## RANCANG BANGUN SISTEM  MONITORING DAN KONTROL IRIGASI TETES  OTOMATIS PADA TANAMAN SAWI HIJAU BERBASIS MIKROKONTROL ARDUINO
Jonshon Tarigan, Bernandus, Ilza Aliyatun Ahmad Al-hud, Ari Bangkit Sanjaya Umbu Program Studi Fisika, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana, Jl. Adisucipto Penfui, Kupang, 85001, Nusa Tenggara Timur, Indonesia E-mail: jon76tarigan@staf.undana.ac.id

## Abstrak
Penelitian  ini  dilakukan  untuk  merancang  piranti  yang  dapat  melakukan  penyiraman  tanaman dengan  metode  irigasi  tetes  secara  otomatis.  Alat  ini  bertujuan  untuk  menggantikan  pekerjaan manual  menjadi  otomatis.  Manfaat  yang  diperoleh  dari  alat  ini  adalah  dapat  mempermudah pekerjaan  manusia  dalam  menyiram  tanaman  sawi  secara  otomatis  dan  meningkatkan  produksi pertanian,  serta  meminimalisir  tenaga  yang  dikeluarkan  dalam  melakukan  penyiraman tanaman sawi. Penelitian ini dilakukan dengan merancang, membuat dan mengimplementasikan komponen- komponen sistem yang meliputi mikrokontroler arduino due sebagai pengendali, driver relay untuk membuka  dan  menutup  solenoid  valve,  sensor  kelembaban  tanah  YL-69  untuk  mendeteksi  nilai kelembaban tanah, dan LCD untuk menampilkan nilai kelembaban tanah.  Proses pengambilan data pada  lahan  sebagai  media  tanam  dengan  ditampilkan  nilai  kelembaban  pada  LCD.  Data  hasil pengukuran  sensor  kelembaban  tanah  pada   tanaman  sawi    di  waktu  pagi  dengan  kondisi  valve terbuka adalah 44,35% -59,24%  sedangkan valve dalam kedaan tertutup saat   kelembaban tanah yang terukur  sebesar   60,12%  -66,89%  .  Data  hasil pengukuran  sensor  kelembaban  tanah  pada tanaman sawi   di waktu sore  dengan kondisi valve terbuka adalah 41,41%-57,41%  sedangkan valve dalam keadaan tertutup saat kelembaban tanah yang terukur sebesr 60,75%-86,06% . Dapat dilihat  bahwa  hasil  menunjukan  nilai  kelembaban  tanaman  sawi  yang  baik,  sehinggga  dapat disimpulkan bahwa rancangan sistem ini berjalan dengan baik..
Kata Kunci : Kelembaban tanah; Irigasi tetes otomatis; Sensor Kelembaban

## Abstract
This research was conducted to design a device that can water plants using drip irrigation method automatically. This tool aims to replace manual work to be automated. The benefits obtained from this tool are that it can facilitate human work in watering mustard plants automatically and increase agricultural production, as well as minimize the energy expended in watering mustard plants. This research was conducted by designing, manufacturing and implementing system components which include Arduino Due microcontroller as controller, relay driver to open and close solenoid valve, YL-69 soil moisture sensor to detect soil moisture value, and LCD to display soil moisture value. The process of taking data on the land as a planting medium by displaying the humidity value on the LCD. The data from the measurement of the soil moisture sensor in the mustard plant in the morning with the valve open is 44.35% -59.24% while the valve is closed when the measured soil moisture  is  60.12%  -66.89%.  The  data  from  the  measurement  of  the  soil  moisture  sensor  in  the mustard plant in the afternoon with the valve open is 41.41%-57.41% while the valve is closed when the measured soil moisture is 60.75%-86.06%. It can be seen that the results show a good value of mustard moisture, so it can be concluded that the design of this system is running well.
Keywords : Soil moisture; automatic drip irrigation; humidity sensor.

