7

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Jamur Tiram

Jamur tiram atau dalam bahasa latinnya disebut Pleurotus ostreatus adalah

jamur dari kelompok Basidiomycota dengan ciri umum tubuh buah berwarna

putih berbentuk cekung seperti cangkang tiram. Bagian tudung dari jamur

tiram yang berukuran 5-20 cm akan mengalami perubahan warna dari hitam,

abu-abu, coklat, hingga putih. Karena bentuk fisiknya inilah jamur tiram

disebut Pleurotus ostreatus. Menurut sub kelasnya, jamur dibedakan menjadi

dua, yakni Ascomycetes dan Basidiomycetes.

Gambar 2.1 Jamur Tiram

(sumber: http://8villages.com, 2019)

Jamur dari kelas Basidiomycetes lebih mudah diamati karena ukurannya

lebih besar, tidak seperti Ascomycetes yang ukurannya lebih kecil.

Klasifikasi dari jamur tiram putih (Achmad dkk, 2011) yaitu :

Kerajaan : Fungi

Divisi : Bassidiomycota

8

Kelas : Homobasidiomycetes

Ordo : Agaricales

Famili : Tricholomataceae

Genus : Pleurotus

Spesies : Pleurotus ostreatus

Jamur sebagai tanaman memiliki inti, berspora, dan merupakan sel-sel

lepas atau bersambungan membentuk benang yang bersekat atau tidak

bersekat yang disebut hifa (sehelai benang). Hifa jamur terdiri atas sel- sel

yang berinti satu dan haploid. Hifa jamur menyatu membuat jaringan yang

disebut miselium (kumpulan hifa). Miselium jamur bercabang-cabang dan

pada titik pertemuannya membentuk bintik kecil yang disebut sporangium

yang akan tumbuh menjadi pinhead (tunas atau calon tubuh buah jamur) dan

akhirnya berkembang (tumbuh) menjadi jamur (tubuh buah). Pada awal

perkembangan miselium, jamur melakukan penetrasi dengan melubangi

dinding sel kayu. Proses penetrasi (pemboran) dinding sel kayu dibantu oleh

enzim pemecah sellulosa, hemisellulose dan lignin yang disekresi oleh jamur

melalui ujung lateral benang-benang miselium. Enzim mencerna senyawa

kayu yang dilubangi sekaligus memanfaatkannya sebagai sumber (zat)

makanan jamur (Djarijah dan Djarijah, 2001).

9

2.1.1 Perkembangbiakan Jamur Tiram

Jamur tiram berkembangbiak dengan dua cara, yaitu secara aseksual

dan seksual. Proses reproduksi aseksualnya terjadi melalui jalur spora

berbentuk batang berukuran 8- 11×3-4 μm serta miselia yang terbentuk

secara endogen pada kantung spora atau sporangiumnya. Sedangkan

proses reproduksi sprora atau basidiospora secara seksual terjadi melalui

penyatuan dua jenis hifa yang bertindak sebagai gamet jantan dan

betina. Membentuk zigot yang kemudian tumbuh menjadi primodia

dewasa. Jamur tiram memiliki masa hidup kurang lebih empat bulan

hingga dapat dipanen oleh petani.(Saputro, 2018)

Gambar 2.2 Siklus Hidup Jamur Tiram.

(sumber: http://8villages.com, 2019)

Jika keadaan lingkungan tempat tumbuh miselia tersebut baik, dalam

arti temperatur, kelembapan, kandungan C/N/P-Rasio substrat tempat

tumbuh memungkinkan, maka kumpulan miselia tersebut akan

10

membentuk primordia atau bakal tubuh buah jamur. Bakal buah jamur

tersebut kemudian akan membesar, dan pada akhirnya akan membentuk

tubuh buah atau bentuk jamur yang kemudian dipanen.Tubuh buah jamur

dewasa akan membentuk spora. Spora ini tumbuh di bagian ujung

basidium, sehingga disebut basidiospora. Jika sudah matang atau dewasa,

spora akan jatuh dari tubuh buah jamur.(Wijoyo, 2011)

2.1.2 Faktor Pertumbuhan Jamur Tiram.

Pertumbuhan jamur tidak lepas dari pengaruh berbagai faktor, baik

biotik maupun abiotik. Komponen biotik adalah komponen penyusun

ekosistem yang terdiri seluruh mahluk hidup (organisme) yang ada di

dalamnya. Sedangkan komponen abiotik adalah komponen penyusun

ekosistem yang terdiri dari faktor fisik dan kimia dari sebuah medium

tempat berlangsungnya kehidupan bagi komponen biotik. Pada jamur

tiram faktor abiotik yang mempengaruhi pertumbuhannya adalah suhu,

kelembapan, derajat keasaman (pH), cahaya dan nutrisi medium tanam.

Suhu optimum untuk pertumbuhan jamur tiram adalah adalah 25 – 29

°C dengan kelembapan relatif 70 – 90 %. Intensitas cahaya sinar

matahari langsung. Unsur utama yang diperlukan adalah karbon ( C ) dan

Nitrogen (N), dan unsur-unsur lain seperti P, K, Ca, Mg, Fe dan Zn.

