## Perancangan Sistem Pengendali Suhu dan Kelembaban untuk Budidaya Jamur Kuping
Felix Agni Gunawan  1) , Irwan Iftadi 1) , Wachid Ahmad Jauhari 2)
Jurusan Teknik Industri, Universitas Sebelas Maret Surakarta Jl. Ir. Sutami 36A, Surakarta 57126, Telp/Fax. (0271) 632110

## Abstract
Mushroom cultivation is a new source of food. The cultivation requires the control of temperature and  humidity  to  produce  good  quality  of  mushroom.  Nowdays,  there  are  many  tools  of  automatic  or manual  temperature  and  humidity  control  system.  However,  they  have  many  limitation  in  practical situation,  such  as  difficulties  in  use  and  assembly.  This  research  aims  to  design  and  make  a  better prototype of temperature and humidity control system, which can improve the productivity of mushroom harvest.The research method has two phases, that are conceptual design and tool and system design. The conceptual  design  phase  includes  need  identification,  system  design,  and  component  selection.  The second  phase  are  tools  application  and  main  system,  includes  microcontroller,  sensor,  heater, refrigerator,  electronic  circuit,  hardware,  the  programming  tool,  and  assembly  of  tools.The  research produces  a  prototype  of  temperature  and  humidity  control  by  using  ATmega16  microcontroller,  which increases  the  response  time  of  temperature  and  humidity  control,  automatically  controlling  the  system, easy  to  use  and  maintanance,  and  improve  the  previous  system  which  is  still  manual  control.  The prototype  is  able  to  help  the farmers  to  control  the  temperature  and  humidity  in  mushroom  cultivation. The  result  from  the  application  of  the  prototype  indicates  that  it  can  increase  the  productivity  of  the mushroom harvest.
Keywords : Microcontroller, ATmega16, Ear Mushroom, Temperature and Humidity Control System.

## 1. Pendahuluan
Dalam  rangka  memenuhi  ketahanan  pangan,  manusia  terus  berupaya  mengembangkan dan meneliti jenis sumber makanan baru. Dari berbagai macam jenis makanan baru yang telah ditemukan  salah  satunya  adalah  jamur,  jamur  yang  dulunya  berupa  tanaman  liar  kini  telah menjadi  salah  satu  sumber  makanan  masyarakat  yang  digemari  dan  dikonsumsi  oleh  semua kalangan dan umur. Jamur juga merupakan sumber nutrisi yang tinggi dan dapat diolah menjadi berbagai  jenis  masakan.  Dari  berbagai  jenis  jamur  yang  dapat  dikonsumsi  dan  dibudidayakan salah satunya adalah jamur kuping. Penelitian ini akan membahas tentang jamur kuping karena merupakan  jenis  jamur  yang  banyak  dibudidayakan  selain  jamur  tiram  sehingga  tempat pembudidayaan  jamur  yang  disebut  kumbung  jamur  mudah  ditemukan dan  segi perawatannya mudah.  Budidaya  jamur  kuping  di  daerah  dataran  rendah  (suhu  ±30°C)  memerlukan pengontrolan  suhu  dan  kelembaban  pada  kumbung  jamur  untuk  mendapatkan  pertumbuhan badan  jamur  yang  optimal.  Pada  umumnya  kondisi  yang  optimal  untuk  pertumbuhan  jamur kuping  dibedakan  dalam  dua  fase,  yaitu  fase  inkubasi  yang  memerlukan  suhu  udara  berkisar antara  22  -  28  °C  dengan  kelembaban  70  -  90  %  RH  dan  fase  pembentukan  tubuh  buah memerlukan suhu udara antara 16 - 27  ˚C (Jumran, 2009).
Saat ini sistem pengaturan suhu dan kelembaban kumbung jamur dilakukan dengan cara manual  dan  otomatis. Penanganan  secara  manual  dapat dilihat  pada  budidaya jamur  kuping  di daerah Mojolaban,  Sukoharjo  yaitu dilakukan  dengan  cara  menyemprotkan  air  pada  lantai dan dinding kumbung  jamur  apabila  suhu  udara diatas  suhu  yang  diharapkan.  Hal ini  tidak  efisien karena  memerlukan  operator  untuk  memperhatikan  dan  menjaga  suhu  dan  kelembaban  pada
 Correspondance : felixagnigunawan@gmail.com
kumbung  jamur  secara  terus  menerus.  Kelembaban  juga  tidak  dapat  dikontrol  dengan  baik karena tidak adanya alat ukur kelembaban. Selain secara manual penanganan suhu jamur telah dilakukan  secara  otomatis  seperti  pada  penelitian  yang  merancang  suatu  sistem  pengatur  suhu dengan menggunakan sensor  suhu SHT-10 dan berbasis mikrokontroler yang mengatur blower dan sprayer untuk menyempotkan butiran-butiran airnya (Budiawan, 2010). Penelitian yang lain menggunakan  sensor  suhu  SHT-11,  mikrokontroler  ATM89C51  sebagai  kontrol  utama,  serta untuk alat pemanas dan pendingin berupa motor stepper untuk membuka dan menutup jendela, mengaktifkan alat pemanas , dan kipas (Sofyan dan Winarso, 2005). Dari sistem otomatis yang telah  dipaparkan,  menggunakan  sensor  yang  mahal  dan  alat-alat  pengatur  suhu  yang perakitannya kurang praktis.
Dari  latar  belakang  yang  telah  dijelaskan  maka  diperlukan  suatu  sistem  yang  mampu mengendalikan  suhu  dan  kelembaban  yang    mudah  digunakan  oleh  petani,  praktis  mudah dibawa  sehingga  tidak  memerlukan  tempat  yang  besar  dan  mudah  dirangkai,  serta  harganya yang lebih murah.

