## RANCANG BANGUN OTOMATISASI PENGISIAN AIR MINUM PADA KANDANG AYAM TERNAK BERBASIS ARDUINO
Hammada Abbas 1 , Suradi 2 , Ayyub Maulana 3 , Nurul Uyuni Baharuddin 4
1 Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Islam Makassar 2 Jurusan Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Islam Makassar
3,4 Jurusan Teknik Informatika, Fakultas Teknik, Universitas Islam Makassar
Email: nuruluyunibahar@gmail.com

## ABSTRAK
Ayam petelur merupakan jenis ayam yang rentan dengan risiko stres dan berpengaruh pada penurunan jumlah produksi telur.  Oleh  karena  itu  pemberian  minum  dilakukan  secara  rutin  dan  biasa  dilakukan  secara  manual.  Tujuan  rancang bangun ini yaitu merancang dan menguji pengisian air minum pada kandang ayam ternak secara otomatis yang berbasis Arduino. Metode yang digunakan yaitu berbasis Arduino Uno. Hasil dari penelitian ini yaitu alat bekerja dimulai dari pembacaan jarak antara sensor ultrasonik dengan kapasitas air kurang atau sama dengan 3 cm, maka sensor ultrasonik akan  mengirim  data  ke  Arduino,  kemudian  data  diteruskan  sebagai  perintah  ke  motor  servo  untuk  berputar  90º berlawanan arah jarum jam sehingga keran air bergerak tertutup dan mengaktifkan LED hijau sebagai lampu indikator. Apabila  pembacaan  jarak  antara  sensor  ultrasonik  dengan  kapasitas  air  lebih  dari  3  cm,  maka  sensor  ultrasonik  akan mengirim data ke Arduino, kemudian data diteruskan sebagai perintah ke motor servo untuk berputar 90º searah jarum jam sehingga keran air bergerak terbuka dan mengaktifkan LED merah sebagai lampu indikator. Kesimpulan dari hasil perancangan ini yaitu: alat otomatisasi pengisian air minum pada kandang ayam ternak yang berbasis Arduino mengisi air pada tempat air minum ayam apabila jarak antara sensor ultrasonik dengan air / ketinggian air kurang dari 3 cm.
Kata Kunci: Keran Air, Sensor Ultrasonik, Motor Servo, Arduino Uno .

## ABSTRACT
Laying hens is a type of chicken that is vulnerable to the risk of stress and has an effect on reducing the amount of eggs production. Therefore the provision of drinking is done routinely and usually done manually. The purpose of this design is to design and test drinking water filling in chicken cages automatically based on Arduino. The method used is based on  Arduino  Uno.  The  result  of  this  research  is  that  the  tool  works  starting  from  reading  the  distance  between  the ultrasonic  sensor  with  a  water  capacity  of  less  than  or  equal  to  3  cm,  then  the  ultrasonic  sensor  will  send  data  to Arduino, then the data is forwarded as a command to the servo motor to rotate 90º counterclockwise so the faucet the water moves closed and activates a green LED as an indicator light. When reading the distance between an ultrasonic sensor  with  a  water  capacity  of  more  than  3  cm,  the  ultrasonic  sensor  will  send  data  to  Arduino,  then  the  data  is forwarded as a command to the servo motor to rotate 90º clockwise so that the water faucet moves open and activates the  red  LED  as  an  indicator  light.  The  conclusion  of  this  design  is  that  the  automation  of  drinking  water  filling equipment in Arduino-based poultry farms fills water in chicken drinking water containers when the distance between the ultrasonic sensor and the water / water level is less than 3 cm.
Keywords: Water Faucet, Ultrasonic Sensor, Servo Motor, Arduino Un o