## PENDAHULUAN

## Latar Belakang
Indonesia merupakan negara agraris yang mempunyai wilayah pertanian yang sangat luas dan  sebagian  besar  wilayahnya  adalah  lahan kering.  Luas  lahan  kering  di  Indonesia  adalah
sebesar 148 juta ha [1]. Nusa Tenggara Timur termasuk  salah  satu  wilayah  dengan  lahan kering  yang  cukup  luas.  Berdasarkan  data Badan  Pusat Statistik  (2020)  luas  lahan  kering di wilayah provinsi NTT sebesar 3.852.726 ha yang tersebar di beberapa kabupaten dan kota.
Kota  Kupang  memiliki  luas  wilayah lahan kering sebesar 7.284 ha [2]. Berdasarkan data  BPS  Kota  Kupang,  Curah  hujan  di  kota kupang  pada  tahun  2020  yaitu  1.243  mm dengan jumlah hari hujan 91 hari. Curah hujan yang  relatif  sedikit  dengan  jumlah  hari  hujan yang singkat mengakibatkan kurangnya ketersediaan  cadangan  air  di  Kota  Kupang. Kurangnya  ketersediaan  air  menjadikan  salah satu  masalah  utama  dimana  proses  pertanian tidak  bisa  berjalan  dengan  baik  tanpa ketersediaannya  air  irigasi.  Untuk  mengatasi masalah  ini  diperlukan  penggunaan  metode irigasi yang tepat.
Salah satu jenis metode irigasi yang dapat diterapkan pada daerah dengan ketersediaan air yang  terbatas    adalah  irigasi  tetes.    Penerapan irigasi  tetes  sangat  efisien  dalam  penggunaan air,  dikarenakan  pengairannya  sendiri  melalui tetesan  air  secara  terus-menerus  pada  daerah perakaran tanaman. Pemberian air yang berupa tetesan  dapat  meminimalisir  kehilangan  air karena  proses  evaporasi.  Metode  Irigasi  tetes juga  dapat  meningkatkan  produktivitas  lahan karena  kegiatan  penanaman  tanaman  tidak bergantung  pada  musim  atau  tanaman  dapat ditanam sepanjang tahun.
Hingga  saat  ini,  petani  sayur  melakukan penyiraman tanaman secara manual. Menyiram tanaman dalam jumlah yang banyak pada lahan yang luas tidak hanya membutuhkan banyak air namun  juga  memerlukan  banyak  waktu  dan juga tenaga sehingga tindakan ini dinilai kurng efektif    sehingga  perlu  diterapkan  metode irigasi  tetes  otomatis    yang    dapat  menghemat penggunaan  air,  menghemat  waktu  dan  juga tenaga.
Dalam  pemberian  irigasi  pada  tanaman perlu  juga  memperhatikan  kebutuhan  air  dari tanaman  tersebut,  untuk  itu  dibutuhkan pengontrolan  untuk  mencegah    terjadinya kekurangan dan kelebihan dalam proses irigasi. Salah  satu  cara  pengontrolan  irigasi  adalah dengan  menerapkan  mikrokontroller  pada sistem  irigasi.  Penerapan  mikrokontroler  pada sistem  irigasi  dapat  memungkinkan  dalam mengontrol  proses  pemberian  irigasi  tanaman secara  otomatis  berdasarkan  perintah  yang diberikan.
Penerapan    metode  irigasi  tetes  secara otomatis  dapat  diterapkan  pada  budidaya sayuran  misalnya  Sawi  hijau.  Sawi  hijau merupakan  salah  satu  komoditas  hortikultura yang  merupakan  tanaman  sayuran  daun  yang
banyak  digemari  oleh  masyarakat.  Penanaman sawi  hijau  masih  terus  dikembangkan  karena adanya  permintaan  pasar  yang  terus  menerus. Namun sering terjadi produksi sawi hijau tanpa memperhatikan  kualitasnya  sehingga  hasil  dan kualitasnya sangat rendah.
Pada proses pertumbuhan dan perkembangan  tanaman  sawi  salah  satunya dipengaruhi  oleh  kelembabannya.  Tanaman memerlukan  kelembaban  yang  sesuai  agar dapat  tumbuh  dengan  baiksehingga  kondisi kelembaban tanah pada tanaman perlu diperhatikan,  salah  satunya  adalah  dengan penyiramantanaman  dan  biasanya  saat  musim kemarau para petani yang ingin tetap bercocok tanam  harus  mengeluarkan  tenaga  dan  biaya ekstra  melakukan  penyiraman  secara  manual agar  tanamannya  bisa  tumbuh  subur  dan dipanen sesuai kebutuhan. Untuk itu penelitian ini  dapat  membantu  masyarakat,  khususnya petani  dalam  pengelolahan  lahan  pertanian dengan  mendeteksi  kelembaban  tanah  untuk penyiraman  tanaman  secara  otomatis  dengan metode irigasi tetes.
Berdasarkan latar belakang  di atas maka penulis tertarik untuk merancang sebuah sistem yang dapat memantau dan melakukan penyiraman  pada    tanaman  Sawi  hijau menggunakan    teknik  irigasi  tetes  dengan memanfaatkan  beberapa  piranti  elektronika seperti  mikrokontroler  Arduino  Due,    dan sensor  kelembaban  tanah  YL-69  dengan  judul penelitian. “Rancang Bangun Sistem Monitoring dan Kontrol  Irigasi Tetes Otomatis Pada Tanaman Sawi Hijau Berbasis
Mikrokontrol Arduino”

## Rumusan Masalah
Adapun  yang  menjadi  perumusan  masalah dalam  perancangan  sistem  ini  adalah  sebagai berikut:
1. Bagaimana  merancang  sistem  monitoring dan  kontrol  irigasi  tetes  otomatis  pada tanaman  sawi  hijau  berbasis  mikrokontrol Arduino?
2. Bagaimana  merealisasikan  alat  sistem monitoring dan kontrol irigasi tetes otomatis pada  tanaman    sawi  hijau  berbasis mikrokontrol Arduino?
Batasan Masalah
Penelitian  ini  memiliki  batasan-batasan masalah untuk memepermudah dalam perancangan alat. Berdasarkan rumusan
masalah  di  atas  maka  berikut  batasan  masalah dalam penelitian ini, yaitu:
1. Parameter  yang  diukur  pada  penelitian  ini adalah kelambaban tanah.
2. Sensoryang digunakan pada saat penelitian adalahsensor kelembaban tanah YL-69.
3. Mikrokontroler  yang  digunakan  adalah Arduino Due dan software yang digunakan dalam penelitian adalah Arduino IDE.

