View
9
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
TUGAS AKHIR
SISTEM PEMBERI PAKAN HEWAN PELIHARAAN
DENGAN KENDALI JARAK JAUH LORA
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada
Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma
Disusun oleh :
Petrus Tiberian Rizky
145114029
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2019
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ii
FINAL PROJECT
LORA REMOTE CONTROL PET FEED SYSTEM
In a partial fulfilment of the requarements
For Bachelor degree of Engineering
Departement of Electrical Engineering
Faculty of Science and Technology, Sanata Dharma University
By:
Petrus Tiberian Rizky
145114029
ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM
FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
2019
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
iii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
iv
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
v
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vi
Halaman Persembahan Dan Motto Hidup
MOTTO:
Jangan Bandingkan Prosesmu dengan Orang lain, karena Tak Semua Bunga Tumbuh dan Mekar
Bersamaan
Skripsi ini saya persembahan untuk:
1. Tuhan Yesus Kristus yang selalu membantu dan meberi kekuatan.
2. Kedua orangtua dan kakak saya yang selalu memberikan dukungan.
3. Dosen pembimbing saya yang sudah membimbing saya hingga selesai.
4. Dosen-dosen Jurusan Teknik Elektro yang sudah memberikan ilmu selama
perkuliahan.
5. Teman-teman lama dan baru yang sudah menemani saya selama masa
kuliah.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
viii
INTISARI
Hewan peliharaan saat ini sangat di minati oleh banyak orang dari berbagai kalangan.
Jenis hewan yang banyak dipelihara saat ini adalah kucing atau anjing. Kemajuan teknologi
sekarang ini juga sudah maju dengan pesat, terutama pada teknologi wireless atau tanpa
kabel. Banyaknya pakan yang diberikan untuk hewan peliharaan sebanyak 30 gram.
Mempermudah dalam pemberian porsi pakan.
Solusi dari permasalahan tersebut adalah dengan membuat sebuah remote control
untuk memberikan pakan hewan peliharaan. Remote pengendali yang dibutuhkan
menggunakan teknologi tanpa kabel. Teknologi tersebut menggunakan Long Range (LoRa).
LoRa ini mempunyai kemampuan komunikasi yang jauh.
Hasil jarak yang dapat ditempuh tanpa penguat sinyal sejauh 230 meter dari titik
perangkat untuk menerima sinyal. LoRa yang digunakan adalah Dragino LoRa 868 MHz.
Nilai Receive Signal Strength Indicator (RSSI) yang didapat semakin jauh komunikasi yang
dilakukan semakin besar nilai RSSI dimana nilai itu kurang baik untuk penerimaan sinyal.
Keberhasilan pemberian pakan menggunakan komunikasi LoRa sebesar 95,24%.
Kata kunci : wireless, Dragino LoRa 868MHz, RSSI, hewan peliharaan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ix
ABSTRACT
Pets today are so popular in many circles. The types of animals most are kept are cats
and dogs. Advance in technology today have also advanced rapidly, taking their interest in
wireless technology. The amount of food to pets as much as 30 gram. So much easier in
feeding the feed.
The solution to the problem is to create a remote control to feed your pet. Remote
control needed using wireless technology. The technology uses Long Range (LoRa). The
LoRa has extensive communication skills.
The range that can be covered without signal boosters at 230 meters. The LoRa used
was Dragino LoRa 868 MHz. The higher the rates of Receiver Signal Strength Indicator
(RSSI) received, the more extensive the communication done, the greater the depth of RSSI
where it is not good for cell reception. The feed success rate 95,24%.
Keyword : wireless, Dragino LoRa 868 MHz, RSSI, Pets
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
x
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Tuhan Yesus Kristus yang selalu mendampingi penulis
sehingga dapat menyelesaikan tugas laporan Tugas Akhir ini. Laporan tugas akhir ini adalah
sebagai pemenuh syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Universitas Sanata
Dharma.
Proses penulisan tuags akhir ini, penulis mendapatkan banyak dukungan dan bantuan
dari berbagai pihak sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Oleh karena itu,
penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada:
1. Tuhan Yesus Kristus yang selalu mendampingi, membantu, dan memberikan
kekuatan kepada penulis.
2. Sudi Mungkasi, S.Si, M.Math.Sc., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Sains dan
Teknologi Universitas Sanata Dharma.
3. Petrus Setyo Prabowo, S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Elektro,
Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma.
4. Djoko Untoro Suwarno S.Si.,M.T, selaku dosen pembimbing tugas akhir dengan
penuh kesabaran dalam memberikan bimbingan, dan mendukung penulis untuk
menyelesaikan tugas akhir ini.
5. Dr. Iswanjono dan Petrus Setyo Prabowo, S.T., M.T., selaku dosen penguji yang
telah memberikan saran dan perbaikan laporan tugas akhir ini.
6. Bapak dan ibu dosen Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma yang sudah
memberikan ilmu, pengalaman selama perkuliahan untuk bekal penulis kedepannya.
7. Kedua orangtua dan kakak penulis yang sudah mendukung, memberikan masukkan
kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir.
8. JOGJERS, selaku teman-teman penulis satu kota yang kuliah di Jogja sudah
mendukung, dan saling membantu selama kuliah di Yogyakarta.
9. Teman-teman angkatan Elektro 2014 yang sudah membantu, berbagi pengalaman,
berdinamika selama perkuliahan.
10. Teman-teman penulis yang berada di kota Cilegon yang sudah memberikan
masukkan dan membantu penulis untuk menyelesaikan tugas akhir.
11. Semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu per satu atas bantuan, bimbingan,
dan masukkan yang diberikan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL...............................................................................................................i
LEMBAR PERSETUJUAN..................................................................................................iii
LEMBAR PENGESAHAN...................................................................................................iv
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA.................................................................................v
HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP.......................................................vi
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK
KEPENTINGAN AKADEMIS............................................................................................vii
INTISARI............................................................................................................................viii
ABSTRACT..........................................................................................................................ix
KATA PENGANTAR............................................................................................................x
DAFTAR ISI........................................................................................................................xii
DAFTAR GAMBAR............................................................................................................xv
DAFTAR TABEL...............................................................................................................xvi
DAFTAR LISTING...........................................................................................................xvii
BAB I : PENDAHULUAN...................................................................................................1
1.1 Latar Belakang......................................................................................................1
1.2 Tujuan dan Manfaat..............................................................................................2
1.3 Batasan Masalah...................................................................................................2
1.4 Metode Penelitian.................................................................................................2
BAB II : DASAR TEORI.....................................................................................................4
2.1 Arduino.................................................................................................................4
2.1.1 Spesifikasi..............................................................................................4
2.1.2 Sumber Tegangan..................................................................................5
2.1.3 Memori..................................................................................................6
2.1.4 Input dan Output....................................................................................6
2.1.5 Komunikasi............................................................................................7
2.2 LoRa.....................................................................................................................7
2.2.1 Penggunaan LoRa..................................................................................8
2.2.2 Sepsifikasi LoRa....................................................................................8
2.2.3 Konsumsi Daya......................................................................................9
2.3 Motor Servo..........................................................................................................9
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiii
2.3.1 Prinsip Kerja Motor Servo...................................................................10
2.4 Sensor Ultrasonik................................................................................................11
2.4.1 Cara Kerja Sensor Ultrasonik...............................................................12
2.4.2 Cara Mengukur Jarak Dengan Sensor..................................................13
2.5 LCD (Liquid Crystal Display).............................................................................14
2.5.1 Pengertian LCD...................................................................................14
2.5.2 Deskripsi Pin dan Pin Diagram............................................................14
2.6 RSSI (Received Signal Strength Indicator)........................................................15
2.7 dBm (decibel milliWatt).....................................................................................16
BAB III : PERANCANGAN..............................................................................................17
3.1 Proses Kerja Sistem............................................................................................17
3.2 Kebutuhan Perangkat Keras................................................................................18
3.3 Kebutuhan perangkat Lunak...............................................................................19
3.4 Perancangan Alat................................................................................................19
3.4.1 Perancangan Konstruksi Tempat Makan Hewan.................................19
3.5 Prancangan Program...........................................................................................20
3.5.1 Tampilan Interface pada Remote Pengendali.......................................20
3.5.2 Tampilan Pada Layar LCD...................................................................22
3.5.3 Diagram Alir Pada Remote Pengendali................................................22
3.5.4 Diagram Alir Pada Penerima................................................................23
BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN...........................................................................24
4.1 Implementasi Pemberian Pakan..........................................................................24
4.1.1 Bentuk dari Tempat Pemberi Pakan.....................................................24
4.1.2 Bentuk dari Remote Pengendali...........................................................25
4.2 Program Pengirim dan Penerima pada Arduino LoRa........................................26
4.2.1 Program pada Remote Pengendali.......................................................29
4.2.2 Program pada Tempat Pakan................................................................30
4.3 Pengujian LoRa...................................................................................................32