## PENDAHULUAN
Seiring  dengan  perkembangan  komputer  yang sangat  pesat,  semakin  banyak  pekerjaan  yang  dulunya dilakukan  oleh  manusia  atau  dikerjakan  oleh  mesin yang sederhana kini digantikan oleh mesin-mesin yang bisa  mempermudah  aktifitas  kerja  manusia.  Banyak peralatan  yang  tadinya  digunakan  secara  manual  kini digantikan  dengan  peralatan  yang  otomatis.  Salah satunya kebutuhan akan pemberian minum ayam ternak yang  otomatis  sehingga  dapat  membantu  peternak dalam melaksanakan tugasnya (Kadir, 2015).
Komputer merupakan salah satu bentuk kemajuan  teknologi  dalam  bidang  informasi  dan elektronika  dimana  dapat  menjadi  basis  dalam perancangan  dan  pembuatan  sebuah  sistem  berbentuk software (perangkat lunak) maupun hardware (perangkat  keras).  Mikrokontroler  dapat  menjadi  basis dalam  kinerja  sebuah  otomatisasi  sistem  karena  dapat diintegrasikan  dengan pheriperal input  dan  output melalui masing-masing portnya sehingga dapat menjadi solusi  dalam  pemenuhan  kebutuhan  teknologi  (Malik dan Juwana, 2013).
Ayam  petelur  merupakan  jenis  ayam  yang sangat  rentan  dengan  resiko  stres  dan  secara  langsung dapat  berpengaruh  pada  menurunnya  jumlah  produksi telur.  Untuk  itu  pemberian  minum  ayam  harus dilakukan  secara  rutin dan  tepat  waktu,  apabila  sebuah peternakan  memiliki  banyak  ayam  dan  banyak kandang,  maka  memerlukan  waktu  yang  banyak  di dalam  pemberian  minumnya,  biasanya  dilakukan dengan  cara  manual,  seperti  menuang  air  ke  dalam tempat minum ayam satu persatu (Jusmi, 2017).
Arduino dibuat dengan tujuan untuk memudahkan  eksperimen  atau  perwujudan  berbagai peralatan  yang  berbasis  mikrokontroler,  misalnya: pemantauan  ketinggian  air  di  waduk,  pelacakan  lokasi mobil,  otomatis  akses  pintu  ruangan  dan  lain-lain (Nalwan, 2012).
Berdasarkan  latar  belakang  merancang  sebuah alat  yang  dapat  memberikan  air  minum  pada  kandang ayam  ternak  secara  otomatis  untuk  dijadikan  bahan penelitian  dengan  tujuan  merancang  dan  menguji pengisian air minum pada kandang ayam ternak secara otomatis berbasis Arduino.

## METODE PENELITIAN

## Alat
Alat  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah arduino UNO, Sensor Ultrasonik, motor servo, adaptor, kabel jumper, keran air, pipa, laptop, solder, obeng.

## Bahan
Bahan  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah bahasa pemrograman Bahasa C, Arduino IDE.

## Metode Analisis
Metode  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  berbasis Arduino Uno

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Rancangan Sistem
Setelah  melakukan  tahapan  proses  perancangan, berikut tampilan hasil rancangan sistem alat otomatisasi  pengisian  air  minum  pada  kandang  ayam ternak berbasis Arduino secara keseluruhan.
Gambar 2 . Skematik Rangkaian

