Blog Kuliah: Tugas Besar

SISTEM OTOMASI HIDROPIONIK PADA KEBUN STRAWBERRY

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

1. Tujuan[Kembali]

* Membuat rangkaian sistem Otomasi Hidroponik Pada Kebun Strawberry

* Memahami prinsip kerja gerbang logika , mux demux, dan flip flop

2. Alat dan Bahan [Kembali]

Instrument
1) DC Voltmeter

Generator Daya
1) Baterai

2) Power Supply

B. Bahan:
1. Resistor

2. Dioda 1N4001

3. Transistor NPN BC547

4. OP AMP LS741

5. Gerbang AND74LS08
Input Voltage
7V
Operating Free Air Temperature Range
0
°
C to
+
70
°
C
Storage Temperature Range
−
65
°
C to
+
150
°
C

Komponen Input
1. Switch atau Button
2. Sensor Ultraviolet (APDS – 9002)
4. Sensor Suhu LM35
5. Sensor PIR
6. Sensor HIH-5030
7. Sensor Rain
6. Sensor IR
7. Decoder IC 7447
8. Full Adder 74LS83

9. Mux-Demux 74LS139
Komponen Output
1. LED
2. Relay

3. Motor DC
4. Buzzer
5. Potensiometer

6. Seven Segment Anoda

3. Dasar Teori [Kembali]

Resistor
Resistor merupakan komponen elektronika dasar yang digunakan untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian.Sesuai dengan namanya, resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon. Resistor memiliki simbol seperti gambar dibawah ini :

Simbol Resistor
Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan Hukum OHM :

Dimana V adalah tegangan, I adalah kuat arus, dan R adalah Hambatan.

Di dalam resistor, terdapat ketentuan untuk membaca nilai resistor yang diwakili dengan kode warna dengan ketentuan di bawah ini :

Sebagian besar resistor yang kita lihat memiliki empat pita berwarna . Oleh karena itu ada cara membacanya seperti ketentuan dibawah ini :
1. Dua pita pertama dan kedua menentukan nilai dari resistansi
2. Pita ketiga menentukan faktor pengali, yang akan memberikan nilai resistansi.
3. Dan terakhir, pita keempat menentukan nilai toleransi.

Rumus Resistor:

Seri : R_total = R₁ + R₂ + R₃ + ….. + R_n

Dimana :
Rtotal = Total Nilai Resistor
R₁ = Resistor ke-1
R₂ = Resistor ke-2
R₃ = Resistor ke-3
R_n = Resistor ke-n

Paralel: 1/R_total = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ + ….. + 1/R_n

Dimana :
R_total = Total Nilai Resistor
R₁ = Resistor ke-1
R₂ = Resistor ke-2
R₃ = Resistor ke-3
R_n = Resistor ke-n

Dioda

Dioda adalah komponen elektronika yang terdiri dari dua kutub dan berfungsi menyearahkan arus. Komponen ini terdiri dari penggabungan dua semikonduktor yang masing-masing diberi doping (penambahan material) yang berbeda, dan tambahan material konduktor untuk mengalirkan listrik.Dioda memiliki simbol sebagai berikut :

Gambar Simbol Dioda

Cara Kerja Dioda

Secara sederhana, cara kerja dioda dapat dijelaskan dalam tiga kondisi, yaitu kondisi tanpa tegangan (unbiased), diberikan tegangan positif (forward biased), dan tegangan negatif (reverse biased).

A. Kondisi tanpa tegangan

Pada kondisi tidak diberikan tegangan akan terbentuk suatu perbatasan medan listrik pada daerah P-N junction. Hal ini terjadi diawali dengan proses difusi, yaitu bergeraknya muatan elektro dari sisi n ke sisi p. Elektron-elektron tersebut akan menempati suatu tempat di sisi p yang disebut dengan holes. Pergerakan elektron-elektron tersebut akan meninggalkan ion positif di sisi n, dan holes yang terisi dengan elektron akan menimbulkan ion negatif di sisi p. Ion-ion tidak bergerak ini akan membentuk medan listrik statis yang menjadi penghalang pergerakan elektron pada dioda.

