## Sistem Penyiraman Tanaman Berbasis Mikrokontroler dan Telegram
Ramadani Ulansari, Suwarni, Yasmiati
Sistem Informasi dan Ilmu Komputer Universitas Respati Indonesia
Ramadhani.ulansari@fti.urindo.ac.id;suwarni@fti.urindo.ac.id;yastmint@gmail.com

## ABSTRAK
Abstrak- Selama  ini,  penyiraman  tanaman  masih  dilakukan  secara  manual.  Akan  tetapi,  terkadang manusia tidak punya cukup waktu untuk menyiram tanaman serta tidak mengetahui berapa banyak air yang dibutuhkan oleh tanaman. Oleh karena itu, dibuatlah rancang bangun sistem kontrol penyiraman tanaman  berbasis  NodeMcu  ESP8266  menggunakan  Telegram  untuk  mempermudah  pekerjaan manusia dalam hal menyiram tanaman. Penelitian ini dilakukan dengan merancang bangun suatu Alat yang  dapat  mengontrol  kelembaban  tanah  dengan  menggunakan  sensor  kelembaban  tanah  yang dikendalikan  melalui  NodeMCU  ESP8266  dan  diinstruksikan  oleh  Perangkat  Smartphone  melalui Aplikasi  Telegram  untuk  menampilkan  nilai  kelembaban  tanah.  Smartphone  akan  menerima  pesan dari nilai kelembaban tanah jika kondisi kelembaban tanah baik maka LED hijau akan menyala, dan jika  kondisi  kelembaban  tanah  tidak  baik  maka  LED  merah  dan  Bel  akan  menyala.  Sebuah  sistem kontrol  penyiraman  tanaman  yang  telah  dibuat  dapat  mengontrol  dan  memonitor  alat  penyiraman tanaman  yang  dikontrol  dengan  perintah  cek,  on  dan  off  untuk  mengontrol  kondisi  relay  baik  untuk menyalakan atau mematikan pompa air berdasarkan perintah dari ponsel.
Kata Kunci : Kelembaban, NodeMcu ESP8266, Pompa Air, Sistem Kontrol, Telegram

## ABSTRACT

## DESIGN  OF  AN  CONTROL  SYSTEM  WATERING  PLANT  BASED  ON  MIKROKONTROLER and TELEGRAM
Abstract- During this time, watering plants are still done manually. However, sometimes people do not have enough time to flush crops and not know how much water is needed by plants. Therefore, it was designed  to  build  a  plant  watering  control  system  based  on  NodeMcu  ESP8266  using  Telegram  to facilitate human work in order to flush crops. The research was conducted by designing a tool that can control  soil  moisture  using  a  soil  moisture  sensor  controlled  through  ESP8266  NodeMCU  and instructed  by  a  smartphone  device  through  the  Telegram  application  to  value  Moisture.  The Smartphone will receive a message from the soil humidity value if the soil humidity condition is good then the green LED will turn on, and if the soil humidity condition is not good then the red LED and the  bell  will  turn  on.  A  plant  watering  control  system that  has  been  created  can  control  and  monitor plant watering tools that are controlled by Command Check, on and off to control the relay conditions either to activate or deactivate the water pump based on Commands from the smartphone
Keyword : Moisture, NodeMcu ESP8266, Water pump, Control System, Telegram

## I. PENDAHULUAN
Tumbuhan  merupakan  salah  satu  Makhluk Hidup yang membutuhkan air untuk perkembangan-nya. Tanah yang subur merupakan salah satu syarat agar tanaman dapat tumbuh  dengan  baik.  Tingkat  kesuburan  tanah dapat  dipengaruhi  dengan  intensitas  air  yang terkandung di dalamnya, maka peneliti merancang  alat  “  Rancang  Bangun  Sistem
Kontrol Penyiraman Tanaman berbasis NodeMCU ESP8266 menggunakan Telegram “.
Alat  “Rancang  Bangun  Sistem  Kontrol Penyiraman  Tanaman  berbasis  NodeMCU ESP8266  menggunakan  Telegram  “    dapat memantau  kelembaban  tanah  dan  juga  dapat difungsikan untuk mengontrol mesin pompa Air sehingga    dapat  menyiram  tanaman  dari  jarak jauh. Dapat dilihat pada gambar.