## Tujuan Penelitian
Pada  penelitian  ini  tujuan  yang  ingin dicapai antara lain:
1. Merancang  sistem  monitoring  dan  kontrol irigasi  tetes  otomatis  pada  tanaman  sawi hijau berbasis mikrokontrol Arduino.
2. Merealisasikan  alat  sistem  monitoring  dan kontrol irigasi tetes otomatis pada tanamansawi  hijau  berbasis  mikrokontrol Arduino.

## Manfaat Penelitian
Adapun  manfaat  dari  perancangan  alat  ini adalah:
1. Diharapkan  dapat  dijadikan  sebagai  alat pertanian  yang  dapat  digunakan  dengan lebih praktis dan
mudahdengan memanfaatkan  sensor  kelembaban  tanah sebagai  alat  untuk  memantau  dan  juga mengontrol  irigasi  tetes  secara  otomatis pada tanaman sawi.
2. Sebagai  media  bagi  peneliti  untuk  dapat mengaplikasikan ilmu di bidang
instrumentasi yang telah dipelajari.
3. Sebagai  referensi  tentang  rancang  bangun monitoring  dan  kontrol  irigasi  tetes  pada tanaman  sawi  hijau  berbasis  mikrokontrol Arduino Due.

## LANDASAN TEORI Irigasi Tetes
Irigasi  tetes  merupakan  cara  pemberian air  disekitar  atau  sepanjang  area  tanaman dengan  cara    meneteskan  air  melalui  selang berlubang  dengan  debit  air  yang  rendah.  Air ditarik  oleh  pompa  menuju  pipa  utama  yang kemudian akan didistribusikan ke selang-selang berlubang  pada  tiap  bedengan  tanaman.  Ada beberapa  keuntungan  dari  penggunaan  irigasi tetes  yaitu tidak  diperlukannya perataan lahan, hanya  daerah  perakaran  yang  terbasahi, mencegah  terjadinya  erosi,  biaya  tenaga  kerja rendah serta suplai air dapat diatur dengan baik.
Sistem irigasi tetes yang dirancang dengan baik memiliki  efisiensi  penggunaan  air  sebesar  90- 95%  [3].
Irigasi  tetes  umumnya  digunakan  pada tanaman  hortikultura  (buah-buahan,  sayuran, tanaman, obat, dan tanamana hias). Irigasi tetes biasa digunakan pada daerah dengan kelangkaan air permanen, topografi lahan yang tidak  beraturan  dengan  drainase  relatif  buruk, tanah  yang  mempunyai  kecepatan  infiltrasi yang  rendah,  seperti  tanah  liat  dan  tanaman berada pada pelindung plastik atau Greenhouse [4].

## Kelembaban Tanah
Suyono dan Sudarmadi (1997)
mendefinisikan  kelembaban  tanah  adalah jumlah  air  yang  tersimpan  di  antara  pori-pori tanah.Faktor-faktor yang mempengaruhi kelembaban  tanah  adalah  curah  hujan,  jenis tanah,  dan  laju  evapotranspirasi,  dimana kelembaban tanah akan menentukan ketersediaan air dalam tanah bagi pertumbuhan tanaman [5].

