## Implementasi WSN Pada Robot Penyiram Tanaman Otomatis
Franklin T.M Rajagukguk, Vecky C. Poekoel, Muhamad D. Putro Teknik Elektro Universitas Sam Ratulangi. Manado, Jl. Kampus Bahu-Unsrat Manado, 95115 franklin.tongam@yahoo.co.id, vecky.poekoel@unsrat.ac.id, dwisnantoputro@unsrat.ac.id
Abstract - The utilization of robots for agricurtural systems now  is  very  necessary  especially  in  Indonesia  is  an  agrarian country. Agriculture area can find mostly in the mountains and lowland, with many kind of metode,  one of them is greenhouse. This  metode  need  highly  supervison,  from  humidity  nor  water level  that  the  plant  needed.  Therefore  we  need  make  the automation  of  controlled  watering  and  well  organized  watering that  can  organize  watering  time,  water  level  that  will  give  to plants so that the process will organized ini time nor water level. Human can forgot for many important thing when being in busy situation or have another job to do. So in this case role of robot can  utilized  for  do  this  job,  utilization  of  these  robots  can  help watering  as  the  plant  needed  for  maximize  agricultural  yields. The  robot  that used is an  automatic  plant watering robot which is  controlled  with  humidity  sensor,  line  sensor  and  transmitter and receiver and Arduino based microcontroller.
Keywords  -    agriculture,  arduino,  automatic,  humidity  sensor, line sensor, plant, robot, receiver, transmitter.
Abstrak  -  Pemanfaatan  robot  untuk  sistem  pertanian saat  ini  sangat  dibutuhkan  apalagi  di  Indonesia  yang merupakan Negara Agraris. Area pertanian banyak ditemukan  terdapat  di  daerah  pegunungan  maupun  daerah datar,  dengan metode budidaya yang  beragam, salah  satunya metode  rumah  kaca.  Metode  ini  memerlukan  pengawasan yang sangat intens, baik dari segi kelembaban maupun kadar air  yang  diperlukan  pada  tanaman.  Oleh  karena  itu  perlu dibentuknya otomasi penyiraman yang teratur dan terkendali dengan baik, yang dapat mengatur waktu penyiraman, kadar air  penyiraman  yang  diberikan  pada  tanaman  sehingga mendapatkan  proses  yang  teratur  baik  dari  waktu  maupun kadar air. Manusia terkadang lupa untuk hal-hal yang peting ketika  berada  dalam  keadaan  yang  sibuk  ataupun  memiliki kesibukan  lain  pada  waktu  tertentu.  Maka  pembuatan  robot ini perlu untuk mengatasinya, peran robot bisa dimamfaatkan untuk melakukan pekerjaan ini. Pemanfaatan robot ini dapat membantu  penyiraman  sesuai  dengan  kebutuhan  tanaman untuk  memaksimalkan  hasil  dalam  bidang  pertanian.  Robot yang  digunakan  merupakan  robot  penyiram  tanaman otomatis yang dikendalikan dengan sensor kelembaban, sensor  garis  dan transmitter dan receiver dan  berbasis Microcontroller Arduino .
Kata  kunci  -  Arduino,  otomatis,  pertanian, receiver ,  sensor kelembaban, sensor garis, tanaman, transmitter .

