## PENGATUR PAKAN DAN PENERANGAN KANDANG TERPROGRAM UNTUK AYAM PETELUR
Oleh: Sulistyo Warjono 1 ,  Sri Astuti 1 ,  Fahmi Maulana 2 , Ika Lestari 2 , Staf Pengajar & mahasiswa Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Semarang Jl. Prof. H. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang, 50275
E-mail : 1 sulistyo.warjono.@polines.ac.id

## Abstrak
Ayam  petelur  merupakan  hewan  ternak  yang  telah  dikembangkan  di  Indonesia.  Pada  umumnya  ayam petelur  dikandangkan  secara  terpisah  dan  setiap  kandang  diisi  dengan    satu  ekor  ayam.  Pemberian pakan  ternak  dilakukan  dengan  konvensional  begitu  pula  pemberian  penerangan  yang  di  lakukan. Berdasarkan alasan tersebut, maka dirancang sebuah alat yang bisa digunakan untuk memberian pakan dan  penerangan  kandang  secara  otomatis  dan  terprogram.  Sistem  pengatur  pakan  dan  penerangan kandang  terprogram  untuk  ayam  petelur  ini  mampu  memberikan  pakan  dan  penerangan  dalam  waktu tertentu    sesuai  jadwal.  Perancangan  dan  pembuatan  alat  merupakan  aplikasi  teknologi  arduino  mega dan  Real  Time  Clock  (RTC)    yang  mampu  mempermudah  mengatur  jadwal  pemberian  pakan.  Sensor Light Dependent Resistor (LDR) berfungsi untuk mendeteksi  persediaan pakan di dalam kotak tampung, saat pakan dalam kondisi habis alarm  (buzzer)  akan berbunyi.  Dengan bantuan roda dan rel  alat akan bergerak dari satu sisi ke sisi yang lain  untuk mengisi pakan pada tempatnya.
Kata kunci : pakan terprogram, penerangan terprogram, Arduino Mega, RTC
1. Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
Peternakan  ayam  dibedakan  antara ayam  pedaging  dan  ayam  petelur,  pada ayam pedaging kandang dibuat luas dengan jumlah  ayam  yang  banyak,  tempat  makan dan  minum  ditaruh  tersebar  pada  kandang tersebut, serta penerangan yang selalu hidup pada  malam  hari.  Sedangkan  peternakan ayam petelur biasanya dikandangkan secara terpisah dan setiap kandang berisi satu ekor ayam.  Bagi  pengusaha  ayam  petelur, memberi  pakan  menjadi  tugas  yang  cukup melelahkan. Pada umumnya peternak menggunakan  sistem  konvensional,  yaitu menaburkan pakan pada tempatnya sepanjang  kandang  dan  berpindah  dari kandang  yang  satu  ke  kandang  yang  lain, juga  dalam  hal  memberikan  penerangan dilakukan secara manual dengan menghidupmatikan saklar.
Dengan  adanya  teknologi  yang  semakin maju  membuat  masyarakat  mengharapkan adanya  kemudahan  dalam  berbagai  aspek kehidupan.
Berdasar  alasan  tersebut,  maka  dirancang sebuah  alat  yang  bisa  mengatur  pemberian pakan  dan  penerangan  berdasar  pengaturan waktu  sesuai  jadwal  secara  terprogram. Perancangan dan pembuatan alat ini adalah
aplikasi  dari  teknologi  arduino  mega  dan Real  Time  Clock  (RTC) yang    mengatur jadwal  pemberian  pakan,  serta  saklar Light Dependent  Resistor  (LDR) yang  berfungsi untuk  mendeteksi    persediaan  pakan  dalam kotak penampungan. Sedangkan saat pakan habis  diberi  tanda  berupa  alarm (buzzer) berbunyi.
1.2 Tujuan dan manfaat Penelitian
Rancang  bangun  peralatan  ini  untuk membuat  pengaturan  pemberian  pakan  dan penyalaan penerangan kandang ayam secara elektronik.
