abstrak - perpustakaan.fmipa.unpak.ac.idperpustakaan.fmipa.unpak.ac.id/file/e-jurnal rendi aditia...
TRANSCRIPT
1
MODEL OTOMATISASI KANDANG TERNAK MENGGUNAKAN LOGIKA FUZZY
(Studi Kasus : Anak Ayam Broiler )
Rendi Aditia, Tjut.Awaliyah Zuraiyah1, Agung Prajuhana Putra2.
Program Studi Ilmu Komputer - FMIPA Universitas Pakuan Jl.Pakuan PO BOX 452, Bogor
Telp/Fax (0251) 8375 547 Email: [email protected]
ABSTRAK Peternakan ayam pedaging butuh pemeliharaan yang lebih baik dan kontinyu untuk menghasilkan
ayam pedaging dengan kualitas yang baik . Para peternak ayam pedaging masih menggunakan cara
manual dalam pemberian pakan dan menjaga suhu optimal kandang . rutinitas tersebut menyebabkan
suatu masalah yaitu kelupaan peternak dalam menjaga suhu kandang dan pemberian pakan terhadap
ternaknya. Model otomatisasi kandang ternak menggunakan logika fuzzy mamdani. dengan
menggunakan software arduino ide , matlab. alat yang di gunakan pada sistem ini yaitu 1 arduino uno
r3, relay rangkaian dimmer , lcd 16x2 , 2 servo , humidifier, fan , lampu pijar 100w,ultrasonic dan buzzer
sistem pemanas berjalan berdasarkan 1 inputan dari DHT11 yang berfungsi membaca suhu dan
kelembaban pada kandang . logika fuzzy digunakan sebagai penentu tingkat intensitas cahaya pada
kandang . Untuk sistem pemberian pakan menggunakan 2 input yaitu melalui ultrasonic yang sudah di set
berdasarkan waktu pada lcd yang terkoneksi dengan RTC . Ultrasonic sebagai pembaca stock pakan
ketika terisi dan ketika pakan kosong dan servo berfungsi sebagai penahan pintu , untuk tempat stock
pakan buzzer akan berbunyi ketika ultrasonic membaca stock pakan kosong . Hasil dari model sistem ini
adalah mampu mempertahankan keseimbangan suhu mulai dari 31 – 33 c suhu tersebut sudah sesuai oleh
standar suhu yang di butuhkan oleh anak ayam broiler , untuk tempat makan ketika ultrasonic membaca
tempat pakan kosong berjarak >8cm maka pintu servo akan membuka pada detik ke 5, jika jarak <6cm
maka pakan di anggap penuh pintu tidak akan terbuka.
Kata Kunci : Ayam Broiler , Logika Fuzzy , Pakan , Suhu
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Bagi usaha peternakan ayam pedaging,
diperlukan pemeliharaan yang lebih baik dan
kontinyu untuk menghasilkan ayam pedaging
dengan kualitas yang baik. Kebanyakan para
peternak ayam pedaging masih menggunakan
cara manual dalam memberi pakan ayam dan
menjaga suhu optimal kandang ayam. Dengan
adanya rutinitas peternak tersebut, maka timbul
suatu masalah, yaitu kelupaan peternak (human
error) dalam menjaga suhu kandang ayam
,dan juga teledor dalam memberi pakan
terhadap ternaknya
Selama ini, operator kandang hanya
fokus pada pengukuran suhu melalui alat ukur
thermometer. Artinya peternak hanya
mendapatkan data suhu. Peternak tidak pernah
mengukur kelembaban udara padahal
kelembaban udara akan mempengaruhi suhu
yang dirasakan ayam. Dan juga selama ini
peternak memberi pakan ayam dengan
mengandalkan cara manual saja , bila suatu saat
peternak meninggalkan peternakan karena ada
keperluan mendadak akan merasa khawatir
karena tidak ada yang memberi makan hewan
ternaknya ,setelah penulis membaca tulisan ini
penulis bergagasan harus memiliki alat pengatur
suhu sekaligus pengukur kelembaban dan udara
untuk menetapkan suhu nyaman yang dibutuhkan
ayam dan juga alat untuk dapat mengatur pakan
ayam setiap hari.Dengan penambahan teknologi
berupa lampu dimmer ini mampu memberikan
Suhu yang cukup untuk bagi Ayam Broiler
dengan Mengatur intensitas cahayanya, lalu
dengan Menggunakan Teknologi Pakan
Menggunakan Sensor UltraSonic Para Peternak
Dapat Mengatahui Keadaan Isi pakan Ketika
Persediaan Pakan Mulai Habis .
Pada Penelitian Sebelumnya “Puput Dani
Prasetyo Adi (2012)” membuat sistem pemonitor
suhu dan kelembaban yang akan ditampilkan
pada layar LCD, sistem ini menggunakan
Mikrokontroller Arduino Bila Suhu dan
kelembaban menunjukkan suhu yang tinggi atau
panas, maka akan dilakukan tindakan khusus dari
2
bagian rumah sakit dengan menurunkan suhu
ruangan (dalam derajat celcius) pada Air
Conditioner (AC) “Arief Goeritno (2014)
Membuat sensor SHT11 untuk pengkondisian
suhu dan kelembaban relatif berbantuan
mikrokontroler Pengukuran kinerja sistem
didasarkan kepada nilai target pengkondisian
yang ditentukan, dimana dilakukan uji validasi
melalui pemberian kondisi buatan. Sistem
berbantuan mikrokontroler ATmega32 mampu
mengoperasikan peranti aktuator untuk
menjaga kestabilan suhu “Ageng Setiani
Rafika,Sudaryono,Wisnu Dwi Andoyo (2014)
membuat pengendali suhu, namun juga dibuat
sistem monitoringnya. Data yang didapat dari
sensor suhu LM35” diolah kemudian
ditampilkan berupa grafik real time dan tabel
yang dapat dilihat dengan komputer
menggunakan LCD yang dapat menunjukkan
suhu yang sebenarnya pada suatu ruangan yang
telah di pasang sensor LM35
Dengan melihat dan mempelajari
sumber-sumber referensi yang ada penuilis
bergagasan membuat “model otomatisasi
kandang ternak menggunakan logika fuzzy (studi
kasus : anak ayam broiler) ”
Pada penelitian ini penulis akan membuat
Kendali pakan otomatis dan Monitoring Suhu
untuk mengatur suhu kandang ayam broiler
menggunakan Rangkaian Dimmer Dengan
Sensor DHT 11 Kemudian Melakukan Report
Dikirimkan Dalam Bentuk Excel .
