## PROTOTYPE SISTEM PEMBERI PAKAN TERNAK AYAM OTOMATIS MENGGUNAKAN ESP8266

## Abdul Jalil Ikromi Radana, Rahmad Zainul Abidin
Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Teknik, Universitas Yudharta Pasuruan Jl. Yudharta No.7, Kembang kuning, Sengonagung, Kec. Purwosari, Pasuruan, Jawa Timur 67162
Romyrana95@gmail.com

## ABSTRAK
Banyak industri, termasuk peternakan, melihat perkembangan teknologi saat ini yang sangat pesat. Tujuan Penelitian yang pertama untuk membuat prototype sistem pemberi pakan ternak ayam otomatis menggunakan esp 8266  dan  yang  kedua  untuk  mengimplementasikan  prototype  pemberi  pakan  otomatis.  Dibuat  sebuah  sistem pemberi pakan ternak ayam otomatis menggunakan ESP8266 dengan sensor ultasonik sebagai pendeteksi pakan serta motor servo sebagai katup dengan kontrol aplikasi monitoring pada smartphone dengan menampilkan jadwal pakan otomatis dan  informasi pakan tersedia/kosong. Menggunakan  metode studi kasus dan prototype sebagai pengembangan perangkat lunak, ada 6 tahap di metode prototype yaitu analaisi kebutuhan, desain sistem, rancang bangun  prototype,  evaliasi  pengguna  awal,  memperbaiki prototype ,  implementasi  dan  maintenance. Menggunakan  software  MIT  App  Inventor  sebagai  rancang  bangun  aplikasi  monitoring  yang  berjalan  pada smartphone dengan sistem operasi  Android  sebagai kontrol untuk  menjalankan alat prototype secara otomatis. Uraian Hasil Penelitian yang dilakukan Alat pemberi pakan ini berhasil pada uji coba sensor ultrasonic sebagai pendeteksi pakan dan penjadwalan di aplikasi, pakan dapat turun otomatis tanpa perlu menekan tombol dengan adanya penjadwalan di aplikasi.
Kata kunci : ESP8266, studi kasus, MIT App Inventor, Prototype, Android.

