https://doi.org/10.23960/jitet.v10i2.2442
RANCANG BANGUN PROTOTIPE KANDANG KAMBING SISTEM TERKOLEKSI DAN PEMBERIAN PAKAN OTOMATIS BERBASIS ARDUINO UNO R3
Muhammad David 1 , Sri Ratna Sulistiyanti 2 , Herlinawati 3 , Helmy Fitriawan 4
1,2,3,4 Jurusan Teknik Elektro, Universitas Lampung; Jl. Prof. Sumantri Brojonegoro No.1, Lampung
Riwayat artikel: Received: 24  Februari   2022 Accepted: 17  Maret   2022 Published: 10 April   2022

## Keywords:
Arduino Uno R3, Kandang Kambing Terkoleksi, dan Pemberian Pakan Kambing Otomatis..
Corespondent Email: muhammaddavid952@gmail.com
How to cite this article:
David  (2022). Rancang Bangun Prototipe Kandang Kambing Sistem Terkoleksi Dan Pemberian Pakan Otomatis Berbasis Arduino Uno R3 Jurnal
Informatika dan Teknik Elektro
Terapan, 10(2)
This article is an open-access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY NC)
Abstrak. Peternak  kambing  saat  ini  kurang  diminati  dalam  sektor peternakan,  dikarenakan  kotoran  kambing  yang  berbau  dan  hanya menghasilan penghasilan tahunan. Oleh karena itu salah satun inovasi untuk mengatasi masalah ini dengan membuat Kandang kambing sistem terkoleksi dan  pemberian  pakan  otomatis  berbasis  Arduino  Uno  R3  yang  mampu mengumpulkan dan memisahkan feses dengan urine serta memberikan pakan otomatis secara real time sesuai waktu yang ditentukan.  Pada pukul 08.00 dan 16.00  WIB  pemberian  pakan  akan  diberikan  pada  ternak  dengan menggerakkan  motor  servo  untuk  membuka  katup  penampungan  pakan sehingga  pakan akan jatuh pada sensor loadcell dan ditimbang dengan berat minimal  1  kg  agar  konveyor  dapat  bergerak  menghantarkan  pakan  pada ternak.  Bersamaan  dengan  pemberian  pakan,  konveyor  kotoran  juga  akan bergerak untuk menghantarkan kotoran menuju penampungan kotoran. Alat penelitian ini dapat menampilkan data nilai waktu pemberian pakan dengan keberhasilan  sebesar  99,95%,  berat  pakan  dengan  tingkat  keberhasilan 65,97%, waktu hidupnya relay sebagai switching dari motor DC selama 3,6 detik  ,  dan  jarak  laju  konveryer  sejauh  60  cm.  secera  keseluruhan  tingkat keberhasilan alat sebesar 91,48% dengan nilai rata rata waktu pengoperasian alat sebesar 12,6 detik. Sehingga dapat dikatakan secara fungsional alat telah berfungsi dengan baik.
Abstract. Goat breeders are currently less in demand in the livestock sector, due to the smelly goat manure and only generating annual income. Therefore, one of the innovations to overcome this problem is to create a goat cage with an Arduino Uno R3-based collection and automatic feeding system that can collect and separate feces from urine and provide automatic feed in real-time according to the specified time. At 08.00 and 16.00 WIB, the feed will be given to livestock by moving the servo motor to open the feed storage valve so that the feed will fall on the loadcell sensor and weighed at least 1 kg so that the conveyor  can  move  to  deliver  feed  to  the  livestock.  Simultaneously  with feeding, the dung conveyor will also move to deliver the manure to the manure reservoir. This research tool can display data on the value of feeding time with a success of 99.95%, feed weight with a success rate of 65.97%, the lifetime of the relay as switching from a DC motor for 3.6 seconds, and the distance of the conveyor rate as far as 60 cm. the overall success rate of the tool is 91.48% with  an  average  operating  time  of  12.6  seconds.  So  it  can  be  said  that functionally the tool has been functioning properly.

