tekoling praktikum minggu 5
DESCRIPTION
praktikum minggu ke 5 tekolingTRANSCRIPT
-
MENGENAL SENSOR VN400 DAN SEN0057 SEBAGAI
PENGUKUR KELEMBABAN TANAH KERING DAN JENUH
INTRODUCTION TO VN400 AND SEN0057 AS SOIL HUMIDITY
MEASURING DEVICE
Agung Trinanda1, Ahmad Sidik
2, Almasul Auzan
3, Aulia Rahma
4,
KELOMPOK 3
Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Pertanian Bogor, Kampus IPB Darmaga, Jalan Raya
Dramaga, Bogor, Jawa Barat, 16003
Email: [email protected]
Abstract: Soil is one of the things that supports the life of any kind of living things. Soil supports
the life of plants, mostly, making them alive to finally produce useful substances and preserving
water in the earth. One physical condition of the soil that solely related to the quality of planting is
humidity. If its too high, or too low, plants wouldnt be able to grow well. Without any help of measuring device, human cant tell if a body of soil is dry or humid. Thats why we need the help of soil humidity sensors. The purpose of this observations are to introduce several types of soil
humidity sensors, to know the specifications of each one of them, and to finally make a program
thatll be inputted to Arduino to read the output of the sensors. devices used in this observation are Arduino Uno as microcontroller, PC or laptop, USB cable, jumper cable, a glass to placed the soil
samples, and SEN0057 and VN400 soil humidity sensors. SEN0057 works at 3,3V 5V voltage; 0 4,2V output; low current, 35 mA; shaped like the letter U VH400 consume the 7 mA current, with 3,3 20V voltage, with temperature measured ranging from -40 to 85C, 2% accuration and 0 to 3 V output.
Keywords: Arduino, censor, humudity, SEN0057, VN400.
PENDAHULUAN 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.
Tanah merupakan salah satu penunjang yang membantu kehidupan semua
mahluk hidup yang ada di bumi. Tanah sangat mendukung terhadap kehidupan
tanaman yang menyediakan hara dan air di bumi. Termasuk kelembaban tanah
yang menjadi faktor yang akan menentukan apakah tanaman itu berhasil tumbuh
atau tidak. Jika kelembaban tanah itu kurang atau berlebihan akan membuat
tanaman tidak tumbuh dengan optimal. Melalui indera manusia saja tidak akan
bisa mengetahui dengan tepat nilai dari kadar air tersebut. Oleh karena itu,
diperlukan alat untuk bisa membaca dengan baik nilai dari kadar air yaitu dengan
menggunakan sensor Kelembaban Tanah SEN0057 dan Vegetronix Soil Moisture
Sensor VN400.
-
Sensor adalah jenis tranduser yang digunakan untuk mengubah besaran
mekanis, magnetis, panas, sinar, dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik
(Musbikhin, 2011). Sensor kelembaban tanah merupakan sensor yang mampu
mendeteksi intensitas air dalam tanah. Penggunaan sensor harus diikuti dengan
mengetahui spesifikasi dari sensor tersebut agar pemakaiannya bisa benar dan
menghindari kerusakan yang terjadi pada alat tersebut. Oleh karena itu praktikum
kali ini dilakukan dengan tujuan untuk mengenal berbagai macam tipe sensor
kelembaban tanah, mengetahui spesifikasi sensor kelembaban tanah, dan
membuat program Arduino untuk membaca output sensor kelembaban tanah.
METODE PENELITIAN Pada praktikum ini, alat yang digunakan adalah Arduino Uno sebagai
mikrokontroler, PC atau laptop, kabel USB, kabel jumper, gelas atau tempat untuk
menyimpan tanah dan sensor kelembaban tanah yang digunakan adalah sensor
SEN0057 dan Vegetronix Soil Moisture Sensor VN400. Sedangkan bahan yang
digunakan adalah tanah dan air untuk ditambahkan ke dalam tanah supaya
kelembabannya 100%.