B. Kondisi tegangan positif (Forward-bias)

Pada kondisi ini, bagian anoda disambungkan dengan terminal positif sumber listrik dan bagian katoda disambungkan dengan terminal negatif. Adanya tegangan eksternal akan mengakibatkan ion-ion yang menjadi penghalang aliran listrik menjadi tertarik ke masing-masing kutub. Ion-ion negatif akan tertarik ke sisi anoda yang positif, dan ion-ion positif akan tertarik ke sisi katoda yang negatif. Hilangnya penghalang-penghalang tersebut akan memungkinkan pergerakan elektron di dalam dioda, sehingga arus listrik dapat mengalir seperti pada rangkaian tertutup.

C. Kondisi tegangan negatif (Reverse-bias)

Pada kondisi ini, bagian anoda disambungkan dengan terminal negatif sumber listrik dan bagian katoda disambungkan dengan terminal positif. Adanya tegangan eksternal akan mengakibatkan ion-ion yang menjadi penghalang aliran listrik menjadi tertarik ke masing-masing kutub. Pemberian tegangan negatif akan membuat ion-ion negatif tertarik ke sisi katoda (n-type) yang diberi tegangan positif, dan ion-ion positif tertarik ke sisi anoda (p-type) yang diberi tegangan negatif. Pergerakan ion-ion tersebut searah dengan medan listrik statis yang menghalangi pergerakan elektron, sehingga penghalang tersebut akan semakin tebal oleh ion-ion. Akibatnya, listrik tidak dapat mengalir melalui dioda dan rangkaian diibaratkan menjadi rangkaian terbuka.

Rumus

Transistor NPN

Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, di mana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya. Kapasitor NPN memiliki simbol seperti gambar di bawah ini:

Simbol Transistor BC547

Terdapat rumus rumus dalam mencari transistor seperti rumus di bawah ini:

Rumus dari Transitor adalah :

h_FE = iC/iB

dimana, iC = perubahan arus kolektor

iB = perubahan arus basis

h_FE = arus yang dicapai

Rumus dari Transitor adalah :

Karakteristik Input

Transistor adalah komponen aktif yang menggunakan aliran electron sebagai prinsip kerjanya didalam bahan. Sebuah transistor memiliki tiga daerah doped yaitu daerah emitter, daerah basis dan daerah disebut kolektor. Transistor ada dua jenis yaitu NPN dan PNP. Transistor memiliki dua sambungan: satu antara emitter dan basis, dan yang lain antara kolektor dan basis. Karena itu, sebuah transistor seperti dua buah dioda yang saling bertolak belakang yaitu dioda emitter-basis, atau disingkat dengan emitter dioda dan dioda kolektor-basis, atau disingkat dengan dioda kolektor.
Bagian emitter-basis dari transistor merupakan dioda, maka apabila dioda emitter-basis dibias maju maka kita mengharapkan akan melihat grafik arus terhadap tegangan dioda biasa. Saat tegangan dioda emitter-basis lebih kecil dari potensial barriernya, maka arus basis (Ib) akan kecil. Ketika tegangan dioda melebihi potensial barriernya, arus basis (Ib) akan naik secara cepat.

Karakteristik Output
Sebuah transistor memiliki empat daerah operasi yang berbeda yaitu daerah aktif, daerah saturasi, daerah cutoff, dan daerah breakdown. Jika transistor digunakan sebagai penguat, transistor bekerja pada daerah aktif. Jika transistor digunakan pada rangkaian digital, transistor biasanya beroperasi pada daerah saturasi dan cutoff. Daerah breakdown biasanya dihindari karena resiko transistor menjadi hancur terlalu besar.

Gelombang I/O Transistor

Jenis jenis bias pada transistor

OP-AMP

Simbol

Berfungsi sebagai penguat atau pembanding tegangan input dengan output.

Karakteristik

Penguatan Tegangan Open-loop atau Av = ∞ (tak terhingga)
Tegangan Offset Keluaran (Output Offset Voltage) atau Voo = 0 (nol)
Impedansi Masukan (Input Impedance) atau Zin= ∞ (tak terhingga)
Impedansi Output (Output Impedance ) atau Zout = 0 (nol)
Lebar Pita (Bandwidth) atau BW = ∞ (tak terhingga)
Karakteristik tidak berubah dengan suhu

Pengaplikasian

Inverting Amplifier

NonInverting

Komparator

Adder

Bentuk Gelombang

Gerbang AND

Gerbang AND

Gambar 1.1 (a) Rangkaian dasar gerbang AND (b) Simbol gerbang AND

Tabel 1.1 Tabel Kebenaran Logika AND

Bisa dilihat diatas bahwa keluaran akan bernilai 1 jika semua nilai input adalah 1, dan jika salah satu atau lebih input ada yang bernilai nol maka output akan bernilai nol.

