BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Sebagaimana kita ketahui bahwa
dalam era globalisasi ini kemajuan teknologi sangat pesat sekali. Banyak sekali
riset-riset yang dilakukan untuk mendorong timbulnya penemuan baru dalam dunia
teknologi,terutama teknologi Informasi. Adapun salah satu penemuan tersebut
adalah Sistem Informasi geografis atau Geographic information system (GIS).
Dengan adanya teknologi ini maka akan memudah kan
Perkembangan sistem informasi tak
ada artinya tanpa didukung oleh kemajuan teknologi jaringan komputer. Melalui
jaringan komputer maka memungkinkan dilakukannya komunikasi dan interaksi antar
data yang secara fisik terpisah. Teknologi ini mengatasi semua hambatan baik
dimensi waktu (dapat dilakukan kapan saja) maupun dimensi geografis (dari
tempat di mana saja yang terhubung dengan jaringan komputer).
Sehubungan dengan
perkembangan sistem informasi dan kemajuan teknologi jaringan komputer
tersebut, hendaknya dapat kita pelajari dan kita aplikasikan dalam bidang yang
kita geluti. Aplikasi sistem informasi geografis dalam agribisnis perlu
diupayakan semaksimal mungkin, sehingga dapat mendukung maksimalnya hasil
produksi pertanian yang diusahakan , baik dari hulu sampai ke hilir.
1.2
Rumusan Masalah
Rumusan makalah yang
dapat diambil adalah “Bagaimana Cara Budidaya Tanaman Bunga Krisan di dalam
Rumah Kaca”
1.3 Tujuan penggunaan system dan aplikasi
computer di bidang perkebunan
- Mendorong peningkatan produktifitas sector perkebunan sesuai
dengan kemampuan dan daya dukung lahan.
- Memberikan pedoman dan arahan dalam pemilihan jenis
tanaman yang dapat berproduksi optimal yang sesuai dengan kondisi
fisiografi dan melalui suatu analisa dengan menggunakan system informasi
geografis(SIG)
- melestarikan dan menjaga kemampuan sumber daya alami
sehingga ketersediaannya sebagai sumber daya pembangunan terjamin untuk
selama-lamanya.
- mendukung upaya pelestarian dan konservasi tanah dengan
kemampuan dan konfigurasi lahan dan tanah.
1.4 Manfaat Komputer
di Bidang Pertanian
Sistem informasi dan
teknologi komputer telah menjadi komponen yang sangat penting bagi keberhasilan
kegiatan usaha manusia. Seiring berjalan dan berkembangnya zaman, system
informasi dan teknologi juga telah mengalami perubahan-perubahan dan kemajuan
yang telah disesuaikan pada setiap kebutuhan manusia.
Dalam dunia yang
serba digital sekarang ini, ditambah lagi teknologi yang terus berkembang,
penerapan aplikasi teknologi dalam berbagai bidang pun terus dilakukan, tidak
terkecuali dalam sektor pertanian, sektor perekonomian utama di Indonesia
mengingat sebagian besar penduduknya menggantungkan hidup dalam dunia
pertanian.
Salah satu contohnya
adalah aplikasi GIS atau Geographical Information System, dan jika
diterjemahkan secara bebas ke bahasa Indonesia, kita bisa menyebutnya SIG atau
Sistem Informasi Geografi. SIG adalah suatu sistem informasi yang dirancang
untuk bekerja dengan data yang bereferensi spasial atau berkoordinat geografi
atau dengan kata lain suatu SIG adalah suatu sistem basis data dengan kemampuan
khusus untuk menangani data yang bereferensi keruangan (spasial) bersamaan
dengan seperangkat operasi kerja.
Walaupun saat ini
penggunaan SIG dalam bidang pertanian belum umum dipakai, karena seringnya SIG
diapakai untuk melihat kerusakan lahan akibat bencana alam, tapi bukanya tidak
mungkin penerapan SIG dalam dunia pertanian akan makin sering dipakai. Sistem
SIG ini bukan semata-mata software atau aplikasi komputer, namun merupakan
keseluruhan dari pekerjaan managemen pengelolaan lahan pertanian, pemetaan
lahan, pencatatan kegiatan harian di kebun menjadi database, perencanaan sistem
dan lain-lain. Sehingga bisa dikatakan merupakan perencanaan ulang pengelolaan
pertanian menjadi sistem yang terintegrasi.