Di harapkan dengan adanya teknologi ini
akan mengurangi kecemasan kepada peternak
dalam menanggulangi masalah tersebut
1.2 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk
membuat model otomatisasi kandang ternak
menggunakan logika fuzzy .
1.3 Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup dalam laporan
penelitian ini dibatasi sebagai berikut :
1. Sistem ini dibatasi dengan
pembuatan model.
2. Pemanas Suhu Ruangan
Menggunakan Media Lampu Pijar
Yang di Atur Oleh Arduino
Menggunakan Rangkaian Dimmer
Lampu tersebut Dapat Di atur
Dengan Menurunkan Dan Menaikan
Intensitas Cahaya.
3. Logika Fuzzy Digunakan Sebagai
Perbandingan Pengkategorian Suhu
Dan Kelembaban
4. Penggunaan Inkubator Hanya
Dibatasi Untuk Ayam 1-7 Hari saja
5. Input System Menggunakan DHT11
Sebagai Pendeteksi Suhu Dan
Ditampilkan Terhadap LCD , Lalu
Arduino Memberi Pengaturan
Otomatisasi Terhadap Komponen
Yang berada Dalam Inkubator Ayam
broiler Tersebut.
6. Ultrasonic Digunakan Untuk
memberi Notifikasi Ketika Keadaan
Wadah Tempat Pakan Dalam
keadaan 20 – 50% Dan ketika dalam
Kondisi Tersebut Buzzer akan
Berbunyi untuk memberi Notifikasi
Agar Segera Melakukan Pengisian
Terhadap Wadah Pakan.
7. Servo Sebagai Penahan Pintu Pakan ,
Dan Mengatur Putaran Dimmer .
1.4 Manfaat Penelitian
Diharapkan dengan adanya penelitian ini
dapat meberikan manfaat meningkatkan sistem
keamanan, efektivitas pengaksesan pintu dan
menghindari pencuri membuka pengunci dengan
seutas kawat atau dengan kunci tiruan lainnya.
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tinjauan Pustaka
2.1.1. Ayam Broiler
Ayam Broiler Ayam broiler merupakan
hasil teknologi yaitu persilangan antara ayam
Cornish dengan Plymouth Rock. Karakteristik
ekonomis, pertumbuhan yang cepat sebagai
penghasil daging, konversi pakan rendah,
dipanen cepat karena pertumbuhannya yang
cepat, dan sebagai penghasil daging dengan serat
lunak (Murtidjo, 1987). Menurut Northe (1984)
pertambahan berat badan yang ideal 400 gram
per minggu untuk jantan dan untuk betina 300
gram per minggu. Ayam broiler adalah ayam tipe
pedaging yang telah dikembangbiakan secara
khusus untuk pemasaran secara dini. Ayam
pedaging ini biasanya dijual dengan bobot rata-
rata 1,4 kg tergantung pada efisiensinya
perusahaan. Menurut Rasyaf (1992)
3
2.1.2. Mengenai Suhu Kandang AyamBroiler
Sistem perkandangan yang ideal untuk
usaha ternak ayam ras meliputi: persyaratan
temperatur berkisar antara 30-35 derajat C,
kelembaban berkisar antara 60-70%,
penerangan/pemanasan kandang sesuai dengan
aturan yang ada, tata letak kandang agar
mendapat sinar matahari pagi dan tidak melawan
arah mata angin kencang, model kandang
disesuaikan dengan umur ayam, untuk anakan
sampai umur 2 minggu atau 1 bulan memakai
kandang box, untuk ayam remaja ± 1 bulan
sampai 2 atau 3 bulan memakai kandang box
yang dibesarkan dan untuk ayam dewasa bisa
dengan kandang postal atapun kandang bateray.
Untuk kontruksi kandang tidak harus dengan
bahan yang mahal, yang penting kuat, bersih dan
tahan lama memakai kandang box yang
dibesarkan dan untuk ayam dewasa bisa dengan
kandang postal atapun kandang bateray. Untuk
kontruksi kandang tidak harus dengan bahan
yang mahal, yang penting kuat, bersih dan tahan
lama (Bambang,1995). Umur(hari) Suhu (0 Celcius) Kelembapan (%)
0-3
4-7
8-14
15-21
22-24
33-31
32-31
30-28
28-26
26-23
55-60
55-60
55-60
55-60
55-65
Tabel.1 : Suhu dan Kelembaban Udara
Untuk Ayam
(Sumber : Manual Guide Logman,2004)
2.1.3. Intensitas Cahaya
Perilaku unggas sangat dipengaruhi
oleh intensitas cahaya. Secara umum, cahaya
yang lebih terang akan mendorong peningkatan
aktivitas, sedangkan intensitas yang lebih rendah
efektif dalam mengontrol tindakan-tindakan
agresif yang dapat mengakibatkan kanibalisme.