Decoder (IC 7447)

IC BCD 7447 merupakan IC yang bertujuan mengubah data BCD (Binary Coded Decimal) menjadi suatu data keluaran untuk seven segment. IC 7447 yang bekerja pada tegangan 5V ini khusus untuk menyalakan seven segment dengan konfigurasi common anode. Sedangkan untuk menyalakan tampilan seven segment yang bekerja pada konfigurasi common cathode menggunakan IC BCD 7448.

IC ini sangat membantu untuk meringkas masukan seven segmen dengan jumlah 7 pin, sedangkan jika menggunakan BCD cukup dengan 4 bit masukan. IC BCD bisa juga disebut dengan driver seven segment. Berikut konfigurasi Pin IC 7447.

Konfigurasi Pin Decoder:

a. Pin Input IC BCD, memiliki fungsi sebagai masukan IC BCD yang terdiri dari 4 Pin, nama pin masukan BCD dilangkan dengan huruf kapital yaitu A, B, C dan D. Pin input berkeja dengan logika High=1.

b. Pin Ouput IC BCD, memiliki fungsi untuk mengaktifkan seven segmen sesuai data yang diolah dari pin input. Pin output berjumlah 7 pin yang namanya dilambangkan dengan aljabar huruf kecil yaitu, b, c, d, e, f dan g. Pin Output bekerja dengan logika low=0. Karena itulah IC 7447 digunakan untuk seven segment common anode.

c. Pin LT (Lamp Test) memiliki fungsi untuk mengaktifkan semua output menjadi aktif low, sehingga semua led pada seven segmen menyala dan menampilkan angka 8. Pin LT akan aktif jika diberi logika low. Pin ini juga digunakan untuk mengetes kondisi LED pada seven segment.

d. Pin RBI (Ripple Blanking Input) memiliki fungsi untuk menahan data input (disable input), pin RBI akan aktif jika diberi logika low. Sehingga seluruh pin output akan berlogika High, dan seven segment tidak aktif.

e. Pin RBO (Ripple blanking Output) memiliki fungsi untuk menahan data output (disable output), pin RBO ini akan aktif jika diberikan logika Low. Sehingga seluruh pin output akan berlogika High, dan seven segment tidak aktif.

Pada aplikasi IC dekoder 7447, ketiga pin (LT, RBI dan RBO) harus diberi logika HIGH=1 agar tidak aktif. Baik IC 7447 atau 7448 pada bagian output perlu dipasang resistor untuk membatasi arus yang keluar sehingga led pada seven segment bekerja secara optimal. Berikut ini rangkaian IC dekoder 7448 untuk konfigurasi seven segment common cathode.

Multiplexer/Demultiplexer IC 4052

Multiplexer sering disebut sebagai Mux atau Mpx untuk mempermudah pengucapan. Komponen ini adalah susunan logika yang memiliki beberapa jalur input, kemudian memindahkannya pada sebuah jalur output saja. Rangkaian digital ini memiliki kecepatan sangat tinggi dalam meneruskan perintah yang sudah diseleksi dengan beberapa logika untuk dipindahkan ke satu jalur. Perintah berupa sinyal digital atau biner diubah menjadi sinyal analog menggunakan transistor untuk kemudian diteruskan ke proses selanjutnya.

Klasifikasi Multiplexer

16-1 Multiplexer (4 Baris)
8-1 Multiplexer (3 Baris)
4-1 Multiplexer (2 Baris)
2-1 Multiplexer (1 Baris)

Sirkuit Terpadu Multiplexing

IC NO.	FUNGSI	OUTPUT
74157	Quad 2 : 1 Mux	Output sama dengan input yang dimasukkan
74158	Quad 2 : 1 Mux	Output berlawanan dengan input
74153	Dual 4 : 1 Mux	Output sama dengan input
74352	Dual 4 : 1 Mux	Output berlawanan dengan input
74151	8 : 1 Mux	Output berlawanan dengan input
74150	16 : 1 Mux	Output berlawanan dengan input

Apa Fungsi Multiplexer?