## 1. PENDAHULUAN
Peternakan  adalah  salah  satu  sektor  penting  untuk menunjang  kehidupan  dan  kesejahteraan  masyarakat Indonesia.  Namun,  saat  ini  peternak  dipandang  rendah, berbau,  mencemarkan  lingkungan  dan  hanya  memiliki penghasilan   tahunan.   Sehingga   para   peternak   harus memutar otak  untuk menemukan  inovasi  baru  yang dapat mematahkan  argument  itu.  Salah  satu  inovasi  itu  adalah kandang  kambing  sistem  terkoleksi.  Kandang  kambing sistem terkoleksi   dianggap   tepat    untuk   menanggulangi pencemaran lingkungan dan dapat menghasilkan penghasilan    tambahan    dengan    mengolah    kotoran kambing yang dipisahkan dari urine sehingga mendapatkan pupuk cair dan pupuk padat organik.
Oleh  karena  itu,  dilakukan  penelitian  untuk membuat rancang bangun kandang sistem terkoleksi dan  pemberian pakan  dengan  Arduino  Uno  R3  yang  dapat  dijalankan secara otomatis dengan cara mengatur intensitas pemberian pakan  dan  pengumpulan  feses,  sehingga  mempermudah pekerjaan manusia.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA
Kandang  kambing  sistem  terkoleksi  adalah  kandang yang  dapat  memisahkan urine dan feses ternak  serta dapat  mengumpulkannya,  sehingga  dapat  memudahkan peternak  dalam  membersihkan  kandang.  Sistem  kandang terkoleksi  ini  juga  dapat  menjaga  lingkungan  dengan bersih,  bebas  dari  bau  yang  menjadikan  polusi  udara  dan juga  dapat  meningkatkan  penghasilan  peternak  dari penanganan limbah.

## A.  Arduino UNO
Arduino  Uno  merupakan  sebuah  mikrokontroller berbentuk  papan  pengembangan  ATmega328P-20PU. Papan  ini  memiliki  beberapa  pin  yang  sebanyak  14  pin digital untuk berkomunikasi (I/O pins, input/output ) dengan 6 pin di antaranya dapat memodulasi keluaran PWM ( pulse width  modulation ,  mensimulasikan  keluaran  analog),  6 masukan  analog  (di  digitalisasi  menggunakan  ADC/ Analog-to-Digital Converterinternal ), osilator berkecepatan 16 MHz, sebuah konektor USB, colokan catu daya, ICSP header , dan tombol reset [1]

## B.  Arduino IDE
IDE  itu  merupakan  kependekan  dari Integrated Developtment Enviroenment , atau secara bahasa mudahnya merupakan  lingkungan  terintegrasi  yang  digunakan  untuk melakukan  pengembangan.  .  Bahasa  pemrograman Arduino  ( Sketch )  sudah  dilakukan  perubahan  untuk memudahkan pemula dalam melakukan pemrograman dari bahasa  aslinya.  Arduino  IDE  dibuat  dari  bahasa pemrograman JAVA . Arduino IDE juga dilengkapi dengan library C/C++  yang  biasa  disebut wiring yang  membuat operasi input dan output menjadi lebih mudah [2].

## C.  Sensor Berat LoadCell
Loadcell merupakan    suatu    komponen    atau    sensor berat,  jika loadcell diberikan  beban  pada  besi  intinya maka    nilai    dari    resistansinya    di strain    gauge akan berubah. Loadcell terdiri dari strain gauge , konduktor, dan jembatan Wheatstone .      Yang      berfungsi      untuk menghitung suatu massa di salah satu benda [3].

## D. Belt Conveyor
Belt  conveyor merupakan  sebuah  perangkat  yang sederhana  dan  digunakan  untuk  mengangkut  benda  benda yang mana benda itu memiliki kapasitas dari kecil hingga besar. Belt  conveyor itu  sendiri  terdiri  dari  sabuk  yang bekerja    sebagai    pengangkut    benda.    Sabuk    yang digunakan  ini  dapat  dibuat  dari  macam  macam  jenis bahan  tergantung  dari  kebutuhan  dan  benda  apa  yang ingin diangkut [4].

## E.  Motor DC
Motor DC merupakan sebuah salah satu jenis motor yang menggunakan  tegangan  searah  atau  DC  sebagai sumber tegangannya.  Ada  dua  bagian  dari  motor  DC yaitu  rotor sebagai  bagian  yang  berputar  dan  stator sebagai bagian yang diam. Bagian rotor ini yang akan dialiri   arus   listrik berupa coil .   Bagian   stator   akan menghasilkan      medan magnet      dari      pengaruh elektromagnetik   koil   ataupun suatu   magnet   yang permanen [4].

## F.  Motor Servo
Motor servo merupakan      sebuah      perangkat      atau aktuator  putar  (motor)  yang  dirancang  dengan  sebuah sistem control umpan balik ( loop tertutup), sehingga mudah untuk di setting atau  diatur  untuk  menentukan apakah sudah berada di suatu poros motor. Motor servo ini terdiri dari sebuah perangkat motor DC, rangkaian gear , rangkaian control dan potensiometer [5].
G. Motor Relay 5v Relay merupakan  sebuah  penyaklaran  ( switch )  yang dioperasikan  secara  listrik  merupakan  sebuah  komponen electromechanical (elektromekanikal)  yang  memiliki  2 bagian utama yaitu elektromagnetik dan mekanik. Relay ini menggunakan  prinsip  kerja  dari  elektromagnetik untuk menggerakan sebuah kontak penyaklaran sehingga dengan dapat  berjalan  dengan  arus  yang  kecil  ( low  power )  dan dapat  menghantarkan  tegangan  listrik  yang  lebih tinggi [4].