Charles et al (1992) dalam Olanrewaju (2006),
mengamati peningkatan bobot badan ketika
broiler ditumbuhkan di bawah intensitas cahaya 5
lx. Intensitas cahaya yang lebih tinggi
mengurangi bobot badan karena aktivitas
meningkat. Riset menunjukkan intensitas cahaya
yang amat sangat rendah (kurang dari 5 lx) dapat
menyebabkan degenerasi retina, bupthalmuos,
miopía, glaucoma dan kerusakan pada lensa
mata yang mengarah pada kebutaan. Anak
unggas (umur 1 – 28 hari) secara umum lebih
menyukai pencahayaan yang lebih terang.
2.1.4. Mengenai Pakan Ayam
Pemberian pakan pada periode starter
pada minggu pertama dilakukan secara adlibitum
yaitu pemberian pakan secara terus-
menerus. Pemberian pakan ini dilakukan
sesering mungkin dengan jumlah sedikit demi
sedikit. Anak ayam pada periode ini masih
dalam tahap belajar dan adaptasi dengan
lingkungan sehingga pemberian pakan dalam
jumlah sedikit demi sedikit dimaksudkan agar
tidak banyak terbuang dan tidak tercampur
dengan kotoran ayam (Fadilah et al., 2007).
Pola pemberian pakan yang baik akan membantu
meningkatkan konsumsi pakan minggu pertama.
Pemberian pakan sedikit demi sedikit, tetapi
sesering mungkin sangat dianjurkan.
2.1.5. Arduino Uno
Arduino Uno adalah board
mikrokontroler yang di dalamnya terdapat
mikrokontroler, penggunaan jenis
mikrokontrolernya berbeda – beda tergantung
spesifikasinya. Pada Arduino Uno diguanakan
mikrokontroler berbasis ATmega 328. Memiliki
14 pin input dari output digital dimana 6 pin
input tersebut dapat digunakan sebagai output
PWM dan 6 pin input analog, 16 MHz osilator
kristal, koneksi USB, jack power, ICSP header,
dan tombol reset. Untuk mendukung
mikrokontroler agar dapat digunakan, cukup
hanya menghubungkan Board Arduino Uno ke
komputer dengan menggunakan kabel USB atau
listrik dengan AC yang-ke adaptor-DC atau
baterai untuk menjalankannya (Arduino.cc 2015).
Gambar 1 Arduino Uno
2.1.6. Dimmer
Dimmer merupakan suatu rangkaian
yang berfungsi sebagai saklar elektronik.
Dalam rangkaian ini terdapat sebuah komponen
utama yang berfungsi sebagai saklar sen- tuh
4
yaitu resistor yang salah satu kakinya
diambangkan. Dimana cara kerja resistor ini
salah satu kakinya di- ambangkan tidak
terhubung, sehingga kaki resistor ini adalah
kondisi ON/OFF rangkaian. Yang apabila
disen- tuh maka rangkaian dimmer akan bekerja
dan memberikan perintah ke IC 555 sebagai op-
amp yang outputnya seba- gai input dari IC
4017 sebagai IC register yang akan mem- proses
dan memberikan pulsa ke relay yang kemudian
out- putnya dari relay tersebut yaitu sebuah
lampu sebagai in- dicator.(Herlin Sutanto 2012)
2.1.7. Logika Fuzzy
Sistem fuzzy adalah sebuah sistem yang
dibangun dengan definisi, cara kerja dan
deskripsi yang jelas berdasarkan pada teori logika
fuzzy Kendali fuzzy logic merupakan klasifikasi
sistem kendali modern yang didasarkan pada
kaidah kabur (fuzzy). Fuzzy Logic Controller
(FLC) Teori ini menggunakan variabel linguistik.
Misalnya motor listrik dinyatakan dengan nilai
‘cukup lambat’, ‘lambat’, ‘cepat’, ‘cukup cepat’,
‘sangat cepat, dan sebagainya. Nilai dalam
bentuk kata-kata tersebut dinyatakan dalam
himpunan fuzzy yang didefinisikan pada semesta
pembicaraan dari harga-harga yang
mempengaruhi kecepatan misalnya tegangan dan
arus. Dengan demikian keputusan yang diambil
berupa nilai himpunan fuzzy. Misalnya jika
putaran sangat cepat, maka kurangkan tegangan
masukan motor cukup negatif. Jika putaran
lambat, maka tambahkan tegangan input motor
cukup positif. Dengan dasar itulah pengendalian
motor dapat dilakukan (Naba, 2009).
2.1.8. Sensor Suhu DHT11
sensor DHT 11 yang merupakan
sensor dengan kalibrasi sinyal digital yang
mampu memberikan informasi suhu dan
kelembaban. Sensor ini tergolong komponen
yang memiliki tingkat stabilitas yang baik, serta
ditambah dengan kemampuan mikrokontroler 8
bit seperti Arduino sinyal transmisi jarak
hingga 20 meter, sehingga berbagai aplikasi dan
bahkan aplikasi yang paling menuntut.
Koefisien kalibrasi DHT 11 disimpan dalam
OTP program memori, sehingga ketika internal
sensor mendeteksi sesuatu, maka modul ini
membaca koefisien sensor. (D-Robotics 2010)
Gambar 2 Sensor DHT 11
2.1.9. LCD 16x2
LCD (Liquid Crystal Display) adalah
suatu jenis media tampil yang menggunakan
kristal cair sebagai penampil utama. LCD sudah
digunakan diberbagai bidang misalnya alal–alat
elektronik seperti televisi, kalkulator, atau pun
layar komputer. LCD sangat berfungsi sebagai
penampil yang nantinya akan digunakan untuk
menampilkan status kerja alat. (Sainsmart 2015).