## II. KERANGKA TEORI
1. Diagram blok alat penyiraman tanaman
Alat  yang  mampu  mengontrol  dan memonitoring kelembaban tanah menggunakan sebuah Smartphone yang terkoneksi internet melalui aplikasi Telegram.
Sensor  kelembaban  ( Soil  Moisture  sensor ) berfungsi  untuk  memberikan  inputan  berupa nilai  kelembaban  tanah,  Ketika  kondisi  tanah lembab  atau  dalam  keadaan  baik  maka  LED Hijau  akan  menyala  dan  apabila  Led  Merah menyala  dan  buzzer  mengeluarkan  suara berarti  kondisi  tanah  kurang  baik.  Relay  yang dipasang  berfungsi  sebagai  switch  /saklar untuk  mengaktifkan  maupun  menonaktifkan pompa air yang dikontrol dengan
menggunakan smartphone melalui  aplikasi Telegram dengan memberikan perintah “/Cek” untuk  melihat  kondisi  Kelembaban  tanah, “/On”  untuk  mengaktifkan  Rellay    dan perintah “/Off’ untuk menonaktifkan Rellay.

## A. Sistem Kontrol
Sistem kendali atau sistem kontrol (control  system) adalah  suatu  alat (kumpulan  alat)  untuk  mengendalikan, memerintah,  dan  mengatur  keadaan  dari suatu  system. Sistem  kontrol  (sistem kendali) telah  memegang  peranan  yang
sangat  penting  dalam  perkembangan  ilmu
dan teknologi.

## B. User Interface
Antarmuka  pengguna  (user  interface) adalah mekanisme komunikasi antara pengguna  (user)  dengan  sistem,atau  bentuk sistem  tampilan  grafis  yang  berhubungan langsung  dengan  pengguna  (user),atau  bisa juga  sebuah  antarmuka  pengguna  sistem  di
mana  pengguna  berinteraksi  dengan  mesin. Antarmuka  pemakai  (User  Interface)  dapat menerima  informasi  dari  pengguna  (user) dan memberikan informasi kepada pengguna
(user) untuk membantu
mengarahkan  alur  penelusuran  masalah sampai ditemukan suatu solusi.

## C. NodeMcu ESP8266
NodeMCU ESP8266  merupakan modul  turunan  pengembangan  dari  modul platform  IoT  (Internet  of  Things)  keluarga
ESP8266 tipe
ESP-12. Modul
ESP8266 merupakan  platform  yang  sangat murah tetapi benar-benar efektif untuk digunakan  berkomunikasi  atau  kontrol  melalui internet  baik  digunakan  secara  standalone
(berdiri  sendiri)  maupun  dengan  menggunakan mikrokontroler tambahan dalam hal ini Arduino sebagai pengendalinya.
Secara fungsi modul ini hampir menyerupai dengan  platform  modul  arduino, tetapi  yang  membedakan  yaitu  dikhususkan untuk “Connected to Internet“.
 Fungsi Pin pada NodeMCU ESP8266
1. RST : berfungsi mereset modul
2. ADC   :  Analog  Digital  Converter.  Rentang  tegangan  masukan  0-1v,  dengan  skup  nilai digital 0-1024
3. EN : Chip Enable, Active High
4. IO16 : GPIO16, dapat digunakan untuk membangunkan chipset dari mode deep sleep 5. IO14   : GPIO14; HSPI_CLK
6. IO12   : GPIO12: HSPI_MISO
7. IO13 :GPIO13;HSPI_MOSI; UART0_CTS
8. VCC : Catu daya 3.3V (VDD)
9. CS0 :Chip selection
10. MISO   : Slave output, Main input
11. IO9 : GPIO9
12. IO10   : GBIO10
13. MOSI  : Main output slave input
14. SCLK  : Clock
15. GND  : Ground
16. IO15 : GPIO15; MTDO; HSPICS; UART0_RTS
17. IO2 : GPIO2;UART1_TXD
18. IO0 : GPIO0
19. IO4 : GPIO4
20. IO5 : GPIO5
21. RXD   : UART0_RXD; GPIO3
22. TXD   : UART0_TXD; GPIO1