Sejumlah vitamin dapat memacu pertumbuhan jamur Titram seperti

thiamin, biotin, niacin, riboflavin dan asam pantotenat. (Saputro, 2018)

11

2.1.3 Budidaya Jamur Tiram

1. Pembuatan Media

Proses budidaya jamur tiram putih dimulai dari bahan baku yang

terdiri dari serbuk gergaji, bekatul dan kapur. Adapun komposisi media

yang sering digunaka yaitu 100kg serbuk gergaji, 10kg bekatul, dan 2kg

kapur Percampuran media dimasukkan kedalam plastik Poli Propilen

dengan ukuran yang diinginkan.

2 Sterilisasi

Sterilisasi baglog bertujuan untuk mencegah pertumbuhan jasad hidup

yang berada didalam baglog / substrat tanaman yang terbawa bersama

bahan baku yang dapat mengganggu pertumbuhan jamur yang ditanam

Sterilisasi baglog substrat tanaman jamu dapat dilakukan dengan

menggunakan uap air panas bertekanan tinggi yaitu dengan temperatur uap

air sekitar 100°C memerlukan waktu selama 7-8 jam.

3 Inokulasi dan Inkubasi

Baglog yang basah di sterilisasi dipindah ketempat dan didiamkan selama

24 jam. Inokulasi adalah penenaman bibit jamur pada media baglog yang

sudah didinginkan atau media yang siap tanam Kegiatan dilakukan

didalam ruangan yang telah disterilkan. Penanaman bibit dilakukan lebih

dari untuk mempercepat proses inokalsi agar tidak satu orang

terkontaminasi Inkubasi merupakan tahap penyimpanan baglog yang

sudah diinokulasi ke dalam ruang inkubasi sehingga seluruh baglog

ditutupi miselium berwarna putih. Tempat inkubasi bersih, kering (

12

kelembaban di bawah 60 % ), aerasi, sirkulasi udara baik temperatur

ruangan antara 28 - 30°C, serta tidak boleh terkena matahari langsung

Pemeliharaan dan Panen Pertumbuhan bibit dan tubuh buah, kelembaban

udara antara 70 90% jika berkurang maka media akan kering Untuk

menjaga kelembaban lantai ruangan disiram dengan air pada pagi dan sore.

Setelah jamur dipanen, bekas batang jamur dibersihkan dari sibstrat

tanaman karena batang yang tersisa tidak busuk. Pemanenan dapat

dilakukan 4 -8 kali dan jumlah jamur yang dipanen permusim mencapai

600gram tergantung kandungan substrat

2.1.4 Media Tumbuh

Jamur tiram merupakan organisme yang tidak berklorofil sehingga

jamur tidak dapat menyediakan makanan sendiri ( heterotrof) dengan cara

berfotosintesis seperti tanaman yang berklorofil. Oleh karena itu, jamur

mengambil zat makanan yang sudah jadi atau dihasilkan oleh organisme

lain untuk kebutuhan hidupnya. Jamur akan mendapatkan makanan dengan

cara menyerap zat organik dari tumbuhan atau benda lainya melalui hifa

dan miselium, kemudian menyimpanya dalam bentuk glikogen. Jamur

dapat hidup pada media limbah, karena jamur mampu mendegradasi

limbah organik. Dengan kemampuannya tersebut jamur tiram putih dapat

dimanfaatkan untuk menambah nilai guna limbah. Jamur tiram putih

termasuk dalam jamur yang tumbuh pada substrat organik yang telah mati

dan akan merombak substrat menjadi zat yang mudah diserap. Biasanya

substrat 91 tersebut mengalamı pengomposan terlebih dahulu Bahan utama

sebagai media tanam jamur adalah fignoselulosa. Diskitar kita banyak

terdapat bahan tersebut. Berbagai macam limbah pertanian, limbah kertas,

13

dan limbah industri yang digunakan sebagai bahan tanam. Jenis bahan

baku yang digunakan menanam jamur adalah kayu glondongan, serbuk

gergaji, aval kapas, ampas tebu, blotong, sekam, tongkol jagung, alang -

alang dan kulit kacang-kacangan. Media terbaik adalah menggunakan

serbuk gergaji dan sekam padi, karena kedua bahan tersebut mengandung

lignoselulosa, lignin, dan serat yang lebih tinggi daripada bahan

lainnya.(Saputro, 2018)

1. Serbuk Kayu

Media tanam yang digunakan dalam pembuatan media dapat dengan

menggunakan bahan dasar serbuk kayu. Dari kandungan kayu tersebut ada

yang berguna dan membantu pertumbuhan jamur tetapi ada yang

menghambat. Kandungan yang dibutuhkan bagi pertumbuhan jamur tiram

antara lain selulosa dan ligin, sedagkan kandungan serbuk kayu yang

menghambat antara lain adanya getah dan memiliki kandungan zat

akstratif ( zat pengawet kayu ). Komposisi kayu mahang holoselulasa

66,20-73,96%, a-selulosa 39.96 - 51,60% dan lignin 31,10-32,98%.