## Tanaman Sawi
Klasifikasi  Tanaman  Sawi  Menurut Haryanto, dkk (2006) adalah sebagai berikut [6] : Kingdom : Plantae Divisi : Spermatophyta Class : Dicotyledonae Ordo : Rhoeadales Famili : Cruciferae Genus Brassica Spesies : Brassica Juncea L.
Sistem  perakaran  sawi  memiliki  akar tunggang  (radix  primria)  dan  cabang-cabang akar  yang  bentuknya  bulat  panjang  (silindris) menyebar  ke  semua  arah  dengan  kedalaman antara  30-50    cm.  Akar-akar  ini  berfungsi menyerap  air  dan  zat  hara  dari  dalam  tanah, serta  menguatkan  berdirinya  batang  tanaman. Sawi memiliki batang yang pendek dan beruas- ruas  sehingga  hampir  tidak  kelihatan.  Batang ini berfungsi sebagai pembentuk dan penopang daun.  Sawi  berdaun  lonjong,  halus,  tidak berbulu  dan  tidak  berkrop.  Sawi  umumnya mudah  berbunga  dan  berbiji  secara  alami  baik di  dataran  tinggi  maupun  di  dataran  rendah. Struktur  bunga  sawi  tersusun  dalam  tangkai bunga (inflorescentia) yang tumbuh memanjang (tinggi)  dan  bercabang  banyak.  Tiap  kuntum bunga  sawi  terdiri  atas  empat  helai  daun kelopak,  empat  helai  daun  mahkota  bunga
berwarna kuning cerah, empat helai benang sari dan satu buah putik yang berrongga dua [7]
Sawi  hijau  dapat  di  tanam  di  berbagai jenis tanah, namun jenis tanah    yang baik untuk pertumbuhan  tanaman  sawi  adalah  jenis  tanah andosol.Tanaman  sawi  merupakan  salah  satu tanaman  semusim  yang  tergolong  subur terhadap  kondisikelembaban  tanah  yang  baik. Penentuan  tingkat  kebutuhan  air  yang  tepat sangat membantu untukmeningkatkan produksi tanaman  sawi  [7].    Menurut  penelitian  yang dilakukan  Asniati,  E.  M  Hasiri,  dan  M.A Suryawan  (2017)    standar  kelembaban  tanah yang  sesuai  untuk  pertumbuhan  tanaman  sawi yaitu kisaran 50-70% [8].
Daerah  penanaman  yang  sawi  yang cocok  adalah  mulai  dari  ketinggian  5  meter sampai dengan 1.200 m dplnamun di Indonesia sawi  ditanam  pada  ketinggian  100-500  meter dpl.  Kondisi  iklim  yang  buruk  sangat berpengaruh  bagi  pertumbuhan  tanaman  sawi. Iklim  yang  cocok  pada  tanaman  sawi  yang mempunyai  suhu  malam  15,60  °C  sedangkan untuk  suhu  siang  21,10  °C  serta  penyinaran matahari yang mencapai 12-16 jam perhari [7].

## Mikrokontroler Arduino Due
Arduino  Due  merupakan  sebuah  board mikrokontroler yang didasarkan pada ATmega 328 sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 2.1 Arduino merupakan platform elektronik populer  yang  dibuat  pada  mikrokontroler (arsitektur  AVR  Atmel  dan  arsitektur  ARM), dan  komponen  pelengkap  yang  memfasilitasi pemrograman  dan  berinteraksi  dengan  sirkuit lain. Karakteristik teknis dari papan mikrokontroler Arduino Due dirangkum dalam tabel 1.
Tabel 1. Karakteristik Board Arduino Due Spesification Value Microcontroller AT91SAM3X8E Operating Voltage 3V Input Voltage (recomended) 7-12 V Input Voltage (limits) 6-20 V Digital I/O pins 54 Analog Inputs Pins 12 Analog Outputs Pins 2 (DAC) Total DC Output Curent on all I/O lines 130 mA DC Current for 3.3 V pin 800 mA DC Current for 5 V pin  800 mA Flash Memory 512 KB all available for the user applications SRAM memory 96 KB (two banks : 64 KB dan 32 KB) Clock Speed 84 MHz Back to top

## Gambar 1. Arduino Due

## Sensor Kelembaban Tanah
Soil  moisture  sensor  mampu  mengukur kadar air di dalam tanah, dengan 2 buah probe pada  ujung  sensor.  Dalam  satu  set  sensor moisture  tpe  YL-69  terdapat  sebuah  module yang  didalmnya  terdapat  IC  LM393.  IC  ini berfungsi  untuk  proses  pembandingan  offset rendah  yang  lebih  rendah  dari  5mV,  yang sangat stabil dan presisi. Sensitivitas pendeteksian  dapat  diukur  dengan  memutar potensiometer  yang  terpasang  di  modul pemroses.  Untuk  pendeteksian  secara  presisi menggunakan  mikrokontroler  atau  arduino, dapat menggunakan keluaran analog (sambungan dengan pin ADC atau analog input pada  mikrokontroler)  yang  akan  memberikan nilai  kelembaban  pada  skala  0V  (relative terhadap  GND)  hingga  Vc  (Tegangan  catu daya). Modul ini dapat menggunakan catu daya antara 3.3V hingga  5V sehingga fleksibel untuk digunakan pada berbagi Mikrokontroler.
Berikut  ini  merupakan    gambar    sensor kelembaban tanah:

## Relay
Relay  merupakan  suatu  komponen elektronika  yang  berfungsi  sebagai  sebuah saklar yang dikendalikan oleh arus listrik. Relay
Gambar 2. Sensor Kelembaban Tanah
m
terdiri dari 2 bagian utama yakni elektromagnet (Coil)  dan  mekanikal  (Seperangkat  kontak saklar/switch).  Relay  menggunakan  prinsip elektromagnetik  untuk  mengerakkan  kontak saklar  sehingga  dengan  arus  listrik  yang  kecil (low  power)  dapat  menghantarkan  listrik  yang bertegangan lebih tinggi.
Relay memiliki sebuah kumparan tegangan  rendah  yang  dililitkan  pada  sebuah inti.  Terdapat  sebuah  armature  besi  yang  akan tertarik  menuju  inti  apabila  arus  mengalir melewati  kumparan.  Armature  ini  terpasang pada  sebuah  tuas  berpegas.  Ketika  armatur tertarik  menuju  inti,  kotak  jalur  bersama  akan berubah posisinya dari kotak normal tertutup ke normal terbuka [9].