## 2. Metode Penelitian
Metodologi penelitian yang dilakukan terdiri dari 3 tahap yaitu perancangan konseptual, perancangan detail, dan pengujian hasil rancangan.

## 2.1 Perancangan Konseptual
Tahap  perancangan  konseptual  dijelaskan  mengenai  konsep  alat  sesuai  dengan kebutuhan petani. Kebutuhan petani yaitu dalam mengatasi permasalahan pengaturan suhu dan kelembaban di dalam kumbung jamur kuping, untuk mengetahui kebutuhan para pertani maka diperlukan identifikasi kebutuhan.

## 2.2 Perancangan Detail
Tahap perancangan detail dilakukan melalui tahapan perancangan sistem kerja pengatur suhu  dan  kelembaban,  memilih  komponen  yang  sesuai  dengan  perancangan  konseptual, perancangan  sirkuit  elektronik,  dan  pemrograman  mikrokontroler.  Dalam  tahap  ini  dihasilkan prototipe alat pengatur suhu dan kelembaban.

## 2.3 Pengujian Hasil Rancangan
Tahap pengujian hasil rancangan dilakukan untuk mengetahui tingkat kemampuan alat yang dihasilkan dalam mengatur suhu dan kelembaban pada kumbung jamur kuping.

## 3. Hasil dan Pembahasan

## 3.1 Hasil Perancangan Konseptual
Pada tahap ini dihasilkan perancangan konseptual yang sesuai dengan kebutuhan petani dalam  mengatur  suhu  dan  kelembaban.  Kebutuhan  petani  dalam  membantu  menangani permasalahan yaitu perlunya suatu alat yang mudah, praktis, dan murah. Mudah digunakan oleh petani  seperti  pengaturan  dan  petunjuk  pemakaian  dibuat  sederhana  sehingga  petani  akan mudah memahami dan menggunakan alat tersebut serta petani menjadi mudah dalam memantau dan mengatur keadaan suhu dan kelembaban di dalam kumbung jamur tersebut. Praktis mudah dibawa  dan  perakitannya  tidak  memerlukan  waktu  yang  lama.  Murah  dengan  menggunakan komponen-komponen  yang  harganya  lebih  murah  dari  komponen-komponen  penelitian sebelumnya yang ada pada bab pendahuluan namun dengan kemampuan yang sama. Komponen yang  dipilih  adalah  seperti  sensor,  mikrokontroler, box kontrol  panel,    serta  alat  pemanas  dan pendingin.  Serta  biaya  untuk  pekerja  yang  bertugas  memonitor  dan  mengatur  suhu  dan
kelembaban  tidak  lagi  diperlukan  karena  dengan  alat  tersebut  maka  monitor  dan  pengaturan suhu dan kelembaban akan dilakukan secara otomatis.

