## Rancang Bangun Alat Pemberi Pakan Ikan Otomatis Berbasis Mikrokontroler
Hendra S. Weku, Dr.Eng Vecky C. Poekoel, ST., MT.,Reynold F. Robot, ST.,M.Eng. Jurusan Teknik Elektro-FT, UNSRAT, Manado-95115, Email: hendraweku024@gmail.com
Abstrak - Pemberian pakan merupakan salah satu hal  penting  untuk  usaha  budidaya  ikan.  Saat  ini pemberian  pakan  umumnya  masih  tergantung  pada sumber  daya  manusia yang bersifat  manual. Oleh  karena itu dirancang alat untuk  memberi pakan ikan yang dapat bekerja  secara  otomatis  berdasarkan  waktu  atau  jadwal pemberian pakan dan jumlah atau takaran pakan.
Pemberian  pakan  ikan  otomatis  ini  menggunakan hardware  berupa  Mikrokontroler  ATMega16  yang merupakan  pengontrol  utama,  Wavecom  M1306B  untuk pengiriman  sms,  Keypad  berfungsi  mengatur  pilihan jadwal  dan  takaran,  Motor  servo  untuk  membuka  dan menutup  katup,  Sensor  photodioda  berfungsi  mendeteksi ada  tidaknya  pakan  dalam  tampungan,  DI-Smart RTC.1307 sebagai pewaktu yang memberikan waktu real, dan catu daya sebagai sumber tegangan serta galon untuk penampung pakan ikan.
Dengan  menggunakan  komponen-komponen  alat di  atas  serta  beberapa  software  yang  mendukung berjalannya  alat,  maka    pemberi  pakan  ikan  secara otomatis  dapat  berkerja  sesuai  dengan  pilihan  jadwal yang telah diatur sebelumnya, serta mampu mengirimkan sms  pemberitahuan  ketika  pakan  telah  diberikan  dan ketika tampungan dalam keadaan kosong/habis.
Kata Kunci  : Mikrokontroler ATMega16, Pakan, Photodioda, Wavecom M1306B
Feeding is one of the important thing in  the case of fish  cultivation  and  harvesting.  Nowadays,  in  general feeding  is  still  depending    on  direct  human  help,  so  that people  now  just  found  a  new  technique  to  feed  fish,    runs and operates    the  tools automatically  regarding  to  time and schedule  that  is  provided  or  based  on  operation  time  of period they wanted and how much they want to feed.
This  automatic  feeding  method  is  using  hardware like  microcontroller  ATMega16  which  is  the  main controller,  Wavecome  M1306B  for  message  Delivery, Keypad used to control and set the schedule options  and the dosage.  Motor  Servo  is  to  open  and  close  the  valve  , photodiode  sensor  used  to  detect  that  there  is  any  Feed  or not    in  the  valve.  DI-smart  RTC.1307  as  a  timer  that  gives
real  time,  and  the  power  supply  as  a  voltage  source  and resecervior gallon for fish feed.
By  using  the  components  above  and  some  software that  support  this  device,  the  automatic  fish  feeding  can  be operated  according  to  the  schedule  options  that  have  been set  before,  and  capableto  send  message  information  when feed has been given when the bin is empty.
Keyword  : Feeding,  Microcontroller ATMega16, Photodiode, Wavecom M1306B

## I. PENDAHULUAN
Usaha budidaya ikan saat ini sangat menjanjikan  hasilnya.  Dalam  kegiatan  budidaya  ikan banyak  pekerjaan  yang  harus  dilakukan,  salah  satu  hal yang  penting  dalam  pembudidayaan  ikan  adalah pemberian pakan ikan. Sayangnya pada saat ini,  sistem pemberian  pakan  ikan  umumnya  masih  sangat bergantung pada sumber daya manusia untuk pemberiannya, yang sifatnya masih manual. Penggunaan sistem tersebut memiliki beberapa kekurangan,  yaitu  sering  terjadinya  kelalaian  pada penjadwalan  dan  juga  tidak  adanya  pengontrolan takaran pada setiap pemberian pakan. Hal tersebut dapat mengakibatkan  ikan  kekurangan  gizi,  pertumbuhannya terhambat, kerdil, sakit dan bahkan bisa mengakibatkan kematian sehingga hasil panen ikan tidak maksimal.
Perkembangan ilmu dan teknologi berpengaruh besar, baik yang berhubungan dengan rutinitas manusia secara langsung maupun rutinitas secara tidak langsung. Teknologi  berawal  dari  model  sistem  konvensional yang  kemudian  bergerak  maju  menuju  sistem  yang terotomatisasi.
Sebagai  upaya  untuk  mengatasi  hal  tersebut maka  perlu  dibuat    alat  pemberi  pakan  ikan  otomatis. Dengan  alat  ini  dapat  dilakukan  pemberian  pakan kepada  ikan  secara  otomatis  menyangkut  waktu  atau jadwal pemberian pakan dan jumlah atau takaran pakan. Disamping  itu,  alat  ini  juga  dapat  mengirimkan  sms pembritahuan  bahwa  pemberian  pakan  telah  dilakukan dan  juga  ketika  pakan  pada  tampungan  sudah  habis, sehingga ketersediaan pakan dapat terkontrol.