4.3.1 Kalibrasi Frekuensi LoRa....................................................................34
4.4 Pengujian Alat Pemberi Pakan............................................................................34
4.4.1 Pengujian Tombol................................................................................34
4.4.2 Pengujian LCD....................................................................................35
4.4.3. Pengujian Servo..................................................................................36
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiv
4.4.4 Pengujian Sensor Ultrasonik................................................................37
4.5 Bentuk Pakan Pakan............................................................................................38
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN............................................................................40
5.5 Kesimpulan.........................................................................................................40
5.6 Saran...................................................................................................................40
DAFTAR PUSTAKA.........................................................................................................41
LAMPIRAN........................................................................................................................42
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Arduino Uno........................................................................................................4
Gambar 2.2 Dragino LoRa 868MHz.......................................................................................7
Gambar 2.3 Komunikasi LoRa dengan Frekuensi yang sama.................................................8
Gambar 2.4 Motor Servo......................................................................................................10
Gambar 2.5 Pulsa Kendali Motor Servo................................................................................10
Gambar 2.6 Sensor Ultrasonik..............................................................................................11
Gambar 2.7 Prinsip Pemantulan Ultrasonik..........................................................................12
Gambar 2.8 Timing Diagram Sensor Ultrasonik...................................................................12
Gambar 2.9 LCD Display 16x2 Karakter..............................................................................14
Gambar 3.1 Diagram Blok Kerja Pengendali Makanan Hewan............................................17
Gambar 3.2 Tempat Pakan Bagian Luar...............................................................................19
Gambar 3.3 Tempat Pakan Bagian Dalam............................................................................20
Gambar 3.4 Panel Kendali....................................................................................................22
Gambar 3.5 Tampilan Pada Layar LCD...............................................................................21
Gambar 3.6 Flowchart Pengendali........................................................................................22
Gambar 3.7 Flowchart Penerima..........................................................................................23
Gambar 4.1 Tempat Pakan Tampak Depan...........................................................................24
Gambar 4.2 Tempat Pakan Tampak Atas..............................................................................25
Gambar 4.3 Remote Pengendali............................................................................................26
Gambar 4.4 Grafik RSSI.......................................................................................................33
Gambar 4.5 Kalibrasi Frekuensi LoRa.................................................................................34
Gambar 4.6 Hasil Pengiriman dan Penerimaan Data...........................................................35
Gamabr 4.7 Tampilan Awal pada Layar LCD......................................................................35
Gambar 4.8 Nilai Jarak Tertampil pada Layar......................................................................35
Gambar 4.9 Tampilan Servo Menerima Data........................................................................36
Gambar 4.10 Pengujian Sudut LoRa.....................................................................................37
Gambar 4.11 Tampilan Nilai Sensor.....................................................................................37
Gambar 4.12 Pengujian Jarak...............................................................................................38
Gambar 4.13 Bentuk Pakan..................................................................................................39
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Spesifikasi Arduino Uno.........................................................................................5
Tabel 2.2 Spesifikasi Komunikasi Daya.................................................................................9
Tabel 2.3 Pin-pin di Sensor Ultrasonik.................................................................................12
Tabel 2.4 Perhitungan Jarak dan Waktu................................................................................13
Tabel 2.5 Pin-pin di LCD......................................................................................................15
Tabel 2.6 Kekuatan Sinyal dan Keterangan RSSI.................................................................16
Tabel 4.1 Jarak dan RSSI Dengan Gangguan........................................................................32
Tabel 4.2 Jarak dan RSSI Tanpa Gangguan..........................................................................33
Tabel 4.3 Pengujian Berat Pakan..........................................................................................38
Tabel 4.3 (Lanjutan) Pengujian Berat Pakan.........................................................................39
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xvii
DAFTAR LISTING
Listing 4.1 Setup Program untuk Komunikasi LoRa............................................................26
Listing 4.2 (a) Program Pengiriman Data pada LoRa dan (b) Data yang Dikirim..............27
Listing 4.3 (a) Program Penerima Data dan (b) Data yang Diterima...................................28
Listing 4.4 Program Mengirim Data pada Remote Pengendali.............................................29
Listing 4.5 Program Menerima Data pada Remote Pengendali.............................................29
Listing 4.6 Program Mengirim Data pada Tempat Pakan.....................................................30
Listing 4.7 Program Menerima Data pada Tempat Pakan....................................................31
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Hewan peliharaan atau hewan timangan adalah hewan yang dapat dijadikan teman oleh
manusia. Hewan peliharaan berbeda dengan hewan ternak, hewan percobaan untuk
kepentingan ekonomi dan lain sebagainya. Hewan peliharaan yang populer biasanya hewan
yang setia dan sesuai dengan karakter majikannya dan hewan peliharaan yang sekarang
sangat populer dikalangan manusia adalah kucing dan anjing. Banyaknya manusia
memelihara kucing dan anjing karena kedua hewan tersebut lucu, menggemaskan, dapat
dilatih, memiliki penampilan menarik, dan dapat dijadikan untuk menjaga rumah.
Perawatannyapun juga tidak terlalu sulit tapi biaya perawatannya juga tidak bisa dibilang
murah. Pemberian pakanpun harus diperhatikan terutama dalam memberikan porsi atau
banyaknya pakan yang akan diberikan untuk hewan peliharaan.
Disamping hal diatas, saat ini perkembangan teknologi sudah sangat maju. Salah satu
teknologi yang populer adalah teknologi wireless atau tanpa kabel. Banyak alat-alat sekarang
yang sudah tidak menggunakan kabel lagi seperti remote control. Salah satu teknologi
wireless adalah LoRa (Long Range).
LoRa yakni suatu modulasi yang unik yang dihasilkan oleh Semtech. Modulasi yang
diciptakan ini mengaplikasikan modulasi FM. Inti pada pemrosesan menciptakan poin
frekuensi yang stabil. Sistem transmisi juga dapat mengaplikasikan PSK (Phase Shift
Keying), FSK (Frequency Shift Keying) dan lainnya.[1]
Alat yang telah ada menggunakan timer atau waktu untuk memberikan pakan pada
hewan peliharaan.[2] Alat yang akan dibuat pada tugas akhir ini menggunakan teknologi
wireless sebagai sarana kendali jarak jauh, sensor ultrasonik yang terdapat pada tempat
penampung makanan atau piring pakanannya akan mengirimkan status kondisi pakan ke
LCD untuk melihat kondisi pakanan masih penuh atau sudah kosong.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2
1.2 Tujuan dan Manfaat
Tujuan dari Tugas Akhir ini yaitu :
Menghasilkan pengendali pemberi pakan hewan peliharaan jarak jauh.
Manfaat dari Tugas Akhir ini yaitu :
Mempermudah dalam hal memberikan makan dari tempat yang cukup jauh. Dapat
digunakan bagi perkembangan teknologi dalam bidang kontrol dengan komunikasi jarak
jauh.
1.3 Batasan Masalah
Agar Tugas Akhir ini dapat mengarah pada tujuan dan memudahkan dalam pembahasan,
maka dibutuhkan batasan-batasan masalah untuk menghindari masalah yang lebih
kompleks. Beberapa batasan masalah yang digunakan pada tugas akhir ini sebagai berikut :
1. LoRa adalah komunikasi nirkabel yang digunakan sebagai koneksi tempat makan
hewan dengan remote pengendali dengan menggunakan 2 buah LoRa dengan tipe
Dragino 868 MHz.
2. Output dengan menggunakan 1 buah motor servo untuk mengeluarkan makanan dan
minuman ke tempat makan hewan.
3. Makanan kucing atau anjing yang digunakan bertekstur keras.
4. Mikrokontroler yang digunakan adalah 2 buah Arduino Uno sebagai pengolah sinyal
dari LoRa.
5. Sensor ultrasonik yang digunakan sebanyak 2 buah yang terletak pada tempat
penampung dan piring pakan hewan untuk melihat kondisi pakannya.
6. LCD 16x2 digunakan untuk melihat kondisi pakan hewan peliharaan.
1.4 Metodologi Penelitian
Berdasarkan pada tujuan yang ingin dicapai, metode-metode yang digunakan pada tugas
akhir ini adalah :
1. Studi Literatur, yaitu dengan cara mencari referensi sebagai data dengan membaca
buku, jurnal yang berkaitan dengan permasalahan tugas akhir ini, seperti penjelasan
tentang modul LoRa, Motor Servo, LCD, dan Sensor Ultrasonik.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3
2. Perancangan dan pembuatan Hardware, tahap ini bertujuan untuk mencari bentuk
model yang sesuai dengan keinginan yang dapat dilihat juga dari permasalahan dan
kebutuhan yang diinginkan. Membuat hardware yang sesuai dengan tugas akhir ini.
3. Perancangan dan pembuatan program arduino, pada tahap ini bertujuan untuk
merancang program pada arduino dengan LoRa.
4. Pengambilan data dan percobaan, pada tahap ini akan menguji alat agar sesuai
dengan yang diinginkan, dengan memperhatikan komunikasi nirkabel (LoRa) yang
dapat mengirim dan menerima sinyal untuk menjalankan motor servo. Pengambilan
data yang dilakukan adalah mengukur jarak LoRa tersebut pada saat bekerja dalam
mengirim dan menerima sinyal serta dapat mengendalikan motor servo dan sensor
ultrasonik. Jarak komunikasi LoRa yang akan dilakukan adalah setiap 1 kilometer,
jarak sensor ultrasonik dengan pakan yang berada pada penampung berkurang setiap
6 cm dan piring pakan menambah setiap 6 cm.
5. Analisis dan penyimpulan data pengujian, pada tahap ini akan menganalisis dari
hasil pengujian hardware berupa jarak komunikasi LoRa yang dapat dilakukan dan
akan membuat kesimpulan dapat dikatakan berhasil jika komunikasi untuk
mengaktifkan motor sudah sesuai dengan perintah yang terdapat pada remote
pengendali dan perintah dapat dilaksanakan dan dapat mengeluarkan pakan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4
BAB II
DASAR TEORI
2.1. Arduino Uno
Arduino Uno adalah papan mikrokontroler berbasis ATMEGA328(datasheet).
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.[3]
Arduino Uno berukuran sebesar kartu kredit. Walaupun berukuran kecil seperti itu,
papan tersebut mengandung mikrokontroler dan sejumlah input/output (I/O) yang
memudahkan pemakai untuk menciptakan berbagai proyek elektronika yang dikhususkan
untuk menangani tujuan tertentu. [4]
2.1.1. Spesifikasi[3]
Pada tabel 2.1 merupakan spesifikasi Arduino Uno.