Gambar 3 LCD 16x2
2.1.10. Motor Servo
Servo adalah perangkat kecil yang
menghubungkan dua kawat motor DC, sebuah
motor kereta , potensiometer, sirkuit terpadu, dan
output poros. Dari tiga kabel yang mencuat dari
casing bermotor, satu adalah untuk kekuasaan,
satu adalah untuk tanah, dan satu adalah masukan
garis kontrol. Poros servo dapat diposisikan
untuk posisi sudut tertentu dengan mengirimkan
sinyal kode. Selama sinyal kode terakhir pada
baris masukan, servo akan mempertahankan
posisi sudut poros. Jika ada perubahan terhadap
sinyal kode, posisi sudut dari poros akan berubah
. (DARREN SAWICZ. 2002)
Gambar 4. Motor Servo
2.1.11. RTC DS3231
DS3231 real-time clock (RTC) yang
sangat akurat I2C, terintegrasi dengan osilator
suhu-kompensasi kristal (TCXO) dan kristal.
Perangkat menggabungkan input baterai,
mempertahankan ketepatan waktu yang akurat.
osilator terpadu meningkatkan akurasi jangka
5
panjang perangkat dan mengurangi jumlah
komponen dari jalur produksi. DS3231 ini
tersedia dalam rentang suhu komersial ,
menggunakan 16-pin 300 mil DO paket. RTC
mempertahankan detik, menit, jam, hari, tanggal,
bulan, dan informasi tahun. Kurang dari 31 hari
bulan, tanggal akhir akan secara otomatis
disesuaikan, termasuk koreksi. Menyediakan dua
jam alarm dikonfigurasi dan kalender dapat diatur
untuk output gelombang persegi. dipantau
sebagai menghasilkan μP ulang secara
manual.(saint smart 2015)
Gambar 5.RTC
2.1.12. Lampu Pijar
Lampu pijar merupakan sebuah lampu
yang berbeda dengan lampu hemat energi pada
jaman sekarang ini. Walaupun demikian lampu
pijar dapat menghasilkan energi panas di sekitar
lampu dibandingkan dengan lampu hemat
energi, untuk itulah lampu pijar kebanyakan
digunakan untuk memanaskan suatu ruangan
khusus seperti pada inkubator penetasan telor,
maupun inkubator DOC( Day Old Chick).Cara
kerja lampu pijar adalah adanya arus listrik yang
mengalir ke sebuah filamen pada lampu,
sehingga akan membuat filamen memanas dan
akan menghasilkan suatu cahaya..(Anggara Adi
Pratama 2014)
Gambar 6. Lampu Pijar
2.1.13. Relay
Relay adalah komponen elektro mekanik
yang digunakan untuk mengoperasikan
seperangkat kontak saklar, dengan memanfaatkan
tenaga listrik sebagai sumber energinya. Arus
yang dibuthkan oleh modul relay sebesar 5V 15-
20mA, dilengkapi dengan arus tinggi, AC250V
10A, DC30V 10A (Sainsmart 2015)
Gambar 7 Relay
METODE PENELITIAN
3.1. Metode Penelitian
Metode penelitian yang digunakan adalah
menggunakan metode penelitian bidang
hardware programing yang ditunjukkan pada
gambar 7.
Project Planning
Reseacrh Part Testing
Mechanical Design
Electrical Design Software Design
Functional Test
Intergration
Overall Testing
Application
SuccessNo
Yes
Gambar 8 Metode Penelitian Hardware
Programing
3.1.1 Perencanaan Rancangan Penelitian
(Project Planning)
Dalam perencanaan proyek penelitian,
terdapat beberapa hal penting yang harus
ditentukan dan dipertimbangkan, antara lain:
1. Penentuan topik Penelitian
2. Estimasi kebutuhan alat dan bahan
3. Estimasi anggaran
4. Kemungkinan penerapan dari aplikasi yang
akan dirancang.
3.1.2 Penelitian (Research)
Penelitian awal dari aplikasi yang akan
dibuat, mulai dari pemilihan dan pengetesan
komponen (alat dan bahan) yang akan digunakan,
kemungkinan rancangan awal dan akhir yaitu
“model otomatisasi kandang ternak menggunakan
logika fuzzy (studi kasus : anak ayam broiler)”.
6
3.1.3 Pengetesan Komponen (Parts Testing)
Dalam pengetesan komponen dilakukan
pengetesan alat terhadap fungsi kerja komponen
berdasarkan kebutuhan dari aplikasi yang akan
didesain.
3.1.4 Desain Sistem Mekanik (Mechanical
Design)
Dalam perancangan perangkat keras,
desain mekanik merupakan hal penting yang
harus dipertimbangkan. Pada umumnya
kebutuhan aplikasi terhadap desain mekanik
antara lain :
1. Bentuk dan ukuran PCB (Printed Circuit
Board)
2. Ketahanan dan fleksibilitas terhadap
lingkungan
3. Penempatan modul-modul elektronik
4. Pengetesan sistem mekanik yang telah di
rancang
5. Bentuk desain ukuran interface system
3.1.5 Desain Sistem Listrik (Electrical
Design)
Dalam desain sistem listrik dan mekanis
terdapat beberapa hal yang harus diperhatikan,
antara lain :
1. Sumber catu daya dan pembagian daya untuk
masing-masing komponen
2. Kebutuhan tegangan dan arus untuk
mikrokontrol, sensor dan actuator
3. Desain sekema rangkaian
3.1.6 Desain Perangkat Lunak
Desain perangkat lunak yang digunakan
dalam penelitian ini menggunakan perangkat
lunak Arduino IDE, MS office, Visio dan
Fritzing.
3.1.7 Tes Fungsional (Functional Test)
Tes fungsional meliputi pengetesan
fungsional sistem yang telah terintegrasi antara
desain listrik dan desain perangkat lunak.
3.1.8 Integrasi atau Perakitan (Integration)
Modul listrik yang diintegrasi dengan
software di dalam kontrolernya, diintegrasikan
dalam struktur mekanik yang telah dirancang.