## I. PENDAHULUAN
Perkembangan  perkebunan  di  Sulawesi  Utara  saat  ini berkembang  dengan  bagus.  Adapun  perkembangan  yang terjadi  menuju  ke  arah  yang  lebih  baik,  namun  masih
banyak  sistem  perkebunan  yang  masih  berat  dan  masih bergantung  pada  beban  manusia  secara  manual  [3]. Contohnya  saja  cara  yang  digunakan  untuk  menyiram tanaman,  memberikan  pupuk,  merawat  tanaman,  dan  lain- lain,  itu  semua  masih  banyak  yang  dilakukan  dengan manual  atau  dengan  tenaga  manusia.  Pada  saat  ini  sistem penyiraman  tanaman  masih  bergantung  pada  penyiraman manual masih sering terjadinya kelalaian pada penjadwalan penyiraman  dan  juga  tidak  terkendalinya  kadar  air  yang diberikan kepada tiap tanaman [3].
Seiring  berjalannya  waktu  kita  dihadapkan  pada perkembangan  teknologi  yang  pesat,  yang  bertujuan membuat  pekerjaan  manusia  semakin  mudah,  oleh  karena itu  perlu  dibuat  alat  ini  yaitu  robot  penyiram  tanaman otomatis.  Dimana  pada  alat  ini  diciptakan  agar  dapat meringankan dan membantu peran manusia dalam kasus ini yaitu bidang pertanian. Robot ini diciptakan karena adanya sifat  lalai  manusia,  sehingga  lupa  melakukan  penyiraman. Manusia  juga  terkadang  sibuk  tidak  pada  satu  urusan  saja sehingga  sering  lupa  dalam  melakukan  penyiraman tanaman.  Robot  ini  juga  dapat  melakukan  penyiraman tanaman  sesuai  dengan  kadar  kelembaban  tanah  di  sekitar tanaman secara otomatis. Dengan alat ini maka penyiraman tanaman  akan  terkendali  dan  teratur  sesuai  dengan  kondisi kelembaban tanah di sekitar tanaman.
Dalam penelitian ini digunakanlah bantuan dari sistem jaringan nirkabel atau biasa dikenal dengan Wireless System Network ,  yang  mana  digunakan  sebagai  acuan  dasar ataupun  tujuan  utama  dari  dilakukannya  penelitian  ini  [6]. Wireless merupakan  teknologi  yang  bertujuan  untuk menggantikan peran kabel dalam suatu jaringan komunikasi data. Komunikasi wireless merupakan pertukaran informasi antara  dua point tanpa  hubungan  langsung,  bisa menggunakan sound, infrared, optical atau energi frekuensi radio  [6].  Sistem point  to  multipoint menghubungkan sentral  ke  semua  nomor  penerima  yang  memungkinkan. Sistem multipoint to multipoint adalah komunikasi serentak antara  masing-masing user yang  memungkinkan  berada pada  lokasi  yang  berbeda-beda.  Sistem  seperti  ini  pada umumnya tidak menghubungkan  dua  user secara langsung, tetapi  mengandalakan  jaringan  stasiun  dasar  untuk memberikan  interkoneksi  diantara user [6].  Gambar  1 menunjukkan  aplikasinya  dalam  sistem  telepon  seluler  dan beberapa tipe dari WLAN.
Selain  sistem  jaringan  nirkabel  ini  hal  lain  yang menjadi  perhatian  dalam  penelitian  ini  adalah  faktor kelembaban     tanah       yang      menjadi output untuk penelitian ini Kelembaban tanah adalah air yang mengisi
Gambar 1. Garis besar wireless system network [6]
Gambar 2. NRF24L01 [8]
sebagian atau seluruh pori – pori tanah yang berada di atas water  table .  Kelembaban  tanah  merupakan  salah  satu variabel  kunci  pada  perubahan  dari  air  dan  energi  panas. Informasi kelembaban tanah juga dapat dipergunakan untuk manajemen  sumber  daya  air,  peringatan  awal  kekeringan, penjadwalan irigasi, dan perkiraan cuaca.
Modul Wireless NRF24L01  adalah  sebuah  modul komunikasi jarak jauh yang memanfaatkan pita gelombang RF  2.4GHz  ISM  ( Industrial,  Scientific  and  Medical ). Modul ini menggunakan antarmuka SPI untuk berkomunikasi.  Tegangan  kerja  dari  modul  ini  adalah  5V DC.  NRF24L01  memiliki baseband logic Enhanced  Shock Bursthardware protocol  accelerator yang support “ high- speed  SPI  interface  for  the  application  controller” [8]. Pada  gambar  2  dapat  dilihat  bentuk  dari  NRF24L01.  Pada tiap  pot  tanaman  dipasang  sensor  kelembaban  yang  akan membaca  dan  mengolah  data  kelembaban  di  dalam microcontroller yang  nantinya  akan  dikirim  melali perangkat transmitter/receiver NRF24L01. Microcontroller yang  digunakan  ada  dua  jenis  yaitu  arduino  uno ATmega328 dan arduino nano ATmega 328P.
Arduino Uno ATmega 328 adalah papan microcontroller yang berdsarkan datasheet memiliki VIN – input tegangan untuk papan saat anda menggunakan sumber daya eksternal ( adaptor USB  5  Volt  atau adaptor yang lainnya  7-12  volt),  Anda  bisa  menghubungkannya  dengan pin  VIN  ini  atau  langsung  ke jack  power 5V.  DC power jack (7-12Volt), kabel   konektor   USB (5Volt) atau catu daya     lainnya (7-12Volt) [8]. Aduino Uno memiliki 6 analog input tertulis  di  label  A0  hingga  A5,  masing- masingnya memberikan 10 bit resolusi (1024).  Secara  asal input analog tersebut  terukur dari  0  ( ground )  sampai  5
Gambar 3. Arduino Uno ATmega328 [1]
Gambar 4. Arduino Nano ATmega328 [2]
volt,  itupun  memungkinkan  perubahan  teratas  dari  jarak yang digunakan oleh pin AREF dengan fungsi analogReference () [1]. Gambar 3 menampilkan gambar dari microcontroller arduino  uno  ATmeg328.  Adapun  fungsi dan  keterangan  dari  tiap  pin  lainnya  dapat  dilihat  pada datasheet yang ada untuk lebih jelasnya [1]. Selain arduino uno,  di  penelitian  ini  juga  menggunakan  arduino  nano. Arduino nano pada penelitian ini berfungsi untuk mengolah data  kelembaban  dan  membantu  dalam  proses  pengiriman yang akan dilakukan NRF24L01.
Setiap  pin  dapat  menyediakan  atau  menerima maksimum  40  mA  dan  memiliki  resistor pull - up internal (terputus  secara  default)  20-50  kOhms  [4].  Selain  itu,  ada beberapa pin lainnya, pin 0 (RX) dan 1 (TX), pin interupsi 2 dan 3, pin PWM 3,  5, 6, 9, 10 dan 11 dan  pin 8 sebagai keluarannya, pin SPI pada 10 (ss), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13(SCK),  dan  pin  13  LED  [1].  Gambar  4  menampilkan arduino nano ATmega328. Pada bagian sensor kelembaban tanah  digunakan  sensor  kelembaban  YL-69,  berdasarkan datasheet sensor  ini  adalah  sensor  air  sederhana  yang  bisa digunakan untuk mendeteksi kelembaban tanah saat modul defisit  kelembaban  tanah  menghasilkan  tingkat  tinggi,  dan sebaliknya  outputnya  rendah.  Sensor  ini  memliki  tegangan operasi 3.3V-5V, mode output ganda, output digital , output analog lebih akurat [5]. Kelembaban adalah salah satu faktor yang menentukan kondisi cuaca pada suatu daearah. Kelembaban dapat diukur dengan berbagai macam metode, salah satunya adalah  dengan  menggunakan  sensor  kelembaban.  Sensor kelembaban  tanah  adalah  sensor  yang  digunakan  untuk melakukan  pengukuran  kelembapan  tanah.  Prinsip  kerja sensor kelembaban tanah adalah memberikan nilai keluaran berupa  besaran  listrik  saebagai  akibat  adanya  air  yang berada diantara lempeng kapasitor sensor tersebut.
Sensor  kelembaban  tanah  juga  merupakan  salah  satu perangkat  penting  dalam  sistem  penyiraman  tanaman otomatis  ini.  Data  hasil  pembacaan  sensor  kelembaban
merupakan  data  penting  untuk  menentukan  kadar  air  yang diperlukan  untuk  dilakukan  penyiraman,  juga  menentukan apakah  tanah  masuk  dalam  kategori  kelembaban  apa. Adapun  hasil  pembacaan  sensor  kelemababan  tanah  masih berupa  nilai  ADC  [7].  Nilai ADC  ini  dikonversikan  dalam bentuk persentase agar  lebih  mudah  untuk  dikategorikan dan  juga  agar  lebih  mudah  dalam  proses  perhitungan  data. Untuk  mengetahui  nilai  konversi  dari  nilai  ADC  dapat diketahui menggunakan rumus pada persamaan (1)
(1) Dimana: Nilai Terbaca (ADC) = Nilai keluaran dari pembacaan sensor kelembaban Nilai Maksimal (ADC)
=      Nilai  keluaran  maksimal
dari sensor kelembaban berupa nilai biner

