## Rancang Bangun Prototipe Pengatur Kelembaban Tanah Sekaligus Penyiraman Otomatis (PROMATAN SERATIS)
Wahyu Titis Satria Utama , Syaefudhin Program Studi Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Surakarta (UMS) Surakarta, Indonesia d400160032@student.ums.ac.id , d400160002@student.ums.ac.id ,
Aditya Putra Yusanta, Febriani Dara Ninggar,

## Pracilia Ayu Yulia Savega
Program Studi Teknik Kimia Universitas Muhammadiyah Surakarta (UMS) Surakarta, IndonesiaCity d500160130@student.ums.ac.id d500160165@student.ums.ac.id d500160134@student.ums.ac.id
Abstraksi — Kelembaban  tanah  menjadi  salah  satu  faktor penting yang  mempengaruhi pertumbuhan  dari suatu tanaman. Salah  satu  cara  untuk  mengetahui  kelembaban  tanah  adalah dengan  menggunakan  alat  pengatur  kelembaban  tanah.  Namun sekarang  ini  alat  pengatur  kelembaban  tanah  belum  banyak  di gunakkan  oleh  masyarakat  khususnya  para  petani  untuk  di implementasikan  pada  usaha  mereka.  Perancangan  alat pengatur  kelembaban  tanah  sekaligus  penyiraman  otomatis dengan  system  arduino  ini  dirancang  untuk  mengetahui  angka kelembaban  tanah  suatu  tanaman  dan  akan  menyiram  secara otomatis  jika  tanah  tersebut  berada  pada  tingkat  kelembaban yang  rendah.  Pada  alat  ini  digunakkan SMH ( Soil  Moisture Hygrometer )  yang  akan  bekerja  dengan  cara  mengukur kelembaban tanah lalu menyalurkan data kelembaban ke dalam mikrokontroler.  Jika  data  menunjukkan  tingkat  kelembaban yang rendah, LED akan menyala dan tanah akan tersiram secara otomatis. Sedangkan jika data menunjukkan tingkat kelembaban yang  tinggi  makan LED tidak  akan  menyala  dan  alat  ini  tidak menyirami tanah.

## Katakunci— kelembaban; tanah; penyiram; otomatis

## I. P ENDAHULUAN
Dewasa  ini  industri  terus  mengalami  perkembangan, terutama industri yang bergerak di bidang  manufaktur. Dalam industri manufaktur desain suatu produk menjadi bagian yang sangat  penting  mengingat  begitu  ketatnya  persaingan  dan cepatnya  inovasi  -  inovasi  yang  dikeluarkan  oleh  produsen untuk mendapatkan pasar penjualan [1].
Sejalan  dengan  perkembangan  teknologi  yang  semakin pesat  dan  juga  dengan  bertambahnya  populasi  manusia, menyebabkan  terjadinya  krisis  kebutuhan  air  karena penggunaan  secara  terus  menerus  dalam  jumlah  besar  oleh manusia.  Ironisnya  air  merupakan  kebutuhan  yang  paling
utama bagi seluruh  mahluk  hidup.  Pada saat  musim  kemarau keberadaan  air  semakin  langka  untuk  digunakan  pada  lahan pertanian. Untuk mendapatkan hasil pertanian yang maksimal dan mengurangi penggunaan air yang sia - sia, pemberian air pada  lahan  pertanian  tidak  boleh  kurang  atau  lebih.  Karena pemberian  air  yang  kurang  atau  berlebihan  pada  tumbuhan dapat  menyebabkan  tumbuhan  tersebut  kering  atau  busuk. Salah satu cara untuk mengetahui apakah air yang dibutuhkan tanaman  sesuai  dengan  kebutuhannya,  dapat  dilihat  dari kelembabantanahnya [2].
Berdasarkan  latar  belakang  tersebut,  maka  terciptalah inovasi  dibidang  penerapan  teknologi  yang  direalisasikan dalam  pembuatan  prototype  pengatur  kelembaban  tanah sekaligus  penyiraman  otomatis  (PROMATAN  SERATIS). PROMATAN  SERATIS  adalah  alat  pengatur  kelembaban tanah  sekaligus  penyiraman  otomatis  dengan  system  arduino dan  menggunakkan Soil  Moisture  Hygrometer .  Alat  ini  akan bekerja  dengan  cara  mengukur  kelembaban  tanah  lalu menyalurkan  data  kelembaban  kedalam  mikrokontroler.  Jika data menunjukkan tingkat kelembaban yang rendah, LED akan menyala dan tanah akan tersiram secara otomatis. Sedangkan jika data  menunjukkan tingkat kelembaban  yang tinggi  maka LED tidak akan menyala dan alat ini tidak menyirami tanah.