Lalu dilakukan tes fungsional keseluruhan
sistem.
3.1.9 Tes Fungsional Keseluruhan sistem
(Overall Testing)
Pada tahapan ini dilakukan pengetesan
fungsi dari keseluruhan sistem. Apakah dapat
berfungsi sesuai dengan konsep atau tidak. Bila
ada sistem yang tidak dapat bekerja dengan baik
maka harus dilakukan proses perakitan ulang
pada setiap desain sistemnya.
3.1.10 Application
Application untuk meningkatkan
performa dari aplikasi yang telah dirancang.
Optimasi ditekankan pada desain mekanik agar
penggunaan lebih maksimal serta optimal.
3.2 Rancangan Logika Fuzzy
Sistem inferensi fuzzy yang digunakan
pada pengendali suhu ini adalah metode
mamdani. Pada metode mamdani, untuk
mendapatkan output diperlukan 4 tahap yaitu:
1. Pembentukan himpunan fuzzy (fuzzifikasi).
2. Aplikasi fungsi implikasi (aturan).
3. Komposisi aturan.
4. Penegasan (defuzzifikasi).
3.3 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan mulai Bulan
Maret 2016 sampai Mei 2016. Waktu
pelaksanaan dilaksanakan setiap hari senin – rabu
di Kp Nagela RT/RW 03/03 Desa Sukadamai
Kecamatan Dermaga, Kab Bogor dan Di luar
tempat penelitian
3.4 Alat dan Bahan
a. Alat
1. Netbook Asus A455L intel ®
Core(TM) i5-5200U CPU @
2.20GHz (4 CPUs), ~2.2GHz.
b. Bahan
1. Arduino Uno .
2. Sensor DHT
3. Rangkaian Dimmer
4. Lampu
5. Kandang
6. Baterai 12V
7. RTC3231
8. LCD
9. Motor Servo
10. Buzzer
11. Ultra Sonic
12. Komponen Pendukung
13. Humidifier
7
PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI
4.1 Perencanaan Rancangan Penelitian
(Project Planning)
Tahap perencanaan proyek penelitian
adalah Tahapan kegiatan dari proses pembuatan
sistem. Komponen yang dibutuhkan dalam
perancangan sistem adalah Arduino Uno, RTC,
Relay, Lampu, Motor Servo, LCD, Kipas,
Humidifier ,Ultra Sonic, DHT 11 dan Buzzer .
4.2 Penelitian (Research)
Setelah perencanaan sistem, kemudian
dilanjutkan dengan penelitian awal dari sistem
yang akan dibuat. Pada tahap penelitian
dilakukan perancangan awal rangkaian mekanik
serta komponen dari model sistem pemberian
pakan otomatis dan juga pengatur suhu pada
kandang Anak Ayam Broiler ini untuk
memastikan bahwa semua komponen dapat
berjalan dengan optimal. Sistem ini
menggunakan Arduino Uno R3 sebagai
pemrosesan data. Input sistem menggunakan
DHT11 sebagai sensor Pendeteksi Suhu , Ultra
sonic sebagai sensor pendeteksi Stock dari pakan
Ketika akan Habis dan ketika pakan habis makan
Buzzer memberikan Notifikasi , RTC sebagai
pengatur waktu. Output sistem yaitu penahan
pintu pakan yang akan menyala dengan motor
servo sebagai penggerak penahan pintu pakan ,
serta Servo sebagai pengontrol intensitas cahaya
pada model lampu Pengatur suhu, serta LCD
sebagai penampil waktu dan Keadaan Suhu yang
berjalan.
4.3 Pengetesan Komponen (Part Testing)
Pada tahap ini dilakukan pengetesan
komponen-komponen yang akan digunakan
menggunakan multimeter. Pengetesan
menggunakan Arduino serial monitoring
dilakukan dengan melihat output tiap komponen
yang terhubung dengan Arduino melalui koneksi
USB. Pengujian menggunakan multimeter
meliputi pengujian tegangan input dan output
setiap komponen.
4.4 Desain Sistem Mekanik (Mechanical
Design)
Berikut desain mekanik sistem seperti
pada gambar 10 berikut merupakan contoh design
untuk model otomatisasi ini.
Gambar 10 .Keseluruhan Design Keseluruhan
Sistem
Prototipe atau model terbuat dari akrilik, dengan
tinggi 42 cm dan panjang ± 58cm dan lebar 43,5
, Untuk tempat Pakan tinggi 18 cm dan Panjang
± 18cm Lebar 28cm ±
4.5 Desain Elektronik (Elektronik Design)
Perancangan skematik rangkaian
menggunakan perangkat lunak Fritzing
berdasarkan diagram blok pada gambar 9 berikut.
Gambar 11 Skematik Rangkaian
Sumber tegangan menggunakan daya
12V yang akan menyuplai arus ke masing-masing
komponen. Tegangan yang masuk ke relay Dan
untuk dimmer menggunakan Catu daya 220v.
4.6 Desain Elektrik
Gambar 12. Diagram Blok
4.7 Desain Perangkat Lunak
Desain perangkat lunak sistem dibuat
dengan Bahasa Pemrograman Processing pada
8
Arduino Uno berdasarkan flowchart pada gambar
12 berikut.
