## SIMULASI PENDETEKSI KELEMBABAN PADA TANAH MENGGUNAKAN SENSOR DHT22 DENGAN PROTEUS
Ahmad Roihan 1 , Aditya Mardiansyah 2 , Adlan Pratama 3 , Akmal Ardhi Pangestu 4
1,2,3,4 Prodi Sistem Komputer Universitas Raharja
ahmadroihan@gmail.com

## ABSTRACT
This study aims to provide convenience for farmers and orchid lovers. Because giving water to orchid plants  requires  special  attention,  if  the  orchid plant  has  too  much  water  at the  time  of  watering, the orchid plant cannot grow optimally and vice versa, if the orchid plant at the time of watering, the orchid plant  lacks  water  then  the  orchid  plant  does  not  grow  optimally,  This  tool  uses  a  DHT22  sensor. Answering this problem, the researchers created an automatic orchid sprinkler with a DHT 22 sensor. The DHT22 sensor was chosen over the DHT11 sensor because it has a wide measurement range, namely 0 to 100% for humidity and -40 degrees Celsius to 125 degrees Celsius for temperature. This sensor also has a high-accuracy digital output. DHT 22 requires a supply voltage of 2.4 and 5.5 V. Serial clock input is  used  to  synchronize  communication  between  the  microcontroller  and  DHT22,  then  it  is  used  to transfer  data  from  and  to  DHT22.  Product  trials  are  carried  out  to  determine  the  performance  of products that have been made and product revisions are made if there are errors, then trial use on orchid plants.
Keywords: humidity sensor, 22 . DHT sensor

## I. PENDAHULAN
Teknologi semakin
pesat, sehingga
kebutuhan   manusia    semakin    banyak   yang bergantung    pada  teknologi  baik  dalam  bidang komunikasi, pendidikan maupun pertanian. Sampai  saat  ini,  teknologi  yang   membantu manusia    di    bidang    pertanian    masih    dianggap kurang    berkembang[1].    Karena  sebagian  petani besar tanaman hias belum menggunakan teknologi otomatisasi  penyiraman  tanaman  hias,  salah satunya  dengan  cara  rancang  bangun  alat penyemprot  tanaman  otomatis  berbasis  arduino Uno. Alat tersebut  menggunakan  sensor  DHT22 atau    juga    dikenal    sebagai    AM2032    adalah sensor    yang    dapat  mengukur  suhu  dan kelembaban  udara  di  sekitarnya  sensor  ini  lebih akurat  dan  presisi.  Pada    penelitian    terdahulu dengan    judul    Prototype    Penyiraman    Tanaman Otomatis    Dengan    Sensor  kelembaban    Tanah Berbasis   Atmega  328.  Manfaat  alat  penyiram tanaman    anggrek   otomatis    yaitu    bagi    peneliti mendapatkan    keterampilan  pengalaman    nyata serta  permasalahan    dan    penanganan    masalah
yang dihadapi dalam dunia kerja, bagi universitas Dapat  menjalin  kerja  sama  antara  Universitas dengan  usaha  petani  tanaman  hias  serta  dapat mempromosikan  alat  otomatisasi  penyemprot tanaman,  bagi  masyarakat  Mendapat  pengalaman tentang  alat  otomatisasi  penyemprot  tanaman untuk membantu merawat tanaman.
Penelitian  yang  dilakukan  menggunakan  metode Research    and    Development    (Penelitian    dan Pengembangan).  Metode    penelitian    dan pengembangan  ( research  and  development ) [2] termasuk  dalam kategori penelitian “need to do” yaitu  penelitian  yang  hasilnya  digunakan  untuk membantu pelaksanaan pekerjaan, sehingga kalau pekerjaan  tersebut  dibantu  dengan  produk  yang dihasilkan  dari  R&D  maka  akan  semakin produktif,  efektif  dan  efisien.  Oleh  karena  itu metode  penelitian  dan  pengembangan  (R&D)  ini digunakan  untuk  penelitian  penyusunan  STD (Skripsi,  Tesis,  Disertasi)  apabila  peneliti  atau mahasiswa  bermaksud   untuk    menguji    produk tertentu    yang    sudah    ada,    mengembangkan
produk  tertentu  dan menemukan produk tertentu yang  lebih  efektif,  baru  dan  original.  Metode penelitian  dan  pengembangan  (R&D)  adalah termasuk  dalam  metode  penelitian  kombinasi model sequentiall berurutan. Menjawab persoalan di  atas,  perancangan  alat  penyiram  tanaman otomatis berdasarkan kondisi suhu dan kelembaban tanah berbasis arduino. Konsep dasar alat  ini  secara  otomatis  akan  menyiram  tanaman pada saat  kondisi  suhu  dan  kelembaban  tanah kering.    Sistem    penyiraman    tanaman    anggrek otomatis menggunakan sensor suhu dan kelembaban untuk mendeteksi suhu dan kelembaban di daerah yang akan disiram.  Apabila suhu  dan  kelembaban  di ketegori kan  melebihi batas  minimum  yang  telah  diatur  pada program, yaitu 22ºC pada pagi hari dan 35ºC pada siang hari, maka sistem langsung bekerja. Penggunaan sensor suhu  dan  kelembaban  pada  sistem  dimaksudkan agar penyiraman dilakukan pada kondisi suhu dan kelembaban  yang  tepat.  Tinggi  rendahnya  suhu dan  kelembaban  menjadi  salah  satu  faktor  yang menentukan tumbuh    kembang  ,  reproduksi  dan juga    kelangsungan    hidup    tanaman.    Pada umumnya  suhu  dan kelembaban  yang  baik bagi tumbuhan adalah antara 22ºC sampai dengan 35ºC dan  kelembaban  ±65%.  Suhu  dan  kelembaban yang lebih atau kurang dari batas normal tersebut dapat  mengakibatkan  pertumbuhan  yang  lambat atau  berhenti.  Manfaat  alat  penyemprot tanaman otomatis  memiliki  kinerja  yang  memuaskan  dan mampu  melakukan penghematan air[3].  Keluaran dari sensor ini yaitu data digital yang sudah tidak membutuhkan  ADC  karena  terkalibrasi  secara otomatis[4].