Seperti yang sudah dijelaskan di atas, bahwa multiplexer digunakan untuk menyeleksi data untuk kemudian dipindahkan ke satu jalur. Data tersebut diseleksi berdasarkan logika yang dipasangkan oleh operator itu sendiri. Penggunaan mux juga meningkatkan efisiensi transmisi data, sehingga menjadi jauh lebih cepat dibanding tidak menggunakannya.

ilustrasi sederhana cara kerja multiplexer

Ada beberapa aplikasi Mux yang bisa Anda simak berikut ini:

1. Sistem Komunikasi

Penggunaan komponen ini memungkinkan digunakannya sistem komunikasi, seperti stasiun Tributary, Relay, dan sistem transmisi, sehingga menjadi lebih cepat dan efisien. Tidak hanya itu, proses transmisi berbagai jenis data seperti audio dan video dapat digunakan bersamaan.

2. Jaringan Telepon

Sinyal radio yang berasal dari berbagai perangkat akan diintegrasikan ke dalam satu jalur menggunakan multiplexer, kemudian signal tersebut diteruskan ke perangkat tujuan Anda.

3. Hard Drive Komputer

Penggunaan multiplexer bertujuan untuk mengurangi jalur yang terhubung langsung dengan hard drive dengan komponen lain dalam komputer, agar penyimpanan bisa dilakukan dengan maksimal dan minim kesalahan.

4. Transmisi Sistem Komputer Satelit

Mux juga digunakan untuk mentransmisikan data dari komputer satelit ke sistem di bumi menggunakan satelit GPS.

IC CD4052 adalah IC Multiplexer dan Demultiplexer tegangan tinggi berbasis CMOS. IC umumnya digunakan dalam rangkaian di mana MUX 4: 1 atau DEMUX 1: 4 diperlukan dalam Desain rangkaian Logika yang Dapat Diprogram. Ini dapat menangani tegangan analog dan digital sehingga dapat digunakan dalam konverter Analog ke Digital dan Digital ke Analog.

CD4052 as 4:1 Multiplexer:

CD4052 dapat digunakan sebagai Multiplexer 4:1, yaitu dapat mengambil input dari 4-channel dan mengubahnya menjadi output saluran tunggal berdasarkan pin pilihan saluran. Dalam kasus kami empat saluran Input adalah X0Y0, X1Y1, X2Y2 dan X3 dan Y3 dan saluran output tunggal adalah X,Y. Output pada saluran tunggal ditentukan berdasarkan pin pilih saluran A dan B. Keadaan pin pilih dan pemilihan saluran ditunjukkan pada tabel di bawah ini:

A	B	Channel Selected
0	0	Channel 0
1	0	Channel 1
0	1	Channel 2
1	1	Channel 3

The complete working of a 4:1 MUX using the CD4052 simulation is shown in the video below, the image here shows a snapshot of it.

- Sensor Ultraviolet (APDS – 9002)

Sensor yang mendeteksi adanya cahaya terang dan gelap.

Pinout

Spesifikasi

Grafik Respon Sensor

- Sensor Suhu LM35

Sensor Suhu LM35 digunakan untuk mendeteksi suhu ruangan dengan output sebesar 10mV/Celcius.

Pinout:

Karakteristik Sensor suhu IC LM35 :

Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.
Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu25ºC
Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC.
Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt. Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.
Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara diam.
Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA. Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.

Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor Suhu LM35 yang dipakai dalam penelitian ini berupa komponen elektronika elektronika yang diproduksi oleh National Semiconductor. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan.

        Sensor suhu ini terkalibrasi dalam satuan celcius dan mampu membaca nilai suhu dari 0˚C100˚C dan memiliki paraeter bahwa setiap kenaikan 1˚C tegangan keluaran naik sebesar 10mV dengan batas maksimal keluaran sensor adalah 1,5V pada suhu 150˚C. Pada perancangan menggunakan mikrokontroler ATmega8535, ADC yang digunakan adalah 10 bit, artinya data yang dihasilkan dari konversi adalah 0-1023. Untuk mengeluarkan output ADC dari mikrokontroler menggnakan rumus sebagai berikut : Hasil konversi ADC = (Vin*1024)/Vref Hasil output sensor kemudian akan diolah oleh mikrokontroler ATmega8535 yang kemudian nilainya akan ditampilkan pada layar lcd. Pada perancangan kakikakinya, kaki 1 terhubung power (0-5V), pin 2 sebagai output sensor yang akan terhubung dengan mikrokontroller ATmega8535, sedangkan pin 3 terhubung dengan ground.


