laporan skripsi rancang bangun otomatisasi …. judul.pdf · dalam budidaya udang vannamei banyak...

14
i LAPORAN SKRIPSI RANCANG BANGUN OTOMATISASI PENGKONDISI KADAR GARAM PADA TAMBAK UDANG VANNAMEI TERMONITOR VIA THINGSPEAK MUHAMMAD SYUAIB NIM. 201552007 DOSEN PEMBIMBING Budi Gunawan, S.T.,M.T. Mohammad Iqbal, S.T.,M.T. PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MURIA KUDUS 2019

Upload: others

Post on 26-Dec-2019

11 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: LAPORAN SKRIPSI RANCANG BANGUN OTOMATISASI …. Judul.pdf · Dalam budidaya udang vannamei banyak faktor-faktor yang harus diperhatikan untuk menjaga kelangsungan hidup dari udang,

i

LAPORAN SKRIPSI

RANCANG BANGUN OTOMATISASI PENGKONDISI

KADAR GARAM PADA TAMBAK UDANG

VANNAMEI TERMONITOR VIA THINGSPEAK

MUHAMMAD SYUAIB

NIM. 201552007

DOSEN PEMBIMBING

Budi Gunawan, S.T.,M.T.

Mohammad Iqbal, S.T.,M.T.

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MURIA KUDUS

2019

Page 2: LAPORAN SKRIPSI RANCANG BANGUN OTOMATISASI …. Judul.pdf · Dalam budidaya udang vannamei banyak faktor-faktor yang harus diperhatikan untuk menjaga kelangsungan hidup dari udang,

ii

HALAMAN PERSETUJUAN

RANCANG BANGUN OTOMATISASI PENGKONDISI

KADAR GARAM PADA TAMBAK UDANG VANNAMEI

TERMONITOR VIA THINGSPEAK

MUHAMMAD SYUAIB

NIM. 201552007

Kudus, 20 Agustus 2019

Menyetujui,

Pembimbing Utama,

Budi Gunawan, S.T.,M.T.

NIDN. 0613027301

Pembimbing Pendamping,

Mohammad Iqbal, S.T.,M.T.

NIDN. 0619077501

Mengetahui

Koordinator Skripsi/Tugas Akhir

Imam Abdul Rozaq, S.Pd.,M.T.

NIDN. 0629088601

Page 3: LAPORAN SKRIPSI RANCANG BANGUN OTOMATISASI …. Judul.pdf · Dalam budidaya udang vannamei banyak faktor-faktor yang harus diperhatikan untuk menjaga kelangsungan hidup dari udang,

iii

HALAMAN PENGESAHAN

RANCANG BANGUN OTOMATISASI PENGKONDISI

KADAR GARAM PADA TAMBAK UDANG VANNAMEI

TERMONITOR VIA THINGSPEAK

MUHAMMAD SYUAIB

NIM. 201552007

Kudus, 27 Agustus 2019

Menyetujui,

Ketua Penguji,

Imam Abdul Rozaq, S.Pd., M.T.

NIDN. 0629088601

Anggota Penguji I,

Dr. Solekhan, S.T., M.T.

NIDN. 0619057201

Anggota Penguji II,

Budi Gunawan, S.T., M.T.

NIDN. 0613027301

Mengetahui

Dekan Fakultas Teknik

Mohammad Dahlan, S.T., M.T.

NIDN. 0601076901

Ketua Program Studi Teknik

Elektro

Mohammad Iqbal, S.T., M.T.

NIDN. 0619077501

Page 4: LAPORAN SKRIPSI RANCANG BANGUN OTOMATISASI …. Judul.pdf · Dalam budidaya udang vannamei banyak faktor-faktor yang harus diperhatikan untuk menjaga kelangsungan hidup dari udang,

iv

PERNYATAAN KEASLIAN

Saya yang bertanda tangan dibawah ini :

Nama : Muhammad Syuaib

NIM : 201552007

Tempat & Tanggal Lahir : Pati, 19 Februari 1998

Judul Skripsi : Rancang Bangun Otomatisasi Pengkondisi

Kadar Garam Tambak Udang Vannamei

Termonitor Via Thingspeak

Menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa penulisan Skripsi ini

berdasarkan hasil penelitian , pemikiran dan pemaparan asli dari saya sendiri, baik

untuk naskah laporan maupun kegiatan lain yang tercantum sebagai bagian dari

skripsi ini. Seluruh ide, pendapat, atau materi dari sumber lain telah dikutip dalam

Skripsi dengan cara penulisan referensi yang sesuai.