Distribusi komponen kimia dalam dinding sel kayu tidak merata. Kadar

selulosa dan hemiselulosa banyak terdapat dalam dinding sekunder.

Sedangkan lignin banyak terdapat dalam dinding primer dan lamella

tengah. Zat ekstratif terdapat diluar dinding sel kayu. Komposisi unsur

unsur kimia dalam kayu yaitu 50% karbon, 6% hidrogen, dan 0,04 - 0,10%

nitrogen, 0,20-0,50% abu dan oksigen. Serbuk kayu yang baik sebagai

bahan media tanam adalah dari jenis kayu yang keras, karena banyak

mengandung selulosa yang diperfukan oleh jamur dalam jumlah banyak

dan media tanam mudah habis. Hal yang perludiperhatikan dalam

14

pemilihan serbuk kayu sebagai bahan baku media tanam adalah dalam hal

kebersihan dan kekeringan, selain itu serbuk kayu yang digunakan tidak

busuk dan tidak ditumbuhi jamur jenis lain. (Saputro, 2018)

2. Bekatul

Bekatul merupakan hasil dari penggilingan padi yang dapat digunakan

sebagai tambahan nutrisi pada media tumbuh jamur. Bekatul ditambahkan

untuk meningkatkan nutrisi media tanam, terutama sebagai sumber

karbohidrat, karbon (C), serta nitrogen (N). Sebaiknya dipilih bekatul yang

masih baru, belum berbau tengik dan tidak rusak. Jumlah bahan nutrisi ini

yang ditambahkan tidak lebih dari 20%. Sebelum bekatul digunakan, perlu

dilakukan pengujian dengan cara:

a. Dedak asli beraroma khas, yaitu kulit padi yang tidak berbau apek.

Jika dicampur bahan lain, bau khas itu tidak akan tercium.

b. Bila dikepal dan diremas agak menggumpal, tidak pecah.

c. Jika digenggam dan diletakkan di atas air, tidak seluruhnya

tenggelam, sebagian ada yang mengapung di permukaan (Sunarti

1998)

3. Kapur Pertanian

Merupakan sumber kalsium (Ca). untuk mengatur tingkat

keasaman (pH) media tumbuh jamur. Gunakan kapur pertanian atau

kalsium karbonat (CaCO3). Unsur kalsium dan karbon memperkaya

kandungan mineral media tanam,keduanya sangat diperlukan untuk

15

pertumbuhan jamur. Perlu diketahui bahwa hampir semuatanaman

membutuhkan pH yang berbeda-beda untuk pertumbuhannya

termasuk juga jamur tiram. Pada media jamur tiram, pH yang

dikehendaki berkisar antara 6,5 sampai 7 (Cahyana, 2006).

4. Gips

Gips (CaSO4) digunakan untuk memperkokoh media tanam dalam

polibag, sehingga tidak mudah rusak dan juga berfungsi sebagai sumber

mineral.

2.2 Teori Kelembaban

Kelembaban merupakan suatu tingkat keadaan lingkungan udara basah

yang disebabkan oleh adanya uap air. Tingkat kejenuhan sangat dipengaruhi

oleh temperatur. Jika tekanan uap parsial sama dengan tekanan uap air yang

jenuh maka akan terjadi pemadatan. Secara matematis kelembaban relatif

(RH) didefinisikan sebagai persentase perbandingan antara tekanan uap air

parsial dengan tekanan uap air jenuh. Kelembaban dapat diartikan dalam

beberapa cara. Relative Humidity secara umum mampu mewakili pengertian

kelembaban. Untuk mengerti Relative Humidity pertama harus diketahui

Absolut Humidity. Absolut Humidity merupakan jumlah uap air pada volume

udara tertentu yang dipengaruhi oleh temperatur dan tekanan. Pembacaan 100

% RH berarti udara telah saturasi (udara penuh dengan uap air). Kelembaban

pada kumbung jamur sangatlah berpengaruh terhadap pertumbuhan jamur

tiram. Maka dari itu kelembaban dalam kumbung jamur harus diperhatikan

dengan benar. (Hadi dan Rakhmad, 2015)

16

2.3 Mikrokontroller Wemos D1

Mikrokontroler Wemos adalah sebuah mikrokontroler pengembangan

berbasis modul mikrokontroler ESP 8266. Mikrokontroler Wemos dibuat

sebagai solusi dari mahalnya sebuah sistem wireless berbasis mikrokontroler

lainnya. Dengan menggunakan Mikrokontroler Wemos biaya yang

dikeluarkan untuk membangun sistem WiFi berbasis Mikrokontroler sangat

murah, hanya sepersepuluhnya dari biaya yang dikeluarkan apabila

membangun sistem WiFi dengan menggunakan Mikrokontroler Arduino

Uno dan WiFi Shield. Wemos merupakan salah satu arduino compatible

development board yang dirancang khusus untuk keperluan IoT (Internet of

Thing). Wemos menggunakan chip WiFi tipe ESP8266. Wemos memliki 11

I/Odigital, 1 analog input dengan tegangan maksimal 3.3V, dapat beroprasi

dengan pasokan tengangan 5-24V.