## II. KAJIAN TEORI
Sensor  DHT22  adalah sensor digital  kelembaban dan  suhu  relatif. Sensor  DHT22 menggunakan kapasitor  dan  ter-  mistor  untuk  mengukur  udara disekitarnya  dan  keluar  sinyal  pada  pin  data. Sensor  DHT22  juga  sangat  mudah  diterapkan dalam  mikrokontroller    jenis  Arduino  karena memiliki stabilitas  yang baik dan dapat dipercaya dan  digunakan  pada  fitur  kalibrasi  degnan  hasil sangat  akurat.  Jenis  arduino  tersebut  adalah Arduino Uno.  Arduino Uno ini merupakan sebuah papan  minimum  sistem  mikrokontroler  yang
bsersifat open source. Kemudian arduino memiliki beberapa keistimewaan tersendiri jika dibandingkan dengan board mikrokontroler lainnya,  dan  pada  Arduino  ini  telah  dapat menggunakan bahasa pemrograman (programming) yang dirancang dengan menggunakan perangkat lunak[7]. Gambar 1: Sensor DHT22 [10]
Di dalam board arduino itu sendiri memiliki loader yang berbentuk USB sehingga sangat
memudahkan membuat sebuah program
mikrokontroller  pada  Arduino  tersebut.  Ada penelitian  terkait  yang  telah  menggunakan Arduino Uno yaitu pembuatan rancangan pengukur suhu dan kelembaban dengan menggunakan  Arduino  dan  DHT11  [8],  serta pembuatan sistem smart farming berbasis arduino dan sensor DHT11 [9].

## III. METODE PENELITIAN
Jenis penelitian ini adalah penelitian dan pengembangan ( Research and Development ). Metode penelitian dan pengembangan (R&D) adalah metode penelitian yang digunakan untuk menghasilkan  rancangan  produk  baru,  menguji keefektifan produk yang telah ada, serta mengembangkan dan menciptakan produk baru. Ada tiga  langkah  penelitian  dan  pengembangan,  yaitu dimulai  dengan  tahap  planning  (perencanaan), kemudian  production  (produksi),  dan  terakhir evaluation (evaluasi)[2].
Tahap planning, diawali dengan analisis kebutuhan yang  dilakukan  melalui  studi  literatur  ataupun
pengumpulan  informasi  yang  berkaitan  dengan penelitian untuk dilakukan perancangan. Selanjutnya dilakukan tahap production (produksi), pada  tahap  ini  akan  dilakukan  pembuatan  produk sesuai dengan rancangan yang telah dibuat. Adapun produk  yang  dirancang  dalam  penelitian  ini  adalah alat  monitoring  kelembaban  tanah  dan  suhu  udara berbasis  Arduino  Uno.  Arduino  ini  merupakan sebuah board mikrokontroler  yang didasarkan pada ATmega328. Board ini dapat terhubung ke 14 sinyal digital I/O dan 6 sinyal analog input, lalu board ini bersifat open-source  dan bahasa pemrograman yang digunakan  adalah  C[6].  Setelah  tahap  produksi selesai maka tahapan terakhir yang dilakukan adalah evaluation  (evaluasi),  pada  tahap  evaluasi  ini dilakukan kegiatan pengujian produk, untuk menilai apakah  produk  yang  telah  dibuat  bekerja  dengan baik sesuai dengan tujuan yang telah ditentukan. Dalam  penelitian  ini  tahapan  evaluasi  dilakukan dengan  cara  pengujian  produk  secara  keseluruhan. Untuk  DHT22  sensor  dilakukan  teknik  kalibrasi secara  eksternal  dengan  cara  menancapkan  probe pada kondisi tanah yang berbeda mulai dari kondisi kering, lembab hingga basah.

