Power Thresher Solar Cell Berbasis Internet of Things (IoT)
Rizcky Amalia 1 *, Moh. Hilmi Robi Udin 2 , Rian Sukamto 3 , Muhammad Alif Rachmatullah 4 , Nadia Dwi Apriani 5 , Yosi Apriani 6 *
1,2,3,4,5,6 Program Studi Teknik Elektro, Universitas Muhammadiyah Palembang, Indonesia
*e-mail: yosi_apriani@um-palembang.ac.id

## ABSTRAK
Teknologi mesin pertanian mengalami perkembangan pesat, salah satunya mesin pertanian perontok padi. Berdasarkan  laporan  Badan  Pusat  Statistik  (BPS)  tahun  2020,  dari  31,4  juta  petani  yang  bergerak  di sektor pertanian, mayoritas masih menggunakan alat perontok padi pedal thresher. Penelitian ini menjadi solusi praktis yang inovatif untuk mengatasi permasalahan dalam proses perontokan padi pada pertanian di  Indonesia  dengan  menggunakan  Power  Trhesher  Sollar  Cell  berbasis  Internet  of  Things.IoT  adalah sistem  embedded  yang  bertujuan  untuk  memperluas  pemanfaatan  dari  konektivitas  internet  yang tersambung secara terus-menerus. Sistem yang dibuat menggunakan 2 buah panel surya sebesar 200 Wp, modul  MPPT,  baterai  12Volt  sebagai  penyimpan  energi  dari  panel  surya,  dan  motor  dc  yang  berfungsi sebagai  penggerak  utama  yang  langsung  terhubung  ke  modul  sonoff  sebagai  piranti  IoT.  Berdasarkan hasil penelitian, tegangan baterai pada menit ke-15 sebesar 12,71 V dengan  putaran  motor  sebesar 400  rpm  dan  arus  11,41  A,  sedangkan  pada  menit  ke  45  tegangan  baterai  menjadi  12,63V,  kecepatan putaran motor menjadi 380 rpm dan arus menjadi 10,44 A. Dari hasil penelitian dapat disimpulkan faktor yang  mempengaruhi  besar  kecilnya  nilai  tegangan  dan  arus  yang  mengalir  ke  beban  yaitu  tegangan baterai.  Semakin  besar  nilai  tegangan  baterai  semakin  cepat  pula  kecepatan  motor  sehingga  arus  pada motor mengalami peningkatan dan sebaliknya..
Kata Kunci: Kunci: Solar cell, Power trhesher, Internet of Things

## Internet of Things (IoT) Based Power Trhesher Solar Cell

## ABSTRACT
The  agricultural  sector  is  experiencing  developments  in  terms  of  agricultural  machinery  technology According  to  the  Central  Statistics  Agency  (BPS)  in  2020  there  were  around  31.4  million  farmers engaged  in all  agricultural  sectors,  but  the  majority  of  farmers  currently  still  use  pedal  threshers.  This research  was  made  to  become  an  innovative  practical  solution  to  overcome  problems  in  the  process  of threshing rice on agriculture in Indonesia by using a Power Thresher Solar Cell based on the Internet of Things. IoT is an embedded system that aims to expand the utilization of continuously connected internet connectivity. The system is made using 2 solar panels of 200 Wp, MPPT module, 12Volt battery as energy storage from solar panels, and a dc motor that functions as the prime mover of this tool which is directly connected to the sonoff module as an IoT device. The results of the study were obtained in the 15th minute with a battery voltage of 12.71 Volts resulting in a motor rotation of 400 rpm and a flowing current of 11.41  A,  while  in  the  45th  minute  the  battery  voltage  became  12.63  V  and  the  motor  rotation  speed became 380 rpm and the current flowing is 10.44 A. From the results of the study it can be concluded that the factor that influences the size of the value of the voltage and current flowing to the load is the voltage on the battery. The greater the value of the battery voltage, the faster the motor speed so that the current in the motor increases and vice versa.