## II. LANDASAN TEORI

## A. Dasar Sistem Kendali
Sistem  kendali  adalah  kumpulan  komponen yang  bekerja  sama  di  bawah  arahan  dari  sebuah  atau beberapa  mesin  cerdas  (machine  intelligence).  Di samping itu, sistem kendali juga dapat diartikan sebagai proses  pengaturan/pengendalian  terhadap  satu  atau beberapa besaran (variabel, parameter) sehingga berada pada  suatu  harga  atau  dalam  suatu  rangkuman  harga (range) tertentu.
Sistem  kendali  terdiri  dari  dua  model  sistem dasar,  yakni  sistem  kendali  lup  terbuka  dan  sistem kendali  lup  tertutup,  yang  akan  di  bahas  lebih  detail pada sub bab berikut.
Sistem  kendali lup terbuka (lihat gambar 1) adalah sistem  kendali  yang  keluarannya  tidak  berpengaruh pada  aksi  pengendalian.  Jadi  pada  sistem  kendali  lup terbuka,  keluaran  tidak  diukur  atau  diumpan-balikkan untuk dibandingkan dengan masukan.
Setiap  sistem  kendali  lup  terbuka,  keluaran  tidak dibandingkan  dengan  masukan  acuan.  Sehingga  untuk setiap  masukan  acuan,  terdapat  suatu  kondisi  operasi yang  tetap.  Jadi,  ketelitian  sistem  bergantung  pada kalibrasi.Apabila  terjadi  gangguan,  sistem  kendali  lup terbuka  tidak  dapat  bekerja  seperti  yang  diinginkan. Kendali  lup  terbuka  dapat  digunakan  dalam  praktek hanya  jika  hubungan  antara  masukan  dan  keluaran diketahui  dan  jika  tidak  terdapat  gangguan  internal maupun eksternal.
Sistem kendali lup tertutup (lihat gambar 2) adalah sistem  kendali  yang  sinyal  keluarannya  mempunyai pengaruh  langsung  pada  aksi  pengendalian.Jadi,  sistem kendali  lup  tertutup  adalah  sistem  kendali  yang berumpan-balik.Sinyal  kesalahan  yang  merupakan selisih  antara  sinyal  masukan  dan  sinyal  umpan-balik (yang  dapat  berupa  sinyal  keluaran  atau  suatu  fungsi sinyal  keluaran  dan  turunannya),  diumpankan  ke kontroler  untuk  memperkecil  kesalahan  dan  membuat agar keluaran sistem mendekati harga yang diinginkan.
Gambar 1. Sistem Lup Terbuka
Gambar 2. Sistem Lup Tertutup

## B. Sistem Kontrol Analog dan Kontrol Digital
Dalam  sistem  kontrol  analog  (lihat  gambar  3), pengontrol tersususun dari piranti atau rangkaian analog kebanyakan  penguat  linear  (linear  amplifier).  Ada beberapa  kelebihan  pada  sistem  kontrol  analog, misalkan  pada  yang  setiap  perubahan,  baik  pada referensi (main set) maupun pada umpan-baliknya dapat terindera  secara  cepat  dan  oleh  rangkaian  pengontrol (kontroler),  langsung  diolah  yang  kemudian  akan diteruskan sinyal outputnya ke actuator. Hal inilah yang membedakan sistem kontrol digital pada sistem kontrol analog.  Sedangkan  pada  sistem  digital  sinyal  yang didapatkan  dari  sensor  harus  diolah  dulu  supaya  bisa dibaca  oleh  unit  pengontrol  (mikrokontroler)  untuk kemudian diolah oleh sebuah program, dan ini tentunya memerlukan waktu untuk memprosesnya.
Di dalam sistem kontrol digital, sebagai pengendali (controllers)  dipergunakan  komputer,  mikroprosesor, mikrokontroler  ataupun  rangkaian  logika  lainnya  untuk mengolah  dinamika  sistem.  Dari  segi  bentuk  sinyal yang bekerja di dalam sistem, dapat kita bedakan bahwa pada  sistem  analog,  maka  sinyal  masukan,  sinyal  yang diproses  oleh  pengendali  maupun  sinyal  keluaran berupa  sinyal  analog,  sedangkan  pada  sistem  digital, sinyal  masukan  umumnya  juga  berupa  sinyal  analog, sedangkan sinyal  yang diproses oleh pengendali adalah sinyal  digital,  dan  sinyal  keluaran  umumnya  juga berupa sinyal analog.

## C. PWM (Pulse Width Modulation)
Pulse  Width  Modulation  (PWM)  (lihat  gambar  4) secara  umum  adalah  sebuah  cara  memanipulasi  lebar sinyal  yang  dinyatakan  dengan  pulsa  dalam  satu periode,  untuk  mendapatkan  tegangan  rata-rata  yang berbeda.  Bebarapa  contoh  aplikasi  PWM  adalah pemodulasian  data  untuk  telekomunikasi,  pengontrolan daya  atau  tegangan  yang  masuk  ke  beban,  regulator tegangan,  audio  effect  dan  penguatan,  serta  aplikasi- aplikasi lainnya.
Gambar 3. Sistem Kontrol Analog Dan Digital

## D. DI-SMART AVR SYSTEM
DI-SMART  AVR  SYSTEM  (lihat  gambar  5) merupakan  sebuah  modul  yang  digunakan  untuk  jenis AVR  ATmega8535(L),  ATmega16(L),  ATmega32(L), ATmega163(L), ATmega323(L) dengan basis mikrokontroler  AVR  dan  memiliki  pemrograman memori melalui ISP (In-System Programming). Spesifikasi dari DT-AVR Low Cost Micro System antara lain  mendukung  varian  AVR  40  pin,  antara  lain: ATMEGA16, ATMEGA8535, ATMEGA8515, AT90S8515, AT90S8535, dan lain-lain. Untuk tipeAVR tanpa internal ADC membutuhkan Conversion socket,  memiliki  jalur  Input/Output  hingga  32  pin, terdapat  Eksternal  Brown  Out  Detector  sebagai rangkaian  reset,  konfigurasi  jumper  untuk  melakukan pemilihan  beberapa  model  pengambilan  tegangan referensi  untuk  tipe  AVR  dengan  internal  ADC,  LED programming  indicator,  frekuensi  osilator  sebesar 4MHz.  tersedia  jalur  komunikasi  serial  UART  RS-232 dengan konektor RJ11, tersedia port untuk pemrograman  secara  ISP,  dan  tegangan  input  Power supply 9 – 12 VDC dan output 5 VDC.