## II. METODOLOGI PENELITIAN

## A. Konsep Dasar Perancangan Implementasi WSN Pada Robot Penyiram Tanaman Otomatis
Perancangan  suatu  sistem  yang  akan  dibuat  merupakan suatu  tahapan  yang  sangat  penting  dalam  membuat  suatu program  ataupun  melanjutkan  ke  langkah  selanjutnya, karena dengan perancangan tersebut diharapkan mendapatkan      hasil       yang baik     dan       maksimal dalam perancangan sistem yang penulis buat adalah sistem penyiram tanaman otomatis.
Dalam  perancangan  Penyiram  Tanaman  Otomatis  ini memerlukan konsep yang siap dan matang guna mendapat
Gambar 5. Arduino Nano ATmega328 [5]
Gambar 6. Diagram blok sistem kendali line follower robot penyiram tanaman otomatis .
hasil  yang  sesuai  tujuan  dan  tepat  sasaran.  Pemilihan perangakat  keras  ( hardware )  dan  perangkat  lunak ( software )  yang  merupakan  implementasi  sistem  mekanik dan  sistem control .  Gambar  6  menampilkan  diagram  blok dan  gambaran  sistem  kendali  perangkat line follower penyiram tanaman otomatis. Gambar 7 menampilkan proses komunikasi data dari kedua sisi pemancar.
Dapat  dilihat  untuk  gambar  5    pengontrol  arduino  uno ATMEGA 328 dan sensor line follower mendapat tegangan sumber  sebesar  12  volt,  sensor  kelembaban  sebagai perangkat  input  untuk  memberikan  data  ke  robot  dan memicu  pergerakan Moto r  DC  dan Spuyer sebagai pemancar  atau  penyiram  air  yang  terlebih  dahulu  dibantu sensor line follower.

## C. Perancangan Perangkat Keras Pada Robot Penyiram Tanaman Otomatis
Pada  sistem  penyiraman  tanaman  otomatis,  Arduino berfungsi  sebagai  pusat  pengendali  dari  segala  sistem penyiraman otomatis yang ada. Dapat dilihat pada gambar 6 bagaimana  sistem  kendali line follower pada robot Pada gambar 7, gambar rangkaian arduino uno dengan pemancar sinyal  NRF24L01  yang  berfungsi  sebagai  pemancar  dan penerima  data  kelembaban  tanah  yang  telah  dibaca  dan diproses oleh sensor kelembaban tanah YL-69. Semua data kelembaban  yang  terbaca  diolah  pada  arduino  untuk kemudian  dirubah  menjadi manauver robot  dan  proses penyiraman yang akan dilakukan oleh robot. Pada gambar 8 dapat dilihat diagram blok sistem pada robot. Selain itu juga perancangan   perangkat    keras   pengontrol
Gambar 7. Komunikasi data kelembaban tanah pada robot penyiram tanaman otomatis
Gambar 8. Diagram blok sistem pada robot penyiram tanaman otomatis
BATERAI LiPo 12V 2.2A ARDUINO UNO ATMEGA328 RECEIVER TRANSMITTER Sensor line follower POT A Siram sesuai nilai sensor POT B
Siram sesuai nilai sensor POT C Siram sesuai nilai sensor Sensor kelembaban tanah ARDUINO NANO ATMEGA 328P POWER SUPPLY Arduino Uno ATMEGA 328 Driver Motor Motor Kanan Motor Kiri Sensor line follower Receiver Set point nilai kelembaban + - Arah Tujuan
Sensor Kelembaban YL-69 Arduino Nano ATMEGA 328P Nilai kelembaban Arduino Uno ATMEGA 328
Gerak Robot Penyiram Tanaman Otomatis Modul Transmitter NRF24L01 Nilai Analog Modul Receiver NRF24L01 Tx Rx
Franklin T.M Rajagukguk – Implementasi WSN Pada Robot Penyiram Tanaman Otomatis
dengan  perangkat  lain  robot  yaitu,  pengontrol  dengan supply ,  pengontrol  dengan transmitter dan receiver , pengontrol  dengan  sensor  kelembaban,  pengontrol  dengan sensor line follower ,  pengontrol  dengan  pompa  air  mini, pengontrol  dengan  LCD,  pengontrol  dengan  motor penggerak.  Rangkaian  keseluruhan  sistem  dapat  diliat  di Gambar  9. Berdasarkan  perancangan  perangkat  keras, peletakkan  semua  komponen  diatur  sebagai  mana  fungsi dari komponen tersebut.
Konsep dasar merupakan pedoman untuk merencanakan sesuatu  dalam  melakukan  perancangan.  Gambar  10 menunjukkan  rangkaian  penyambungan  di  sisi  pengirim dan sensor pembaca kelembaban. Salah satu cara agar tidak terjadi  kesalahan  penyambungan  kabel  adalah  dengan menggambar wiring dari rangkaian keseluruhan, bagaimana penyambungan  kabel  sangat  penting  dalam  pembuatan robot.
Tidak hanya itu juga, desain rancang bangun robot juga harus  dirancang  dengan  baik  untuk  menjadi  acuan menciptakan  robot  yang  diinginkan.  Konsep  desain  sangat dibutuhkan dalam pembuatan robot agar dalam   pembuatan rangka  ataupun  tubuh  robot  bisa  teratur  bagian  per  bagian sesuai dengan konsep desain yang telah diciptakan. Konsep desain dari robot penyiram tanamn otomatis dapat dilihat di Gambar 10.