Gambar 2. 1 Arduino Uno
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
5
Tabel 2.1 Spesifikasi Arduino Uno
2.1.2. Sumber Tegangan
Arduino Uno mendapatkan tegangan yang diperoleh dari koneksi USB atau melalui
power supply eksternal. Power supply eksternal dapat menggunakan adaptor AC-DC atau
baterai, melalui jack DC yang tersedia. Papan ini dapat beroperasi dengan diberi tegangan
sebesar 6V sampai 12V. Namun beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam rentang
tegangan ini. Jika diberi tegangan kurang dari 7V, maka pin 5V tidak akan murni
mengeluarkan 5V sehingga rangkaian bekerja dengan tidak sempurna. Jika diberi tegangan
lebih dari 12V, maka regulator tegangan akan terjadi over heat yang dapat merusak papan
Arduino. Dengan demikian, besar tegangan yang disarankan sebesar 7V sampai 12V dapat
dilihat pada Tabel 2.1.
Beberapa pin power pada Arduino Uno :
a. Pin GND adalah ground.
b. Pin Vin adalah pin yang digunakan untuk memberikan tegangan pada papan
Arduino sebesar 7V sampai 12V.
c. Pin 5V adalah pin output dimana pada pin tersebut mengalir tegangan 5V yang
telah melalui regulator.
d. Pin 3.3V adalah pin output dimana pin tersebut disediakan tegangan 3.3V yang
telah melalui regulator.
e. Pin IOEF adalah pin yang menyediakan referensi tegangan mikrokontroler.
Mikrokontroler ATMega328
Tegangan Operasi 5V
Input Voltage (disarankan) 7-12V
Input Voltage (batas) 6-20V
Pin Digital I/O 14 (dimana 6 pin memberikan output PWM)
Pin Input Analog 6
Pin arus DC per I/O 40m
Flash Memory 32 KB (ATmega328) yang 0,5 KB
digunakan oleh bootloader
SRAM 2 KB (ATMega328)
EEPROM 1 KB (ATMega328)
Clock Speed 16 MHz
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
6
2.1.3 Memori
ATmega328 pada Arduino Uno R3 memiliki memori 32 KB, dengan 0.5 KB dari
memori tersebut telah digunakan untuk bootloader. Jumlah SRAM 2 KB, dan EEPROM 1
KB, yang dapat di baca-tulis dengan menggunakan EEPROM library saat melakukan
pemrograman.
2.1.4. Input dan Output
Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya, Arduino Uno memiliki 14 buah pin yang
dapat digunakan sebagai input dan output. Pin-pin tersebut bekerja dengan tegangan 5V, dan
setiap pin dapat menyedia atau menerima arus sebesar 20mA. Nilai maksimum arus adalah
40mA untuk menghindari kerusakan pada chip mikrokontroler.
Beberapa pin memiliki fungsi khusus :
a. Serial, terdiri dari 2 pin : pin 0 (RX) dan pin 1 (TX) yang digunakan untuk
menerima (RX) dan mengirim (TX) data serial.
b. External Interruos, yaitu pin 2 dan pin 3. Kedua pin tersebut dapat digunakan
untuk mengaktifkan interups dengan menggunakan fungsi attachInterrupt().
c. PWM : Pin 3, 5, 6, 9, 10, dan 11 menyediakan output PWM 8-bit dengan
menggunakan fungsi analogWrite().
d. SPI : Pin 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK) mendukung komunikasi SPI
dengan menggunakan SPI Library.
e. LED : Pin 13. Pada pin 13 terhubung bilt-in led yang dikendalikan oleh digital
pin no 13.
f. TWI : Pin A4 (SDA) dan A5(SCL) yang mendukung komunikasi TWI dengan
menggunakan Wire Library.
Arduino Uno memiliki 6 buah input analog yang diberi tanda dengan A0, A1, A2,
A3, A4, A5. Masing-masing pin analog tersebut memiliki resolusi 10 bit.
Beberapa pin lainnya pada papan ini :
a. AREF sebagai referensi tegangan untuk input analog.
b. Reset dapat dihubungkan ke LOW untuk melakukan rest terhadap
mikrokontroler.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
7
2.1.5. Komunikasi
Arduino Uno memiliki beberapa fasilitas untuk berkomunikasi dengan komputer,
berkomunikasi dengan Arduino lainnya, atau dengan mikrokontroller lain nya. Atmega328
menyediakan komunikasi serial UART TTL (5V) yang tersedia di pin 0 (RX) dan pin 1
(TX). Chip ATmega16U2 yang terdapat pada board berfungsi menterjemahkan bentuk
komunikasi ini melalui USB dan akan tampil sebagai Virtual Port di komputer.
Pada Arduino Software (IDE) terdapat monitor serial yang memudahkan data textual
untuk dikirim menuju Arduino atau keluar dari Arduino. Led TX dan RX akan menyala
berkedip-kedip ketika ada data yang ditransmisikan melalui USB to Serial dengan kabel
USB ke komputer. Menggunakan komunikasi serial dari digital pin, gunakan SoftwareSerial
library
ATmega328 juga mendukung komunikasi I2C (TWI) dan SPI. Di dalam Arduino
Software (IDE) sudah termasuk Wire Library untuk memudahkan anda menggunakan bus
I2C. Untuk menggunakan komunikasi SPI, gunakan SPI library.
2.2. LoRa
LoRa (Long Range) yakni suatu modulasi yang unik yang dihasilkan oleh Semtech.
Modulasi yang diciptakan ini mengaplikasikan modulasi FM. Inti pada pemrosesan
menciptakan poin frekuensi yang stabil. Sistem transmisi juga dapat mengaplikasikan PSK
(Phase Shift Keying), FSK (Frequency Shift Keying) dan lainnya. Nilai frekuansi pada LoRa
bervariasi sesuai dengan daerahnya, jika di Asia frekuensi yang diterapkan merupakan 433
MHz, di Eropa menggunakan frekuensi yang diterapkan merupakan 868 MHz.
Keuntungan dari LoRa adalah kemampuan teknologi jarak jauh. Satu base station
dapat mencakup seluruh kota atau ratusan kilometer persegi. Jarak yang sangat jauh itu
tergantung dari lingkungan dan gangguan pada lokasi, tapi LoRa dapat mengatur hubungan
lebih baik dari standarisasi teknologi komunikasi lainnya.[1]
Gambar 2. 2 Dragino LoRa 868 MHz
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8
LoRa yang dikembangkan oleh Semtech yang memiliki kemampuan jarak jauh,
hemat daya, dan komunikasi dengan kapasitas rendah dapat di operasikan pada frekuensi
433-, 868-, atau 915-MHz tergantung pada area yang tersebar[5]. Jadi, LoRa dapat mengirim
dan menerima dengan frekuensi yang sama tergantung dari area dimana LoRa tersebut
digunakan.
2.2.1. Penggunaan LoRa
Johnny Gaelens, Patrick Van Torre, Jo Verhaever, dan Hendrik Rogier melakukan
percobaan di Antartika dengan membuktikan bahwa LoRa dapat mengeluarkan frekuensi
sebesar 434 dan 868 MHz. Pada hardware yang digunakan diberikan tambahan modul yaitu
RN2483yang dapat mengirim dan menerima sinyal LoRa sebesar 434 dan 868MHz.[6]
2.2.2. Spesifikasi LoRa
Berikut adalah spesifikasi dari LoRa :
1. Supply Voltage VDD = 1.8 V-3.7 V
2. Temperature = 25° C
3. Frequency Range FRF = 169/433/868/915 MHz
4. Crystal Oscillator Frequency FXOSC = 32 MHz
5. Pout = + 13 dBm
6. Frequency Deviation FDA = 5 kHz
7. Bit Rate = 4.8 kb/s
Gambar 2. 3 Komunikasi LoRa dengan
Frekuensi yang sama
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
9
2.2.3. Konsumsi Daya
Berikut adalah tabel dari konsumsi daya LoRa.
Tabel 2.2 Spesifikasi Konsumsi Daya
2.3. Motor Servo[7]
Servomechanism disingkat servo adalah suatu device yang digunakan untuk
memberikan kontrol mekanik pada jarak. Servomotor mempunyai keluaran shaft (poros).
Poros ini dapat ditempatkan pada posisi sudut spesifik dengan mengirimkan sinyal kode
pada saluran kontrol servomotor. Selama sinyal kode ada di saluran kontrol, servo akan tetap
berada di posisi sudut poros. Bila sinyal kode berubah, posisi sudut poros berubah. Aplikasi
servo banyak ditemui pada radio control pesawat terbang model (aeromodelling), mobil
radio control, boneka mainan, dan tentunya robot .
Pada motor servo terdapat tiga kabel yang dapat dihubungkan ke Arduino yaitu
power, ground, dan input kontrol untuk pemberian sinyal PWM (Pulse Width Modulation).
Servomotor juga mengkonsumsi daya yang sebanding dengan beban mekanik. Dengan
beban yang kecil, konsumsi daya tidak besar.
Simbol Deskripsi Kondisi Min Typ Max Unit
IDDSL Supply current in Sleep
mode
- 0.2 1 uA
IDDIDLE Supply current in Idle
mode
RC oscillator
enabled
- 1.5 - uA
IDDST Supply current in
Standby mode
Crystal oscillatro
enabled
- 1.6 1.8 mA
IDDFS Supply current in
Synthesizer mode
FSRx - 5.8 - mA
IDDR
Supply current in
Receive mode
LnaBoost Off, band
1
LnaBoost On, band
1
Band 2&3
-
-
-
10.8
11.5
12.0
-
-
-
mA
IDDT
Supply current in
Transmit mode with
impedance matching
RFOP=+12dBm,
on PA_BOOST
RFOP=+17dBm,
on PA_BOOST
RFOP=+13dBm,
on RFO_LF/HF pin
RFOP=+7dBm, on
RFO_LF/HF pin
-
-
-
-
120
87
29
20
-
-
-
-
mA
mA
mA
mA
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
10
2.3.1 Prinsip Kerja Motor Servo
Prinsip kerja pada motor servo tidak beda jauh dengan motor DC hanya saja motor
servo dapat berputar searah jarum jam atau berlawanan arah jarun jam. Derajat putarannya
dapat dikendalikan dengan mengatur sinyal yang masuk ke dalam motor tersebut. Motor
servo dapat bekerja dengan baik jika diberikan sinyal PWM dengan frekuensi sebesar 50 Hz.