## E. Mikrokontroler AVR ATMega 16
Mikrokontroler  AVR  (alf  and  vegard’s  Risc processor)  standar  memiliki  arsitektur  8  bit,  dimana semua  instruksi  dikemas  dalam  kode  16-bit  dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 (satu) siklus clock.  AVR  berteknologi  RISC  (Reduced  Instruction Set  Computing),  sedangkan  seri  MCS51  berteknologi CISC (Complex Instruction Set Computing).
Gambar 4. PWM
Gambar 5. DI-SMART AVR SYSTEM
Arsitektur  ATMega16  (lihat  gambar  6)  memiliki bagian  sebagai  berikut,  Saluran  I/O  sebanyak  32  buah, yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D, ADC (Analog to Digital Converter) 10 bit sebanyak 8 channel, tiga (3) buah Timer/Counter dengan kemampuan pemandingan, CPU  terdiri  atas  32  buah  register,  watchdog  Timer dengan osilator internal, 2 buah Timer/Counter 8 bit, 1 buah  Timer/Counter  16  bit,  SRAM  sebesar  512  byte, memori  Flash  sebesar  16  Kbyte  dengan  kemampuan Read  While  Write,  4  channel  PWM,  32x8  general purpose register. hampir mencapai 16 MIPS pada kristal 16  MHz,  unit  interupsi  internal  dan  eksternal  dan  Port antarmuka SPI.
Konfigurasi  pin  ATmega16  (lihat  gambar  7).  Dari gambar  tersebut  dapat  dijelaskan  secara  fungsional konfigurasi  pin  ATmega16  sebagai  berikut  VCC merupakan  pin  yang  berfungsi  sebagai  pin  masukan catu  daya,  GND  merupakan  pin  ground.  Port  A (PA0..PA7)  merupakan  pin  I/O  dua  arah  dan  pin masukan  ADC.  Port  B  (PB0..PA7)  merupakan  pin  I/O dua  arah  dan  pin  fungsi  khusus,  yaitu  Timer/Counter, komparator  analog,  dan  SPI.  Port  C  (PC0..PC7) merupakan  pin  I/O  dua  arah  dan  pin  fungsi  khusus, yaitu  TWI,  komparator  analog,  dan  Timer  Oscilator. Port D (PD0..PD7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi  khusus,  yaitu  komparator  analog,  interupsi eksternal,  dan  komunikasi  serial.  RESET  merupakan pin  yang  digunakan  untuk  me-reset  mikrokontroler, XTAL1  dan  XTAL2  merupakan  pin  masukan  clock eksternal.  AVCC  merupakan  pin  masukan  tegangan ADC.

## F. LCD (liquid Crystal display
LCD  atau  liquid  crystal  display  (lihat  gambar  8) digunakan  untuk  menampilkan  informasi  elektronik seperti teks, gambar, dan gambar bergerak. Pengaplikasiannya  terdapat  pada  monitor  untuk komputer,  televisi,  instrumental  panel,  dan  perangkat lain  mulai  dari  kokpit  pesawat  display,  pemutar  video, perangkat  game,  jam,  jam  tangan,  kalkulator,  dan telepon.  LCD  adalah  suatu  komponen  interface  yang berupa  huruf  maupun  angka.  LCD  merupakan  output dalam system mikrokontroler.

## G. Keypad 4x4
Keypad  (lihat  Gambar  9)  adalah  bagian  penting dari  suatu  perangkat  elektronik  yang  membutuhkan interaksi  manusia.  Keypad  berfungsi  sebagai  interface antara  perangkat  (mesin)  elektronik  dengan  manusia atau  dikenal  dengan  istilah  HMI  (Human  Machine Interface). Matrix keypad 4x4 ini merupakan salah satu contoh keypad yang dapat digunakan untuk berkomunikasi  antara  manusia  dengan  mikrokontroler. Konfigurasi  keypad  dengan  susunan  bentuk  matrix  ini bertujuan  untuk  penghematan  port  mikrokontroler karena  jumlah  key(tombol)  yang  dibutuhkan  banyak pada suatu sistem dengan mikrokontroler.

## H. Sensor Photodioda
Sensor photodiode (lihat gambar 10) adalah sensor untuk  mendeteksi  ada  atau  tidaknya  suatu  obyek.  Bila obyek berada didepan sensor dan dapat terjangkau oleh sensor maka output rangkaian sensor akan berlogika “1” atau “high” yang berarti obyek “ada”.
Gambar 7. Pin Atmega 16
Gambar 8. LCD
Gambar 9. Keypad
Sebaliknya  jika  obyek  berada  pada  posisi  yang  tidak terjangkau  oleh  sensor  maka  output  rangkaian  sensor akan  bernilai  “0”  atau  “low”  yang  berarti  obyek  “tidak ada”.