## D. Perancangan  Diagram  Alir  dan  Perangkat  Lunak Pada Robot
Selanjutnya  masuk  ke  tahapan  pembuatan  sistem dalam  perangkat  lunak  yang  berupa Source code yang sangat  penting  untuk  membuat  akuisisi  data  sistem pengukuran dan pengiriman data kelembaban tanah. Source code tersebut  akan  di download ke microcontroller agar robot bekerja sesuai dengan kondisi dan keadaan yang telah ditentukan pada sistem penyiram tanman otomatis. Gambar 11  merupakan diagram alir program utama robot penyiram tanaman otomatis.
Pada  tahapan  dari  proses  penyiraman  robot,  yang menggambarkan secara bertahap dari robot berada di posisi awal  ( start )  sampai  robot  berada  di  tiap  pot.  Dengan  cara mengikuti  garis  yang  tersedia  menggunakan  sensor  garis dan menuju ke tiap pot yang akan disiram dimana sistem ini terdapat  sebuah receiver yang  dapat  menangkap  hasil pengiriman data pengukuran kelembaban tanah. Gambar 12 merupakan diagram alir program dari mulai aktifnya sensor hingga robot  ber- manauver ke  tiap  pot  dan  melakukan penyiraman    sesuai       nilai           kelembaban         tanah.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan  proses  perancangan  yang  sudah  dibahas pada  sebelumnya  maka  pada  bab  ini  akan  di  bahas  hasil serta  kemampuan  robot  yang  telah  dibuat.  Pembahasan meliputi  hasil  desain  robot,  hasil  pengujian  kinerja  robot dalam pengiriman data dan hasil penyiraman robot.

## A. Hasil Desain Robot Penyiram Tanaman Otomatis
Desain  robot  penyiram  tanaman  otomatis  ini dirancang  memiliki  2  buah actuator ,  1  tangki  air,  1  ruang control , 1 bagaimana tampak depan  dari    robot   penyiram
Gambar 11. Diagram alir program utama robot
Gambar 9. Rangkaian keseluruhan sistem
Gambar 10. Rangkaian Transmitter , sensor kelembaban dan arduino nano
tanaman  otomatis.  Dari  bagian  tampak  depan  (gambar  13) dapat  dilihat  peletakkan  dari  beberapa  bagian  robot  yang tersusun  rapi membentuk  suatu  kesatuan  robot  yang diperlukan . Langkah  pertama  dalam  pembuatan  robot  ini yaitu  merancang  bangun  robot.  Ini  berguna  agar  setiap proses  yang  dilakukan  dalam  pembuatan  robot  jelas  dan terstruktur.  Ukuran  dari  robot  ini  disesuaikan  dengan material  multiplex  yang  menjadi base robot.  Lalu digabungkan  dengan  material-material  lain  yang  menjadi bagian-bagian  robot  lainnya.  Semua  dirancang  dan  diukur agar didapatkan besar robot yang baik untuk ber- manauver di jalur yang ada, ukuran dari robot bisa dilihat pada Tabel I. Robot penyiram tanaman otomatis ini dirancang memiliki 2 actuator dan  1  ruang  kendali  yang  fungsinya  untuk meletakkan  semua  perangkat-perangkat  yang  mengatur kinerja  robot  agar  peletakkan  komponen  bisa  teratur  dan tidak  terkena  airketika      robot        melakukan      penyiraman. Dua  penggerak  berguna  untuk  robot  bergerak  maju, mundur,  belok  kiri  dan  belok  kanan  mengikuti  garis  yang
mana  kinerja  2  penggerak  mengikuti  arahan  sensor line follower untuk menuju tiap tiap pot yang ada.
Posisi 2 penggerak ini sejajar dengan tubuh robot dan terletak di bagian kiri dan kanan belakang robot. Sedangkan ruang  kendali  terletak  di  atas  dari  tubuh  robot,  ruang kendali  terbuat  dari acrylic yang  dibangun  membentuk kotak.  Ruang  kendali  ini  juga  berfungsi  untuk  menopang tangki air yang diletakkan di atas ruang kendali. Tangki air diletakkan  di  atas  ruang  kendali  agar  air  bisa  mengalir melewati  pompa  air  mini  secara  bagus.  Di  bagian  depan tubuh  robot  dipasang  tiang  penyiram  yang  tersambung dengan  tangki  air  diatas  ruang  kendali  melewati  selang kecil menuju spuyer , dapat dilihat pada gambar 14.
Semua  bagian  yang  ada  di  robot  diletakkan  secara fleksibel  dan  menyesuaikan  dengan  tujuan  dari  robot  itu sendiri.  Peletakkan  bagian-bagian  ini  sangat  berpengaruh pada gerak robot baik dalam ber- manauver atau melakukan penyiraman air.
Jika  tidak  diatur  dengan  baik  dan  benar manauver robot  bisa  tidak  sesuai  dengan  yang  diharapkan,  misalnya pada  persimpangan  ataupun  belokan  baik  kiri  maupun kanan,  robot  bisa  keluar  garis  ataupun  robot  bisa  tidak mendetaksi  garis  jika  peletakkan  aktuator  dan  sensor  garis tidak  dirancangkan  dengan  bagus  ruang  kendali  berada  di bagian  belakang  dan  berisi  semua  perangkat  kendali  yang diletakkan dalam kotak Acrylic bertujuan untuk melindungi kabel-kabel  dan  semua  perangkat  yang  ada  agar  tidak terkena air, power supply terletak di bagian bawah robot.
Gambar 13. Tampak depan robot TABEL I UKURAN MATERIAL RANCANG BANGUN ROBOT Material Panjang Lebar Tinggi Multiplex 5mm 32 cm 23 cm 5 mm Tiang Penyiram 6 cm 2 cm 27,5 cm Acrylic 3mm 16,5 cm 14,5 cm 7,5cm Tangki Air - 16 cm (diameter) 17 cm
Pompa  air  mini  diletakkan  tepat  disamping  ruang kendali,  pompa  air  mini  tersambung  langsung  dengan tangki  air  dengan  selang  air,  yang  nantinya  akan menyemprotkan air melewati spuyer . Receiver NRF 24L01 diletakkan diluar dari ruang kendali agar dapat   menerima sinyal dari transmitter yang berada di bagian pot sehingga menjadi  lebih  baik. Actuator terletak  di  bagian  kiri  dan kanan  belakang  robot,  kedua  aktuator  diletakkan  sejajar agar robot bisa bergerak sejajar dengan baik.
Karena  peletakkan  dari  kedua actuator ini  sangat berpengaruh  dalam  pergerakan  robot,  baik  dalam  jalan lurus,  jalan  berbelok  ataupun  berputar.  Jika  peletakkan tidak simetris maka jalan robot bisa tidak sejajar juga, akan lebih gampang bagi robot untuk keluar dari jalur  yang ada, sehinnga  akan  lebih  memakan  banyak  waktu  dalam  ber- manauver menuju tiap pot yang dituju. Begitu juga dengan peletakkan  roda  bebas  pada  bagian  muka  harus  diletakkan tepat  di  tengah  bagian  muka  robot  agar manauver kiri  dan kana bisa seimbang dan berjalan dengan baik. Dapat dilihat pada  gambar  15  peletakkan transmitter NRF24L01  yang terletak di bagian depan robot