Spesifikasi LM35 :
•         Dikalibrasi Langsung dalam Celcius (Celcius)
•         Faktor Skala Linear + 10-mV / ° C
•         0,5 ° C Pastikan Akurasi (pada 25 ° C)
•         Dinilai untuk Rentang Penuh −55 ° C hingga 150 ° C
•         Cocok untuk Aplikasi Jarak Jauh
•         Biaya Rendah Karena Pemangkasan Tingkat Wafer
•         Beroperasi Dari 4 V hingga 30 V
•         Pembuangan Arus Kurang dari 60-μA
•         Pemanasan Mandiri Rendah, 0,08 ° C di Udara Diam
•         Hanya Non-Linearitas ± ¼ ° C Tipikal
•         Output Impedansi Rendah, 0,1 Ω untuk Beban 1-mA
Cara Kerja Sensor Suhu LM35
Dalam praktiknya proses antarmuka sensor LM35 dapat dikatakan sangat mudah. Pada IC sensor LM35 ini terdapat tiga buah pin kaki yakni Vs, Vout dan pin ground. Dalam pengoperasiannya pin Vs dihubungkan dengan tegangan sumber sebesar antara 4 – 20 volt sementara pin Ground dihubungkan dengan ground dan pin Vout merupakan keluaran yang akan mengalirkan tegangan yang besarnya akan sesuai dengan suhu yang diterimanya dari sekitar.
Prinsip kerja alat pengukur suhu ini, adalah sensor suhu difungsikan untuk mengubah besaran suhu menjadi tegangan, dengan kata lain panas yang ditangkap oleh LM35 sebagai sensor suhu akan diubah menjadi tegangan.
Source:
LM35 Datasheet
Diagram sirkuit ditunjukkan di atas. Secara singkat, ada dua transistor di tengah gambar. Yang satu memiliki sepuluh kali luas emitor yang lain. Ini berarti ia memiliki sepersepuluh dari kerapatan arus, karena arus yang sama mengalir melalui kedua transistor. Ini menyebabkan tegangan melintasi resistor R1 yang sebanding dengan suhu absolut, dan hampir linier melintasi rentang yang kita pedulikan. Bagian "hampir" ditangani oleh sirkuit khusus yang meluruskan grafik tegangan versus suhu yang sedikit melengkung.
Penguat di bagian atas memastikan bahwa tegangan di dasar transistor kiri (Q1) sebanding dengan suhu absolut (PTAT) dengan membandingkan keluaran kedua transistor. Amplifier di sebelah kanan mengubah suhu absolut (diukur dalam Kelvin) menjadi Fahrenheit atau Celsius, tergantung pada bagiannya (LM34 atau LM35). Lingkaran kecil dengan "i" di dalamnya adalah rangkaian sumber arus konstan. Kedua resistor dikalibrasi di pabrik untuk menghasilkan sensor suhu yang sangat akurat.   Grafik:

- Sensor PIR

Sensor pir adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya pancaran sinar infra merah. Sensor pir ini bersifat pasif, artinya sensor ini tidak memancarkan sinar infra merah tetapi hanya menerima radiasi sinar infra merah dari luar

Pin OUT

Spesifikasi:

Vin : dc 5v 9v.
Radius : 180 derajat.
Jarak deteksi : 5 7 meter.
Output : digital ttl.
Memiliki setting sensitivitas.
Memiliki setting time delay.
Dimensi : 3,2 cm x 2,4 cm x 2,3 cm.
Berat : 10 gr.

Grafik Respons Sensor PIR

- Sensor HIH-5030

Sensor yang dapat mengukur dua parameter lingkungan sekaligus, yakni suhu dan kelembaban udara (humidity). Dalam sensor ini terdapat sebuah thermistor tipe NTC (Negative Temperature Coefficient) untuk mengukur suhu, sebuah sensor kelembaban tipe resisitif dan sebuah mikrokontroller 8-bit yang mengolah kedua sensor tersebut dan mengirim hasilnya ke pin output dengan format single-wire bi-directional (kabel tunggal dua arah).

