Jurnal Teknik Elektro: Electronic Control, Telecomunication, Computer Information and Power System

## Sirkulasi Udara Otomatis pada Kandang Pertumbuhan DOC KUB
Ahmad Ridho’i 1 ,  Kukuh Setyadjit 2 , Luti Agung Swarga 3 , Ratna Hartayu 4 , Izza Aula Wardah 5
a Prodi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas 17 Agustus 1945 Surabaya, Jl. Srmolowaru 45 Surabaya, Indonesia 1 ridhoi@untag-sby.ac.id ; 2 kukuh@untag-sby.ac.id ; 3 lutfiagung@untag-sby.ac.id ; 4 rhartayu@untag-sby.ac.id ; 5 iwardah@untag-sby.ac.id

## ARTICLE INFO

## ABSTRAK

## Article History
Submission : 10-26-2023 Revision       : 11-16-2023 Accepted      : 02-29-2024 Peternakan  di  Indonesia  cukup  banyak  baik  itu  sapi,  kambing, dan  jenis  unggas.  Apa  lagi  di  desa  hampir  setiap  rumah memelihara  unggas  atau  sering  disebut  ayam  kampung.  Tidak sedikit yang dijadikan usaha untuk menghasilkan uang, apalagi pekembangan yang  ayam kampung sekarang banyak macamnya. Pengembangan  ayam  kampung  sekarang  sampai  adanya  KUB, Joper dan sebagainya. Ayam jenis KUB  pada saat pertumbuhan dari DOC sampai umur beberapa bulan perlu perhatian dari segi udara,  panas  kelembaban,  asupan  makannya.  Disini  peneliti mengambil  tentang  masalah  udara  yang  terdapat  di  dalam kandang  pertumbuhan  DOC  KUB.  Udara  yang  ada  di  dalam kandang  DOC  KUB  perlu  dilakukan  pergantian  atau  sirkulasi, dengan  melakukan  sirkulasi  udara  dan  kelembaban  dapat dikondisikan.  Untuk  itu  dibuatlah  sistem  sirkulasi  udara otomatis dengan menggunakan single chip sebagai otaknya dan sensor  suhu  sebagai  masukan  terhadap  single  chip  tersebut.
Dengan  memasang  kipas  pada  dua  sisi  kanan  dan  kiri  maka sirkulasi  udara  dapat  dibuat  otomatis.  Dengan  memanfaatkan letak dari kipas maka udara dapat ditentukan udara masuk atau udara keluar, kondisi udara yang ada di dalam kandang tersebut.
This is an open access article under license CC–BY-SA .

