## Sistem Monitoring Budidaya Jangkrik Berbasis Mikrokontroller
Andriana Fakultas Teknik Program Studi Teknik Elektro Universitas Langlangbuana
2019andriana@gmail.com Sutisna Abdul Rahman Fakultas Teknik Program Studi Teknik Elektro Universitas Langlangbuana sutisnaar@gmail.com Tias Hanafi Sudrajat Fakultas Teknik Program Studi Teknik Elektro Universitas Langlangbuana tiashanafi@gmail.com
Abstrak - Kemajuan teknologi yang sedang berkembang salah satunya terjadi di bidang peternakan. Pada peternakan, banyak hewan ternak yang sangat sensitif terhadap perubahan suhu dan kelembapan, salah satunya jangkrik Jangkrik merupakan hewan yang sangat familiar dimasyarakat, biasa diternak sebagai pakan peliharaan. Perubahan suhu dan kelembapan dapat menyebabkan jangkrik kurang nafsu makan dan kematian. Maka dari itu dibuatlah alat sistem monitoring budidaya jangkrik yang dapat mengatur suhu serta kelembapan kandang secara otomatis yang dapat membantu para peternak jangkrik untuk memantau kondisi lingkungan sekitar kandang. Manfaat dari alat ini yaitu dapat memantau kondisi kandang jangkrik, berat jangkrik, mengatur suhu menggunakan lanpu pijar dan mengatur kelembapan dengan humidifier mist maker. Sistem monitoring ini menggunakan mikrokontroller ESP32 sebagai pemrosesnya, data yang di olah yaitu suhu, kelembapan, dan berat dari jangkrik. Data yang telah diproses akan dikirimkan ke database cloud menggunakan koneksi internet. Hasil data yang telah di olah dapat di pantau langsung menggunakan aplikasi android secara realtime . Hasil pengujian dari alat ini telah didapatkan nilai akurasi sebesar 98,01% dan nilai presisi sebesar 98,14%. Inovasi dan perancangan sistem alat ini bersifat wearable yang mana diharapkan dapat menjadi solusi alternatif dalam memudahkan para peternak
jangkrik dalam memantau kondisi lingkungan sekitar kandang jangkrik untuk memaksimalkan sistem panen dengan memanfaatkan kecanggihan teknologi.
Kata kunci – Sistem Monitoring, Budidaya Jangkrik, Internet of Things, Peternakan Jangkrik, Humidifier mist maker
1. PENDAHULUAN ( HEADING 1 )
Pada saat ini, teknologi informasi telah berkembang dan berevolusi menghasilkan teknologi yang bernama Internet of Things (IoT). Dampak dengan adanya IoT ini akan mengubah pola hidup dunia secara tidak langsung. Semua sistem akan berubah menjadi lebih mudah dan otomatis. Secara umum, IoT ini mengacu pada interkoneksi antar sistem benda yang berbeda-beda, aplikasinya dapat kita amati langsung pada benda-benda sekitar yang sering kita jumpai. Misalnya pada perangkat elektronik atau perangkat listrik yang sudah dilengkapi IoT dengan sistem kecerdasan buatan dapat dikendalikan secara otomatis dengan jarak jauh.
Disamping perangkat elektronik dan listrik, IoT juga dimanfaatkan di bidang peternakan untuk mengembangkan sistemnya. Manfaat yang dapat dirasakan langsung di bidang peternakan diantaranya memudahkan dalam mengawasi kondisi lingkungan ternak, dapat mengendalikan lingkungan ternak dari jarak jauh, serta dapat IoT dapat meningkatkan hasil ternak dibandingkan dengan
menggunakan sistem manual. Pemanfaatannya dapat diamati langsung pada sistem peternakan jangkrik yang merupakan bahan makan pokok burung.
Jangkrik merupakan serangga yang umum dimasyarakat, serangga ini dikenal dengan suaranya yang khas dan tidak begitu disukai oleh para petani karena merupakan salah satu hama dari tanaman- tanaman muda. Namun, jangkrik disukai oleh para pembudidaya hewan seperti burung, ikan, dan lainnya. Karena serangga yang satu ini merupakan pakan yang disukai oleh burung maupun ikan.
Pada saat ini, masih banyak pembudidaya jangkrik sebagai pakan burung dan ikan yang masih menggunakan sistem peternakan manual. Baik dalam proses pengendalian kondisi lingkungan jangkrik maupun pada proses perkembangbiakan telur jangkrik. Biasanya para peternak jangkrik mencari cara untuk menjaga kestabilan suhu udara lingkungan jangkrik dengan menggunakan lampu bohlam yang dinyalakan pada malam hari atau dalam kondisi hujan. Kemudian untuk menjaga kelembapan udaranya dengan menggunakan sayuran yang mengandung air dan menyemprotkan air secara berkala. Namun dengan cara tersebut kondisi lingkungan jangkrik masih kurang stabil sehingga menyebabkan telur jangkrik banyak yang tidak menetas dan jangkrik banyak yang mati maka hal ini mengakibatkan hasil panen jangkrik yang kurang maksimal.
Maka dari itu, pada penelitian ini dengan memanfaatkan teknologi IoT akan membuat sistem pemantauan budidaya jangkrik berbasis mikrokontroller ESP32 yang dapat digunakan oleh peternak jangkrik dalam mengendalikan kondisi lingkungan pertumbuhan jangkrik secara otomatis sehingga dapat mencapai hasil panen jangkrik yang lebih maksimal.

