## MONITORING SUHU DAN KELEMBAPAN PROSES PEMBUATAN KOMPOS MENGGUNAKAN ANTENA MIKROSTRIP PATCH PUZZLE BERBASIS MIKROKONTROLER
Oleh: Vira Ulitama 1 , Yenniwarti Rafsyam 2
Jurusan Teknik Elektro, Program Studi Telekomunikasi, Politeknik Negeri Jakarta Jl. Prof. Dr. G.A Siwabessy, Kampus Baru UI Depok-16424 Email: viraulitama1998@gmail.com

## Abstrak
Pemanfaatan  sampah  sisa  hasil  rumah  tangga  berupa  sampah  organik  dapat  dibuat  menjadi  kompos. Dalam  proses  pembuatan  kompos  terdapat  beberapa  faktor  yang  mempengaruhi  tingkat  kematangan yaitu suhu dan kelembapan. Suhu yang dianjurkan 30°C–35°C dengan kelembapan 40%–75%. Pada set point  tersebut  aktifitas  mikroorganisme  yang  membantu  proses  pembusukan  bekerja  dengan  optimal. Pada penelitian ini dirancang suatu sistem yang dapat memantau suhu dan  kelembapan secara otomatis menggunakan  sensor  DHT22,  dalam  implementasinya  sensor  DHT22  diletakkan  pada  drum  kompos dibantu  oleh  mikrokontroler  arduino  uno,  NRF24L01,  antena  mikrostrip  patch  serangga  pada  bagian transmitter dan nodemcu, NRF24L01, antena mikrostrip patch puzzle, LCD, android beserta thingspeak sebagai penyimpan data pada bagian receiver. Hasil pengujian pentransmisian data  menunjukkan hasil yang  baik  begitu  juga  untuk  pengujian  program,  untuk  melihat  apakah  hasil  pembacaan  data  sensor DHT22  dengan  menggunakan  serial  monitor,  LCD,  android  dan  thingspeak  menunjukkan  nilai  yang sama, dalam pengujian yang dilakukan diperoleh adanya kesesuaian dalam penerimaan data, yaitu untuk data suhu sebesar 33,50°C dan data kelembapan sebesar 64,00%. Hasil pengujian menunjukkan, sistem aplikasi  yang  dibuat  dapat  memantau  proses  pembuatan  kompos  dengan  baik  ,  di  mana  data  suhu dan kelembapan  yang  dikirim  dari  sensor  DHT22  dan  terbaca  pada  serial  monitor,  LCD,  thingspeak  dan android. Data diterima oleh antena mikrostrip patch puzzle, dengan jarak terjauh pada kondisi LOS 100 m dan kondisi NLOS 85 m.
Kata kunci : antena mikrostrip patch puzzle, kelembapan, mikrokontroler, suhu

## Abstract
Utilization of household waste in the form of organic waste can be made into compost. In the composting process  there  are  several  factors  that  affect  the  level  of  maturity,  namely  temperature  and  humidity. Recommended  temperature  30°C–35°C  with  40%–75%  humidity.  At  this  set  point  the  activity  of microorganisms  that  help  the  decomposition  process  work  optimally.  In  this  research,  a  system  is designed  that  can  unite  temperature  and  humidity  automatically  using  the  DHT22  sensor,  in  its implementation  the  DHT22  sensor  is  placed  on  the  drum  assisted  by  the  Arduino  Uno  microcontroller, NRF24L01,  insect  microstrip  patch  antenna  on  the  transmitter  and  nodemcu,  NRF24L01,  microstrip patch puzzle antenna, LCD, android along with thingspeak as data storage at the receiver. The results of the data transmission test show good results as well as for program testing, to see if the results of reading DHT22  sensor  data  using  a  serial  monitor,  LCD,  android  and  thingspeak  show  the  same  value,  in  the tests  carried  out  there  is  a  conformity  in  data  reception,  namely  for  temperature  data  is  33.50°C  and humidity  data  is  64.00%.  The  test  results  show  that  the  application  system  created  can  monitor  the composting  process  properly,  where  the  temperature  and humidity  data  is  sent  from  the DHT22  sensor and is read on the serial monitor, LCD, thingspeak and android. The data is received by the patch puzzle microstrip antenna, with the farthest distance at 100 m in LOS conditions and 85 m NLOS conditions.
Key words : antenna microstrip patch patch puzzle, humidity, microcontroller, temperature