## D. Sensor Kelembaban Tanah
Sensor  Kelembaban  Tanah  atau  Soil  moisture sensor  FC-28  adalah  sensor  kelembaban  yang
dapat  mendeteksi  kelembaban  dalam  tanah. Sensor  ini  sangat  sederhana,  tetapi  ideal  untuk
memantau  taman  kota,  atau  tingkat  air  pada tanaman  pekarangan.  Sensor  ini  terdiri  dua probe  untuk  melewatkan  arus  melalui  tanah, kemudian membaca resistansinya untuk mendapatkan nilai tingkat kelembaban.
Semakin  banyak  air  membuat  tanah  lebih
mudah  menghantarkan  listrik  (resistansi  kecil), sedangkan  tanah  yang  kering  sangat  sulit menghantarkan  listrik  (resistansi  besar).  Sensor ini  sangat  membantu  untuk  mengingatkan tingkat kelembaban pada tanaman atau memantau kelembaban tanah.

## E. Relay
Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara  listrik  dan  merupakan  komponen Electromechanical  (Elektromekanikal)  yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil)  dan  Mekanikal  (seperangkat  Kontak Saklar/Switch).  Relay  menggunakan  Prinsip Elektromagnetik  untuk  menggerakkan  Kontak
Saklar  sehingga  dengan  arus  listrik  yang  kecil (low  power)  dapat  menghantarkan  listrik  yang bertegangan  lebih  tinggi.  Modul  relay  ini  dapat digunakan  sebagai  switch  untuk  menjalankan berbagai  peralatan  elektronik.  Misalnya  Lampu listrik,  Motor  listrik,  dan  berbagai  peralatan elektronik lainnya.

## F. LED
Seperti  dikatakan  sebelumnya,  LED merupakan  keluarga  dari  Dioda  yang  terbuat dari  Semikonduktor.  Cara  kerjanya  pun  hampir sama  dengan  Dioda  yang  memiliki  dua  kutub
yaitu  kutub  Positif  (P)  dan  Kutub  Negatif  (N). LED  hanya  akan  memancarkan  cahaya  apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda.

## G. Resistor
Cara kerja resistor adalah membatasi arus listrik yang akan mengalir ke suatu komponen elektronik

## H. Buzzer
Buzzer  adalah  sebuah  komponen  elektronika  yang  berfungsi  untuk  mengubah  getaran  listrik  menjadi getaran suara.

## I. Telegram
Telegram  merupakan  aplikasi  cloud  based  dan alat  enkripsi.  Telegram  menyediakan  enkripsi end-to-end,  self  destructionn  Messages,  dan infrastruktur  multi-data  center.  Selain  itu Telegram  juga  menyediakan  wadah  bagi pengembang  yang  ingin  memanfaatkan  Open API  dan  Protocol  yang  disediakan  melalui pengembangan Telegram Bot yang didokumentasikan pada web resminya.
Telegram  Bot  merupakan  akun  Telegram khusus yang  didesain dapat meng-handle pesan secara otomatis

## J. Flowchart
Flowchart Adalah  Bagan-bagan  yang  mempunyai arus yang menggambarkan langkah-langkah penyelesaian  suatu  masalah.  Flowchart  merupakan cara penyajian dari suatu algoritma.

## METODE PENELITIAN
Pada  gambar  Diatas  dapat  dilihat  secara  detail konfigurasi  atau  alat  elektronik  Seperti  Sensor Kelembaban  ( Soil  Moisture  Sensor ),  NodeMCU ESP8266, Relay, Buzzer dan LED ( Light Emitting Dioda ).
Pada  bagian  ini  adalah  komponen  input  dari rangkaian  pada  saat  sebelum  pemasangan  yang terdiri  dari  Sensor  Kelembaban  yang  dihubungkan menggunakan jumper.
1. Resistor dan LED Hijau dipasangkan ke pin D8
2. Resistor dan LED merah dipasangkan ke pin D1
3. Pin Relay Vcc ke 3V
4. Pin Relay GND ke G
5. Pin Relay IN ke D7
6. Kaki buzzer positif ke pin D5 dan negatif ke pin G
7. Pada sensor Kelembaban –  ke pin G
8. Pada sensor Kelembaban + ke pin 3V
9. Pada sensor Kelembaban A ke pin A0
1. Pengoperasian Alat
Sumber  tegangan  NodeMcu  ESP8266  bisa melalui  adaptor  maupun Power  bank ke NodeMcu ESP8266. NodeMcu akan melakukan
inisialisasi  pin  dan  membaca  program  yang  di dalam telah dimasukan Possword dan Username Wifi yang digunakan.