## 3.2 Hasil Perancangan Detail
Pada tahap perancangan detail akan dihasilkan sistem pengaturan dan proses kerja alat, pemilihan  komponen-komponen  yang  sesuai  kebutuhan,  sirkuit  elektronik  dan  program  alat. Pada  tahap  ini  dihasilkan  prototipe  alat  pengatur  suhu  dan  kelembaban  yang  sesuai  dengan perancangan konseptual dan perancangan detail.

## 3.2.1     Sistem Pengaturan Suhu dan Kelembaban
Dari  hasil  perancangan  konseptual  maka  dapat  dirancang  sistem  pengaturan  suhu  dan kelemban  yang  sesuai  dengan  kebutuhan.  Proses  kerja  alat  secara  umum  adalah  sensor  akan mendeteksi suhu dan kelembaban di dalam kumbung jamur, lalu memberikan data input  kepada rangkaian  pengolahan  data  (box  kontrol).  Pada  pengolahan  data  terdapat  mikrokontroler  yang akan  memproses  data  tersebut  dan  akan  menghasilkan output .  Dari  box  kontrol  akan mengaktifkan alat pemanas dan pendingin sesuai dengan kebutuhan. Pada Gambar 1 dijelaskan gambaran sistem penempatan alat dan koneksi alat yang dirancang pada tempat budidaya jamur di Mojolaban.
Gambar 1. Rancangan Sistem Pengatur Suhu dan Kelembaban

## 3.2.2             Pemilihan Komponen
Setelah  mengetahui  sistem  pengaturan  suhu  dan  kelembaban  maka  dapat  ditentukan komponen-komponen  yang  akan  dipilih  sesuai  dengan  kebutuhan  seperti  sensor, mikrokontroler,  alat  pemanas,  dan  alat  pendingin.  Sensor  yang  dipilih  adalah  HSM-20G dikarenakan jenis ini mudah digunakan, murah, dan memiliki tingkat akurasi yang tinggi seperti pada  Tabel  1  dijelaskan  perbandingan  antara  sensor  HSM-20G  dengan  jenis  sensor  yang lainnya.
Tabel 1. Perbandingan Sensor Suhu dan Kelembaban HSM-20G SHT-11 DHT-11 Sumber Tegangan Data output Tingkat Akurasi Harga 5 volt Analog ± 0,5 ˚C dan 5 %RH Rp 200.000 5 volt Digital ± 0,5 ˚C dan 3,5 %RH Rp 255.000 5 volt Digital ±2 ˚C dan ±5% RH Rp 120.000
Alternatif penentuan chip pengendali terdiri dari mikrokontroler ATMega8, ATMega16, ATMega32,  dan  ATMega8515.  ATMega  16  dipilih  sebagai chip pengendali  utama  yang mengendalikan seluruh data input dan output. Alasan dipilih jenis ini karena telah dipakai untuk pengendali  diberbagai  alat,  pertimbangan  kapasitas  memori internal yang  lumayan  besar, karaktersitik chip yang  mudah  dipahami,  adanya input dan  fungsi  untuk  sistem  analog,  serta
tersedia banyak dipasaran dan harga termasuk murah. Tabel 2 berikut merupakan perbandingan IC mikrokontrol yang ada dipasaran.
Tabel 2. Perbandingan Mikrokontroler ATMega 16 ATMega 32 ATMega8515 ATMega 8 Flash Program Memory Output / Input Sumber Tegangan Harga 16 Kbyte 32 Pin 4,5-5,5 volt Rp 51.000 32 Kbyte 32 Pin 4,5-5,5 volt Rp 65.000 8 Kbyte 35 Pin 4,5-5,5 volt Rp 48.000 8 Kbyte 23 Pin 4,5-5,5 volt Rp 45.500
Pemilihan  alat  pemanas  dan  pendingin  disesuaikan  dengan  kebutuhan  dilihat  dari tempat kumbung jamur yang tidak terlalu besar maka dipilih alat pemanas berupa lampu 60 watt sebanyak  3  buah  dan  pompa  air  jenis  Atman  AT-105  dipilih  karena  dari  kualitas  dan kemampuan  untuk  menyemburkan  air  ke  atas  yang  mencapai  3  meter  sedangkan  yang diperlukan dalam penelitian hanya 2 meter saja, dan juga dari segi harga dan pemakaian listrik yang murah.