Sensor yang pertama digunakan adalah Vegetronix Soil Moisture Sensor
VN400 dengan kabel warna merah dipasang ke power 3.3-20 V DC pada arduino,
hitam pada output (A0) dan biru pada ground (GND). Kabel USB yang sudah
terpasang antara arduino dengan PC, kemudian sensor VN400 dimasukkan ke
dalam gelas yang telah berisi tanah yang kering. Kode Arduino untuk sinyal
analog yang telah tertulis pada modul praktikum diketik, selanjutnya menunggu 5
menit kemudian program diupload dan dilakukan monitoring data. Selanjutnya
data kelembaban tanah akan ditampilkan pada monitor.
Sensor kemudian diganti dengan yang kedua yaitu SEN0057. Pasang kabel
sensor pada arduino yaitu kabel warna biru dipasang pada analog output (Ao),
kabel hitam pada ground (GND), dan kabel merah pada power (5V). Selanjutnya
perlakuan yang sama dilakukan serta dengan program yang sama pada sensor
VH400 yang sebelumnya telah dilakukan. Kemudian program diupload dan
dimonitoring.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengukuran kelembaban tanah dapat dilakukan dengan berbagai cara baik
langsung maupun tidak langsung. Salah satu cara pengukuran secara langsung
adalah melalui bantuan alat sensor. Sensor yang digunakan dalam praktikum kali
ini adalah SEN0057 dan VN400. Sensor kelembaban tanah SEN0057 bekerja
pada tegangan 3,3V- 5V dengan nilai keluaran 0 sampai 4,2V. Arus yang dimiliki
sensor ini tergolong rendah yaitu 35 mA. Bentuk dari alat ini seperti huruf u
dengan bagian yang agak meruncing di kedua sisinya. Sensor kelembaban tanah
VH400 memiliki konsumsi catu daya dibawah 7 mA dengan besar catu daya 3,3
sampai 20 V DC. Kemampuan ukur suhu VH400 berada pada rentang -40
sampai 85C dengan akurasi 2% dan output 0 sampai 3 V.
Pada praktikum ini, nilai kelembaban dua sampel tanah yang bersifat kering
dan basah akan dicari menggunakan dua macam sensor kelembaban yang berbeda,
-
yaitu SN0057 serta VN400. Keduanya dipakai secara bergantian, masing-masing
pada tanah basah dan kering. Praktikum ini dilakukan dengan menggunakan
bantuan perangkat lunak Arduino. Program akuisisi data yang dimasukkan adalah
sebagai berikut:
void setup(){
Serial.begin(57600);
}
void loop(){
Serial.print("Nilai Kelembaban Tanah:");
Serial.println(analogRead(0));
delay(3000);
}
Setelah perangkat lunak disiapkan, sensor ditancapkan ke tanah basah dan
kering, maka tampilan Arduino akan menjadi seperti berikut:
Gambar 1. Tampilan Arduino pada saat sensor SN0057 mulai digunakan
Gambar 2. Tampilan Arduino pada saat sensor VN400 mulai digunakan
-
Adapun data yang didapatkan adalah sebagai berikut:
Tabel 1. Titik yang menunjukkan kelembaban 0% dan 100% pada grafik persamaan kelembaban
VN400 SEN0057
0% 317 235
100% 512 1023
Pada tabel diatas ditunjukkan kedua titik rujukan yang nantinya akan dibentuk
menjadi grafik untuk mencari persamaan kelembaban dari kedua sensor yang
dipakai. Adapun kedua nilai ini berasal dari nilai tengah dari data-data yang
muncul pada layar kerja saat sensor mulai ditancapkan pada kedua sampel tanah
dan dihubungkan ke Arduino. Nilai 0% merupakan nilai tengah pada saat
pengukuran kelembaban tanah yang kering, sedangkan nilai 100% pada tanah
yang basah.