## Gambar  Alat Penyiraman Tanaman
Pada  gambar  diatas  dapat  kita  lihat
Komunikasi antara NodeMcu ESP8266 dengan  telegram  menggunakan  Bot  yang merupakan  kata  lain  dari  Robot  dimana  robot ini  berfungsi  dalam  kegiatan  pengiriman pesan,  pemberian  Code  API  (  Application Programming  Interface)    yang  menjadi jembatan komunikasi antara NodeMcu ESP8266  dengan  telegram  dalam  pertukaran Informasi.
Untuk dapat mengontrol dan memonitoring alat  Alat  penyiraman  tanaman  ini, Smartphone dan  NodeMCU dihubungkan  dalam  suatu jaringan, Dimana untuk  menghubungkan antara NodeMCU  ESP  8266  dengan Smartphone melalui  aplikasi  Telegram    dengan  memasukan Token  Bot  Telegram  setelah  itu,  kita  buka Aplikasi  Telegram  kemudian  masuk  pada tampilan  obrolan  bot  yang  sudah  kita  buat, setelah  itu  untuk  memulai  atau  mengaktifkan Alat  tersebut  kita  tekan  Start  pada  tampilan awal  obrolan  pada  Aplikasi  Telegram,  secara otomatis  akan  menampilkan  pesan  selamat datang kemudian akan menampilkan
Keterangan  pilihan  untuk  pengoperasian  alat tersebut.
Terdapat  perintah  “  /Cek  “  Untuk mengecek  Kondisi  Komponen  baik  LED, Buzzer  maupun  pompa  air  dan  Membaca  Nilai Kelembaban  tanah  yang  dibaca  oleh  Sensor Kelembaban  ( Soil  Moistture  Sensor ) dan “ /On “  untuk  mengubah  Kondisi  Relay  agar  dapat menyelakan  Pompa  Air  apabila  Kondisi  tanah Kering  atau  tidak  baik  dan  akan  mengubah kembali  kondisi  Relay  apabila  kondisi  tanah berada  pada  keadaan  lembab/baik.  Kondisi LED  ( Light  Emitting  Dioda )  berwarna  Hijau akan  menyala  apabila  kondisi  tanah  baik  dan Apabila  kondisi  tanah  kurang  baik/  kering maupun  terlalu  lembab  maka    Buzzer  akan mengeluarkan  bunyi  dan  LED  ( Light  Emitting Dioda ) Merah akan menyela.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Ketika  mikrokontroler  NodeMcu  ESP8266 aktif  maka  semua  komponen  dan  lampu Indikator  akan  menyala  dan  Apabila  Kondisi tanah  kurang  baik  maka  secara  otomatis  User akan  menerima  Notifikasi  berupa  pesan  pada Telegram
kemudian  komponen  Buzzer  mengeluarkan  suara  dan  Led  Merah  pada  alat  akan  aktif,  seperti gambar dibawah ini :
Setelah  itu  apabila  kondisi  tanah  kurang  baik,  kita  dapat  melakukan  perintah  untuk menjelankan  rellay  agar  dapat  mengaktifkan  pompa  air,  dimana  kita  dapat  mengimkan perintah “/On” seperti pada gambar berikut :

## Gambar 4.6 Perintah ON
Relay  akan  terus  berada  pada keadaan  NO  ( Normally  Open )  atau dengan  kata  lain  Pompa  air  akan  terus menyala  sampai  keadaan  atau  Kondisi Tanah  Baik.  Setelah  kondisi  Sensor Lebih  dari  200  dan  kurang  dari  350
atau  dalam  kondisi  baik  maka  secara otomatis  rellay  akan  kembali  pada kondisi  NC  ( Normally  Close )  dan pompa  air  akan  mati,  dan  Led  Hijau pada alat akan menyala sebagai berikut :

