## Jurnal Sistem Informasi dan Telematika
(Telekomunikasi, Multimedia, dan Informasi) Volume 9, Nomor 2,  Oktober 2018
NO  JUDUL PENELITIAN / NAMA PENULIS HALAMAN 1. DETEKSI OBJEK MENGGUNAKAN HISTOGRAM OF ORIENTED GRADIENT (HOG) UNTUK MODEL SMART ROOM 99-105
Robby Yuli Endra , Ahmad Cucus, Freddy Nur Affandi, M. Bintang Syahputra
2. PEMANFAATAN MODEL ENTERPRISE ARCHITECTURE PLANNING (EAP) UNTUK PROTOTYPE E-DOCUMENT KEPEGAWAIAN (DOSEN) PADA BAGIAN SUMBER DAYA MANUSIA DI INSTITUT INFORMATIKA DAN BISNIS DARMAJAYA 106-113 Halimah, Bobby Bachry 3 PENERAPAN FUZZY INFERENCE SYSTEM (FIS) METODE SUGENO UNTUK MENENTUKAN KANDIDAT DOSEN TERBAIK DI UNIVERSITAS MEGOW PAK TULANG BAWANG 114-120 Darsin 4 ANALISIS EMISI GAS RUMAH KACA (GRK)  DAN PEMETAAN ZONA EMISI MENGGUNAKAN GIS (GEOSPASIAL INFORMATION SYSTEM) DI KABUPATEN PRINGSEWU, LAMPUNG 121-126 Ida Ayu Putu Anggie Sinthiya, Danang Kusnadi 5 PROTOTYPE SISTEM PENDETEKSI DAN PERINGATAN DINI BENCANA ALAM DI INDONESIA BERBASIS INTERNET OF THINGS (IoT) 127-136 Budi Usmanto, Bernadhita H.S.U 6 SISTEM KEAMANAN GEDUNG BERBASIS SMS GATEWAY DAN MEDIA SOSIAL DENGAN MIKROKONTROLLER ATMEGA328 137-142 Oktafianto, Ponidi 7 PURWARUPA SISTEM PENGAIRAN SAWAH OTOMATIS DENGAN ARDUINO BERBASIS ARTIFICIAL INTELEGENT 143-151 Pamuji Setiawan, Elisabet Yunaeti Anggraeni 8 PENENTUAN PENERIMA KINERJA DOSEN AWARD MELALUI METODE TSUKAMOTO DENGAN KONSEP LOGIKA FUZZY 152-161 Erlangga, Yanuarius Yanu Dharmawan 9 AUTOMATIC COUNTING MENGGUNAKAN METODE HAVERSINE UNTUK MENGHITUNG JUMLAH PENUMPANG BUS 162-177 Yuthsi Aprilinda ,Emy Sugandasari, Freddy Nur Afandi, Fenty Ariani 10  IMPLEMENTASI RUMAH LISTRIK BERBASIS SOLAR CELL 178-185
Taqwan Thamrin, Erlangga, Wiwin Susanty

## Fakultas Ilmu Komputer Universitas Bandar Lampung
JIST Volume 9 Nomor 2 Halaman Lampung Oktober 2018 ISSN 2087 - 2062

## Jurnal Manajemen Sistem Informasi dan Telematika (Telekomunikasi, Multimedia & Informatika)
Program Studi Teknik Informatika
Fakultas Ilmu Komputer
Universitas Bandar Lampung

## PENANGGUNG JAWAB
Rektor Universitas Bandar Lampung
Ketua Tim Redaksi: Ahmad Cucus,S.Kom,M.Kom
Wakil Ketua Tim Redaksi: Marzuki,S.Kom,M.Kom

## TIM PENYUNTING :

## PENYUNTING AHLI (MITRA BESTARI)
Mustofa Usman, Ph.D (Universitas Lampung) Wamiliana, Ph.D (Universitas Lampung) Dr.Iing Lukman,M.Sc. (Universitas Malahayati)
Penyunting Pelaksana: Robby Yuli Endra S.Kom., M.Kom Yuthsi Aprilinda, S.Kom, M.Kom Fenty Ariani, S.Kom.,M.Kom

## Pelaksana Teknis:
Wingky Kesuma, S.Kom Elva Riana Siregar, S.Kom
Alamat Penerbit/Redaksi:
Pusat Studi Teknologi Informasi -  Fakultas Ilmu Komputer Universitas Bandar Lampung Gedung Business Center lt.2 Jl.Zainal Abidin Pagar Alam no.26 Bandar Lampung
Telp.0721-774626
Email: explore@ubl.ac.id