## H. Internet of Things Technology
Terdapat  beberapa  penelitian  yang  sudah  berhasil mengembangkan  solusi  cerdas  menggunakan  Internet  of Things  (IoT),  diantara  yang  dilakukan  pada  penelitian [6][[7].

## 3. METODE PENELITIAN
A. Desain alat
Gbr. 1 Desain Alat
Pada  desain  alat  digunakan  instrument  untuk mendukung kerja dari kendang kambing sistem terkoleksi dan pemberian pakan otomatis, di antaranya sensor loadcell 5 Kg yang di letakan di bawah penyimpanan pakan, ada 2 motor DC 12 V untuk menggerakan 2 buah konveyor yaitu konveyor pakan dan konveyor feses, dan ada 1 buah motor servo untuk membuka katub penyimpanan pakan.
A. Diagram Blok Sistem
Gbr 3. Diagram Blok Penelitian
Pada  saat  pemberian  pakan  otomatis  yang  mana  dari tabung  penampungan  pakan  di  beri  sensor  berat (loadcell,  setelah  itu  mikrokontroler  akan memerintah motor servo untuk membuka tutup penampungan pakan, dan relay memerintah motor DC yang digunakan sebagai penggerak  konveyor  pakan  akan  berjalan  hingga  ujung kandang kambing yang mana akan di atur dengan waktu konveyor itu sampai  ke  titik  ujungnya  dan  ini  akan berulang sehari akan bergerak dua kali untuk pemberian pakannya.      Untuk      pembersih      kotoran      pemisahan urine  dan  feses  akan  terjadi  secara  manual  dan  urine yang  berbentuk  cairan  bisa  langsung  bergerak  ke penampungan  urine,  sedangkan  ketika  feses  sudah terjatuh      diposisi      ujung      pemisah      feses      tepatnya berada  di  atas  konveyor  pembersih  feses  tidak  bisa langsung  bergerak  ke  penampung  di  sinilah  diberi konveyor  pembersih  untuk  memindahkan  feses  ini  ke penampungan  dengan  pergerakan  yang  sama  di konveyor pakan, jadi apabila konveyor pakan bergerak maka  konveyor  kotoran  juga  bergerak  dikarenakan konveyor pakan dan kotoran di paralelkan

## B. Diagram alir penelitian
Pada  diagram  alir  dilaksanakan  perencanaan pembuatan  alat  yang  meliputi  bentuk,  rangkaian  alat, serta  proses  alat  bekerja  dari  awal  sampai  selesai. Selanjutnya  dilakukan  pengerjaan  program  yang merupakan    perintah    terhadap    sensor    maupun mikrokontroler    supaya    dapat    bekerja    sesuai keinginan.  Setelah  pembuatan  alat  selesai  maka yang dilakukan  selajutnya  adalah  proses  pengujian  dan pengambilan  data  pada  alat,  jika  mendapatkan  hasil pengukuran  yang tidak sesuai  atau terjadi  error, maka kembali lagi ke proses pengerjaan program, sebaliknya, jika  mendapatkan  hasil  yang  sesuai  atau  tidak  terjadi error  maka  dapat  mengambil  hasil  pengukuran  dan kesimpulan setelah proses pegujian alat selesai.

## Gbr 3. Diagram Alir Penelitian

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Pengujian Sensor berat loadcell
Berikut ini merupakan persamaan yang digunakan untuk mendapatkan  nilai  keberhasilan/ketepatan  dari  sensor loadcell terhadap timbangan konvensional

## B. Pengujian Motor DC dan otor Servo
Pengujian  ini  dilakukan  untuk  mendapatkan  nilai  sudut dari motor servo saat membuka wadah penampung pakan, menutup  wadah  penampung  pakan.  Selain  itu  untuk mendapatkan  kecepatan  motor  DC  yang  ideal  untuk pergerakan  conveyor.  Berikut  ini  hasil  pengujian  motor servo.
Sudut  motor  servo  saat  akan  membuka  katup penampung  pakan  adalah 90º  yakni  berputar  kebawah. Sudut motor servo saat akan menutup katup penampung pakan  adalah  0º  yakni  berputar  kembali  keatas.  Untuk kecepatan motor DC dapat diatur dengan power supply variabel yang dapat mengubah nilai tegangan yang akan disalurkan  ke  motor  DC.  Tegangan  yang  tepat  adalah 12 Volt .

## C.  Pengujian Relay
Dari pengujian relay pada Gambar 4 dapat diperoleh data jika relay menyala maka lampu LED indikator yang berwarna hijau akan  menyala  ditunjukan  pada gambar diatas dan hasil pengukuran tegangan bernilai sebesar 4,6 Volt .
Gbr 4. Pengujian Relay saat on
Dari  pengujian relay diatas  dapat  diperoleh  data bahwa  dengan  waktu  hidup relay 3,6  detik  dapat menghantarkan  pakan  dengan  jarak  60  cm  dengan jarak ini tepat terletak didepan ternak kambing.