## Solenoid Valve
Solenoid  valve adalah  katup  yang digerakan  oleh  energi  listrik,  mempunyai kumparan sebagai penggeraknya yang berfungsi untuk menggerakan piston yang dapat digerakan  oleh  arus  AC  maupun  DC, solenoid valve atau katup (valve) solenoida  mempunyai lubang  keluaran,  lubang  masukan  dan  lubang exhaust ,  lubang  masukan,  berfungsi  sebagai terminal/  tempat  cairan  masuk,  lalu  lubang keluaran  yang  berfungsi  sebagai  terminal  atau tempat  cairan  keluar  yang  dihubungkan  ke beban,  sedangkan  lubang exhaust ,  berfungsi sebagai  saluran  untuk  mengeluarkan  cairan yang terjebak saat piston bergerak atau pindah posisi ketika solenoid valve bekerja. Berikut ini merupakan  bentuk  tampilan  solenoid  valve  12 V DC.

## Gambar 3. Tampilan Solenoid Valve
Prinsip  kerja  dari solenoid  valve yaitu katup  listrik  yang  mempunyai  koil  sebagai penggeraknya  dimana  ketika  koil  mendapat
supply  tegangan  maka  koil  tersebut  akan berubah  menjadi  medan  magnet  sehingga menggerakan  piston  pada  bagian  dalamnya ketika  piston  berpindah  posisi  maka  pada lubang keluaran dari solenoid valve akan keluar cairan yang berasal dari supply, pada umumnya solenoid  valve  mempunyai  tegangan  kerja 100/200 VAC namun ada juga yang mempunyai tegangan kerja DC.

## METODE PENELITIAN
Lokasi dan Waktu Penelitian

## Lokasi Penelitian
Penelitian  ini  dilaksanakan  di  desa Baumata, Kabupaten Kupang.

## Waktu Penelitian
Penelitian  ini  dilakukan  dari  bulan  juni- juli 2022.

## Alat dan Bahan Penelitian
Pada  perancangan  alat  ini  dubutuhkan perangkat  berupa software dan hadware . Software  yang digunakan dalam penelitian  ini, yaitu  Arduino IDE ( Integrated  Development Environment) .  Sedangkan hardware yang digunakan, yaitu Arduino Due, Sensor Kelembaban  Tanah  YL-69,  LCD,  Relay  1 chanel 5 V, Solenoid Valve 12V DC.

## Tahapan-Tahapan Penelitian
Tahapan-tahapan dalam melakukan penelitian  tugas  akhir  ini  disusun  dalam diagram  alir  penelitian  seperti  gambar  4. Tahapan penelitian dimulai dengan
pengumpulan  referensi  mengenai  teori  yang cocok  dengan  penelitian  yang  akan  dilakukan. Kemudian  dilanjutkan  dengan  penentuan hardware yang digunakan. Dalam penelitian ini digunakan arduino due sebagai kontroler utama dilengkapi  dengan  sensor  kelembaban  tanah YL-69,  modul  relay,  dan  solenoid  Valve sebagai katup penyiraman. Setelah itu dilakukan pengujian terhadap komponen seperti sensor dan akuatornya, lalu dilanjutkan dengan analisa  data  dan  kesimpulan  pada  akhir penelitian.

## Gambar 4. Diagram Alir Tahapan Penelitian

## Perancangan Sistem
Tahap  perancangan  ini  meliputi  pembuatan diagram  blok    sistem  secara  keseluruhan  yang meliputi perancangan perangkat keras (hardware),  perancangan  perangkat  lunak (software) dan pembuatan keseluruhan alat.

## Perancangan Perangkat Keras
Sistem  yang  dibuat  merupakan  sebuah sistem  yang  dapat  melakukan  penyiraman dengan  metode    irigasi  tetes  secara  otomatis berdasarkan    nilai  kelembaban  tanah  yang terukur.  Sistem  ini  memiliki  masukan  berupa sensor  kelembaban  tanah    YL-69  untuk mengukur kelembaban tanah. Data pengukuran oleh    sensor  akan  diolah  oleh  mikrokontroler Arduino Due. Kemudian data hasil pengukuran dari  sensor akan ditampilkan pada LCD. Modul relay digunakan untuk membuka dan
menutupsolenoid valve sebagai katup penyiraman.  Jika  nilai  kelembaban  tanah  yang terukur  berada  di  bawah  nilai set  point maka relay  akan on sehingga  solenoid  valve  sebagai katup penyiramanakan terbuka, sedangkan jika tingkat  kelembaban  tanah    yang  terukur  tinggi melebihi  nilai set  point maka    relay  akan off sehingga solenoid valve akan tertutup.
Berikut  ini  adalah  diagram  blok  rancangan perangkat  keras  dari  sistem  monitoring  dan kontrol irigasi tetes.
Gambar  5.  Diagram  Blok  Perancangan Perangkat Keras