Keywords: Solar cell, Power trhresher, Internet of Things
Correspondence author : Yosi Apriani, Program Studi Teknik Elektro, Universitas Muhammadiyah Palembang, Indonesia E-Mail: yosi_apriani@um-palembang.ac.id

## I. PENDAHULUAN
Perkembangan  teknologi  sudah  semakin  maju  dengan  berbagai  perkembangan  teknologi yang sudah ada. Seiring perkembangan tersebut teknologi informasi begitu mudah diakses dari berbagai belahan dunia. Kita dapat mengakses setiap informasi dari setiap negara dengan sistem internasional. Internet of Things yang sering dikenal dengan istilah IoT adalah sistem embedded yang  bertujuan  untuk  memperluas  pemanfaatan  dari  konektivitas  internet  yang  tersambung secara  terus-menerus.  Kemampuan  seperti  berbagi  data,  remote  control,  dan  sebagainya, termasuk juga pada benda di dunia nyata contohnya seperti bahan pangan, elektronik, peralatan yang  terhubung  dengan  sensor  dan  terhubung  dengan  jaringan.    Keterkaitan  objek  dengan koneksi internet sebagai dasar pengembangan semua layanan. Benda-benda fisik diintegrasikan ke dalam jaringan informasi secara berkesinambungan, dan di mana benda-benda fisik tersebut berperan  secara  aktif  dalam  proses  bisnis.  Tersedia  layanan  pintar  yang  saling  terkonesi, mencari dan mengubah status mereka sesuai dengan setiap informasi yang dikaitkan, disamping memperhatikan  masalah  privasi  dan  keamanan  tak  terkecuali  pada  sektor  pertanian.    Sektor pertanian di Indonesia memiliki peranan penting dalam perekonomian nasional.
Indonesia  merupakan  negara  agraris  dengan  komoditas  di  sektor  pertanian,  berdasarkan Badan  Pusat  Statistik  (BPS)  tahun  2020  ada  sekitar  31,4  juta  petani  yang  bergerak  disemua sektor  pertanian.  Salah  satu  sector  pertanian  yang  memiliki  peranan  yang  sangat  penting  dari sektor  pertanian  lainnya  adalah  petani  padi.Indonesia  termasuk  negara  dengan  hasil  produksi padi  terbesar,  namun  untuk  memenuhi  kebutuhan  pangan  nasional,  Indonesia  masih  harus mengimpor  beras  dari  luar  dikarenakan  jumlah  penduduk  Indonesia  yang  sangat  banyak, ditambah  lagi  makanan  pokok  di  Indonesia  adalah  beras[1].  Namun  saat  ini  masih  banyak petani di Indonesia yang masih menggunakan cara tradisional pada saat mengolah padi tersebut salah satunya pada proses perontokkan padi yang dilakukan secara tradisional [2].
Pada alat perontok padi yang telah diciptakan sebelumnya  memiliki dua macam penggerak utama yaitu: (i) pedal trhesher yang digerakkan oleh tenaga manusia yang di kayuh dengan kaki, pedal  ini  tersambung  dengan  rantai  yang  terhubung  langsung  dengan  tabung  gigi  perontok, pedal ini berfungsi untuk memutar dan memberhentikan putaran pada tabung gigi perontok padi tersebut  (ii)  power  trhesher  yang  menggunakan  mesin  diesel,  power  trhesher  ini  digunakan untuk  merontokkan  padi  dengan  tenaga  mesin  diesel  sebagai  penggerak[3].  Putaran  mesin ditransmisikan  menggunakan  pulley  dan  belt  untuk  memutar  drum  perontok  yang  terpasang susunan  baut/paku[4].  Desain  dan  penggerak  pada  pedal  trhesher  yang  dulunya  masih menggunakan  pedal  kaki  sebagai  penggerak  utamanya[5],  dimana  hal  ini  memerlukan  banyak tenaga  dan  waktu  perontokan  yang  cukup  lama  kemudian  pedal  trhesher  ini  dikembangkan menjadi power trhesher mesin diesel dimana power trhesher mesin diesel.