Grafik 1. Persamaan kelembaban sensor VN400 dan SEN0057
Grafik diatas menunjukkan persamaan kelembaban dari kedua sensor yang ada.
Nilai yang dimasukkan kedalam persamaan merupakan nilai kelembaban 0% dan
100% yang berada pada tabel 1. Pada kedua persamaan yang terbentuk terlihat
bahwa nilai kelembaban semakin naik seiring dengan makin basahnya tanah. Hal
ini sesuai dengan literature yang ada yaitu semakin basah tanah yang menjadi
sampel maka semakin tinggi kelembabannya.
Tabel 2. Nilai kelembaban (dalam persen) kedua sensor
% VN400 SEN0057
0 317 235
10 336.5 313.8
20 356 392.6
30 375.5 471.4
y = 1.95x + 317
y = 7.88x + 235
0
200
400
600
800
1000
1200
0% 50% 100% 150%
VN400
SEN0057
Linear (VN400)
Linear (SEN0057)
-
40 395 550.2
50 414.5 629
60 434 707.8
70 453.5 786.6
80 473 865.4
90 492.5 944.2
100 512 1023
Pada tabel 2, disajikan nilai kelembaban (dalam persen) dari masing-masing
sensor. Sebelas nilai tersebut didapatkan dari persamaan yang telah disajikan pada
grafik 1 (y = 7.88x + 235 untuk sensor SEN0057, dan y = 1.95x + 317 untuk
VN400). Kedua persamaan tersebut didapat dengan cara memasukkan nilai
persentase kedalam persamaan yang telah diperoleh. Contoh perhitungannya
adalah sebagai berikut:
y = 7.88x + 235
y = 7.88(10) +235
y = 313.8
Setelah standar kelembaban dalam persen ditetapkan, maka kemudian nilai
kelembaban tanah yang tertera pada Arduino dapat dikonversi menjadi persen.
Adapun nilai yang didapatkan adalah sebagai berikut:
Tabel 3. Nilai kelembaban (dalam persen) dari seluruh data kelembaban yang ditampilkan
Arduino
no
detik
ke-
VN400 SEN0057
Kering basah kering basah
nilai % nilai % nilai % nilai %
1 3 265 -26.6667 501 94.35897 277 5.329949 1023 100
2 6 317 0 511 99.48718 462 28.80711 1022 99.8731
3 9 323 3.076923 511 99.48718 354 15.10152 1022 99.8731
4 12 318 0.512821 511 99.48718 189 -5.83756 1022 99.8731
5 15 323 3.076923 512 100 222 -1.64975 1022 99.8731
6 18 318 0.512821 512 100 231 -0.50761 1022 99.8731
7 21 318 0.512821 512 100 235 0 1023 100
8 24 312 -2.5641 512 100 234 -0.1269 1023 100
9 27 312 -2.5641 511 99.48718 232 -0.38071 1022 99.8731
10 30 312 -2.5641 511 99.48718 236 0.126904 1022 99.8731
11 33 313 -2.05128 512 100 238 0.380711 1023 100
12 36 312 -2.5641 511 99.48718 237 0.253807 1023 100
13 39 313 -2.05128 510 98.97436 232 -0.38071 1022 99.8731
14 42 312 -2.5641 523 105.641 230 -0.63452 1023 100
15 45 313 -2.05128 517 102.5641 233 -0.25381 1023 100
-
16 48 313 -2.05128 511 99.48718 234 -0.1269 1022 99.8731
17 51 312 -2.5641 511 99.48718 235 0 1023 100
18 54 318 0.512821 511 99.48718 236 0.126904 1023 100
19 57 318 0.512821 512 100 235 0 1022 99.8731
20 60 313 -2.05128 527 107.6923 234 -0.1269 1023 100
Dari tabel 3 diatas dapat terlihat kelembaban kedua sampel tanah yang
ditampilkan oleh kedua sensor. Konversi dari data yang ditampilkan oleh Arduino
menjadi dalam satuan persen dilakukan dengan cara mencari regresi linear
terlebih dahulu. Pada tabel diatas dapat terlihat nilai negatif atau minus. Hal ini
dapat disebabkan oleh kedua sensor yang belum dikalibrasi ataupun kesalahan
dalam penggunaan alat oleh praktikan.