## 1. Pendahuluan
Sampah  sisa  rumah  tangga  berupa sampah organik dapat dimanfaatkan menjadi kompos. Pembuatan kompos dilakukan  dengan  mencampurkan  sampah organik dengan cairan effective
microorganism 4  (EM4),  air  beras,  tanah yang  dimasukkan  ke  dalam  drum  kompos (Ramadhani,  2019).  Pembuatan  kompos dapat mengurangi tumpukan sampah rumah tangga dan dapat dijadikan pupuk. Ada dua indikator  pemantauan  pembutan  kompos
yaitu  suhu  dan  kelembapan.  Suhu  yang dianjurkan  30°C–35°C  dengan  kelembapan 40%–75%  karena  mikroorganikme  akan bekerja  optimal  pada  keadaan  tersebut (Widiyaningrum,  2015).  Suhu  berpengaruh terhadap  proses  pembuatan  pupuk  karena berhubungan  dengan  jenis  mikroorganisme yang  terlibat.  Apabila  suhu  terlalu  tinggi mikroorganisme  akan  mati  dan  bila  suhu relatif  rendah  mikroorganisme  belum  bisa bekerja (dorman). Kelembapan lebih rendah atau  lebih  tinggi  dari  nilai  yang  dianjurkan menyebabkan mikroorganisme tidak berkembang atau mati (Af’idah, 2014).
Untuk  lebih  mudah  dalam  melakukan pemantauan dibuatkan suatu sistem monitoring  suhu  dan  kelembapan  kompos secara otomatis menggunakan mikrokontroler arduino uno, DHT22 berfungsi  membaca  suhu  dan  kelembapan, NRF24L01  sebagai  modul  komunikasi jarak jauh, antena mikrostrip patch serangga  pada  bagian transmitter dan nodemcu ,  NRF24L01,  antena  mikrostrip patch  puzzle, LCD, android beserta thingspeak sebagai  penyimpan  data  pada bagian receiver (Mustaqim, 2016).
Monitoring  suhu  dan  kelembapan  dapat menggunakan serial monitor,
LCD,
thingspeak dan android .

## 1. Metode Penelitian
Dalam  metode  penelitian  terdapat beberapa  tahapan  untuk  merancang  alat, yang pertama merangkai komponen transmitter dan receiver . Transmitter terdiri dari  arduino  uno,  DHT22  dan  NRF24L01, antena  mikrostrip patch serangga,  bagian receiver terdiri  dari nodemcu ,  NRF24L01, antena  mikrostrip patch  puzzle ,  LCD . Pada penelitian  ini  yang  dibahas  adalah  bagian receiver .  Tahap  selanjutnya  pengujian program  kesesuaian  pembacaan  data  suhu dan  kelembapan  antara  serial  monitor, LCD, thingspeak dan android yang  akan digunakan  untuk  memonitoring  pembuatan kompos.

## 2. Perancangan Alat
Diagram  blok  sistem  monitoring  suhu dan kelembapan pembuatan kompos seperti diperlihatkan pada Gambar 1.
Gambar 1. Diagram Blok Sistem Monitoring Suhu dan Kelembapan Pembuatan Kompos
Pada Gambar 1, yang dibahas adalah bagian receiver dalam  kotak  merah,  yang  terdiri dari nodemcu , NRF24L01, antena mikrostrip patch puzzle dan LCD. Hubungan  antar  komponen  diperlihatkan pada Gambar 2.
Gambar 2. Skematik Rangkaian Receiver
Data  suhu  dan  kelembapan  yang  dikirim oleh transmitter diteruskan  ke receiver dengan  menggunakan  antena  mikrostrip patch  puzzle sebagai  penerima  data.  Data tersebut  diteruskan  ke  NRF24L01  dan ditampilkan pada LCD (Ibtada, 2018).
Gambar 2 memperlihatkan skematik nodemcu sebagai  mikrokontroler  yang terhubung  ke  pin  I/O  D4  (CE),  D8  (CSN), D7  (MOSI),  D6  (MISO),  D5  (SCK)  untuk komunikasi  SPI  menggunakan  NRF24L01 sebagai  modul  yang  terhubung  ke  antena mikrostrip patch  puzzle sebagai  penerima data  suhu  dan  kelembapan,  dimana  VCC dari  NRF24L01  terhubung  ke  tegangan 3,3V,  kemudian  I/O nodemcu D1  dan  D2 terhubung  ke  LCD  sebagai  komunikasi LCD  dengan port 12C  SDA,  SCL  yang
menampilkan  data  suhu  dan  kelembapan yang  diterima  dari  bagian  transmitter,  dan VCC dari LCD terhubung ke tegangan VIN 5V.