## I. Motor Servo
Motor servo (lihat gambar 11) adalah sebuah motor dengan sistem umpan balik tertutup di mana posisi dari motor  akan  diinformasikan  kembali  ke  rangkaian kontrol yang ada di dalam motor servo. Motor ini terdiri dari sebuah motor DC, serangkaian gear, potensiometer dan  rangkaian  kontrol.  Potensiometer  berfungsi  untuk menentukan  batas  sudut  dari  putaran  servo.  Sedangkan sudut  dari  sumbu  motor  servo  diatur  berdasarkan  lebar pulsa yang dikirim melalui kaki sinyal dari kabel motor.

## J. Wavecom M130B
Wavecom  M1306B  (lihat  gambar  12)  TCP/IP adalah  GSM/GPRS  modem  yang  siap  digunakan sebagai  modem  untuk  suara,  data,  fax  dan  SMS.  Kelas ini juga  mendukung 10 tingkat kecepatan transfer data. Wavecom M1306B TCP/IP dengan mudah dikendalikan  dengan  menggunakan  perintah  AT  untuk semua jenis operasi karena mendukung fasilitas koneksi RS232 dan juga fasilitas TCP/IP stacked. Dapat dengan cepat  terhubung  ke  port  serial  komputer  desktop  atau notebook.  Casing  logam  Wavecom  M1306B  TCP/IP menjadi  solusi  yang  tepat  untuk  aplikasi  berat  seperti telemetri  atau  Wireless  Local  Loop  (PLN  metering  & Telepon  Umum).  Ukurannya  yang  kecil  memudahkan dalam peletakan di berbagai macam area, indoor/outdoor.
Gambar 10. Sensor Photodioda
Gambar 11. Servo Motor
Gambar 12. Wavecom M130B

## K. Bahasa Pemrograman C
Bahasa  pemrograman  C  merupakan  salah  satu bahasa  pemrograman  komputer.  Dibuat  pada  tahun 1972  oleh  Dennis  Ritchie  untuk  sistem  operasi  unix  di Bell Telephone Laboratories. Meskipun C dibuat untuk memprogram  sistem  dan  jaringan  komputer,  namun bahasa ini juga sering digunakan dalam mengembangkan  software  aplikasi  C  juga  banyak dipakai oleh berbagai jenis platform sistem operasi dan arsitektur  komputer,  juga  terdapat  beberapa  compiller yang sangat populer telah tersedia.
Code  Vision  AVR  merupakan  compiller  bagi bahasa  pemograman  C,  sistem  IDEAPG  (Integrated Development  Environment  and  Automatic  Program Generator)yang  didesain  khusus  untuk  keluarga mikrokontroler atmel AVR sehingga dapat mempermudah  pemograman  C.  sebagai  compiller  C, code  vision  AVR  telah  mengandung  hampir  semua elemen bahasa pemrograman ANSI C.
Timer  &  Counter  (lihat  gambar  13  dan  14) merupakan  fitur  yang  telah  tertanam  di  mikrokontroler AVR  yang  memiliki  fungsi  terhadap  waktu.  Fungsi pewaktu  yang  dimaksud  disini  adalah  penentuan  kapan program tersebut dijalankan, tidak hanya itu saja fungsi timer  yang  lainnya  adalah  PWM,  ADC,  dan Oscillator. Prinsip  kerja  timer  dengan  cara  membagi frekuensi  (prescaler)  pada  clock  yang  terdapat  pada mikrokontroler  sehingga  timer  dapat  berjalan  sesuai dengan frekuensi yang di kehendaki.
Timer  merupakan  fungsi  waktu  yang  sumber  clock berasal  dari  clock  internal.  Sedangkan  counter merupakan  fungsi  perhitungan  yang  sumber  clock berasal  dari  external  mikrokontroler.  Salah  satu  contoh penggunaan  fungsi  timer  yaitu  pada  jam  digital  yang sumber clock bisa menggunakan crystal oscillator.
Gambar 13. Timer dan Counter 8 bit

## L. RTC (Real Time Clock
RTC (Real Time Clock) DS1307 (lihat gambar 15) adalah  IC  yang  dibuat  oleh  perusahaan  Dallas Semiconductor.  DS1307  merupakan  sebuah  IC  yang dapat  digunakan  sebagai  pengatur  waktu  yang  meliputi detik,  menit,  jam,  hari,  tanggal,  bulan  dan  tahun. Pengaksesan  data  dilakukan  dengan  sistem  serial sehingga  hanya  membutuhkan  dua  jalur  untuk berkomunikasi  yaitu  jalur  clock  untuk  membawa informasi data clock dan jalur data yang membawa data atau  yang  sering  disebut  dengan  I2C  (Inter-integrated Circuit).
Untuk berkomunikasi dengan mikrokontroler ATMega16, RTC DS1307 menggunakan jenis komunikasi  serial  I2C.  Fungsi  pustaka  yang  digunakan adalah  i2c.h.  Dengan  fungsi  ini  kita  tidak  perlu direpotkan lagi dengan pendefinisian protokol komunikasi  serial  I2C,  tetapi  cukup  memanggil beberapa fungsi yang telah disediakan oleh CodeVisionAVR. Adapun fungsi utama yang digunakan dalam  menginisialisasi  I2C  dalam  CodeVisionAVR adalah i2c_init (void).

