Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License

## Prototipe dengan Sistem IoT Pada Pengaturan Suhu dan Kelembaban Pada  Permentasi Tempe
Ikhthison Mekongga 1 , Mustaziri 2 , Muhammad Fazarrudin 3 , Ibnu Asrafi 4 , Aryanti Aryanti 5 1,2,3 Jurusan Teknik Komputer, Politeknik Negeri Sriwijaya, Indonesia
4 Jurusan Teknik Teknik Mesin, Politeknik Negeri Sriwijaya, Indonesia
5 Jurusan Teknik Teknik Elektro, Politeknik Negeri Sriwijaya, Indonesia
E-mail: mekongga@polsri.ac.id , mustaziri@polsri.ac.id , mfazarrudin02@gmail.com , Ibnuasrafi2015@gmail.com , aryanti@polsri.ac.id

## ABSTRAK
Penelitian  ini  bertujuan  merancang  prototipe  pengendali  suhu  dan  kelembaban  berbasis  IoT  untuk meningkatkan produktivitas fermentasi tempe. Prototipe ini menggunakan mikrokontroler WeMos D1 R2 yang memproses data dari sensor suhu (DHT11) dan RTC DS3231, mengontrol kipas DC dan pemanas. Aplikasi Blynk memungkinkan pengguna untuk memantau dan mengelola suhu dan kelembaban dari jarak jauh. Hasil penelitian menunjukkan suhu dan kelembaban stabil pada rentang 30°C–37°C dan 60–70 RH. Prototipe ini dapat diimplementasikan untuk mengendalikan kondisi fermentasi tempe.
Kata Kunci: Kendali, suhu, kelembaban, tempe, IoT

## IoT-Based Prototype for Temperature and Humidity Control in Tempe Fermentation

## ABSTRACT
This research aims to design an IoT-based prototype for temperature and humidity control to enhance the productivity of tempe fermentation. The prototype utilizes the WeMos D1 R2 microcontroller, processing data from the temperature sensor (DHT11) and RTC DS3231 to control a DC fan and heater. The Blynk application enables remote monitoring  and management  of  temperature  and humidity. Research  results indicate  stable  temperature  (30°C–37°C)  and  humidity  (60–70  RH).  The  prototype  demonstrates effectiveness in controlling tempe fermentation conditions and is suitable for implementation.
Keywords: Control, temperature, humidity, tempeh, IoT
Correspondence  author  :  Aryanti  Aryanti,  Jurusan  Teknik  Elektro,  Politeknik  Negeri  Sriwijaya, Indoneia. E-Mail: aryanti@polsri.ac.id
Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License

## PENDAHULUAN
Dalam  proses  produksi  tempe  pengaturan  suhu  dan  kelembaban  sangat  diperlukan  untuk menjaga keberlansungan pertumbuhan jamur Rhizopus. Kesalahan dalam pengaturan suhu dan kelembaban  dapat  menyebabkan  penurunan  kualitas  dan  kuantitas  produksi  tempe,  sehingga mempengaruhi  produktivitas  industri  tempe  secara  keseluruhan.  Oleh  karena  itu  perlunya prototipe kendali suhu dan tegangan.
Dewasa ini pemamfaatan teknologi mikrokontroler banyak diimplementasikan dalam berbagai bidang,  sebagai  pengontrol  dan  pengendali  peralatan  rumah  tangga,  pertanian,  industri  besar maupun kecil. Industri kecil ini termasuk juga industri rumahan seperti industri pembuatan tempe [1]. Berbagai jenis mikrokontroler Arduino Uno telah diimplementaskan sebagai alat pengendali ataupun pengontrolan. Rancang bangun pengendali suhu dan kelembaban pada industry tempe menggunakan mikrokontroler NodeMCU, sensor suhu DHT22 sebagai pengendali dan detektor suhu[2-4].  Prototipe  bekerja  pada  suhu  30ºC  –  35ºC  selama  16  jam.  Implementasi  NodeMCU ESP8266 pada pembuatan tempe gembus yang berkerja pada suhu 35ºC selama 16 jam [5-6] dan ditampilkan  pada  thingspeak  melalui  thingsview  dapat  diakses  melalui  handpone.  NodeMCU seperti pada Gambar 1 dibawah ini [7]:

## Gambar 1. Alamat Pin Microcontroller Unit NodeMCU (ESP8266–12E)
Selain itu, mikrokontrolker arduino Mega2560 dan sensor DHT11 sebagai sensor suhu [8-10]. Prototipe  bekerja  pada  suhu  30ºC  –  37ºC  selama  18  jam.  Pada  saat  suhu  rendah  lampu  akan menyala,  sebaliknya  lampu  akan  mati  pada  saat  suhu  lebih  tinggi.  Arduino  Mega  2560  pada Gambar 2 dibawah ini:
Gambar 2. Arduino Mega 2560
Monitoring suhu dan kelembaban fermentasi tempe berbasis Iot juga menggunakan ESP 32. ESP32 [11-13] .  Sensor suhu  dan  kelembaban  digunakan  DHT22.  Prototipe  bekerja  pada  suhu 30ºC  –  36ºC  selama  12.5  jam  dimana  jamur  Rhizopus  tumbuh  dengan  baik,  tekstur,  rasa  dan aroma tempe normal dan baik. Mikrokontroler ESP32 [14-15] pada Gambar 3 dibawah ini:
Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License
Gambar 3. Mikrokontroler ESP32
Pada penelitian ini prototipe pengendali suhu dan kelembaban yang akan dirancang berbasis IoT  menggunakan  sensor  suhu  dan  kelembaban  dengan  memanfaatkan  sistem  pengontrol mikrokontroler WeMos D1 R2 yang memiliki beberapa kelebihan dibandingkan mikrokontroler yang lain. Sehingga nilai suhu dan kelembaban dapat diakses dan dikendalikan jarak jauh melalui jaringan internet. Wemos D1R2 pada Gambar 4 dibawah ini:

## Gambar 4. Mikrokontroler Wemos D1R2
Sensor  suhu  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  adalah  DHT11.  Sensor DHT11 ini  dipilih karena kecepatan dalam waktu pengambilan data yaitu minimal 1 menit bila dibandingkan dengan DHT 22, dimana karakteristik input tegangan dan konsumsi arus sama dengan DHT22. Sensor DHT11 seperti pada Gambar 5 dibawah ini:

## Gambar 5. DHT 11
Heater yang digunakan pada penelitian ini adalah berupa bola lampu. Fan digunakan untuk sirkulasi udara, dan ventilasi ruangan. Gambar 6 dan gambar 7 menampilkan Heater dan Fan di bawah ini:
Gambar 6. Heater   Gambar 7. Fan DC
Pada penelitian ini RTCDS3231 digunakan untuk Mengatur waktu yang diperlukan untuk proses fermentasi. RTC DS 3231 yang digunakan pada gambar 7 dibawah ini:
Gambar 8. RTC DS3231

## METODE PENELITIAN
Terdapat 5 tahapan pada penelitian ini. Mulai dari mengumpulkan data, mengolah data, setting aplikasi,  merancangan  prototipe  dan  pengujian.  Prototipe  yang  dirancang  memanfaatkan mikrokontroler WeMos D1 R2 sebagai pusat pengontrolnya. Wemos D1 R1 ESP8266 memproses input dari sensor DHT11 (pendeteksi suhu) dan RTC DS3231 sehingga menghasilkan output yaitu relay 1 (kipas DC) dan relay 2 (pemanas). Relay 1 (kipas DC) berfungsi untuk menurunkan suhu. Relay2 (heater) menaikkan suhu untuk menjaga suhu dan kelembaban ruangan. Aplikasi Blynk untuk  memantau  suhu  dan  kelembaban  diakses  dan  dikelola  dari  jarak  jauh  melalui  jaringan internet (wifi) atau smartphone. Hasil yang ditargetkan adalah prototipe pengendali suhu ini dapat mendeteksi  suhu  dan  kelembaban  yang  stabil.  Dimana  suhu  stabil  antara  30  °C  –  37  °C, kelembaban stabil antara 60 – 70 RH. Proses fermentasi pada tempe dilakukan per 10 jam sesuai dengan waktu yang telah ditentukan.
Metode penelitian yang dilakukan 5 tahap:
1. Mengumpulkan data
2. Mengolah data
3. Persiapan dan setting aplikasi Blynk
4. Perancangan prototipe
5. Pengujian Prototipe Hasil perancangan diuji, dianalisa dan dievaluasi untuk mendapatkan output sesuai yang diharapkan
Perancangan  diagram  blok  Pototipe  Pengendali  Suhu  dan  Kelembaban  untuk  Meningkatkan Produktivitas Proses Fermentasi Tempe Berbasis IoT ditunjukkan pada gambar 9 dibawah ini:
WeMos D1 R2 DHT 11 LCD 12C Aplikasi Blynk LED Hijau LED Merah Fan Humidifier Buzzer Input Proses Output Blower Gambar 9. Blok Diagram Sistem
Perancangan  skematik  rangkaian  Prototipe  Pengendali  Suhu  dan  Kelembaban  untuk Meningkatkan Produktivitas Proses Fermentasi Tempe Berbasis IoT ditunjukkan pada gambar 10 dibawah ini:
Gambar 10. Skematik Rangkaian
Perancangan  Flowchart  Prototipe  Pengendali  Suhu  dan  Kelembaban  untuk  Meningkatkan Produktivitas Proses Fermentasi Tempe Berbasis IoT ditunjukkan pada gambar 11 dibawah ini:
Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License
Mulai Inisialisasi Perangkat Koneksi WiFi Terkoneksi dengan WiFi Baca DHT Display LCD Suhu > 30 C Humi > 70% RH LED Hijau OFF LED Merah ON Fan ON Buzzer ON Humidifier ON Wemos mengirim data ke Blynk Selesai LED Merah ON Fan OFF Buzzer OFF Blower ON LED Hijau OFF Humidifier OFF Tidak Tidak Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya

## Gambar 11. Flowchart Sistem
Implementasi  Pengendali  Prototipe  Pengendali  Suhu  dan  Kelembaban  untuk  Meningkatkan Produktivitas Proses Fermentasi Tempe Berbasis IoT ditunjukkan pada gambar 12 dibawah ini:
Gambar 12. Tampilan Alat

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Setelah  prototipe  pengendali  suhu  dan  kelembaban  dirancang  selanjutnya  dilakukan pengujian. Pengujian dilakukan terhadap beberapa komponen elektronik diantaranya adalah pengujian  Wemos  D1  R2  dilakukan  dengan  menghubungkan  Wemos  D1  R2  dengan
komputer  atau  laptop.  Tampilan  menu  tools  dan  uploading  program  Wemos  D1  R2 ditunjukkan pada gambar 13 dan gambar 14.
G ambar 13. Menu Tools pilih Wemos D1 R2
Selanjutnya upload program blynk , dengan mengklik upload
Gambar 14. Uploading Program
Pada  gambar  15  menyajikan  tampilan  Wemos  D1  R2  8266,  jika  LED  pada  wemos berkedip,  maka                   program  yang  di  upload  telah  bekerja/berhasil  dan  wemos  siap  untuk digunakan. Hasil pengujian ditampilkan pada Tabel 1. Dimana tegangan yang terjadi pada Wemos D1 R1 8266 dalam keadaan standby dan aktif    sama stabil.
Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License
Gambar 15. Wemos D1 R2 8266
Tabel 1. Tabel Pengujian Wemos D1 R2 TP Keadaan Tegangan TP1 Standby 4, 87 V TP2 Standby 4, 87 V TP3 Aktif 4, 87 V TP4 Aktf 4, 87 V TP5 Aktif 4, 87 V Rata – Rata: 4, 87 V
Tabel 2. Pengujian Sensor DHT 11 Suhu
`
Tabel 3. Pengujian Sensor DHT 11 Kelembaban
TP
Kelembaban Kelembaban Yang Terukur Hasil TP1 65 RH 66 RH Sesuai TP2 70 RH 70 RH Sesuai TP3 62 RH 61 RH Sesuai TP4 66 RH 67 RH Sesuai TP5 65 RH 66 RH Sesuai Rata – Rata : 66 RH 66 RH -
Tabel  2  dan  Tabel  3  merupakan  hasil  pengujian  sensor  DHT11  terhadap  suhu  dan kelembaban. Pada pembacaan pengujian sensor  tersebut terdapat beberapa kondisi suhu dan
TP Suhu Suhu Yang Terukur Hasil TP1 32 °C 31 °C Sesuai TP2 30 °C 30 °C Sesuai TP3 37 °C 37 °C Sesuai TP4 35 °C 36 °C Sesuai TP5 31°C 32 °C Sesuai Rata - Rata 33 °C 33 °C -
Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License
kelembaban  yang  di  pengaruhi  oleh  kondisi  lingkungan  pada  perangkat  fermentasi  dan kondisi suhu dan kelembaban pada ruangan terbuka.
Tabel 4.  Pengujian RTC DS321 TP Waktu Waktu (RTC DS3231) Tegangan TP1 06. 08 06. 07 48 V TP2 06. 09 06. 08 48 V TP3 06. 10 06. 09 48 V TP4 06. 11 06. 10 48 V TP5 06. 12 06. 11 48 V Rata – Rata : 06. 10 06. 09 48 V
Tabel 4 merupakan hasil dari pengujian RTC DS3231. RTC DS3231 diuji dengan mengukur tegangan sesuai     dengan waktu yang ditentukan dan waktu RTC. D apat dilihat dari hasil pengujian antara waktu yang ditentukan dengan waktu RTC hanya selisih 1 menit.
Tabel 5. Pengujian Relay (Heater)
TP Pin IN Status Relay Tegangan Hasil TP1 High Tidak Aktif 4, 87 V Sesuai TP2 Low Aktif 4, 88 V Sesuai TP3 High Tidak Aktif 4, 88 V Sesuai TP4 Low Aktif 4, 86 V Sesuai TP5 High Tidak Aktif 4, 87 V Sesuai Rata – Rata : 4, 87 V -
Pengujian heater dapat dilihat pada Tabel 5 pada pengujian ini heater sendiri berfungsi sebagai penghangat kumbung disini dapat dilihat jika pada pin high maka relay akan aktif dan jika pin low maka relay akan aktif.
Gambar 16. Pengujian Aplikasi Blynk
Gambar 16 menampilkan hasil pengujian aplikasi blynk berfungsi dengan baik dan digunakan
Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License
untuk  memantau  suhu  dan  kelembaban  pada  saat  fermentasi  tempe  secara real  time sehingga kondisi kumbung dapat dipantau dari mana saja. Fungsi tombol untuk mengaktifkan fan dc, heater melalui aplikasi. FungsiLED sebagai  indicator LED Hijau berarti suhu dan kelembaban stabil dan LED Merah suhu  dan  kelembaban tidak stabil.