## 3. Hasil dan Pembahasan
Dalam penelitian ini untuk  mengetahui tingkat  keberhasilan  antena  mikrostrip patch puzzle untuk mentrasmisikan data dan perangkat  lain  yang  dibangun  untuk memonitoring  suhu  dan  kelembapan  dalam proses  pembuatan  kompos  adalah  dengan menggunakan  beberapa  pengujian  yang dijelaskan berikut ini :

## a. Pengujian Antena
Pengujian ini berfungsi untuk mengetahui  seberapa  jauh  antena  dapat mengirim  dan  menerima  data  dengan  baik, yang mana data pengujian jarak maksimum, dengan  cara  membandingkan  antara  antena defult NRF24L01  ( dipole )  dengan  antena mikrostrip patch puzzle dalam kondisi LOS dan  NLOS.  Berikut  data  hasil  pengujian pada Tabel 1.
Tabel 1. Hasil Pengujian Jarak Maksimum Antena
Dari  Tabel  1  terlihat  bahwa  antena mikrostrip patch  puzzle saat  difungsikan sebagai  antena  pengganti  dari  antena bawaan dari modul NRF24L01 menunjukkan  kinerja  yang  lebih  baik dibandingkan  dengana  antena  bawaan  dari modul  NRF24L01.  Pada  konsisi  LOS antena  mikrostrip patch  puzzel mampu menerima  data  pada  jarak  100  m  dan  pada kondisi NLOS memiliki kemampuan terjauh pada 85 m.
b. Pengujian Program untuk Pembacaan Data. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui  apakah  program  yang  dibuat dapat  menunjukkan  kinerja  yang  baik
dalam menerima data suhu dan kelembapan yang  dikirim  dari transmitter ke receiver menggunakan  antena patch  puzzle,  dengan posisi  antena  dipasang dalam  keadaan LOS.  Data  yang  dikirim  akan  akan  dibaca pada  serial  monitor,  LCD, thingspeak dan android .
Pengujian ini akan melihat apakah data yang  diterima  oleh  keempat  perangkat tersebut  memiliki  nilai  yang  sama,  atau dengan  kata  lain  memiliki  kesesuaian  data pada semua perangkat. Perangkat-perangkat ini akan digunakan untuk memantau proses pembuatan kompos.
Berikut  ini  akan  disajikan  data  hasil-hasil pengujian  program  untuk  serial  monitor, LCD, thingspeak dan android.
Hasil  pengujian  program  untuk  sistem monitoring  komposter  menggunakan  serial monitor ditunjukkan pada Gambar 3.
Gambar 3. Hasil Monitoring Suhu dan Kelembapan pada Serial Monitor Bagian Transmitter dan Receiver
Gambar 3 menunjukkan nilai suhu 33,50°C dan  kelembapan  64,00%  pada  bagian transmitter dan receiver yang  ditampilkan pada  serial  monitor . Nilai  pembacaan  suhu dan  kelembapan  tersebut  juga  dapat  dilihat pada  LCD,  seperti  yang  disajikan  pada Gambar 4.

## Gambar 4. Tampilan LCD
Hasil  pengujian  yang  ditunjukkan  pada Gambar 4 memperlihatkan bahwa data pada LCD  sama  dengan  yang  ditampilkan  pada
H64.00 T33.50 Temperature :33.50 °C, Humidity : 64.00 % Transmitter Receiver
serial  monitor,  dalam  hal  ini  dapat dibuktikan  bahwa  program  yang  dibuat menghasilkan  kesesuain  pembacaan  data antara serial monitor den.gan LCD. Selanjutnya,  dilakukan  pengujian  untuk melihat  tingkat  keberhasilan  pengiriman data  suhu  dan  kelembapan  menggunakan database thingspeak seperti Gambar 5.
Gambar 5. Tampilan Database Thingspeak
Tampilan thingspeak menunjukkan  nilai yang sama dengan data pada serial monitor, LCD  yaitu  suhu  33,50°C  dan  kelembapan 64,00%,  selanjutnya  melihat  tampilan  suhu dan  kelembapan  pada  aplikasi  monitoring kompos yaitu menggunakan android, diperlihatkan pada Gambar 6.
Gambar 6. Tampilan Aplikasi Android
Pada  tampilan  aplikasi,  yang  ditunjukkan pada Gambar 6, nilai suhu dan kelembapan yang ditampilkan memiliki nilai yang sama dengan  yang  terbaca  pada  serial  monitor, LCD  dan thingspeak yaitu  suhu  33,50°C dan  kelembapan  64,00%.  Dari  hasil pengujian ini, menunjukkan bahwa program yang dibuat dapat digunakan sistem aplikasi monitoring proses pembuatan kompos.
c. Pengujian Aplikasi
Proses Pembuatan Kompos
Pada proses pembuatan kompos dilakukan monitoring suhu dan kelembapan yang  mana  data  diambil  dari  sensor DHT22. Data pengujian yang akan digunakan  adalah  data  hasil  pengujian tanggal  25  –  26  Agustus  2020.  Data  Hasil
pengujian  monitoring  proses  pembuatan kompos  yang  berisi  data  suhu  dan kelembapan  ditampilkan  dalam  bentuk grafik,  seperti  yang  disajikan  pada  Gambar 7.

