SISTEM CERDAS PEMBERI PAKAN IKAN SECARA OTOMATIS
Hayatunnufus *,1) , Debby Alita 2)
1) Program Studi Ilmu Komputer, Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi, Universitas Sumatera Utara Jl. Alumni No.2, Padang Bulan, Kec. Medan Baru, Kota Medan, Sumatera Utara 20155
2) Program Studi Informatika, Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer, Universitas Teknokrat Indonesia Jl. ZA. Pagar Alam No.9 -11, Labuhan Ratu, Bandar Lampung, Indonesia 35132
Email: 1 hayatunnufus@usu.ac.id

## Abstract
The  ornamental  fish  feeder  at  the  aquarium automatically  is  an  intelligent  system  that  aims  to facilitate the feeding, so that when the fish keeper has a fairly  busy  schedule  and  feels  difficult  when  leaving home  for  a  long  time,  the  fish  will  stay  awake  in  the process of giving the feed. The system designed consists of four parts, namely: power supply, minimum system, mechanical  circuit  and  program. The  workings  of this tool  are by  regulating  the  feeding  of  the  Fish  Feeding Device which is set by the microcontroller using the RTC (Real  Time  Clock),  arduino  as  a  process,  DC  motor (Direct  Current)  as  the  output  condition  and  LCD (Liquid  Crystal  Display)  as  the  user  interface  and monitoring.  The  addition  of  Ultrasonic  sensors  to monitor the state of the feed in the container. Based on the test  results and  for  the work  of  "Ornamental Fish Feeder Equipment in the Aquarium Automatically" has shown results in accordance with the plan that the tool can provide fish feed automatically at a predetermined time.
Keywords: DC, Intellegence System, RTC, LCD

## Abstrak
Alat  Pemberi  Pakan  Ikan  Hias  Di  Aquarium  Secara Otomatis  merupakan  sistem  cerdas  yang  bertujuan untuk  mempermudah  dalam  pemberian  pakannya, sehingga  ketika  pemelihara  ikan  memiliki  kesibukan yang  cukup  padat  dan  merasa  kesulitan  ketika  akan pergi  meninggalkan  rumah  dalam  waktu  yang  cukup lama,  maka  ikan  akan  tetap  terjaga  dalam  proses pemberian pakannya. Sistem yang dirancang terdiri dari empat  bagian  yaitu:  catu  daya,  sistem  minimum, rangkaian mekanika  dan  program.  Cara  kerja  alat  ini yaitu dengan mengatur pemberian makanan pada Alat Pemberi  Pakan  Ikan  yang  diatur  oleh  mikrokontroler menggunakan parameter waktu RTC (Real Time Clock), arduino  sebagai  proses,  motor  DC  (Direct  Current) sebagai kondisi output dan LCD (Liquid Crystal Display) sebagai  user  interface  dan  monitoring.  Penambahan sensor  Ultrasonik  untuk  memantau  keadaan  pakan dalam  penampung.  Berdasarkan  hasil  pengujian  dan untuk  kerja  dari  “Alat  Pemberi  Pakan  Ikan  Hias  Di Aquarium  Secara  Otomatis”  telah  menunjukkan  hasil
yang  sesuai  dengan  perencanaan  yaitu  alat  dapat memberikan  pakan  ikan  secara  otomatis  pada  waktu yang telah ditentukan.
Kata Kunci: DC, Sistem Cerdas, RTC, LCD