BAB II
LANDASAN
TEORI
Tanaman
hias bunga krisan merupakan salah satu komoditas potensial yang dikategorikan
sebagai komoditas hortikultura strategis, permintaan dan kebutuhan tanaman
bunga krisan di pasar domestik, nasional dan internasional cenderung meningkat
dari waktu ke waktu olehnya sejalan dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi yang semakin pesat saat ini khususnya dibidang teknologi
komputerisasi dengan hadirnya piranti-piranti komputer yang bekerja secara
otomatis maka akan didisign sistem pengontrolan terpadu menggunakan teknologi
mikrokomputer karena dinilai mempunyai prospek yang smart untuk digunakan pada
pengolahan dibidang pertanian khusunya budidaya bunga krisan. Penelitian ini
bertujuan mendisign suatu sistem pengontrolan smart untuk pengaturan suhu dan
kelembaban untuk pertumbuhan tanaman bunga krisan di dalam rumah kaca. Sistem
kontrol menggunakan mikrokomputer untuk monitoring pada PC menggunakan media
RSS 232 akan memberikan dampak yang baik pada budidaya tanaman bunga krisan
dalam hal meningkatkan kuantitas dan kualitas hasil produksi. Metode penelitian
yang digunakan untuk mencapai target dan tujuan penelitian dengan mendesign
prototype sistem pengontrolan rumah kaca cerdas untuk budidaya tanaman bunga
krisan secara otomatisas menggunakan mikrokomputer maka petani atau pengelola
budidaya dapat mengatur proses penyiraman tanaman secara otomatis dengan jumlah
tenaga kerja lebih sedikit dari menggunakan metode konvensional dan dapat
mengatur pemberian kadar air yang tepat Hasil pengujian di laboratorium
menunjukka sistem yang dikembangkan berfungsi sesuai dengan perencanaan.
Pengujian sensor suhu menunjukkan bahwa kesalahan relatifnya 1,53%. pada sensor
kelembaban kesalahan relatifnya 1,26%. ketelitian pengukuran besaran suhu dan
kelembapan menentukan keberhasilan pengaturan sistem pendistribusian air dan
pengaturan uap air panas. Hasil uji kinerja sistem di lapangan pada rumah kaca
tempat budidaya tanaman bunga krisan maka sistem dapat bekerja dan merespon
dengan baik parameter iklim yang terdeteksi pada tiap tahapan atau fase
pertumbuhan dan fase pembungaan. Grafik hasil pengujian menunjukkan kurva yang
linier, jadi dapat disimpulkan bahwa sistem dapat melakukan aksi pengontrolan
dengan baik.
BAB III
PEMBAHASAN
3.1 Teori Dasar
Penelitian
ini didisign prototype rumah kaca cerdas teknologi irigasi tetes dan pengaturan
kelembaban pada fase pertumbuhan dan fase pembungaan dengan sistem otomatisasi
menggunakan mikrokomputer, merekayasa parameter iklim untuk mengoptimalkan
produksi tanaman, peningkatan kualitas panen dan efisiensi produk dan
enggambarkan aksi pengontrolan dalam proses kinerja sistem rumah kaca cerdas.
Penggunakan rumah kaca cerdas dengan teknologi mikrokontroller dan teknologi
sensor akan berdampak baik pada budidaya tanaman bunga krisan dalam hal
meningkatkan kualitas dan kuatitas hasil panen (produksi). Berkembangnya
budidaya tanaman bunga hias bunga diharapkan dapat membantu upaya peningkatan
produktivitas lahan dan pendapatan petani dan pengelola budidaya disamping
dapat membantu upaya ketersediaan produksi tanaman hias khususnya bunga krisan
sebagai tanaman hortikultura yang dapat mendukung program pemerintah Kota
Tomohon yang dijuluki kota bunga dan salah satu kota yang menjadi tujuan wisata
di Propinsi Sulawesi Utara.
SHT-11
adalah sebuah chip tunggal untuk sensor suhu dan kelembaban relatif yang
mempunyai banyak modul sensor yang terdiri dari sebuah pengkalibrasi digital.
Bagian masukan terdiri dari sebuah 3 elemen kapasitif polymer untuk kelembaban relatif dan sebuah pita regangan
sebagai sensor suhu. Keduanya adalah kopel tanpa lapisan untuk 14 bit analog ke
digital converter dan sebuah serial interface circuit pada chip yang sama.