## Perancangan Perangkat Keras
Perancangan
perangkat keras
yaitu mempersiapkan  alat  dan  bahan  yang  akan  digunakan, kemudian menghubungkan seluruh komponen- komponen  berupa  Arduino  uno,  sensor  ultrasonik, motor  servo,  baterai holder ,  LED  dan  beberapa komponen lainnya dengan menggunakan kabel jumper . Perancangan perangkat keras ini dilakukan sedemikian rupa  dengan  memperhatikan  penempatan  komponen- komponen  elektronika  yang  digunakan  agar  kelihatan rapi  dan  bisa  bekerja  secara  maksimal  serta memudahkan dalam penggunaannya.
Pada  desain  miniatur  menjelaskan  seperti  apa penempatan posisi dari masing-masing bagian komponen.  Penempatan  posisi  masing-masing  bagian ini akan sangat mempengaruhi proses kerja sistem pada alat,  selain  itu  juga  akan  membantu  melakukan penghematan  kabel  pada  proses  perkabelan.  bagian input  sensor  ultrasonik  sangat  bergantung  pada peletakan  posisi  karena  akan  berfungsi  sebagai pembaca  data  ketinggian  air/  jarak  antara  sensor dengan  air  (input),  dimana  sensor  akan  dipasang  pada salah  satu  ujung  tempat  air  minum  ayam  (talang air/pipa),  jika  di  antara  keduanya  tidak  sejajar  maka sensor ultrasonik tidak akan bekerja dengan maksimal. Bagian  lain  yang  membutuhkan  penempatan  posisi dengan  benar  adalah  motor  servo  (output),  dimana penempatan  posisinya  diusahakan  sebisa  mungkin terhubung  dengan  keran  air  agar  tidak  ada  kendala dalam  peroses  memutar  keran,  hal  ini  berarti  motor servo  harus  berada  pada  posisi  yang  dekat/menyatu dengan  keran  air.  Berikut  gambar  miniatur  beserta penempatan bagian-bagiannya :
Gambar 3. Perancangan Perangkat Keras
Software yang  digunakan  adalah  Arduino  IDE yang  merupakan  perangkat  lunak  untuk  menuliskan listing atau program arduino. Menurut Andi dkk, 2013 bahwa Arduino IDE ( Integrated Development Environtment )  adalah  bagian software  open  source yang  memungkinkan  kita  untuk  memprogram  bahasa Arduino dalam bahasa C. Arduino IDE memungkinkan kita untuk menulis sebuah program secara step by step kemudian  instruksi  tersebut  di upload ke  papan Arduino.

## Pengujian
Pengujian  ini  dimaksudkan  untuk  mengetahui apakah  komponen  yang  terpasang  pada  alat  dapat berfungsi  sesuai  sistem  dengan  baik  atau  tidak. Pengujian sensor ultrasonik bertujuan untuk mengetahui  apakah  sensor  ultrasonik  dapat  berfungsi dalam  mendeteksi  ketinggian  air  dan  dapat  terhubung dengan  Arduino  Uno.  Pengujian  dilakukan  dengan menyesuaikan pengukuran pembacaan sensor ultrasonik dengan pengaturan jarak ≤ 3cm dan > 3cm. Kemudian pengujian  motor  servo  bertujuan  untuk mengetahui  apakah  motor  servo  dapat  terhubung dengan  arduino  uno  dan  berfungsi  sebagai  alat penggerak buka dan tutup katup keran air. LED di sini bertujuan  sebagai  indikator  ketinggian  air  dan  posisi katub keran air.
Tabel 1. Pengujian Alat
Dari  pengujian  tabel  1  dapat  dilihat  bahwa, pembacaan  jarak  antara  sensor  ultrasonik  dengan  air lebih  kecil  atau  sama  dengan  3  cm,  maka  sensor ultrasonik  akan  mengirim  data  ke  Arduino  kemudian data  diubah  menjadi  sinyal  dan  diteruskan  sebagai perintah ke motor servo untuk berputar 90º berlawanan arah  jarum  jam  sehingga  keran  air  bergerak  tertutup dan mengaktifkan LED hijau sebagai indikator, bahwa
kondisi air pada tempat minum ayam (pipa) penuh dan jika  pembacaan  jarak  antara  sensor  ultrasonik  dengan air lebih besar dari 3 cm, maka sensor ultrasonik akan mengirim  data  ke  Arduino  kemudian  data  diubah menjadi  sinyal  dan  diteruskan  sebagai  perintah  ke motor servo untuk berputar 90º berlawanan arah jarum jam  sehingga  keran  air  bergerak  tertutup  dan mengaktifkan  LED  merah  sebagai  indikator,  bahwa kondisi  air  pada  tempat  minum  ayam  (pipa) kurang/habis.
Menurut  Anton  Yudhana  dan  Miftahus  Surur (2015)  pengujian  keakurasian  dan  kesetabilan  motor DC  dan  relay  pada  rangkaian  yang  diberi  sumber tegangan  12  volt,  agar  memastikan  sistem  pengendali motor  sesuai  yang  diharapkan  dan  tidak  terjadi kerusakan pada hardware.
Menurut  Suwitno  dan  Irsan  Taufik  Ali  (2016) bahwa pada pengujian dengan menggunakan peralatan penggerak  motor  servo  dc  yang  fungsinya  menggerak objek  keluaran  sebagai  alat  utama  yang  secara langsung  melakukan  pekerja  mendriver  perilaku gerakan pintu garasi secara otomatis, setelah dilakukan uji  kemampuan  dan  kinerjanya,  alat  yang  telah  dibuat dapat berfungsi sebagaimana mestinya.
Menurut  Fajar  Rodiah  (2018)  bahwa  pada pengujian  Sensor  ultrasonik  dengan  menggunakan gelas 9 cm air yang keluar tidak sesuai dengan ukuran yang  telah  ditentukan  yaitu  hanya  terisi  4  cm  pada gelas. Jika normal, air akan terisi pada ketinggian 8 cm. Pengujian  ketiga  menggunakan  gelas  11  cm  air  yang keluar  yaitu  hanya  5  cm  saja.  Padahal  jika  normal  air akan keluar setinggi 10 cm. Berbeda dengan percobaan kedua  dengan  menggunakan  gelas  10  cm,  air  yang keluar  sesuai  dengan  yang  diinginkan  yaitu  tepat berada  pada  tinggi  9  cm  yang  berarti  normal.  Motor servo telah bergerak dengan baik dalam posisi 90° dan 0° dengan dialiri tegangan 5 volt dari output LM 7805 Motor  Servo  ini  dapat  bergerak,  walaupun  sedikit lambat  pergerakannya.  Tetapi  motor  servo  ini  sudah mampu  menutup  dan  membuka  keran  air,  kemudian mengaktifkan  LED  Merah/Hijau  dan  Busser  sesuai kondisi  dari  ultrasonik  yang  dikendalikan  oleh program.