## 1. Pendahuluan
Perkembangan  teknologi  di  bidang  elektronika semakin  berkembang  pesat  dan  berpengaruh  terhadap pembuatan  alat-alat  canggih[1][2].  Hal  tersebut  dapat menciptakan  alat  yang  dapat  bekerja  secara  otomatis, cepat, tepat, dan memiliki ketelitian tinggi, sehingga dapat mempermudah  pekerjaan  yang  dilakukan  oleh  manusia menjadi  lebih  praktis[3].  Perkembangan  teknologi tersebut  mendorong  kehidupan  manusia  untuk  hal-hal yang  otomatis  sehingga  dapat  mempermudah  pekerjaan manusia  dengan  memanfaatkan  kemajuan  teknologi [4][5]. Otomatisasi dalam semua sektor yang tidak dapat dihindari,  sehingga  pengguna  yang  awalnya  manual bergeser ke otomatisasi .
Dalam kehidupan sehari-hari di kota maupun di desa terdapat  banyak  orang  yang  memelihara  ikan  hias  di dalam aquarium. Memelihara ikan adalah suatu hobi yang banyak  diminati  oleh  masyarakat  dari  dahulu  hingga sekarang. Karena kemudahannya dalam pemeliharaan dan perawatannya  yang  membuat  kebanyakan  orang  ingin memeliharanya.  Ikan  yang  dipelihara  dalam  aquarium harus  diperhatikan  waktu  pemberian  pakannya  sehingga ikan  tersebut  membutuhkan  jadwal  untuk  pemberian pakan  yang  teratur[6][7][8].  Namun,  untuk  masyarakat yang memiliki tingkat kesibukan yang cukup padat, maka akan  merasakan  kesulitan  ketika  mereka  akan  pergi meninggalkan  rumah  dalam  waktu  yang  cukup  lama. Karena  pemenuhan  kebutuhan  ikan  terutama  pada pemberian pakan ikan akan terganggu [9][10].
Pada  saat  ini  dalam  pemberian  pakan  meminta bantuan orang lain untuk memberikan pakan. Berdasarkan hal tersebut dirancanglah sebuah alat yang dapat memberi pakan ikan di aquarium secara otomatis pada waktu-waktu yang  telah  ditentukan,  dengan  alat  ini  maka  diharapkan dapat menjadi alternatif solusi bagi masyarakat yang hobi memelihara  ikan  tanpa  merasa  khawatir  ketika meninggalkan rumah dalam waktu yang lama.

## 2. Analisis dan Perancangan
Perancangan  memerlukan  suatu  ketelitian, keuletan  dan  ketepatan  karena  perancangan  awal  akan menentukan  akhir  dari  suatu  perancangan  dalam  pross pembuatan  alat  [11][12].  Jika  perancangan  awal  salah maka  hasil  akhirnya  akan  salah.  Proses  perancangan sangat diperlukan dalam pross pembuatan alat, hususnya perancangan alat elektronika.

## 1.1 Diagram Blok
Pada  gambar  diagram  blok  di  bawah  ini menjelaskan  tentang  blok-blok  alat  secara  keseluruhan mulai  dari  input,  proses,  hingga  output  dalam  diagram blok  ini  hanya  terdapat  hubungan  jalur  antara  blok-blok saja,  tetapi  tiap  masing-masing  blok  terdapat  komponen utama dan komponen pendukung. Pada gambar 1 berikut ini adalah gambar diagram blok dari mikrokontroler alat yang dirancang.
Gambar 1 . Blok Diagram Kerja Alat Pemberi Pakan Ikan Hias di Aquarium
1.2 Perancangan Sensor Ultrasonic HC-SR04
Sensor  ultrasonic  HC-SR04  digunakan  sebagai pendeteksi  keadaan  pakan  dalam  bak  penampung pakan  ikan,  dengan  kata  lain  sensor  ultrasonik berfungsi sebagai saklar otomatis.
Gambar 2 . Rangakaian Sensor Ultrasonic HC- SR04
1.3 Perancangan  Rangkaian  LCD  ( Liquid  Crystal Display )
LCD  berfungsi  untuk  menampilkan  status  yang sedang terjadi  pada alat[13][14].  Dalam  proyek  ini LCD berfungsi  menampilkan  waktu  ,  dan  informasi  pakan habis. Berikut adalah rangkaian LCD 16x2 dengan Modul I2C pada rangkaian mikrokontroller arduino.
Gambar 3. Rangakaian LCD dengan module 12C