## 1. PENDAHULUAN
Setelah pertanian, peternakan adalah Sektor yang merupakan  salah  satu  penyedia  pasokan  pangan terbesar. Banyak peternak yang berusaha keras untuk meningkatkan mutu hewan ternak tersebut menurut[1].  Sistem  pemberi  pakan  otomatis  dapat membantu  peternak  dalam  mengurangi  waktu  dan tenaga yang diperlukan untuk memberikan pakan pada ayam.  Selain  itu,  sistem  ini  juga  dapat  membantu memastikan bahwa ayam menerima pakan yang cukup sesuai dengan kebutuhan mereka. Dengan melakukan usaha  di  bidang  peternakan  ayam,  peternak  akan mendapatkan  keuntungan  yang  menguntungkan  bagi dirinya[2].
Pada  kecamatan  purwodadi  peternakan  PT. AMANAH  MITRA  BROILER  memiliki  2  kandang untuk tiap kandang berbeda ukuran yang satu 2 tingkat ukuran 7 x 15 meter dengan kapasitas 2500 ekor ayam, dan satunya 3 tingkat dengan ukuran lebih Panjang lagi dengan  kapasitas  3000  ekor  ayam  untuk  satu  ekor ayam sehari  membutuhkan pakan 1 kg dengan 2 kali pemberian pakan pagi ½ kg dan sore ½ kg, peternak harus  memberi  makan  secara  manual  pada  setiap hewan  ternak.  Hal  ini  dapat  mengganggu  peternak dalam hal waktu dan biaya, karena kegiatan pemberian pakan secara manual hanya akan menyita waktu yang banyak.  Selain  itu,  peternak  juga  perlu  memastikan bahwa  setiap  hewan  ternak  menerima  asupan  pakan yang  cukup,  karena  jika  tidak,  kualitas  dan  kuantitas produksi ternak dapat menurun. Oleh karena  itu, alat pemberi  pakan  otomatis  sangat  membantu  peternak untuk  meningkatkan  efisiensi  dan  produktivitas peternakan mereka.
Berikut  ini  data  tentang  tingkat  kematian  dan populasi  pada  ternak  ayam  pada  3  tahun  terakhir  di kecamatan purwodadi.
Gambar  1. Tingkat kematian Dan Populasi pada ternak ayam Di Purwodadi
Platform  IoT  serta  penggunaan  kit  open  source bernama ESP8266 memanfaatkan bahasa pemrograman  Lua,  yang  memberikan  dukungan kepada para pengembang dalam merancang prototipe produk  IoT.  Selain  itu,  platform  ini  juga  dapat digunakan  dengan  menggunakan  sketch  melalui Arduino IDE[3]. Sebelumnya, telah banyak dilakukan penelitian  mengenai  penggunaan  ESP8266  sebagai mikrokontroler  dalam  mengendalikan  masukan  dan keluaran pada sistem prototype.
Berdasarkan hasil penelitian sebelumnya, mengatasi  masalah  pada  peternakan  ayam  dapat
3000 3500 5000 450 385 350 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 2021 2022 2023 Tingkat Kematian  Dan Populasi Di Purwodadi Pada Ternak Ayam  Pedaging
(ekor )
kematian populasi
diwujudkan melalui pembuatan alat yang memberikan pakan  secara  otomatis.  Dalam  penelitian  ini,  sistem Perangkat  yang  menggunakan  motor  servo  untuk membuka wadah makanan Secara otomatis mengikuti jadwal  yang  telah  diatur  sebelumnya  serta  sensor ultrasonik  untuk  membaca  pakan.  Selain  itu,  alat  ini juga  dapat  mengatur  pemberian  minum  secara otomatis  dan  memudahkan  proses  pemberiannya. Dalam  pembuatannya,  digunakan  ESP8266  sebagai mikrokontroler dan pembuatan aplikasi menggunakan App Inventor. Diharapkan alat yang akan dibuat dapat meningkatkan  efisiensi  dan  produktivitas  peternakan ayam.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Internet Of Things(IoT)
Sebuah  sistem  sehingga  mampu  objek  dan individu untuk mendapatkan identifikasi dan memiliki kapasitas  untuk  mentransfer  mengirim  data  melalui konektivitas  tanpa  perlu  perlu  koneksi  hubungan komunikasi  saling  arah  antara  individu,  yaitu  antara penyedia  dan  tujuan  atau  dari  hubungan  antara seseorang dengan computer. Suatu bidang pengembangan  ilmiah  yang  menjanjikan  supaya meningkatkan  efisiensi  dan  kegunaan  hidup  melalui kolaborasi  antara  sensor  pintar  dan  perangkat  cerdas yang terhubung dengan akses melalui internet, sistem IoT  membolehkan  pengguna  untuk  menjalankan proses  lebih  lanjut  menuju  otomatisasi,  analisis,  dan integrasi  sistem.  Orang-orang  yang  berkeinginan untuk  meningkatkan  cakupan  dan  akurasi  pekerjaan mereka  dapat  memanfaatkan  teknologi  IoT  yang mencakup penginderaan, jaringan, serta robotika baik yang telah ada maupun yang sedang berkembang [4].
Gambar  2. Internet of things

## 2.2. ESP8266
ESP8266 merupakan platform serta kit pengembangan IoT perangkat lunak open-source yang menggunakan  bahasa  pemrograman  Lua  untuk mempermudah  pembuatan  prototipe  produk  IoT. Selain itu, platform ini juga dapat menggunakan sketch dengan  Arduino  IDE[5].  ESP8266  berperan  sebagai modul WiFi yang memungkinkan tambahan fitur WiFi pada  Seperti  mikrokontroler  Arduino,  perangkat  ini memiliki  kemampuan  untuk  terhubung  langsung dengan  jaringan  WiFi  dan  membentuk  koneksi TCP/IP. Pada modul ini, berbagai fitur seperti GPIO, PWM  ( Pulse  Width  Modulation ),  IIC,  1-Wire,  dan ADC  ( Analog  to  Digital  Converter )  digabungkan
dalam  satu  papan  yang  berbasis  pada  ESP8266. Berikut gambar esp8266.[6]
Gambar  3. Esp8266