## KESIMPULAN
Dari hasil pengujian sensor DHT11 terhadap suhu dan kelembaban didapatkan,       apabila suhu dan kelembaban tidak stabil suhu < 30 °C dan kelembaban < 60RH maka buzzer akan berbunyi dan led merah akan menyala, fan DC akan aktif , sebaliknya apabila suhu > 37°C maka heater nyala, LED merah nyala, buzzer nyala. Untuk suhu 30°C – 37°C dan kelembaban 60 RH keatas maka buzzer mati, LED merah mati, LED hijau nyala dan fan DC aktif, heater mati. Saat    pengujian sensorDHT11 didapatkan rata – rata suhu 32 °C dan kelembaban 80 RH. Dapat dikatakan hasil pengujian  berada  pada  suhu  stabil  antara  30  °C  –  37  °C,  kelembaban  stabil  antara  60  –  70  R Dengan suhu dan kelembaban yang stabil keberlansungan pertumbuhan jamur Rhizopus akan H terjaga sehingga dapat meningkatkan produktifitas proses permentasi tempe.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  “MESIN  TEMPE  MENGGUNAKAN  TEKNOLOGI  MIKROKONTROLLER  ARDUINO  UNO  - PDF Free Download.”
Accessed:
Dec. 14, 2023. [Online]. Available:
https://docplayer.info/29763702-Mesin-tempe-menggunakan-teknologi-mikrokontroller-arduino- uno.html
[2]  B.  Gunawan  and  S.  Sukardi,  “Rancang  Bangun  Pengontrolan  Suhu  dan  Kelembaban  pada  Proses Fermentasi  Tempe  Berbasis  Internet  of  Things,” 1 ,  vol.  1,  no.  2,  Art.  no.  2,  Nov.  2020,  doi: 10.24036/jtein.v1i2.63.
[3]  I. Riadi and R. Syaefudin, “Monitoring and Control Food Temperature and Humidity using Internet of Things Based-on Microcontroller,” Jurnal Ilmiah Teknik Elektro Komputer dan Informatika , vol. 7, no. 1, Art. no. 1, Apr. 2021, doi: 10.26555/jiteki.v7i1.20213.
[4]  E.  Safrianti,  L.  O.  Sari,  F.  Wulandari,  and  Feranita,  “IoT  Applications  in  Fermented  Tempe Production,” International Journal of Electrical, Energy and Power System Engineering , vol. 5, no. 1, Art. no. 1, Feb. 2022, doi: 10.31258/ijeepse.5.1.1-5.
[5]  R. S. Sari, N. Nuryanto, and A. Widiyanto, “Temperature and Humidity Control System for Tempe Gembus  Fermentation  Process  Based  on  Internet  of  Things,” Urecol  Journal.  Part  G: Multidisciplinary Research , vol. 1, no. 1, Art. no. 1, Jul. 2021, doi: 10.53017/ujmr.63.
[6]  J.  S.  Saputra  and  S.  Siswanto,  “PROTOTYPE  SISTEM  MONITORING  SUHU  DAN KELEMBABAN  PADA  KANDANG  AYAM  BROILER  BERBASIS  INTERNET  OF  THINGS,” PROSISKO: Jurnal Pengembangan Riset dan Observasi Sistem Komputer , vol. 7, no. 1, Art. no. 1, Mar. 2020, doi: 10.30656/prosisko.v7i1.2132.