## PENGANTAR REDAKSI
Jurnal explore adalah jurnal yang diprakrasai oleh program studi  Informatika, Fakultas Ilmu Komputer  Universitas  Bandar  Lampung,  yang  di  kelola  dan  diterbitkan  oleh  Fakultas  Ilmu Komputer / Pusat Sudi Teknologi Informasi.
Pada  Edisi  ini,  explore  menyajikan  artikel/naskah  dalam  bidang  teknologi  informasi khususnya dalam pengembangan aplikasi, pengembangan machine learning dan pengetahuan lain dalma bidang rekayasa perangkat lunak, redaksi mengucapkan terima kasih dan selamat kepada  penulis  makalah  ilmiah  yang  makalahnya  kami  terima  dan  di  terbitkan  dalam  edisi ini,  makalah  ilmah  yang  ada  dalam  jurnal  ini  memberikan  kontribusi  penting  pada pengembangan ilmu dan teknologi.
Selain  itu,  sejumlah  pakar  yang  terlibat  dalam  jurnal  ini  telah  memberikan  kontribusi  yang sangat berharga dalam menilai makalah yang dimuat, oleh sebab itu, redaksi menyampaikan banyak terima kasih.
Pada kesempatan ini redaksi kembali mengundang dan memberikan kesempatan kepada para peneliti,  di  bidang  pengembangan  perangkat  lunak  untuk  mempublikasikan  hasil penelitiannya dalam jurnal ini.
Akhirnya  redaksi  berharap  semoga  makalah  dalam  jurnal  ini  bermanfat  bagi  para  pembaca khususnya  bagi  perkembangan  ilmu  dan  teknologi  dalam  bidang  perekaan  perangkat  lunak dan teknologi pada umumnya.

## PURWARUPA SISTEM PENGAIRAN SAWAH OTOMATIS DENGAN ARDUINO BERBASIS ARTIFICIAL INTELEGENT
Pamuji Setiawan 1 , Elisabet Yunaeti Anggraeni 2
Program Studi Sistem Informasi 12
STMIK Pringsewu, Lampung Jln. Wismarini No.09 Pringsewu, Lampung telp/fax (0729) 2240 Email : PamujiSetiawan16@yahoo.co.id 1 elisabet.sugianto@yahoo.co.id 2