Gambar 2.3 Wemos D1

(Sumber : https://www.ebay.com, 2019)

17

Tabel 2.1 Spesifikasi Wemos D1

(Sumber : https://www.ebay.com, 2019)

2.3.1 Pin I/O Mikrokontroler Wemos D1

Pada mikrokontroler Wemos D1 R2 ini memiliki Pin I/O sebagai

gerbang komunikasi data antara mikrokontroler dan komponen agar dapat

berkomunikasi. Pin I/O pada mikrokontroler ini diantaranya :

1. Pin Digital

I/O Port pada modul Mikrokontroler Wemos dikenal dengan Pin

Digital dan berjumlah 11 pin. Pin ini dapat dikonfigurasi baik sebagai

input ataupun dapat digunakan sebagai output. Berikut ini adalah

karakteristik dari Pin Digital :

a. Karakteristik pin digital ketika menjadi input

Secara default pengaturan port digital adalah pengaturan untuk

port masukan, sehingga mereka tidak perlu secara eksplisit

dinyatakan sebagai input dengan pinMode (). Pin dikonfigurasi

sebagai input sehingga pin tersebut berada dalam keadaan

Mikrokontroler ESP-8266EX

Tegangan Kerja 3,3V dan 5 V

Pin I/O Digital 11

Pin Analog 1(Input Maksimal: 3,3V)

Clock Speed 80MHz/160MHz

Flash 4MB

18

impedansi tinggi. Salah satu penjelasannya adalah pin input akan

mengambil daya yang sangat kecil sekali pada rangkaian ketika

dalam kondisi pengambilan sampel, dapat dikatakan bahwa ada

resistor seri dari 100 MΩ di depan pin tersebut. Hal ini berarti

bahwa hanya sangat sedikit arus yang digunakan untuk

memindahkan kondisi pin input tersebut dari keadaan satu ke

keadaan yang lain. Sehingga hal ini dapat membuat pin berguna

untuk melakukan tugas-tugas seperti membaca sensor sentuh

kapasitif, membaca sebuah LED sebagai dioda, atau membaca

sebuah sensor analog dengan skema seperti RCTime. Akan tetapi

hal ini juga berarti, apabila ada pin input yang tidak terhubung ke

rangkaian, akan menghasilkan beberapa keadaaan seperti akan

berlogika acak, menghasilkan noise, atau akan menjadi kapasitor

coupling pada pin yang berdekatan dengan Pin tersebut.

b. Karakteristik pin digital ketika menjadi Output

Karakteristik pin digital apabila Pin digital dikonfigurasi sebagai

Output dengan pinMode (), maka Pin ini akan solenoida, atau

motor. Hubungan pendek pada pin, atau mencoba untuk

menjalankan rangkaian dengan arus yang besar, dapat merusak

atau menghancurkan transistor output pada pin, atau merusak

chip secara keseluruhan. Sering kali ini akan menghasilkan

sebuah pin "mati" dalam mikrokontroler akan tetapi chip yang

tersisa masih akan berfungsi secara memadai. Maka untuk

19

alasan ini, adalah sebuah ide yang baik untuk menghubungkan

pin output ke perangkat lain dengan resistor 470Ω atau 1KΩ.

2. Pin Analog

Pin analog pada mikrokontroler ini memiliki 10 bit resolusi dengan

nilai maksimum 3.3 Volt. Pin analog ini dapat dikonfigurasi dan

digunakan persis dengan cara yang sama seperti pin digital. Berikut

ini adalah karakteristik dari Pin Analog :

a. A/D Converter

Chips pada Wemos memiliki 1 saluran analog-to-digital

converter (ADC). ADC tersebut memiliki 10 bit resolusi dari 0

ke 1023. Sedangkan fungsi utama dari pin analog pada

Arduino adalah untuk membaca sensor analog. pin analog juga

memiliki semua fungsi General Purposes input/output (GPIO)

pin.

b. Pemetaan Pin

Pin analog dapat digunakan sama seperti pin digital ,

menggunakan penamaan A0 (untuk input analog 0), A1, dll

Sebagai contoh, kode berikut digunakan untuk mengatur 0 pin

analog ke output, dan mengaturnya berlogika “High” :

pinMode(A0, OUTPUT );

digital Write(A0, HIGH);

