INNOVATIVE: Journal Of Social Science Research Volume 3 Nomor 4 Tahun 2023 Page 6225-6233 E-ISSN 2807-4238 and P-ISSN 2807-4246
Website: https://j-innovative.org/index.php/Innovative

## Perancangan Prototype Monitoring Dan Kontrol Suhu Smart Cage For Day Old Chick Dengan Metode Fuzzy Logic Berbasis Arduino
Hendrik Kurniawan 1 ✉ , Busran 2 , Eko Kurniawanto Putra 3 , Indra Warman 4 , Eva Yulianti 5
Teknik Informatika, Insitut Teknologi Padang Email: hendrikkurniawan91628@gmail.com 1 ✉

## Abstrak
Perancangan prototype fokus pada control dan monitoring suhu kandang dengan menggunakan fuzzy logic. Control dan monitoring sistem menggunakan Kipas dan lampu  sebagai output nya, sedangkan  deteksi  suhu  menggunakan  sensor  DHT  22.  Perancangan  Fuzzy  Logic  mempunyai  3 variabel yaitu suhu (°C), kipas dan lampu (ramp) dengan metode inferensi Min -Max. Jumlah label yang digunakan untuk perancangan ada 4 label dengan bentuk trapesium, dengan 4 rules. Hasil penguj ian sensor DHT22 tingkat kesalahan suhu 1% dengan range 30°C sampai dengan 31°C. Pada pengujian fuzzy mempunyai respon yang baik pada pengujian suhu panas dibutuhkan waktu 37 detik  untuk  kembali  ke  suhu  referensi  dan  pada  suhu  dingin  dibutuhkan  waktu  106  detik  untuk kembali ke suhu referensi. Sedangkan pada pengujian anak ayam pada kandang selama tiga hari suhu yang dihasilkan 28°C sampai dengan 32°C pada kondisi hangat dan normal dengan tingkat kematian 1 dari total 10 anak ayam.
Kata Kunci : Fuzzy Logic, Temperature, Prototype

## Abstract
The prototype design focuses on controlling and monitoring the temperature of the cage using fuzzy logic. The Fuzzy Logic design has 3 variables, namely temperature (°C), fans and lights (ramp) with the Min-Max inference method. The number of labels used for design is 4 labels with a trapezoidal shape, with 4 rules. The results of testing the DHT22 sensor temperature error rate of 1% with a range of 30 ° C to 31 ° C. In fuzzy testing, it has a good respon se to the hot temperature test, it takes 37 seconds to return to the reference temperature and at cold temperatures it takes 106 seconds to return to the reference temperature. While testing chicks in cages for three days the resulting temperature is 28 ° C to 32 ° C in warm and normal conditions with a mortality rate of 1 out of a total of 10 chicks.
Keyword: Fuzzy Logic, Temperature, Prototype

