## KENDALI DAN PEMANTAUAN KELEMBABAN TANAH, SUHU RUANGAN, CAHAYA UNTUK TANAMAN TOMAT
1 Ricky Ginanjar, 2 Robby Candra, 3 Suci Br Kembaren 1, 2, 3 Fakultas Ilmu Komputer Dan Teknologi Informasi Universitas Gunadarma Jl. Margonda Raya No. 100, Depok 16424, Jawa Barat
1 ricky.sipino@gmail.com , 2,3 {robby.c, suci_k staff.gunadarma.ac.id}

## Abstrak
Pemeliharaan  tanaman  tomat  membutuhkan  perhatian  khusus  karena  jika  tanaman  ini tidak  mendapatkan  kondisi  atau  keadaan  yang  baik  maka  tanaman  ini  tidak  dapat  tumbuh dengan baik, misalnya kondisi kelembaban tanah yang tidak sesuai maka tanaman akan lambat berbuah  dan  bahkan  tidak  berbuah  sama  sekali.  Selain  itu  suhu  ruangan  yang  ideal  dan pencahayaan yang baik juga sangat diperlukan. Sangat sulit memenuhi kebutuhan tersebut jika hanya  melakukan  pemeliharaan  secara  manual  dengan  tenaga  manusia  seperti  menyiram secara  manual.  Maka  dari  itu  diperlukan  sebuah  sistem  yang  dapat  mengendalikan  dan memantau  kelembaban  tanah,  suhu  udara  dan  cahaya  untuk  pemeliharaan  tanaman  tomat. Dengan adanya sistem ini diharapkan dapat mengurangi resiko kegagalan dalam pemeliharaan tanaman  tomat  dan  diharapkan  dapat  mengontrol  dan  memantau  keadaan  tanaman  tomat  itu sendiri, serta dapat meringankan pekerjaan manusia dalam proses pemeliharaan dikarenakan proses  yang  dilakukan  secara  otomatis.  Sistem  ini  mengendalikan  semua  perangkat  secara otomatis dikarenakan menggunakan sensor untuk membaca nilai yang ada pada sekitar, sensor kelembaban  tanah  berfungsi  untuk  membaca  nilai  kelembaban  tanah  dan  sekaligus  untuk mengatur kendali dari pompa air untuk melakukan penyiraman, sensor DHT22 berfungsi untuk membaca  nilai  suhu  ruangan  untuk  mengatur  pengoperasian  fan  dalam  menstabilkan  suhu ruangan  agar  tetap  stabil  di  bawah  29 o C  yang  sudah disesuaikan  dengan  kebutuhan tanaman suhu  tomat,  dan  sensor  LDR  (Light  Dependent  Resistance)  untuk  membaca  pancaran  sinar matahari  untuk  mengatur  saklar  yang  terhubung  dengan  lampu  agar  lampu  dapat  aktif  dan tidak  aktif  secara  otomatis  hal  ini  dikarenakan  tanaman  tomat  memerlukan  pancaran  sinar cahaya atau sinar matahari lebih dari 12 jam per harinya. Sistem ini dapat berfungsi sebagai pengendali  dan  pemantau  untuk  pemeliharaan  tanaman  tomat  berdasarkan  masukan  dari masing-masing sensor.