## ABSTRAK
Pertanian  merupakan  salah  satu  bidang  yang  sangat  penting  untuk  memenuhi  kebutuhan  pokok  manusia. Ketika  kebutuhan  pokok  tersebut  tidak  mencukupi  maka  akan  menjadi  ancaman  bagi  kelangsungan  hidup manusia. Salah satu permasalahan yang sangat besar dalam bidang pertanian adalah kurangnya air dan tidak tentunya  sistem  irigasi.  Air  merupakan  unsur  dasar  tumbuhan  untuk  berfotosintesis  sehingga  dapat  bertahan hidup  dan  tumbuh  subur.  Kekurangan  air  akan  menyebabkan  pertumbuhan  tumbuhan  sangat  terganggu  dan bahkan  dapat  menyebabkan  kematian.  Air  yang  berlebihan  juga  menyebabkan  tanaman  tidak  dapat  tumbuh karena  terjadi  pembusukan  pada  akar  tanaman.  Ketersediaan  air  yang  cukup  akan  sangat  membantu pertumbuhan tanaman sehingga dapat tumbuh dengan baik dan berujung pada peningkatan hasil pertanian.
Cara konvensional tidak efektif, karena membutuhkan disiplin dalam pembagian hal pembagian air sesuai kebutuhan  tanaman.  Permasalahan-permasalahan  lainnya,  yaitu  kondisi  air  irigasi  yang  kering  atau kekurangan,  sehingga  harus  memakai  air  dari  sumur  bor  secara  manual.  Pembagian  air  yang  tidak  merata antara petani satu dengan yang lainnya. Penggantian air pada masa pemupukan juga perlu diperhatikan untuk pertumbuhan dan kualitas tanaman yang baik. Kebutuhan air untuk pengolahan tanaman padi juga dipengaruhi beberapa  faktor,  diantaranya  karakteristik  tanah,  derajat  kejenuhan  tanah,  porositas  tanah,  kedalaman genangan,  pH  tanah,  kondisi  iklim  dan  cuaca.  Tentunya  hal  ini  kurang  efektif  dan  praktis  sehingga  perlu mendapatkan sentuhan teknologi tepat guna pada permasalahan tersebut.
Purwarupa  sistem  pengairan  sawah  otomatis  yang  sudah  ditanam  program  artificial  intelegent  pada arduino berfungsi membantu atau meggantikan tugas petani untuk melakukan pengairan secara otomatis sesuai dengan  kebutuhan  air  pada  tanaman  padi.  Mikrokontroler  yang  sudah  ditanam  program  artificial  intelegent tersebut  membaca  data-data  dari  sensor-sensor  yang  terpasang.  Data-data  yang  dibaca  dari  sensor-sensor tersebut  kemudian  dianalisa  sesuai  jenis  tanaman  padi  dan  karakteristik  tanahnya  untuk  pengambilan keputusan  perlu  tidaknya  mengalirkan  air,  mengganti  air,  dan  membuang  air  dengan  jumlah  volume  tertentu serta  mengatur  dalam  hal  pengambilan  air  dari  sumber  yang  mana  secara  otomatis,  sehingga  kebutuhan  air pada tanamanan akan terpenuhi secara maksimal, efektif dan efisien.
Kata Kunci: Sistem Pengairan, Artificial Intelegent, Arduino.
1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Indonesia merupakan negara agraris dimana  sebagian besar  lahan  digunakan  untuk pertanian.  Pertanian  merupakan  salah  satu bidang  yang  sangat  penting  untuk  memenuhi kebutuhan  pokok  manusia.  Ketika  kebutuhan pokok  tersebut  tidak  mencukupi  maka  akan menjadi  ancaman  bagi  kelangsungan  hidup manusia.  Kebutuhan  pokok  yang  tidak tercukupi  dalam  suatu  masyarakat  juga  akan menyebabkan permasalahan sosial dan ekonomi yang signifikan. Hal ini juga berlaku dalam  lingkup  hidup  yang  lebih  besar,  seperti sebuah  negara  agraris  atau  negara  yang mengandalkan  hasil  pertanian.  Jika  hasil pertanian  pada  negara  tersebut  rendah  dan tidak  mampu  mencukupi  kebutuhan  pokok warganegaranya maka akan berdampak kepada kesejahteraan warga negara tersebut.
Tanaman padi memerlukan saluran distribusi  irigasi  yang  cukup  baik,  perawatan dan  pengaturan  kebutuhan  air  secara  tepat, efektif  dan  efisien.  Selama  ini  petani  masih banyak  menggunakan  cara-cara  konvensional. Pemilik  sawah  harus  selalu  datang  ke  area persawahan  untuk  membuka  tutup  saluran irigasi,  mengatur  kebutuhan  air,  begitu  pula dengan pemilik sawah lainnya, harus bergantian untuk sesuai waktu untuk mengaliri air  melalui  saluran  irigasi  yang  digunakan bersama-sama.
Salah satu permasalahan yang sangat besar dalam  bidang  pertanian  adalah  kurangnya  air dan  tidak  tentunya  sistem  irigasi.  Air merupakan  unsur  dasar  tumbuhan  untuk berfotosintesis  sehingga  dapat  bertahan  hidup dan  tumbuh  subur.  Kekurangan  air  akan menyebabkan  pertumbuhan  tumbuhan  sangat terganggu  dan  bahkan  dapat  menyebabkan kematian. Air yang berlebihan juga menyebabkan  tanaman  tidak  dapat  tumbuh karena terjadi pembusukan pada akar tanaman. Ketersediaan  air  yang  cukup  akan  sangat membantu  pertumbuhan  tanaman  sehingga dapat  tumbuh  dengan  baik  dan  berujung  pada peningkatan  hasil  pertanian.  Beberapa  fungsi air bagi tanaman adalah sebagai berikut:
1. Sebagai senyawa
pembentuk protoplasma.
2. Sebagai senyawa pelarut mineral
3. Sebagai  media  terjadinya  reaksi-reaksi metabolic
4. Sebagai  penghasil  hidrogen  dalam  proses fotosintesis 5. Untuk memelihara tekanan turgor sehingga tanaman tidak layu
6. Air  sebagai  pendorong  proses  respirasi, sehingga  stomata  dapat  terbuka  dan proses fotosintesis dapat berlangsung
7. Untuk  memelihara  pertumbuhan  sel  dan secara tidak langsung suhu tanaman.
Kondisi  alam  akibat  pemanasan  global menyebabkan  musim  di  Indonesia  menjaga menjadi tidak  menentu  dibeberapa  daerah  dan dapat  berubah  secara  mendadak.  Gejala  ini menyebabkan curah hujan dalam suatu daerah dapat  berubah-ubah.  Hal  ini  dalam  bidang pertanian  menyebabkan  ancaman  menurunnya produksi  akibat  kekeringan,  dan  kurangnya ketersediaan  air  pada  irigasi  yang  berdampak pada gagal panen.
Salah satu cara untuk menangani permasalahan  air  adalah  sebuah  sistem  yang cerdas  dan  menggunakan  sensor  agar  dapat memonitor  kondisi  lahan  pertanian.  Beberapa alasan  mengapa  penggunaan  sensor  pada bidang  pertanian  sangatlah  perlu  sebagai berikut:
1. Mendapatkan data kondisi tanah
2. Mendapatkan data kondisi suhu
3. Mendapatkan data kondisi pH tanah
4. Memonitor  distribusi  lahan  antara  lahan persawahan yang satu dengan yang lain
5. Mendapatkan data kondisi irigasi
6. Mendapatkan  data  kondisi  sumur-sumur pertanian
7. Mendapatkan  data  volume  air  yang dialirkan
8. Jenis tanaman yang
berbeda membutuhkan jumlah air yang berbeda
9. Usia  tanaman  membutuhkan  jumlah  air yang berbeda
10. Penggantian air pada masa pemupukan
11. Menolong  petani  untuk  mencari  solusi yang akurat dari masalah yang ditemukan. Banyak kendala menggunakan cara konvensional,  perlunya  banyak  tenaga  untuk selalu  membuka  dan  menutup  irigasi  dan diharuskannya  disiplin  dalam  pembagian waktu  irigasi.  Selain  itu  juga  ditemukan permasalahan-permasalahan lainnya, yaitu kondisi air irigasi yang kering atau kekurangan, sehingga memakai air dari sumur bor  secara  manual.  Pembagian  air  yang  tidak merata antara petani satu dengan yang lainnya. Penggantian  air  pada  masa  pemupukan  juga
perlu  diperhatikan  untuk  pertumbuhan  dan kualitas  tanaman  yang  baik.  Kebutuhan  air untuk pengolahan tanaman padi juga dipengaruhi  beberapa  faktor,  diantaranya karakteristik  tanah,  derajat  kejenuhan  tanah, porositas  tanah,  kedalaman  genangan,  pH tanah,  kondisi  iklim  dan  cuaca.  Tentunya  hal ini  kurang  efektif  dan  praktis  sehingga  perlu mendapatkan  sentuhan  teknologi  tepat  guna pada permasalahan tersebut.
Dalam  kasus  ini  mikrokontroler  yang sudah  ditanam  program artificial  intelegent dapat  membantu  dan  menggantikan  tugas petani  untuk  melakukan  pengairan  secara otomatis  sesuai  dengan  kebutuhan  air  dan kondisi-kondisi dari tanaman tersebut.
Mikrokontroler  yang  sudah  ditanam  program artificial  intelegent tersebut  membaca  data- data  dari  sensor-sensor  yang  terpasang.  Data- data  yang  dibaca  dari  sensor-sensor  tersebut kemudian  dianalisa  sesuai jenis tanaman  yang ditanam  dan  karakteristik  tanahnya  untuk pengambilan keputusan perlu tidaknya mengalirkan air, mengganti air, dan membuang  air  dengan  volume  tertentu  serta mengatur  dalam  hal  pengambilan  air  dari sumber  yang  mana  secara  otomatis,  sehingga kebutuhan  air  pada  tanamanan  akan  terpenuhi secara maksimal, efektif dan efisien.