## III. PERANCANGAN SISTEM

## A. Sistem Konsep Dasar Perancangan Alat
Dalam  perancangan  sistem  alat  ini  terdiri  dari perancangan alat keras (hardware) dan perangkat lunak (software).  Perangkat  keras  dalam  perancangan  alat yang  akan  dibangun  meliputi  mikrokontroler  ATMega 16, sensor photodioda, keypad 4x4, RTC DS1307, LCD 2x16,  motor  servo,  wavecom  M1306B.  Berikut  ini merupakan penjelasan secara umum dalam perancangan alat secara keseluruhan yang dapat dilihat pada gambar 16 .
Gambar 14. Timer dan Counter 16 bit
Gambar 15.  RTC (Real Time Clock)

## Gambar 16. Gambar Sistem Perancangan

## B. Perancangan Perangkat Keras
DI-Smart  AVR  System  (lihat  gambar  17)  adalah sebuah modul elektronika yang berdasar pada rangkaian sistem  minimum  mikrokontroler  AVR  (sismin  AVR) ATMEGA16  seperti  pada  Gambar  3.4.  Modul  ini  pun dapat digunakan sebagai sistem minimum mikrokontroler  AVR  lain  yang  pin-pinnya  bersesuaian dengan mikrokontroler ATMEGA16, seperti mikrokontroler  ATMEGA8535  dan  mikrokontroler ATMEGA32.  Modul  sistem  minimum  mikrokontroler AVR  ini  telah  dilengkapi  dengan  beberapa  fitur  yang dapat  mempermudah  proses  pembelajaran  atau  proses “troubleshooting” pemrograman.
LED  dan  photodiode  (lihat  gambar  18)  adalah sebagai sensor yang akan mendeteksi ada atau tidaknya pakan  dalam  tampungan,  kemudian  output  dari photodioda akan dijadikan referensi input mikrokontroler  untuk  mengirim  pembritahuan  dengan menggunakan  modul  gsm  kepemilik.  LED  akan memancarkan  cahaya  dimana  cahaya  tersebut  akan menerangi  photodioda  yang  besar  hambatannya  akan berkurang apabila terkena cahaya. Dengan tidak adanya pakan, cahaya LED akan terbias dan sensor photodioda dapat  mendeteksi  cahaya  dari  LED  tapi  ketika    adanya pakan, cahaya dari LED tidak dapat terdeteksi.
Aktuator  yang  digunakan  yaitu  motor  servo standart 180 derajat dengan tegangan input searah (DC) dan  terdapat  juga  gear  internal  (lihat  gambar  19)  . Dengan  torsi  sebagai  keunggulan  dari  motor  ini dibandingkan motor DC lainnya.
DI-Smart  LCD  16x2  Display  (lihat  gambar  20) adalah  modul  tampilan  LCD  16x2  karakter,  jadi  dapat menampung  32  karakter.  Menggunakan  modul  DI- Smart  LCD  16x2  agar  lebih  mudah  untuk  melihat  data masukan  jadwal,  takaran  dan  tampilan  waktu  RTC.DI- Smart  LCD  16x2  Display  dihubungkan  ke  DI-SMART AVR System pada PORTA.
Pada  perancangan  ini  diperlukan  1  buah  keypad sebagai tombol untuk memberikan instruksi terhadap
Gambar 17. DI-Smart AVR System
Gambar 18. Sensor Photodioda
mikrokontroler  (lihat  gambar  21),  selain  itu  keypad berfungsi  juga  untuk  memasukkan  variable  angka  pada LCD. Keypad 4 x 4 ini dihubungkan ke mikrokontroler ATmega16  melalui    PORTB.  Masing-masing  tombol pada  keypad  memiliki  fungsi  untuk  menentukan  waktu dan  jumlah  takaran  pada  alat  pemberi  pakan  ikan otomatis .
Rangkaian  catu  daya  (lihat  gambar  22)  ini berfungsi  untuk  mensuplai  tegangan  ke  seluruh komponen pada alat pemberi pakan ikan otomatis. Pada perancangan  catu  daya  ini  terdiri  dari  beberapa komponen  yaitu,  kapasitor berfungsi  untuk  menyimpan tegangan, transistor berfungsi sebagai penguat tegangan dan  IC  7805  berfungsi  untuk  menurunkan  tegangan  12 DC  5  volt  DC  dan  juga  regulator  DC  buck  step  down converter  12A  yang  dapat  diatur  keluaran  tegangannya mulai  dari  0.8-28volt  yang  nantinya  akan  menurunkan tegangan  dari  baterei  untuk  disuplai  ke  modem wavecom.  Perancangan  catu  daya  ini  menggunakan baterei lipo (lithium polimer) dengan tegangan 11.1Volt dan arus 2200mA.
Sebagai  pewaktu  yang  memberikan  waktu  real, menggunakan  RTC  (Real  Time  Clock)  dengan  tipe DS1307  yang  di  hubungkan  dengan  mikrokontroler menggunakan  komunikasi  I2C  (Inter  Integrated Circuit) seperti yang ditunjukan pada gambar 23.
Komunikasi  serial  (lihat  gambar  24)  digunakan agar sistem minimum mikrokontroler dapat berkomunikasi dengan modem wavecom untuk mengirim  SMS.  Tegangan  yang  digunakan  pada komunikasi  serial  berada  pada  level  tegangan  0V sampai  5V,  sedangkan  tegangan  yang  digunakan  untuk berkomunikasi dengan  modem  wavecom  menggunakan level  tegangan  RS-232.  Agar  sistem  minimum  dapat berkomunikasi dengan modem wavecom maka digunakan  IC  MAX232  sebagai  pengubah  level tegangan. Pada RS-232, tegangan negative mempresentasikan bit 1 dan tegangan positif mempresentasikan bit 0.
Gambar 19. Aktuator Pakan ikan
Gambar 20. Perancangan LCD
Gambar 21. Perancangan Perangkat Peras Input Keypad
Gambar 22. Perancangan Catu Daya
Gambar 23. Perancangan Perangkat Keras RTC
Gambar 24. Perancangan Perangkat Keras Serial USART Dengan Modem Wavecom