Frekuensi sebesar 50 Hz dapat diperoleh ketika Ton duty cycle berada pada nilai 1.5 ms dan
posisi rotor pada motor tersebut berada disudut nol derajat atau posisi netral. Pada kondisi
ini jika nilai Ton duty cycle kurang dari 1.5 ms maka arah putarannya berlawanan arah jarum
jam dan sebaliknya jika nilai Ton duty cycle lebih dari 1.5 ms maka arah putarannya searah
jarum jam. Berikut gambar skema pulsa kendali motor:
Gambar 2. 5 Pulsa kendali motor servo
Gambar 2. 4 Motor Servo
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
11
2.4. Sensor Ultrasonik[8]
Sensor ultrasonik adalah sebuah sensor yang berfungsi untuk mengubah besaran fisis
(bunyi) menjadi besaran listrik dan sebaliknya. Sensor yang bekerja berdasarkan prinsip
pantulan gelombang suara dan digunakan untuk mendeteksi keberadaan suatu objek atau
benda tertentu didepan frekuensi kerja pada daerah diatas gelombang suara dari 20 kHz
hingga 2 MHz.
Gelombang ultrasonik adalah gelombang bunyi yang mempunyai frekuensi sangat
tinggi yaitu 20.000 Hz. Bunyi ultrasonik tidak dapat di dengar oleh telinga manusia. Bunyi
ultrasonik dapat didengar oleh anjing, kucing, kelelawar, dan lumba-lumba. Bunyi ultrasonik
nisa merambat melalui zat padat, cair dan gas. Reflektivitas bunyi ultrasonik di permukaan
zat padat hampir sama dengan reflektivitas bunyi ultrasonik di permukaan zat cair. Akan
tetapi, gelombang bunyi ultrasonik akan diserap oleh tekstil dan busa.
Sensor ini merupakan sensor ultrasonik siap pakai, satu alat yang berfungsi sebagai
pengirim, penerima, dan pengontrol gelombang ultrasonik. Alat ini bisa digunakan untuk
mengukur jarak benda dari 2cm - 4m dengan akurasi 3mm. Alat ini memiliki 4 pin, pin Vcc,
Gnd, Trigger, dan Echo. Pin Vcc untuk listrik positif dan Gnd untuk ground-nya. Pin Trigger
untuk trigger keluarnya sinyal dari sensor dan pin Echo untuk menangkap sinyal pantul dari
benda.
Sensor ultrasonik terdiri dari dua unit, yaitu unit pemancar dan unit penerima struktur
unit pemancar dan penerima. Besar amplitudo sebuah sinyal elektrik yang dihasilkan sensor
dan baik tidaknya sensor yang digunakan dari kualitas sensor pemancar dan penerima.
Proses sensoring dari sensor ini adalah metode pantulan untuk menghitung jarak antara
sensor dengan objek sasaran. Prinsip pemantulan dari sensor ultrasonik dapat dilihat pada
gambar berikut:
Gambar 2. 6 Sensor Ultrasonik HC-SRO4
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
12
Tabel 2.3 Pin-pin di Sensor Ultrasonik[5]
2.4.1 Cara Kerja Sensor Ultrasonik[8]
Prinsip kerja HCSRF-04 adalah transmitter memancarkan seberkas sinyal ultrasonik
(20 KHz) yang bebentuk pulsa, kemudian jika didepan HCSRF-04 ada objek padat maka
receiver akan menerima pantulan sinyal ultrasonik tersebut dan receiver akan membaca
lebar pulsa (dalam bentuk PWM) yang dipantulkan objek dan selisih waktu pemancaran.
Untuk memulai pengukuran jarak mikro mengeluarkan output high pada pin trigger
selama minimal 10 µS sinyal high yang masuk membuat sensor HCSRF-04 ini
mengeluarkan gelombang suara ultrasonik. Kemudian ketika bunyi yang dipantulkan
kembali ke sensor HCSRF-04, bunyi tadi akan diterima dan membuat keluaran sinyal high
pada pin echo yang kemudian menjadi inputan pada mikrokontroler HCSRF04 akan
Pin Keterangan
Pin 1 VCC (dihubungkan ke tegangan +5V)
Pin 2 Trig (untuk mengirimkan gelombang suara)
Pin 3 Echo (untuk menerima pantulan gelombang suara)
Pin 4 GND (dihubungkan ke ground)
Gambar 2. 7 Prinsip Pemantulan Ultrasonik
Gambar 2. 8 Timing Diagram Sensor Utrasoik HCSRF-04
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13
memberikan pulsa 100µs - 18ms pada outputnya tergantung pada informasi jarak pantulan
objek yang diterima.
2.4.2 Cara Mengukur Jarak Dengan Sensor Ultrasonik[3]
Sensor ini memiliki dua buah komponen utama yaitu transmitter dan receiver.
Transmitter digunakan untuk memancarkan gelombang suara ultrasonik sedangkan receiver
digunakan untuk menerima pantulan gelombang suara ultrasonik yang terpantul oleh suatu
benda di depannya. Sensor ini menggunakan prinsip memancarkan suatu gelombang suara
ultrasonik terus menerus oleh transmitter kemudian gelombang suara ultrasonik tersebut
dipantulkan oleh suatu benda di depannya dan diterima oleh receiver. Jarak anatar sensor
dan objek yang memantulkan gelombang suara dihitung dengan menggunakan rumus
berikut :
𝑠 = 𝑣 ∗ 𝑡2⁄ (2.1)
Dimana : v = kecepatan, s = jarak, t = waktu
Dalam hal ini, t adalah waktu tempus dari saat sinyal ultrasonik dipancarakn hingga kembali.
Perlu diketahui v adalah kecepatan suara sebesar 343 m/detik atau sama dengan 34300
cm/detik. Pembagi 2 diperlukan karena t adalah waktu yang diperlukan untuk menempuh
dari sensor ke objek dan dari objek ke sensor. Berikut tabel perhitungan jarak dan waktu
berdasarkan rumus diatas.
Tabel 2.4 Perhitungan Jarak dan Waktu
Jarak Waktu
2 cm 116 us
3 cm 175 us
4 cm 233 us
5 cm 290 us
10 cm 584 us
15 cm 874 us
20 cm 1.16 ms
25 cm 1.45 ms
30 cm 1.78 ms
35 cm 2.04 ms
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
14
Nilai perhitungan dari tabel diatas merupakan nilai dari sensor ultrasonik
memancarkan gelombang dan menerima pantulan gelombang. Jadi jarak yang dibutuhkan
selama 116 us adalah jarak sensor ultrasonik memancarkan gelombang sejauh 2 cm lalu
jarak sensor menerima pantulan gelombang 2 cm, maka 116 us adalah waktu yang
dibutuhkan sensor untuk memancarkan dan menerima gelombang sensor ultrasonik sejauh
4 cm.
2.5 LCD (Liquid Crystal Display)
2.5.1 Pengertian LCD[9]
LCD adalah modul elektronik media tampilan yang menggunakan kristal cair sebagai
penampil utama. LCD 16x2 adalah modul basik dan biasanya digunakan diberbagai alat.
Modul ini cocok digunakan pada seven segment dan multi segment LED. Alasan
menggunakan LCD adalah murah, mudah di program, tidak memiliki batasan karakter, dapat
dibuat animasi.
LCD 16x2 artinya LCD memiliki 2 baris dan 16 kolom. Didalam LCD memiliki
masing-masing karakter menampilkan matriks 5x7 pixel. LCD juga memiliki dua register,
perintah, dan data. Perintah register menyimpan instruksi perintah yang diberikan ke LCD.
Perintah instruksi yang diberikan adalah tugas yang sudah dikenal seperti memberikan
inisialisasi pengoperasian, membersihkan layar, menyetel posisi kursor,mengontrol
tampilan, dan lain sebagainya.
2.5.2 Deskripsi Pin dan Pin Diagram[2]
LCD yang digunakan untuk menampilankan 16x2 karakter. Komponen ini memiliki
16 pin. Berikut gambar dan tabel yang menunjukkan fungsi keenam belas pin di LCD.
Gambar 2. 9 LCD Display 16x2 karakter
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15
Tabel 2.5 Pin-Pin di LCD
No.Pin Nama Pin Keterangan
1 VSS Dihubungkan ke ground
2 VDD Catu daya positif
3 V0 Pengatur kontras. Potensiometer 10kΩ bisa
digunakan untuk mengatur tingkat kontras
4 RS Register Select:
RS = High untuk mengirim data
RS = Low untuk menggirim instruksi
5 R/W Read/Write control bus, HIGH untuk membaca data
di LCD
6 E Data Enable, E = High supaya LCD dapat diakses
7 DB0 Data
8 DB1 Data
9 DB2 Data
10 DB3 Data
11 DB4 Data
12 DB5 Data
13 DB6 Data
14 DB7 Data
15 BLA Catu daya positif untuk layar
16 BLK Catu daya negatif untuk layar
2.6 RSSI (Received Signal Strength Indicator) [10]
Dalam telekomunikasi RSSI adalah kemampuan mengukur kekuatan menangkap
sinyal radio. Nilai RSSI ditunjukkan dalam nilai dBm negatif. Nilai ini berkaitan dengan
kekuatan sinyal seluler dari tower modem. Nilai semakin tinggi sinyal lebih baik. Angka
pasti bervariasi antara operator seluler. Namun, -70 dBm dan nilai-nilai yang lebih tinggi
biasanya berfungsi sebagai modem di daerah jangkauan yang sangat baik.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16
Tabel 2.6 Kekuatan Sinyal dan Keterangan RSSI [11]
Keberadaan beberapa objek disekitar alat dapat mempengaruhi kekuatan sinyal.