## Gambar 4.7 Kondisi Tanah baik
Kemudian  kita  dapat  melakukan  atau  mengirim  perintah  “Cek”  untuk  melihat  kondisi kelembaban tanah dan kondisi pompa air. Seperti pada gambar berikut :
Gambar 4.8 Perintah Cek
Pada Gambar 4.8 dapat kita lihat bahwa apabila kita mengirim perintah “Cek” maka akan menampilkan Keadaan Pompa air mati, dan kondisi Tanah Baik.

## 4.2.  Data Pengamatan
Tabel 4.1. Pengujian LED dan Buzzer No Kondisi Tanah Rata-Rata Kelembaban Kondisi Komponen Ket LED Merah LED Hijau Buzzer 1. Basah 163,5 ON OFF ON Tidak Baik 2. Lembab 217,1 OFF ON OFF Baik 3. Kering 514,2 ON OFF ON Tidak Baik
Pada  Tabel  4.1  dapat  kita  lihat  dimana  apabila kondisi  Tanah  basah  maupun  kering  kurang baik untuk tanaman pada kondisi tersebut dapat ditandai  dengan  menyala-nya  LED  Merah  dan
apabila  kondisi  tanah  lembab  ditandai  dengan nyalanya  LED  hijau  itu  berarti  keadaan  tanah Baik.

## Tabel 4.2. Durasi
Respon Relay
Pada  Tabel  4.1.  dapat  kita  lihat  bahwa  respon dari  relay  tergantung  pada  Koneksi  internet yang  digunakan  dan  juga  bergantung  pada lokasi  kita  berada  pada  saat  Menjalankan  alat
tersebut.  Dimana  dari  tabel  diatas  dapat  kita lihat  bahwa  respon  pada  saat  menyalakan Pompa Air lebih lama dibandingkan mematikan Pompa.
Tabel 4.3. Respon Komponen No Perintah Kode Respon Komponen Led Hijau Led Merah Buzzer  Pompa 1. Cek (msg.text.equalsIgnoreCase("/cek")) on/off on/off on/off on/off 2. On (msg.text.equalsIgnoreCase("/on")) off on on on 3. Off (msg.text.equalsIgnoreCase("/off")) on off off off 4. /kataacak - on/off on/off on/off -
Pada  Tabel  4.3  dapat  kita  lihat  bahwa pada  saat  kita  mengirimkan  perintah  “/cek” maka  Led  dan  Buzzer  dalam  keadaan Standby dimana akan selalu bekerja berdasarkan kondisi dari  kelembaban  tanah  baik  Kering,  basah maupun  lembab.  pada  saat  menjalankan
perintah  “On”  maka  Pompa  dalam  kondisi menyala,  Led  Merah  maupun  Buzzer  dalam kondisi  menyala,  karena  menandakan  bahwa kondisi  dari  kelembaban  tanah  kurang  baik. Sebaliknya  pada  saat  kondisi  tanah  baik  maka Led Hijau akan Menyala dan Pompa Air dalam
No. Perintah Koneksi Internet Telkomsel XL WIFI 1. ON 1,20s 1,60s 1,50s 2. OFF 0,82s 0,72s 0,66s
kondisi  tidak  aktif.  Kemudian  apabila  kita menggunakan  kata  acak  maupun  salah  ketik maka tidak akan menampilkan Respon apa-apa.
Dan  dapat  dilihat  bahwa  pada  saat  mengirim perintah  baik  cek,  on  maupun  off  huruf  besar kecilnya tidak berpengaruh karena menggunakan fungsi e qualsIgnoreCase.
Dengan  fungsi   ini,  maka  objek  string  yang dikirmkan  akan  dibandingkan   dengan   objek string pada parameter fungsi, dengan tanpa memperdulikan  perbedaan  antara  huruf besar dengan huruf kecil.