Mesin  perontok  padi  atau  power  trhesher  yang  menggunakan  mesin  diesel  berbahan  bakar minyak  dimana  mesin  ini beroperasi  menggunakan  mesin  diesel  sebagai  penggerak  utamanya. Mesin ini bekerja memisahkan bulir padi dengan jeraminya melalui putaran mesin diesel yang terhubung dengan gigi perontok yang akan melepaskan bulir padi dari tangkainya, alat ini juga dilengkapi  dengan  blower  untuk  memisahkan  padi  dari  kotoran[1].  Namun  alat  ini  masih memerlukan  bahan  bakar  minyak  dan  oli  untuk  mengoperasikannya  sehingga  menimbulkan biaya  produksi  yang  cukup  tinggi  serta  dapat  mengakibatkan  menipisnya  ketersediaan  bahan bakar  minyak  apabila  digunakan  secara  terus  menerus.  Disamping  itu  efek  dari  penggunaan bahan  bakar  minyak  dapat  menimbulkan  polusi  dan  tidak  ramah  lingkungan.  Power  trhesher diesel  ini  juga  memiliki  ukuran  yang  besar  pada  konstruksinya  sehingga  tidak  praktis  Ketika digunakan.
Berdasarkan  permasalahan  diatas  kami  memiliki  solusi  praktis  yang  inovatif  untuk mengatasi  permasalahan  dalam  proses  perontokan  padi  pada  pertanian  di  Indonesia  dengan menggunakan  power  trhesher  sollar  cell  berbasis  Internet  of  Things  (IoT).  Dengan memanfaatkan  energi  surya  yang  melimpah  di  area  persawahan  yang  difungsikan  sebagai pengganti  bahan  bakar  minyak  pada  power  thresher  mesin  diesel  sehingga  terimplementasi power  trhesher  solar  cell  yang  hemat  energi  serta  ramah  lingkungan.[6]  yang  terhubung langsung  dengan  smartphone  sebagai  monitoring  power  trhesher  solar  cell.  Penggunaan  IoT pada  alat  ini  membuat  petani  menjadi  melek  teknologi  serta  lebih  praktis,  inovatif  dan  ramah lingkungan  bila  dibandingkan  dengan  cara  manual  dan  tradisional,  sehingga  dapat meningkatkan  kualitas  petanipadi  di  Indonesia  karena  dapat  mempermudah  dan  membantu pekerjaan petani dalam mengelolah hasil panen padi dalam meningkatkan kualitas dan kuantitas padi. Tujuan penelitian ini yaitu membuat power trhesher solar cell berbasis Internet of Things bagi  petani  di  Indonesia  yang  hemat  energi,  inovatif  serta  ramah  lingkungan  yang  dapat menghemat  biaya  produksi,  bebas  polusi  dan  mempermudah  serta  membantu  pekerjaan petani dengan menggunakan smartphone sebagai control/ pengendali kerja

## II. METODE PENELITIAN ( TIMES NEW ROMAN 11 PT CAPITAL BOLD)
Gambar 1 berikut merupakan flow chart (cara kerja) alat power trhesher solar cell berbasis Internet of Things yang dimulai dari tahapan panel surya sampai ke beban.
Mulai Solar Cell Solar Charge Control Apakah tegangan baterai =12 V Beban (Motor DC) Monitoring Beban (Tegangan, Arus, Daya) Selesai Tidak Ya
Gambar 1. Flowchart Cara Kerja Alat
Dari flowchart cara  kerja  alat  diatas  dimulai  dari  menyusun  2  buah  panel  surya  dengan kapasitas  200  Wp  yang  berfungsi  menyerap  radiasi  cahaya  matahari  yang  dihubungkan  ke
Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License
modul solar  charge  controller dimana  SCC  ini  berfungsi  untuk  mengatur  tegangan  dan arus yang masuk ke dalam baterai 12V. apabila tegangan baterai tidak sama dengan 12V maka baterai perlu di isi ulang menggunakan solar cell. Sedangkan jika tegangan baterai sama dengan 12V maka baterai bisa digunakan untuk menghidupkan beban berupa motor dc.
Gambar  2  berikut  ini  merupakan  skema  rangkaian  secara  lengkap  yang  menggambarkan proses kerja mesin perontok padi menggunakan panel surya.