## Perancangan Perangkat Lunak
Saat  sistem  dijalankan  diawali  dengan inisialisasi sensor kelembaban tanah kemudian sensor  kelembaban  tanah  akan  mendeteksi kondisi  tanah,  jika  kondisi  tanah  kering kelembabannya  <=60%  maka  Relay  akan  ON sehingga  solenoid  valve  akan  terbuka  untuk menyiram  tanaman.  Jika  sensor  kelembaban tanah  mendeteksi  tanah  sudah  lembab  diatas atau lebih besar dari 60% maka Relay akan OFF sehingga  solenoid  valve  akan  tertutup  dan output nilai kelembaban tanah akan ditampilkan pada LCD.

## Gambar 6. Diagram Alir Perangkat Lunak

## HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Perancangan Alat
Perancangan    sistem  monitoring  dan kontrol  irigasi  tetes  otomatis    pada  tanaman sawi  hijau    berbasis  mikrokontrol  arduino terdiri  dari  dua  tahapan  perancangan  ,yaitu perancangan  perangkat  keras  dan  perancangan perangkat lunak.

## Hasil  Perancangan  Perangkat  Keras  dan Kalibrasi Alat Ukur Kelembaban Tanah
Perancangan alat ukur kelembaban tanah menggunakan  beberapa  komponen  perangkat keras, yaitu Arduino Due sebagai mikrokontroler yang berfungsi untuk mengolah data    dari  sensor    kelembaban  tanah.  Sensor kelembaban  tanah  YL-69  berfungsi    sebagai
sumber  input  data  analog,  kabel  jumper digunakan  sebagai    penghubung  seluruh komponen perangkat keras, dan LCD  berfungsi untuk menampilkan  ouput  berupa  nilai kelembaban tanah hasil pengukuran.
Perancangan alat ukur kelembaban tanah dirangkai  dengan  menghubungkan  sensor kelembaban  tanah  YL-69,  LCD  I2C  20  x  4 dengan  mikrokontrol  Arduino  Due  dan menggunakan kabel jumper sebagai penghubung.    Pin  VCC  sensor  kelembaban tanah  YL-69  dihubungkan  ke  pin  3,3  Arduino Due,  pin  A0  sensor  kelembaban  tanah  YL-69 dihubumgkan ke pin A2 Arduino Due, dan pin GND sensor kelembaban tanah YL-69
dihubungkan ke pin  GND Arduino Due. Untuk pin VCC pada LCD I2C 20 x 4 dihubungkan ke pin 5V Arduino Due, Pin GND pada LCD I2C 20 x 4 dihubungkan ke pin GND Arduino Due, pin  SDA  dan  SCL  pada  LCD  dihubungkan  ke pin SDA dan SCL pada Arduino Due.
Setelah  proses  perancangan  selanjutnya keseluruhan  rangkaian  duhubungkan  ke  laptop untuk  melakukan  proses  konversi  nilai  analog ke  nilai  digital  dengan  proses  ADC(Analog  to Digital Conversion) melalui pemrograman yang dibuat  melalui  software  Arduino  IDE.  Setelah alat  ukur  kelembaban  tanah  bekerja  dan  nilai hasil  pengukuran  dari  alat  ukur  yang  dibuat ditampilkan  pada  Layar  LCD,  kemudian  alat ukur  yang  dibuat  dikalibrasi.  Proses  kalibrasi alat  ukur  dilakukan  dengan  cara    mengukur kelembaban  tanah    dengan  menggunakan  alat ukur  yang  di  buat  dan    dengan  menggunakan alat  ukur  standar.    Kemudian  data  hasil pengukuran  menggunakan  alat  ukur  yang dibuat  akan  dibandingkan  dengan  data  hasil pengukuran  dari  alat  ukur  satndar  untuk kemudian  dihitung  nilai  persentasi error dan akurasi  dari  data  alat  ukur  kelembaban  tanah yang dibuat.
Data hasil kalibrasi alat ukur kelembaban tanah dapat dilihat pada tabel 2.

## Tabel 2. Kalibrasi alat ukur kelembaban tanah
No Alat Ukur Standar (%) Alat Ukur Kelembaban yang dibuat  Rata- Rata Eror (%) Akurasi (%) 1 2 3 4 5 1 18 19 18 18 19 19 18,6 3,33 96,67 2 21 21 21 20 20 20 20,4 2,85 97,15 3 35 34 34 34 34 34 34 2,85 97,15 4 42 43 43 43 43 43 43 2,85 97,15 5 46 47 47 47 47 47 47 2,85 97,15
6 54 53 53 53 53 53 53 2,85 97,15 7 59 58 58 58 58 58 58 2,85 97,15 8 73 72 72 72 72 72 72 2,85 97,15 9 92 93 93        93 93 93 93 2,85 97,15 Rata-rata 2,90 97,90
Berdasarkan  Tabel  2.  dilihat  bahwa  nilai error  dari  alat  ukur  kelembaban  tanah  yang dibuat  memiliki  persentase  yang  terbilang rendah  dan  akurasi  yang  cukup  tinggi. Berdasarkan data tabel kalibrasi diperoleh nilai rata-rata  persentasi error dari  alat  ukur kelembaban  tanah  yang  dibuat  yaitu  sebesar 2,90% dan  rata-rata persentase akurasi pengujian  alat  ukur  kelembaban  tanah  yang dibuat  sebesar  97,09%.  Perancangan  alat  ukur kelembaban  tanah  yang  telah  dibuat  dapat dinyatakan  baik  karena    nilai  akurasi  yang didapatkan    lebih  besar  dari  95%  atau  sama dengan 95%.