Manfaatnya  untuk  mempermudah  peternak dalam memberikan pakan serta menghidupkan lampu penerangan di kandang. 1.3 Tinjauan Pustaka
Pengatur pakan dan penerangan kandang  terprogram  untuk  ayam  petelur merupakan  alat  yang  digunakan  untuk memberikan  pakan  ayam  pada  waktu  yang telah  ditentukan  serta  mengatur  penyalaan lampu.
Ayam petelur adalah ayam yang diharapkan untuk  bertelur  setiap  hari,  atau  peternakan ayam  yang  diambil  telurnya.    Ayam  di tempatkan  dalam  kandang  yang  berisi paling  banyak  2  ekor  dan  dengan  jumlah kandang yang banyak.
Menurut
Pengatur Pakan dan…………… Sulistyo Warjono 1 ,  Sri Astuti 1 ,  Fahmi Maulana 2 , Ika Lestari 2
pengamatan  ayam  bertelur  pada  pagi  hari antara pukul  04:00  – 06:00, dan pemberian pakan  dilakukan  pada  pukul  07:00  dan 15:00  dengan  jumlah  pakan  yang  sama, serta  penambahan  air  minum.  Pada  pukul 17:00 lampu penerangan kandang dinyalakan  dan  padam  4  jam  setelahnya, dengan  tujuan  agar  ayam  menghabiskan pakannya
terlebih
dahulu sebelum kemudian tidur (lampu dimatikan).
1.3.1 Real Time Clock (RTC)
Real  Time  Clock  (RTC) DS1307 (gambar  1)  adalah  rangkaian  terintegrasi (IC) dibuat oleh perusahaan Dallas Semiconductor digunakan sebagai pengatur waktu yang meliputi detik, menit, jam, hari, tanggal, bulan dan tahun. Pengaksesan data dilakukan  dengan  sistem  serial  sehingga hanya  membutuhkan  dua  jalur  untuk berkomunikasi  yaitu  jalur clock untuk membawa  informasi  data clock, dan  jalur data  informasi  yang  membawa  innformasi atau yang sering disebut dengan I2C ( Inter- integrated Circuit ).  Untuk  berkomunikasi dengan  mikrokontroler  ATMega16,  RTC DS1307  menggunakan  jenis  komunikasi serial  I2C.  Fungsi  pustaka  yang  digunakan adalah i2c.h, dengan  fungsi  ini  cukup memanggil  beberapa  fungsi  yang  telah disediakan  oleh CodeVisionAVR .  Fungsi utama  yang  digunakan  dalam  meng- inisialisasi  I2C  dalam  CodeVisionAVR adalah i2c_init (void).
Gambar 1. RTC DS 1307
1.3.2 Keypad 4x4
Keypad 4x4  (gambar  2)  adalah perangkat  elektronik  yang  membutuhkan interaksi manusia berfungsi sebagai interface antara perangkat (mesin) elektronik  dengan  manusia  atau Human Machine Interface ( HMI ) . Matrix  keypad 4x4  merupakan keypad yang  digunakan untuk  berkomunikasi  manusia  dengan mikrokontroler. Konfigurasi keypad dengan susunan  bentuk  matrix  bertujuan  untuk
penghematan  port  mikrokontroler  karena jumlah key (tombol)  yang  dibutuhkan banyak pada suatu sistem dengan mikrokontroler.
Gambar 2. Keypad 4x4

## 1.3.3 Modul radio frekuensi 433MHz
Modul Radio Frekuensi yang digunakan  adalah  433  RF Transmitter    & Receiver .  Modul  bekerja  pada  frekuensi 433,92  MHz.  Spesifikasi  Modul  Radio Frekuensi yaitu :
1. Suplai Tegangan   : 5V.
2. Rentang Data
:  1.200  –  19.200 baud. 3. Frekuensi : 433,92 MHz (UHF)
4. Jarak Transmisi : 20 meter
Rangkaian  (PCB)  kedua  modul  seperti gambar 3 berikut.