Akibatnya pada kualitas signal superior, waktu respon yang sangat cepat dan
kekurang pekaan terhadap gangguan luar pada banyak persaingan harga / nilai.
Setiap SHT-11 adalah pengkalibrasi tersendiri pada sebuah ruang ketelitian
kelembaban dengan sebuah kaca hygrometer sebagai
referensi. Koefisien kalibrasi diprogram ke memory OTP. Koefisien tersebut
digunakan dalam pengukuran untuk mengkalibrasi sinyal dari sensor. Dua kabel
serial interface dan regulasi tegangan internal memberikan integrasi sistem
yang cepat. Hal itu memerlukan ukuran daya yang rendah, sehingga dapat dipakai
untuk aplikasi yang telah ditentukan.
3.2 Implementasi Sistem
Perancanganan sistem pengaturan parameter
lingkungan dalam rumah kaca cerdas untuk budidaya tanaman bunga krisan seperti
konfigurasi sistem pada gambar 1. Konfigurasi sistem pengaturan otomatis
perubahan suhu dan kelembaban pada rumah kaca menggunakan sistem pengaturan lup
tertutup. Secara otomatis perubahan suhu dan kelembaban di dalam rumah kaca
akan diumpanbalikan ke kontroler oleh sensor. Kontroler akan membandingkan dan
menghitung sinyal aktual dengan sinyal referensi yang kemudian diolah sesuai
dengan algoritma kontrol yang digunakan dan mengeluarkan sinyal kontrol ke
aktuator/penggerak untuk memberi pengaruh pada plant sehingga didapatkan
sinyal aktual sesuai sinyal referensi.
3.2.1 Mikrokontroler
Microcontroller
adalah salah satu bagian dasar dari suatu sistem komputer. Meskipun
mempunyai bentuk yang jauh lebih kecil dari suatu komputer pribadi dan komputer
mainframe, microcontroller dibangun dari elemen-elemen dasar yang
sama. Secara sederhana komputer akan menghasilkan output spesifik
berdasarkan input yang diterima dan program yang dikerjakan.
Kontrol merupakan
usaha pengaturan terhadap objek atau proses agar sesuai dengan tujuan tertentu.
Suatu sistem kontrol memiliki hubungan timbal balik antara komponen-komponen
yang membentuk konfigurasi sistem yang memberikan suatu hasil atau respon yang
dikehendaki.
Microcontroller
adalah alat yang mengerjakan instruksi-instruksi yang diberikan kepadanya,
seperti komputer pada umumnya. Artinya bagian terpenting dan utama dari suatu
sistem komputerisasi adalah program itu sendiri yang dibuat oleh seorang programmer.
Program ini menginstruksikan komputer untuk melakukan jalinan yang panjang dari
aksi-aksi sederhana untuk melakukan tugas yang lebih kompleks yang dinginkan
oleh programmer.
Mikrokontroller
AVR memiliki arsitektur RISC 8 bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode
16-bit (16-bits word) dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam satu siklus
clock, berbeda dengan instruksi MCS51 yang membutuhkan 12 siklus clock. Hal ini
terjadi karena perbedaan arsitektur yang dipakai. AVR menggunakan arsitektur
RISC (Reduced Instruction Set Computing) sedangkan MCS51 menggunakan arsitektur
CISC (Complex Instruction Set Computing).
AVR secara umum dapat dibagi menjadi
empat kategori antara lain; ATtiny, AT90Sxx, ATmega, dan AT86RFxx. Yang
membedakan keempat kategori diatas secara mendasar ialah ukuran memori,
peripheral, dan fungsinya.
3.2.2 Rancangan Perangkat Keras
Rancangan
perangkat keras sistem rumah kaca cerdas dapat digambarkan dalam bentuk diagram
blok (gambar 2). Diagram ini akan menampilkan keseluruhan sistem dengan semua
parameter kontrol secara fungsional. Sensor digunakan untuk mengubah besaran
fisis seperti suhu dan kelembaban menjadi besaran listrik. Keluaran sensor
menghasilkan tegangan listrik. Mikrokontroler mengendalikan pompa air sesuai
dengan batasan suhu dan kelembaban yang ditetapkan pemakai melalui papan
keypad. Hasil pembandingan ini akan menentukan apakah mikrokontroler
mengaktifkan atau mematikan sistem. Informasi suhu dan kelembaban yang diterima
akan ditampilkan pada LCD.