## 1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan  latar  belakang  masalah  yang telah dijelaskan sebelumnya, disusun rumusan masalah sebagai berikut:
1. Lahan pertanian yang cukup luas membutuhkan pengamatan yang valid dan akurat untuk melakukan pengairan.
2. Diperlukan  sensor  suhu  dan  kelembapan, sensor  pH  tanah,  sensor  kecepatan  aliran air,  sensor  ketinggian  air,  data  usia tanaman,  dan  karakteristik  tanah  sebagai input untuk mengontrol berupa jumlah air yang  diberikan  sesuai  kebutuhan  pada tanaman.
3. Diperlukan relay, motor,  gearbox  dan
peralatan penunjang lainnya untuk mengalirkan air sesuai dengan kebutuhan. Permasalahan  yang  ditangani  adalah merancang  suatu  purwarupa  sistem  pengairan otomatis  dengan  arduino  berbasis artificial intelegent yang dapat membantu dan menggantikan  tugas  petani  untuk  melakukan pengairan  secara  otomatis  sesuai  dengan kebutuhan air dan kondisi tanaman.

## 1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan  penelitian  secara  umum  adalah ditemukannya  purwarupa  sistem  pengairan otomatis  dengan artificial  intelegent yang dapat  membantu  dan  menggantikan  tugas petani  untuk  melakukan  pengairan  secara otomatis  sesuai  kebutuhan  dan  kondisi tanaman.
Tujuan  dari  penelitian  ini  secara  khusus, yaitu:
1. Untuk  melakukan  perancangan  sistem pengairan otomatis dengan arduino
berbasis artificial intelegent .
2. Untuk  melakukan  implementasi  arduino sebagai sistem pengairan otomatis berbasis artificial intelegent
3. Sebagai  modul  yang  nantinya  dapat diintegrasikan dengan sistem lainnya seperti  konsep smart  city sebagai input- an sistem tersebut untuk dilakukan monitoring sistem irigasi persawahan.
4. Sebagai  upaya  terobosan  teknologi  baru suatu prototype dibidang rekayasa pertanian,  khususnya  dalam  hal  pengairan otomatis tanaman sesuai dengan jumlah air yang dibutuhkan tanaman.

## 1.4 Manfaat Penelitian
Manfaat  yang  diharapkan  dari  penelitian ini antara lain : 1. Dihasilkannya purwarupa sistem pengairan sawah otomatis dengan arduino berbasis artificial intelegent
2. Memberikan  kontribusi  dan  gagasan berupa pengetahuan, pengembangan untuk  menciptakan  system  pengairan sawah  otomatis  dengan  arduino  berbasis artificial intelegent
3. Dapat  memberikan  pengembangan  bagi dosen untuk implementasi teori-teori yang didapat
dengan mengimpelementasikannya ke dalam suatu produk industry.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

## 2.1 Tanaman Padi
Padi  merupakan  tanaman  yang  paling penting  di  negeri  kita  Indonesia  ini.  Betapa tidak  karena  makanan  pokok  di  Indonesia adalah  nasi  dari  beras  yang  tentunya dihasilkan  oleh  tanaman  padi.  Selain  di
Indonesia  padi  juga  menjadi  makanan  pokok negara-negara  di  benua  Asia  lainnya  seperti China, India, Thailand, Vietnam dan lain-lain. Padi  merupakan  tanaman  berupa  rumput berumpun. Tanaman pertanian ini berasal dari dua  benua  yaitu  Asia  dan  Afrika  Barat  tropis dan  subtropis.  Bukti  sejarah  memperlihatkan bahwa  penanaman  padi  di  Zhejiang  (Cina) sudah  dimulai  pada  3.000  tahun  SM.  Fosil butir padi dan gabah ditemukan di Hastinapur Uttar  Pradesh  India  sekitar  100-800  SM. Selain  Cina  dan  India,  beberapa  wilayah  asal padi  adalah  Bangladesh  Utara,  Burma, Thailand, Laos, Vietnam.