Gambar 3.  PCB Modul RF 433 MHz
1.3.4 Arduino mega 2560 r3 Arduino adalah mikrokontroler dalam
satu papan rangkaian ( single board microcontroller ) yang bersifat open source. Arduino  merupakan  turunan  dari platform Wiring dan  dirancang  supaya  pembuatan proyek mikrokontroler menjadi lebih mudah  dilakukan  oleh  semua  kalangan. Sistem  Arduino  adalah  berupa  perangkat keras yang menggunakan chip Atmel AVR, perangkat lunak  yang berupa pemrograman standar  C,  serta bootloader yang  dipasang pada chip utama.  Perangkat  keras  Arduino diprogram menggunakan bahasa pemrograman C atau C++, hanya saja sudah disederhanakan  dan  dimodifikasi.  Arduino mengikuti  pola  pemrograman Wiring. Sementara untuk pengedit pemrogramannya
( Integrated  Development  Environment  = IDE)  dikembangkan  dari Proccessing yang terlihat pada gambar 4 berikut.
Gambar 4. Arduino Mega 2560 R3
1.3.5 Arduino uno r3
Arduino  Uno  adalah board berbasis mikrokontroler  pada  ATMega  328.  Board ini  memiliki  14  digital  masukan  atau keluaran pin (6 pin dapat digunakan sebagai keluaran  PWM),  6  input  analog,  16  MHz osilator  kristal,  koneksi  USB, jack listrik dan  tombol  reset.  Pin-pin  ini  berisi  semua yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler, hanya terhubung ke komputer  dengan  kabel  USB  atau  sumber tegangan  didapat  dari  adaptor  AC-DC  atau baterai, seperti gambar 5 berikut.
Gambar 5. PCB Arduino Uno R3
1.3.6  Motor Servo
Motor  servo  (gambar  6)  adalah sebuah  motor  dengan  sistem closed feedback , yaitu posisi motor diinformasikan kembali  ke  rangkaian  kontrol  yang  ada  di dalam  motor  servo.  Motor  ini  terdiri  dari sebuah motor, serangkaian gear, potensiometer dan rangkaian kontrol.
Potensiometer  berfungsi  untuk  menentukan batas  sudut  dari  putaran  servo.  Sedangkan sudut  dari  sumbu  motor  servo  diatur berdasarkan  lebar  pulsa  yang  dikirim melalui  kaki  sinyal  dari  kabel  motor. Tampak  pada  gambar  dengan  pulsa  1,5 mdetik  pada  periode  2  mdetik  maka  sudut sumbu  motor  akan  berada  pada  posisi tengah.  Semakin  lebar  pulsa  OFF  maka akan semakin besar gerakan sumbu ke arah jarum  jam  dan  semakin  kecil  pulsa  OFF
akan semakin besar gerakan sumbu ke arah yang berlawanan dengan jarum jam.
Motor  servo  biasanya  hanya  bergerak mencapai  sudut  tertentu  saja  dan  tidak kontinyu  seperti  motor  DC  maupun  motor stepper.  Walau  demikian  untuk  beberapa keperluan,  motor  servo  dapat  dimodifikasi agar  bergerak  kontinyu.  Pada  robot  motor ini  sering  digunakan  untuk  bagian  kaki, lengan  atau  bagian  lain  yang  mempunyai gerakan  terbatas  dan  membutuhkan  torsi cukup besar.
Motor  servo  adalah  motor  yang  mampu bekerja dua arah (CW dan CCW), arah dan sudut  pergerakan  rotor  dapat  dikendalikan dengan  memberikan  pengaturan duty  cycle sinyal PWM pada bagian pin kontrolnya.

## Gambar 6 Motor Servo
1.3.7 Rangkaian Penggerak Relay
Rangkaian relay (gambar  7)  adalah rangkaian  yang  berfungsi  sebagai  saklar elektronik,  Selain  itu  rangkaian relay merupakan rangkaian elektronika yang bisa melakukan pengoperasian sesuatu dari jarak jauh. Dengan demikian, harus dibuat fungsi rangkaian  yang  sama.  Bahkan  sebaiknya saklar  elektronik  tersebut  bersifat  otomatis tanpa  ada  orang  yang  bertugas  menekan saklar tersebut (Ogata, 1997).