## Gambar 7. Hasil Monitoring Proses Pembuatan Kompos
Gambar
7 memperlihatkan proses
pembuatan kompos dimulai pada tanggal 25 Agustus  2020  jam  12.40  dengan  nilai  yang terbaca  untuk  suhu  sebesar  29,30°  C  dan kelembapan  sebesar  72,70%  dan  hasil monitoring  untuk  tanggal  26  Agustus  2020 jam  10.46  menunjukkan  suhu  sebesar 30,50°C  dan  kelembapan  sebesar  65,40% . Dari  hasil  monitoring  dapat  dilihat  bahwa terjadi perubahan suhu dan kelembapan, hal ini disebabkan pada tahap dimulai pembuatan  kompos  bahan  organik  dan mikroorganisme  belum  berkembang  atau belum  aktif  sehingga  suhu  yang  dihasilkan 29,30°C  dan  kelembapannya  tinggi  karena bahan  kompos  sudah  diberi  cair  pembusuk EM4  dan  air  beras  sebagai  makanan mikroba  sehingga  kelembapan  menjadi tinggi.  Sedangkan  hasil  monitoring  suhu kompos pada tanggal 26 Agustus mengalami kenaikan sampai dengan 30,50°C,  hal  ini  disebabkan  panas  yang dihasilkan  oleh  aktifitas  mikroorganisme, pada bagian ini mikroorganisme yang hidup adalah  mikroorganisme  termofilik  yang berperan  dalam  proses  degradasi  bahan organik, yang mana mikroorganisme termofilik  hidup  pada  suhu  30°C-60°C, sedangkan  nilai  kelembapan  mengalami penurunan  sampai  65,40%  karena  bahan pembuatan  kompos  mengalami  penyusutan kadar  air.  Proses  pembuatan  kompos memakan  waktu  selama  20  hari,  dengan
adanya notifikasi yang dikirim ke penerima bahwa  sampah  organik  sudah  menjadi kompos  dan  selanjutnya  dapat  dilakukan pengecekan terhadap kondisi kompos.

## 4. Kesimpulan
a. Pada  kondisi  LOS  antena  mikrostrip patch puzzel dapat menerima data suhu dan kelembapan pada jarak 100 m dan pada  kondisi  NLOS  mampu  menerima data pada jarak 85 m.
b. Program  yang  dibuat  untuk  sistem monitoring kompos yang diuji menggunakan  serial  monitor,  LCD, thingspeak dan android  berjalan  baik dengan  dapat  menampilkan  data  suhu dan  kelembaban  yang  sama  pada semua  perangkat  dengan  nilai  suhu sebesar  33,50°C  dan  kelembapan sebesar 64,00%.
c. Sistem  monitoring  komposter  yang dibangun berhasil melakukan
pemantauan proses pembuatan kompos dengan baik.

## DAFTAR PUSTAKA
Af’idah,  D.I  dkk.  (2014,  Oktober).
Perancangan Jaringan Sensor Nirkabel (JNS) untuk memantau suhu dan kelembapan menggunakan nRF24L01+.  Jurnal  Teknologi  dan Sistem Komputer, 2,4. https://media.neliti.com/.  [10  Maret 2020]
https://kbbi.kemdikbud.go.id/  [21  Agustus
2020]
Ibtada, M. (2018). Lcd Character . https://cncstorebandung.com/lcd/.  [10
Maret 2020]
Mustaqim,  R.A.  (2016). Rancang  Bangun Antena Mikrostrip Rectangular Patch Array Dengan  Peripheral  Slits  Untuk WI-FI  2.4  GHz .  Jakarta:  Universitas 17 Agustus 1945. [10 Maret 2020] Ramadhani,  Nurul  A.  (2019).  Pengertian, Jenis,  Manfaat,  Bahan,  Kualitas  dan Pembuatan.https://foresteract.com/ko mpos/. [10 Maret 2020] Widiyaningrum,  Priyantini.,  Lisa.  (2015).
Efektifitas Proses Pengomposan
Sampah  Daun  dengan  Tiga  Sumber Aktifator  Berbeda. https://journal.
unnes.ac.id/. [10 Maret 2020]