Kata kunci: Kendali, pemantauan, tomat

## Abstract
Maintenance of tomato plants requires special attention because if these plants do not get good conditions or conditions then these plants cannot grow properly, for example conditions of soil moisture that are not suitable then the plants will be slow to bear fruit and not even bear fruit at all. Apart from that the ideal room temperature and good lighting is also very necessary. Very  difficult  to  meet  these  needs  if  only  do  maintenance  manually  with  human  labor  such  as watering manually. Therefore, we need a system that can control and monitor soil moisture, air temperature  and  light  for  the  maintenance  of  tomato  plants.  The  existence  of  this  system  is expected  to  reduce  the  risk  of  failure  in  the  maintenance  of  tomato  plants  and  is  expected  to control and monitor the condition of the tomato plants themselves, and can ease human work in the  maintenance  process  because  the  process  is  done  automatically.  This  system  controls  all devices  automatically  because  it  uses  a  sensor  to  read  the  values  that  are  around,  the  soil moisture sensor functions to read the soil moisture value and at the same time to regulate the control  of  the  water  pump  to  do  the  watering,  the  DHT22  sensor  functions  to  read  the  room temperature  value  to  regulate  the  operation  fan  in  stabilizing  the  temperature  of  the  room  to
remain stable below 29 o C which has been adjusted to the needs of the tomato plant temperature, and  an  LDR  (Light  Dependent  Resistance)  sensor  to  read  the  sun's  rays  to  adjust  the  switch connected to the lamp so that the lamp can be on and off automatically. This is because tomato plants require light rays or sunlight for more than 12 hours per day. This system can function as a controller and monitor for the maintenance of tomato plants based on input from each sensor.
Keywords: Control, monitoring, tomato

## PENDAHULUAN
Tomat  merupakan  buah  maupun sayuran  yang  sangat  dibutuhkan  oleh  tubuh manusia,  dikarenakan  memiliki  kandungan berbagai gizi maupun nutrisi untuk memenuhi kebutuhan  tubuh  demi  kelangsungan  hidup yang  sehat.  Dengan  mengkonsumsi  tomat rutin  setiap  hari  dapat  menjaga  kesehatan seperti  memperlancar  sistem  pencernaan, menjaga  kesehatan  mata,  jantung  dan  kulit, menurunkan  kadar  kolesterol,  serta  memper- kuat  tulang  [1].  Kebutuhan  konsumsi  tomat dirasakan  semakin  meningkat  dengan  seiring peningkatan  jumlah  penduduk.  Berdasarkan survey  produksi  tomat  (ton/ha)  di  Indonesia dalam  5  tahun  terakhir  berturut-turut  dari tahun  2010-2014  adalah  14.58,  16.65,  15.75, 16.61, 15.96 [2].
Pemeliharaan  tanaman  tomat  membu- tuhkan  perhatian  khusus  karena  jika  tanaman ini  tidak  mendapatkan  kondisi  atau  keadaan yang  baik  maka  tanaman  ini  tidak  dapat tumbuh  dengan  baik,  misalnya  kondisi kelembaban  tanah  yang  tidak  sesuai  maka tanaman  akan  lambat  berbuah  dan  bahkan tidak  berbuah  sama  sekali.  Salah  satu  faktor yang paling mempengaruhi kelembaban tanah pada perkembangan tanaman  yaitu penyiram- an.  Penyiraman  merupakan  suatu  hal  yang
tidak  dapat  dilepaskan  dalam  pemeliharaan tanaman  tomat  agar  tanaman  tersebut  dapat tumbuh  dengan  subur  karena  kebutuhan  air yang cukup sangat diperlukan [3].
Pengecekan kondisi tanah sangat penting  bagi  pertumbuhan  tomat  yang  harus memiliki  kelembapan  optimal  antara  60%- 80%  agar  tidak  terlalu  kering  maupun  basah [4]. Suhu yang harus cukup teratur agar tomat yang  dihasilkan  dapat  memiliki  keunggulan. Baiknya  suhu  ideal  yang  diperlukan  adalah 24-28  derajat  celsius,  karena  jika  terlalu tinggi  buah  tomat  akan  cenderung  berwarna kuning,  dan  bila  terlalu  fluktuatif  buah  tidak akan  merata  warnanya  [5].  Tomat  pula  me- merlukan intensitas  cahaya yang  baik sekurang-kurangnya  10-12  jam  dalam  sehari, dan  pH  yang  stabil  diantara  5-6,  agar  tidak terlalu  asam  yang  mengakibatkan  unsur  hara tanaman tomat menjadi terganggu [6].