## 1.4 Perancangan Motor DC
Pada alat ini motor DC berfungsi sebagai pengerak mekanik  [15]  yang akan memberikan  pakan  ikan, ketika motor  DC  berputar  maka  pakan  akan  ikut  keluar. Rangakaiannya dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar 4 . Rangakaian Motor DC
1.5 Perancangan Real Time Clock DS 3231
Pada  alat  ini  RTC  dihubungkan  dengan  pin  analog A4 dan pin sel RTC dihubungkan dengan pin analog A5 pada  arduino  uno.  Untuk  lebih  jelas  hubungan rangkaiannya dapat dilihat pada gambar berikut :
Gambar 5. Rangakaian RTC (Real Time Clock) DS 3231
Sensor Ultrasonic Motor DC MIKROKONTROLER ARDUINO UNO RTC I2C LCD LCD 16X2 Catu Daya
1.6 Perancangan Buzzer
Pada  alat  ini buzzer digunakan  sebagai  pemberi sinyal atau notif berupa suara apabila pakan pada wadah penampung pakan ikan kurang dari 20%.
Gambar 6. Rangkaian Buzzer
1.7 Rangkaian Perangkat Keras Secara Keseluruhan
Terdapat 14 port output yaitu port 1 (RX), 2 (TX), 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, dan 6 port analog input yaitu A0, A1, A2, A3, A4, dan A5. Pemasangan komponen pada mikrokontroler dapat dilihat pada gambar berikut ini:

## Gambar 7. Rangkaian Perangkat Keras Secara Keseluruhan
1.8 Alat dan Bahan
Dalam  pembuatan  alat  tugas  akhir  ini  memerlukan beberapa  komponen  dan  bahan.  Komponen  dan  bahan yang digunakan dalam pembuatan alat ini adalah:
Tabel 1. Komponen yang digunakan
No Alat dan Bahan Jumlah 1 Arduino Uno 1 2 Sensor  RTC  DS3231  (real time clock) 1 3 Sensor  Ultrasonic  HC- SR04 1 4 LCD 16x2 1 5 Module I2CLCD 1 6 Motor DC 1 7 Kabel tis Secukupnya 8 Kaleng Milo 240ml 1 9 Kabel jumper Secukupnya 10 Black box 1 11 Double tip 1 12 Relay 1

## 2. Hasil dan Pembahasan
Tahapan penerapan sebuah program dan mekanika dalam pembangunan  sistem.  Implementasi  dibuat  berdasarkan hasil  suatu  analisis  serta  desain  arsitektur  yang  terinci terhadap  suatu  sistem  yang  sedang  berjalan.  Sistem pemberi pakan ikan otomatis ini terdiri dari 1 buah motor DC,  RTC( Real  Time  Clock ),  LCD  ( Liquid  Crystal Display ),  dan  1  buah  mikrokontroler  arduino  uno.  RTC ( Real  Time  Clock )  berfungsi  sebagai  waktu  pada mikrokontroler  arduino,  motor  DC  12-N20  berfungsi sebagai pengerak untuk pakan ikan , LCD( Liquid Crystal Display )  berfungsi  sebagai  penampil  waktu  dan mikrokontroler  arduino  sebagai  otak dan  pemroses keseluruhan komponen sistem.
2.1 Pemasangan alat pemberi pakan pada aquarium Alat  pemberi  pakan  ikan  hias  ini  di  letakan  pada bagian samping aquarium supaya keindahan ikan didalam aquarium  tetap  terlihat.  Berikut  ini  adalah  tampilan  dari pemasangan  alat  pemberi  pakan  ikan  hias  pada  sebuah aquarium.
Gambar 8 . Pemasangan Alat Pemberi Pakan Pada Aquarium Tampak Depan
Gambar 9. Pemasangan Alat Pemberi Pakan Pada Aquarium Tampak Samping
Gambar  3.6 :
2.2 Pengujian Catu Daya
Pengujian  ini  dilakukan  untuk  mengetahui  apakah semua komponen yang terhubung dapat menerima sumber tegangan  secara  baik  dan  menghindari  perkabelan  yang buruk  atau  terputus  sehingga  tidak  ada  salah  satu komponen  yang  tidak  menyala  akibat  tidak  terpasok sumber tegangannya. Karna semua komponen mengambil daya dari mikrokontroler maka pengujian catudaya cukup dengan  menghubungkan  mikrokontroler  pada  sumber tegangan  seperti  adaptor, powerbank ,  ataupun  leptop. Disini penulis menggunakan laptop
Gambar 10. Pengujian Catu Daya Pada Alat
Dapat dilihat bahwa sistem hidup, berarti bahwa catu daya berfungsi pada alat.