## C. Perancangan  Perangkat  Lunak  Alat  Pemberi Pakan ikan otomatis
Sistem alat pemberi pakan ikan otomatis dirancang agar  dapat  memberikan  pakan  ikan  sesuai  jadwal  dan takaran  yang  dapat  dikontrol.  Serta  pada  saat  pakan dalam  tampungan  sudah  kosong  atau  habis  alat  dapat mengirim  sms  pemberitahuan  dan  ketika  pakan  telah diberikan.  Berikut  merupakan  diagram  alir  (lihat gambar  25)    yang  dipakai  pada  perancangan  perangkat lunak Alat pemberi pakan ikan otomatis.
Untuk  melakukan  pengaturan  jadwal  serta  takaran adalah  dengan  penekanan  keypad,  proses  pemberian pakan dilakukan setelah pengaturan jadwal dan takaran, dengan  langka  pertama  membaca  nilai  variable  data jadwal  yang  terdapat  dalam  program.  Jika  waktu  real time  pada  RTC  yang  ditampilkan  pada  LCD  sama dengan  variabel  data  jadwal  yang  diatur  maka  sistem akan  mengatifkan  motor  servo  selama  beberapa  saat untuk  memberikan  pakan,  dengan  berat  takaran  sesuai pilihan.  Sensor  photodioda  secara  otomatis,  rutin membaca  keadaan  pakan  dalam  tampungan  dengan mengambil nilai logika interupsi 1 dan 0. Ketika terjadi perubahan  dari  1    ke  0  maka  mikrokontroler  akan memerintahkan  modem  wavecom  untuk  mengirimkan sms  pemberitahuan  bahwa  pakan  dalam  tampungan telah kosong.
Gambar 25. Diagram Alir

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Setelah melakukan proses perancangan yang sudah dibahas  pada  bab  sebelumnya,  maka  dilakukan  proses pengujian  untuk  setiap  alat  yang  digunakan  untuk mengetahui  kinerja  alat  pemberi  pakan  ikan  otomatis serta kehandalan sistem alat yang telah dibuat.

## A. Pengujian Catu Daya
Dalam  Perancangan  alat  ini,  diperlukan  Catu  daya yang  dapat  menyuplai  alat  dalam  beberapa  jam  dan diperlukan  catu  daya  yang  stabil  sehingga  tidak mempengaruhi fungsi alat tersebut lihat tabel I.

## B. Pengujian Sensor Photodioda
Pada pengujian sistem input pada sensor photodioda  dalam  membaca  keadaan  tampungan menggunakan sebuah LED. Penggunaan LED dimaksudkan  agar  dapat  menerangi  sensor  photodioda sehingga ketika tampungan dalam  keadaan terisi pakan maka  jalur  antara  LED  dan  photodioda  akan  terhalang dan  ketika  keadaan  tampungan  kosong  maka  LED menerangi  sensor  photodioda,  kemudian  output  dari photodioda tersebut yang akan dijadikan referensi input lihat tabel II.

## TABEL I. PENGUJIAN CATU DAYA
Waktu (Jam) Suplai Mikrokontroler Suplai Motor Servo Suplai Modem Wavecom 1 10.98 Volt 4.49 Volt 7.48 Volt 2 10.97 Volt 4.49 Volt 7.48 Volt 3 10.98 Volt 4.48 Volt 7.47 Volt 4 10.98 Volt 4.48 Volt 7.47 Volt 5 10.98 Volt 4.48 Volt 7.47 Volt 6 10.98 Volt 4.48 Volt 7.48 Volt 7 10.97 Volt 4.48 Volt 7.48 Volt 8 10.97 Volt 4.49 Volt 7.48 Volt 9 10.98 Volt 4.49 Volt 7.47 Volt 10 10.98 Volt 4.48 Volt 7.48 Volt 11 10.98 Volt 4.48 Volt 7.48 Volt 12 10.97 Volt 4.48 Volt 7.48 Volt 13 10.98 Volt 4.48 Volt 7.47 Volt 14 10.98 Volt 4.49 Volt 7.47 Volt 15 10.98 Volt 4.49 Volt 7.47 Volt 16 10.97 Volt 4.48 Volt 7.48 Volt 17 10.97 Volt 4.48 Volt 7.48 Volt 18 10.97 Volt 4.48 Volt 7.48 Volt 19 10.98 Volt 4.48 Volt 7.48 Volt 20 10.98 Volt 4.49 Volt 7.47 Volt 21 10.98 Volt 4.49 Volt 7.48 Volt 22 10.98 Volt 4.49 Volt 7.48 Volt 23 10.97 Volt 4.48 Volt 7.48 Volt 24 10.97 Volt 4.48 Volt 7.47 Volt

## C. Pengujian Servo Data Pada Motor Servo TowerPro MG945
Pengujian sudut servo lihat tabel III ditentukan oleh lebar  pulsa  yang  kita  berikan  dalam  hal  ini  yaitu  servo data.  TowerPro  MG945  adalah  motor  servo  standart dimana memiliki servo data maksimal untuk sudut putar 180 0 adalah 95 dan 0 0 adalah 32.

