## Pembuatan Alat Pintar Pengusir Burung Di Sawah Dengan Sumber Energi Mandiri
1) E. Nurcahyo, 2 M. A. Hamid , 3 N. P. Agustini, 4) A. F. Rachmatilah, N. R. Yusuf, Y. S. Dzuha, Rhesal, Reza. 1),2),3) Dosen Teknik Listrik DIII, Institut Teknologi Nasional Malang
4) Mahasiswa Teknik Listrik D.III, Institut Teknologi Nasional Malang Email: ekonur@lecturer.itn.ac.id

## A BSTRACT
Dalam pembuatan alat ini peneliti bertujuan untuk membantu para petani yang memiliki sawah agar dapat lebih mudah dalam cara mengusir hama burung yang dapat menyebabkan gagal panen pada sawah petani. Dalam perancangan alat ini dilakukan  analisa  lapangan  yang  ada  pada  sawah  petani  dan  analisa  bahan  material  yang  akan  dipasang  pada  alat Pengusir Hama Burung). Dalam pengoperasiannya, mekanisme alat ini mudah digunakan karena dioperasikanya dengan motor DC sebagai penggeraknya, sedangkan untuk kelistrikannya menggunakan kendali Arduino Uno yang berasal dari Accumulator 12V dengan sumber energinya berasal dari Cell Surya yang disalurkan ke accumulator untuk menyimpan energi sinar  matahari dan  menyalurkannya ke Arduino Uno sebagai kendali dan ke  motor DC sebagai pengerak untuk menghasilkan gerakan untuk membuat burung pipit tidak memakan padi yang ada di sawah petani. Adapun pergerakan dikendalikan  dengan  Handphone  menggunakan  Bluetooth.  Jarak  pengendalian  ini  hingga  mencapai  40  meter  dari peralatan.
Keywords : Hama burung, Arduino Uno, Cell Surya, Bluetooth

## P ENDAHULUAN
Hama  adalah  organisme  yang  dianggap  merugikan  dan  tidak  diinginkan  dalam  kegiatan  sehari-hari  manusia.  Suatu hewan dapat dikatakan hama jika menyebabkan kerusakan pada ekosistem alami atau menjadi agen penyebaran penyakit dalam  habitat  manusia.  Dalam  pertanian,  hama  adalah  organisme  pengganggu  tanaman  yang menimbulkan  kerusakan secara fisik, dan menyebabkan kerugian dalam pertanian.
Burung adalah salah satu hama bagi petani. Kerusakan paling parah akibat hama burung yaitu gagal panen. Burung biasa menyerang  tanaman  padi  secara  koloni  atau  berkelompok.  Burung  dapat  menimbulkan  kerusakan  pada  padi  yang menjelang panen. Serangan burung hama padi mengakibatkan banyak biji yang hilang sehingga padi tidak ada bijinya. Tingkat kerusakan akibat serangan hama burung sangat fatal bagi petani, yaitu gagal panen dan kerugian ekonomi lain yaitu  meningkatnya  biaya  produksi  karena  adanya  penambahan  tenaga  kerja  untuk  mengusir  burung  yang  menyerang tanaman padi, karena hama burung terhadap tanaman padi kini hanya dilakukan dengan cara tradisional.
Suara-suara bising dapat membuat hama burung panik dan menjauh dari pusat bunyi   tersebut.  Selain  suara-suara  yang bising, hama burung juga takut dengan gerakan yang tiba-tiba.
Sehingga  dibuatkan  suatu  alat  untuk  mengusir  hama  burung  dengan  alat  pengusir  burung  berbasis  wireless  kontrol menggunakan bluetooth

## M ETODE KEGIATAN PENGABDIAN KEPADA MASYARAKAT .
a) Tahap Pengumpulan fakta dan informasi Kegiatan  ini  dimulai  dari  melakukan  survey  pada  para  petani  padi.  Padi  yang  menjelang  masa  panen  adalah makanan yang di sukai hama burung pipit yang ada            di sekitaran sawah, hal ini membuat hasil panen para petani menurun karena di serbu ratusan burung pipit.
b) Tahap Indentifikasi dan perumusan masalah Dalam hasil survey didapatkan bahwa terjadi permasalahan pada saat para petani mengusir hama burung pipit. Para petani tidak punya cukup waktu luang hanya untuk menunggu padinya selama seharian karena takut akan di serang hama burung pipit.
c) Tahap Studi Literatur Untuk memperkuat ide dilakukan studi literature melalui internet dan buku buku  referensi
d) Tahap perencanaan Menyusun rencana pelaksanaan dan pembuatan alat Pengusir Hama Burung Pipit Via Wireless
e) Pembuatan alat
Dalam pembuatan alat ini menggunakan arduino uno untuk menangkap signal SMS yang akan menggerakkan motor DC dan akan menghasilkan gerakan yg akan mengusir burung pipit. Alat ini menggunakan sumber listrik dari cell surya dan untuk penyimpanan energi listriknya menggunakan accumulator.
f) Uji coba Uji  coba  alat  dilakukan  setelah  alat  selesai  dibuat.  Pengujian  alat  dilakukan  di  sawah  dekat  kampus  2  ITN MALANG.
g) Evaluasi progam
Melaksanakan  review  dan  evaluasi  terhadap  setiap  kondisi  dari  alat  yang  telah  diuji  coba  dan diimplementasikan.  Jika  terjadi  kesalahan  pada  alat,maka  akan  langsung  dilakukan  perbaikan.  Evaluasi  juga digunakan untuk pengembangan alat kedepannya.
Fig. 1. Survey ke Lokasi Sawah di Kmps2 ITN Malang
Fig. 2. Survey ke Petani

