Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License

## Sistem Otomatis Pengendalian Pakan Ikan dengan Sumber Energi Matahari Menggunakan Mikrokontroller Arduino
Roy Wilson Pakpahan 1 , Ratna Atika 2 , Dyah Utari Yusa Wardhani 3
1 Program Studi Teknik Elektro, Universitas Tridinanti, Indonesia 2 Program Studi Teknik Elektro, Universitas Tridinanti, Indonesia
3 Program Studi Teknik Listrik, Politeknik Negeri Sriwijaya, Indonesia
E-mail: ratna.atika@univ-tridinanti.ac.id

## ABSTRAK
Manusia telah membuat banyak penemuan di era modern yang membuat pekerjaan menjadi lebih mudah, termasuk kemajuan dalam teknologi, kesehatan, pertanian, dan budidaya. Metode dan peralatan otomatis adalah salah satu perkembangan yang membuat pekerjaan manusia menjadi lebih mudah. Hasilnya, sebuah perangkat  untuk  memberi  makan  ikan  yang  dapat  berfungsi  secara  otomatis  sesuai  dengan  rencana  dan waktu pemberian makan yang dirancang menggunakan pengontrol motor servo untuk pemberi makan ikan yang  ditenagai  oleh  energi  surya  dan  modul  mikrokontroller  Arduino  sebagai  program  pengontrolnya. Panel  surya  adalah  pembangkit  listrik  yang  menerima  daya  dari  sinar  matahari  dan  dilengkapi  dengan pengontrol  pengisian daya. Inverter bertindak sebagai  pengubah tegangan DC ke AC, sementara baterai menyimpan dan mendistribusikan tegangan. Sistem penjadwalan yang digunakan alat ini ditentukan oleh software Arduino yang sudah diprogram secara terstruktur. Alat ini akan beroperasi pada jadwal yang sudah diatur  sebelumnya,  yang  mengharuskan  alat  ini  digunakan  antara  pukul  08.00  pagi  dan  17.00  sore,  dan kapasitas  outputnya  yang  merupakan  10  bukaan  katup  wadah  pakan  telah  diatur  secara  konsisten  dan terprogram sebelumnya. Selama pengujian, konsumsi daya rata-rata adalah 142,75 watt pada siang hari dan 125,72 watt pada malam hari, dengan total konsumsi 108,93 watt pada malam hari.
Kata Kunci: inverter, panel surya, mikrokontroller Arduino, motor servo

## Automated Fish Feeding System with Solar Energy Utilizing Arduino Microcontroller

## ABSTRACT
Humans  have  made  many  discoveries  in  the  modern  era  that  make  work  easier,  including  advances  in technology,  healthcare,  agriculture,  and  cultivation.  Automated  methods  and  equipment  are  among  the developments  that  make  human  work  easier.  As  a  result,  a  device  for  feeding  fish  that  can  function automatically according to the feeding plan and time is designed using a servo motor controller for the fish feeder powered by solar energy and an Arduino microcontroller module as the controller program. Solar panels are power plants that receive power from sunlight and are equipped with a charge controller. The inverter acts as a DC to AC voltage converter, while the battery stores and distributes the voltage. The scheduling  system  used  by  this  tool  is  determined  by  Arduino  software  that  has  been  programmed  in  a structured manner. It will operate on a pre-set schedule, which requires it to be used between 8 am and 5 pm, and its output capacity of 10 feed container valve openings is set consistently and pre-programmed. During the test, the average power consumption was 142.75 watts during the day and 125.72 watts at night, with a total consumption of 108.93 watts at night.
Keywords: inverter, solar panel, Arduino microcontroller, servo motor
Correspondence author : Ratna Atika, Universitas Tridinanti, Indonesia. E-Mail: ratna.atika@univ-tridinanti.ac.id
Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License