## B. Hasil Pengujian
Pengujian  diawali  dengan  pembuatan  program  untuk menguji  pergerakan dasar  robot yaitu maju, mundur, belok kiri,  belok  kanan  dan  juga  melakukan  pengujian  terhadap sistem  pengiriman  dan      penerimaan      data.      Dilanjutkan dengan  melakukan  kalibrasi  nilai  baca  sensor  kelembaban tanah  sebagai  sensor  untuk  mendeteksi  kadar  kelembaban pada  tanah  dan  penanda  tujuan  robot  dan  kalibrasi  nilai baca  sensor  kelemaban  tanah  untuk  mengirim  data kelembaban serta posisi tanaman yang akan dituju.
1) Hasil pengujian sensor kelembaban YL-69
Pengujian  robot  dilakukan  dengan  memperhatikan  alur kerja  robot  sesuai  sistem  yang  sudah  dibuat.  Pengujian dilakukan menggunakan arena yang terbuat   dari    tripleks
Gambar 14. Tampak samping kanan robot
Gambar 15. Tampak samping kiri robot
warna  hitam  yang  disertai  dengan  garis  jalan,  3  pot  yang diletakkan terpisah pada ujung jalan dan sensor kelembaban pada setiap pot tanaman. Robot diuji dengan menggunakan kondisi tanah yang sudah diatur pada tiap pot tanaman dan dilakukan pertukaran-pertukaran letak pot. Sensor yang ada pada  tiap  pot  membaca  nilai  kelembaban  tanah  lalu mengolah  datanya  untuk  selanjutnya  dikirim  melalui transmitter dan diterima receiver yang telah terpasang pada robot  utama. Kondisi tiap tanah  memiliki  variable  masing- masing  untuk  setiap  kondisi  dan  itu  menandakan  letak  pot tanaman  yang  akan  menjadi  tujuan  penyiraman  dari  robot utama.  Setiap  kondisi  tanah  diberikan  variabelnya  masing- masing,  untuk  penelitian  ini  kondisi  tanah  dibatasi  untuk menjadi  3  jenis  kondisi  yaitu  kering,  lembab  dan  ideal. Tujuan  penelitian  ini  salah  satunya  adalah  mendapatkan kondisi tanah yang ideal untuk tanaman, dapat dilihat pada gambar  16  grafik  nilai kelembaban tanah berdasarkan nilai output dari  sensor  kelembaban  tanah  yang  berupa  nilai ADC  dan  menjelaskan  bahwa  ada  tiga  jenis  nilai kelembaban tanah yaitu kering, lembab, ideal.
Keterangan  pada  sumbu horizontal dari  grafik  diatas adalah  tingkatan  dari  tiap  jenis  kelembaban  yang  mana  di kategorikan  rendah,  sedang  dan  tinggi.  Lalu  keterangan pada  sumbu vertical adalah  nilai  dari  kadar  kelembaban yang  didapat  dari  nilai  sensor  yang  berbentuk  dari  nilai keluaran  ADC.  Nilai  keluaran  ADC  ini  dikonversikan kedalam nilai persen untuk menjadikannya nilai kelembaban  tanah,  pembagian  jenis  kelembaban  diatur berdasarkan  penelitian  sendiri.  Nilai  0  pada  ADC menandakan  bahwa  tanah  berada  dalam  kondisi  basah  dan menuju  ke  nilai  1024  pada  yang  menujukkan  tanah  dalam kondisi  kering  [7].  Proses  penyiraman  ini  dapat  efektif dilakukan  hanya  pada  tanaman-tanaman  untuk  kebun  kecil ataupun kebun rumahan, yang mana proses ini memerlukan
Tangki Air Pompa Air Spuyer Ruang Kendali Sensor Garis Transmitter NRF 24L01 Aktuator
Gambar 16. Grafik nilai kelembaban
lahan  untuk  menjadi  tempat  jalan  robot line follower dan tempat  untuk  peletakan  pot-pot  yang  ada.  Kadar  air  yang diperlukan  ataupun  akan  diberikan  tergantung  dari  lebar bidang  tanah  pada  tiap  pot  sehingga  bisa  ditentukan  kadar air  penyiraman  berdasarkan  lebar  bidang  tanah  dan  hasil pembacaan nilai ADC dari sensor kelembaban.
Hasil  dari pembacaan  nilai  ADC  diolah  menjadi nilai persentase,  prinsip  kerja  ADC  adalah  mengkonversi  sinyal analog  kedalam  bentuk  besaran  yang  merupakan  rasio perbandingan  sinyal input dan  tegangan  referensi  [4]. Dalam tiap rentang nilai yang ada hanya akan terdapat satu jenis  penyiraman  tiap  kondisi  yang  ada,  contohnya  pada kondisi  kering,  baik  dalam  kondisi  kering  rendah,  sedang, ataupun  tinggi,  tetap  akan  dilakukan  satu  proses penyiraman  kering.  Begitu  juga  dengan  kondisi  tanah lainnya,  dan  ketika  kondisi  ideal  maka  bidang  tanaman sudah  tidak  memerlukan  penyiraman  lagi.  Karena  pada dasarnya ketika tanaman mendapatkan kadar air berlebihan maka  tanaman  akan  busuk  ataupun  rusak  dan  juga  ketika tanaman  kekurangan  air  maka  tanaman  akan  kekeringan dan mati.
Persamaan (2) adalah perhitungan presentase kelembaban berdasarkan dari konversi nilai ADC dari hasil pembacaan sensor kelembaban tanah :
(2)
Pengambilan  data  perhitungan  berdasarkan  3  kondisi yang telah ditentukan:
- Kering
Perhitungan  data  diatas  menggunakan  nilai  data  dari sensor  ketika  sensor  membaca  nilai  kelembaban  sebesar 280 ADC dan setelah melakukan perhitungan maka didapat nilai  kelembaban  tanah  sebesar  27%  dan  dari  nilai  ini termasuk dalam jenis tanah kering.
- Lembab
Tabel II