## L ANDASAN T EORI

## Pengertian Motor Listrik
Motor listrik merupakan sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya, memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor, mengangkat bahan,  dan  lain  sebagainya. Motor  listrik digunakan  juga  di  rumah  (mixer,  bor  listrik,  fan  atau  kipas  angin)  dan  di industri. Motor  listrik dalam  dunia  industri  seringkali  disebut  dengan  istilah  “kuda  kerja”  nya  industri  sebab diperkirakan bahwa motor-motor menggunakan sekitar 70% beban listrik total di industri. [2] Prinsip kerja motor listrik pada dasarnya semua jenis motor secara umum adalah :
• Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya
• Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran/ loop, maka kedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan.
• Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar/ torque untuk memutar kumparan.
• Motor-motor  memiliki  beberapa loop pada  dinamonya  untuk  memberikan  tenaga  putaran  yang  lebih  seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan.
• Dalam memahami sebuah motor, penting untuk mengerti apa yang dimaksud dengan beban motor listrik. Beban mengacu kepada keluaran tenaga putar/ torque sesuai dengan kecepatan yang diperlukan. Beban umumnya dapat dikategorikan kedalam tiga kelompok [3] :
• Beban torque konstan adalah  beban  dimana  permintaan  keluaran  energinya  bervariasi  dengan  kecepatan operasinya namun torque nya tidak bervariasi. Contoh beban dengan torque konstan adalah conveyors, rotary kilns , dan pompa displacement konstan.
• Beban dengan variabel torque adalah beban dengan torque yang bervariasi dengan kecepatan operasi. Contoh beban dengan variabel torque adalah pompa sentrifugal dan fan (torque bervariasi sebagai kwadrat kecepatan).
• Beban dengan energi  konstan adalah beban dengan permintaan torque yang berubah dan berbanding terbalik dengan kecepatan. Contoh untuk beban dengan daya konstan adalah peralatan-peralatan mesin.
Fig. 3. Prinsip Dasar kerja motor listrik [3]

## Arduino Uno {6}
Kata  ”  Uno  ”  berasal dari  bahasa  Italia  yang  berarti  “satu”,  dan  dipilih  untuk  menandai peluncuran Software Arduino (IDE) versi 1.0.  Arduino. Sejak awal peluncuran hingga  sekarang,  Uno  telah  berkembang  menjadi  versi  Revisi  3  atau biasa ditulis REV 3 atau R3. Software Arduino IDE, yang bisa diinstall di Windows maupun Mac dan Linux, berfungsi sebagai software yang membantu anda memasukkan (upload) program ke chip       ATMega328 dengan mudah.
Fig. 4. Arduino Uno
Fig. 5. Pin Chip Atmega328P

## S EL S URYA
Sel  surya  atau  juga  sering  disebut  fotovoltaik  adalah  divais  yang  mampu  mengkonversi  langsung  cahaya  matahari menjadi listrik. Sel surya bisa disebut sebagai pemeran utama untuk memaksimalkan potensi sangat besar energi cahaya matahari yang sampai kebumi, walaupun selain dipergunakan untuk menghasilkan listrik, energi dari matahari juga bisa dimaksimalkan energi panasnya melalui sistem solar thermal.
Fig. 6. Bentuk Fisik Sel Surya [10]
Fig. 7. I lustrasi Cara Kerja Sel Surya Dengan Prinsip P-N Junction [11]

## M OTOR D RIVE IC L293D
IC  L293D  adalah  IC  yang  didesain  khusus  sebagai  driver  motor  DC  dan  dapat  dikendalikan  dengan  rangkaian  TTL maupun mikrokontroller. Motor DC yang dikontrol dengan driver IC L293D dapat dihubungkan  ke ground  maupun ke sumber tegangan positif karena di dalam driver L293D sistem driver yang digunakan adalah totem pool. Dalam 1 unit chip IC L293D terdiri dari 4 buah driver motor DC yang berdiri sendiri - sendiri dengan kemampuan mengalirkan arus 1 Ampere tiap driver. Sehingga dapat digunakan untuk membuat driver Hbridge untuk 2 buah motor DC.
Fig. 8. IC Driver Motor Tipe L293D [12]
Proses Perancangan Dan Pembuatan Bagian Mekanis, Elektris, Pemrograman Serta Perakitan