Sangat  sulit  memenuhi  kebutuhan tersebut  jika  hanya  melakukan  pemeliharaan secara manual  dengan tenaga  manusia seperti menyiram  secara  manual,  selain  melelahkan dan  tidak  efisien  waktu  hal  tersebut  juga dapat terjadinya hal-hal yang tidak diinginkan seperti salah satu tanaman yang tidak tersiram atau  terlewat,  selain  itu  juga  dapat  membuat tanah  yang  terlalu  kering  dikarenakan  lambat dalam  penyiraman,  bahkan  bisa  lebih  buruk
lagi  seperti  tanaman  tidak  disiram  dalam  1 hari  atau  lebih  dikarenakan  kesibukan  yang tidak  bisa  ditinggalkan,  selain  itu  seperti kebutuhan pencahayaan dan suhu yang selalu tidak  diperhatikan  yang  padahal  aspek penting  dalam  pemeliharaan  tanaman  tomat yang  dapat  mempengaruhi  pertumbuhan tanaman  tomat  dan  kualitas  buah  saat  panen nanti,  atau  bahkan  mungkin  bisa  saja  tidak sampai  panen  sama  sekali.  Dengan  adanya sistem  kontrol  dan  monitoring  pada  tanaman tomat  dapat  membantu  user  dalam  men- dapatkan  informasi  suhu  udara  dan  kelem- baban tanah pada tanaman tomat dengan lebih mudah  dan  cepat,  tanpa  harus  datang  dan melihat  langsung  tanaman  tomat  tersebut seperti  pada  penelitian  yang  dilakukan  oleh Yulius [7].
Atas  dasar  hal  tersebut  di  atas  maka diperlukan sebuah sistem yang dapat mengen- dalikan  dan  memantau  kelembaban  tanah, suhu  udara  serta  cahaya  untuk  pemeliharaan tanaman  tomat.  Dengan  adanya  sistem  ini diharapkan  dapat  mengurangi  resiko  kega- galan dalam pemeliharaan tanaman tomat dan diharapkan  dapat  mengontrol  dan  memantau keadaan tanaman tomat itu sendiri, serta dapat meringankan pekerjaan manusia dalam proses pemeliharaan  dikarenakan  proses  yang  dila- kukan secara otomatis.

## METODE PENELITIAN
Pada  penelitian  ini  teknik  penelitian yang  dilakukan  yaitu  berdasarkan  blok
diagram seperti yang ditunjukan pada Gambar 1.  Terdapat  tiga  buah  komponen  untuk masukan  yaitu  sensor  DHT22  ( Digital Humidity  Temperature )  yang  bekerja  sebagai pembaca  keadaan  suhu  di  sekitar  dengan menggunakan  satuan  derajat  selsius  ( o C ), Sensor Soil Moisture atau sensor kelembaban tanah yang bekerja dengan membaca kadar air yang ada pada tanah  dengan  mengambil  nilai resistansi  yang  masuk  melalui  sensor  ke- lembaban  tanah  yang  sifatnya  resistif,    dan sensor  photoresistor  yang  sering  disebut dengan  sensor  LDR,  sensor  ini  bekerja  seba- gai  pembaca  pada  sinar  pancaran  matahari sensor ini bekerja berdasarkan pancaran sinar apapun termasuk sinar matahari, kondisi pada sensor  ini  jika  semakin  besar  cahaya  yang diterima  maka  semakin  kecil  resistansi  nya, dan  sebaliknya  semakin  kecil  (gelap)  cahaya yang  diterima  maka  semakin  besar  resis- tansinya.
Arduino  nano  sebagai  pengolah  data yang  masuk  untuk  diproses  dan  hasil  proses tersebut  dikirimkan  ke  media  keluaran ( output )  seperti  mengaktifkan  fan  untuk menstabilkan  suhu  ruangan,  mengaktifkan pompa air untuk menyiram tanaman, menyalakan lampu untuk memberikan penerangan.  LCD  ( Liquid  Crystall  Display ) merupakan  display  untuk  menampilkan  data data ketiga sensor untuk dimonitoring dengan waktu real time, data yang terus diperbaharui setiap 250 mili second atau setara ¼ detik.