20

c. Pull up Resistor

Pin analog juga memiliki resistor pullup, yang bekerja sama

seperti resistor pullup pada pin digital. Mereka diaktifkan

dengan mengeluarkan perintah seperti dibawah ini :

digital Write(A0, HIGH); // set pullup on analog pin 0

Namun harus disadari bahwa mengatur Resistor pull-up akan

mempengaruhi nilai yang akan diambil oleh analogRead (). Hal

tersebut dikarenakan Perintah analogRead tidak akan bekerja

dengan benar jika pin sebelumnya di gunakan sebagai output,

akan tetapi apabila hal ini terjadi maka pin tersebut harus di atur

kembali menjadi masukan sebelum menggunakan perintah

analogRead. Hal yang sama pula harus diterapkan jika pin telah

diatur untuk menjadi logika “High” sebagai output, resistor

pullup harus diatur ketika beralih kembali ke input. (Setiawan,

2017)

21

2.4 Sensor DHT 11

DHT11 adalah sensor digital yang dapat mengukur suhu dan

kelembaban udara di sekitarnya. Sensor ini sangat mudah digunakan

bersama dengan microkontroller sejenis Arduino. Memiliki tingkat stabilitas

yang sangat baik serta fitur kalibrasi yang sangat akurat. Koefisien kalibrasi

disimpan dalam OTP program memory (Triyanto, 2016), sehingga ketika

internal sensor mendeteksi sesuatu, maka modul ini menyertakan koefisien

tersebut dalam kalkulasinya. DHT11 ini termasuk sensor yang memiliki

kualitas terbaik, dinilai dari respon, pembacaan data yang cepat, dan

kemampuan anti-interference. Ukurannya yang kecil, dan dengan transmisi

sinyal hingga 20 meter, dengan sepsifikasi: Supply Voltage: +5 V,

Temperature range : 0-50 °C error of ± 2 °C, Humidity : 20-90% RH ± 5%

RH error, dengan sesifikasi digital interfacing system. Produk ini cocok

digunakan untuk banyak aplikasi-aplikasi pengukuran suhu dan kelembaban.

Tabel 2.2 Tabel karakteristik sensor DHT 11

Model DHT11

Power supply 3-5,5 V DC

Output signal digital signal via single-bus

Measuring range humidity 20-90% RH ± 5% RH error

temperature 0-50 °C error of ± 2 °C

Accuracy humidity +-4% RH (Max +-5%RH);

temperature +-2.0 Celsius

Resolution or

Sensitivity

humidity 1% RH; temperature

0.1Celsius

22

Repeatability humidity +-1% RH; temperature +-1

Celsius

Humidity hysteresis +-1% RH

Long-term Stability +-0.5% RH/ year

Sensing period Average: 2s

Interchangeability fully interchangeable

Dimensions size 12*15.5*5.5 mm

(Septiani, 2017)

Dari penjelasan (Tabel 2.2) diatas bahwa struktur yang merupakan cara kerja

dari sensor suhu dan kelembaban udara/ Humidity DHT11 memiliki empat

buah kaki ,yaitu: pada bagian kaki (VCC), dihubungkan ke bagian Vss yg

bernilai sebesar 5V, pada board arduino uno dan untuk bagian kaki GND

dihubungkan ke ground (GND) pada board arduino uno, sedangkan pada

bagian kaki data yang merupakan keluaran (Output) dari hasil pengolahan

data analog dari sensor DHT11 yang dihubungkan ke bagian analog input

(pin3), yaitu pada bagian pin PWM (Pulse Width Modulation) pada board

Wemos D1 dan satu kaki tambahan yaitu kaki NC (Not Connected), yang

tidak dihubungkan ke pin manapun. Sensor kelembaban lain yang banyak

dikembangkan adalah jenis sensor serat optik yang menggunakan serat optik

sebagai bahan sensor. Berbagai metode dan bahan untuk sensor telah

dikembangkan pada sensor serat optik ini.

23

Gambar 2.4 Sensor Suhu dan Kelembaban Udara DHT 11

(sumber: https://www.sunrom.com, 2019)

Metode pengukuran yang digunakan seperti misalnya; pengukuran

serapan gelombang, pengukuran pelemahan gelombang, dan pengukuran

intensitas. Material yang digunakan untuk sensor kebanyakan adalah bahan-

bahan hidrogel seperti gelatin murni atau gelatin yang didoping, polimer

yang didoping CoCl2+PVA, polianilin dengan nano Co, dan agarosa.

Pemanfaatan POF (polymer optical fiber) sebagai sensor kelembaban telah

dilakukan oleh Shinzo dengan konfigurasi probe sensor berbentuk lurus,

diperoleh rentang kelembaban yang dapat dideteksi antara 20-90%.

Penelitian lain oleh Arreguidengan gel agarosa yang digunakan sebagai

pengganti cladding dari probe, diperoleh hasil yang lebih baik. Rentang

kelembaban yang mampu dideteksi 10-100% dengan waktu respon 90 detik.