## Mengaktifkan bluetooth
Bluetooth akan bekerja bila bluetooth ditekan dan terdapat list bluetooth yang tersedia, selanjutnya pilih bluetooth yang akan  dihubungkan  dan  selanjutnya  sistem  akan  menghubungkannya,  berikut  2  kondisi  sebelum  dan  sesudah  tombol ditekan :
Fig. 10. Mengaktifkan bluetooth

## Fungsi Clock
Clock  berfungsi  untuk  menunggu  renspon  bluetooth  dimana  bluetooth  terhubung  setelah  beberapa  saat  atau  tidak terhubung, clock ini juga dapat ditambahkan set lainnya seperti menuliskan terhubung atau tidak pada label yang sudah ditentukan, berikut block untuk setting clock :

## Fig. 11. Fungsi Clock

## DATA DAN PENGUKURAN
Alat dan Bahan yang dibutuhkan selama pengukuran adalah sebagai berikut :
• Modul/Prototipe Pengatur Kecepatan Motor DC
• Handphone berbasiskan Android (complete aplikasi control)
• Volt Meter Digital (APPA 100 Series)
• Tachometer
• Solar Cell
• Driver Motor DC IC L293D
• Akumulator (Accu) NS40ZLS, 12 Volt, 40 AH

## P ENGUKURAN R ANGKAIAN P ENGENDALI K ECEPATAN M OTOR DC
Fig. 12. Simulasi Rangkaian Pengendali Kecepatan Motor DC
Data primer diperoleh dari hasil pengukuran langsung terhadap prototipe yang dibuat.
TABLE I. P ENGUKURAN A RUS PADA SAAT MOTOR TERPASANG ATAU BERBEBAN Kecepatan Imax Arduino (Amp) Arus Motor (Amp) Tegangan Motor (Volt) 100% 0,04700 0,2137 12 75% 0,04700 0,2089 12 50% 0,04700 0,1879 12 25% 0,04700 0,1729 12 0% 0,0000 0,0000 0,0000 -25% 0,04700 0,1599 12 -50% 0,04700 0,1897 12 -75% 0,04700 0,2099 12 -100% 0,04700 0,2137 12
Rata-rata arus pada motor = 0,194575, sedangkan rata-rata tegangan 12 Volt, maka daya rata-rata yang dibutuhkan motor untuk bekerja adalah :
P = V x I = 12 x 0,194575 = 2,3349 Watt.
Dari  hasil  pengukuran  diperoleh  data  kecepatan  Motor  DC  dalam  satuan  RPM,  berikut            perbandingan kecepatan per menit menjadi ke detik :
TABLE II. P ENGUKURAN KECEPATAN MOTOR DC Kecepatan Motor (Rpm) Motor (Detik) 100% 3421 56 75% 1699 27 50% 1055 15 25% 81 1 0% 0 0 -25% 90 3 -50% 1067 21 -75% 1844 32 -100% 3161 53 TABLE III. P ENGUKURAN J ARAK K ONTROL ATAU B LUETOOTH