## 2.3 Pengujian Mikrokontroler
Pengujian selanjutnya dilakukan pada
mikrokontroler  Arduino  Uno  yang  mana  bagian  ini merupakan  pusat  pengolahan  data  pada  sistem penjadwalan  ini.  Pengujian  yang  akan  dilakukan  ini merupakan pengujian dengan memprogram mikrokontroler arduino  dan  mengukur  pin output menggunakan  multimeter.  Hasil  pengujian  sebagai berikut:
Tabel 2. Hasil Pengujian Output Mikrokontroler
Arduino Uno Titik Pengukuran Logika Program Tegangan Terbaca PIN 1 1 5v PIN 2 0 0
Setelah  mengirim  program  kedalam  arduino  maka diukurlah tegangan pada pin 1 dan pin 2 jika dilihat pada tabel 2, pin 1 yang diberi logika HIGH memiliki tegangan output sebesar 5 Vdc sedangkan pin 2 yang diberi logika LOW memiliki tegangan output 0 Vdc.
2.4 Pengujian Motor DC 12-N20
Pengujian  yang  dilakukan  berikutnya  adalah  pengujian Motor  DC  12-N20,  karena  sebagai  penggerak  mekanik agar  pakan  ikan  dapat  keluar  dari  wadah  penampungan maka motor DC 12-N20 harus dilakukan pengujian agar pakan ikan dapat keluar, pengujian dilakukan dengan cara mengaktifkan  penjadwalan  dengan  waktu  yang  bukan sebenarnya  dengan  selisih  setiap  waktu  5  menit  pada program  yang  di download ,  hasil  dari  pengujian  bisa dilihat pada tabel berikut :
Tabel 3 . Hasil Pengujian Motor DC 12-N20 No Jam Penjadwalan Jam makan Motor DC 1 15.08 Pagi Berputar 2 15.13 Sore Berputar 3 15.18 Pagi Berputar 4 15.23 Sore Berputar 5 15.28 Pagi Berputar 6 15.33 Sore Berputar
Dari  hasil  pengujian  pada  tabel  3  diambil  contoh  6  kali penjadwalan dengan selisih tiap waktunya adalah 5 menit dan mensimulasikan jam makan pagi, dan sore pada ikan. Motor DC 12-N20 pun berfungsi dengan baik dan sesuai dengan apa yang diharapkan pada saat sistem bekerja.

## 2.5 Pengujian Sensor Ultrasonik
Pengujian  Sensor  Ultrasonik  dimaksudkan  untuk mengetahui seberapa tepat dan akurat sensor HC-SR04 ini dalam  menentukan  jarak  pakan  yang  ada  didalam penampung,  sehingga  mampu  menilai  tingkat  ketepatan sistem  saat  membaca  jarak  dan  mengirimkan  nilai pembacaannya  ke  mikrokontroler,  cara  yang  dilakukan adalah  melakukan  pengukuran  sensor  jarak  dengan penggaris dan penghalang dengan jarak 20 cm saja. Hasil pengukuran dapat diperlihatkan pada tabel 4
Tabel 4 Hasil Pengujian Sensor Ultrasonik No Data Sensor (cm) Jarak Sebenarnya (cm) 1 2 2 2 2 3 3 3 3 4 3 4 5 4 4 6 4 5 7 5 5 8 5 6 9 6 6 10 6 7
Dari  data  yang  telah  diuji  maka  dapat  diketahui bahwa  selisih  dari  sensor jarak  dengan  jarak  sebenarnya tidak  terpaut  jauh  atau  masih  bisa  dikatakan  dalam toleransi  kesalahan,  sehingga  sensor  jarak  berfungsi dengan baik pada sistem ini.