## IV. PERANCANGAN
Berdasarkan  pengamatan  sebelumnya  terhadap masalah  dalam  sulitnya  monitoring   kelembaban pada  setiap  tanaman,  dimana  setiap  tanaman memiliki  sifat  dan  karakteristik  yang  berbeda, penelitian  ini  memberikan  solusi  berupa  solusi alternatif  terhadap  masalah  yang  dihadapi  dengan menggunakan  sensor  dan  microcontroller,  yang dapat  membantu  dan  memudahkan  petani  dalam melaksanakan monitoring kelembaban pada tanaman mereka. Dengan mengetahui nilai kelembaban  tanah  akan  sangat  bermanfaat  untuk bisa menentukan langkah atau penanganan terhadap tanah  tersebut.  Pada  sensor  kelembaban  tanah  ini dimulai  dengan  teknik  kalibrasi  secara  eksternal menancapkan  probe  pada  kondisi  tanah  yang berbeda  dan  juga  Kalibrasi  pada  arduino  untuk menentukan batasan-batasan kelembaban pada tanah yang  dibutuhkan  oleh  tanaman.  Cara  kerja  dari DHT22 Sensor yaitu pada saat kondisi tanah basah dibawah  nilai  ambang,  maka  tegangan  output  akan turun, dan relay tidak menutup arus listrik sehingga buzzer tidak akan menyala. Begitu juga sebaliknya. Pada saat kondisi tanah kering diatas nilai ambang, maka  tegangan  output  akan  naik  dan  relay  akan
membuka  arus  listrik  kepada  buzzer   dan  buzzer akan menyala. Sistem yang akan dirancang mampu menampilkan  informasi  nilai  kelembaban  tanah yang  dibutuhkan  untuk  menentukan  langkah  atau penanganan tanah sehingga  monitoring secara real- time menjadi lebih efisien.
Dalam  menganalisa  sebuah  sistem  yang  diajukan, penelitian diperlukan secara deskriptif  memberikan penjelasan  apa  saja  yang  dilakukan  oleh  sebuah sistem. Penjelasan yang berupa gambar proses kerja sebuah  sistem  yang  dibuat.  Tujuan  dari  pembuatan flowchart adalah untuk mempermudah pembaca dan peneliti sistem itu sendiri untuk memahami langkah- langkah serta cara kerja sebuah sistem yang dibuat. Dari  penelitian  yang  dilakukan  menghasilkan flowchart, seperti gambar 2

## Gambar 2. Diagram Flowchart Sensor
Berdasarkan  Gambar  1  terdapat  kondisi  decision dimana  proses  membutuhkan  keputusan  untuk
menentukan langkah berikutnya. Dalam pernyataan apabila  nilai  >  30%  maka  akan  ada  dua  pilihan keputusan  yaitu  Jika  nilai  TIDAK  lebih  dari  30%, maka  langkah  selanjutnya  yang  diambil  adalah kering.  Jika  nilai  BENAR  lebih  dari  30%,  maka langkah  selanjutnya  yang  diambil  adalah  basah. Tahap selanjutnya dilakukan perancangan perangkat keras  ( hardware )  dan  perangkat  lunak  ( software ).
Perancangan  perangkat  keras  diawali  dengan merancang  diagram  blok  terlebih  dahulu.  Adapun diagram blok dari rancang bangun sistem monitoring kelembaban  tanah  dan  suhu  dapat  dilihat  pada gambar 3.