Halangan objek itu seperti manusia, bengunan, pohon, kendaraan, tembok. Penempatan alat
yang baik menentukan nilai kekuatan sinyal dan kinerja yang baik. [12]
2.7 dBm (decibel milliWatt) [13]
Merupakan satuan kekuatan signal atau daya pancar (Signal Strengh or Power
Level). 0 dbm didefinisikan sebagai 1 mW (milliWatt) beban daya pancar, contohnya bisa
dari sebuah Antenna ataupun Radio. Daya pancar yang kecil merupakan angka negatif
(contoh: -90 dBm).
Formula perhitungan dari mW ke dBM adalah sebagai berikut:
mW = 10dBm/10
milliwatt (mW) adalah satu per seribu watt (W), atau 1000 milliwatts = 1 watt. watt adalah
Standar Unit International dari daya (power). 1 watt = 1 joule energi per detik.
Kekuatan Sinyal Keterangan
-30 dBm Luar Biasa Mendapatkan kekuatan maksimal.
-67 dBm Sangat Baik Kekuatan sinyal minimum untuk aplikasi
yang memerlukan sangat mudah.
Pengiriman data tepat waktu.
-70 dBm Baik Kekuatan sinyal minimum untuk
pengiriman paket.
-80 dBm Tidak Baik Kekuatan sinyal minimum untuk
konektivitas dasar. Pengiriman paket
mungkin tidak dapat diandalkan.
-90 dBm Buruk Mendekati atau tenggelam dalam
kebisingan. Setiap fungsi sangat tidak
mungkin.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
17
BAB III
PERANCANGAN
3.1. Proses Kerja Sistem
Sistem pengendalian Pemberi Makanan Hewan ini merupakan sistem pengendali dua
arah, hal ini disebabkan adanya sensor ultrasonik pada penampung makanan yang dapat
menunjukan keadaan didalam tempat penampung makanan dan user dapat menggerakan
motor. Sebelum user dapat memberikan perintah, proses awalnya harus melakukan koneksi
antara remote dengan tempat makan hewan menggunakan alat berupa LoRa. Remote
pengendali akan mengirim data melalui LoRa yang kemudian akan diterima oleh LoRa yang
terdapat pada tempat makan hewan dan diproses oleh arduino, kemudian dapat menggerakan
motor. Untuk mengirimkan kondisi makanan sudah habis atau belum , sensor ultrasonik akan
mendeteksi yang kemudian diproses oleh arduino dan dikirim menggunkaan LoRa dan
diterima oleh LoRa yang terdapat pada remote pengendali. User dapat melihat kondisi
makanan dari LCD yang terdapat pada remote.
Modul LoRa yang dipakai kaki-kakinya sudah disesuaikan dengan Arduino Uno
sehingga modul LoRa tersebut dapat dipasang langsung dengan Arduino. Berikut
pemasangan pin pada modul:
Pada modul sebagai panel kendali:
a. Pin RS pada LCD disambungkan dengan pin arduino digital pin 7
b. Pin E pada LCD disambungkan dengan pin arduino digital pin 6
Gambar 3. 1 Diagram Blok Kerja Pengendali
Makanan Hewan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18
c. Pin D4 pada LCD disambungkan dengan pin arduino digital pin 5
d. Pin D5 pada LCD disambungkan dengan pin arduino digital pin 4
e. Pin D6 pada LCD disambungkan dengan pin arduino digital pin 3
f. Pin D7 pada LCD disambungkan dengan pin arduino digital pin 2
g. Pin RW dan VSS pada LCD disambungkan ke Ground
h. Pin VDD pada LCD disambungkan dengan pin arduino 5V
i. Kabel pada push button dihubungkan dengan pin arduino digital pin
8 dan pin 5V
Pada modul sebagai penerima:
a. Pin 5V pada arduino dihubungkan ke VCC pada kedua sensor
b. Pin GND pada arduino dihubungkan ke GND pada kedua sensor
c. Pin 7 pada arduino dihubungkan ke Echo Pin sensor ultrasonik 1
d. Pin 6 pada arduino dihubungkan ke Trig Pin sensor ultrasonik 1
e. Pin 5 pada arduino dihubungkan ke Echo Pin sensor ultrasonik 2
f. Pin 4 pada arduino dihubungkan ke Trig Pin sensor ultrasonik 2
g. Pin 3 pada arduino dihubungkan ke kabel Servo
h. Kabel merah pada servo dihubungkan ke VCC dan kabel coklat pada
sevo dihubungkan ke GND
3.2. Kebutuhan Perangkat Keras
Untuk membuat sistem ini, penulis memerlukan beberapa perangkat keras sebagai
berikut :
a. Mikrokontroler Arduino Uno
Arduino Uno digunakan untuk mengolah data dan mengendalikan Motor Servo pada
sistem.
b. Laptop
Digunakan untuk membuat program Arduino.
c. LCD
LCD digunkana untuk melihat kondisi makanan pada tempat penampung makanan.
d. LoRa
Untuk mengirim dan menerima sinyal yang akan diproses menggunakan
mikrokontroler Arduino Uno.
e. Sensor Ultrasonik
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
19
Untuk mendeteksi kondisi di dalam penampung makanan yang dapat terlihat pada
LCD.
f. Baterai (Catu Daya)
Menggunakan catu daya berupa baterai dengan tegangan 5V untuk mensupply
mikrokontroler.
g. Motor Servo
Digunakan untuk mengeluarkan makanan dari tempat penampungnya.
3.3 Kebutuhan Perangkat Lunak
Untuk membuat sistem ini, penulis memerlukan perangkat lunak sebagai berikut :
a. Arduino
Arduino digunakan untuk mengisikan program pada memori flash Arduino Uno.
3.4 Perancangan Alat
3.4.1 Perancangan Konstruksi Tempat Makan Hewan
Pada perancangan konstruksi tempat makan hewan ini terdapat komponen-
komponen yang membentuk sistem tempat makna hewan secara keseluruhan. Berikut
Gambar 3.2 adalah konstruksi dari tempat makan hewan.
Keterangan gambar :
1. Sensor Ultrasonik
2. Motor Servo
3. Arduino dan LoRa
Gambar 3. 2 Tempat Pakan Bagian Luar
30cm 25cm
1
2
3
15cm
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
20
Pada Gambar 3.2 adalah tempat pakan yang memiliki 2 buah sensor ultrasonik, motor
servo, Arduino Uno dan LoRa. Sensor ultrasonik pertama di letakkan pada tutup penampung
pakan untuk membaca status pakan yang terdapat di dalamnya dan sensor ultrasonik yang
kedua terletak pada di atas piring seperti di gambar untuk membaca status pakan yang
terdapat di dalam piring. Motor servo digunakan untuk menjatuhkan pakan ke dalam piring.
Arduino Uno dan LoRa digunakan untuk menerima perintah dari remote pengendali untuk
mengaktifkan motor servo dan mengirim status kondisi pakan ke panel pengendali.
Penampung pakan ini berada di dalam penampung pakan pada Gambar 3.2. Nomor
1 pada Gambar 3.3 adalah tempat untuk menampung pakan hewan sebelum dijatuhkan ke
atas piring. Nomor 2 pada Gambar 3.3 adalah tempat penampung akan berputar yang
digerakan oleh motor servo sehingga pakan akan jatuh ke piring pakannya.
3.5 Perancangan Program
3.5.1. Tampilan Interface pada Remote Pengendali
Gambar 3.4 merupakan gambaran tampilan pada remote pengendali yang nantinya
akan memberikan perintah melalui LoRa. Interface ini juga melakukan koneksi terlebih
dahulu pada modul LoRa yang berada di tempat pakan hewan.
Gambar 3. 3 Tempat Pakan Bagian
Dalam
1
2
6cm
Penampung Pakan
Penampung Pakan untuk ke Piring
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
21
Keterangan gambar 3.4 :
1. LCD untuk menampilkan status kondisi habis atau tidaknya makanan yang terdapat
pada tempat penampung.
2. Tombol Beri Pakan untuk memerintahkan motor servo pada tempat penampung
makanan berputar satu kali.
3.5.2 Tampilan Pada Layar LCD
Pada gambar 3.5 merupakan tampilan yang akan muncul pada layar LCD remote
pengendali. Tampilan yang muncul pada layar LCD merupakan status pakan yang diberikan
sensor ultrasonik yang diletakkan pada tempat penampung dan piring pakan. Pada layar
LCD akan menampilkan kotak hitam yang menunjukkan level dari tempat penampung dan
piring pakan. PNP adalah status level pakan dari sensor ultrasonik yang diletakkan pada
tempat penampung pakan. PRG adalah status level pakan dari sensor ultrasonik yang
diletakkan pada piring pakan.
Gambar 3. 4 Panel Kendali
1
2
Beri
Pakan
Gambar 3. 5 Tampilan pada layar LCD
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
22
Jika tampilan pada seperti gambar 3.5 maka status pada tempat penampung dan
piring pakan masih terisi oleh pakan hewan. Balok hitam pada gambar 3.5, jika berkurang
atau memendek maka sensor ultrasonik memberikan informasi bahwa pada tempat
penampung dan piring pakan sudah berkurang.
3.5.3 Diagram Alir Pada Remote Pengendali
Gambar 3.5 merupakan gambar diagram alir (Flowchart) remote untuk
mengendalikan Motor Servo. Terdapat tombol “Beri Pakan” dengan menekan tombol
tersebut maka Arduino pada pengendali mengirim perintah ke penerima untuk mengaktifkan
motor servo.
User dapat menggerakan motor sesuai keinginan pemakaian. Jika di tempat
penampung makanan sudah berkurang maka Arduino mengirimkan data jarak dan akan
dikirim melalui LoRa yang dapat dilihat oleh user pada remote pengendali melalui LCD
untuk menerima status pakan yang terdapat sensor pada tempat penampung dan piring
pakan.
Gambar 3. 6 Flowchart Pengendali
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
23
3.5.4 Diagram Alir Pada Penerima
Gambar 3.6 merupakan diagram alir (Flowchart) untuk Arduino menggerakan motor
servo dan mengirimkan status pakan. LoRa yang terdapat pada bagian penerima menerima
perintah dari remote pengendali untuk mengaktifkan motor servo yang bertujuan
memindahkan pakan dari tempat penampung ke piring pakan. Pada tempat penampung dan
piring pakan terdapat sensor ultrasonik.
