatu  pembuat  antarmuka berbasis  web  yang  bisa  diakses  pada  situs  remotexy.com. Proses  pembuatan  antarmuka  dapat  dilakukan  dengan online.  Editor  ini  didesain  untuk  mampu  membuat antarmuka  dengan  mudah  hanya  dengan  drag  &  drop dalam  pembuatan  antarmuka  yang  berfungsi  untuk mengendalikan  mikrokontroler  melalui  wifi  ataupun bluetooth [7, 8]. Aplikasinya bisa didownload di playstore secara  gratis  tetapi  aplikasi  ini  hanya  bisa  digunakan selama  30  detik  jika  Elements(Controls,  Indication,  & Decoration) tidak lebih dari 5.
Gambar. 3 Tampilan editor RemoteXY

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Implementasi Batang Knapsack Sprayer Semi-Otomatis
e-ISSN : 2715-5064
Gambar. 4 Implementasi rangkaian pada knapsack sprayer
Gambar. 5 Bentuk fisik batang knapsack sprayer semi-otomatis

## B. Implementasi Pada Aplikasi RemoteXY
Untuk  mengakses  aplikasi  yang  sudah  dibuat  buka aplikasi RemoteXY lalu tekan “+” kemudian pilih Wi-Fi point.  Konfigurasi  ESP8266-01  pada  sistem  meliputi SSID  “Rosetta”  dan  password  “12345678”  proses koneksi client ke wifi ditunjukan gambar dibawah ini
Gambar. 6 Tampilan Wi-Fi point pada aplikasi RemoteXY
Aplikasi  yang  dibuat  tidak  menggunakan  label  agar  bisa digunakan  lebih  dari  30  detik  yang  ditunjukan  pada  gambar dibawah ini
Gambar. 7 Tampilan aplikasi
Gambar. 8 Tampilan saat input nilai

## C. Pengujian Posisi Servo
Metode  pengamatan  yang  dilakukan  berdasarkan inputan  aplikasi  untuk  menguji  posisi  servo  agar  dapat mengetahui sudut putaran pada servo.
T ABEL 1 H ASIL P ENGUJIAN N ILAI INPUT SERVO _ X TERHADAP POSISI S ERVO A DAN S ERVO C
servo_x Servo A Servo C 0 0° 180° 30 30° 150° 60 60° 120° 90 90° 90° 120 120° 60° 150 150° 30° 180 180° 0°
e-ISSN : 2715-5064
T ABEL 2 H ASIL P ENGUJIAN N ILAI INPUT SERVO _ Y TERHADAP POSISI S ERVO B DAN S ERVO D
servo_y Servo B Servo D 0 180° 0° 30 150° 30° 60 120° 60° 90 90° 90° 120 60° 120° 150 30° 150° 180 0° 180° D. Pengujian Pompa Elektrik
Pengujian pompa elektrik dilakukan untuk mengetahui  apakah  pompa  hidup  atau  mati.  Pengujian dilakukan dengan metode pengamatan berdasarkan saklar auto di aplikasi.
T ABEL 3 H ASIL P ENGUJIAN S AKLAR A UTO Auto Relay Pompa Elektrik Stop HIGH Mati Start LOW Hidup

## E. Pengujian Batang Sprayer Otomatis
Pengujian  batang  sprayer  otomatis  dilakukan  untuk mengetahui pergerakan sudut maju-mundur batang sesuai nilai  sudut  yang  di  input.  Pengujian  dilakukan  dengan mengamati  nilai  servo  saat  saklar  auto  pada  posisi  start dengan nilai servo_x dan servo_y sebesar 90.
T ABEL 1 H ASIL P ENGUJIAN B ATANG S PRAYER O TOMATIS Sudut Servo A Servo C 0 90° 90° 70 55°-125° 125°-55° 100 40°-140° 140°-40° 150 15°-165° 165°-15°
180 0°-180° 180°-0°

## V. KESIMPULAN
Berdasarkan  penelitian  pada  alat  yang  sudah  dilakukan maka:
1. Batang knapsack sprayer bisa digerakan dengan servo MG996R.
2. Robot  lengan  batang knapsack  sprayer bisa dikendalikan  dengan  smartphone  melalui  aplikasi RemoteXY
3. Sudut  antara  Servo  A  dengan  Servo  C  dan  Servo  B dengan  Servo  D  berbanding  terbalik.  Servo  A  dan Servo D memiliki sudut yang sama dengan nilai input yang dimasukan pada variabel servo_x dan servo_y.
4. Pompa  elektrik  akan  mati  jika  mode  otomatis  pada posisi  berhenti  dan  akan  hidup  jika  mode  otomatis dijalankan.
5. Batang sprayer kiri dan batang sprayer kanan mampu bergerak secara otomatis sesuai sudut yang diinput.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Ronando,  Elsen.  M.  Isa  Irawan.  2012.  “Pengenalan  Ucapan  Kata Sebagai Pengendali Gerakan Robot Lengan Secara Real-Time dengan Metode  Linear  Predictive  Coding  –  Neuro  Fuzzy”.  Jurnal  Sains  Dan Seni ITS 1(1).
[2] Pramuhadi, G., Ibrahim, M. N. R., Haryanto, H., & Johannes. (2019). STUDI  EFEKTIVITAS  HERBICIDING  GULMA  LAHAN  KERING PADA  BERBAGAI  METODE  PENGABUTAN.  Jurnal  Teknik Pertanian Lampung, 8(1), 1–9.
[3] Andremico,  N.  Rancang  Bangun  Dan  Pengujian  Unit  Penyemprot Pada Alat Penyemprot Padi Tipe Balon. Sprayer, 2015.25.
[4] Annafiyah,  Anam,  S.,  &  Fatah,  M.  (2021).  Rancang  Bangun  Sprayer Pestisida  Menggunakan  Pompa  Air  DC  12  V  dan  Panjang  Batang Penyemprot 6 Meter. Jurnal Rekayasa Mesin, 16(1), 90–99.
[5] Salahudin,  X.,  Widodo,  S.,  &  Priyatmoko,  A.  (2018).  PENGARUH VARIASI  JUMLAH  POMPA  TERHADAP  PERFORMA  MESIN SPRAYER  DORONG.  Journal  of  Mechanical  Engineering,  2(1),  15– 21.
[6] S.  Yatmono,  “Pengembangan  Aplikasi  User  Interface  Android  Untuk Pengukur  Jarak  Berbasis  Arduino  Dan  Bluetooth,”  Jurnal  Edukasi Elektro, vol. 1, no. 2, pp. 134–138, 2017.
[7] Karar,  M.  E.,  Al-Masaad,  A.  M.,  &  Reyad,  O.  (2020).  GASDUINO- Wireless  Air  Quality  Monitoring  System  Using  Internet  of  Things. Information Sciences Letters An International Journal, 9(2), 113–117.