## Gambar 2. Skematik Rangkaian
Pada  gambar  2  diatas  merupakan  skema  rangkaian  dari power  trhesher yang  telah dirancang mulai dari 2 buah panel surya yang terhubung parallel, solar charge control (SCC), Baterai  12  Volt,  dimmer,  modul sonoff dan  motor  dc.  Setelah  itu  alat  siap  untuk  digunakan sebagai perontok padi.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Komponen perangkat dari alat ini terdiri dari 2 buah panel surya dengan kapasitas 200 Wp kemudian  dihubungkan  dengan solar  charger  control yang  selanjutnya  dihubungkan  dengan baterai  12  V  untuk  menyimpan  energi  listrik  dari  solar  cell,  kemudian  dihubungkan  dengan dimmer  yang  berfungsi  untuk  mengatur  kecepatan  putaran  motor,  setelah  itu  di  hubungkan dengan  beban  berupa  motor  dc  yang  selanjutnya  parameter  kelistrikkannya  berupa  tegangan, arus dan daya pada beban dapat dimonitoring menggunakan modul sonoff.
Gambar 3. Power trhesher solar cell
PANEL SURYA 200 Wp MPPT 12/24 Volt BATERAI 12 Volt DIMMER DC 12 Volt MOTOR DC 12 Volt MY1016 SONOFF DC IoT MODUL +
Salah satu keunggulan dari power trhesher ini telah menggunakan piranti internet of things untuk memudahkan petani dalam mengoperasikan alat ini dikarenakan dapat di kontrol dengan menggunakan smartphone Setelah itu alat siap untuk digunakan sebagai perontok padi [7] .
Dengan  menggunakan  fasilitas  IoT  parameter  kelistrikkan  berupa tegangan,  arus dan  daya pada  beban  dapat  dimonitoring  menggunakan  modul sonoff. Gambar  4  berikut  menunjukkan tampilan sonoff pada monitoring smartphone . Pada smartphone ini bisa menampilkan indikator arus, tegangan, dan daya, serta indikator hidup dan mati nya alat perontok padi.
Gambar 4. Tampilan monitoring IoT di smarthphone
Dari  hasil  pengujian  alat  dengan  tampilan  berupa  monitoring  di smartphone di  dapatkan sebanyak 8 kali pengujian dengan jedah waktu per 5 menit. Terlihat pada tabel 1 bahwa semakin lama  waktu  yang  di  gunakan  dalam  pengujian  maka  didapatkan  nilai  tegangan  yang  semakin besar dan didapatkan juga nilai arus yang semakin mengecil, dan  nilai kecepatan putaran juga semakin menurun. Terlihat juga bahwa pada menit 45 sampai 75 bahwa nilai putaran cenderung tetap,  begitupun  pada  menit  ke  90  sampai  dengan  menit  120.  Terlihat  bahwa  pengujian  alat cenderung stabil.
Tabel 1. Hasil Pengujian Alat Waktu (menit) Tegangan (V) Arus(A) Kecepatan Putaran Motor (RPM) 15 12,71 11,41 400 30 12,64 10,53 390 45 12,63 10,44 380 60 75 12,59 12,56 10,33 10,36 380 380 90 12,5 10,7 340 105 12,5 10,66 340 120 12,49 10,44 340
Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License
Gambar 4. Grafik kecepatan putaran motor
Pada  grafik  gambar  4  menunjukkan  kecepatan  puturan  motor  terhadap    waktu.  Pada  15 menit  pertama  kecepatan  motor  berada  pada  kecepatan  400  rpm,  kemudian  pada  menitke  30 kecepatan putaran motor turun keangka 390 rpm, pada menit 45, 60 dan 75 kecepatan putaran motor tidak mengalami perubahan atau konstan sebesar 380 rpm, begitu juga pada menitke 90, 105  dan  120  kecepatan  motor  konstan  sebesar  340  rpm.  Hal  tersebut  dikarenakan  tegangan baterai  yang  mensuplai  beban  mengalami  penurunan  yang  mengakibatkan  putaran  motor menjadi berkurang.