Spesifikasi :

Output analog
Sensor kelembaban relatif
Akurasi kelembaban: ± 3% rh.
Pasokan 2,7 vdc sampai 5,5 vdc.
Smd.tertutup, dengan / tanpa filter hidrofobik

Pinout

Grafik Respons Sensor

- Sensor Rain

Raindrop Sensor is a tool used for sensing rain. It consists of two modules, a rain board that detects the rain and a control module, which compares the analog value, and converts it to a digital value. The raindrop sensors can be used in the automobile sector to control the windshield wipers automatically, in the agriculture sector to sense rain and it is also used in home automation systems.

Pin Configuration of Rain Sensor:

S.No:	Name	Function
1	VCC	Connects supply voltage- 5V
2	GND	Connected to ground
3	D0	Digital pin to get digital output
4	A0	Analog pin to get analog output

Raindrop Sensor Features:

Working voltage 5V
Output format: Digital switching output (0 and 1), and analog voltage output AO
Potentiometer adjust the sensitivity
Uses a wide voltage LM393 comparator
Comparator output signal clean waveform is good, driving ability, over 15mA
Anti-oxidation, anti-conductivity, with long use time
With bolt holes for easy installation
Small board PCB size: 3.2cm x 1.4cm

Grafik Respon

- Infrared Sensor

Sensor Infrared adalah komponen elektronika yang dapat mendeteksi benda ketika cahaya infra merah terhalangi oleh benda. Sensor infared terdiri dari led infrared sebagai pemancar sedangkan pada bagian penerima biasanya terdapat foto transistor, fotodioda, atau inframerah modul yang berfungsi untuk menerima sinar inframerah yang dikirimkan oleh pemancar.

Grafik respon:

Grafik menunjukkan hubungan antara resistansi dan jarak potensial untuk sensitivitas rentang antara pemancar dan penerima inframerah. Resistor yang digunakan pada sensor mempengaruhi intensitas cahaya inframerah keluar dari pemancar. Semakin tinggi resistansi yang digunakan, semakin pendek jarak IR Receiver yang mampu mendeteksi sinar IR yang dipancarkan dari IR Transmitter karena intensitas cahaya yang lebih rendah dari IR Transmitter. Sementara semakin rendah resistansi yang digunakan, semakin jauh jarak IR Receiver mampu mendeteksi sinar IR yang dipancarkan dari IR Transmitter karena intensitas cahaya yang lebih tinggi dari IR Transmitter.

4. Percobaan [Kembali]

A. Prosedur Percobaan

Untuk membuat rangkaian ini, pertama, siapkan semua alat dan bahan yang bersangkutan, di ambil dari library proteus

Letakkan semua alat dan bahan sesuai dengan posisi dimana alat dan bahan terletak.
Tepatkan posisi letak nya dengan gambar rangkaian
Selanjutnya, hubungkan semua alat dan bahan menjadi suatu rangkaian yang utuh
Lalu mencoba menjalankan rangkaian , jika tidak terjadi error, maka motor akan bergerak yang berarti rangkaian pada Sistem Otomasi Hidroponik untuk kebun strawberr berjalan

B. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja

Rangkaian Keseluruhan

Prinsip Kerja Rangkaian

* Sistem Pembuangan Air Hidroponik

A. Sensor Infrared

Sensor infrared digunakan di dasar pipa hidroponik untuk mendeteksi hambatan (objek) yang mungkin mengganggu aliran air di dalamnya. Prinsip kerjanya dimulai dengan pemancaran sinar infrared ke dalam pipa dari sensor yang ditempatkan di salah satu ujungnya. Ketika sinar tersebut mencapai dasar pipa, biasanya akan terpantul kembali ke sensor dengan intensitas yang konsisten jika tidak ada hambatan. Namun, jika ada objek yang menghalangi aliran air di dasar pipa, pantulan sinar infrared akan terganggu atau berkurang karena objek tersebut dapat menyerap atau memantulkan sebagian sinar infrared. Sensor akan mendeteksi perubahan intensitas pantulan ini dan mengirimkan informasi atau sinyal ke perangkat kontrol untuk memberi peringatan bahwa ada hambatan di dalam pipa.

B. Sensor Rain

Rain sensor ditempatkan di bawah lubang pembuangan air bekerja dengan mendeteksi jumlah aliran air yang melewati saluran pembuangan. Saat aliran air berjalan lancar tanpa hambatan, sensor akan menghasilkan keluaran logika 0 pada seven segment sebagai indikasi bahwa saluran berfungsi normal. Jika sensor mendeteksi logika 2 pada seven segment, alarm peringatan akan aktif dan lampu peringatan akan menyala, memberi tahu bahwa saluran pembuangan air tersumbat dan memerlukan pemeriksaan segera pada lubang dibawah pembuangan air. Jika sensor menunjukkan logika 1 pada seven segment, ini mengindikasikan adanya sedikit hambatan yang memerlukan perhatian.