Sensor kelembaban tanah yang dapat ditemukan di pasaran bukan hanya
VN400 dan SEN0057 saja. Contoh sensor kelembaban tanah lain yang dapat
ditemukan adalah EcoDuino. Alat ini difungsikan dalam proses penanaman
tanaman. EcoDuino merupakan sebuah sistem terintegrasi yang dapat memantau
bukan hanya kelembaban tanah media tanam, tetapi juga temperatur, intensitas
cahaya, dan lain-lain. Data yang didapat EcoDuino akan disimpan dan dapat
diakses melalui teknologi nirkabel. Jika kelembaban semakin menurun, alat ini
juga dapat mengeluarkan perintah untuk menyiram tanaman secara otomatis
(Anonim, 2013)
KESIMPULAN Berdasarkan praktikum yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa untuk dapat
mengetahui nilai kelembaban dari tanah yaitu dengan menggunakan alat sensor
kelembaban tanah yang dinamakan sensor SEN0057 dan Vegetronix Soil Moisture
Sensor VN400 serta mengetahui spesifikasi dari alat sensor tersebut. Spesifikasi
dari SEN0057 adalah Bekerja pada tegangan 3.3V 5V, Memiliki nilai keluaran dari 0 4.2 V, Memiliki arus rendah yaitu 35 mA. Spesifikasi dari VN400 adalah konsumsi catu daya dibawah 7 mA, catu daya sebesar 3.3 sampai 20 V DC, Rentang ukur antara -40 dan
85oC, dan output sebesar 0-3 V. Pada saat pengukuran terdapat faktor kesalahan yaitu alat
sensor yang tidak bekerja dengan baik sehingga nilai kelembaban tanah yang dibaca
sensor tidak stabil.
DAFTAR PUSTAKA Anonim. 2013. Moisture Sensor [terhubung berkala]. http: //www.indo-
ware.com/produk-284-moisture-sensor-.html (6 Oktober 2013)
Musbikhin. 2011. Pengertian Sensor dan Macam-macam Sensor. [terhubung berkala]
http: //www.musbikhin.com/ pengertian sensor- dan- macam-macam-sensor (diakses 6 oktober 2013).
-
LAMPIRAN 1. Dokumentasi praktikum pengenalan sensor
kelembaban tanah
Gambar 3. Sensor Kelembaban Tanah Gambar 4. Sensor Kelembaban Tanah
SEN0057 VN400
Gambar 5. Kabel jumper Gambar 6. Hardware Arduino
Gambar 7. Arduino yang terhubung Gambar 8. Kabel USB
dengan sensor kelembaban
tanah SEN0057 dan ditancapkan
ketanah basah
-
LAMPIRAN 2. Program akuisisi data
void setup(){
Serial.begin(57600);
}
void loop(){
Serial.print("Nilai Kelembaban Tanah:");
Serial.println(analogRead(0));
delay(3000);
}
-
LAMPIRAN 3. Tampilan program arduino
Gambar 9. Tampilan program Arduino saat dijalankan untuk mendeteksi kelembaban
tanah kering dengan menggunakan VN400
Gambar 10. Tampilan saat program Arduino dijalankan untuk mendeteksi kelembaban
tanah basah dengan menggunakan VN400
-
Gambar 11. Tampilan program Arduino saat dijalankan untuk mendeteksi kelembaban
tanah kering dengan menggunakan SEN 0057
Gambar 12. Tampilan program Arduino saat dijalankan untuk mendeteksi kelembaban
tanah basah dengan menggunakan SEN 0057