## NILAI KELEMBABAN BERDASARKAN NILAI ADC
No Jenis Tanah Batas Nilai Kelembaban (ADC) 1 Ideal 0-500 (0%-49%) 2 Lembab 501-700 (50%-68%) 3 Kering 701-1024 (69%-100%)
Perhitungan  data  diatas  menggunakan  nilai  data  dari sensor  ketika  sensor  membaca  nilai  kelembaban  sebesar 650 ADC dan setelah melakukan perhitungan maka didapat nilai  kelembaban  tanah  sebesar  63%  dan  dari  nilai  ini termasuk dalam jenis tanah lembab.
- Ideal
Perhitungan  data  diatas  menggunakan  nilai  data  dari sensor  ketika  sensor  membaca  nilai  kelembaban  sebesar 850 ADC dan setelah melakukan perhitungan maka didapat nilai  kelembaban  tanah  sebesar  83%  dan  dari  nilai  ini termasuk dalam jenis tanah ideal.

## 2) Hasil pengujian penyiraman
Berdasarkan kenyataan tersebut maka dari itulah robot ini  diciptakan  agar  dapat  menciptakan  kondisi  ideal  pada tanaman  agar  tidak  kekeringan  ataupun  kelebihan  air sehingga dapat meningkatkan presentase kesuksesan dalam bercocok  tanam.  Gambar  17,  menjelaskan  bahwa range nilai  penyiraman  pada  pot  tanaman  bahwa  ketika  kondisi ideal  tidak  diperlukan  penyiraman,  lalu  saat  memasuki kondisi  tanah  lembab  maka  dilakukan  penyiraman  yang membutuhkan  kadar  air  sebanyak  250ml,  dan  saat memasuki kondisi tanah kering maka dilakukan penyiraman yang  membutuhkan  kadar  air  sebanyak  500ml,  yang  mana kondisi ini sudah diatur untuk kebutuhan pengambilan data. Range nilai  penyiraman  tanah  dalam  kondisi  kering  yaitu dari range nilai  0  hingga  500  (dalam  nilai  ADC), range nilai  penyiraman  tanah  dalam  kondisi  lembab  yaitu  dari range nilai 501 hingga 700 (dalam nilai ADC), range nilai penyiraman  tanah  dalam  kondisi  lembab  yaitu  dari range nilai  701  hingga  1024  (dalam  nilai  ADC).  Nilai  tersebut didapat  langsung  dari  keluaran  sensor  kelembaban  tanah. Kendali  nilai  penyiraman  semua  berpacu  dalam  nilai-nilai dan ketetapan yang ada pada grafik, yang mana range nilai 0-600  merupakan  banyak  air  yang  diberikan  dalam  satuan mL  (milliliter).  Kondisi  tanah  kering,  lembab,  dan  ideal ditentukan  berdasarkan  data-data  yang  telah  diteliti. Dimana  ada  penyesuaian  data  dari  nilai  keluaran  pada sensor  kelembaban,  yang  mana  sensor  kelembaban diletakkan  langsung  pada  tanah  di  tiap  pot.  Pengaturan kebutuhan  air  yang  disiramkan  didapat  dari  data  ilmu pertanian, yang mana   jenis    tanaman dan   lebar    bidang
0 100 200 300 400 500 600 IDEAL LEMBAB KERING K a d a r A ir ( m L )