## PENDAHULUAN
Saat ini peternakan menjadi salah satu jenis usaha yang banyak dilakukan di Indonesia karena Indonesia memiliki lahan yang luas dan terkenal akan sumber daya alamnya. Peternakan Mardanis adalah salah satu usaha peternakan yang berdiri di Kabupaten Pasaman, Sumatera Barat  dan  merupakan  peternakan  yang  aktif  dalam  menghasilkan  ayam  broiler  dengan  luas kandang 80×120 meter dan dapat menampung 15.000 ekor ayam. Namun, Terdapat sebuah masalah sebelum proses panen dapat dilakukan yaitu banyak nya anak ayam yang mati karena belum dapat ber adaptasi dengan suhu kadang dan suhu kandang yang kadang-kadang naik danturun. Untuk mengontrolan suhunya masih menggunakan sistem kovensional yaitu dengan menyalakan blowing fanketika suhu panas dan menyalakan heater lampu atau gas ketika suhu dingin. Rutinitas tersebut dapat menyebabkan kegagalan atau kematian dari ayam, jika peternak lupa untuk menjaga suhu dan kelembaban terutama pada anakan ayam broiler. (Jamaluddin et al.2020) Perubahan dari nilai suhu dan kelembapan yang sangat cepat berubah-ubah menjadi faktor  tidak  tercapainya  nilai  set  point  yang  dibutuhkan  oleh  anak  ayam.  Berdasarkan permasalahan tersebut maka penelitian ini akan melakukan pengendalian suhu dan kelembapan secara otomatis dengan menggunakan kendali fuzzy. Pemilihan Kendali logika Fuzzy dilakukan karena logika fuzzy sangat cocok dengan variabel utama yang digunakan dalam perancangan sistem ini, seperti suhu kandang. Fuzzy mampu memprediksi waktu proses yang diperlukan dan prediksi  ketika  penyesuaian  proses  perlu  dilakukan.  Selain  itu,  logika  fuzzy  lebih  mudah dimodifikasi karena lebih mudah dimengerti dan dimodifikasi aturan-aturannya.
Seiring  dengan  berkembangnya  zaman  saat  ini  di  mana  kemajuan  teknologi  yang mengalami  perkembangan  dari  waktu  ke  waktu  semakin  pesat  telah  memberikan  banyak kemudahan bagi manusia di dalam kehidupan sehari-hari dan dapat kita rasakan perkembangan teknologi salah satunya dalam alat elektronika yang dapat terhubung dengan mikrokontroler sehingga alat elektronika tersebut dapat membantu memudahkan pekerjaan dengan adanya sebuah  sistem.Pengontrolan  suhu  ayam  yang  teratur  merupakan  salah  satu  proses pemeliharaan untuk menghasilkan produksi ayam yang baik. Dengan demikian, suhu kandang ayam harus terkontrol sebaik mungkin agar suhu ayam tetap stabil meski cuaca sedang hujan ataupun panas. Namun, pengontrolan suhu seperti ini membuat para peternak harus datang ke kandang untuk memastikan suhu dan kelembaban kandang tetap stabil.
Kegagalan  ini  dapat  dihindari  dengan  adanya  sistem  pengontrolan  otomatisasi  suhu dalam kandang. Dari permasalahan tersebut maka dibutuhkan suatu alat atau prototype yang bekerja  secara  otomatis  mengatur  suhu  dengan  Microcontroller  Arduino.  Hal  ini  dapat membantu peternak tidak perlu menggunakan cara kovensional untuk mengukur suhukandang. Pada prototype ini akan digunakan beberapa alat pengontrolan suhu otomatis menggunakan DHT22 dan beberapa kipas. Adapun I2C atau LCD yang digunakan sebagai monitoring suhu
pada  kandang  anakan  ayam  yang  dapat  ditampilkan  secara  realtime.  Selain  itu,  alat  ini dilengkapi AC Light dimmer dan modul driver L298 yang berfungsi untuk mengatur kecerahan lampu dan kecepatan kipas apabila suhu kurang atau melebihi set poin yang ditentukan.

## METODE PENELITIAN

## a) Deskrpsi Penelitian
Perancangan dalam pembuatan tugas akhir ini bertujuan untuk memudahkan dalam proses perancangan alat, mekanik, serta proses analisa. Perancangan awal dilakukan dengan menentukan lokasi, pembuatan alat, membuat sistem block diagram (seperti pada Gambar 1), flowchart (seperti pada Gambar 2), desain mekanik, serta membuat sistem kerja alat yang akan dibuat.
b) Blok Diagram
Gambar 1. Diagram Block Sistem
c) Flowchart
Gambar 2. Flowchart Program

## d) Perancangan Skema Rangkaian dan Mekanik

## Rangkaian Sistem

## Gambar 3. Rangkaian Sistem
Sistem ini akan mengendalikan suhu secara otomatis menggunakan logika fuzzy. Sistem ini dapat dimonitoring secara terus menerus dengan menggunakan LCD (Liquid Crystal Display) sehingga Prototype ini dapat dimonitor setiap waktunya tanpa membuka tutup kandang ayam broiler. Untuk melakukan pengendalian suhu secara otomatis perlu terlebih dahulu mengatur batas maksimal  suhu yaitu 34°C.  Jika  suhu didalam kandang melebihi  batas maksimal maka kipas  akan  berputar  kencang  dan  lampu  menyala  redup,  Dengan  sensor  suhu  yang  akan mengatur suhu minimal dengan rata rata suhu 31°C jika melebihi suhu minimal, maka kipas akan berputar  lambat  dan  lampu  menyala  terang.  Proses  pengaturan  kipas  dan  lampu  dapat disesuaikan dengan menggunakan tabel fuzzifikasi.
Tabel 1. Fuzzifikasi
Fuzzifikasi Suhu (C ° ) Kipas Lampu Dingin <= 27 Sangat Lambat Sangat Terang Normal >=28 <=30 Lambat Terang Hangat >30 <=33 Sedang Terang Panas >=33<=45 Kencang Redup
Dalam tahapan fuzzyfikasi memiliki tiga variable yaitu variabel suhu, kipas dan lampu. Dari tiga variabel tersebut terdapat hasil nilai yang berbeda yaitu suhu (°C) , lampu dan kipas (ramp). untuk mendapatkan output diperlukan 3 tahapan, yaitu Pembentukan himpunan fuzzy (fuzzifikasi),  penetapan  rule  base  dan  penegasan  (defuzzifikasi).  Variable  Suhu  memiliki  4 himpunan yaitu dingin, normal, hangat, panas. Pada fuzzyfikasi lampu memiliki domain 0 – 100 dengan bentuk trapesium. Sedangkan proses fuzzyfikasi kipas memiliki domain 0 - 250 dengan bentuk yang sama yaitu trapesium.