Demukian pernyataan ini saya buat dengan sesungguhnya dan apa bila di

kemudian hari terdapat penyimpangan dan ketidak benaran dalam pernyataan ini,

maka saya bersedia menerima sanksi akademik berupa pencabutan gelar dan sangsi

lain sesuai peraturan yang berlaku di Universitas Muria Kudus.

Demikian pernyataan ini saya buat dalam keadaan sadar tanpa paksaan dari

pihak manapun.

Kudus, 27 Agustus 2019

Yang memberi pernyaan,

Muhammad Syuaib

NIM. 201552007

Page 5: LAPORAN SKRIPSI RANCANG BANGUN OTOMATISASI …. Judul.pdf · Dalam budidaya udang vannamei banyak faktor-faktor yang harus diperhatikan untuk menjaga kelangsungan hidup dari udang,

v

RANCANG BANGUN OTOMATISASI PENGKONDISI KADAR GARAM

PADA TAMBAK UDANG VANNAMEI TERMONITOR VIA

THINGSPEAK

Nama mahasiswa : Muhammad Syuaib

NIM : 201552007

Pembimbing :

1. Budi Gunawan, S.T.,M.T.

2. Mohammad Iqbal, S.T.,M.T.

RINGKASAN

Dalam budidaya udang vannamei banyak faktor-faktor yang harus

diperhatikan untuk menjaga kelangsungan hidup dari udang, diantaranya kondisi

lingkungan yang baik dan kualitas air yang stabil. Untuk menjaga kondisi kualitas

serta menjaga pertumbuhan udang agar bisa maksimal maka dilakukan monitoring

dan pengendalian secara rutin setiap hari. Seiring dengan perkembangan teknologi

maka dibuatlah alat ukur nilai salinitas yang sekaligus bisa dikendalikan dan

dimonitoring secara otomatis. Tujuan dari penelitian ini menghasilkan alat ukur dan

pengkondisi salinitas yang bisa dimonitoring dari jauh untuk memper mudah para

petani dalam melakukan pekerjaan mereka.

Penelitian ini termasuk dalam rekayasa teknologi dengan menggunakan

metode pengembangan. Pembacaan sensor didapat dari alat ukur manual

salinometer, dengan cara mengkonversi pembacaan jarak menggunakan sensor

ultrasonik pada perubahan tinggi rendan terapungnya salinometer ke pembacaan

kadar garam. Penelitian ini dilakukan dengan cara pengkalibrasian sensor secara

teliti supaya bisa menghasilkan sebuah alat dengan tingkat akurasi yang sangat

tinggi dan error yang sangat kecil ketika dibandingkan alat ukur sebenarnya.

Hasil yang dicapai dalam penelitian ini telah berhasil menjaga kesetabilan

nilai salinitas tambak udang yang sekaligus bisa dimonitoring melalui website

thingspeak dengan metode pembacaan manual menggunakan alatukur salinometer

yang dibaca secara otomatis dengan sensor ultrasonik. Hasil pengujian yang telah

dilakukan didapatkan nilai rata-rata akurasi sebesar 97,92 %, nilai rata-rata error

sebesar 1,37 % dan hasil pengiriman data ke thingspeak berhasil diterima secara

sempurna.