Sensor SHT 11 berfungsi untuk mendeteksi
tingkat suhu dan kelembaban pada rumah cerdas. Paramater yang telah
terdeteksi dikonversikan menjadi sinyal digital oleh rangkaian ADC. Sinyal
tersebut diproses dan dikontrol oleh Mikrokontroler Arduino Un. Mikrokontroler
berfungsi untuk mengontrol katup dan heater menggunakan driver relay dan
driver capasitor sebagai switch. Jika tingkat suhu pada rumah
kaca melebihi batas yang ditentukan, maka pompa akan mendistribusikan air
sampai tingkat suhu yang ditentukan. Bila kondisi kelembaban dan kadar air
tanah kurang dari batas yang telah ditentukan, maka media pengairan akan aktif
sampai kelembaban dan kadar air tanah sesuai dengan ketentuan. Heater berfungsi
meningkatkan kelembaban dengan cara memberi uap panas dalam rumah kaca dan Pump
kedua berfungsi menambah kadar air tanah dengan penyiraman pada media tanah.
Display (LCD) pada alat tersebut berfungsi untuk menampilkan variable ukur
yang terdeteksi pada prototype rumah kaca.
3.2.3 Rancangan Perangkat Lunak
Proses yang
pertama kali dilakukan adalah penginisialisasian perangkat keras. Selanjutnya
dilakukan pembacaan nilai suhu dan kelembapan dari A/D-C. Kedua indikator yang
telah diubah menjadi data digital itu akan dibandingkan dengan nilai batas yang
telah ditetapkan dalam program bila tidak ada selaan dari papan kunci.
Pemrograman berikutnya adalah pengiriman
data yang akan ditampilkan pada bagian peraga (display). Alur sub
program bagian display diawali dengan pengiriman data awal ke register
perintah. Setiap jenis LCD mempunyai data awal tersendiri. Selanjutnya, program
mengambil data dari papan kunci dan dari A/D-C. Data yang telah diambil
dikirimkan ke LCD untuk ditampilkan.
BAB IV
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
1. Berdasarkan hasil
pengujian laboratorium dan eksperimental lapangan di rumah kaca untuk budidaya
tanaman bunga krisan maka variabel-variabel kontrol dapat berfungsi dengan baik
dan pada sistem terintegrasi secara otomatis sistem akan bekerja untuk
pengaturan suhu pada fase pertumbuhan tanaman bunga krisan 20-28 C dan fase
pembungaan 15-20 C.
2. Hasil pengujian
fungsi kerja sensor suhu dan kelembaban memiliki ketelitian yang memenuhi
syarat dalam pengukuran suhu dan kelembaban. Kalibrasi sensor suhu menunjukkan
selisih antara suhu yang ditunjukkan termometer (sebagai acuan) dan suhu yang
ditampilkan pada LCD sangat kecil. Kesalahan relatifnya 1,62%. Demikian juga
pada sensor kelembaban, kelembaban hasil penghitungan (hasil sensor dan
voltmeter) dibandingkan dengan hasil yang ditampilkan pada LCD, kesalahan
relatifnya 1,35%.
3. Berdasarkan data hasil pengujian
laboratorium dan pengujian eksperimental di lapangan pada rumah kaca cerdas
pengaturan suhu dan kelembaban yang digambarkan pada grafik yang linear maka
sistem disimpulkan dapat melaksanakan aksi pengontrolan ON-OF dengan baik.
4.2 Saran
1. Untuk memperoleh kinerja system
yang lebih baik perlu dilakukan penambahan variabel-variabel kontrol untuk
rumah kaca cerdas dengan metode lain seperti Jaringan Saraf Tiruan dan
adaptive.
2.
Untuk mendapatkan system yang lebih stabil dapat digunakan sensor suhu dan
kelembaban yang lain seperti SHT 75.
4.3 Daftar Pustaka
Dedie, Rancangan system control
kelembapan secara automatik pada rumah kaca untuk pertumbuhan tanaman, IPB, Bogor , 1997
H.M. Jogiyanto. Analisis &
Desain Sistem. (Yogyakarta : Andi Offset,
2005 
)
)