## D.  Pengujian Keseluruhan
Pengambilan data dilakukan di rumah peneliti, pada tanggal   29   Juni   –   1   Juli   2021.   Pengambilan data  berlangsung    selama    3    hari,    setiap    harinya d ilakukan  pengambilan  data  sebanyak  2  kali,  dalam sekali  pengambilan  data  dilakukan  selama  setengah jam. Pengambilan data diawali dengan mengisi tabung penyimpanan  pakan  dengan  pakan  sebanyak  6  Kg, pakan 6  Kg  disini  diharapakan  dapat  bertahan  selama 3  hari. Kemudian   dilakukan   menghidupkan power supply 12 Volt yang  dihubungkan  ke  motor  DC  dan relay dengan  menampilkan serial    monitor pada Arduino  IDE  yang mana  untuk  menampilkan  waktu, tanggal,  dan  jumlah berat pakan yang akan diberikan.
(a). Tampak Depan Kandang Kambing Sistem Terkoleksi
(b). Konveyor Pemberian Pakan
(c). Konveyor Pemisah dan Penampung Kotoran Gbr 5. Kandang Kambing Sistem Terkoleksi dan Pemberian Pakan Otomatis
Rata-rata  keberhasilan Relay dan  Konveyer  adalah 100%.    Waktu relay on    sudah    sesuai    yang diharapkan  yaitu  3,6  detik  dan  jarak  laju  konveyer bergerak  sejauh  60  cm  setiap  pemberian  pakan  dan pengumpulan  kotoran.  Sedangkan        pada        sensor berat    terdapat    rata-rata keberhasilan sebesar 65,97%, Adanya  perbedaan  tekstur  pakan  menyebabkan  berat terukur melebihi berat yang      diinginkan.  RTC  juga dapat   dikatakan    sudah    berjalan  sesuai        keinginan, rata-rata        keberhasilannya        adalah  99,95%  hal  ini disebabkan adanya delay sekitar 4-8 detik pada saat alat dijalankan

## 5. KESIMPULAN
Telah terealisasi alat kandang kambing sistem terkoleksi  dan  pemberian  pakan  otomatis menggunakan  Arduino  Uno  R3  dengan  nilai rata-rata waktu pengoperasian alat sebesar 12,6 detik.  Sehingga  dapat  dikatakan  secara fungsional alat telah berfungsi dengan baik.
Alat  penelitian  ini  dapat  menampilkan  data nilai  waktu    pemberian    pakan    dengan keberhasilan  sebesar    99,95%,    berat    pakan dengan    tingkat  keberhasilan    65,97%,    waktu hidupnya  relay sebagai  switching  dari  motor DC  selama  3,6 detik , dan jarak laju konveryer sejauh 60 cm.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] David  Warren,  Jhon.,  Josh  Adams.,  Harald Molle.  Arduino  Robotics.  U.S.A  :  Springer Science.2014.
[2]  Sinauarduino..Mengenal  Arduino  Software (IDE).    Yogyakarta  :  Redaksi  SianuArduino. 2016.
[3] Wahyudi, Abdur Rahman, dan Muhammad
Nawawi.Perbandingan  Nilai  Ukur  Sensor  Loadcell
Pada Alat Penyortir Buah Otomatis Terhadap Timbangan Manual. Jurnal Elkomika.
Palembang  :  Politeknik  Negeri  Sriwijaya.
2017.
[4]  Loves,  Erik  Firmanto.  Prototipe  Pemilihan Benda  Berdasarkan  Bentuk  dan  Warna Menggunakan  Conveyor.  Skripsi  Teknik Elektro.Yogyakarta  :  Universitas  Sanata Dharma.2017.
[5] Hilal, Ahmad., dan Saiful Manan. Pemanfaatan Motor Servo Sebagai Penggerak CCTV Untuk Melihat Alat-Alat Monitor Dan Kondisi Pasien Di Ruang ICU. Jurnal Program Studi Diploma III Teknik Elektro. Universitas
Diponogoro.2013.
[6]. Nama, G. F., & Despa, D. (2016, October). Real- time monitoring system of electrical quantities on ICT Centre building University of Lampung based  on  Embedded  Single  Board  Computer BCM2835.  In  2016  International  Conference on  Informatics  and  Computing  (ICIC)  (pp. 394-399). IEEE.
[7]. Despa,  D.,  &  Nama,  G.  F.  (2016).  Multi-Area Smart  Monitoring  of  Electrical  Quantities Based on Mini Single Board Computer BCM 2835.