SERVO SET 180ᶿ
ROTATE DIMMER
LAMPU
Kipas SET LOW (ON)
HUMIDIFIER HIGH
(OFF)
START
Read Data Suhu
kandang ayam From
DH11
IF SUHU <=30
AND Kelembaban
>=60%
IF SUHU >= 34
AND Kelembaban
<=50%
SERVO SET 40ᶿ
ROTATE DIMMER
LAMPU
FAN SET LOW (ON)
HUMIDIFIER LOW
(ON)
Yes
SELESAI
Yes
NO
Yes
IF SUHU >= 31 <=34
Kelembaban >=50%
<=60%
NO
SERVO SET 90ᶿ
ROTATE DIMMER
LAMPU
Kipas SET HIGH (OFF)
Humidifier HIGH ( OFF)
Yes
NO
Gambar 13 Flowchart Sistem Pemanas Ruangan
(Sesudah Proses Fuzzy)
Penjelasan dari flowchart sistem pemanas
ruangan di atas :
1. Mulai
2. Inputan suhu DHT11, jika inputan SUHU
Di bawah 30 Celcius Dan kelembaban
70% maka Servo Memutar Intensitas
Lampu Dalam Putaran Maksimal 180
Derajat Dan Kipas Keadaan Menyala
3. jika inputan SUHU Di atas 34 Celcius
Dan kelembaban di 50% maka Servo
Memutar Intensitas Lampu Dalam
Putaran Maksimal 40 Derajat Dan Kipas
Keadaan Menyala
4. jika inputan SUHU Di 31 - 33 Celcius
Dan kelembaban di 55% maka Servo
Memutar Intensitas Lampu Dalam
Putaran Maksimal 90 Derajat Dan Kipas
Keadaan Mati
5. Selesai
Start
Power On
Set Timer 1Set Timer 2
Timer 1
Timer 2
Timer= On,Cek Stock Pakan
IF Pakan Habis?50%
Buzzer Beep Short
Buzzer off
IF Pakan Habis?25%
Buzzer Beep Long
YES
NO
YES
NO
NO
IF Wadah Pakan Full ?
Pintu Servo Menutup
Yes
Pintu Servo Membuka
NO
END
Gambar 14. Flowchart Sistem
Penjelasan dari flowchart sistem secara
keseluruhan di atas :
Penjelasan dari flowchart sistem pemberi pakan
di atas :
1. Mulai
2. Input Set timer Buka Pintu Tempat Pakan
3. Input Set timer Tutup Pintu Tempat
Pakan
4. Jika Stock Tempat Pakan Keadaan 50%
Maka Buzzer Berbunyi Beep Pendek
5. Jika Stock Tempat Pakan Keadaan 25%
Maka Buzzer Berbunyi Beep Panjang
6. Jika stock Penuh 51-100% Buzzer off
7. Selesai
4.8 Test Fungsional
Tes fungsional dilakukan terhadap
perangkat lunak yang telah didesain. Proses tes
ini dilakukan untuk meningkatkan kinerja dari
perangkat lunak dalam pengontrolan terhadap
desain listrik dan mengeliminasi serta antisipasi
error dari software yang dibuat. Bila sistem
9
software telah selesai diuji maka masuk ke proses
perakitan.
4.9 Perakitan
Pada proses ini dilakukan proses
perakitan berdasarkan dari proses desain, baik
desain mekanis, elektronik maupun desain
perangkat lunak.
HASIL DAN PEMBAHASAN
5.1 Hasil Penelitian
Model terbuat dari akrilik dengan tinggi
± 43,6 cm dan panjang ± 58cm. Komunikasi
Arduino Uno dan LCD 16x2 dihubungkan
melalui i2C. Pengaturan Lampu menggunakan
Servo dan Dimmer yang bergerak berdasarkan
pendeteksian Sensor dht11 , relay di gunakan
untuk mengatur kipas Dan humidifier Arduino
uno mengatur output terhadap semua komponen ,
untuk tempat pakan pintu servo di gunakan untuk
menahan dan membuka pintu pakan yang terbuka
berdasarkan timer , ultra sonic digunakan sebagai
pendeteksi ketika pakan habis .
Gambar 15. Keseluruhan Sistem
5.2 Test Fungsional Keseluruhan Sistem
(Overall Testing)
Tahapan ini dilakukan pengetesan fungsi
dari keseluruhan sistem. Apakah dapat berfungsi
sesuai dengan konsep atau tidak. Bila ada sistem
yang tidak dapat bekerja dengan baik, maka harus
dilakukan proses perakitan ulang setiap bagian
sistemnya. Pengujian ini meliputi pengujian
struktural, fungsional dan validasi.
5.2.1 Pengujian Struktural
Pada tahap ini dilakukan pengujian yang
bertujuan untuk mengetahui apakah jalur-jalur
rangkaian sudah terhubung dengan benar
sehingga sistem dapat berjalan berfungsi dengan
baik. Pengujian ini dilakukan dengan mengetes
jalur-jalur rangkaian menggunakan multimeter.
Berikut tabel hasil pengujian struktural sistem.
5.2.2 Pengujian Fungsional
Pada tahap ini dilakukan pengujian yang
bertujuan untuk mengetahui apakah tegangan
yang mengalir di dalam rangkaian sudah sesuai
dengan yang dibutuhkan. Pengujian ini dilakukan
dengan cara mengetes tegangan output tiap
komponen dengan menggunakan multimeter
maupun program.