## Kata Kunci:
Mikrokontroller,  Sensor  suhu, Sirkulasi udara

## 1. Pendahuluan
Perkembangan peternakan di Indonesia khususnya di kampung-kampung masih banyak baik itu untuk peliharaan sampingan maupun menjadi usaha yang memang menjadi peluang untuk mendapatkan penghasilkan dari ternak. Saat ini perkembangan untuk unggas khususnya ayam  jenisnya  banyak  sekali,  secara  umum  banyak  yang  memelihara  ayam  kampung  atau sering  disebut  ayam  kampung.  Secara  karakteristik  ayam  kampung  lebih  tahan  terhadap serang hama unggas dibanding unggas jenis broiler petelur, broiler pedaging. Sekarang sudah ada  pengembangan  jenis  ayam  kampung  yaitu  KUB,  JOPER,  Ayam  kampung  unggul  dan sebagaina. Khusus ayam KUB memiliki karakteristik hampir sama dengan ayam kampung pada
Ahmad Ridho’i (Sirkulasi Udara Otomatis pada Kandang Pertumbuhan DOC KUB)
umumnya  tapi  ada  perbedaanya  produksi  telurnya  lebih  banyak  dibanding  ayam  kampung pada umumnya. Untuk menghasilkan DOC KUB bukan dari pengeraman maka dari itu perlu dihatikan pertumbuhan anakan 1 hari sampai 30 hari karena perlu penanganan lebih[2].
Permasalahan yang perlu diperhatikan pada umur 1  - 30 hari pada anakan KUB yaitu : kondisi udara, kelembaban, suhu, asupan pakan yang diberikan sesuai yang diperlukan oleh DOC. Kondisi udara terkait erat dengan kelembaban jika udara dibiarkan tidak ada sirkulasi maka kelembaban akan memicu kotoran ayam tersebut menjadi amoniak akibatnya penyakit menyerang pada ayam tersebut.
Udara ada kaitan erat juga dengan suhu yang ada di dalam kandang, suhu tinggi di atas 30 o C, laju pernapasan ayam akan meningkat sehingga pernapasannya menjadi terengah-engah. Kondisi  tersebut  dinamakan  dengan  panting.  Ayam  yang  sudah  panting  akan  lebih  sering minum untuk mempertahankan keseimbangan cairan di dalam tubuh, tapi nafsu makan ayam justru malah berkurang. Suhu kandang yang terlalu tinggi juga menyebabkan banyak energi ayam yang berkurang karena energinya digunakan hanya untuk mendinginkan tubuh. Kondisi ini dapat menyebabkan pertumbuhan ayam menjadi terhambat[2].
Dari  permasalahan  tersebut  di  atas  terkait  dengan  kondisi  suhu  yang  ada  di  dalam kandang  DOC  untuk  pertumbuhan  sangat  penting  diperhatikan  karena  mempengaruhi pertumbuhan  DOC  tersebut.  Dengan  membuat  sirkulasi  udara  yang  ada  di  dalam  kandang dapat menentukan kondisi udara selanjutnya dapat mempengaruhi suhu yang ada di dalam kandang DOC tersebut.
Untuk  membuat  sirkulasi  otomatis  dapat  dilakukan  dengan  menggunakan mikrokontroller atau disebut juga single chip, karena dengan menggunakan 1 keping IC dapat digunakan untuk melakukan kontrol. Single chip yang sering digunakan keluarga AVR karena dalam sepesifikasi sudah terdapat konversi analog ke digital (ADC)[7]. Sehingga dari sensor suhu  dapat  langsung  dikonversi  oleh  single  chip  karena  sudah  ada  pin  untuk  melakukan konversi analog ke digital. Selanjutnya diolah oleh single chip dapat menentukan menyalakan kipas  dan  atau  mematikan  lampu  filamen  yang  berfungsi  sebagai  pemanas  ruang  di  dalam kandang DOC.

## 2. Metode Penelitian
Dalam melakukan penelitian diperlukan tahapan-tahapan agar penelitian yang dilakukan berjalan dengan baik, untuk itu tahapan pertama mengumpulkan referensi dan perencanaan hardware sistem mikrokontroller, sebagai berikut diagram blok seperti di bawah :
Gambar 1. diagram blok sirkulasi udara
Sensor Suhu Switch (4N45) Switch (4N45) Lampu (filamen)
Kipas Single chip (Mikrokontroller)

## 2.1. Sensor suhu
Suhu yang ada di dalam kandang perlu diletakan sensor suhu  agar single chip dapat mengolah hasil keluaran dari sensor suhu. Sensor suhu yang digunakan ntc yang mana jika suhu naik maka resistensi sensor menurun. Dengan merangkai secara seri maka perubahan resistensi  pada  sensor  maka  dengan  pembagi  tegangan  diperoleh  tegangan  yang  berubah sesuai perubahan resistensi yang ada di sensor ntc[5].
𝑉 𝐴𝐷𝐶0 = 𝑅 𝑇1 𝑅 4 + 𝑅 𝑇1 .  5 𝑣𝑜𝑙𝑡
Gambar 2. sensor ntc
Dengan merangkai seperti di atas maka jika sensor menerima perubahan suhu maka tegangan ADC0  akan  terjadi  perubahan,  selainnya  itu  dengan  memperhatikan  rangkaian  tersebut tegangan ADC0 maksimal 2,5 volt jika nilai R 4 sama dengan nilai resistensi sensor ntc [3] .
2.2. Switch 4N45
Gambar 3a switch untuk lampu
Gambar 3b. switch untuk kipas
Dengan beban yang akan ditangani oleh single chip agar tidak terjadi tegangan balik dari beban,  maka  perlu  dibuat  optocoupler  agar  single  chip  terlindungi  dari  tegangan  balik. Sedangkan rangkaian untuk switch yang menggunakan 4N45 seperti di bawah[6] :
Jika  klr1  mendapatkan  logic  ‘0’  maka  led  memancarkan  sinar  sehingga  membuat fototransistor terbias maka kolektor emitor fototransistor terhubung sehingga basis transistor tidak bisa terbias mengakibatkan relay tidak aktif lampu menjadi mati, hal yang sama dengan kipas.    Jika  klr1  mendapatkan  logic  ‘1’  maka  led  tidak  memancarkan  sinar  sehingga fototransistor tidak terbias akibatnya transistor terbias menjadikan relay aktif maka lampu menyala, hal sama untuk switch kipas.
Ahmad Ridho’i (Sirkulasi Udara Otomatis pada Kandang Pertumbuhan DOC KUB)