## 2. METODE

## 2.1. Perancangan Perangkat Keras
Perancangan alat pada sistem ini diperlukan perancangan pada bagian perangkat keras dan perangkat lunak alat. Adapun diagram blok rancangan sistem adalah sebagai berikut:
Gambar 1 Diagram Blok Perancangan Hardware Sensor suhu dan kelembapan yang menggunakan modul BME280 dan sensor load cell serta modul ADC HX711 menggunakan catu daya dari catu daya dengan tegangan 5VDC. Selain sensor, mikrokontroller ESP32 dan relay menggunakan catu daya sebesar 5VDC. Sensor BME280 menggunakan interface I2C yaitu menggunakan pin SDA dan SCL sebagai komunikasi dengan mikrokontroller ESP32. Sedangkan untuk sensor berat, keluaran dari load cell di kuatkan dan dikonversi dari analog menjadi digital menggunakan modul HX711 dan mengirimkan data menggunakan pin SCK dan DT yaitu pin serial clock dan digital output. Selanjutnya data suhu, kelembapan, dan berat akan diproses oleh mikrokontroller ESP32. Data suhu akan mengontrol relay untuk mengaktifkan lampu pijar, sedangkan data kelembapan akan mengontrol relay untuk mengaktifkan humidifier mist maker. Relay untuk mengaktifkan lampu pijar dan humidifier mist maker menggunakan relay single channel dengan tipe SPDT atau Single pole double throw, lampu pijar menggunakan tegangan 220VAC untuk bisa mengaktifkan, sedangkan humidifier mist maker menggunakan tegangan 24VDC untuk bisa mengaktifkannya.
Data suhu, kelembapan, dan berat akan dikirim oleh mikrokontroller ESP32 ke database dengan menggunakan WiFi 2.4GHz ke router sebagai gateway ke koneksi internet. Selain dikirim ke database, data suhu, kelembapan, dan berat dapat dimonitoring pada kandang jangkrik menggunakan
LCD 16x2, koneksi dari mikrokontroller ESP32 ke LCD menggunakan interface I2C supaya mengurangi pin yang digunakan. Pada subbab selanjutnya akan dijelaskan lebih detail dari masing- masing komponen yang digunakan pada perancangan hardware.