5.2.3 Uji coba Validasi
Tahap ini dilakukan untuk menguji
apakah Sensor telah bekerja dengan
semestinya sesuai range yang di gunakan
Tabel 2 Ujicoba Validasi Komponen
5.3 Optimasi (Optimization)
Pada tahap optimasi sensor suhu ini
dilakukan untuk mengetahui performa dari sistem
yang telah dibuat sehingga dapat mengetahui
apakah sistem berjalan dengan baik dan sesuai
atau sebaliknya.DHT 11 Memiliki transmisi jarak
hingga 20 meter
Tabel 3 Optimasi Pada Sensor Suhu(DHT11)
Tabel 4. Suhu dan Kelembaban Kandang Ternak
,
Pengujian Di lakukan selama 2 Jam Dari grafik
diatas Suhu pada keadaan awal cenderung
0
100
13:00 13:30 14:00 14:30 15:00
TABEL SUHU & Kelembaban
SUHU Kelembaban
10
Rendah karena tidak adanya pencahayaan dari
lampu , Pada 30 Menit berikutnya Suhu Telah
Berhasil Naik sampai ke titik 32C’ , pada 1 Jam
setelahnya lampu di nyala . Suhu Akan Mulai
terasa sangat panas karena Pada siang hari cuaca
Cenderung lebih panas . Dapat kita lihat alat ini
dapat mempertahaan kembali suhunya dalam
33’C Pada saat keadaan Cuaca panas Tersebut
Berdasarkan Tabel Kebutuhan Suhu dan
Kelembaban Kandang Brooder Ayam
Membutuhkan Suhu di antara 30 – 33 C Dan
Kelembaban adalah 55 – 60 %
Berdasarkan(Herlin Sutanto 2012) Suhu di
kandang memiliki galat mulai dari 30-35C
Tergantung Kondisi Cuaca pada Kandang
5.4 Fuzzy Logic
Fuzzy logic di gunakan untuk mencari
kebenerana bahwa suhu tersebut cenderung
membutuhkan keadaan lampu tersebut , Berikut
Adalah Range Dan Rules yang di gunakan.
Kering(0-60) Sedang (50-70) Lembab(60-90)
Dingin(0-33) Sedang (30-35) Panas (33-50)
Redup(0-60) Sedang (60-120)Terang(90-180)
5.5.1.3 Aturan Dasar Fuzzy
Aturan dasar fuzzy diperoleh dari
fungsi keanggotaan variabel input. Berikut
aturan dasar fuzzy R1 : IF Suhu Dingin (0-33) AND Kelembaban Kering
(0-60) Then Lampu Terang (90-180)
R2 : IF Suhu Dingin (0-33) AND Kelembaban
Sedang (50-70) Then Lampu Terang (90-180)
R3 : IF Suhu Dingin (0-33) AND Kelembaban Basah
(60-80) Then Lampu Terang (90-180)
R4 : IF Suhu Sedang (30-35) AND Kelembaban
Kering (0-60) Then Lampu Sedang (60-120)
R5 : IF Suhu Sedang (30-35) AND Kelembaban
Sedang (50-70)Then Lampu Sedang (60-120)
R6 : IF Suhu Sedang (30-35) AND Kelembaban
Basah (60-80) Then Lampu Sedang (60-120)
R7 : IF Suhu Panas (33 – 50) AND Kelembaban
Kering (0-60) Then Lampu Redup (0-60)
R8 : IF Suhu Panas (33 – 50)AND Kelembaban
Sedang (50-70) Then Lampu Redup (0-60)
R9 : IF Suhu Panas (33 - 50) AND Kelembaban
Basah (60-80) Then Lampu Redup (0-60)
5.5.2 Rule Viewer Matlab Pengambil keputusan terhadap output
terhadap Kebutuhkan intensitas lampu,
sebelumnya peneliti sudah melakukan penelitian
lapangan Sebelumny,untuk proses output
menggunakan metode proses defuzzifikasi .
Berikut adalah Rule Viewer Yang di hasilkan
Gambar 17. Rule Viewer Suhu Sedang
Jika Suhu 31 C Dan Kelembaban 45%
Maka Lampu Dinyatakan Menyala Sedang (90)
5.5.3 Pengaplikasiian Fuzzy logic
Penggunaan fuzzy logic sebagai
pengatur dan pembatas nilai dari variable suhu
dan juga hasil defuzzifikasi digunakan sebagai
nilai tingkat putaran pengaturan lampu
menggunakan motor servo yang merotasi sampai
180 Derajat.
Gambar 18.Penerapan logika Fuzzy
11
5.5.3.1 Penjelasaan Pengaplikasian Fuzzy
logic
dengan menggunakan fuzzy logic
dapat membantu pembentukan konsep dalam
pengambil keputusan . Pada simulasi MatLab,
akan dilakukan diberikan masukan nilai suhu,
kelembaban dan output kebutuhan lampu ,
Sedangkan pada Arduino, akan menampilkan 2
data yaitu suhu, kelembaban merupakan
percobaan logika fuzzy . setelah itu melakukan
Eksekusi Terhadap pada output pada Lampu
Berdasarkan Kesimpulan proses Fuzzy logic dan
Trial And Eror ,yang diberi gangguan terhadap
perubahan suhu dan kelembaban yang dapat kita
lihat pada pembahasan Optimasi. ketika suhu
tersebut di berikan gangguan alat yang
menggunakan Fuzzy Cenderung dapat
mempertahankan suhu tersebut tetap dalam
keadaan yang dibutuhkan,
Berdasarkan Hasil Penelitian Menggunakan
Fuzzy Logic maka di dapatkan Kesimpulan
Tabel 5. Hasil Defuzzyfikasi
SUHU Kelembaban Output
0-30 0 - 50 Terang
31 - 33 51-60 Sedang
34 - ∞ 61- ∞ Redup
Berdasarkan Penelitian Dari vedca pada table 16
suhu dan kelembaban ideal yang di butuhkan
oleh ayam berada pada titik 31-33C dan untuk
kelembaban adalah 55 – 60 %.
KESIMPULAN DAN SARAN
6.1 Kesimpulan
Kesimpulan dari model otomatisasi
kandang ternak adalah Alat ini menggunakan
Arduino Uno R3, Servo, Sensor DHT11,
Dimmer , Ultrasonic Buzzer .Input sistem
pengatur menggunakan sensor DHT11 yang akan
ditampilkan pada lcd 16x2 Input sistem pengatur
pakan menggunakan servo , dan ultra sonic
sebagai pendeteksi pakan . input dari alat
pengatur suhu ini yaitu suhu dingin sedang dan
panas , untuk kelembaban kering normal basah ,
output lampu redup normal terang . output lampu
menggunakan nilai linguistik berupa nilai output
dari hasil defuzzyfikasi yang berfungsi untuk
mengnyatakan bahwa suhu tersebut layak untuk
menggunakan intensitas lampu tersebut, Jarak
jangkauan sensor dht11 dengan transmisi sinyal
maksimal 20 m , sedangkan pada tempat pakan
masi belum mampu menurunkan pakan yang
sangat halus dan sifatnya mudah melembab.