## PENDAHULUAN
Manusia  telah  menciptakan  banyak  sekali  penemuan  di  era  modern  yang  memudahkan pekerjaan,  termasuk  kemajuan  di  bidang  teknologi,  kesehatan,  pertanian,  dan  disiplin  ilmu lainnya. Mesin dan sistem otomatis adalah salah satu terobosan yang membuat pekerjaan manusia menjadi lebih mudah. Masyarakat kini menuntut kemudahan dalam berbagai bidang kehidupan karena perkembangan teknologi yang semakin canggih. Salah satunya mendorong kewirausahaan agar perusahaan dapat beroperasi secara menguntungkan, praktis, dan sukses. Bagi pembudidaya ikan dengan populasi ikan yang besar, mungkin akan menjadi tantangan tersendiri untuk memberi makan  ikan  secara  konsisten  dan  tepat  waktu.  Untuk  memberi  makan  ikan  mereka,  mayoritas pembudidaya ikan masih menggunakan metode tradisional. Mereka berjalan-jalan di sekeliling kolam besar dan menebarkan makanan dengan tangan mereka. Bagi para pembudidaya ikan, tugas ini  membutuhkan  dan  menyita  banyak  waktu  dan  tenaga.  Dengan  menggunakan  alat  sistem pemberian makan ikan ini [1][3], pemberian makan dapat menjadi lebih mudah dan konsisten. Beberapa koneksi antara berbagai komponen yang berfungsi secara otomatis membentuk sistem kontrol untuk prototipe ini. Oleh karena itu, dilakukan penelitian dengan mengangkat topik dan membuat prototipe alat pengendali pemberi pakan ikan  yang berbasis Mikrokontroller Arduino menggunakan energi matahari.

## METODE PENELITIAN
Penelitian ini dimulai  dengan merancang prototipe sistem otomatis pengendalian pakan ikan yang mengintegrasikan sumber energi matahari dan teknologi mikrokontroller Arduino. Tahap awal melibatkan perancangan konsep sistem yang meliputi komponen utama seperti panel surya, mikrokontroller  Arduino,  sensor  suhu  dan  kelembaban,  relay  untuk  mengontrol  kipas  DC  dan pemanas, serta dispenser pakan otomatis.Blok Diagram Sistem
Selanjutnya, dilakukan pemilihan lokasi yang optimal untuk pemasangan panel surya agar dapat  menangkap  energi  matahari  dengan  efisien.  Sebagai  langkah  selanjutnya,  dilakukan instalasi mikrokontroller Arduino dan sensor suhu-kelembaban pada wadah pakan ikan. Sensor- sensor  ini  berfungsi  untuk  memonitor  kondisi  lingkungan  sekitar  dan  memastikan  suhu  dan kelembaban yang sesuai untuk ikan.
Selama implementasi, dilakukan pengaturan program pada mikrokontroller Arduino untuk menentukan  parameter  pengendalian,  seperti  suhu  ideal  dan  interval  waktu  pemberian  pakan. Relay digunakan untuk mengontrol kipas DC dan pemanas berdasarkan kondisi lingkungan yang terukur. Dispenser pakan otomatis diatur untuk memberikan pakan secara terjadwal sesuai dengan kebutuhan ikan. Adapun blok diagram dapat dilihat pada gambar 6
Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License
Gambar 1 Blok Diagram Sistem
Panel surya : Sebagai sumber energy Solar Charge Controller : untuk mengisi daya pada batrai Baterai : Sebagai penyimpan energi listrik Inverter : Mengubah Arus DC menjadi AC Aurduino : Media pengolahan dan pemprosesan data Servo : Aktuator buka tutup pakan ikan LCD : Untuk menampilkan Waktu RTC : Sebagai penyimpan waktu dan pengatur waktu