## 2.2. Perancangan Perangkat Lunak
Tahap perancangan perangkat Lunak ( software ) meliputi pembuatan berbagai macam instruksi program untuk menjalankan susunan rangkaian sensor dan komponen lainnya sampai didapatkan data digital. Selain itu juga membuat susunan instruksi program pengiriman data ke database cloud dan aplikasi sistem monitoring pada Android.
Perancangan perangkat lunak ini menggunakan beberapa aplikasi software untuk menunjang berkelanjutan fungsi kerja alat. Perangkat lunak untuk mikrokontroller ESP32 menggunakan bahasa pemograman C dalam aplikasi software Arduino IDE. Untuk Database Cloud menggunakan Firebase Realtime database buatan google untuk menyimpan data, dan untuk membuat aplikasi sistem monitoring android menggunakan MIT APP Inventor.
Pada Aplikasi Arduino IDE dilakukan pemograman awal, yaitu menginialisasi pin sensor suhu dan kelembapan, serta sensor berat sebagai port masukkan dan menginialisasi pin untuk relay yang akan mengaktifkan lampu pijar dan relay yang akan mengaktifkan humidifier mist maker, serta pin yang digunakan untuk mengaktifkan I2C yang diperuntukan untuk LCD berukuran 16x2.
Selanjutnya setelah selesai menginisialisasi port masukkan dan port keluaran maka akan dilakukan proses untuk port masukkan yaitu memproses data suhu, kelembapan, dan berat. Data yang selesai diproses oleh mikrokontroller ESP32 akan ditampilkan pada serial monitor pada Aplikasi Arduino IDE, data suhu dan data kelembapan akan melalui proses pengecekan, jika data suhu <26 o C maka mikrokontroller ESP32 akan mengaktifkan relay dan akan menyalakan lampu, ketika suhu mencapai ±32 o C maka relay akan dinonaktifkan dan lampu akan mati, sedangkan untuk kelembapan, ketika nilai kelembapan mencapai <65% maka mikrokontroller ESP32 akan mengaktifkan relay
dan menyalakan humidifier mist maker untuk membuat kabut tipis buatan serta akan menyalakan kipas yang berfungsi menyemburkan kabut tersebut kedalam kandang. Semua nilai yang telah diproses oleh mikrokontroller ESP32, akan ditampilkan pada sebuah LCD berukuran 16x2 yang diletakan pada box kontroller di kandang jangkrik.
Pada pemograman mikrokontroller ESP32 di aplikasi Arduino IDE, akan dilakukan inialisasi WiFi dan inialisasi Firebase menggunakan Firebase Auth dan Firebase Host. Inialisasi WiFi ini digunakan untuk dapat terkoneksi dengan router dan terhubung dengan koneksi internet. Setelah itu data dikirim ke firebase database cloud menggunakan Firebase Auth dan Firebase Host, firebase auth adalah fungsi untuk mengautentifikasi perangkat agar terhubung dengan firebase yang sudah dibuat, sedangkan Firebase Host adalah alamat database yang telah dibuat. Hubungan antara mikrokontroller ESP32 dan Firebase database cloud menggunakan API yang telah disediakan oleh service Google.
Setelah Firebase database cloud menerima data, selanjutnya aplikasi monitoring yang dibuat di MIT App Inventor akan mengambil data dari Firebase Database Cloud, aplikasi monitoring harus terhubung dengan koneksi internet agar dapat mengambil data dari firebase, selanjutnya data akan ditampilkan secara realtime di aplikasi monitoring yang digunakan oleh user yaitu peternak budidaya jangkrik.

## 3. HASIL DAN DISKUSI
Pengukuran dan pengujian dilakukan terhadap bagian-bagian dari sistem dan pengujian terhadap cara kerja sistem secara keseluruhan

## 3.1. Pengujian Alat Ukur dengan Alat Standar
Pengujian ini dilakukan dengan membandingkan data hasil pengukuran dari alat ukur yang telah dibuat dengan data alat standar yang digunakan.

## Tabel 1Pengolahan Rata-Rata Data Hasil
Pengujian
Standar deviasi Akurasi Presisi Suhu Dalam 0,16 97,39 98,21 Kelembapan Dalam 0,47 98,91 97,97 Suhu Luar 0,20 96,70 97,73 Kelembapan Luar 0,45 98,32 98,11 Berat 1,34 98,73 98,68 Rata-Rata 0,52 98,01 98,14
Berdasarkan pada Tabel 1 hasil pengolahan data pengujian dari perbandingan alat ukur uji dengan alat standar diperoleh nilai standar deviasi pengukuran sebesar 0,52, sedangkan untuk nilai akurasi pengukuran sebesar 98,01 dan nilai presisi pengukuran sebesar 98,14.

## 3.2. Pengujian Perangkat Lunak
Pengujian perangkat lunak dilakukan untuk mengetahui waktu respon alat dalam proses pengiriman dan penerimaan data dari alat ukur uji sampai muncul pada layar aplikasi telepon genggam. Pengujian waktu respon ini dilakukan dengan menggunakan stopwatch. Berikut adalah hasil dari pengujian proses transmisi data alat.