## Hasil  Pengukuran  Kelembaban  Tanah  dan Kontrol Irigasi Tetes Otomatis
Dalam  pengukuran  kelembaban  tanah dilakukan pada mediatanam pada tanman sawi yang  di  tanam  di  sebuah  pot  yang  berukuran 37x  20,5x  14,2  cm.  Data  hasil  pengukuran kelembaban  tanah  dapat  dilihat  pada  tampilan layar  LCD.  Pada  kontrol  irigasi  tetes  bekerja secara  otomatis  berdasarkan  nilai  kelembaban tanah  yang  terukur  dengan  pengkondisian  ON dan  OFF  untuk  solenoid  valve  sebagai  katup penyiraman tanaman. Proses pengambilan data hasil  pengukuran  kelembaban  tanah  dilakukan kurang  lebih  10  hari  yiatu  di  pagi  hari  pada pukul 10:00 WITA dan di sore hari pada pukul 15:00 WITA.
Berikut adalah tabel  data hasil penelitian pada sistem monitoring dan kontrol irigasi tetes otomatis:
Tabel 3. Data hasil penelitian sistem monitoring
dan kontrol irigasi tetes Tgl Waktu Kelembaban (%) Valve 25/07/ 2022 Pagi 10:00 52,79 Terbuka Sore 15:00 86,06 Tertutup 26/07/ 2022 Pagi 10:00 10:06 56,02 66,89 Terbuka Tertutup Sore 15:00 15:12 54,95 62,86 Terbuka Tertutup 27/07/ 2022 Pagi 10:00 60,51 Tertutup Sore 15:00 15:02 56,21 65,49 Terbuka Tertutup 28/07/ 2022 Pagi 10:00 10:09 52,21 66,28 Terbuka Tertutup Sore 15:00 15:03 44,69 68,94 Terbuka Tertutup 29/07/ 2022 Pagi 10:00 10:02 59,24 61,05 Terbuka Tertutup Sore 15:00 15:05 55,21 61,23 Terbuka Tertutup 01/08/ 2022 Pagi 10:00 10:04 57,80 60,12 Terbuka Tertutup Sore 15:00 15:06 53,21 60,75 Terbuka Tertutup 02/08/ 2022 Pagi 10:00 10:05 56,31 61,49 Terbuka Tertutup Sore 15:00 15:07 57,41 61,05 Terbuka Tertutup 03/08/ 2022 Pagi 10:00 10:05 57,62 64,52 Terbuka Tertutup Sore 15:00 15:05 56,41 62,20 Terbuka Tertutup 04/08/ 2022 Pagi 10:00 10:08 44,35 60,21 Terbuka Tertutup Sore 15:00 15:05 41,41 64,71 Terbuka Tertutup 05/08/ 2022 Pagi 10:00 10:05 44,96 62,17 Terbuka Tertutup
Berdasarkan  hasil  penelitian  yang  telah dilakukan  yang  mana  pengambilan  data dilakukan  pada  pagi  dan  sore  hari,  diketahui bahwa  sistem  irigasi  tetes  bekerja  di  pagi  dan sore  hari.  Data    pada  waktu  pagi  hari kelembaban tanah yang terukur berkisar antara 44,35%-59,24% dengan nilai  rata-rata 53,47% dimana  kondisi  Valve  dalam  keadaan  terbuka
Gambar  7. Grafik  Kalibrasi  Alat  Ukur Kelembaban Tanah
yang menandakan  sedang terjadi proses irigasi tetes. Data berupa nilai   kelembaban tanah yang terukur  saat    pagi  hari  dengan    kondisi  valve dalam  keadaan  tertutup    berkisar  antara 60,12%-66,89%  dengan  nilai  rata-rata  sebesar 62,58%.
Data kelembaban tanah saat sore hari ketika valve dalam keadaan terbuka nilai kelembaban tanah  yang  terukur  berkisar  antara  41,41%- 57,41%dengan  nilai  rata-rata  sebesar  52,43% sedangkan  data  kelembaban  tanah  pada  saat sore  hari  ketika  kondisi  valve  dalam  keadaan tertutup berkisar antara 60,75%-86,06%dengan nilai rata-rata sebesar 65,92%.
Hasil penelitian dengan rata-rata presentase yang kurang dari 60 %, menunjukkan  bahwa  sekalipun  kelembaban rata-ratanya kurang dari nilai kelembaban yang sesuai untuk pertumbuhan tanaman sawi namun mengalami  peningkatan  kelembaban  dengan keadaan solenoid valve sebagai katup penyiraman  sedang  terbuka  untuk  melakukan penyiraman secara tets hingga kondisi kelembaban yang sesuai. hal ini memperlihatkan  bahwa  selama  melakukan penyiraman secara otomatis  menggunakan alat yang dibuat tersebut, kelembabannya meningkat.
Berdasarkan  data  hasil  penelitian,  dapat dinyatakan alat berfungsi dengan baik, dimana solenoid  valve  dalam  kedaan  terbuka  ketika nilai  kelembaban  tanah  yang  terukur  di  bawah 60% dan akan tertutup ketika nilai kelembaban di  atas  60%.    Adanya  hasil  pengukuran kelembaban  tanah  yang  bervariasi    tidak terlepas dari pengaruh lingkungan, yakni cuaca yang sering berubah-ubah dan  juga sensitifitas dari sensor kelembaban tanah yang digunakan.

## Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan sebagai berikut:
Sistem  monitoring  dan  kontrol  irigasi otomatis pada tanaman sawi hijau telah  berhasil dirancang    dengan  menggunakan  sensor kelembaban    tanah  YL-69  dengan  akurasi pengukuran  pada  kelembaban  tanah  sebesar 97,09%.
Sistem  monitoring  dan  kontrol  irigasi otomatis  pada  tanaman  sawi  hijau  telah berhasil  direalisasikan  dan  dalam  kurun  waktu 10 hari, dengan melakukan penyiraman dengan irigasi  tetes  secara  otomatis  berdasarkan  nilai kelembaban tanah.

## Saran
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, penulis memberikan beberapa saran untuk  pengembangan  penelitian  ini,  yaitu sebagai berikut:
Untuk pengembangannya perlu mengunakan  sensor  kelembaban  tanah  digital dengan  snsitifitas  yang  lebih  baik  agar diperoleh  nilai  kelembaban  tanah  yang  lebih akurat.
Untuk pengembangannya dapat menambahkan    IOT    yang  dapat    terhubung langsung ke  ponsel pengguna agar sistem dapat dipantau dari jarak jauh. Untuk pengembangannya  perlu  ditambahkan  sistem pemberian pupuk secara otomatis.

## DAFTAR PUSTAKA]
1
Helviani H, Juliatmaja AW, Bahari DI,
Masitah M, Husnaeni H. 2021. Pemanfaatan  Dan  Optimalisasi  Lahan
Kering Untuk Pengembangan Budidaya
Tanaman  Palawija  Di  Desa  Puday Kecamatan Wongeduku Kabupaten Konawe  Provinsi  Sulawesi  Tenggara. Mitra  Mahajana  J.  Pengabdi.  Masy.
2 (1): 49.
2 BPS Nusa Tenggara Timur. 2020. Luas Penggunaan  Lahan  Sawah  dan  Lahan Kering  Menurut  Kabupetan/Kota  di Provinsi Nusa Tenggara Timur (Hektar).
.
3 Ardiansah  I,  Putri  SH,  Wibawa  AY, Rahmah DM. 2018. Optimalisasi Ketersediaan  Air  Tanaman  dengan
Sistem  Otomasi  Irigasi  Tetes  Berbasis Arduino  Uno  dan  Nilai  Kelembaban Tanah. Ultimatics. 10 (2): 78.
4 Tribowo  R.  Perancangan  Irigasi  Tetes
Untuk  Tanaman  Hortikultura.  LIPI, Jakarta. 2017.
5 Djumali, Mulyaningsih S. 2014.
Pengaruh Kelembaban Tanah Terhadap Karakter  Agronomi,  Hasil  Rajangan Kering  Dan  Kadar  Nikotin  Tembakau (Nicotiana  tabacum  L;  Solanaceae) Temanggung  Pada  Tiga  Jenis  Tanah.
Ber. Biol. 13 (1): 1.
6 Haryanto E, Suhartini T, Sunarjono H, Rahayu  E.  Sawi  dan  Selada.  Penebar Swadaya, Jakarta. 2006.
7 Rukmana.  Bertanaman  Sayuran  Petsai
dan Sawi. Kanisius, Yogyakarta. 2002.
8 Asniati,  Hasiri  EM,  Suryawan  MA. Penerapan  Alat  Sensor  Kelembaban Tanah Dengan Mikrokontroler Atmega328 Untuk Penyiraman Tanaman  Otomatis  Seminar  Nasional APTIKOM  (SEMNASTIKOM).  pp 309–15. 9 Turang  DAO.  2015.  Pengembangan Sistem Relay Pengendalian Dan Penghematan Pemakaian Lampu Berbasis  Mobile.  Semin.  Nas.  Inform. 75.