## Variabel  Kelembaban
Gambar 17. Grafik nilai penyiraman
tanah/pot  yang  menjadi  tempat  tanaman  bertumbuh. Kendali  nilai  penyiraman  yang  sudah  ada  didapat  ataupun diproses melalui tangki   air   yang    terhubung     langsung dengan pompa air mini dan diteruskan menuju spuyer yang akan  menembakkan  air  ke  tiap  pot.  Sesuai.  Dengan range nilai yang ditentukan tiap kondisi penyiraman membutuhkan  waktu  sekian  detik  untuk  mencapai  target nilai  penyiraman.  Jadi  penyiraman  menyesuaikan  juga dengan  tingkat  kemampuan  pompa  dan  besar spuyer air yang ada.
Berdasarkan  dari  data  nilai  penyiraman  yang  telah didapatkan  maka  dilakukan  pembagian  nilai  penyiraman berdasarkan  kondisi  tanah  yang  ada,  dan  untuk  mencapai target  sesuai  dengan  kebutuhan  air  dan  kelembaban  tanah hal tersebut diatur pada lama atau tidaknya pompa air mini bekerja.  Gambar  18  akan  menunjukkan  lama  penyiraman pada  kondisi  tanah  kering  dan  berapa  banyak  air  yang dibutuhkan  pada  kondisi  tanah  kering.  Begitu  juga  dengan kondisi tanah lembab, gambar 19 menampilkan grafik lama penyiraman  berdasarkan  kondisi  tanah  lembab  dan  lama waktu  yang  dibutuhkan.  Pada  tanah  kondisi  ideal  robot didesain  untuk  tidak  perlu  melakukan  penyiraman  karena kondisi tanah sudah pada kelembaban tanah ideal dan sudah tidak diperlukan untuk dilakukan penyiraman hingga waktu yang  tidak ditentukan.  Grafik  yang ada menunjukkan lama penyiraman  dan  banyak  air  yang  dikeluarkan  berbanding lurus, khususnya dalam gambar ini ketika tanah kering yang mana  membutuhkan  kadar  air  sebanyak  500ml.        Maka waktu  yang  dibutuhkan        pompa  air      mini  dalam menyiramkan  500ml  ke  bidang  tanaman  yaitu  selama  57,5 detik.  Lalu  pada  kondisi  tanah  lembab  yang  mana membutuhkan kadar air sebanyak 250ml. Maka waktu yang dibutuhkan  pompa  air  mini  dalam  menyiramkan  250ml  ke bidang tanaman yaitu selama 29,5 detik.
Kendali  nilai input dan output diatur  dari  arduino, yang mana input berupa nilai kelembaban yang didapat dari sensor  kelembaban  yang  ada  di  tiap  pot.  Input  ini  dikirim melalui transmitter NRF  24L01 dan diterima oleh receiver 24L01 yang nantinya data diproses dalam arduino dan
Gambar 18. Grafik nilai penyiraman tanah kering
Gambar 19. Grafik nilai penyiraman tanah lembab
diaplikasikan dalam bentuk gerak robot dan penyiraman air pada tiap pot.

## 3) Hasil pengujian NRF24L01
Sistem pengiriman data pada robot penyiram tanaman otomatis  ini  dibantu  oleh  perangkat  wireless  NRF  24L01, yang mana perangkat ini berperan sebagai Transmitter juga Receiver . Perangkat ini mencakup dua peran tersebut untuk menyampaikan  data  dari  sensor  kelembaban  yang  berada pada  bagian  pot-pot  tanaman,  lalu  dikirimkan  ke  robot untuk selanjutnya   diproses   menjadi arah gerak dan besar penyiraman  yang  akan  dilakukan  oleh  robot.  Pada penelitian  ini  digunakan  jenis  tanaman  tomat,  tanaman tomat  membutuhkan  kadar  air  yang  menyesuaikan  dengan besar  bidang  atau  pot  tanaman  yang  menjadi  bidang tanaman itu sendiri. Dalam percobaan ini digunakan bidang atau pot tanaman yang memiliki diameter 15 cm dan tinggi pot 10 cm, sehingga tanaman tomat membutuhkan kadar air 500  mL  ketika  kondisi  kering,  dan  250  mL  ketika  kondisi lembab agar mencapai kondisi ideal kelembaban tanah yang seharusnya.

## TABEL III PENGUJIAN PENDETEKSIAN TRANSMITTER DAN RECEIVER
Pengujian Jarak robot dari Transmitter Kondisi Kelembaban Tanah Waktu deteksi Receiver Status (terdeteksi/ tidak terdeteksi) 1 50 cm Kering 2 s Terdeteksi 2 70 cm Kering 2 s Terdeteksi 3 100 cm Lembab 4 s Terdeteksi 4 5 6 7 8 9 10 100 cm 150 cm 200 cm 250 cm 300 cm 350 cm 400 cm Kering Kering Lembab Lembab Kering Kering Lembab 3 s 3 s 5 s 6 s 6 s 6 s 8 s Terdeteksi Terdeteksi Terdeteksi Terdeteksi Terdeteksi Terdeteksi Terdeteksi
Setiap  nilai  kelembaban  memiliki  variabel-variabel tersendiri  agar  robot  bisa  mengolah  data  secara  baik  dan benar  tanpa  adanya  data  yang  bertabrakan  ketika NRF24L01  sedang  dalam  proses  pengiriman.  Data kelembaban dari sensor kelembaban yang tertancap ditanah lalu  dikirim  melalui  NRF24L01  menuju  NRF24L01  yang berada  pada mobile robot  yang  nantinya  akan  diolah menjadi persentase nilai kelembaban yang akan diterjemah menjadi  banyak  kadar  air  yang  dibutuhkan  pada tanaman  dan  akan  dilakukan  penyiraman  pada  tananam yang dituju. Proses ini berlangsung sekitar 2 menit hingga 7 menit tiap potnya, tergantung letak pot dan banyak air yang akan  disiram.  Hal  ini  dikarenakan  proses  pengolahan  data pada  robot  berlangsung  cukup  lama,  dikarenan  banyaknya data  yang  akan  dijalankan  ataupun  di  ulang.  Dalam pengujiannya  terhadap  jarak,  proses  ataupun  respon  yang didapat dari robot   berbeda   tergantung   jarak pengujian, namun  secara  keseluruhan  respon  penyampaian  data  dan penerimaan data termasuk dalam respon yang cukup baik.