Kata kunci : monitoring, thingspeak, salinitas

Page 6: LAPORAN SKRIPSI RANCANG BANGUN OTOMATISASI …. Judul.pdf · Dalam budidaya udang vannamei banyak faktor-faktor yang harus diperhatikan untuk menjaga kelangsungan hidup dari udang,

vi

DESIGN AND DEVELOPMENT OF SALT LEVEL CONDITION ON

VANNAMEI SHRIMP THERMONITOR THROUGH THNGSPEAK

Student Name : Muhammad Syuaib

Student identity Number : 201552007

Supervisor :

1. Budi Gunawan, S.t.,M.T.

2. Mohammad Iqbal, S.T.,M.T.

ABSTRACT

In vannamei shrimp culture many factors must be considered to maintain

the viability of shrimp, including good environmental conditions and stable water

quality. To maintain quality conditions and maintain shrimp growth in order to be

maximal, routine monitoring and control is carried out every day. Along with the

development of technology, salinity measurement tools are made that can be

controlled and monitored at the same time. The purpose of this research is to

produce a salinity measuring instrument and conditioner that can be monitored

remotely to make it easier for farmers to do their work.

This research is included in engineering technology using development

methods. Sensor readings are obtained from the salinometer manual measurement

tool, by converting distance readings using an ultrasonic sensor at changes in the

height of the salinometer and floating to the salinity reading. This research was

conducted by carefully calibrating the sensor in order to produce an instrument

with a very high degree of accuracy and a very small error when compared to the

actual measuring device.

The results achieved in this study have succeeded in maintaining the

stability of the shrimp pond salinity value which at the same time can be monitored

through the thingspeak website with a manual reading method using a salinometer

meter that is read automatically with an ultrasonic sensor. The results of tests that

have been carried out obtained an average value of accuracy of 97.92%, an

average value of error of 1.37% and the results of sending data to thingspeak

successfully received perfectly.

Keywords : monitoring, thingspeak, salinity

Page 7: LAPORAN SKRIPSI RANCANG BANGUN OTOMATISASI …. Judul.pdf · Dalam budidaya udang vannamei banyak faktor-faktor yang harus diperhatikan untuk menjaga kelangsungan hidup dari udang,

vii

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, puji syukur penulis panjatkan kehadirat ALLAH SWT yang

telah melimpahkan segala nikmat, rahmat, hidayah dan karunia-Nya, sehingga

penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi yang berjudul ”Rancang Bangun

Otomatisai Pengkondisi Kadar Garam Pada Tambak Udang Vannamei Termonitor

Via Thingspeak”. Peyusunan skripsi ini adalah salah satu syarat yang harus di

tempuh untuk menyelesaikan Program Studi Teknik Elektro S-1 di Fakultas Teknik

Universitas Muria Kudus.

Selama penyusunan dan penulisan skripsi ini penulis tidak melakukannya

sendiri, maka dari itu penulis ingin menyampaikan rasa terimakasih yang sebesar-

besarnya kepada :

1. Bapak Heru Sujo dan Ibu Rukiyati yang tidak pernah berhenti

mendoakan, memberi semangat serta dukungan penuh cinta dan kasih

sayang untuk penulis.

2. Bapak Dr. Suparnyo,S.H.,M.S. selaku Rektor Universitas Muria Kudus.

3. Bapak Mohammad Dahlan, S.T.,M.T. selaku Dekan Fakultas Teknik

Universitas Muria Kudus.

4. Bapak Mohammad Iqbal, S.T.,M.T. selaku Ka. Program Studi Teknik

Elektro Universitas Muria Kudus dan selaku pembimbing II yang selalu

memberikan arahan, masukan serta motvasi kepada penulis.

5. Bapak Budi Gunawan, S.T.,M.T. selaku pembimbing I yang selalu

memberikan motivasi, ide-ide dan juga masukan kepada penulis.

6. Seluruh Dosen, Laboran, dan karyawan Teknik Elekto Universitas

Muria Kudus atas semua ilmu yang bermanfaat bagi penulis.

7. Seluruh Civitas Akademik Universitas Muria Kudus atas ilmu dan

pengalaman yang bermanfaat bagi panulis.

8. Keluarga besar Teknik Elektro Angkatan 2015 atas gelak tawa serta

solidaritasnya yang luar bisa sehingga hari-hari kuliah menjadi lebih

berarti dan akan selalu menjadi kenangan yang tak terlupakan bagi

penulis.

Page 8: LAPORAN SKRIPSI RANCANG BANGUN OTOMATISASI …. Judul.pdf · Dalam budidaya udang vannamei banyak faktor-faktor yang harus diperhatikan untuk menjaga kelangsungan hidup dari udang,

viii

9. Personil The Kos Managemen dan Aman Nur Hidayah yang tidak

pernah berhenti memberikan dukungan, semangat serta do’a kepada

penulis.