## Gambar 1 Sawah ditanami Padi
Negara  produsen  padi  terkemuka adalah  Republik  Rakyat  Cina  (31%  dari  total produksi  dunia),  India  (20%),  dan  Indonesia (9%).  Namun  hanya  sebagian  kecil  produksi padi  dunia  yang  diperdagangkan  antar  negara (hanya  5%-6%  dari  total  produksi  dunia). Thailand  merupakan  pengekspor  padi  utama (26%  dari  total  padi  yang  diperdagangkan  di dunia)  diikuti  Vietnam  (15%)  dan  Amerika Serikat (11%). Indonesia
merupakan pengimpor padi terbesar dunia (14% dari padi yang diperdagangkan di dunia) diikuti Bangladesh (4%), dan Brazil (3%).
1. Kebutuhan Air Tanaman Padi
Dalam budidaya tanaman padi air merupakan  unsure  yang  sangat  menunjang keberhasilan  budidaya,  selain  hara  udara  dan sinar  matahari.  Kebutuhan  air  pada  tanaman padi bisa dikatakan sangat banyak dibandingkan  dengan  palawija.  Mulai  dari pengolahan  lahan  hingga  penanaman  dan pemeliharaannya  tidak  lepas  dari  air  yang cukup banyak. Munculnya gerakan pelestarian lingkungan yang salah satunya adalah melakukan penghematan pemakaian air, maka sudah  saatnya  budidaya  padi  menerapkan
pengairan  yang  hemat  air,  yang  ternyata mampu  meningkatkan  produksi  tanaman karena  adanya  kesempatan  akar  menyerap oksigen  lebih  banyak.  Perlu  di  ingat  bahwa tanaman padi dalam budidayanya membutuhkan  air  tetapi  bukan  tanaman  air sehingga system pengairan yang boros dengan cara  menggenangi  areal  lahan  malah  bisa menurunkan produksinya.

## 2. Pengelolaan Air Tanaman Padi
Air  irigasi  untuk  budidaya  tanaman padi  dapat  dikelola  dengan  baik,  dengan memperhatikan  ketersediaan  air  dan  fase tumbuh  tanaman.  Hal  yang  harus  dilakukan dalam pengelolaan air irigasi antara lain :
1)  Lakukan  pergiliran  air  selang  3 hari, tinggi genangan  pada  hari  pertama  diairi  3  cm dan  selama  2  hari  berikutnya  tidak  ada penambahan  air,  lahan  sawah  diairi  lagi pada hari ke-4
2)   Pada  fase  pembentukan  malai  sampai pengisian  biji,  petakan  sawah  digenagi terus
3)   Pada 10 – 15 hari sebelum panen, petakan sawah dikeringkan.
4)   awd  dipraktekkan  mulai  tanam  sampai satu  minggu  sebelum  tanaman  berbunga. Sawah  baru  diairi  apabila  kedalaman muka air tanah mencapai + 15 cm, diukur dari  permukaan  tanah.  Hal  ini  dapat diketahui  dengan  bantuan  alat  sederhana dari  paralon  belubang  yang  dibenamkan ke dalam tanah.
Pemberian  air  irigasi  secara  berselang pada  budidaya tanaman padi memiliki keuntungan atau keunggulan antara lain: 1) menghemat konsumsi air 2) tanaman lebih tahan rebah 3) memberi kesempatan akar untuk mendapatkan udara sehingga dapat
berkembang lebih dalam
4)  mencegah  penimbunan  H2S  dan  asam organik yang dapat menghambat perkembangan akar
5)  mengaktifkan  jasad  renik  mikroba  karena temperatur tanah meningkat
6)  pengairan  berselang  atau intermitten dapat secara  efektif  mengurangi  emisi  gas metan  sebesar  17  -  66%  daripada pengairan  terus  menerus  karena  metoda ini  dapat  memutus  daur  hidup  bakteri methanogen (Baskoro, 2011)
7) menghambat perkembangan hama
(penggerek  batang,  wereng  coklat,  keong mas),  dan  penyakit  (busuk  batang  dan busuk pelepah daun)
8)  dapat  menekan  keracunan  tanaman  akibat akumulasi besi (Fe) dalam tanah.

## 2.2 Mikrokontroller
Mikrokontroler  adalah  sebuah  sistem komputer  fungsional  dalam  sebuahchip.  Di dalamnya  terkandung  sebuah  inti  prosesor, memori  (sejumlah  kecil  RAM,  memori program,  atau  keduanya),  dan  perlengkapan input output.
AVR  adalah  sebuah  mikrokontroler yang  dibuat  dengan  menggunakan  arsitektur Harvard dimana data dan program disimpan secara  terpisah  sehingga  sangat  baik  untuk sebuah  sistem  terbenam  di  lapangan  karena terlindungi  dari  interferensi  yang  dapat merusak isi  program.  Salah  satu  mikrokontroler keluarga  AVR  yang  dipergunakan  pada penelitian ini yaitu ATmega328.
ATMega328  memiliki  fitur  cukup lengkap, mulai dari kapasitas memori program dan memori data yang cukup besar, interupsi, timer/counter,  PWM,  USART,  TWI,  analog comparator, EEPROM internal dan juga ADC internal.  Dibawah  ini  merupakan  penjelasan melalui gambar mengenai konfigurasi pin-pin yang  merupakan  bagian  dari  mikrokontoller ATMega328  yang  digunakan  didalam  modul board  arduino  yang  digunakan  dalam penelitian dan perancangan ini.