## 2.3. Atmega16
Atmega16  merupakan  single  chip  yang  sudah  terdapat  konversi  ADC  nya  sehingga tidak perlu menambah komponen lagi untuk melakukan konversi analog ke digital dari sensor suhu. Untuk itu dari sensor suhu yang tegangan di bawah 5 volt bisa langsung dihubungkan dengan ADC yang dimiliki oleh atmega16 [1] .  Rangkaian single chip atmega16 penggunaan pin- pin  yang  diperlukan  baik  itu  berupa  masukan  dan  keluaran  serta  penggunaan  RTC  untuk menghasilkan waktu baik itu jam menit dan tanggal bulan tahun terlihat di bawah :
Gambar 4a. Rangkaian atmega16

## Gambar 4b. RTCDS1307
Untuk  membuat  atmega16  agar  dapat  melakukan  konversi  analog  ke  digital  dilakukan seting pada saat awal pembuatan coding menggunakan CVAVR atau menggunakan software lain.  Demikian  juga  untuk  single  chip  dapat  menerima  data  jam  dan  tanggal  dari  DS1307 dilakukan seting pada awal pembuatan coding, RTC terhubung dengan atmega16 secara i2c pada PC0 dan PC1[4]. Hal yang sama atmega16 untuk dapat menampilkan karakter pada LCD 4x16 dilakukan seting pada awal pembuatan coding, LCD tersambung pada PB0 – PB6.

## 3. Hasil dan Pembahasan
Hasil dari penelitian ini berupa alat dan data pengamatan dari penerapan alat tersebut terhadap kandang DOC KUB. Untuk itu alat yang akan dibuat dalam bentuk real atau rangkaian sistem  single  chip  (sistem  mikrokontroller)  dan  memastikan  hardware  dan  softwarenya berfungsi  sesuai  dengan  yang  diharapkan  maka  perlu  dilakukan  simulasi  dengan  software aplikasi. Dengan tujuan meminimal kesalahan baik itu hardware maupun software, software aplikasi yang digunakan proteus berikut bukti hasil simulasinya.
Gambar 5. Hasil simulasi rangkain lengkap dari sistem
Dalam  melakukan  simulasi  sensor  menggunakan  R  potensio  untuk  menguji  proses konversi  analog  ke  digital  apakah  berfungsi  dengan  baik,  dan  penggunaan  RTC  untuk menampilkan tanggal, bulan, tahun, jam dan  menit berfungsi dengan biak sesuai waktu saat ini. Untuk menguji sistem dengan cara mengubah nilai dari potensio sebagai pengganti NTC, setelah diubah nilai resistensinya maka di LCD suhu akan berubah sesuai dengan perubahan nilai  resistensi.  Setelah  sudah  pasti  hasil  simulasi  berikut  sistem  hardwarenya  yang  sudah didownload coding ke dalam atmega16.
Gambar 6. sistem mikrokontroller atmega16
Dari gambar tersebut waktu sudah sesuai suhu sudah terbaca, demikian juga kondisi kipas dan lampu ON atau OFF dapat diketahui di LCD tersebut. Berikut kandang DOC KUB yang dikondisikan sirkulasi udaranya.
Ahmad Ridho’i (Sirkulasi Udara Otomatis pada Kandang Pertumbuhan DOC KUB)