Semoga segala bantuan yang talah diberikan menjadi catatan amal tersendiri

di hari perhitungan kelak dan semoga Allah SWT Memberikan balasan yang

setimpal. Berbagai upaya telah penulis lakukan untuk menyelesaikan sekripsi ini,

tetapi penulis menyadari bawa laporan skripsi ini masih jauh dari sempuena, maka

dari itu kritik dan saran senan tiasa di harapkan penulis untuk kesempurnaan laporan

skripsi ini.

Akhir kata semoga laporan skripsi ini dapat menambah khasanah pustaka di

likungan almamater Universitas Muria Kudus.

Kudus, 27 Agustus 2019

Penulis

Muhammad syuaib

Page 9: LAPORAN SKRIPSI RANCANG BANGUN OTOMATISASI …. Judul.pdf · Dalam budidaya udang vannamei banyak faktor-faktor yang harus diperhatikan untuk menjaga kelangsungan hidup dari udang,

ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .................................................................................... i

HALAMAN PERSETUJUAN ..................................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN ...................................................................... iii

PERNYATAAN KEASLIAN ...................................................................... iv

RINGKASAN ............................................................................................... v

ABSTRACT ................................................................................................. vi

KATA PENGANTAR .................................................................................. vii

DAFTAR ISI ................................................................................................ ix

DAFTAR GAMBAR .................................................................................... xi

DAFTAR TABEL ........................................................................................ xii

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................ xii

DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN .................................................... xiv

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang .................................................................................... 1

1.2 Perumasan Masalah ............................................................................ 3

1.3 Batasan masalah ................................................................................. 3

1.4 Tujuan ................................................................................................ 3

1.5 Manfaat .............................................................................................. 4

BAB II TINTAUAN PUSTAKA

2.1 Penelitian Sebelumnya Terkait Alat Ukur Kadar Garam ..................... 5

2.2 Air ...................................................................................................... 7

2.3 Salinitas .............................................................................................. 8

2.4 Sensor Salinitas .................................................................................. 8

2.5 Mikrokontroler ................................................................................... 9

2.6 LCD (Liquid Cristal Display) ............................................................. 10

2.7 Thingspeak ......................................................................................... 10

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Mencari Referensi Teori yang Relefan ................................................ 13

3.2 Perancangan Perangkat Keras ............................................................. 13

3.3 Perancangan Perangkat Lunak ............................................................ 15

3.4 Perancangan Modifikasi Sensor .......................................................... 16

3.5 Perancangan Alat ................................................................................ 17

3.6 Analisa Data ....................................................................................... 20

3.6.1 Penghitungan Regresi ......................................................................... 20

3.6.2 Penghitungan Akurasi ......................................................................... 20

3.7 Pengujian Alat .................................................................................... 20

3.7.1 Pengujian Akurasi Sensor ................................................................... 20

3.7.2 Pengujian Sistem ON&OFF Pompa Air .............................................. 21

3.7.3 Pengujian Pengiriman Data Ke Thingspeak ........................................ 22

Page 10: LAPORAN SKRIPSI RANCANG BANGUN OTOMATISASI …. Judul.pdf · Dalam budidaya udang vannamei banyak faktor-faktor yang harus diperhatikan untuk menjaga kelangsungan hidup dari udang,

x

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Alat Yang Dihasilkan ......................................................................... 24

4.2 Kalibrasi Sensor Ultrasonik ................................................................ 25

4.3 Pengujian Sistem ON&OFF Pompa Air .............................................. 30

4.4 Pengujian Pengiriman Data Ke Website Thingspeak ........................... 35

4.5 Pengujian Keseluruhan Sistem ............................................................ 37

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan ........................................................................................ 41

5.2 Saran .................................................................................................. 41

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 44

LAMPIRAN ................................................................................................. 44

BIODATA PENULIS ................................................................................... 51

Page 11: LAPORAN SKRIPSI RANCANG BANGUN OTOMATISASI …. Judul.pdf · Dalam budidaya udang vannamei banyak faktor-faktor yang harus diperhatikan untuk menjaga kelangsungan hidup dari udang,