## IV. KESIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan  penelitian  dan  pembahasan  dalam implementasi WSN pada robot penyiram tanaman otomatis, maka  dapat  disimpulkan  beberapa  hal  terkait  dengan  hasil dari  penelitian  bahwa  dalam  pengujian  sensor  kelembaban tanah,  nilai  yang  didapat  sensor  harus  diubah  terlebih dahulu  dari  nilai  ADC  kedalam  nilai  biner  untuk  dapat menentukan jarak nilai kelembaban tanah. Untuk pengujian pengiriman data kelembaban, transmitter dan receiver NRF 24L01  memiliki  tingkat  pengiriman  data  yang  baik  dalam mengirimkan  data  kelembaban,  respon  sistem  pengiriman data berlangsung cepat dan baik, namun dalam pengolahan data  proses  berjalan  menuju  tiap  pot  untuk  menyiram respon sistem dapat  dikategorikan cukup lambat, dikarenakan  banyaknya  program  data  yang  diolah  untuk melakukan penyiraman. Proses penyiraman yang dilakukan robot dilakukan satu persatu, tidak bisa langsung membaca nilai kelembaban tanah lain sebelum selesai melakukan satu penyiraman, sistem nirkabel ini masih belum bisa

## TABEL IV WAKTU YANG DIPERLUKAN UNTUK MENUJU TIAP POT
Waktu Tujuan 190 s – 240 s POT A 150 s – 180 s POT B 190 s – 240 s POT C
menentukan  tanaman  mana  yang  paling  memerlukan penyiraman     berdasarkan      nilai       kelembaban    tanah.
Dari  kesimpulan  penelitian  maka  peneliti  memberikan sara  agar,  robot  bisa  menggunakan  sensor line follower yang memiliki pembacaan garis yang bagus.
Menggunakan Transmitter dan Receiver yang  bisa melakukan  pengiriman  data  secara  cepat,  agar  didapatkan respon  sistem  penyiraman  dan  pergerakan  yang  baik  dari segi waktu maupun efisiensi penggunaan air.

## V. KUTIPAN
[1] Arduino, cc. (8 Februari 2017). Arduino Uno Atmega 328. [Online]. Tersedia di : https://store.arduino-uno-328-rev3
[2] Arduino,  cc.  (10  Februari  2017). Arduino  Nano  Atmega  328 [Online]. Tersedia di: https://store.arduino-uno-328-rev3
[3] Dinas  Perkebunan  Sulut.  (24  Mei  2017).  [online].  Tersedia  di: http://sulutprov.go.id/welcome/index.php?mid=DinasPerkebunan.
[4] D.  Haryanto,.  “ Analog  To  Digital  Converter ”  12  Agustus  2017. Staff.uny.ac.id - Teknik Antarmuka, ADC
[5] Indo-ware. . Moisture Sensor. 7 Agustus 2017. [Online]. Tersedia di: http://indo-ware.com/produk-284-moisture-sensor-.html
[6] B.  Masure. Pengertian  Wireless  Sensor  Network .  (19  Agustus
2017). [Online]. Tersedia di :
https://botanmasure.wordpress.com/2015/08/19/pengertian-wireless- senssor-network/
[7] Politeknik  Negeri  Bandung. .  ( 24  Januari  2017). Project Instrumentasi [Online]. Tersedia di:
https://www.slideshare.net/ShiddiqJafar/prototype-alat-penyiram- tanaman-otomatis-dan-pengontrol-level-air-dengan-arduino-uno
[8] Sezgingul,  (13  Oktober  2017).  Arduino  Using  NRF24L01  Rf Module. [Online]. Tersedia di :
http://www.instructables.com/id/Arduino-NRF24L01-USING-RF-
Module/
Penulis bernama lengkap Franklin Tongam  Marojahan  Rajagukguk, anak pertama dari tiga bersaudara. Lahir di Kota Bantul pada tanggal 14  Mei 1995.  Sekarang  beralamat di Kec.Malalayang, Malalayang 1,
Manado, Sulawesi Utara. Menempuh  pendidikan  pertama adalah  TK  Citra  Harapan,  Bekasi (2000-2001)
kemudian melanjutkan  ke  SD  Santa  Maria Monica  Duren  Jaya,  Bekasi  (2001-2003)  kemudian melanjutkan  sekolah  di  SD  Katolik  W.R  Soepratman, Samarinda, Kalimantan Timur (2003-2004) lalu, melanjutkan  ke  SD  031  Tanah  Grogot,  Kalimantan  Timur (2004-2006)  selanjutnya,  melanjutkan  ke  SMPN  1  Tanah Grogot, Kalimantan Timur (2006-2009) dan menyelesaikan sekolah  tingkat  atas  di  SMA  Katolik  W.  R  Soepratman,
Franklin T.M Rajagukguk – Implementasi WSN Pada Robot Penyiram Tanaman Otomatis
Samarinda,  Kalimantan  Timur  (2009-2012).  Tahun  2012, penulis  melanjutkan  studi  di  Fakultas  Teknik,  Jurusan Teknik  Elektro,  Universitas  Sam  Ratulangi,  Manado.  Dua tahun  dalam  menempuhkuliah,  yaitu  tahun  2014,  penulis memilih  konsentrasi  minat  Teknik  Kendali.  Setelah menyelesaikan  kerja  praktek  di  PTP  NUSANTARA  XIII, Kalimantan  Timur,  penulis  memutuskan  untuk  menulis Tugas  Akhir  mengenai  Implementasi  WSN  Pada  Robot Penyiram  Tanaman  Otomatis.  Selama  kuliah,  penulis  aktif dalam  organisasi  mahasiswa  antara  lain  menjadi  Pengurus Himpunan  Mahasiswa  Elektro  Periode  2016-2017  sebagai Ketua  Himpunan  Mahasiswa  Elektro.  Penulis  juga  pernah menjabat  sebagai  Coordinator  Laboratorium  Teknik Kendali (Control  Engineering  Community) periode  2014- 2015,  serta  menjadi  peserta  Kontes  Robot  ABU  Indonesia 2015  di  Politeknik  Negeri  Banjarmasin,  dalam  bidang akademik  penuli  pernah  mengikuti  pelatihan  robotika, pelatihan PLC dan modul Praktikum Lucas Null tahun 2015 dan  seminar-seminar  akademik  serta  seminar-seminar  non akademik (organisasi) lainnya.