## 2.3 Sensor
Secara umum sensor didefinisikan sebagai  alat  yang  mampu  menangkap fenomena  fisika  atau  kimia  kemudian mengubahnya  menjadi  sinyal  elektrik  baik arus listrik ataupun tegangan (Deri, Kurniawan,  2011).  Fenomena  fisik  yang mampu menstimulus sensor untuk menghasilkan sinyal elektrik meliputi temperatur, tekanan, gaya, medan magnetcahaya,pergerakan dan sebagainya.

## 3. METODE PENELITIAN

## 3.1 Alat dan Bahan
Dalam  mengerjakan  penelitian  ini mulai  dari  tahap  observasi  sampai  tahap perancangan  alat  dan  simulasi,  penulis
menggunakan  perlengkapan  komputer  dan smartphone  sebagai  media untuk  menjalankan program.
Alat  dan  bahan  untuk  membuat  system  ini antara lain:
1. Arduino Uno/Atmega16 2. RTC 3231
3. Adaptor 12 Volt 3 Ampere
4. Regulator 5V 5. Sensor suhu/DHT22 6. Sensor kecepatan air
7. Sensor air 8. Sensor ultrasonik 9. Relay 10. Motor Gearbox 11. Pompa air 12. Stop keran 13. Modul GSM Shield 14. Lcd 15. IC ULN 2803 sebagai driver 16. Resistor, kapasitor, dll

## 3.2 Gambaran Umum Sistem
Pada  blok  diagram  alat  perancangan  alat pengairan  otomatis  kebutuhan  air  pada tanaman  padi  dikontrol  berdasarkan  kondisi- kondisi  lingkungan  dan  tanaman  yang  dibaca dari  sensor-sensor.  Sensor  membaca  kondisi- kondisi pada lingkungan kemudian mengirimkan ke micro controller dan kemudian diolah dengan kondisi-kondisi yang telah  ditentukan  untuk  selanjutnya  diperoses dalam  pengairan  tanaman.  Pada  system  ini digunakan  sumber  daya  adaptor  24V  DC untuk  gearbox  dan  memberikan  catu  daya kepada  Arduino  Uno.  Sistem  buka  tutup pintu  air  disesuaikan  dengan  kebutuhan tanaman sesuai dengan kondisi-kondisi lingkungan.  Pintu  air  akan  membuka  jika kondisi tanaman butuh air, dan pintu air akan dibuka jika kondisi pH terlalu asam, atau jika air perlu dikuras. Alat ini nantinya ditempatkan  pada  box  hitam  dengan  LCD 2x16,  driver  motor,  RTC,  motorgearbox  dan
Arduino  biar  rapi,  di  LCD  hanya  tampilan kalender/waktu,  dan  kondsi  tanaman.  Driver motor  sebagai  inputan  untuk  menggerakan pintu air, seperti membuka/menutup pintu air dan  menyalakan  mesin  pompa  air,  jika kondisi irigasi kekurangan air.
Pada waktu mengairi tanaman padi di sawah,  dalamnya  air  harus  diperhatikan  dan disesuaikan  dengan  umur  tanaman  tersebut. Kedalaman  air  hendaknya  diatur  dengan  cara sebagai berikut:
1. Tanaman  Padi  yang  berumur  0-8  hari kedalaman air cukup 5 cm saja.
2. Tanaman yang berumur 8-45 hari
kedalaman  air  dapat  ditambah  hingga  10- 20 cm.
3. Tanaman  padi  yang  sudah  berbuah  /  bulir padi  sudah  ada  dan  mulai  menguning kedalaman  air  dapat  ditambah  hingga  25 cm.  Setelah  itu  dikurangi  sedikit  demi sedikit.
4. Tanaman padi sepuluh hari sebelum panen sawah  dikeringkan  sama  sekali.  Agar  padi dapat masak/menguning serempak.

## 3.3 Perancangan Sistem
Langkah  awal  dalam  perancangan sistem adalah analisis dan penentuan kebutuhan sistem. Pada langkah ini ditentukan kebutuhan  apa  saja  yang  harus  dipenuhi  oleh sistem.  Secara  garis  besar,  perangkat  lunak yang dirancang adalah perintah-perintah dalam bahasa  C++  yang  tersimpan  dalam  kontroller. Sistem  ini  diharapkan  dapat  melakukan automatic  system cerdas  pemberian  dan pengurasan  air  sesuai  dengan  kebutuhan tanaman, melakukan identifikasi sesuai dengan kondisi-kondisi  yang  terjadi,  mengirimkan data-data  dengan  menggunakan  sms  jika dibutuhkan.