Jika sensor ultrasonik yang terdapat pada tempat penampung makanan mendeteksi
bahwa persediaan makanan sudah hampir kosong maka arduino akan mengolah data yang
dikirimkan oleh sensor ultrasonik yang kemudian akan dikirim ke remote pengendali melalui
LoRa dan dapat dilihat pada layar LCD untuk melihat kondisi isi di dalam tempat
penampung makanan.
Gambar 3. 7 Flowchart Penerima
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
24
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Implementasi Pemberian Pakan
Pada bab ini akan dijelaskan mengenai implementasi dan perancangan pada bab 3 dan analisis
dari hasil pengujian sistem yang sudah dilakukan. Pengujian sistem dilakukan untuk mengetahui
kinerja dari sistem yang sudah dirancang sebelumnya. Data-data dari hasil pengujian akan dianalisis
untuk kondisi dari kinerja sistem sudah berjalan dengan baik atau tidak. Dari analisa tersebut
dimungkinkan adanya revisi atau pengembangan dari sistem tersebut agar dapat berjalan dengan baik.
4.1.1 Bentuk dari Tempat Pemberi Pakan
Hasil dari perancangan tempat pemberi pakan dapat dilihat pada gambar 4.1.
Peletakan dua sensor ultrasonik berada di atas tutup penampung pakan dan di atas piring
untuk mengukur jarak pakan pada penampung dan juga pada piring. Lalu disebelah kiri pada
tempat pakan terdapat motor servo untuk memutarkan penampung pakan tambahan yang
akan menjatuhkan pakan ke piring.
Gambar 4. 1 Tempat Pakan Tampak Depan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
25
Pada gambar 4.2 dapat dilihat sisi kanan belakang tempat pakan terdapat Arduino
dan LoRa sebagai pengirim, penerima, dan pengolah data. Motor servo dan 2 sensor
ultrasonik disambungkan ke arduino LoRa sebagai menerima data atau perintah dari remote
pengendali untuk menjalankan motor servo dan mengirim data berupa jarak dari 2 sensor
ultrasonik. LED Tx dan Rx yang terdapat pada arduino akan menyala saat menerima data.
Sumber tegangan pada tempat pakan ini menggunakan powerbank dengan kapasitas battery
8800mAh.
Gambar 4. 2 Tempat Pakan Tampak Atas
4.1.2 Bentuk dari Remote Pengendali
Bentuk hardware dari remote pengendali seperti pada gambar 4.3. Pada remote
tersebut terdapat layar LCD 16x2 dan juga satu buah tombol. Sisi kiri terdapat kabel biru
untuk memberikan tegangan ke remote yang di dalamnya terdapat arduino dan LoRa sama
seperti pada tempat pakan. Di sebelah kanan remote terdapat antena untuk memancarkan
frekuensi dan untuk mengirim dan menerima data.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
26
Gambar 4. 3 Remote Pengendali
4.2 Program Pengirim dan Penerima pada Arduino LoRa
Motor servo pada tempat pakan akan bergerak saat menerima data atau perintah dari
remote pengendali. Data akan akan dikirimkan saat tombol pada remote pengendali di tekan,
lalu akan diolah oleh Arduino Uno dan dikirimkan melalui modul LoRa. Data akan diterima
oleh Arduino LoRa yang berada di tempat pakan. LoRa akan menerima perintah yang
dikirimkan dan diolah oleh Arduino untuk menjalankan motor servo. Begitu juga dengan
Arduino dan LoRa yang berada pada tempat pakan. Sensor ultrasonik akan mengukur jarak
dan nilai jarak tersebut diolah oleh Arduino dan dikirimkan oleh modul LoRa. Pada remote
pengendali modul LoRa akan menerima data yang dikirimkan dan diolah oleh Arduino lalu
nilai jarak yang sudah diukur oleh sensor ultrasonik akan ditampilkan pada layar LCD.
Listing 4. 1 Setup Program untuk Komunikasi LoRa
Listing 4.1 merupakan salah satu setup program yang harus ditulis saat membuat
program untuk komunikasi LoRa. Penulisan program setup ini harus dituliskan pada
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
27
program untuk menerima ataupun untuk mengirimkan data. Fungsi “if
(!LoRa.begin(866E6)) Serial.println (“Starting LoRa
failed!”); while(1); ” untuk menuliskan nilai frekuensi yang dapat dipancarkan
oleh modul LoRa dan angka “866E6” merupakan nilai frekuensi LoRa yang penguji
gunakan sebesar 866 MHz. Jika LoRa gagal menyamakan frekuensi maka akan muncul
tulisan “Starting LoRa failed!” dan dapat dilihat pada serial monitor yang terdapat
pada aplikasi arduino. Perbedaan untuk pengirim dan penerima terletak pada bagian
“Serial.print(“LoRa Sender”);” untuk pengirim, sedangkan
“Serial.print(“LoRa Receiver”);” untuk penerima.
(a) (b)
Listing 4.2 (a) merupakan program agar LoRa dapat mengirimkan data yang ingin
dikirimkan. Pengiriman data diawali dengan “LoRa.beginPacket();” yang berfungsi
untuk menyiapkan data atau packet yang akan dikirimkan. Lalu “LoRa.print(...);”
adalah data atau packet yang akan dikirimkan dan “LoRa.endPacket();” untuk
mengakhiri pengiriman data atau packet.
Listing 4. 2 (a) Program Pengiriman Data pada LoRa dan
(b) Data yang Dikirim
LoRa Sender
Sending packet: 0
Sending packet: 1
Sending packet: 2
Sending packet: 3
Sending packet: 4
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
28
Listing 4.2 (b) merupakan hasil dari pengujian LoRa untuk mengirimkan data
sebelum ditambahkan program tombol dan LCD. Data yang dikirimkan merupakan angka
yang berurutan. Pengiriman data dapat dilihat pada serial monitor pada aplikasi arduino.
Pengiriman berhasil apabila “LoRa Sender” tertampil pada awal layar serial monitor.
(a) (b)
Listing 4.3 (a) merupakan program agar LoRa dapat menerima data yang dikirimkan.
Data atau packet yang dikirimkan pada bagian ini dalam nilai integer. Jika LoRa berhasil
menerima data akan tertampil tulisan “Received Packet” dan dapat dilihat dari serial
monitor pada aplikasi arduino. Lalu untuk membaca packet atau data yang dikirimkan
menggunakan “LoRa.Read()” sehingga LoRa dapat membaca data atau packet yang
dikirimkan dan fungsi “LoRa.available()” adalah LoRa akan menerima data atau
packet sebelum dibaca oleh LoRa.read. Fungsi pada “LoRa.packetRssi()” untuk
mengetahui kekuatan sinyal . Jadi RSSI (Receiver Signal Strength Indicator) digunakan
untuk mengetahui jarak antara pengirim dengan penerima.
Data yang diterima dari pengiriman pada Listing 4.3 (b) oleh LoRa dan dapat
diterima oleh LoRa penerima. Penerimaan data atau packet dapat dikatakan berhasil apabila
“LoRa Receiver” tertampil pada awal layar serial monitor. RSSI (Receiver Signal
Strength Indictor) merupakan kekuatan sinyal yang dapat diterima oleh penerima dan RSSI
ini selalu ada pada teknologi wireless untuk mengukur kekuatan sinyal yang berada pada
perangkat wireless.
LoRa Receiver
Received packet 'hello 0' with RSSI -65
Received packet 'hello 1' with RSSI -66
Received packet 'hello 2' with RSSI -64
Received packet 'hello 3' with RSSI -64
Listing 4. 3 (a) Program Penerima Data dan (b) Data yang Diterima
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
29
4.2.1 Program pada Remote Pengendali
Penjelasan pada remote pengendali terdapat arduino dan LoRa yang berfungsi
sebagai pengirim dan penerima data. Pada Listing 4.2 dan Listing 4.3 adalah program LoRa
mengirim dan menerima data atau packet untuk menjalankan motor servo.
Program Tx pada Remote Pengendali
Listing 4. 4 Program Mengirim Data pada Remote Pengendali
Listing 4.4 adalah program tombol yang dikirimkan untuk menjalankan motor servo.
Pengiriman data atau packet diawali dengan “if (button1_pressed == LOW)”
yang berarti saat tombol ditekan maka program membaca bahwa tombol dalam keadaan
LOW atau bernilai 0, sehingga nilai 0 inilah yang dikirimkan oleh LoRa untuk menjalankan
motor servo.
Program Rx pada Remote Pengendali
Listing 4. 5 Program untuk Menerima Data pada Remote Pengendali
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
30
Program pada Liasting 4.5 merupakan program untuk menerima data yang
dikirimkan oleh sensor ultrasonik dari tempat pakan. Nilai data atau packet diterima oleh
“LoRa.available()” lalu dibaca oleh “LoRa.read()” dan huruf c adalah nilai
yang sudah dibaca oleh LoRa. Nilai pada huruf c tersebut di inisialisasikan sebagai dataIn
dan dataIn ini bernilai string karena menerima dua nilai dari dua sensor ultrasonik sehingga
harus di pisahkan nilainya dari sensor untuk mengukur pada penampung dan sensor yang
mengukur pada piring pakan. Nilai “jarak1” merupakan nilai sensor yang terdapat pada
penampung pakan, sedangkan “jarak2” merupakan nilai sensor yang terdapat pada piring
pakan dan “ind1” digunakan untuk memilah nilai yang dibaca oleh LoRa. Lalu nilai-nilai
tersebut ditampilkan pada layar LCD.
4.2.2 Program pada Tempat Pakan
Penjelasan pada tempat pakan terdapat arduino dan LoRa yang berfungsi sebagai
pengirim dan penerima data. Pada Listing 4.4 dan Listing 4.5 adalah program LoRa untuk
menerima dan mengirim data atau perintah dari remote pengendali.