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Data Sheet Mikrokontroler ...................................................... 9

Gambar 2.2 LCD (Liquid Cristal Display) .................................................. 10

Gambar 2.3 Website Thingspeak ................................................................ 11

Gambar 3.1 Diagram Alur Proses Pembuatan Alat Ukur Salinitas .............. 12

Gambar 3.2 Diagram Blok Sistem .............................................................. 14

Gambar 3.3 Sekema Perancangan Sistem ................................................... 15

Gambar 3.4 Flowchart Perancangan Perangkat Lunak ................................ 16

Gambar 3.5 Perancangan Modifikasi Sensor ............................................... 17

Gambar 3.6 Perancangan Keseluruhan Sistem Miniatur Tambak Udang

Vannamei Tampak Depan ....................................................... 18

Gambar 4.1 Prototype Pengkondisi Nilai Kadar Garam .............................. 24

Gambar 4.2 Grafik Pengukuran Sensor Ultrasonik dan Alat Ukur

Salinometer ............................................................................. 28

Gambar 4.3 Grafik Hasil Pengujian on&off Pompa Air Garam Dengan

Setting Poin 30 ppt .................................................................. 32

Gambar 4.4 Grafik Hasil Pengujian on&off Pompa Air Tawar Dengan

Setting Poin 25 ppt .................................................................. 35

Gambar 4.5 Grafik Data yang Diterima Website Thingspeak ...................... 37

Gambar 4.6 Tampilan Grafik Pada Wbsite Thingspeak ............................... 39

Page 12: LAPORAN SKRIPSI RANCANG BANGUN OTOMATISASI …. Judul.pdf · Dalam budidaya udang vannamei banyak faktor-faktor yang harus diperhatikan untuk menjaga kelangsungan hidup dari udang,

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Hasil perbandingan antara sesnsor salinitas dengan alat ukur

salinometer .................................................................................. 21

Tabel 3.2 Hasil pengujian sistem dengan setting poin 0-30 ppt .................... 22

Tabel 3.3 Hasil pengujian sistem dengan setting poin 50-25 ppt .................. 22

Tabel 3.4 Hasil pengujian pengiriman data ke thingspeak ............................ 23

Tabel 4.1 Hasil pembacaan jarak sensor ultrasonik terhadap terapungnya

alat ukur salinometer ..................................................................... 25

Tabel 4.2 Penyederhanaan untuk mencari nilai regresi dari sensor ultrasonik

..................................................................................................... 26

Tabel 4.3 Hasil konversi jarak ke kadar garam dengan menggunakan rumus

regresi .......................................................................................... 27

Tabel 4.4 Hasil pengujian akurasi sensor ..................................................... 29

Tabel 4.5 Hasil pengujian on&off pompa air garam dengan kondisi awal 0 -

30ppt ........................................................................................... 30

Tabel 4.6 Hasil pengujian on&off pompa air tawar dengan kondisi awal 50 -

25ppt ........................................................................................... 32

Tabel 4.7 Hasil pengujian pengiriman data ke website thingspeak ............... 36

Tabel 4.8 Hasil pengujian keseluruhan sistem .............................................. 38

Page 13: LAPORAN SKRIPSI RANCANG BANGUN OTOMATISASI …. Judul.pdf · Dalam budidaya udang vannamei banyak faktor-faktor yang harus diperhatikan untuk menjaga kelangsungan hidup dari udang,

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN 1 Program Arduino Uno ........................................................... 44

LAMPIRAN 2 Program NodeMCU .............................................................. 49

Page 14: LAPORAN SKRIPSI RANCANG BANGUN OTOMATISASI …. Judul.pdf · Dalam budidaya udang vannamei banyak faktor-faktor yang harus diperhatikan untuk menjaga kelangsungan hidup dari udang,

xiv

DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN

LCD : Liquid Cristal Display

IOT : Internet Of Thing

HTTP : Hypertext Transfer Protocol

ADC : Analog to Digital Converter

CPU : Central Processing Unit

PPT : Parts Per Thousand

PPM : Parts Per Milion