## 4.1 Langkah Kerja Penelitian
Dalam  penyelesaian  penelitian  ini  ada beberapa  langkah  kerja  yang dilakukan  untuk mencapai hasil akhir yang diinginkan, yaitu :
1. Studi Literatur Studi Literatur dilakukan untuk
mempelajari  berbagai  sumber  referensi atau  teori  yang  berkaitan  dengan  judul penelitian  yaitu  “Purwarupa  sistem pengairan sawah otomatis dengan arduino berbasis artificial intelegent”.
2. Perancangan Alat
Membuat  jalur  mikrokontroler  arduino dan  sensor-sensor  untuk  mendeteksi kelembapan, ketinggian air, tingkat keasaman  tanah,  sensor  air  dan  sensor kecepatan air 3. Perancangan Program Menginstal perintah-perintah pada controller  disesuaikan  dengan  kondisi- kondisi lingkungan yang terjadi. 4. Pengujian Alat Pengujian ini dilakukan untuk memastikan  alat  yang  digunakan  dan dirakit  telah  memenuhi  kriteria  yang diinginkan.
5. Analisa Tahap akhir  dari langkah  kerja  penelitian adalah  melakukan  analisa  terhadap  alat yang  telah  dibuat  apakah  hasilnya  bisa sesuai dengan yang diharapkan.

## 3.4 Langkah Kerja Penelitian
Dalam penyelesaian tugas  akhir  ini  ada beberapa  langkah  kerja  yang dilakukan  untuk mencapai hasil akhir yang diinginkan, yaitu : 6. Studi Literatur Studi Literatur dilakukan untuk mempelajari  berbagai  sumber  referensi atau  teori  yang  berkaitan  dengan  judul penelitian  yaitu  “Sistem  keamanan gedung  berbasis  sms  gateway  dan  social media  dengan  menggunakan  atmega 328”.
7. Perancangan Alat Membuat  jalur  mikrokontroler  arduino dengan  modul  wifi  ESP8266/ethernet shield  dengan  sensor-sensor  pendeteksi gerakan, deteksi kebakaran, deteksi kebocoran gas LPG 8. Perancangan Program Menginstal perintah-perintah pada controller  disesuaikan  dengan  kondisi- kondisi lingkungan yang terjadi.
9. Pengujian Alat
Pengujian ini dilakukan untuk memastikan  alat  yang  digunakan  dan dirakit  telah  memenuhi  kriteria  yang diinginkan.
10. Analisa Tahap akhir  dari langkah  kerja  penelitian adalah  melakukan  analisa  terhadap  alat yang  telah  dibuat  apakah  hasilnya  bisa sesuai dengan yang diharapkan.
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Rancangan Fisik Alat
Pada  penelitian  ini  Alat  Penyiram Tanaman Otomatis  menggunakan  sensor
kelembaban  tanah ini  dirancang  berdasarkan
teknologi Chip Microcontroller Arduino  yang diprogram  secara khusus.  Sensor  kelembaban tanah  akan  mendeteksi tingkat  kekeringan lahan  pertanian.  Jika  tanah dalam  kondisi kering
maka microcontroller
akan memerintahkan  valve  selenoid  (keran  air yang  dapat  dikontrol)  untuk  membuka  dan mengalirkan air  untuk  menyiram  tanaman. Jika  tanah  sudah basah  sesuai  dengan  yang dibutuhkan  tanaman maka  valve  selenoid akan menutup dan air tidak akan mengalir.
Adapun  spesifikasi  dari  alat  penyiram tananam otomatis  yang  telah  dirancang  adalah sebagaiberikut; 1. Tegangan catu 220V AC
2. Sensor Tunggal
3. Output Relay 12v
4. Solenoid valve AC 220volt
5. Processor ATMega
6. LCD 16 kolom x 2 baris
7. Dimensi : 20x40x15

## Gambar 2 Diagram Blok Sistem
Prinsip  kerja  alat  penyiram  tanama otomatis  ini.  Berdasarkan  gambar  diagram blok  pada  Gambar  4.1,  dapat  dijelaskan prinsip kerjanya adalah sebagai berikut:
Sensor kelembaban tanah akan mendeteksitingkat kelembaban tanah.
Kemudian  jika  tanah  dalam  kondisi  kering maka  microcontroller  akan  mengaktifan driver relay sehingga valve solenoid mendapat  arus  listrik  untuk  membuka  keran agar  air  dari  pipa  bisa  mengalir  menyiram tanaman.
Demikian  sebaliknya  jika  tanah  sudah dalamkondisi  basah,  maka  microcontroller akan  menonaktifkan  driver  relay  dan  valve solenoid menutup dan air berhenti mengalir.
Alat ini menggunakan power supplay unit (PSU) 220 volt untuk mengaktifkan valve solenoid  dan  regulator  tegangan  5  volt  IC 7805 untuk memberi  tegangan  5  volt  ke  microcontroller dan LCD.
Pada pengujian hardware ini yang akan diuji adalah bagian-bagian sebagai berikut: 1. Sensor kelembaban tanah
2. Driver Relay dan Valve Selenoid

## 4.2 Pengujian Sensor Kelembaban Tanah
Sensor kelembaban tanah menggunakan lempeng tembaga sebagai elektroda mengukur kelembaban  tanah.  Kelembaban  tanah  yang terukur  merupakan  konversi  dari  tegangan listrik yang diubah menjadi data digital.