## Tabel 2a Hasil Pengujian Waktu Respone Pengiriman dari Alat ke Database Firebase
Data Ke 1 Alat (Serial Monitor) Firebase (database Cloud)
Respone Time (s)
2,79 Tabel 2b Hasil Pengujian Waktu Respone Pengiriman dari Alat ke Database Firebase Data Ke 2 Alat (Serial Monitor)
Firebase (database
Cloud)
2,77
Tabel 2c Hasil Pengujian Waktu Respone

## Pengiriman dari Alat ke Database Firebase
Data Ke 3 Alat (Serial Monitor) Firebase (database Cloud) Respone Time (s) 2,89
Berdasarkan dari data hasil pengujian waktu respon proses pengiriman data dari alat ukur ke database Firebase membutuhkan waktu rata-rata kurang lebih 2,66 detik. Kemudian disamping melakukan pengujian waktu respon pada proses pengiriman alat ke database, juga dilakukan pengujian waktu respon proses pengiriman data dari alat ke aplikasi Android. Berikut ini Tabel 3 yang menyajikan data hasil pengujian waktu respon proses pengiriman dari alat uji ke aplikasi Android.
Tabel 2d Hasil Pengujian Waktu Respone Pengiriman dari Alat ke Database Firebase
Data Ke 4 Alat (Serial Monitor)
Firebase (database Cloud)
Respone Time (s) 2,68

## Tabel 2e Hasil Pengujian Waktu Respone Pengiriman dari Alat ke Database Firebase
Data Ke 5 Alat (Serial Monitor) Firebase (database Cloud) Respone Time (s) 2,73 Data Ke 1
Alat (Serial Monitor)
Aplikasi Android Respone Time (s) 3,9
Data Ke 2 Alat (Serial Monitor) Aplikasi Android Respone Time (s) 3,2
Data Ke 3
Alat (Serial Monitor)
Aplikasi Android Respone Time (s) 3,4
Data Ke 4 Alat (Serial Monitor) Firebase (database Cloud) Respone Time (s) 3,3
Data Ke 5
Alat (Serial Monitor) Firebase (database Cloud)
Respone Time (s) 3
Berdasarkan data hasil pengujian waktu respon proses pengiriman data dari alat ukur uji ke aplikasi Android menunjukkan bahwa proses transmisi data alat ukur uji membutuhkan waktu rata-rata respon 3,52 detik.

## Analisa dan Pembahasan
Berdasarkan dari hasil pengolahan data pengujian dan pengujian waktu respon alat dalam proses transmisi data hingga menunjukkan data hasil pengukuran alat ukur di layar aplikasi Android dapat dilakukan analisis beberapa hal dari hasil yang telah didapatkan tersebut. Analisis hasil pengujian ini akan dibahas berdasarkan dari fungsi kerja masing-masing komponen penyusun. Hal ini dilakukan supaya dalam menganalisis hasil alat dapat terurai lebih jelas dan rinci berdasarkan fungsi kerja yang telah ditentukan sebelumnya. Berikut ini uraian dari masing-masing fungsi kerja penyusun alat monitoring budidaya jangkrik yang dilakukan secara realtime .