Gambar 1. Blok Diagram Sistem Kendali dan Pemantauan Tanaman Tomat

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada  skema  rangkaian  seperti  yang ditunjukan  pada  Gambar  2,  komponen masukan  terdapat  beberapa  sensor  yaitu sensor  DHT22  untuk  mendeteksi  suhu ruangan  pada  rumah  kaca,  sensor soil moisture untuk mendeteksi kadar kelembaban tanah  pada  tanaman  tomat,  dan  sensor  LDR ( Light  Dependent  Resistance )  untuk  men- deteksi  sinar  cahaya  matahari  yang  terpancar pada  ruangan,  semua  data  tersebut  dikirim secara realtime kepada  minimum  sistem arduino  yang  datanya  akan  diproses  untuk ditentukan  pada  range  sekian  yang  nantinya akan ditentukan untuk mengaktifkan beberapa perangkat keluaran untuk melakukan sesuatu.
Interval waktu proses arduino beroperasi secara realtime hanya 250 milisecond atau  setara  dengan  ¼  detik dikarenakan  untuk  dimonitoring  di  tempat langsung yang ditampilkan pada LCD ( Liquid
Crystall  Display )  20x04,  jadi  nilai  sensor akan diperbaharui setiap 250 milisecond . Ada beberapa  perangkat  keluaran  pada  alat  ini yaitu  FAN  sebagai  kendali  suhu  ruangan, pompa  air  sebagai  penyiram  tanaman,  dan lampu  sebagai  penerangan  pada  ruangan tempat pemeliharaan tanaman tomat.
Diagram  alur  dari  sistem  kendali  dan pemantauan  tanaman  tomat  ini  seperti  yang ditunjukan  pada  Gambar  3.  Diawali  dengan “Mulai”  dan  melanjutkan  pada  proses “Inisialisasi”  untuk  mengenali  beberapa perangkat  dan  data  yang  diperlukan  oleh mikrokontroler.  Selanjutnya  dilakukan  proses pembacaan  data  sensor  pada  proses  “Baca Sensor  DHT22, Soil  Moisture ,  LDR”  data sensor tersebut akan dikirim melalui pin ADC ( Analog  to  Digital  Converter )  agar  dapat dibaca  yang  nantinya  akan  di  proses  oleh mikrokontroler  untuk  menentukan  keluaran dari nilai-nilai sensor yang ada.
Gambar 2. Skema Rangkaian Sistem Kendali dan Pemantauan Tanaman Tomat
Setelah  data  sensor  diterima  oleh mikrokontroler  melalui  pin  ADC  maka selanjutnya mikrokontroler sudah bisa mengolah  data  tersebut  untuk  dikeluarkan melalui  perangkat  keluaran,  seperti  pada proses  selanjutnya  yaitu  menampilkan  data atau  nilai  dari  sensor  yang  ditampilkan melalui  LCD  ( Liquid  Crystall  Display ), terdapat  status  dari  tiga  sensor  yang  ditam- pilkan  yaitu  suhu  dengan  sekian  derajat selsius  ( O C),  sensor Soil  Moisture yang menampilkan nilai kadar air dalam tanah atau kelembaban tanah dalam bentuk kata (Kering, Normal,  Basah),  serta  sensor  LDR  yang
ditampilkan  dalam bentuk  kata antara Terang dan Gelap.
Proses selanjutnya masuk pada kondisi, terdapat  lima  buah  kondisi  yang  terbagi  dari tiga  buah  sensor,  kondisi  ini  bekerja  secara serentak pada masing-masing sensor. Terdapat satu  buah  kondisi  pada  sensor  LDR ( Light  Dependent  Resistance )  yaitu:  jika cahaya  gelap?  jika  tidak  maka  lampu  tidak aktif  dan  kembali  kepada  pembacaan  sensor, jika iya maka lampu akan aktif terus menerus hingga  pembacaan  sensor  berubah  menjadi terang.