## Gambar 3 Sensor kelembaban tanah
Gambar 4 Sensor ditancapkan ke tanah dekat tanaman
Berikut ini tabel hasil pengukuran kelembaban  tanah  dan  dikonversi  menjadi persentase.  Berikut  ini  tampilan  LCD  saat pengujian:
Tabel 1 Hasil pengukuran kelebaban tanah No Frekuensi Penyiraman Persentase 1 1 30% 2 2 35% 3 3 37% 4 4 42% 5 5 47% 6 6 55%
7 7 57% 8 8 58% 9 9 58% 10 10 62%

## Hasil Pengujian Software
Software  dirancang  menggunakan  bahasa pemrograman C untuk Arduino Uno. Berikut ini tampilan program yang telah dibuat untuk penelitian ini:

## Gambar 5 Tampilan Software pada IDE Arduino Uno
Saat proses inisialisasi program menjalankan proses sebagai berikut:
#include the library code: #include <Wire.h> #include <LiquidCrystal_I2C.h> //  Set  the  LCD  address  to 0x27  for  a  16  chars  and  2  line display
LiquidCrystal_I2C  lcd(0x27,  16, 2);  //INITIA//  i  LIZE  SENSOR TANAH constintPin_Analog = 0; constintPin_Digital = 13;
constint Relay = 8; char junk; String inputString=""; int hum;
Proses  di  atas  mendeklarasikan  librari untuk koneksi wire.h untuk hubungan ke LCD dengan lybrari Liquid
Crystal_I2C.h.
Kemudian software untuk pembacaan
Pin_Analog ditentukan pada pin
0  sedangkan  untuk  Pin_Digital  sensor  dibaca pada  pin  13.  Untuk  relay  digunakan  Pin  8. Sedangkan  untuk  charakter  ada  variable  junk dan
String, hum digunakan  untuk  variabel  humidity  atau kelembaban.
Proses  untuk  pembandingan  batas  atas
kelembaban  ada  pada  potongan  program berikut ini: inta0=analogRead(Pin_Analog); int d0=digitalRead(Pin_Digital); if(a0>=600){ lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("STATUS : RUNNING"); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("<-TANAH KERING->"); delay(1000);
lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("->PROSES SIRAM<-"); delay(1000); digitalWrite(Relay,LOW); delay(100); lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("STATUS : RUNNING"); lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("<-TANAH KERING->"); } else { lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("<-TANAH LEMBAB->"); delay(1000); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("***STOP SIRAM***"); delay(1000); digitalWrite(Relay,HIGH); delay(100); lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("STATUS : RUNNING"); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("<-TANAH LEMBAB->"); } }
If  a0=600  adalah  data  pin  tegangan analog  yang  sudah  diubah  menjadi  data desimal oleh prosessor arduino. Jika dijadikan ke  persentase  maka  akan  diperoleh  nilai kelembaban sebagai berikut:
hum=(100-(a0*0.0977)); =(100-(600 x 0.0977)) = 41,38% Jadi alat akan menyiram jika kelembabannyadi atas 41,38%.

## 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Sistem  ini  diharapkan  dapat  melakukan monitoring dan control kerja sistem meliputi:
1. Modul  system  yang  dibangun  bisa mendeteksi kelembapan tanah
2. Modul  system  yang  bisa  mendeteksi  pH tanah
3. Modul  system  yang  dibangun  bisa mendeteksi  ketinggian  air  yang  sesuai dengan kebutuhan tanaman padi
4. Modul system bisa mengirimkan
notifikasi  berupa  sms  gateway  ke  petani
dari sensor-sensor yang terbaca
5. Modul  sistem  yang  dibangun  dapat mengontrol  penyiraman  tanaman  padi secara  otomatis  berdasarkan  kebutuhan tanaman padi

## 7.2 Saran
Dibutuhkan pengembangan lebih lanjut  tentang  alat,  agar  alat  dapat  terintegrasi dengan teknologi smart city kedepannya.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] A.G Kartasapoetra. (1988). Pengantar Ekonomi  Produksi  Pertanian. Jakarta  :Bina Aksara.
[2] Clary,  M.  (2015). Interfacing  to  an  LCD Screen Using an Arduino, 1-9.
[3] Devika, S. V, Khamuruddeen, S., Khamurunnisa,  S.,  Thota,  J.,  &  Shaik,  K. (2014). Arduino  Based  Automatic  Plant Watering  System.  International  Journal  of Advanced Research in Computer Science and
Software Engineering, 4(10), 449-456.
[4] Eltaieb,  A.  A.  M.,  &  Min,  Z.  J.  (2015). Automatic  Water  Level  Control  System.
International Journal of Science and Research (IJSR), 4(12), 1505-1509.
[5] Pratiwi. 2006. Biologi. Erlangga. Jakarta.
[6] Siswoputranto. 1976. Komoditi Ekspor Indonesia. Jakarta: Gramedia
[7] Siregar dan Hadrian, 1987. Budidaya
Tanaman  Padi  di  Indonesia.  Jakarta.  Sastra Budaya. Jerami. Jakarta : PT. Gramedia. 238 hlm.