## II. M ETODE
Penelitian  ini dilaksanakan  dengan empat tahapan  dengan tahapan pertama adalah perancangan alat. Tahap perancangan merupakan  tahap  dalam  melakukan  perancangan  desain meliputi  perancangan  model  alat  yang  sederhana  dan  sesuai. Perancangan  meliputi  perancangan  system  kerja  alat  dan perancangan komponen yang akan digunakan. Cara kerja alat
Wahyu Titis Satria Utama, dkk., Rancang Bangun Prototipe Pengatur Kelembaban Tanah Sekaligus Penyiraman Otomatis (PROMATAN SERATIS)
yang  dirancang  yaitu  dengan  cara  mengukur  kelembaban tanah  lalu  menyalurkan  data  kelembaban  kedalam mikrokontroler.  Jika  data  menunjukkan  tingkat  kelembaban yang  rendah, LED akan  menyala  dan  tanah  akan  tersiram secara  otomatis.  Sedangkan  jika  data  menunjukkan  tingkat kelembaban  yang  tinggi  maka LED tidak  akan  menyala  dan alat ini tidak menyirami tanah.
Tahap  selanjutnya  adalah  persiapan  alat  dan  komponen. Pada tahap ini  peralatan  yang  digunakan  yaitu solder, obeng, tang,  multimeter,    dan  komponen  elektronika.  Sedangkan komponen  yang  digunakan  yaitu  Arduino, Soil  Moisture Sensore , relay , LED ,  pompa DC atau selenoid  valve  water , dan selang air.
Tahapan  yang  ketiga  adalah  tahap  pembuatan  alat.  Tahap pembuatan alat dimulai dengan membuat desain board micro controller yang  dilakukan  pada  aplikasi eagle ,  setelah  itu desain  dicetak  atau  di convert dalam  bentuk  file  pdf. Kemudian desain dalam bentuk file pdf tersebut disablon pada PBC dan dilarutkan.  Lalu menguji board tersebut. Setelah  itu komponen  elektronika  atau micro  controller dipasang  sesuai desain.  Setelah micro  controller berhasil  dipasang,  maka dilakukan  pengujian hardware atau board yang  telah  dibuat. Kemudian  melakukan  uji  coba  program.  Jika  semua  sudah berjalan  dengan  baik,  maka  dilakukan  proses  pemrograman atau  algoritma  sesuai  dengan  masalah  tingkat  kelembaban yang  ada.  Setelah  uji  coba  pemrograman  dan hardware ,  alat yang  sudah  jadi  di  uji  coba  pada  media  tanah  tanaman  hias. Kemudian membuat desain body atau casing dari alat tersebut.
Tahap  terakhir  adalah  tahap  pengujian  alat.  Sensor menghitung  kelembaban  tanah,  kemudian  data  kelembaban yang didapatkan akan di tampilkan pada LCD. PROMATAN SERATIS ini memiliki LED yang berfungsi untuk mengetahui tingkat kelembaban tanah. Jika warna indikator LED berwarna merah  itu  berarti  kadar  kelembaban  pada  tanah  tersebut rendah. Kemudian jika indikator LED berwarna biru itu berarti kadar  kelembaban  pada  tanah  tersebut  tinggi.  Jika LED berwarna  merah  maka  sensor  memerintahkan  solenoid  water valve  untuk  menyiram  secara  otomatis  sesuai  dengan kelembabanya.