## 2.3. Motor Servo
ESP8266  berperan  sebagai  modul  WiFi  yang memungkinkan  tambahan  fitur  WiFi  pada  Seperti mikrokontroler  Arduino,  perangkat  ini  memiliki kemampuan  untuk  terhubung  langsung  dengan jaringan WiFi dan membentuk koneksi TCP/IP. Pada modul  ini,  berbagai  fitur  seperti  GPIO,  PWM  ( Pulse Width Modulation ), IIC, 1-Wire, dan ADC ( Analog to Digital  Converter )  digabungkan  dalam  satu  papan yang  berbasis  pada  ESP8266.  Berikut  gambar esp8266[7].
Gambar  4. Motor servo

## 2.4. Ultrasonik
Sensor  ultrasonik  memancarkan  gelombang ultrasonik  dengan  frekuensi  40.000  Hz.  Mereka  juga dapat mengukur jarak antara penerima dan transmitter. Sensor  ultrasonik  HC-SR04  digunakan dalam  penelitian  ini[8].    Sensor  ini  terdiri  dari  dua komponen:  pendeteksi  dan  penghasil  gelombang ultasonik.  Sensor  ini  bekerja  berdasarkan  konsep pantulan  gelombang  suara.    Gelombang  ultrasonik yang  ditembakkan  dan  diterima  kemudian  diubah menjadi  satuan  yang  dirancang  oleh  seorang programmer, seperti volume atau jarak. [9]
Gambar  5. Ultrasonik

## 3. METODE PENELITIAN
Metode  penelitian  suatu  pendekatan  atau  cara peneliti  agar  memperoleh  informasi  untuk  tujuan penelitian.  Untuk  prototype  sistem  pemberi  pakan ternak  ayam  otomatis  ini,  metode  studi  kasus digunakan  [10]  Studi  kasus  didefinisikan  sebagai proses pencarian pengetahuan berdasarkan bukti untuk menyelidiki  dan  meneliti  berbagai  fenomena  yang terjadi  di  dunia  nyata.  Dalam  implementasi  ini,  cara pengembangan  software  yang  digunakan  adalah metode  prototype.  Metode prototype yaitu  teknik pengembangan perangkat yang memanfaatkan prototipe untuk membangun suatu sistem [11] Metode ini juga termasuk salah satu metode yang menerapkan pendekatan  cepat  dan  bertahap  dalam  pembuatan desain sehingga dapat segera dievaluasi.

## 3.1. Kerangka Pemikiran

## Gambar  6. Kerangka pemikiran

## 3.2. Diagram Alir Penelitian
Diagram  alir  penelitian  merupakan  representasi grafis  dari  rangkaian  langkah-langkah  atau  urutan kegiatan  yang  akan  dilakukan  dalam  menyelesaikan sebuah prototipe pemberi pakan ternak ayam otomatis menggunakan esp8266, langkah-langkah atau tahapan
yang  diterapkan  oleh  penelitian  ini  adalah    metode prototype, bisa dilihat pada gambar berikut :
Gambar  7. Diagram alir penelitian

## 3.3. Flowchart Sistem
Pada  tahap  ini,  dibuatlah  flowchart  yang menunjukkan  langkah-langkah  dalam  menjalankan sistem  prototipe  pemberi  pakan  otomatis.  Flowchart atau  diagram  alur  digunakan  untuk  menggambarkan urutan  langkah  dalam  sebuah  proses  pada  suatu program,  di  mana  setiap  langkah  dihubungkan. Flowchart memainkan peran penting dalam merangkum  tahap  dan  tujuan  dari  sistem  tersebut. Selain  itu,  diagram  alur  juga  menjadi  metode  yang baik  dalam  menghubungkan  antara  aspek  teknis  dan non-teknis,  seperti  yang  ditunjukkan  pada  gambar berikut ini :
start Mengatur jadwal pakan pada aplikasi Waktu sesuai jadwal? Motor servo  terbuka Apakah pakan ada/kosong? Sensor ultrasonik membaca pakan Mengirim notifikasi pada aplikasi selesai Tidak Tidak Ya Ya Gambar  8. Flowchart sistem