Gambar 7. Rangkaian Penggerak Relay

## 2. Metode Penelitian
Metode  yang  digunakan  dimulai  dari perancangan
peralatan
kandang, perancangan  diagram  blok,  perancangan
Pengatur Pakan dan…………… Sulistyo Warjono 1 ,  Sri Astuti 1 ,  Fahmi Maulana 2 , Ika Lestari 2
perangkat  keras  dan  lunak,  serta  pengujian sistem.
2.1 Perancangan Diagram Blok Rancangan  diagram  blok  terlihat  pada gambar 9. Alat dikontrol Arduino Mega dan Arduino  Uno,  dengan  masukan  berupa Sensor  LDR, Saklar  pembatas ,  RTC, Keypad dan  RF  433  MHz  dengan  keluaran berupa Motor DC, LCD 20 x 4 , Lampu dan Buzzer .
Gambar 9. Blok Diagram Alat

## 2.2  Perancangan Perangkat Keras
Perancangan
perangkat keras
berdasarkan  blok  diagram  membutuhkan perangkat  masukan  berupa  Saklar  LDR, RTC, Saklar  pembatas , Keypad .  Untuk perangkat kontrolnya menggunakan Arduino  Mega  dan  Arduino  Uno  serta perangkat  keluaran  berupa  RF  433  MHz  , Motor  DC,  servo,  Lampu  dan  LCD  20x4 dan Buzzer .  Sedangkan  untuk  sumber tegangan  di  tiap  komponen  menggunakan catu daya.
2.3  Perancangan Perangkat Lunak.
Perancangan  perangkat  lunak  dimulai dengan membuat diagram alir. Diagram alir merupakan  alur kerja alat  secara berurutan, diagram  alir  dibuat  sebagai  dasar  untuk pembuatan  program.  Pada  pembuatan diagram  alir  di  bedakan  menjadi  dua  yaitu diagram  alir  pada  bagian transmitter dan receive.
2.4  Cara Kerja Rangkaian
Kondisi  awal  alat  dalam  kondisi  mati, dengan menekan tombol power on alat akan beroperasi.  Hal  pertama  yang  akan  muncul adalah tampilan menu, pada layar terdapat 3 menu  dengan  rincian  menu  pertama mengatur jam, menu kedua mengatur alarm
dari  alarm  pemberian  pakan  1,  alarm pemberian  pakan  2  dan  alarm  penyalaan lampu, dan menu terakhir untuk menampilkan semua waktu alarm.
Dengan  memilih  menu  1  maka  mengatur jam sesuai dengan waktu setempat. Memilih  menu  2  yaitu  mengatur  waktu alarm  sesuai  dengan  kebutuhan,    dan  jika memilih menu 3 maka menampilkan waktu, waktu pengaturan alarm.
Setelah  jadwal  waktu  pemberian  pakan selesai  dimasukan  maka  tersimpan  dalam memori,  ketika  waktu  pemberian  pakan  1 sama  dengan  waktu  yang  ditentukan  maka motor  pembawa  pakan  akan  bergerak menuju  setiap  kandang,  pada  saat  yang bersamaan  motor  servo  membuka  pintu kecil  dibawah  tandon  yang  berisi  pakan, dari  kandang  pertama  dan  berhenti  tepat  di kandang terakhir. Pada alarm pakan 1 dan 2 hanya  berbeda  pada  bagian  waktunya  saja. Pada  saat  waktu  sama  dengan  waktu sekarang  maka  lampu  akan  menyala  dan akan  padam  sesuai  dengan  waktu  yang dibutuhkan.
Pada  tempat  tandon  pakan  terdapat  saklar LDR yang  berfungsi  untuk  penanda ketersediaan  pakan,  apabila  pakan  telah habis,  maka  akan  terdeteksi  oleh  saklar LDR kemudian mengirim data dari transmitter ke receiver dan  menbunyikan buzzer . Buzzer akan mati bila dalam tandon telah diisi pakan.