## Kesimpulan
Dari  Prototype  alat  ini  dapat disimpulkan  bahwa  Alat  rancang  bangun Sistem  Kontrol  penyiram  tanaman  berbasis NodeMCU ESP 8266 menggunakan Sensor Kelambaban  (soil  moinsture  sensor  ), Relay,  dan  pompa  air  yang  dikontrol melalui Telegram dapat dioperasikan menggunakan Smartphone .  Dimana  pada Aplikasi  telegram  memiliki  Fitur  Bot  yang nantinya  akan  bekerja  untuk  membantu memudahkan User dalam pengiriman Pesan. Code API ( Application Programming  Interface)    yang  menjadi jembatan  komunikasi  antara  NodeMcu ESP8266 dengan telegram dimana
memungkinkan  kita  dalam  pertukaran Informasi.
Alat ini dapat membaca kelembaban tanah  dengan  soil  moisture  sensor  yang didapatkan  dari  inputan  data  analog  dan akan    menampilkan  persentase  kelembaban tanah  pada  Aplikasi  Telegram.  Telegram berfungsi  untuk  mengontrol  Kelembaban Tanah,  apabila  Kelembaban  tanah  nya kurang  baik  maka  akan  menampilkan option untuk mengaktifkan Relay
Kemudian  pompa  akan  mengalirkan  air. Jika  kelembaban  sudah  kembali  normal maka pompa akan secara otomatis mati.

## Saran
Berdasarkan  uraian-uraian  yang  telah dijelaskan  maka  terdapat  beberapa  saran sebagai berikut :
1. Perlu  ditingkatkan  bagian  keamanan bot  Telegram  dikarenakan  bot  dapat diakses oleh Akun Telegram lain.
2. Pengguna  harus  selalu  melakukan pengecekan  air  pada  toren  apakah masih  tersedia  atau  tidaknya,  karena untuk  pengisian  air  pada  toren  hanya dapat dilakukan secara manual, apabila  tidak  maka  air  pada  bak penampungan tidak akan terisi air.

## Daftar Pustaka
(1). Abdullah,  Masthura.  2018.  ”Sistem Pemberian  Nutrisi  Dan  Penyiraman Tanaman Otomatis Berdasarkan Real  Time  Clock  Dan  Tingkat Kelembaban Tanah Berbasis Mikrokontroler  Atmega32”.  Jurnal Ilmu  Fisika  Dan  Teknologi.  Vol.  2, No 2.
(2). Andreas. F., Triyanto. P., Rismawan. T. 2015. Rancang Bangun Sistem Kontrol Dan Pemonitoran Lampu Rumah Dengan Smartphone  Android  Berbasis    Sms Gateway Dan Mikrokontroler Atmega16. Volume 03. No 2.
(3). Kadir,Abdur,  Giovanny(Ed).  2018. Wireless Programming Untuk Arduino. Yogyakarta:Andi (4). Kadir,Abdur,  Giovanny(Ed)..  2018. Dasar Pemrograman Internet Untuk Proyek Berbasis Arduino. Yogyakarta:Andi
(5). Kafiar, E. Z., Allo, E.K., Dringhuzen J. 2018. Mamahit.Rancang Bangun Penyiram Tanaman Berbasis Arduino  Uno  Menggunakan  Sensor Kelembaban  Yl-39  Dan  Yl-69.  Vol 7. No 3. (6). Musthafa.A.,  Utama.S.N.,  Harmin .T.  “  Rancang  Bangun  Sistem Kontrol Penyiraman Tanaman Bawang  Merah  Pada  Greenhouse Menggunakan Smartphone”.
(7). Ramhat.A. Apa Itu Nodemcu Esp8266? Bagaimana Cara Pakenya? . https://Kelasrobot.Com/Apa-Itu-
Nodemcu-Esp8266-Bagaimana-
Cara-Pakenya/.  13 September 2018 (8). Ratnawati,  Silma.  2017.  Sistem Kendali Penyiram Tanaman Menggunakan  Propeller  Berbasis Internet Of Things. Jurnal Inspiraton, Vol 7, No 2. (9). Rizky.  2  Cara  Membuat  Bot Telegram (Coding dan Tanpa Coding). https://dicoffeean.com/membuat- bot-telegram/. 17 maret 201
Jurnal Teknologi Informasi, Vol 8 No 2 Desember 2022                                                   E-ISSN :2623-1700 P-ISSN : 1693-3672