## III. H ASIL DAN P EMBAHASAN
Hasil tampilan fisik dari perancangan alat ini dapat dilihat pada Gambar berikut ini. Gambar 1 merupakan tampilan fisik ketika  box  ditutup  yang  mana  terdapat LCD dan  keypad. Gambar  2  merupakan  tampilan  fisik  ketika  box  dibuka. Selanjutnya  pada  hasil  penelitian  dan  percobaan  terbukti ketika  saklar  untuk  menghidupkan  alat  diaktifkan  maka indikator LED warna  merah  dan  biru  menyala  yang  artinya alat  ini  sudah  aktif.  Tampilan  indikator  nyala  LED  warna merah dan biru dapat dilihat pada Gambar 3.
Pada  langkah  selanjutnya,  jika  kontroller  ingin menunjukkan  angka  kelembaban  dari  tanah  maka  sensor kelembaban harus ditancapkan terlebih dahulu ke dalam tanah, hasil  dapat  dilihat  pada  Gambar  4.  Kontroller  ini  dapat mengkontrol  5  sensor  dalam  satu  potnya.Setelah  sensor
ditancapkan  ke  tanah,  sensor  akan  menghitung  kelembaban tanah kemudian  data  yang didapatkan akan  ditampilkan pada LCD,  hasil  dapat  dilihat  pada  Gambar  5.  Jika  data  yang didapatkan sesuai dengan batas normal kelembaban dari tanah tersebut,  maka LED akan  berwarna  biru  dan  alat  tidak menyiram  tanaman,  hasil  dapat  dilihat  pada  Gambar  6. Namum,  jika  data  yang  didapatkan  kurang  dari  batas  normal kelembaban  dari  tanah  tersebut,  maka LED akan  berwarna merah dan alat akan menyiram tanaman hias secara otomatis, hasil dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 1. Tampilan fisik ketika box ditutup.
Gambar 2. Tampilan fisik ketika box dibuka.
Gambar 3. Tampilan saat LED menyala.
Gambar 4. Tampilan saat sensor ditancapkan ke dalam tanah.
Gambar 5. Tampilan data kelembaban tanah
Gambar 6. Tampilan saat alat tidak menyiram tanaman.
Gambar 7. Tampilan saat alat tidak menyiram tanaman.
T ABEL I. H ASIL P ENGUJIAN A LAT No. Skenario Pengujian Hasil yang Diharap Pengamatan Kesimpulan 1 Mengaktifkan saklar LED merah dan biru menyala sebagai tanda alat sudah aktif LED merah dan biru menyala yang menandakan alat sudah aktif Berhasil 2 Sensor ditanam pada tanah tanaman hias Muncul output pada LCD Output muncul pada LED yang menandakan sensor dapat mendeteksi kelembaban tanah Berhasil 3 Mengamati warna LED Jika LED berwarna merah maka tingkat kelembaban rendah, sedangkan jika LED berwarna biru maka kelembaban tinggi LED berwarna merah sehingga tanaman tersiram secara otomatis Berhasil

## IV. K ESIMPULAN
Berdasarkan  percobaan  dan  pengamatan  yang  telah dilakukan, alat yang dibuat untuk mengukur nilai kelembaban tanah  dan  penyiraman  otomatis  ini  dapat  berfungsi dengan.Alat  ini  dapat  bekerja  sesuai  dengan  nilai  batas kelembaban yang diinginkan, sehingga dapat digunakan untuk mengendalikan  penyiraman  tanah.Alat  pengukur  kelembaban tanah  sekaligus  penyiraman  otomatis  ini  dengan  komponen- komponen yang digunakan dapat direalisasikan dengan harga yang relatif murah.

## D AFTAR P USTAKA
[1] Sumantri,  Dede. David.  Peningkatan  Kinerja  Mesin  Rapid  Prototyping Berbasis  Fused  Deposition  Modelling.  Universitas  Indonesia,  Jakarta, 2010.
[2] Stefanus dan D. Setia. 2013. Alat Pengukur Kelembaban Tanah Berbasis Mirokontroler PIC 16F84.” Indonesian Journal Of Physics”. 3(1):36-40.
[3] Sawidin S, Olga E M, Tracy M. 2015. Monitoring Kontrol Greenhouse untuk Budidaya Tanaman Bunga Krisan dengan Lab View. 4(4).
[4] Erdyanto H, Arif L F, Galih J S, Masruroh, Herlambang S P. 2017. Top Coys  (  Automated  Plant  Controlling  Systems):  Solusi  Pengendalian Lingkunagn  Pada  Budidaya  Bunga  Krisan  Di  Asosiasi  Tani  “Astha Bunda” Kaliurang. 1(1):86-91.
[5] Erdyanto H, Arif L F, Galih J S, Masruroh, Herlambang S P. 2017. Top Coys  (  Automated  Plant  Controlling  Systems):  Solusi  Pengendalian Lingkunagn  Pada  Budidaya  Bunga  Krisan  Di  Asosiasi  Tani  “Astha Bunda” Kaliurang. 1(1):86-91.