[7]  M.  Artiyasa,  I.  H.  Kusumah,  A.  Suryana,  Edwinanto,  A.  D.  W.  M.  Sidik,  and  A.  P.  Junfithrana, “Comparative Study of Internet of Things (IoT) Platform for Smart Home Lighting Control Using NodeMCU with Thingspeak and Blynk Web Applications,” FIDELITY : Jurnal Teknik Elektro , vol. 2, no. 1, p. 1.
[8]  R.  P.  Yunas  and  A.  B.  Pulungan,  “Sistem  Kendali  Suhu  dan  Kelembaban  pada  Proses  Fermentasi Tempe,” JTEV  (Jurnal  Teknik  Elektro  dan  Vokasional) ,  vol.  6,  no.  1,  Art.  no.  1,  Jan.  2020,  doi: 10.24036/jtev.v6i1.106943.
Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License
[9]  library.gunadarma.ac.id,  “ALAT  PENGENDALI  SUHU  DAN  KELEMBABAN  PADA  PROSES FERMENTASI  TEMPE  BERBASIS  MIKROKONTROLER  ARDUINO  MEGA  2560  - Perpustakaan  UG,”  library.gunadarma.ac.id.  Accessed:  Oct.  23,  2023.  [Online].  Available: https://library.gunadarma.ac.id/repository/alat-pengendali-suhu-dan-kelembaban-pada-proses- fermentasi-tempe-berbasis-mikrokontroler-arduino-mega-2560-pi
[10]  “Automatic Room Temperature Regulator for Making Tempe Based on Arduino with Fuzzy Logic Method,” Inform : Jurnal Ilmiah Bidang Teknologi Informasi dan Komunikasi , vol. 5, no. 1, pp. 39– 44, Feb. 2020, doi: 10.25139/inform.v5i1.1053.
[11]  Subono, A. Hidayat, V.  A. Wardhany, and  K. P. Agustin, “SISTEM PENGENDALI SUHU DAN KELEMBAPAN  PADA  INKUBATOR  TEMPE  BERBASIS  MIKROKONTROLLER  ESP  32,” Prosiding  Seminar  Nasional  Terapan  Riset  Inovatif  (SENTRINOV) ,  vol.  6,  no.  1,  Art.  no.  1,  Nov. 2020.
[12]  “Sensors | Free Full-Text | Design and Implementation of ESP32-Based IoT Devices.” Accessed: Oct. 23, 2023. [Online]. Available: https://www.mdpi.com/1424-8220/23/15/6739
[13]  P.  Rusimamto,  E.  Endryansyah,  L.  Anifah,  R.  Harimurti,  and  Y.  Anistyasari,  “Implementation  of arduino pro mini and ESP32 cam for temperature monitoring on automatic thermogun IoT-based,” Indonesian Journal of Electrical Engineering and Computer Science , vol. 23, p. 1366, Sep. 2021, doi: 10.11591/ijeecs.v23.i3.pp1366-1375.
[14]  S. Budijono and Felita, “Smart Temperature Monitoring System Using ESP32 and DS18B20,” IOP Conference  Series:  Earth  and  Environmental  Science ,  vol.  794,  p.  012125,  Jul.  2021,  doi: 10.1088/1755-1315/794/1/012125.
[15]  T. Swati and K. R. Rao, “Industrial Process Monitoring System Using Esp32,” vol. 7, no. 6, 2019.