## KESIMPULAN
1. Alat otomatisasi pengisian air minum pada kandang ayam ternak berbasis Arduino dirancang menggunakan  sensor  ultrasonik  sebagai  alat  input untuk  pendeteksi  ketinggian  air  dimana  yang menjadi  objek  pembacaan  data  yaitu  air  pada tempat air minum ayam (pipa), dan arduino sebagai alat  proses  untuk  ouput  motor  servo  menggerakan katub keran air terbuka/tertutup.
2. Alat otomatisasi pengisian air minum pada kandang ayam  ternak  berbasis  Arduino  akan  mengisi  air pada  pipa/talang  (tempat  air  minum  ayam)  jika jarak  antara  sensor  ultrasonik  dengan  air/ ketinggian air kurang dari 3 cm.

## DAFTAR PUSTAKA
Jusmi.  2017.  Pengaruh  Pemberian  Probiotik  Terhadap Konsumsi  Air  Minum  Dan  Mortalitas  Pada Broiler  [Skripsi].  Makassar  (ID):  Universitas Islam Negeri Alauddin
Kadir,  A.  2015.  From  Zero  To  a  Pro  Arduino. Yogyakarta: CV.Andi OFFSET Malik,  MI,  Juwana,  MU.  2013.  Aneka  Proyek Mikrokontroller  PIC16F84/A.  Jakarta:  Elex
Media Komputindo
Nalwan,  A.  2012.  Teknik  Rancang  Bangun  Robot. Yogyakarta: CV.Andi OFFSET Rodiah,  F.  2018.  Pengisi  Gelas  Otomatis  Bagi Penyandang  Tunanetra  Menggunakan  Sensor Ultrasonik  Berbasis  Arduino  Uno  [Skripsi].
Yogyakarta (ID): Universitas Negeri Yogyakarta
Suwitno, Ali, I, A. 2016. Desain Rangkaian Sensor dan Driver  Motor  pada  Rancang  Bangun  Miniatur Pintu Garasi Otomatis. Jurnal Teknologi Elektro Vol. 1, No. 1, Februari 2016 Yudhana, A, Surur, M. 2015. Prototipe Sistem Tempat Minum  Otomatis  Pada  Ayam  Petelur.  Jurnal Sinergi Vol. 19, No. 2, Juni 2015