## Perangkaian Alat

## Gambar 2 Rangkaian Alat
Berdasarkan  gambar  rangkaian  alat  di  atas,  sumber  energy  dari  panel  surya  disalurkan melalui SCC ke baterai dan kemudian dari baterai ke inverter, output DC yang ada pada inverter inilah  yang  menjadi  input  ke  Arduino  uno    yang  berfungsi  sebagai komponen  otomatisasi  alat yang mengoperasikan Motor Servo, RTC dan LCD .  Motor servo sebagai pengendali pakan   ikan yang  disetting  waktunya  melalui  RTC.  Kemudian  LCD  akan  menampilkan  waktu  yang  di program melalui Arduino dan RTC.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Setelah dilakukan analisis dan perancangan software, proses berikutnya adalah melakukan tahap  implementasi  dari  konstruksi  rancangan  prototipe  yang  sudah  didesain  [2].  Tahap implementasi  sendiri  dilakukan  berdasarkan  rancangan  arsitektur  prototipe  pada  software  dan hardware mikrokontroller Arduino untuk proses pemberi pakan ini

## Gambar 3 Tampak Depan, Samping dan Belakang Alat
Program yang dibuat menggunakan software arduino IDE menggunakan bahasa C. Program yang  dibuat  harus  dicompile  terlebih  dahulu  sebelum  di  upload  atau  ditransfer  ke  perangkat mikrokontroller arduino uno yang dihubungkan ke komputer menggunakan perantara kabel usb khusus.  Berikut  implementasi  pemrograman  atau  coding  program  yang  dicompile  pada mikrokontroler arduino uno dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

## Penjadwalan Pakan Ikan
Berikut cara dan jam kerja penjadwalan mesin pakan ikan otomatis sesuai ketentuan berikut:
a. Jadwal ON pertama pada pagi hari diset 10 kali buka tutup waktu nyala pada pukul  08.00 WIB dan  akan  off  otomatis  setelah waktu nyala selesai.
b. Jadwal ON kedua pada sore hari diset 10 kali buka tutup waktu nyala alat pada pukul 16.00 WIB dan akan off otomatis  setelah waktu nyala selesai.
Alat akan  mengeluarkan pakan sebanya kurang lebih 700 gr pakan ikan berarti dal 1 hari total seluruh  pakan  yang  di  keluarkan  sebanyak  1400  g.  Setelah  melakukan  pengujian  pada  alat didapatkan hasil seperti pada tabel 1..:

## Tabel 1 Data Hasil Pengujian Alat
Jam Servo Buka Detik Pakan Keluar Daya 08:00 10 10 700 74,02 16:00 10 10 700 180,00
Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License
0 50 100 150 200 08.0009.0010.0011.0012.0013.0014.0015.0016.00 Daya Daya
Gambar 5 Grafik Daya Pada Pukul 08:00 WIB – 16:00 WIB
Dapat kita lihat pada Gambar 8 yang menunjukkan grafik daya pada jam 08:00 – 16:00 dimana daya  terus  mengalami  kenaikan  dikarenakan  adanya  proses  pengisian  daya  oleh  solar  sell, meskipun  alat  dalam  keadaan  bekerja.  Daya  maksimum  pada  baterai  yaitu  180  watt. Hasil pengukuran pemakaian daya baterai pada malam dan siang hari dapat dilihat pada tabel 2.
Tabel 2 Hasil Pengukuran Daya Baterai Pada  Siang Hari
Tabel 3 Hasil Pengukuran Pemakaian Baterai pada Malam Hari Jam Daya  (w) Jam Daya  (w) 07.00 64,29 13.00 180,00 08.00 74,42 14.00 180,00 09.00 86,49 15.00 180,00 10.00 104,59 16.00 180,00 11.00 133,82 17.00 180,00 12.00 169,45 18.00 180,00 Jam Daya  (w) 19.00 170,12 20.00 160,28 21.00 150,39 22.00 140,52 23.00 130,72 00.00 120,86 01.00 110,96 02.00 101,07 03.00 91,08 04.00 81,08 05.00 71,28 06.00 61,19 Pemakaian daya dalam 1 malam 108,93 Watt
Berdasarkan  hasil  pengujian  dan  pengukuran  alat  tersebut,  daya  baterai  pada  siang  hari terus mengalami kenaikan dan berhenti ketika daya baterai sudah penuh dikarenakan baterai di isi oleh panel surya, sehingga baterai tidak berkurang. Sedangkan pada malam hari baterai akan terus mengalami penurunan daya dikarenakan tidak adanya proses pengisian batrai (Charging). Daya rata-rata pada siang hari yaitu 142,75 Watt. Sedangkan nilai rata-rata pada malam hari yaitu 125,72 W.
Beban  yang  di  suplay  oleh  baterai  yaitu  9,5  watt  dan  menyala  selama  24  jam,  dengan kapasitas baterai yaitu 12V 20AH, maka bisa kita ketahui daya pada baterai yaitu 180 W. Baterai pada  siang  hari  tidak  akan  mengalami  penurunan  dikarenkan  adanya  proses  pengisian  baterai melalui  panel  surya,  dan  malam  hari  baterai  akan  berkurang  dikarenakan  alat  hanya mengandalkan daya dari pada  baterai, total pemakaian daya baterai dalam 1 malam yaitu 108,93 Watt.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  perancangan  alat,  pengujian  dan  pembahasan  sistem  maka  dapat disimpulkan penjadwalan  pakan dilakukan sebanyak 2 kali dalam perhari yaitu pada pukul 08:00 dan 16:00 WIB, dimana motor akan berputar 10 kali pada saat pemberian pakan dan berat pakan yang di keluarkan yaitu pada pukul 08:00 sebanyak 700 gram dan pukul 16:00 sebanyak 700 gram total pakan yang di keluarkan yaitu 1400 gram. Nilai rata-rata daya baterai pada siang hari adalah 142,75 Watt, sedangkan pada malam hari 125,75 Watt dan total pemakaian daya dalam 1 malam yaitu 108,93 Watt.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Ujianto, Cindi N.P.,dkk.2010. Rancang Bangun Sistem Otomasi Pemberi Makan Ikan
[2] Setyo,  A.A.2005.  Kendali  Kecepatan  Motor  DC  Berdasarkan  Perubahan  Jarak Menggunakan  Pengendali  Logika  Fuzi  Berbasis  Mikrokontroler  AT89C51  Kolam  Ikan Berbasis Arduino
[3] Saragih, Astriani R.2016. Rancang Bangun Perangkat Pemberi Pakan Ikan Otomatis Pada Kolam  Ikan  Berbasis  Arduino.  Jurusan  Teknik  Elektro  Fakultas  Teknik  Universitas Maritim Raja Ali Haji Tanjung Pinang
[4] K.  Basuki,  “Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya,”  ISSN  2502-3632  ISSN  2356-0304  J. Online Int. Nas. Vol. 7 No.1, Januari – Juni 2019 Univ. 17 Agustus 1945 Jakarta, vol. 53, no. 9, pp. 1689–1699, 2019, [Online]. Available: www.journal.uta45jakarta.ac.id
[5] Faisal.2016.”Mengenal  Berbagai  jenis  Panel  Surya  Untuk  Pembangkit  Listrik”.(Online). [Accessed:07-Nov-2022]
[6]     R. Setiawan, “Rancang Bangun Alat Pemberi Pakan Ikan Menggunakan Mikrokontroler,” J. ICTEE, vol. 1, no. 1, pp. 51–54, 2020, doi: 10.33365/jictee.v1i1.698
[7] A. M. Putra and A. B. Pulungan, “Alat Pemberian Pakan Ikan Otomatis,” JTEV  (Jurnal Tek. Elektro dan Vokasional) , vol. 6, no. 2, p. 113, 2020, doi: 10.24036/jtev.v6i2.108580.