## D. Pengujian Modem Wavecom M1306B
Modem  wavecom  M1306B  merupakan  hal  yang penting  pada  perancangan  alat  ini.  Hal  ini  disebabkan karena setiap pemberitahuan akan dikirim melalui SMS. Modem wavecom berhasil mengirimkan SMS ke nomor 089650503113  seperti  yang  terlihat  pada  gambar  26. respon dari wavecom berupa “+CMGS: 43” dan diakhiri dengan  respon  “OK”  yang  menandakan  bahwa  SMS berhasil dikirim.

## E. Pengujian RTC (Real Time Clock)
Pengujian  RTC  (lihat  gambar  27)  bertujuan  untuk melihat  apakah  RTC  dapat  bekerja  dengan  baik. Pengujian diimplementasikan sesusuai dengan hardware yang  telah  dirancang  yakni  menghubungkan  pena  SCL dan  SDA  pada  RTC  masing-masing  ke  mikrokontroler PORTC.4  dan  PORTC.5.data  RTC  akan  tampil  pada RTC berupa tanggal dan jam.

## TABEL II. PENGUJIAN SENSOR PHOTODIODA
Keadaan Tampungan Vout Terisi 4.86 Kosong 0.01 TABEL II. PENGUJIAN SERVO DATA PADA MOTOR SERVO TOWERPRO MG945 No Sudut Putar Servo ( ⁰ ) Servo Data 1 0º 32 2 15º 37 3 30º 43 4 45º 48 5 60º 53 6 90º 64 7 120º 74 8 180º 95

## F. Pengujian Mekanik Buka Tutup Katup
Dalam  pengujian  ini  yang  dilakukan  adalah mekanik  katup  yang  dibuat  dapat  menggantikan  fungsi untuk memberikan  takaran  pakan  sesuai yang diinginkan  secara  otomatis.  Selain  itu  juga  pengujian dilakukan  untuk  mengetahui  banyaknya  pakan  yang diberikan lihat tabel IV, V, VI, VII.

## G. Pengujian Alat Pemberi Pakan Ikan Otomatis
Setelah  melakukan  pengujian  pada  mekanik  dan komponen-komponen  alat  pemberian  pakan  ikan otomatis  maka,  selanjutnya  dilakukan  pengujian  pada alat  pemberi  pakan  ikan  otomatis  apakah  alat  bekerja sesuai jadwal atau waktu serta takaran yang diatur untuk pemberian  pakan  ikan  secara  otomatis.  Serta  dapat mengirimkan sms pemberitahuan dalam setiap pemberian pakan dan pada saat tampungan kosong/habis.
Pada  pengujian  alat  pemberi  pakan  ikan  otomatis terdapat  9  pilihan  jadwal  dan  takaran  yang  masing masingnya adalah setiap 6 kali sehari 250 gram, setiap 6 kali  sehari  500gram,  setiap  6  kali  sehari  1000  gram, setiap  4  kali  sehari  250  gram,  setiap  4  kali  sehari  500 gram, setiap 4 kali sehari 1000gram, setiap 2 kali sehari 250  gram,  setiap  2  kali  sehari  500  gram,  dan  setiap  2 kali  sehari  1000gram  lihat  tabel  VIII,  IX,  X,  XI,  XII, XIII.
Gambar 26. Pengujian Modem Wavecom M1306B
Gambar 27. Pengujian RTC (Real Time Clock)
TABEL IV. PENGUJIAN MEKANIK BUKA TUTUP KATUP 0 ⁰ Sudut Motor Servo ( ⁰ ) Percobaan Berat Pakan (g) 1 Detik Berat Pakan (g) 2 Detik Berat Pakan (g) 3 Detik Berat Pakan (g) 4 Detik Berat Pakan (g) 5 Detik 0 ⁰ 1 215 275 350 425 490 2 215 275 350 425 490 3 215 275 350 425 490 4 215 275 350 425 490 5 215 275 350 425 490 TABEL V. PENGUJIAN MEKANIK BUKA TUTUP KATUP 60 ⁰ Sudut Motor Servo (⁰) Percobaan Berat Pakan (g) 1 Detik Berat Pakan (g) 2 Detik Berat Pakan (g) 3 Detik Berat Pakan (g) 4 Detik Berat Pakan (g) 5 Detik 60⁰ 1 205 265 340 410 480 2 205 265 340 410 480 3 205 265 340 410 480 4 205 265 340 410 480 5 205 265 340 410 480 TABEL VI. PENGUJIAN MEKANIK BUKA TUTUP KATUP 90 ⁰ Sudut Motor Servo ( ⁰ ) Percobaan Berat Pakan (g) 1 Detik Berat Pakan (g) 2 Detik Berat Pakan (g) 3 Detik Berat Pakan (g) 4 Detik Berat Pakan (g) 5 Detik 90 ⁰ 1 185 270 330 400 460 2 185 270 330 400 460 3 185 270 330 400 460 4 185 270 330 400 460 5 185 270 330 400 460 TABEL VII. PENGUJIAN MEKANIK BUKA TUTUP KATUP 120 ⁰ Sudut
Motor
Servo ( ⁰ ) Percobaan Berat Pakan (g) 1 Detik Berat Pakan (g) 2 Detik Berat Pakan (g) 3 Detik Berat Pakan (g) 4 Detik Berat Pakan (g) 5 Detik 120 ⁰ 1 60 120 185 250 295 2 60 120 185 250 295 3 60 120 185 250 295 4 60 120 185 250 295 5 60 120 185 250 295 TABEL VIII. PENGUJIAN MEKANIK BUKA TUTUP KATUP 180 ⁰ Sudut Motor Servo ( ⁰ ) Percobaan Berat Pakan (g) 1 Detik Berat Pakan (g) 2 Detik Berat Pakan (g) 3 Detik Berat Pakan (g) 4 Detik Berat Pakan (g) 5 Detik 180 ⁰ 1 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0
TABEL IX. PENGUJIAN ALAT PEMBERI PAKAN IKAN OTOMATIS 6 X SEHARI 250 GRAM Jadwal (jam) Berat Pakan Yang Diberikan SMS Pemberitahuan Waktu Pengiriman 6:00 250 gram Terkirim 11.85 detik 9:00 250 gram Terkirim 13.38 detik 12:00 250 gram Terkirim 14.06 detik 15:00 250 gram Terkirim 13.89 detik 18:00 250 gram Terkirim 10.08 detik 21:00 250 gram Terkirim 15.89 detik