## Perancangan Prototype

## Gambar 5. Rancangan Prototype

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Perancangan  Fuzzy  Logic  control  pada  Arduino  menggunakan  papan  PCB  sebagai dudukan microcontroller Arduino agar semua komponen dapat di rangkai dengan baik.
Gambar 6. Perancangan Fuzzy Logic Kontrol PCB Layout

## Gambar 7. Papan PCB Fuzzy Logic Kontrol
Gambar 8. Pemasangan Seluruh Perangkat

## Pembahasan
a) Pengujian Sensor
Pengujian sensor dilakukan dengan penyesuaian antara data Thermo Hygrometer dan hasil data dari sensor DHT22. Pengujian ini dilakukan secara langsung dilapangan Kampus Institut Teknologi Padang. Input yang digunakan pada penelitian ini yaitu sensor DHT22 untuk membaca suhu dan kelembaban. Informasi suhu dan kelembaban yang dihasilkan sensor DHT22 harus sesuai dengan kondisi kandang, Sehingga diperlukan pengujian sensor DHT22  dengan  menggunakan  Thermo  Hygrometer  untuk  mendapatkan  nilai  tingkat kesalahan  dari  sensor  DHT22.  Untuk  pengujian  sensor  DHT  22  terhadap  Thermo Hygrometer digunakan rumus : Hasil Thermo Hygrometer ÷ Hasil DHT 22 × 100%.
Tabel 2. Pengujian Sensor No  Waktu DHT22 (°C) Thermo Hygrometer (°C) Tingkat Kesalahan (%) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 20/06/2023 18:00 21/07/2023 12:00 21/07/2023 15:00 21/07/2023 18:00 21/07/2023 21:00 22/07/2023 01:00 22/07/2023 13:00 23/07/2023 13:00 23/07/2023 18:00 8/8/2023 18:00 33.3 28.9 29.3 29.9 30.0 29.4 29.8 30.0 30.1 29.7 33.2 29.1 29.8 29.8 30.0 30.2 30.5 30.0 30.1 30.2 0.997 1.007 1.017 0.997 1 1.027 1.023 1 1 1.005
Berdasarkan data pada tabel 2 menunjukan bahwa pengujian terhadap sensor DHT22. Perhitungan nilai tingkat kesalahan suhu dan kelembaban dengan membandingkan nilai sensor DHT22 dengan Thermo Hygrometer. Hasil perhitungan rata-rata tingkat kesalahan pada suhu yaitu 1%, rata- rata suhu yang didapatkan adalah 30°C sampai dengan 31°C.