Output sistem berupa kipas humidifier lampu
on/off .
Kelebihan dari Model sistem ini adalah
sistem ini mampu mempertahankan
keseimbangan suhu mulai dari 30 – 33 C dan
Kelembaban tergantung kondisi cuaca sekitar dan
pengaplikasian servo tertutup ketika ultrasonic
membaca <6cm dan mengisi jika jarak >8cm
dengan putara servo sebesar 90 Derajat ultra
Sonic melakukan pengecekan 2x sehingga
kondisi dapat menanggulangi keadaan ketika
tempat pakan terganggu oleh ternak yang
menghalangi sensor ultrasonic , tempat pakan
dapat mendeteksi ketika pakan kosong dengan
menggunakan buzzer sebagai notifnya .
Sistem ini masi banyak kekurangan salah
satunya , kendala ketika tempat pakan di isi oleh
bahan yang sifatnya mudah melembab .
humidifier sulit menaikan Kelembaban ketika
terkena Fan karena embun tertiup oleh angin ,
6.2 Saran
Model otomatisasi ini masih belum
sempurna, sehingga dibutuhkan penyempurnaan
agar sistem memiliki nilai fungsional yang
kompleks. Beberapa saran yang dapat
dikembangkan antara lain adalah penggunaan
teknologi Monitoring seperti teknologi Internet
Of Things yaitu teknologi yang mengandalkan
jaringan internet penambahan sensor yang lebih
baik seperti dht22 .
DAFTAR PUSTAKA
Andrianto,H.(2013)Pemrograman Mikrokontroler
AVR ATMega16 Menggunakan bahasa C.
Bandung : INFORMATIKA.
Cahyono dan Bambang, 1995. Cara
Meningkatkan Budidaya Ayam Ras
Pedaging (broiler). Penerbit Pustaka
Nusatama: Yogyakarta.
D-Robotics 2010 DataSheet DHT11 Humidity &
Temperature Sensor
(www.droboticsonline.com7/30/2010)
12
DARREN SAWICZ. 2002 DATA SHEET FOR
TS-53 SERVO ELECTRIC
MOTOR,Priceton,NewJersey,UnitedSta
tes
Desrosier, W. Fellow. 1988. Teknologi
Pengawetan Pangan. Universitas
Indonesia.Jakarta.
Fadillah, R., A. Polana., S. Alam., & E. Pa
rwanto. 2007. Sukses Beternak Ayam
Broiler. Agromedia Pustaka, Jakarta.
Ir. Zumrotun, MP 2012. (Widyaiswara
PPPPTK Pertanian)
http://vedca.siap.web.id/2012/03/22/man
ajemen-brooding-pada-ayam-broiler-
oleh-ir-zumrotun-mp-widyaiswara-
pppptk-pertanian/
Murtidjo, B. A. 1987. Pedoman Meramu Pakan
Unggas. Kanisius. Yogyakarta.
Naba, Agus. 2009. Belajar Cepat Fuzzy
Logic Menggunakan Matlab. Andi.
Yogyakarta.
North, M. O. 1984. Commercial Chicken
Production Manual. 3rd Ed. The Avi
Publishing Company, Inc. Wesport,
Connecticut.
Pratama A, A,2014. Datasheet Design and
Impelentation of Prototype Automatic
Control System for Chick Cage Using
Fuzzy Logic Method,Bandung, ITT-AK-
FEK-PTT-FM-004/001
Paul,A.(1989).Prinsip-prinsipElektronika.Jakarta
: Erlangga
Rasyaf. M, 1994. Beternak Ayam Petelur.
Penebar Swadaya: Jakarta
Sainsmart. 2015. Datasheet Arduino Uno,
Lenexa, Kansas. Amerika serikat.
Sainsmart. 2015. Datasheet LCD, Lenexa,
Kansas. Amerika serikat
Sainsmart. 2015. Datasheet DS3231 AT24C32 ,
Lenexa, Kansas. Amerika serikat
Sainsmart. 2015. Datasheet Relay, Lenexa,
Kansas. Amerika serikat.
Siregar, A.P., dan M. Sabrani. 1970. Teknik
Modern Beternak Ayam. C.V
Sutanto,H.2012.SAKLAR DIMMER LAMPU
EMPAT TAHAP
FILKOM/DC/PI/00001/2012
Suci, D. M., E. Mursyida, T. Setianah, &
R. Mutia. 2005. Program pemberian
makanan berdasarkan kebutuhan
protein dan energy pada setiap fase
pertumbuhan ayam Poncin. Med. Pet. 28:
70-76.
Sudaro, Y. & A. Siriwa. 2007. Ransum
Ayam dan Itik. Cetakan IX. Penebar
Swadaya, Jakarta.
Suprijatna, E. Umiyati, A. Ruhyat, K. 2005.
Ilmu Dasar Ternak Unggas. Penebar
Williamson, G. and W. J. A. Payne, 1993.
Pengantar Peternakan di Daerah Tropis,
Universitas Gajah Mada, Yogyakarta.
Zadeh, L.A, 1995, Discussion : “Probability
Theory are Complementary rather than
Competitive” dalam : Ross, Timothy J.
Fuzzy Logic with Engineering
Application. Edisi kedua, John Willy &
Sons Inc. Inggris.