## 3.2.3     Perancangan Sirkuit Elektronik
Rangkaian  sirkuit  elektronik  dirancang  sesuai  dengan  kebutuhan  sistem  kendali  pada alat  pengatur  suhu  dan  kelembaban  seperti  Gambar  2  terdiri  dari  rangkaian  mikrokontroler, rangkaian tampilan , rangkaian relay , rangkaian sensor, dan rangkaian kendali.
Gambar 2 . Rangkaian Sirkuit Elektronik

## 3.2.4     Pemrograman Mikrokontroler
Pemrograman  mikrokontroler  menggunakan  AVR  Code  karena  pemakaiannya  mudah, dan  dapat  diperoleh  secara  gratis.  Pemrograman  disesuaikan  dengan  fungsi  utama  yaitu pengaturan  suhu  dan  kelembaban.  Pemrograman  dilakukan  untuk  mendapatkan  program pengaturan nilai suhu dan kelembaban yang diinginkan, pengaturan mode manual dan otomatis, dan pengaturan input sensor.
Dalam  tahap  perancangan  detail  juga  dihasilkan  prototipe  alat  pengatur  suhu  dan kelembaban seperti pada Gambar 3.
Gambar 3 . Prototipe Alat Pengatur Suhu dan Kelambaban

## 3.3 Pengujian Hasil Rancangan
Pada  tahap  ini  yang  dilakukan  adalah  ujicoba  pemilihan  komponen  mikrokontroler, ujicoba  tingkat  keefektifitasan  alat  terhadap  perubahan  suhu  dan  kelembaban  dan  ujicoba keefektifitasan  alat  terhadap  hasil  produksi  jamur  kuping.  Pengujian  dilakukan  di  tempat budidaya  jamur  kuping  desa  Kloron  RT:01/RW:1,  Gadingan,    Mojolaban,  Sukoharjo  dengan ukuran kumbung jamur panjang 9m x lebar  3m x tinggi 2,5m.

## 3.3.1     Perubahan Suhu Terhadap Waktu
Pengujian awal nilai suhu dan kelembaban didapatkan nilai suhu 29˚C dan kelembaban 89  %RH.  Besarnya  nilai  suhu  yang  diinginkan  adalah  antara  16˚C-24˚C  dan  kelembaban 70%RH–90%RH,  sehingga  diperlukan  penurunan  nilai  suhu.  Pengujian  dilakukan  dengan  2 metode yaitu manual dan otomatis sehingga didapatkan perbandingan hasil perubahan suhunya. Pada pengujian pertama dilakukan penurunan suhu  menggunakan metode manual yaitu dengan menyemprotkan  air  menggunakan  selang  air  dan  dilakukan  oleh  petani  itu  sendiri  dan  waktu yang  diperlukan  untuk  mencapai  nilai  suhu  24  ˚C  adalah  10  menit.  Pada  pengujian  kedua dilakukan  secara  otomatis  dengan  menggunakan  alat  yang  mengaktifkan  pompa  air  dan menyemprotkan air hingga nilai suhu dicapai 24 ˚C, dan waktu yang diperlukan adalah 6 menit. Jadi dari hasil pengujian ini disimpulkan dengan menggunakan alat penurunan suhu dapat lebih cepat dan tidak memerlukan kerja petani.