* Sistem Pengaturan Kelembapan Udara dan Pendeteksi Hama

C. Sensor PIR

Sensor PIR (Passive Infrared) digunakan untuk mendeteksi kehadiran hama, khususnya seperti lalat buah, dengan mengamati pola pergerakan atau perubahan suhu yang terkait dengan keberadaan mereka. Ketika hama bergerak atau muncul di area yang dipantau oleh sensor, terjadi perubahan suhu yang dapat dideteksi oleh sensor PIR. Deteksi ini menyebabkan keluaran sensor menjadi logika 1 pada seven segment sebagai respons terhadap kehadiran hama. Logika 1 yang dihasilkan oleh sensor menjadi pemicu untuk mengaktifkan motor penyemprot bubuk neem, pestisida alami yang efektif untuk membasmi hama. Motor akan diaktifkan secara otomatis setelah sensor mendeteksi kehadiran hama, menyemprotkan bubuk neem untuk mengendalikan populasi hama secara alami.

D. Sensor Kelembapan HIH - 5030

Sensor kelembapan HIH-5030 sebagai pengontrol otomatis kelembapan udara dengan memonitor tingkat kelembapan di sekitarnya. Strawberry dapat bertahan pada kelembapan yang optimal, antara 50 hingga 70. Ketika sensor mendeteksi kelembapan turun di bawah 50, menandakan kelembapan rendah, keluaran sensor akan mengaktifkan motor humidifier. Motor ini akan menyemprotkan kelembapan tambahan ke udara untuk meningkatkan kelembapan ke tingkat yang diinginkan. Di sisi lain, jika sensor mendeteksi kelembapan melebihi 70, menunjukkan kelembapan yang terlalu tinggi, sensor akan memicu motor dehumidifier. Tindakan ini akan mengurangi kelembapan udara dengan menyerap kelembapan dari lingkungan.

* Sistem Pengatur Suhu Greenhouse

E. Sensor Suhu LM-35 dan Sensor APDS 9005

Sensor cahaya di gunakan untuk mendeteksi waktu malam atau siang , sedangkan sensor suhu untuk mendeteksi suhu.

Pada siang hari, tanaman strawberry berkembang dengan baik pada rentang suhu sekitar 18-22 derajat Celsius. Ketika sensor mendeteksi suhu melebihi 22 derajat Celsius, yang menandakan suhu lingkungan terlalu tinggi untuk pertumbuhan optimal, sensor akan memberikan sinyal untuk mengaktifkan motor pendingin untuk menurunkan suhu lingkungan sekitar tanaman agar tetap dalam rentang yang sesuai. Ketika suhu turun di bawah 18 derajat Celsius, menunjukkan kondisi terlalu dingin bagi pertumbuhan yang baik, sensor akan memicu motor penghangat hidup untuk meningkatkan suhu sekitar tanaman dan memberikan kondisi yang lebih hangat bagi pertumbuhan strawberry yang optimal.

Pada malam hari ketika Stroberry di bantu dengan sinar Uv untuk memicu produksi senyawa nutrisi dan antioksidan yang penting bagi kualitas buah. Oleh karena itu pada malam hari lampu led yang memancarkan sinar uv akan selalu aktif. Lampu UV digunakan sebagai sumber tambahan panas untuk membantu menjaga suhu tetap stabil. Ketika sensor mendeteksi suhu melebihi 18 derajat Celsius, menandakan suhu malam yang terlalu tinggi, keluaran sensor akan mengaktifkan motor pendingin untuk menurunkan suhu di sekitar tanaman stroberi. Ketika suhu turun di bawah 16 derajat Celsius, menunjukkan kondisi terlalu dingin bagi pertumbuhan yang baik, sensor akan memicu motor penghangat hidup untuk memberikan tambahan panas dan meningkatkan suhu di sekitar tanaman.

C. Video Simulasi

D. Video Teori

1. Sensor Suhu

2. Sensor kelembapan (Humidity)

3. Sensor Rain

4. Sensor Pir

5. Sensor Infrared

6. Sensor Ultraviolet (APDS)