## 3.4. Rangkaian Elektronika
Gambar  9. Rangkaian elektronika
Sensor Ultrasonik :
 pin trig tersambung ke pin D4 pada esp8266
 pin echo tersambung ke pin D3 pada esp8266
 pin  GND  tersambung  ke  pin  GND  pada esp8266
Motor Servo :
 pin signal tersambung ke pin D5 pada esp8266
 pin  GND  tersambung  ke  pin  GND  pada esp8266
 pin VCC tersambung ke pin 5V pada esp8266
ESP8266 :
 pin D4 tersambung ke pin trig pada ultrasonik
 pin D3 tersambung ke pin echo pada ultrasonik
 pin  GND  tersambung  ke  pin  GND  pada ultrasonik
 pin  D5  tersambung  ke  pin  signal  pada  motor servo
 pin GND tersambung ke pin GND pada motor servo
 pin  5V  tersambung  ke  pin  VCC  pada  motor servo
Adaptor :
 pin  VCC  tersambung  ke  esp8266  dan ultrasonik.
 pin  GND  tersambung  ke  esp8266  dan ultrasonik.

## 3.5. Desain Prototype
Penampung pakan Tempat pakan turun = nodeMCU esp8266 = motor servo = sensor ultrasonik Gambar  10. Desain prototype

## 3.6. Desain Aplikasi
Gambar  11. Desain layer 1 dan 2
a) Desain Aplikasi Layer 1 : menampilkan tampilan login .
b) Desain  Aplikasi  Layer  2  :  menampilkan  data jadwal  pakan  otomatis  dan  tombol  memberi
pakan  secara  manual,  menu  simpan  dan pengaturan untuk ke layer 3.
Gambar  12. Desain layer 3
c) Desain Aplikasi Layer 3 : menampilkan halaman Untuk mengubah sandi sebelumnya dengan sandi baru dan opsi untuk menyimpan perubahan sandi.

## 3.7. Use Case Diagram
Sebuah  aksi  atau  interaksi  saling  terkait  antar pengguna  dan  sistem,  atau  dapat  dijelaskan  secara umum  sebagai  metode  yang  digunakan  untuk mengembangkan perangkat lunak.
Actor login database aplikasi monitoring pakan ayam memberi pakan otomatis&manual pengaturan simpan password <<include>> Gambar  13. Use case diagram
a) Aplikasi  data  pakan  ayam  :  apalikasi  yang digunakan untuk monitoring pakan.
b) login  :  menampilkan  halaman  untuk  login  ke menu aplikasi.
c) Memberi  pakan  :  tombol  untuk  memberi  pakan secara  manual  jika  ingin  memberi pakan di  luar jadwal  pakan  yang  sudah  di  atur  dalam pemberian pakan otomatis.
d) pengaturan  :  tombol  untuk  masuk  ke  halaman pengaturan.
e) Simpan  password  :  tombol  untuk  menyimpan password baru ketika ingin mengganti password
lama  dan  tombol  ini  ada  pada  halaman pengaturan/option.
f) Database  :  menghubungkan  ESP8266  ke database  agar  jadwal  yang  sudah  di  atur  pada aplikasi berjalan dan sensor ultrasonik membaca pakan ada/kosong.
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Rancangan Prototype
Pada rangkaian sistem pemberian pakan otomatis ini  tergolong  mudah  dan  mikrokontroler  yang digunakan  adalah  ESP8266,  karena  sistem  ini membutuhkan  jaringan  internet  maka  diputuskanlah perancangan  ini  menggunakan  ESP8266.  Untuk rangkaiannya  adalah  menyambungkan  ESP8266 dengan sensor ultrasonik dan motor servo.
Gambar  14. Rancangan prototype