Program Tx pada Tempat Pakan
Listing 4. 6 Program Pengiriman Data Pada Tempat Pakan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
31
Terdapat dua sensor yang digunakan pada tempat pakan ini. Satu sensor terdapat
pada penampung pakan dan mengukur jarak dari sensor ke pakan dan satu sensor untuk
mengukur jarak dari sensor ke piring pakan. Fungsi “distance1 =
getDistance(initPin1, echoPin1);” adalah menginisialisasikan sensor 1 yang
berada pada penampung dan mengukur jarak dari sensor ke pakan untuk mengetahui pakan
tersebut masih penuh atau sudah kosong. Fungsi “distance2 =
getDistance(initPin2, echoPin2);” adalah menginisialisasikan sensor 2 yang
berada diatas piring dan sejajar tingginya dengan sensor 1 dan mengukur jarak dari sensor
ke piring untuk mengetahui piring tersebut terisi pakan atau tidak.
Jika dilihat pada Listing 4.6, LoRa mengirimkan 3 data secara bersamaan yaitu nilai
jarak sensor 1, tanda koma, dan nilai jarak sensor 2. Fungsi tanda koma tersebut untuk
memisahkan nilai dari sensor 1 dan sensor 2 agar saat menerima data tersebut arduino dan
LoRa yang terdapat pada remote pengendali dapat mengolah dan memisahkan nilai jarak
dari kedua sensor untuk ditampilkan pada LCD.
Program Rx pada Tempat Pakan
Listing 4. 7 Program Penerima Data pada Tempat Pakan
Listing 4.7 merupakan program LoRa untuk menerima data yang dikirimkan.
Program ini adalah program untuk menerima data bernilai 0 yang dikirimkan tombol dari
remote pengendali, seperti yang sudah dijelaskan pada Listing 4.4. Data tersebut diterima
oleh LoRa lalu diolah oleh arduino dan membaca data tersebut untuk menjalankan motor
servo. Perintah atau data yang kirimkan adalah untuk menjalakan motor servo dengan sudut
sebesar 360° dan menjatuhkan pakan yang sudah berada pada penampung yang berbentuk
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
32
lingkaran ke atas piring pakan. Lalu terdapat “delay(3000);” yang berfungsi untuk
memberikan waktu pada motor servo berhenti pada sudut 360° selama 3 detik, setelah 3
detik motor servo akan kembali ke posisi awal yaitu pada sudut 50°. Satu kali tekan tomobol
motor servo akan bergerak satu kali.
4.3 Pengujian LoRa
Pengujian LoRa yang dilakukan adalah jarak terjauh komunikasi yang dapat
dilakukan oleh LoRa yang digunakan. Pengujian dilakukan di ruang terbuka pinggir jalan
dengan banyaknya kendaraan yang berlalu lalang, orang disekitar perangkat untuk
pengujian, pepohonan, dan rumah. Jarak pengukuran setiap 20 meter. Hasil yang didapat
pada pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.1 berikut.
Tabel 4.1 Jarak dan RSSI dengan Gangguan
Pada Tabel 4.1 didapat jarak yang dapat dilakukan oleh LoRa sejauh 230 meter. Awal
pengujian dilakukan pada jarak 500 meter, namun saat tombol di tekan motor servo tidak
berputar. Lalu pengujian jaraknya diperpendek menjadi 400 meter, namun motor servo tetap
tidak berputar. Pada percobaan jarak yang ketiga dengan jarak 200 meter saat tombol ditekan
motor servo dapat berputar, tetapi penguji mencoba 20 meter lagi dan masih bisa berputar
motor servonya. Ketika jaraknya dinaikkan 20 meter motor servo sudah tidak berputar dan
jarak yang didapat sejauh 230 meter dari perangkat penerima.
Jarak (m) RSSI
1 2 3 4
0 -66 -64 -62 -66
20 -85 -95 -93 -95
40 -99 -94 -101 -102
60 -109 -96 -103 -113
80 -103 -112 -111 -117
100 -112 -113 -107 -112
120 -109 -124 -120 -120
140 -110 -116 -108 -114
160 -116 -120 -120 -119
180 -112 -122 -120 -118
200 -121 -120 -123 -118
220 -118 -124 -122 -123
230 -120 -119 -125 -124
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
33
Tabel 4.2 Jarak dan RSSI Tanpa Gangguan
Hasil pengujian jarak dan RSSI pada Tabel 4.2 dilakukan sejauh 230 meter. Nilai
pada Tabel 4.2 merupakan hasil pengujian dengan kondisi disekitar alat berupa dipingir jalan
dengan kondisi yang sepi hanya ada pepohonan dan beberapa kendaraan yang lewat. Hasil
yang didapat nilai RSSI pada Tabel 4.2 lebih baik daripada Tabel 4.1 yang memiliki leboh
banyak penghalang untuk melakukan komunikasi.
Gambar 4. 4 Grafik RSSI
Jarak (m) RSSI
1 2 3 4
0 -62 -60 -62 -62
20 -85 -87 -94 -93
40 -92 -94 -89 -86
60 -95 -95 -98 -92
80 -102 -105 -97 -103
100 -99 -96 -102 -107
120 -109 -106 -110 -112
140 -110 -112 -108 -109
160 -116 -115 -120 -119
180 -112 -120 -117 -118
200 -117 -118 -123 -124
220 -124 -122 -118 -119
230 -120 -125 -125 -123
-200
-100
0
0 50 100 150 200 250
GRAFIK PERUBAHAN RSSI TANPA GANGGUAN
Series1 Series2
Series3 Series4
-150
-100
-50
0
0 50 100 150 200 250
GRAFIK PERUBAHAN RSSI
DENGAN GANGGUAN
Series1 Series2
Series3 Series4
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
34
4.3.1 Kalibrasi Frekuensi Lora
Gambar 4. 5 Kalibrasi Frekuensi LoRa
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui frekuensi yang terdapat pada LoRa. Alat
yang digunakan untuk mengetahui frekuensi adalah Spectrum Analyzer. LoRa akan
memancarkan frekuensi lalu ditangkap oleh Spectrum Analyzer dengan mengubah nilai
frekuensi yang diinginkan. Nilai tersebut dapat dilihat pada layar kecil. Pengujian ini diatur
nilainya sebesar 868 MHz untuk menyesuaikan dengan speksifikasi, pada saat mengatur
nilai sebesar 868 MHz muncul gelombang seperti pada Gambar 4.5. Hasil pengujian ini
dapat dilihat LoRa yang digunakan memiliki frekuensi sebesar 868 MHz.
4.4 Pengujian Alat Pemberi Pakan
Pengujian ini dilakukan untuk melihat kinerja dari setiap komponen yang ada sudah
sesuai dengan yang diharapkan atau belum. Pengujian dari kinerja arduino dan LoRa, tombol
saat ditekan sudah sesuai dengan yang di program, serta tampilan LCD yang diinginkan.
4.4.1 Pengujian Tombol
Hasil dari pengujian dapat dilihat pada gambar 4.6 bahwa LoRa dapat mengirim dan
menerima data, tetapi saat tertampil pada layar serial monitor tidak secara bersamaan. Saat
tombol ditekan maka akan tertampil “Data yang dikirimkan = 0”, lalu data tersebut
diterima dan menjalankan motor servo. Tunggu selama 3 detik motor servo akan kembali
keposisi awalnya dan sensor mengukur jarak lalu dikirimkan kembali ke LoRa pada remote
pengendali dan membaca data yang dikirim lalu ditampilkan pada layar serial monitor.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
35
4.4.2 Pengujian LCD
Gambar 4. 7 Tampilan Awal LCD
Tampilan awal saat LCD dinyalakan seperti gambar 4.7, sudah ada keterangan
penampung dan piring. Nilai jarak yang dikirimkan dari sensor ultrasonik akan ditampilkan
pada layar LCD dan arduino membaca data tersebut lalu menampilkan pada layar LCD
sesuai dengan program yang sudah dibuat.
Gambar 4. 8 Nilai Jarak Tertampil pada Layar
Nilai jarak akan tertampil pada layar LCD ketika motor servo sudah selesai berputar.
Nilai jarak akan tertampil setelah servo berputar bertujuan sebagai tanda bahwa LoRa dapat
berkomunikasi dan motor servo sudah bekerja seperti yang diharapkan. Tujuan lainnya
adalah agar LoRa tidak terlalu banyak melakukan pengiriman data dan dapat menghemat
battery.
LoRa Sender
Data yang dikirimkan = 0
Received packet '
Data yang diterima = 9,20
Gambar 4. 6 Hasil Pengiriman dan Penerimaan Data
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
36
4.4.3 Pengujian Servo
Tampilan pada layar serial monitor pada gambar 4.9 memperlihatkan bahwa LoRa
menerima data dan servopun dapat bekerja dengan baik. Penggunaan servo ini adalah untuk
menjatuhkan makanan kedalam piring pakan. Sudut motor servo untuk menjatuhkan pakan
sebesar 360° dan posisi awalnya ada pada sudut 50°. Lalu pakan yang keluar ditimbang
beratnya dan dari hasil pengujian rata-rata berat pakan yang keluar seberat 30 gram.
Pengujian juga terhadap hewan yaitu kucing penguji pada tempat tinggalnya dan dari berat
pakan yang keluar kucing tersebut hanya menyisakan beberapa buah di piring pakannya.
Pengujian sudut servo dapat dilihat pada Gambar 4.10. Pengujian dilakukan
sebanyak 3 kali dengan sudut 90°, 110°, dan 180°. Pengukuran dilakukan dengan penggaris
busur dan susut yang dipakai berwarna merah. Hasil yang didapat pada pengujian bahwa
dari sudut 0° ke 90° motor servo berputar sesuai dengan sudut yang diperintahkan. Pengujian
dilakukan kembali dari sudut 0° ke 110° motor servo tidak berputar pada sudut tepat 110°
tetapi berputar pada sudut 105°. Pengujian ketiga diberikan dari sudut 0° ke 180° dan hasil
yang didapat motor hanya mampu berputar sampai sudut 160° dan dari hasil pengujian yang
didapat bahwa motor servo tidak bekerja secara maksimal.