## Gambar 7. Kandang pertumbuhan DOC KUB
Pada  kandang  tersebut  pada  sisi  kiri  dan  kanan  diberi  kipas  yang  dipasang  secara perlawanan agar ada yang berfungsi memasukan udara dan mengeluarkan udara, ON dan OFF dari kipas dikondisikan oleh atmega16. Demikian juga untuk lampu filamen dikondisikan oleh atmega16  sesuai  dengan  hasil  simulasi  di  proteus.  Berikut  hasil  pengamatan  selama  dalam minggu.
Gambar 8. Pengamatan dalam minggu
Dari pengamatan bahwa lampu akan hidup jika suhu di dalam kandang kurang dari sama  dengan  32 o C,  demikian  juga  kipas  akan  ON  jika  suhu  lebih  besar  dari  32 o C.  dengan demikian  sistem  single  chip  (sistem  mikrokontroller)  berfungsi  untuk  menyesuaikan kebutuhan suhu pada ayam DOC KUB.
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 Tanggal 8-Aug-2023 9-Aug-2023              10- Aug-2023              11- Aug-2023              12-
Aug-2023              13-…
Jam 13.26 14.06 15.00 16.00 17.00 18.00 19.00 06.00 07.00 08.00 09.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00… Suhu 31,9 31,15 30,8 30,5 29,00 28,00 26,00
24,60 25,5 29,2 31,2
32,4 33,6 33,9 32,1 32,4 31,5 31,0 30,3 29,8… Lampu OFF OFF OFF OFF ON ON ON ON ON ON ON ON ON ON OFF OFF OFF ON ON ON ON ON ON ON ON ON ON… Kipas OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF ON ON OFF OFF OFF OFF OFF
OFF OFF OFF OFF OFF…

## Pengamatan 1 minggu

## Kesimpulan
Dari perencanaan sampai pembuatan alat sistem sirkulasi udara pada pertumbuhan kandang  DOC  KUB  serta  pengamatan  sesudah  alat  selesai  dibuat  menghasilkan  beberapa kesimpulan yaitu :
1. Pertumbuhan DOC KUB sangat rentan terhadap kondisi suhu yang ada di dalam kandang terbukti dengan perkembangan bobot ayam selainpengaruh dari asupan pakan.
2. Sensor  suhu  berfungsi  dengan  baik  untuk  menjadi  masukan  mikrokontroller  dalam menentukan ON dan OFF terhadap lampu dan kipas yang ada di dalam kandang DOC KUB.
3. Akurasi  RTC  cukup  akurat  digunakan  sebagai  salah  satu  masukan  single  chip (mikrokontroller) dalam menentukan ON OFF terhadap lampu dan kipas.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]. Hardware - The 8051 Microcontroller Architecture, Programming and Applications 1991 . (n.d.).
[2]. Medion, >, Bhakti, A., Manajemen, >, Ventilasi, D., Tentang, B., Produk, K., Jaringan, J., Kegiatan, D., & Peristiwa, D. (n.d.). Manajemen Dasar Ventilasi Closed House Broiler . https://www.medion.co.id/closed-house-optimalization-performance/
[3]. Microelectronic Circuits Sedra Smith 7th Edition [Textbook] . (n.d.).
[4]. Ridho’i, A., Setyadjit, K., & Hariadi, B. (2022). Pengaruh Suhu Dan Kejernihan Air Pada Kolam Terpal Pembesaran Ikan Nila Memanfaatkan ATMEGA328 (Vol. 25, Issue 1). http://univ45sby.ac.id/ejournal/index.php/industri/index
[5]. Sinclair, I. Robertson. (2001). Sensors and transducers . Newnes.
[6]. Sparkes, J. J. (1969). Transistor Switching and Sequential Circuits . www.EngineeringBooksPDF.com
[7]. Suhaeb, S., Yasser Abd Djawad, Mp., Jaya, H., Ridwansyah, M., Sabran, M., Ahmad Risal, Mp., & ------------------------------, Am. (n.d.). MIKROKONTROLER DAN INTERACE .
[8]. Heri Andrianto, Pemrograman Mikrokontroller AVR Atmega16 menggunakan Bahasa C , Informatika, 2015
[9]. Paul Horowitz, Winfield Hil, The Art Of Electronics , the Press Syndicate of the University of Cambridge, 1994.
[10]. Clarence W. De Silva, SENSORS AND ACTUATORS Control Systems Instrumentation, CRC Press, 2017