Gambar 3. Diagram Alur Sistem Kendali dan Pemantauan Tanaman Tomat
Selain  itu  kondisi  pada  sensor Soil Moisture, terdapat  tiga  kondisi  yaitu  jika tanah  kering  ?  jika  iya  maka  pompa  air  akan aktif  untuk  menyiram  hingga,  jika  jawaban dari kondisi pertama jawaban nya tidak maka proses  berlanjut  pada  kondisi  selanjutnya yaitu jika tanah normal ? jika iya maka pompa air  akan  dimatikan  untuk  men  stop  proses
penyiraman,  dan  kondisi  terakhir  yaitu  jika tanah  basah  maka  statemen  sama  seperti kondisi  normal,  hanya  berbeda  pada  bagian monitor  LCD  ( Liquid  Crystall  Display ) yang menampilkan  sesuai  dengan  status  dari keadaan  tanah.  Dan  kondisi  sensor  suhu, terdapat satu kodisi saja yaitu jika suhu >= 32 atau  lebih  besar  sama  dengan  32  jika  iya
maka FAN akan aktif untuk menurunkan atau menstabilkan  suhu  ruangan  agar  tetap dibawah  32,  jika  tidak  maka  FAN  akan dinonsktifkan  dikarenakan  sudah  mencabai dibawah suhu yang sudah ditentukan.
Uji  coba  yang  dilakukan  yaitu  bertu- juan  untuk  menguji  komponen  apakah  sudah bekerja  dengan  baik  sesuai  dengan  program yang telah dibuat dan untuk mengetahui hasil pembacaan dari masing-masing sensor seperti yang tertera pada Tabel 1, Tabel 2, dan Tabel 3. Hasil pembacaan masing-masing sensor ini menjadi  data  masukan  yang  kemudian diproses  dan  menjadi  acuan  untuk  pengen- dalian dan pe-mantauan pada tanaman tomat.
Terdapat  3  sensor  yang  akan  di  uji yaitu sensor Suhu sebagai pembaca nilai suhu ruangan  data  yang  keluar  berupa  nilai  suhu dengan  besaran  selsius,  Sensor  kelembaban tanah sebagai  pembaca  nilai  kelembaban tanah  dengan  keluaran  nilai  berupa  data analog  yaitu  0  hingga  1024  atau  lebih  yang semakin  kecil  nilai  yang  didapat  semakin banyak  kadar  air  yang  ada  pada  tanah  dan sebaliknya  semakin  besar  nilai  yang  didapat semakin  sedikit  kadar  air  pada  tanah,  dan sensor  cahaya  sebagai  pembaca  pancaran sinar  matahari dengan keluaran nilai  digital 0 dan 1 yaitu saat kondisi gelap dan terang.
Tabel 1. Pengujian Sensor Kelembaban Tanah
No Kondisi Tanah Nilai Sensor Text LCD Pompa Air 1 Tanah Kering > 2500 TANAH KERING Aktif 2 Tanah Lembap > 1900 & < 2300 TANAH LEMBAP Tidak Aktif 3 Tanah Basah < 1300 TANAH BASAH Tidak Aktif Tabel 2. Pengujian Sensor Suhu No Kondisi Suhu Nilai Sensor Text LCD Fan 1 Terlalu Dingin < 22 O C SUHU O C Tidak Aktif 2 Baik < 29 O C SUHU O C Tidak Aktif 3 Terlalu Panas >29 O C SUHU O C Aktif Tabel 3. Pengujian Sensor Cahaya No Kondisi Cahaya Nilai Sensor Text LCD Lampu 1 Cahaya Gelap 0 CAHAYA GELAP Tidak Aktif 2 Cahaya Terang 1 CAHAYA TERANG Aktif
Dilakukan  pengujian  pada  masing- masing sensor untuk memastikan sensor dapat mengontrol  kelembaban  tanah,  suhu,  dan cahaya. Hasil proses dari data sensor tersebut dikirimkan  ke  perangkat  keluaran  pompa  air, fan  sirkulasi,  dan  lampu  agar  dapat  meme- lihara  tanaman  tomat  dengan  baik  untuk kebaikan pertumbuhan tanaman. Berikut tabel data hasil pengujian yang dilakukan berdasarkan sensor-sensor yang digunakan.