(Septiani, 2017)

24

2.5 Relay

Relay terdiri dari coil dan contact, coil adalah gulungan kawat yang

mendapat arus listrik, sedangkan contact adalah sejenis saklar pergerakannya

tergantung dari ada tidaknya arus listrik di coil. Contact ada 2 jenis :

Normally open (kondisi awal sebelum diaktifkan akan terbuka), dan Normally

Close (Kondisi awal sebelum diaktifkan akan tertutup), Relay yang digunakan

dalam tugas akhir ini adalah relay SPST (Single Pole Single Throw), berikut

prinsip kerja dari relay SPST: ketika Coil mendapat energi listrik (energized),

akan timbul gaya elektromagnet yang akan menarik armature yang berpegas,

dan kontak akan menutup. Pada saat coil tidak mendapat encrgi listrik, kontak

akan kembali terbuka. Prinsip kerja relay dapat dilihat pada gambar 2.5

gambar 2.5 Cara Kerja Relay

(sumber: https://electroino.com, 2019)

Relay adalah komponen elektronika berupa saklar elektronik yang

digerakkan oleh arus listrik. Relay biasanya digunakan untuk menyalurkan

25

arus yang besar (misalnya peralatan listrik 5 ampere 220 volt AC) dengan

memakai arus/tegangan kecil (misalnya 0.1 ampere 5 volt DC).

Gambar 2.6 Module Relay

(sumber: https://core-electronics.com.au, 2019)

Penggunaan relay perlu memperhatikan tegangan pengontrolnya serta

kekuatan relay men-switch arus/tegangan. Biasanya ukuran tertera pada body

relay Misalnya relay 5 Volt DC/ 10 Ampere 250 Volt, artinya tegangan yang

diperlukan sebagai pengontrolnya adalah 5 volt DC dan mampu men-switch

arus listrik (maksimal) sebesar 10 ampere pada tegangan 250 volt. Sebaiknya

relay difungsikan 80% saja dari kemampuan maksimalnya agar aman, lebih

rendah lagi lebih aman. (Kurniawan dkk, 2016).

2.6 LCD (Liquid Crystal Display) 2X16

LCD (Liquid Crystal Display) layar adalah modul layar elektronik yang

digunakan dalam berbagai aplikasi. Layar LCD merupakan modul dasar yang

digunakan bersama dengan perangkat masukan atau keluaran elektronik yang

26

lain. LCD layar lebih banyak diminati dibandingkan layar 7 ruas (7 segment)

karena fungsinya yang banyak digunakan, mudah untuk diprogram, tidak

memiliki batasan untuk menampilkan karakter dan hanya juga dapat

diprogram untuk menampilkan animasi yang diinginkan serta tampilan yang

lebih jelas. LCD 16x2 seperti diatas dapat menampilkan 16 karakter per baris

dan memiliki 2 baris layar. Setiap karakter akan ditampilkan dalam 5x7 pixel

matrix. LCD jenis ini memiliki dua register, yaitu perintah (command) dan

data.

Gambar 2.7 LCD (Liquid Crystal Display) 2X16.

(sumber: https://www.reichelt.com, 2019)

Register arah berfungsi menyimpan perintah yang diberikan kepada

LCD. Command adalah perintah yang diberikan untuk LCD untuk melakukan

tugas yang telah ditetapkan seperti manganalisis perintah, menulis dan

menghapus karakter, mengubah posisi cursor dan berbagai perintah lagi. Data

register menyimpan data yang akan ditampilkan pada LCD. Data register

pula berfungsi untuk menyimpan data yang akan ditampilkan pada layar

LCD. Data adalah nilai karakter ASCII yang akan ditampilkan pada LCD.

(Hadi dan Rakhmad, 2015).

27

2.7 Thermo Generator ( Peltier)

Thermo Electric cooler (TEC) / Peltier adalah komponen elektronika

yang menggunakan efek Peltier untuk membuat aliran panas (heat flux) pada

sambungan (junction) antara dua jenis material yang berbeda. Komponen ini

bekerja sebagai pompa panas aktif dalam bentuk padat yang memindahkan

panas dari satu sisi ke sisi permukaan lainnya yang berseberangan, dengan

konsumsi energi elektris tergantung pada arah aliran arus listrik. Komponen

ini dikenal dengan nama Peltier device, Peltier heat pump, solid state

refrigerator, atau thermoelectric cooler (TEC).

Walaupun namanya adalah "pendingin" (cooler) sesuai dengan aplikasi

utamanya, TEC dapat juga digunakan sebagai pemanas dengan cara

membalik penempatan komponen elektronika ini. Dengan demikian, TEC

dapat digunakan sebagai alat pengontrol temperatur (bisa jadi pendingin atau

sebaliknya pemanas).