## Gambar 3. Diagram Blok Rancangan
Selanjutnya dilakukan perancangan perangkat lunak ( software ).  Perancangan  perangkat  lunak  terfokus pada  pemrograman  Arduino  dengan  menggunakan perangkat lunak Arduino IDE ( Integrated
Development  Environment )  untuk  membuat  kode program  seperti  pada  Gambar  4  dan  Gambar  5. Sedangkan  untuk  perancangan  elektronik  pada  alat ini dirancang dengan menggunakan aplikasi fritzing pada  Gambar  5  dan  disimulasikan  menggunakan aplikasi proteus.
Gambar 4. Proses Compile pada Arduino IDE
Gambar 5. Hasil Compile pada Arduino IDE
Gambar 6. Perancangan pada fritzing

## V. HASIL DAN PEMBAHASAN
Tahapan  selanjutnya  Analisa  alat  yang  digunakan. Pada  tahapan  ini  akan  dijelaskan  alat  -  alat  yang digunakan dan kegunaan pada setiap alat.
Gambar 7. Bagian-bagian pada rangkaian
Keterangan: 1. Arduino Uno 2. DHT22 3. Motor 4. Virtual Terminal
Setelah dijalankan maka hasil dari simulasi menggunakan proteus seperti berikut.
Gambar 8. hasil simulasi menggunakan proteus

## VI. KESIMPULAN
Menghasilkan alat penyiram tanaman anggrek  otomatis  yang  dapat  mengontrol  dalam penyiraman  tanaman  anggrek  sesuai  dengan perubahan  suhu  dan  kelembaban  pada  sekitar tanaman anggrek. Dari data suhu dan kelembaban yang  dibaca  oleh  alat  penyiram  tersebut  dapat disimpulkan  bahwa  rata  –  rata  suhu  dan kelembaban  pada  sekitar  tanaman  anggrek  antara suhu 22ºC  - 35ºC dengan kelembaban antara 65% -  85%    atau  dalam  keadaan  lembab.  Alat  hanya mampu  membaca  suhu  dan  kelembaban  pada sekitar  tanaman    anggrek  tanpa  menyimpan  data dari perubahan keadaan sekitar.
Diharapkan  untuk  peneliti  yang  selanjutnya penyemprot tanaman anggrek otomatis bisa diberi blower  agar  tanaman  anggrek  lebih  segar,  bisa langsung  kering  air  –  air  yang  tersisa  pada  daun maupun  pada  bunga.Pengujian  terhadap  jenis tanaman  anggrek  berbeda  diperlukan  pengujian lanjutan terhadap  masing  –  masing  jenis tanaman anggrek yang berbeda.Untuk penelitian selanjutnya penyemprot tanaman anggrek otomatis bisa ditambah sensor untuk pengisian air otomatis.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]. Utama   Satria,   Sani    M.    Isa.   2006. Perancangan
dan implementasi
sistem   otomatisasi    pemeliharaan  tanaman hidroponik.  Hidroponik  plantation  and  automatic.
Tarumanegara
[2]. Sugiono.  2016. Cara  Mudah  Menyusun  Skripsi, tesis,  dan  disertasi  (STD).Universitas  Bandung: ALFABETA.
[3]. Emir  Nasrulloh,  Agust  Trisanto,  Lioty  Utami. 2011.  Rancang  bangun  penyiraman  tanaman otomatis  menggunakan   sensor    suhu    LM35 berbasis mikrokontroler ATMega8535. Universitas  Lampung. Lampung. [4]. J. Karunia (2019). Sensor DHT22.
[5]. Sugiyono. (2017). Metode Penelitian dan Pengembangan Research and Development. Bandung: ALFABETA. [6]. M.  Ichwan,  M.  G.  Husada,  M.  I.  A.  Rasyid.
Pembangunan  Prototipe  Sistem  Pengendalian
Peralatan  Listrik  pada  Platform  Android,  Jurnal
Informatika. 1 (2013), p. 13-25
[7]. Y. Zhou, Q. Zhou, Q. Kong, and W. Cai, ”Wireless temperature  &  humidity  monitor  and  control system”,  2012  2nd  Int.  Conf.  Consum.  Electron. Commun.  Networks,  CECNet  2012  -  Proc.,  pp. 2246-2250, 2012.
[8]. D.  Srivastava,  A.  Kesarwani,  and  S.  Dubey, ”Measurement  of  Temperature  and  Humidity  by using Arduino Tool and DHT11”, Int. Res. J. Eng. Technol., vol. 05, no. 12, pp. 876
[9]. M.K. Anushree and R. Krishna, ”A smart farming system  using  Arduino  based  technology”,  Int.  J. Adv. Res. Ideas Innov. Technol., vol. 4, no. 4, pp. 850-856, 2018.
[10]. L.  Abdulrazzak,  I.A.  Bierk,  H.  Aday,  ”Humidity and temperature monitoring”, Int. J. Eng. Technol., vol. 7, no. 4, pp. 5174- 5177, 2018.