## KESIMPULAN
Alat  ini  dibangun  dengan  beberapa komponen input, proses, dan output. Komponen  input terdapat sensor suhu, sensor kelembaban  tanah , dan  sensor  cahaya, sedangkan  komponen  proses  terdiri  dari arduino  nano.  Komponen  output  terdiri  dari FAN,  pompa  air,  LCD  dan  lampu,  serta komponen  dan  modul  untuk  membantu komponen  I/O  yaitu  motor  driver  dan  modul relay.  Berdasarkan  data  masukan  dari  sensor kelembaban  tanah  ini,  sistem  dapat  melaku- kan  penyiraman  secara  otomatis  yang  dike- luarkan  melalui  pompa  air  saat  tanah  kering yang  nilainya  lebih  besar  dari  2500. Penggunaan  sensor  suhu  pada  alat  ini  dapat mengontrol  temperatur  didalam  ruangan untuk  memberikan  suhu  yang  baik  untuk tanaman  tomat  dengan  bantuan  kipas  atau FAN  untuk  memberikan  sirkulasi  udara  saat kondisi  suhu  lebih  tinggi  dari  29 o C. Terdapat sensor  cahaya  yang  dapat  mengontrol  peng- gunaan lampu untuk dapat menghidupkan dan
mematikan  lampu  yang  tergantung  dari kondisi  pancaran  sinar  matahari.  Pemantauan status  sensor  dapat  dilihat  melalui  LCD ( Liquid  Crystall  Display ).  Dengan  adanya sistem  kendali  dan  pemantauan  tanaman tomat  ini  dapat  meringankan  pekerjaan manusia  untuk  mengendalikan  penyiraman, pengaturan  suhu  ruangan  dan  pencahayaan pada  tanaman  tomat  karena  sistem  bekerja secara  otomatis  berdasarkan  data  masukan yang diterima oleh masing-masing sensor.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Anonim,  2013,  "Pedoman  Teknis Budidaya Tomat", https://tabloidsinartani.com/detail/indek s/kebun/31-budidaya-tomat/
[2] B. P. S. D. J. Hortikultura,
Produktivitas  tomat  tahun,  2010  - 2014 , Badan Pusat Statistik & Direktorat Jenderal Hortikultura, 2015.
[3] C.  P.  Yahwe,  Isnawaty,  L.M.  Fid
Aksara,  “Rancang  bangun prototype
pystem monitoring  kelembaban  tanah melalui SMS berdasarkan hasil penyiraman tanaman studi kasus tanaman cabai dan tomat”,
semanTIK ,Vol.2,  No.1,  pp.  97-110,
2016
[4] C. Tu,  J.  B.  Ristaino,  dan  S.  Hu, “Soil microbial  biomass  and  activity  in organic tomato farming systems: effects  of  organic  inputs  and  straw mulching”, Soil Biology &
Biochemistry Journal , Vol.  38,  Issue  2,
hal. 247-255, 2010
[5] L.  Q.  Hung,  T.  D.  Hong,  dan  R.  H. Ellis,  2015,  “Constant,  fluctuating  and effective temperature and seed longevity:  a  tomato  ( Lycopersicon esculentum Mill.) exemplar”, Annals of Botany , Vol. 88, Issue 3, 2001.
[6] S.  U.  Yahaya,  A.  A.  Shu’aibu,  A. Usman,  dan  A.  Lado,  “Productivity  of
tomato  ( Solanum  lycopersicon  L. )  as affected  by  cultivar  and  organic amendment  in  Kano”, Journal  of
Organic  Agriculture  and  Environment , Vol. 6, No. 1, 2018.
[7] Y.  Hari,  Y.  A.  Kurnia,  dan  A.
Budijanto, “Pengembangan  Sistem Kendali  Cerdas  Dan  Monitoring  pada Budidaya Buah Tomat”, dipresentasikan pada Seminar Nasional Sains  dan  Teknologi  Terapan  V , Institut Teknologi Adhi Tama Surabaya, 2017.