Teknologi ini jauh lebih jarang digunakan dalam perangkat pendingin

(refrigerator) komersial dibanding pendingin dengan sistem kompresi uap

(vapor- compression refrigeration, misalnya AC berbasis freon) mengingat

harganya yang relatif lebih mahal dan tingkat efisiensi yang rendah. Namun

teknologi ini memiliki keunggulan tersendiri: tidak ada bagian yang

bergerak secara fisik / cairan yang disirkulasikan, ukuran yang kecil dan

kompak, dan bentuk yang fleksibel. Dengan karakteristik seperti itu, TEC

kerap digunakan dalam peralatan bergerak atau peralatan yang ringkas di

28

mana ukuran menjadi faktor penting, contohnya sebagai pendingin kaleng

minuman di mobil, lemari dengan sistem pengatur suhu dan kelembaban,

pendingin CPU di kotak komputer, dsb. (yudhiipri, 2010)

Gambar 2.8 Bentuk Peltier (TEC)

(sumber: https://www.vedcmalang.com, 2019)

2.7.1 Cara Kerja Peltier

Ketika dua konduktor dihubungkan kontak listrik, elektron akan

mengalir dari satu konduktor yang mempunyai elektron kurang terikat ke

konduktor yang mempunyai elektron yang lebih terikat. Alasan yang

mudah untuk hal ini adalah tingkat perbedaan Fermi antara dua

konduktor.

Perbedaan Fermi adalah istilah yang digunakan untuk

menggambarkan bagian atas kumpulan tingkat energi elektron pada suhu

nol absolut.Konsep ini berasal dari statistik Fermi-Dirac.

Konsep energi Fermi adalah konsep yang sangat penting untuk

memahami sifat listrik dan termal pada benda padat. Kedua proses listrik

dan termal biasanya melibatkan energi elektron.

Ketika dua konduktor dengan tingkat Fermi yang berbeda

digabungkan, elektron akan mengalir dari konduktor dengan tingkat yang

lebih tinggi ke tingkat yang lebih rendah, hingga perubahan potensial

29

elektrostatik membawa dua tingkat Fermi menjadi nilai yang sama.

Arus yang melewati Junction baik arah maju maupun mundur akan

menghasilkan perbedaan suhu. Jika suhu Junctionpanas (heat sink) bpat isa

dijaga tetap rendah dengan mengurangi atau menghilangkan panas yang

dihasilkan, maka suhu bagian yang dingin dapat dipertahankan sesuai

dengan yang diinginkan dan bisa beberapa puluh derajad dibawah titik

nol. (Nurhadi, 2015).

2.7.2 Konstruksi Peltier

Thermo-Electric dibangun oleh dua buah semikonduktor yang

berbeda, satu tipe N dan yang lainnya tipe P. (mereka harus berbeda

karena mereka harus memiliki kerapatan elektron yang berbeda dalam

rangka untuk bekerja).Kedua semikonduktor diposisikan paralel secara

termal dan ujungnya digabungkan dengan lempeng pendingin biasanya

lempeng tembaga atau aluminium.

Gambar 2.9 Penampang Thermo-Electric

(sumber:http// https://www.vedcmalang.com 2019)

30

Ujung penghantar dari dua bahan yang berbeda dihubungkan ke

sumber tegangan, dengan demikian arus listrik akan mengalir melalui dua

buah semikonduktor yang terhubung secara seri. (lihat gambar diatas).

Aliran arus DC yang melewati dua semikonduktor tersebut menciptakan

perbedaan suhu. Sebagai akibat perbedaan suhu ini, Peltier pendingin

menyebabkan panas yang diserap dari sekitar pelat pendingin akan pindah

ke pelat lain (heat sink).

Gambar 2.10 Proses pemindahan panas

( sumber: https://www.vedcmalang.com, 2019)

Dalam prakteknya banyak pasangan Thermo-Electric (pasangan)

seperti dijelaskan diatas, yang terhubung paralel dan diapit dua buah pelat

keramik dalam sebuah Thermo-Electric tunggal.Sedangkan besarnya

perbedaan suhu panas dan dingin adalah sebanding dengan arus dan

jumlah pasangan semikonduktor di unit. (Nurhadi, 2015).

31

2.8 Thingsboard IOT PLATFROM

ThingsBoard adalah platform IoT open-source yang memungkinkan

pengembangan, manajemen, dan penskalaan proyek IoT yang cepat. Tujuan

thingsboard adalah untuk menyediakan solusi cloud IoT di luar kotak atau di

tempat yang akan dibuat alat yang tersambung internet dan platform ini

cocok untuk di sisi server untuk aplikasi IoT yang kita buat. ThingsBoard,

Inc. adalah perusahaan AS yang didirikan pada 2016 dengan pusat RnD di

Kyiv, Ukraina.

Gambar 2.11 Gambar platform ThingsBoard

( sumber: https://github.com/thingsboard, 2019)

Thingsboard adalah kontributor dan pengelola utama platform IoT

open-source ThingsBoard. Platform ini dirancang untuk platform scalable

horizontal, dibangun menggunakan teknologi open-source terkemuka yang

mana node server tunggal dapat menangani puluhan atau bahkan ratusan ribu

perangkat tergantung pada kasus penggunaan. Cluster ThingsBoard dapat

menangani jutaan perangkat. Hal ini sangat memudahkan untuk membuat

32

interface keluaran dari alat yang kita buat, di interface nya pula kita dapat

mengcostumisasi atau menambahkan fungsionalitas baru mudah dengan

widget yang dapat disesuaikan dan node engine aturan.