## 4. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil pengujian yang telah dilakukan pada alat ukur budidaya jangkrik yang telah dirancang, diperoleh hasil sebagai berikut :
1. Alat Sistem monitoring budidaya jangkrik berbasis Mikrokontroller ESP32 telah berhasil dibuat. Pada masukan alat menggunakan sensor BME280 dan sensor Loadcell dengan pemroses mikrokontroller ESP32 dan untuk keluaran menggunakan Lampu pijar dan Humidifier Mist Maker, untuk keluaran hasil pengukuran ditampilkan pada Aplikasi Android.
2. Sistem Monitoring budidaya jangkrik berbasis mikrokontroller ESP32 berhasil mengukur suhu dalam kandang, suhu luar kandang, kelembapan dalam kandang, kelembapan luar kandang, dan berat dengan memiliki nilai keakurasian sebesar 98,01% dan nilai kepresisian sebesar 98,14%, sehingga dapat dikatakan data pengukuran alat ini baik karena lebih dari 95%.
3. Pengiriman data dari Alat ke database cloud dan ditampilkan pada aplikasi android berhasil dilakukan, dengan pengiriman data dari Alat ke Database cloud memiliki rata-rata respone time sebesar 2,66 detik dan pengiriman data dari
Alat ke Aplikasi Android memiliki rata-rata respone time sebesar 3,26 detik.
4. Aplikasi untuk memantau hasil pengukuran realtime dengan mudah dapat diakses melalui layar telepon genggam yang terhubung kedalam jaringan internet.
Jadi dapat disimpulkan bahwa Sistem monitoring
budidaya jangkrik berbasis
mikrokontroller ESP32 ini telah berhasil dibuat, namun perlu beberapa tambahan untuk mengembangkan sistem agar lebih mumpuni.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Sugiar dan Sukarman. Analisis Faktor – Faktor yang Mempengaruhi Produksi Jangkrik di Kabupaten Deli Serdang. Program Studi Agribisnis, Universitas Muslim Nusantara Medan. 2019
[2] Muzasyaroh, An Nur Aini. Perancangan Sistem Telemetri Data Meteorologi Pertanian dengan menggunakan LoRa secara Realtime . Program Studi Teknik Elektro, Universitas Langlangbuana. 2020 [3] pengertian sensor : https://teknikelektronika.com/pengertian- sensor-jenis-jenis-sensor/ (diakses 18/04/2021)
[4] pengertian sensor load cell : https://www.hmeftuntirta.com/2018/06/memah ami-sensor-berat-load-cell/ (diakses 20/04/2021) [5] pengertian lampu pijar : https://binus.ac.id/malang/2020/06/lampu-led- bohlam-neon-perbedaan-penggunaan- kelebihan-serta-kekurangan/ (diakses 20/04/2021) [6] pengertian Humidifier Ultrasonic : https://mesinraya.co.id/mengenal-ultrasonic- humidifier.html (diakses 26/04/2021) [7] Cara Kerja Humidifer Ultrasonic : https://www.stulz-usa.com/en/ultrasonic- humidification/principle-of-operation/ (diakses 26/04/2021)
[8] Gusti, Dhanisa Ridani. Alat Pendeteksi Birahi pada Domba Betina Berbasis Android dan mikrokontroler. Program Studi Sistem Komputer. Universitas Komputer Bandung. 2019 [9] Modul KY-037. https://datasheetspdf.com/pdf/1402047/Joy- IT/KY-037/1 (diakses 07 Mei 2021)
[10] Firebase. https://www.dicoding.com/blog/apa-itu- firebase-pengertian-jenis-jenis-dan-fungsi- kegunaannya/ (diakses 25 Mei 2021) [11] MIT App Inventor. https://antares.id/id/mitappinventor2.html (diakses 27 Mei 2021) [12] Pengertian WiFi : https://hypernet.co.id/id/2020/07/07/fungsi- dan-cara-kerja-wifi-router-untuk-bisnis/ (diakses 16 Juni 2021) [13] WiFi 2.4 GHz : https://blog.dnetprovider.id/2019/05/31/inilah- perbedaan-wifi-2-4-ghz-dan-5-8-ghz/ (diakses 16 juni 2021) [14] karakteristik jangkrik : https://fapet.ipb.ac.id/direktori/2016-06-08-01- 43-33/berita/1166-kenali-karakteristik- produksi-jangkrik (diakses 17 juni 2021) [15] API
: https://www.niagahoster.co.id/blog/api- adalah/#Apa_itu_API (diakses 26 juni 2021)
[16] Idealistina, Farida. Metode Pengukuran. Bandung. Teknik Fisika ITB
[17] Yusdira, Ade. Budi Daya Jangkrik untuk pakan Burung Kicauan, Semut Rangrang, Ikan Hias, dan Umpan Pancing , Bogor. 2016.
[18] Wahyuningrum, Maria Aditia. Review: Kandungan Serat dan Protein Pakan Ternak Jangkrik ( Gryllus sp ) yang Bersumber dari Beberapa Jenis Sayuran dan Hijauan. Program Studi Agroteknologi. Universitas Respati Indonesia. Jakarta. 2021
[19] P Widyaningrum, Asnath M Fuah, dan DTH Sihombing. Produktivitas Dua Jenis Jangkrik Lokal Gryillus Testaceus Walk dan
Gryllus mitratus Burn (Orthoptera : Gryllidae) yang dibudayakan. Fakutlas Pertanian
Universitas Sumatera Utara. Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor. 2000 [20] Andriana, A., Rahman, S. A., & Muzasyaroh, A. N. A. Perancangan Sistem Telemetri Data Meteorologi Pertanian dengan Menggunakan LoRa secara Realtime. Jurnal Tiarsie, 17(4), 137-144. 2020
[21] Ginanjar, A., Sari, W. P., Rahmawati, H., & Dwipriyoko, E. Metodologi RUP Terhadap Pengolahan Data Nilai Siswa Berbasis Android dan NodeJS. Jurnal Tiarsie, 16(4), 113-120. 2019