## 3.3.2     Perbandingan Hasil Produksi Jamur Kuping secara Otomatis dan Manual
Setelah dilakukan ujicoba alat dan dinilai efektif untuk mengatur suhu dan kelembaban maka alat langsung diujicobakan secara langsung pada periode 9 Januari 2012 sampai dengan 8 Februari  2012  dan  pengecekan  hasil  produksi  setiap  2  hari.  Ujicoba  ini  dilakukan  untuk mengetahui  keefektifitasan  alat  untuk  meningkatkan  produksi  jamur  kuping.  Pengujian  ini mendapatkan  perbandingan  hasil  jamur  dengan  metode  manual dan  dengan  menggunakan  alat (otomatis).  Produksi  jamur  kuping  selama  2  minggu  dari  tanggal  9  januari  sampai  23  januari dengan menggunakan metode manual hasil rata-rata produksi jamur kuping secara manual yaitu 6,25  kg.  Produksi  jamur  kuping  selama  2  minggu  dari  tanggal  25  januari  sampai  8  februari dengan  menggunakan  metode  otomatis  yaitu  7,625  kg.  Jadi  dapat disimpulkan  bahwa  dengan menggunakan alat ini hasil produksi dapat meningkat, namun hasil ini juga dipengaruhi kondisi suhu di lingkungan sekitar kumbung jamur.
38 Performa (2013) Vol.12, No. 1

## 4. Kesimpulan dan Saran
Berdasarkan  dari  seluruh  tahap-tahap  penelitian  yang  telah  dilaksanakan,  maka  dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:
a. Penelitian ini menghasilkan prototipe alat pengatur temperatur dan kelembaban dengan menggunakan mikrokontroler ATmega16, yang mampu meningkatkan kecepatan respon sistem  pengendali  temperatur  pada  budidaya  jamur  yang  dilakukan  secara  otomatis, mudah dalam pengoperasian pengendali, memiliki kemampu rawatan yang mudah, dan memperbaiki realibilitas sistem terdahulu yang mana masih dilakukan secara manual.
b. Alat pengatur temperatur dan kelembaban ini dapat membantu setiap petani jamur baik yang  sudah  terlatih  maupun  belum,  dapat  memanfaatkannya  sesuai  dengan  fungsinya dan  dapat  mengurangi  biaya  karyawan,  untuk  meningkatkan  pengendalian  yang mandiri,  meningkatkan  kemudahan  dalam  pengoperasian  kendali  sistem,  mendapatkan rancangan  pengendali  temperatur  budidaya  jamur  yang  reliabilitas  dari  sisi fungsionalnya dan ekonomis.
Saran  yang  dapat  diberikan  untuk  langkah  pengembangan  selanjutnya  adalah  sebagai berikut:
a. Alat  tersebut  sebaiknya  diujicobakan  di  tempat  dengan  temperatur  yang  ekstrim (temperatur terlalu tinggi dan rendah) untuk melihat tingkat keefektifitasan alat tersebut.
b. Diperlukan  penelitian  lebih  lanjut  untuk  melihat  pengaruh  sebelum  dan  sesudah penggunaan alat tersebut terhadap hasil kualitas dari jamur kuping.

## Daftar Pustaka
Atmel. (2003). Migrating between ATmega16 and ATmega 32 , http://www.atmel.com. Diunduh pada 05 November 2011.
Budiawan,  F.  (2010). Pengaturan  Suhu  dan  Kelembaban  pada  Miniatur  Kumbung  untuk Meningkatkan  Produktifitas  Jamur  Tiram .  Jurusan  Elektro  Industri,  Politeknik Elektronika Negeri Surabaya, Surabaya.
Jumran. (2010). Budidaya Jamur Kuping . Penerbit Erlangga, Malang.
Sofyan, A. dan Winarso, P. (2005). Rancang Bangun Sistem Pengendali Suhu dan Kelembaban Udara pada Rumah Walet Berbasis Mikrokontroler AT89C51. Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Informasi (SNATI), (Yogyakarta, 2005).