( https://thingsboard.io, 2019).

2.8.1 Thingsboard database

ThingsBoard menggunakan database untuk menyimpan entitas (perangkat,

aset, pelanggan, dasbor, dll) dan data telemetri (atribut, pembacaan sensor

timeeries, statistik, peristiwa). Platform mendukung tiga opsi basis data

saat ini:

a. SQL -Menyimpan semua entitas dan telemetri dalam database

SQL. ThingsBoard merekomendasikan untuk menggunakan

PostgreSQL dan ini adalah database SQL utama yang didukung

ThingsBoard. Dimungkinkan untuk menggunakan HSQLDB untuk

tujuan pengembangan lokal.

b. NoSQL - Menyimpan semua entitas dan telemetri dalam basis data

NoSQL. ThingsBoard merekomendasikan untuk menggunakan

Cassandra dan ini adalah satu-satunya basis data NoSQL yang

didukung ThingsBoard saat ini. Namun, karena banyak minat terhadap

penerapan dengan basis data terkelola, kami berencana untuk

memperkenalkan dukungan pada AWS DynamoDB di v2.3.

c. Hibrida - Menyimpan semua entitas dalam basis data SQL dan semua

telemetri dalam basis data NoSQL.

33

2.8.2 Bahasa Pemograman Thingsboard

ThingsBoard ditulis dalam Java, tetapi mereka juga memiliki beberapa

layanan mikro berdasarkan Node.js. Front-end ThingsBoard adalah SPA

berdasarkan kerangka JS Angular. Karena ThingsBoard ditulis di Java,

keuntungan nyata dari arsitektur monolitik adalah meminimalkan memori

yang diperlukan untuk menjalankan ThingsBoard. Anda dapat

meluncurkan dan menjalankan proses ThingsBoard dengan 256 atau 512

MB RAM di lingkungan terbatas. Kerugian yang jelas adalah bahwa jika

Anda membebani satu komponen dengan pesan, seperti transportasi

MQTT, itu dapat berdampak pada komponen lain juga. Misalnya, jika

batas OS untuk proses ThingsBoard Anda adalah 4096 deskriptor file,

Anda tidak dapat membuka lebih dari 4096 sesi MQTT dari sesi pengguna

perangkat dan websocket secara parallel. ( https://thingsboard.io, 2019).

2.9 Kajian Pustaka

1. Prototipe sistem kendali otomatis suhu dan monitoring ruangan budidaya

jamur dengan sms gateway berbasis arduino

Penulis Widodo Adi Saputro, Universitas Semarang 2018.

Penelitian ini mempunyai tujuan untuk memonitoring suhu dan

kelembaban udara yang sesuai dengan apa yang diinginkan, sistem ini

mendeteksi suhu dan mengontrol otomatis suhu di dalam ruangan sehingga

didapatkan suhu yang cocok untuk pertumbuhan jamur tiram dan di

34

tampilkan di LCD. Pada penelitian ini di gunakan sebuah sensor DHT11.

Nilai suhu yang dihasilkan juga di kirimkan melalui SMS.

2. Rancang Bangun Penyiram Jamur Otomatis Berbasis Arduino

Menggunakan Sensor Kelembaban dan Suhu DHT-22

Penulis Rian Gustie Arviawan, Universitas Semarang 2018

Penelitian ini mempunyai tujuan untuk merancang kontrol on/off

penyiram, saat suhu dan kelembaban yang ideal belum terpenuhi maka

kontrol penyiram on sampai suhu ideal terpenuhi. Penelitian ini

menggunakan sensor DHT-22

3. Perancangan Smart Monitoring System pada Pembudidayaan Jamur Tiram

Berbasis Pemograman Arduino dan LabView

Penulis Deza Rijabi Soulthan, Universitas Islam Indonesia 2018.

Penelitian ini bertujuan untuk memonitoring suhu dan kelembaban di

ruangan kumbung jamur, sistem ini di rancang menggunakan softwere

arduino dan Labview, sensor yang di gunakan disini adalah DHT-22 untuk

membaca suhu dan kelembaban, pada penelitian ini menggunakan

mikrokontroler arduino uno. untuk mengirim SMS dari Labview kepada

user menggunakan protocol HTTP yang cenderung berat.

35

4. Rancang Bangun Kendali Otomatis Suhu dan Monitoring Kelembaban

Udara Pada Ruangan Budidaya Jamur Tiram Berbasis IOT menggunakan

Protocol MQTT

Penulis Ade Kurniawan , Universitas Semarang, 2019

Tugas Akhir menggunakan alat yang saya buat menggunakan wemos d1

sebagai mikrokontrolernya dan juga sebagai penghubung ke website

menggunakan DHT 11 untuk sensornya, data sensor dikirim ke server web

menggunakan protocol MQTT yang cenderung ringan untuk proyek

elektronika dan bersifat Mechine to mechine yaitu mengirim data dari alat

ke web thingsboard.

.