## 2.6 Pengujian LCD
Pengujian  pada  LCD  dimaksudkan  agar  dapat mengetahui bahwa LCD mampu menampilkan informasi dengan baik dan sesuai dengan apa yang diharapkan pada sistem  saat menginputkan  jadwal  pemberian pakan  pada ikan.  Pengujian  dilakukan  dengan  cara  menampilkan semua  yang  berhubungan  dengan  tampilan  layar  pada LCD  berikut  gambar  untuk  memperlihatkan  hasil pengujian LCD pada saat digunakan,
Gambar 11. Tampilan I2C Menyala Saat Mendapat Tegangan
Gambar 12 . tampilan pada layar LCD ketika sistem pada alat dalam
Gambar 13 . tampilan pada layar LCD ketika sistem memberi pakan

## 2.7 Pengujian RTC
Pengujian  RTC  bertujuan  untuk  mngetahui  apakah RTC  mampu  menjadi  pewaktu  seperti  jam  digital ( handphone ).  Pada  pengujian  kali  ini  dilakukan perbandingan jam makan pagi dan jam makan sore  yang di setting pada program untuk jam RTC dengan jam digital ( handphone ). Cara pengujian dilakukan dengan mengganti waktu pemberian pakan ikan, dengan selisih 5 menit  disetiap  waktunya,  hasil  pengujian  dapat  dilihat pada tabel 5
Tabel 5 . Hasil Pengamatan Jam RTC Dan Jam
Digital (handphone) NO Jam Handp hone Jam Settingan RTC Simulasi Jam Makan Error 1 07.50 07.49 Pagi 1 menit 2 07.55 07.54 Sore 1 menit 3 08.00 07.59 Pagi 1 menit 4 08.05 08.04 Sore 1 menit 5 08.10 08.09 Pagi 1 menit 6 08.15 08.14 Sore 1 menit 7 08.20 08.19 Pagi 1 menit 8 12.02 12.01 Sore 1 menit 9 12.07 12.06 Pagi 1 menit 10 12.12 12.11 Sore 1 menit
Dari tabel 5 diatas dapat dilihat bahwa pengujian alat yang dilakukan  sebanyak  10  kali,  pada  percobaan  jam  RTC dengan  jam  digital  ( handphone )  memiliki  perbedaan waktu  selama  1  menit  dengan  kata  lain  jam  RTC  lebih lambat  1  menit  dibanding  dengan  jam  digital ( handphone ).  Itu  terjadi  karena  saat  mendownload program RTC membutuhkan waktu untuk proses sampai pada  mikrokontroler  untuk  menginisialisasikan  pin  dan menyelesaikan  prosesnya.  Gambar  dari  RTC  yang menyala  saat  diberikan  tegangan  adalah  seperti  pada Gambar 8 berikut:
Gambar 14 . Tampilan RTC Menyala Saat Mendapat Tegangan

## 3. Kesimpulan
Setelah  dilakukan  berbagai  pengujian  dan  analisa terhadap  rancang  Alat  Pemberi  Pakan  Ikan  Hias  di Aquarium Secara Otomatis, baik perangkat keras maupun perangkat  lunak,  dapat  diambil  beberapa  kesimpulan sebagai berikut:
Sistem  yang  mempermudah  pekerjaan  manusia dalam  memberi  Pakan  Ikan  Hias  di  Akuarium  Secara Otomatis Berbasis Mikrokontroler Arduino Uno memiliki empat bagian yaitu catu daya, sistem minimum, rangkaian motor  DC  12-N20  dan  program.  Catu  daya  berfungsi sebagai  penyuplai  tegangan.  Sistem  minimum  berupa rangkaian  elektronik  yang  berfungsi  sebagai  pengolah data  dengan  mikrokontroler  Arduino  Uno  sebagai  pusat kendali.  Rangkaian  motor  DC  12-N20  yang  berfungsi untuk  mengatur  dalam  pemberian  pakan  ikan.  Dan program  yang  berfungsi  untuk  mengatur  mikrokontroler sehingga  alat  dapat  bekerja  sesuai  dengan  fitur  yang ditawarkan.
Untuk  kerja  dari  Alat  Pemberi  Pakan  Ikan  Hias  di Akuarium  Secara  Otomatis  Berbasis  Mikrokontroler Arduino Uno telah menunjukkan hasil yang sesuai dengan perencanaan  yaitu  alat  dapat  memberikan  pakan  ikan secara otomatis pada waktu yang telah ditentukan.