## Gambar 5. Grafik Tegangan dan Arus terhadap waktu
Pada grafik gambar 5 menunjukkan tegangan dan arus terhadap waktu pada saat pengujian. Pada  menit  ke  15  tegangan  baterai  sebesar  12,71  Volt  dan  arusnya  sebesar  11,41  Ampere. Sedangkan  tegangan  baterai  pada  menit  ke  120  sebesar  12,49  Volt  dan  arusnya  sebesar  10,44 Ampere.  Faktor  yang  mempengaruhi besar  kecilnya  nilai  tegangan  dan  arus  yang  mengalir  ke beban  yaitu  tegangan  pada  baterai.  Semakin  besar  nilai  tegangan  baterai  semakin  cepat  pula kecepatan motor sehingga arus pada motor mengalami peningkatan dan sebaliknya.

## IV. KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  telah  berhasil  dibuat  sebuah  teknologi power  trhesher  solar cell berbasis Internet  of  Things yang  dapat  mempermudah  pekerjaan  petani  karena  telah dilengkapi fasilitas internet of things dengan software berupa sonoff yang  terhubung langsung
400 390 380 380 380 340 340 340 330 340 350 360 370 380 390 400 15 30 45 60 75 90 105 120 Ke ce p atan M o to r (RP M ) Waktu (menit) 12,71  12,64  12,63  12,59  12,56 12,5 12,5  12,49 11,41 10,53  10,44 10,33  10,36 10,7  10,66 10,44 10 10,5 11 11,5 12 12,5 13 15 30 45 60 75 90 105 120 Waktu (menit) Tegangan (V) Arus (A)
Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License
dengan smartphone sebagai  kontrol  sehingga  bisa  dilihat  tampilan  arus,  tegangan,  dan  daya. Pada  monitoring  alat  ini  juga  bisa  dilihat  indikator  hidup  atau  matinya  mesin  perontok  padi. Dari  penelitian  ini  juga  bisa  disimpulkan  semakin  besar  nilai  tegangan  baterai  semakin  cepat pula  kecepatan  motor  sehingga  arus  pada  motor  mengalami  peningkatan  dan  begitupun sebaliknya.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  D.  Sumardiyanto,  E.  Nugroho,  And  H.  Prasetyo,  “Mesin  Perontok  Padi  Menggunakan Energi Surya Skala Usaha Kecil Menengah Untuk Masyarakat Di Kabupaten Subang Jawa Barat,” Kami Mengabdi , Vol. 1, P. 1, Oct. 2021.
[2]  A.  Kuswoyo,  “Rancang  Bangun  Mesin  Perontok  Padi  Portabel  Dengan  Penggerak  Mesin Sepeda Motor,” J. Elem. , Vol. 4, No. 1, P. 35, 2017, Doi: 10.34128/Je.V4i1.7.
[3]  Amsani, “Amsani - 111710201010 -1,” Universitas Jember, Jember, 2016.
[4]  R.  W.  Sy,  “Rama_41201_05021381320004_0002086005_  0014047607_01_Front_Ref (1),” Universitas Sriwijaya, Indralaya, 2018.
[5]  A.  Kristanto  And  S.  Cahyo  Widodo,  “Perancangan  Ulang  Alat  Perontok  Padi  Yang Ergonomis Untuk Meningkatkan Produktivitas Dan Kualitas Kebersihan Padi,” J. Ilm. Tek. Ind. , Vol. 14, P. 79, Jun. 2015.
[6]  N.  Evalina,  F.  Irsan  Pasaribu,  A.  H.  Abdul  Azis,  R.  Dimas  Ivana,  And  J.  Kapt  Muchtar Basri  No,  “Implementasi  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  Kapasitas  200  Wp  Dengan Sistem  Solar  Charger  Pada  Beban  Kipas  Angin,” Uisu ,  P.  62,  2021,  [Online].  Available: Https://Jurnal.Uisu.Ac.Id/Index.Php/Semnastek/Article/View/4143
[7]  Herdianto, “Perancangan Smart Home Dengan Konsep Internet Of Things ( Iot ) Berbasis Smartphone,” Ilm. Core It , Vol. 6, No. X, Pp. 120–130, 2018.