## 3.   Hasil dan Pembahasan
Hasil  pembuatan  benda  kerja  berdasar perancangan seperti pada gambar 10 berikut ini.
Gambar 10. Kandang posisi standby
Alat  terdiri  dari  bagian  yang  diam (kandang),  bagian  yang  bergerak  (tempat pakan), serta kotak rangkaian elektronik.
Liquit  Crystal  Display  (LCD) adalah  jenis media  tampilan  menggunakan  kristal  cair yang  digunakan  untuk  menampilkan  dialog manusia  dengan  alat.  Sedangkan keypad adalah  set  tombol  operasi  perangkat elektronik.
Gambar  11. LCD dan keypad
Selain  benda  kerja  di  atas,  juga  diperoleh data  dari  pengukuran  pada  suatu  titik-titik yang  perlu.  Ini  dilakukan  dengan  tujuan untuk memastikan kondisi rangkaian sehingga  akan  mempermudah  pengecekan apabila terjadi kerusakan.

## Tabel 1. Pengukuran Tegangan dan Arus
Yang diukur Hasil pengukuran Tegangan Arus RTC DS1307 4,81 V 5,32 mA RF 433 MHz TX 5,02 V 6,4 mA RF 433 MHz RX 4,96 V 7,54 mA Motor dc 11,77 V 0,31 A Motor servo 5,02 V 500 mA Catu daya 1 (tanpa beban) 12,02 V 0 mA Catu daya 1 (berbeban) 11,92 V 1,8 A Catu daya 2 (tanpa beban) 5,02 V 0 mA Catu daya 2 (berbeban) 4,90 V 1,8 A
Pengukuran  tegangan  dan  arus  di  atas memenuhi  rangkaian  elektronik  untuk beroperasi dengan baik.
Tabel 2. Pengujiaan Ketepatan Waktu
NO  Waktu alarm Kondisi Keterangan 1 07:00 Motor berputar, wadah bergerak, Servo bergerak Alarm pakan pagi bekerja 2 15:00 Motor berputar, wadah bergerak, Servo bergerak Alarm pakan sore bekerja 3 4 17:00 20:00 Lampu menyala Lampu mati Lampu kandang bekerja Waktu pemberian pakan diatur menjadi dua kali  dan  satu  kali  penerangan  kandang diberikan.
Dalam  melakukan  pengujian  alat  terdapat tiga  menu  alarm,  pertama  alarm  pemberian pakan pagi, dua alarm pemberi makan siang dan  tiga  alarm  untuk  lampu  kandang. Semua  alarm  akan  aktif  pada  waktu  yang telah ditetapkan. Dengan kondisi aktif maka pada  saat  alarm  satu  dan  dua,  motor berputar  dan  wadah  pakan  jalan  untuk memberikan pakan ke setiap kandang, pada saat alarm tiga aktif lampu penerangan akan hidup.  Untuk  pengaturan  waktu  dapat  di atur  ulang  dengan  menu  alarm  yang tersedia.
Tabel 3. Kemampuan motor terhadap beban Tegangan Motor Jumlah Beban Kondisi wadah Kondisi motor 12 V 1 Kg Bergerak Berputar 2 Kg Bergerak Berputar 3 Kg Bergerak Berputar 4 Kg Bergerak Berputar 5 Kg Bergerak Berputar
Banyaknya  pakan  dalam  wadah  akan mempengaruhi kinerja motor dalam menggerakkan  motor  dc  untuk  mengirim pakan  ke  setiap  kandang.  Motor  mampu bekerja dengan baik, yaitu membawa pakan pada  setiap  kandang  sesuai  pengaturan waktu dengan beban sampai 5 Kg.