## b) Pengujian Fuzzy Terhadap Waktu
Untuk  memastikan  fuzzy  dapat  diaplikasikan  pada  prototype  ayam  broiler  maka dilakukan  pengujian  untuk  mengetahui  berapa  lama  waktu  yang  dibutuhkan  untuk mencapai set point jika terdapat gangguan. Pengujian dilakukan dengan menggunakan solder panas untuk menaikan suhu dan es untuk menurunkan suhu. Berikut adalah tabel pengujian fuzzy terhadap waktu:
Tabel 3. Pengujian Suhu Terhadap waktu Pengujian Suhu Awal Suhu Akhir Waktu Solder Panas Es 26.4 °C 39.3 °C 40.7 °C 32.1 °C 37 Detik 106 Detik
Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan terdapat respon yang cukup cepat dengan rentang suhu 26°C - 40°C pada pengujian solder panas dan pada rentang suhu 39°C - 32°C pada pengujian es batu. Pengujian dengan suhu awal 26.4°C diberi pemanas berupa solder sehingga membuat suhu menjadi naik sampai 40.7°C dan dibutuhkan waktu 37 de tik untuk kembali  ke  suhu  referensi.  Gangguan  berupa  es  dengan  suhu  awal  39.3°C,  sehingga membuat suhu turun sampai 32.1°C dan dibutuhkan waktu 106 detik untuk kembali ke suhu
referensi.
c) Pengujian Kandang Terhadap Ayam
Tabel 4. Pengujian Kandang Terhadap Anak Ayam No Waktu Suhu ( °C) Anak Ayam Temperature 1 2 3 4 5 6 7 8 9 23/08/2023 09:00 23/08/2023 12:00 23/08/2023 15:00 24/08/2023 09:00 24/08/2023 12:00 24/08/2023 15:00 25/08/2023 09:00 25/08/2023 12:00 25/08/2023 15:00 30.7 31.1 32.6 29.2 31.1 31.4 28.6 29.4 29.8 10 10 10 9 9 9 9 9 9 Hangat Hangat Hangat Normal Hangat
Hangat Normal Normal Normal
Berdasarkan data pada tabel 4 menunjukan bahwa pengujian kandang terhadap anak ayam  selama  tiga  hari  suhu  yang  didapatkan  adalah  28°C  sampai  dengan  32°C  pada kondisi hangat dan normal dengan tingkat kematian 1 dari total 10 anak ayam.

## SIMPULAN
Pengujian Prototype smart cage yang terdeteksi sensor DHT22 menghasilkan rata rata suhu 30°C sampai dengan 31°C dengan tingkat kesalahan sebesar 1% dan nilai deteksi suhu terus mengalami perubahan sampai suhu tersebut sesuai dengan set poin yang telah ditentukan dalam  program.  Pengujian  Fuzzy  terhadap  waktu  menghasilkan  respon  yang  cukup  cepat dengan rentang suhu 26°C - 40°C pada pengujian suhu panas membutuhkan waktu 37 detik untuk kembali ke suhu referensi dan pada rentang suhu 39°C - 32°C pada pengujian suhu dingin membutuhkan waktu 106 detik untuk kembali ke  suhu  referensi. Sedangkan  pada pengujian anak ayam langsung pada kanda ng selama tiga hari suhu yang dihasilkan 28°C sampai dengan 32°C pada kondisi hangat dan normal dengan tingkat kematian 1 dari total 10 anak ayam.

## DAFTAR PUSTAKA
Artiyasa,  Marina.  "SISTEM  KONTROL  OTOMATIS  MONITORING  SUHU          KANDANG  AYAM
BERBASIS INTERNET OF THINGS." Jurnal Rekayasa Teknologi Nusa Putra 3.1 (2016): 53-
65.
Budianto, Eko Wiji Setio, and Kridalaksana AH Ramadiani. "Prototype Sistem Kendali Pengaturan Suhu  Dan  Kelembaban  Kandang  Ayam  Broiler  Berbasis  Mikrokontroler  Atmega
328." Prosiding Seminar Nasional Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi. Vol. 2. No. 2. 2017.
Husein, Jamaluddin, and O. B. Kharisma. "Internet of Things (IOT) Development for The Chicken Coop  Temperature  and  Humidity  Monitoring  System  Based  on  Fuzzy." Indonesian Journal of Artificial Intelligence and Data Mining (IJAIDM) 3.1 (2020): 1-10.
Sasmito,  Agung  Panji,  and  Renaldi  Primaswara.  "PENERAPAN  LOGIKA  FUZZY  PADA  SISTEM
MONITORING DAN KONTROL KANDANG AYAM OTOMATIS BERBASIS IoT." JATI (Jurnal Mahasiswa Teknik Informatika) 5.1 (2021): 315-320.
Satya, Ellian Adhi, Yuli Christiyono, and Maman Somantri. "Pengontrolan lampu melalui internet menggunakan mikrokontroller arduino berbasis android." Transient: Jurnal Ilmiah Teknik Elektro 5.3 (2017): 358-367.