## Daftar Pustaka
[1]   S.  Samsugi,  Ardiansyah  dan  A.  Suwantoro, “Pemanfaatan  Peltier  dan  Heater  Sebagai  Alat Pengontrol Suhu Air Pada Bak Penetasan Telur Ikan Gurame,” Conference  on  Information  Technology, Information System and Electrical Engineering , pp. 295-299, 2016.
[2]  K.  Pindrayana,  R.I.  Borman,  B.  Prasetyo  dan  S. Samsugi, "Prototipe Pemandu Parkir Mobil Dengan Output Suara Manusia Mengunakan Mikrokontroler Arduino Uno," CIRCUIT: Jurnal Ilmiah Pendidikan Teknik Elektro , vol. 2, no. 2, 2018. [3]  Andrianto, Heri. 2008. Pemrograman Mikrokontroler  AVR  ATmega8535.  Informatika. Bandung [4]  A.  Nurkholis,  A.  Riyantomo  dan  M.  Tafrikan,
“Sistem  pakar  penyakit  lambung  menggunakan metode  forward  chaining,” Majalah  Ilmiah Momentum , vol. 13, no. 1, 2017.
[5]  A.  Nurkholis,  dan  I.  S.  Sitanggang,  "Optimalisasi model  prediksi  kesesuaian  lahan  kelapa  sawit menggunakan  algoritme  pohon  keputusan  spasial," Jurnal Teknologi dan Sistem Komputer , vol. 8, no. 3, pp. 192-200, Jul. 2020.
[6]    S.  Samsugi  dan  A.  Burlian,  "Sistem  penjadwalan pompa  air  otomatis  pada  aquaponik  menggunakan mikrokontrol  Arduino  UNO  R3,". Prosiding Semnastek , vol. 1, no. 1, 2019. [7]    Arduino, 2016, Arduino Uno https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno, diakses 11 Februari 2016.
[8]   Artanto, Dian , S.T., M.Eng. Diklat kuliah Algoritma Pemrograman.Yogyakarta: FST-USD, 2007.
[9]  Bachtiar, Y. 2003. Menghasilkan Pakan Alami Untuk Ikan  Hias.  Penerbit  PT  Agro  Media  Pustaka. Tangerang.
[10]  Anonim.  (2013).  Elektronik  Tutorial.  Diakses  30
Januari 2013 pukul 21.45 WIB dari http://www.electronics-tutorials.ws/io/io_6.html
[11]  D. Alita, S. Priyanta, and N. Rokhman, “Analysis of Emoticon and Sarcasm Effect on Sentiment Analysis of Indonesian Language on Twitter,” J. Inf. Syst. Eng. Bus.  Intell. ,  vol.  5,  no.  2,  p.  100,  2019,  doi: 10.20473/jisebi.5.2.100-109.
[12]  Sulistiani, H., Miswanto, M., Alita, D., & Dellia, P. (2020).  Pemanfaatan  Analisis  Biaya  Dan  Manfaat Dalam  Perhitungan  Kelayakan  Investasi  Teknologi Informasi.  Edutic-Scientific  Journal  of  Informatics Education, 6(2).
[13]  Budiharto,  W.,  2005,  Perancangan  Sistem  dan Aplikasi  Mikrokontroler,  Elex  Media  Komputindo, Jakarta.
[14]  Djarijah, A.S. 1996. Pakan Ikan Alami. Yogyakarta: Kanisius.
[15]  I. K. Gunawan, A. Nurkholis dan A. Sucipto, ”Sistem monitoring  kelembaban  gabah  padi  berbasis Arduino,” Jurnal Teknik dan Sistem Komputer , vol. 1, no. 1, pp. 1-7, 2020.