Tabel 4. Pengujian Jarak Kerja Buzzer
No Jarak (meter) Kondisi Terhalang Kondisi Tak Terhalang 1 1  –  5 Berbunyi Berbunyi 2 5  – 10 Berbunyi Berbunyi 3 10 – 15 Berbunyi Berbunyi 4 15 – 20 Berbunyi Berbunyi 5 20 – 25 Tak Berbunyi Tak Berbunyi
Pengatur Pakan dan…………… Sulistyo Warjono 1 ,  Sri Astuti 1 ,  Fahmi Maulana 2 , Ika Lestari 2
Karena  kandang  biasanya  terletak  terpisah dengan rumah induk, maka suatu peringatan  sangat  diperlukan  terutama  bila pakan  habis.  Saat  pakan  dalam  wadah habis,  alat  akan  mengirim  data  untuk menghidupkan buzzer yang  berada  di  luar kandang.  Pengiriman  data  sampai  jarak  20 meter  masih  dapat  membunyikan buzzer baik  terhalang  maupun  tidak  terhalang, tetapi lebih dari itu buzzer tidak berbunyi.

## 4. Kesimpulan
Dari  uraian  tersebut  di  atas  dapat disimpulkan bahwa:
Sistem  dapat  diaplikasikan  pada  kandang ayam petelur dengan pengaturan pemberian pakan dan penerangan secara otomatis pada waktu yang telah di tentukan.
Pemberian pakan dilakukan pada jam 07.00 dan  jam  15.00,  dan  lampu  akan  menyala pada jam 17.00 dan mati pada jam 20.00. Bila  pakan  pada  kotak  penampungan  telah habis akan diberikan indikator berupa bunyi yang  terus-menerus  pada buzzer ,  dan  akan diam  (mati)  setelah  kotak  penampungan diisi.

## DAFTAR PUSTAKA
Candra,  F,  dan  D.  Arifianto.  2010. Jago
Elektronika . Jakarta: Kawan Pustaka.
Fitriastuti,  Fatsyahrina  dan  Anselmus  Ari
Prasetyo, 14 desember 2013, “Sistem  Otomatisasi  Pemberian Minum  Ayam  Ternak  Berbasis Mikrokontroler At89s52”. SEMINAR NASIONAL ke 8 Tahun 2013  :  Rekayasa  Teknologi  Industri dan Informasi, http://retii.sttnas.ac.id/wp- content/uploads/2015/08/18E.- Fatsyahrina-95-100.pdf , 14 Juli
2017.
Kholidi,  Anwar  N.  Agus  Trisanto.  Emir Nasrullah.  Mei  2015, “Rancang
Bangun  Alat  Pemberi  Pakan  dan Pengatur  Suhu  Otomatis  untuk Ayam Pedaging Berbasis Programmable  Logic  Controller pada  Kandang  Tertutup” .  Jurnal
Rekayasa  dan  Teknologi  Elektro, Volume  9,  No.  2,  Mei  2015, http://electrician.unila.ac.id/index.ph p/ojs/article/view/167, 15 Juli 2017.
Kurniawan,
Yakkum Andi. 2013. Pembuatan  Alat  Pemberi  Pakan Dan  Minum  Untuk  Unggas  Secara Otomatis Menggunakan Mikrokontroler  AVR  ATmega8535. Semarang  :  Fakultas  Sains  Dan Matematika. Universitas Diponegoro. Ridhamuttaqin,  Aji.  Agus  Trisanto.  Emir Nasrullah. September 2013,
“Rancang  Bangun  Model  Sistem Pemberi  Pakan  Ayam  Otomatis Berbasis  Fuzzy  Logic  Control”. Jurnal  Rekayasa  dan  Teknologi Elektro, Volume 7, No.3, September 2013, http://electrician.unila.ac.id/index.ph p/ojs/article/download/124/122,  14 Juli 2017.
Sari,  Nur  Komala,  Burhanuddin  Dirgantara dan  M.  Ramdhani  2011. Rancang Bangun  Pemberi  Pakan  Ayam Otomatis  Pada  Peternakan  Ayam Berbasis  Mikrokontroler .  Bandung: Fakultas  Ilmu  Terapan.  Universitas Telkom.
Wijaya, Rasyid Wahyu. 2014. Pakan Ayam Otomatis  Berbasis  Mikrokontroler .
Yogyakarta: Universitas Gadjah Mada.