## TABEL X. PENGUJIAN ALAT PEMBERI PAKAN IKAN OTOMATIS 6 X SEHARI 500 GRAM
Jadwal (jam) Berat Pakan Yang Diberikan SMS Pemberitahuan Waktu Pengiriman 6:00 500 gram Terkirim 13.89 detik 9:00 500 gram Terkirim 11.56 detik 12:00 500 gram Terkirim 12.44 detik 15:00 500 gram Terkirim 10.32 detik 18:00 500 gram Terkirim 12.87 detik 21:00 500 gram Terkirim 13.12 detik

## TABEL XI. PENGUJIAN ALAT PEMBERI PAKAN IKAN OTOMATIS 4 X SEHARI 250 GRAM
Jadwal (jam) Berat Pakan Yang Diberikan SMS Pemberitahuan Waktu Pengiriman 6:00 250 gram Terkirim 14.33 detik 12:00 250 gram Terkirim 14.67 detik 18:00 250 gram Terkirim 15.86 detik 24:00 250 gram Terkirim 10.44 detik

## TABEL XII. PENGUJIAN ALAT PEMBERI PAKAN IKAN OTOMATIS 2 X SEHARI 250 GRAM
Jadwal (jam) Berat Pakan Yang Diberikan SMS Pemberitahuan waktu pengiriman 6:00 250 gram Terkirim 10.23 detik 12:00 250 gram Terkirim 9.45 detik

## TABEL XIII. PENGUJIAN ALAT PEMBERI PAKAN IKAN OTOMATIS 6X SEHARI 500 GRAM
Jadwal (jam) Berat Pakan Yang Diberikan SMS Pemberitahuan waktu pengiriman 6:00 500 gram Terkirim 12.32 detik 12:00 500 gram Terkirim 10.33 detik

## V. KESIMPULAN DAN SARAN

## A. Kesimpulan
Berdasarkan  penelitian  dan  pengujianalat  pemberi pakan ikan otomatis, maka dapat disimpulkan beberapa halterkait  dengan  pelaksanaan  dan  hasil  dari  penelitian yaitu:  Alat  dapat  member  pakan  secara  otomatis  sesuai pilihan  jadwal  yang  telah  diatur  sebelumnya  Alat pemberi  pakanikanotomatis  mampu  mengirimkan  sms pemberitahuan  ketika  pakan  telah  diberikan  dan  ketika tampungan  dalam  keadaan  kosong/habis.  Sensor photodioda  dapat  bekerja  dengan  baik  dalam  hal membaca  keadaan  tampungan  ketika  tampungan kosong/habis.  Alat  dapat  mengontrol  berat  pakan  yang akan diberikan sesuai pilihan takaran  yang telah diatur. Jaringan  provider  dapat  mempengaruhi  kecepatan pengiriman sms. Tekanan penampung tidak mempengaruhi berat pakan yang akan diberikan.

## B. Saran
Sebaiknya  ditambahkan  program  untuk  mengatur waktu secara manual melalui keypad pada setiap pilihan jadwal. Sebaiknya itambahkan program untuk mengatur tanggal pada sistem. Mekanik alat dapat disempurnakan lagi agar alat dapat bekerja lebih baik. Sebaiknyabaterai yang  digunakan  memiliki  kapasitas  yang  cukup  besar agar alat dapat bertahan lebih lama. Untuk pengembangan  lebih  lanjut,  dapat  ditambahkan  panel surya agar alat dapat bekerja terus menerus.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Anotherorion, RTC, Tersedia di http://anotherorion.com/rtc-ds- 1307-dengan-codevision-avr-3-alarm / ,  diakses  pada  tanggal  5 September 2015.
[2] E.Haryanto,  “Perancangan  dan  Implementasi  Alat  Pemberi Makan  Ikan  Otomatis  Berbasis  Mikrokontroler  AT89s52”, http://www.academia.edu/12113494,  Diakses  pada  tanggal  6 September 2015.
[4] N.  Muljodipo,  “Rancang  Bangun  Otomatis  Sistem  Infus Pasien”,  Skripsi  Program  S1  Teknik  Elektro  Universitas  Sam Ratulangi,  Manado, 2015.
[5]    M.  D.  Putro,  “Rancang  Bangun  Robot  Cerdas    Semut Menggunakan  Mikrokontroler  AVR  ATMega  16  Untuk Menentukan  Lintas  Terpendek”,  Skripsi  Program  S1  Teknik Elektro Universitas Sam Ratulangi, Manado, 2010.
[6] R.  Suharmon,    “Perancangan  Alat  Pemberi  Makan  Ikan Otomatis  dan  Pemantau  Keadaan  Akuarium  Berabasis Mikrokontroler Atmega8535”, Teknik Elektro, Medan, 2014.