## P ENGUKURAN P ADA S OLAR C ELL
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui kondisi solarcell saat terkena sinar matahari, untuk mengetahui karakteristik tegangan solarcell terhadap waktu, dan juga untuk mengetahui tegangan puncak pada solarcel
Fig. 13. Hasil Pengukuran Solar Cell
No Jarak (meter)   Terhubung / Tidak  Keterangan 1 0 Terhubung Motor bergerak 2 5 Terhubung Motor bergerak 3 10 Terhubung Motor bergerak 4 15 Terhubung Motor bergerak 5 20 Terhubung Motor bergerak 6 25 Terhubung Motor bergerak 7 30 Terhubung Motor bergerak 8 35 Terhubung Motor bergerak 9 40 Terhubung Motor bergerak 10 45 Terhubung Motor bergerak 11 50 Terhubung Motor bergerak, tersendat-sendat 12 55 Terhubung Motor kadang bergerak, kadang tidak 13 60 Tidak Terhubung Motor tidak bergerak 14 65 Tidak Terhubung Motor tidak bergerak
TABLE IV. H ASIL P ENGUJIAN K ELUARAN A RUS DAN T EGANGAN P ADA S OLAR C ELL No  Cuaca Waktu Tegangan Solarcell ( Volt ) Arus Solarcell ( A ) 1 Terang 8.00 18,10 0,27 2 Terang 9.00 18,53 0,32 3 Terang 10.00 19,24 0,40 4 Terang 11.00 19,24 0,45 5 Terang 12.00 19,51 0,59 6 Terang 13.00 19,62 0,65 7 Terang 14.00 19,56 0,53 8 Terang 15.00 19,24 0,45 9 Terang 16.00 18,54 0,26
Fig. 14. Grafik Data Penelitian Solarcell
Dari  hasil  penelitian  di  atas, solarcell dinyatakan  baik  karena  tegangan  keluarannya  berubah  –  ubah  sesuai  dengan intensitas cahaya matahari yang diterimanya. Untuk  mendapatkan  daya  listrik  yang  dihasilkan  oleh solarcell pada  satu  jam  sekali  merupakan  hasil  perkalian  dari tegangan keluaran dengan besarnya arus yang dihasilkan.
P = V x I P = Daya keluaran ( Watt ) V = Tegangan keluaran ( Volt ) I = Arus ( Ampere )
Untuk mendapatkan daya pada pengukuran ditiap jamnya dapat      dihitung dengan metode yang sama. Maka dari hasil perhitungan dapat dilihat pada tabel berikut ini :
TABLE V. H ASIL P ERHITUNGAN D AYA T IAP J AM Waktu Daya (Watt) 8.00 4,887 9.00 5,930 10.00 7,696 11.00 7,696 12.00 11,511 13.00 12,753 14.00 10,367 15.00 8,658 16.00 4,820
Maka daya rata – rata yang diperoleh dari hasil pengukuran dari jam 8.00 – jam 16.00 sebesar 8,257 Watt Untuk mendapatkan energi listrik yang dihasilkan oleh solarcell dapat diperoleh melalui

## Hasil Perancangan Alat
TABLE VI. B AGIAN DALAM ALAT MEKANIK DAN ELEKTRIK
Uji Coba Alat Pada Sawah
TABLE VII. P ENGECEKAN A LAT S EBELUM U JI C OBA D I S AWAH

## TABLE IX. U JI COBA A LAT PADA SAWAH

## TABLE X. G AMBAR K ESELURUHAN A LAT

## SPESIFIKASI ALAT
Spesifikasi pada alat Pengusir Burung sebagai berikut :
a) Ukuran Alat perajang rebung  P = 95, T = 60, L = 26
b) Tegangan Akumulator 12 Volt
c) Tegangan Arduino Uno 5 Volt
d) Kecepatan Motor maks = 3421 rpm
e) Energi Solar cell rata-rata =
f) Daya rata-rata solar cell =
g) Daya rata-rata motor = 2,3349 Watt

## KESIMPULAN
Dari hasil pengabdian kepada masyarakat yang dilaksanakan dapat disimpulkan sebagai berikut :
a) Jarak jangkau bluetooth mencapai 45 meter dari peralatan
b) Daya yang dibutuhkan agar motor bekerja rata-rata = 2,3349 Watt
c) Daya rata-rata yang dihasilkan Solar Cell 8,257 Watt
d) Daya minimal yang dihasilkan solar cell = 4,887 Watt, maksimal = 4,820 Watt
e) Dari data yang dihasilkan accumulator dapat digunakan satu hari penuh dimulai pukul 08.00-16.00 WIB.

## R EFERENCES
[1] https://id.wikipedia.org/wiki/Akumulator
[2] https://id.wikipedia.org/wiki/Motor_listrik
[3] Zuhal, Dasar Teknik Tenaga Listrik dan Elektronika Daya , Edisi
[4] Kelima, Penerbit Gramedia, Jakarta, 1995.
[5] Mehta, V.K. & Rohit Mehta, Principal of Electrical Machines , S. Chand & Company Ltd, New Delhi, 2002.
[6] Arduino. 2014. Arduino Uno R3. http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno. Diakses 31 November 2015.
[7] Pccomtrol, Pengetahuan Dasar mengirim-menerima SMS melalui Mikrokontroler (  dengan ATCommandmodem GSM), 2012
[8] David Setiawan, Sistem Kontrol Motor Dc Menggunakan Pwm Arduino Berbasis Android System, Jurnal Sains, Teknologi dan Industri, Vol 15 No.1, Desember 2017, ISSN-1693-2390.
[9] Wijaya  Widjanarka  Natasaputra 1* ,Sukris  Sutiyatno 2 ,  Sepeda  Motor  Listrik  Tenaga  Matahari dengan  Metode  Wireless  Energy  Transfer, Teknik Informatika, STMIK Bina Patria  Magelang
[10] https://teknologisurya.wordpress.com/dasar-teknologi-sel-surya/prinsip-kerja-sel-surya
[11] https://in.pinterest.com/pin/378935756127903973/
[12] ht tps://docs.google.com/document/d/1kRvg54r4_M3NKa4S2f1jvwd0TaolXW_RoG-Dd AWQ7w4/edit