## 4.2. Tampilan Aplikasi
Setelah  ESP8266,  Firebase  dan  aplikasi  yang telah  kita  konfigurasi  pada  MIT  App  Inventor  maka tahap selanjutnya adalah proses run aplikasi tampilan aplikasi  untuk  kontrol  pemberi  pakan  otomatis  bisa Dapat terlihat dalam gambar berikut.
Gambar  15. Tampilan aplikasi

## 4.3. Pengujian Total Berat Pakan Turun
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui ketika ½  kilo  pakan  turun  butuh  berapa  detik  delay  motor servo terbuka.
Tabel 1. Pengujian total berat pakan turun
No Pengujian Delay servo (detik) Berat (gram) Jumlah ayam (ekor) 1. Ke 1 2 140 2 2. Ke 2 2 120 3 3. Ke 3 2 125 2 4. Ke 4 2 150 3 5. Ke 5 2 140 4 Rata-Rata 135 3
Dalam pengujian delay diatas pakan  yang turun memiliki  berat  yang  berbeda  dengan  rata  rata  135 gram,  dan  jika  ingin  dalam  sekali  turun  ½  kg  maka dibutuhkan 7,4 detik servo terbuka dan bisa 5-6 ekor ayam  menghabiskan  pakan  tersebut  dalam  hitungan detik.

## 4.4. Pengujian Delay Sensor Ultrasonik
Pengujian  ini  dilakukan  untuk  mengetahui seberapa cepat sensor ultrasonik ini mendeteksi pakan.
Tabel 2. Pengujian delay sensor ultrasonik No Pengujian Kecepatan baca sensor (detik) 1. Ke 1 01,86 2. Ke 2 04,31 3. Ke 3 04,81 4. Ke 4 02,94 5. Ke 5 02,40 Rata-Rata 3,26
Dalam  pengujian  delay  pada  sensor  ultrasonik dapat  dilihat  bahwa  rata-rata  sensor  ultrasonik  dapat mendeteksi yaitu 3,26 detik, dan rentang minimal serta maksimalnya adalah 01,86 detik serta 04,81 detik.

## 4.5. Pengujian Delay Motor Servo
Pengujian  ini  dilakukan  untuk  mengukur seberapa cepat  motor servo dapat bergerak/merespon ketika  sesuai  jadwal  atau  kita  menekan  tombol memberi pakan.
Tabel 3. Pengujian delay motor servo
No Pengujian Delay(detik) 1. Ke 1 02,80 2. Ke 2 03,26 3. Ke 3 01,29 4. Ke 4 02,21 5. Ke 5 03,31 Rata-Rata 2,57
Dalam  pengujian  delay  pada  motor  servo  dapat dilihat bahwa rata-rata motor servo dapat terbuka yaitu 2,57  detik,  dan  rentang  minimal  serta  maksimalnya adalah 01,29 detik serta 03,31 detik.

## 5. KESIMPULAN DAN SARAN
Dengan  merujuk  pada  isi  dan  hasil  penelitian dapat ditarik kesimpulan seperti berikut: Alat pemberi pakan ternak ayam otomatis ini berhasil pada uji coba menggunakan  sensor  ultrasonik  sebagai  pendeteksi pakan ketika ada/kosong dan penjadwalan di aplikasi yang dibuat. Berhasilnya penjadwalan yang dilakukan pada aplikasi  monitoring sehingga pakan dapat turun otomatis  tanpa  perlu  menekan  tombol.  Sensor ultrasonik  yang  digunakan  pada  alat  ini  dapat mendeteksi  pakan  saat  ada  maupun  kosong  sesuai yang  diharapakan.  Dengan  adanya  uji  coba  alat pemberi  pakan  ternak  ayam  otomatis  ini,  peternak dapat menerapkan alat ini ke bidang peternakan.
Dengan merujuk pada hasil yang telah diuraikan pada kesimpulan di atas, sistem pemberi pakan ternak otomatis ini masih jauh dari sempurna. Ada beberapa kekurangan  sistem  tersebut,  seperti:  Perancangan  ini hanya  menampilkan  informasi pakan ada/kosong dan tidak  menampilan  total  jumlah  pakan  yang  turun. Belum  adanya  notifikasi  pemberitahuan  jika  pakan sudah turun dan selesai berjalan.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  I.  Gunawan,  H.  Ahmadi,  and  M.  R.  Said, “Rancang  Bangun  Sistem  Monitoring  Dan Pemberi Pakan Otomatis Ayam Anakan Berbasis Internet  Of  Things  (IoT),” Infotek :  Jurnal Informatika dan Teknologi , vol. 4, no. 2, pp. 151– 162, Jul. 2021, doi: 10.29408/jit.v4i2.3562.
[2]  P. Birha et al. , “Design and Development of IoT Based Pet Feeder,” 2022.
[3]  S.  Warjono,  E.  Kurnia  Sandhi,  and  F.  D. Riqulloh,  “AKUARIUM  DENGAN  PEMBERI PAKAN  OTOMATIS  DAN  PERGANTIAN AIR  VIA  APLIKASI  TELEGRAM,” ORBITH , vol. 18, pp. 76–81, 2022.
[4]  M.  B.  Ulum,  M.  Lutfi,  and  A.  Faizin, “OTOMATISASI
POMPA AIR MENGGUNAKAN NODEMCU ESP8266
BERBASIS  INTERNET  OF   THINGS(IOT),” Jurnal  Mahasiswa  Teknik  Informatika) ,  vol.  6, no. 1, 2022.
[5]  T. Nur, M. R. Zakaria, and  F.  Arif,  “Automatic Fish  Feeder  Design  Based  on  IoT,”  in Proceedings  of  the  3rdFaculty  of  Industrial Technology  International  Congress ,  2021,  pp. 28–29.
[6]  F. A. Deswar and R. Pradana, “MONITORING SUHU PADA RUANG SERVER MENGGUNAKAN WEMOS D1 R1
BERBASIS  INTERNET  OF  THINGS  (IOT),” Technologia: Jurnal Ilmiah , vol. 12, no. 1, p. 25, Jan. 2021, doi: 10.31602/tji.v12i1.4178.
[7]  R.  Fernanda  and  T.  Wellem,  “Perancangan  dan Implementasi  Sistem  Pemberi  Pakan  Ikan Otomatis  berbasis  IoT,” JATISI  (Jurnal  Teknik Informatika dan Sistem Informasi) , vol. 9, no. 2, pp.
1261–1274, Jun. 2022, doi: 10.35957/jatisi.v9i2.2030.
[8]  N. Pratama, U. Darusalam, and N. D. Nathasia,
“Perancangan Sistem Monitoring Ketinggian Air Sebagai Pendeteksi Banjir Berbasis IoT Menggunakan  Sensor  Ultrasonik,” JURNAL MEDIA  INFORMATIKA  BUDIDARMA ,  vol.  4, no. 1, p. 117, Jan. 2020, doi: 10.30865/mib.v4i1.1905.
[9]  A.  R.  Ardiliansyah,  M.  Diah  Puspitasari,  T. Arifianto,  and  S.  Artikel,  “Rancang  Bangun Prototipe  Pompa  Otomatis  Dengan  Fitur Monitoring  Berbasis  IoT  Menggunakan  Sensor Flow Meter dan Ultrasonik,” Explore IT : Jurnal Keilmuan & Aplikasi Teknik Informatika , vol. 13, no. 2, pp. 59–67, 2021, doi: 10.35891/explorit.
[10]  Weldi,  T.  Dedi,  and  R.  Uray,  “APLIKASI SISTEM KONTROL PORTAL PARKIR
MENGGUNAKAN  METODE  LOCK  GPS BERBASIS  INTERNET  OF  THINGS  (Studi Kasus:  Lahan  Parkir  Masjid  Raya  Mujahidin Pontianak),” Coding  Jurnal  Komputer  dan Aplikasi ,  vol.  8,  no.  3,  p.  40,  Sep.  2020,  doi: 10.26418/coding.v8i3.42956.
[11]  R.  Pramudita  and  K.  Setyawan,  “Sistem  Smart Class  Berbasis  Internet  Of  Things  Dengan Menggunakan  Metode  Prototype,” SMARTICS Journal , vol. 8, no. 1, 2022, doi:
10.21067/smartics.v8i1.7209.