Received packet '0
bekerja
selesai
Gambar 4. 9 Tampilan Servo Menerima Data
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
37
4.4.4 Pengujian Sensor Ultrasonik
Gambar 4. 11 Tampilan Nilai Sensor
Kinerja sensor ultrasonik pada gambar 4.11 dapat tertampil saat servo kembali ke
posisi awalnya. Jika ditampilkan pada LCD akan tertampil seperti gambar 4.11 dan dalam
keadaan kosong pada penampung dan piring.
Gambar 4. 10 Pengujian Sudut Servo
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
38
Gambar 4. 12 Pengujian Jarak
Pengujian jarak ini dilakukan untuk melihat kemampuan sensor ultrasonik sudah
bekerja dengan baik atau belum. Pengujian ini dapat dilihat pada Gambar 4.12 yang kiri
diatas gambar LCD merupakan sensor pada piring dan yang kanan merupakan sensor pada
penampung. Hasil yang didapat saat diukur dengan penggaris sedikit tidak sesuai dengan
yang tertera pada LCD karena pada LCD nilai yang keluar merupakan nilai bulat
sedangkan saat diukur dengan penggaris nilainya tidak bulat seperti yang tertera pada layar
LCD.
4.5 Pengujian Umpan
Pakan yang digunakan dalam pengujian berbentuk seperti koma dan keras. Berikut
hasil yang didapatkan pada pengujian berat pakan yang keluar dari tempat penampung.
Tabel 4.3 Pengujian Berat Pakan
Pengujian Ke- Berat Pakan (gram)
1 30
2 30
3 30
4 30
5 30
6 20
7 30
8 30
9 30
10 20
11 30
12 30
13 30
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
39
Tabel 4.3 (Lanjutan) Pengujian Berat Pakan
14 30
15 30
16 30
17 30
18 20
19 30
20 30
21 30
Jumlah Berat Pakan 600
Rata-rata Berat Pakan 28.571
Hasil pengujian pada Tabel 4.3 dapat dilihat bahwa berat pakan yang keluar tidak
konstan 30 gram. Terdapat 4 kali berat pakan tidak keluar seberat 30 gram dari 21 kali
pengujian, dikarenakan masih ada sisa pakan yang terdapat pada penampung pakan
berbentuk lingkaran seperti pada Gambar 3.3 dan tidak jatuh kepiring. Rata-rata berat pakan
yang keluar seberat 28.571 gram dan tingkat keberhasilannya dapat dihitung sebagai berikut:
Tingkat keberhasilan =Rata−rata Berat Pakan
Berat Pakan yang Keluar x 100% (4.1)
Jadi dengan persamaan 4.1 nilai tingkat keberhasilan sebesar 95,24%. Pengujian
dilakukan dengan pengisian 3 kali, satu kali pengisian pakan dapat mengeluarkan pakan
sebanyak 7 kali. Penampung dapat mengisi pakan sebanyak 200 gram.
Gambar 4. 13 Bentuk Pakan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
40
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil pengujian dan percobaan yang sudah dilakukan pada Sistem Pemberi
Pakan Hewan Peliharaan Dengan Kendali Jarak Jauh disimpulkan sebagai berikut :
1. LoRa dapat berkomunikasi dengan nilai frekuensi yang sama sesuai dengan
kemampuan setiap modul LoRa dan jarak terjauh LoRa dengan menggunakan
frekuensi 866 MHz sejauh 230 meter.
2. Keberhasilan pemberian pakan pada sistem ini sebesar 95,24%.
2.2 Saran
1. Jika menginginkan jarak yang lebih jauh dapat menggunakan LoRA Gateway.
2. Konstruksi hardware dapat diperbaiki agar kinerja dari setiap komponen dapat
bekerja lebih baik.
3. Program dan metode dapat dikembang agar LoRa dapat mengirimkan dan
menerima data lebih dari satu LoRa.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
41
DAFTAR PUSTAKA
[1] -----. November 2015. LoRaWAN What is it?A Technical Overview Of LoRa and
LoRaWAN. LoRa Alliance.
[2] Firdaus, Bearly Ananta., Rinta Kridalukmana, Eko Didik Widianto. 1 Januari 2016.
Pembuatan Alat Pemberi Pakan Ikan Dan Pengontrol PH Otomatis. Jurnal
Teknologi dan Sistem Komputer, Vol. 4, No. 1.
[3] ----. Arduino Uno, http://library.binus.ac.id/eColls/eThesisdoc/Bab2/2011-2-01650-
SK%20Bab2001.pdf, diakses tanggal 26 Mei pukul 10.00.
[4] Kadir, Abdul. 2015. From Zero To Pro Arduino. Yogyakarta: CV.ANDI OFFSET.
[5] Augustin, A., Jiazi, Y., Thomas, C., William, M, T. 2016. A Study Of LoRa: Long
Range & Low Power Networks for the Internet Of Things. MDPI.
[6] Gaelens, J., Patrick, Van Torre., Jo, Verhaevert., Hendrik Rogier. 2016. LoRa
Mobile-To-Base-Station Channel Characterization in the Antarctic. MDPI.
[7] Syahrul. 2011. Karakteristik dan Pengontrolan Servomotor. Majalah Ilmu
UNIKOM, vol 8, no 2, hal 143-150.
[8] Arasada, Bakhtiyar., Bambang, Suprianto. 2017. Aplikasi Sensor Ultrasonik Untuk
Deteksi Posisi Jarak Pada Ruang Menggunakan Arduino Uno. Jurnal Teknik
Elektro, vol 6, no 2, hal 137-145.
[9] Kushagra. LCD, https://www.engineersgarage.com/electronic-components/16x2-
lcd-module-datasheet, diakses tanggal 15 Oktober pukul 11.00.
[10] ----.2018. RSSI, https://wiki.teltonika.lt/view/RSSI, diakses tanggal 7 Mei pukul
18.00.
[11] ----. 2019. Understanding RSSI,
https://www.metageek.com/training/resources/understanding-rssi.html, diakses
tanggal 7 Mei pukul 18.30.
[12] Santoso, Budi., Lukito Edi Nugroho., Hanung Adi Nugroho. 2016. Pengaruh
Keberadaan Objek Manusia Terhadap Stabilitas Received Signal Strength Indicator
(RSSI). TELEMATIKA, vol 13, no 01, Pp 11-16.
[13] ----. 2008. Apa dBi, dBd, dB, dBm, dBc?, http://id.fmuser.org/news/Antenna/what-
is-dBidBddBdBmdBc.html, diakses tanggal 7 Mei pukul 19.30.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
42
LAMPIRAN
1. Program Sensor dan Motor Servo
#include <SPI.h>
#include <LoRa.h>
#include <HCSR04.h>
#include <Servo.h>
//ultrasonic 1
int echoPin1 =7;
int initPin1 =6;
int distance1 =0;
//ultrasonic 2
int echoPin2 =5;
int initPin2 =4;
int distance2 =0;
//int id;
int distance;
int button1;
Servo servo1;
void setup()
pinMode(initPin1, OUTPUT);
pinMode(echoPin1, INPUT);
pinMode(initPin2, OUTPUT);
pinMode(echoPin2, INPUT);
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
43
servo1.attach(3);
servo1.write(50);
Serial.begin(9600);
Serial.println("LoRa Sender");
if (!LoRa.begin(866E6))
Serial.println("Starting LoRa failed!");
while (1);
void loop()
int packetSize = LoRa.parsePacket();
if (packetSize)
Serial.print("Received packet '");
while (LoRa.available())
Serial.println ((char) LoRa.read());
servo1.write(360);
Serial.println("bekerja");
delay(3000);
servo1.write(50);
Serial.println("selesai");
//print RSSI of packet
Serial.print("' with RSSI ");
Serial.println(LoRa.packetRssi());
distance1 = getDistance(initPin1, echoPin1);
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
44
distance2 = getDistance(initPin2, echoPin2);
kirimLoRa();
delay(150);
Serial.println("");
delay(500);
int getDistance (int initPin, int echoPin)
digitalWrite(initPin, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(initPin, LOW);
unsigned long pulseTime = pulseIn(echoPin, HIGH);
int distance = pulseTime/58;
return distance;
void kirimLoRa()
LoRa.beginPacket();
LoRa.print(distance1);
Serial.print(distance1);
LoRa.print(",");
Serial.print(",");
LoRa.print(distance2);
Serial.println(distance2);
LoRa.endPacket();
2. Program Remote dan LCD
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
45
#include <SPI.h>
#include <LoRa.h>
#include <Servo.h>
#include <LiquidCrystal.h>
// initialize the library by associating any needed LCD interface pin
// with the arduino pin number it is connected to
const int rs = 7, en = 6, d4 = 5, d5 = 4, d6 = 3, d7 = 2;
LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);
int button1 = 8;
int button1_pressed;
Servo servo1;
String id;
String jarak1;
String jarak2;
String dataIn;
char c;
int ind1;
void setup()
pinMode(button1, INPUT);
servo1.attach(3);
lcd.begin (16,2);
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("PENAMPUNG");
lcd.setCursor(5,1);
lcd.println("cm");
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
46
lcd.setCursor(10,0);
lcd.print("PIRING");
lcd.setCursor(13,1);
lcd.println("cm");
delay(1000);
Serial.begin(9600);
Serial.println("LoRa Sender");
if (!LoRa.begin(866E6))
Serial.println("Starting LoRa failed!");
while (1);
void loop()
int button1_pressed = digitalRead(button1);
if (button1_pressed == LOW)
LoRa.beginPacket();
LoRa.print(button1_pressed);
Serial.print("Data yang dikirimkan = ");
Serial.println(button1_pressed);
LoRa.endPacket();
while (digitalRead(button1) == LOW);
// try to parse packet
int packetSize = LoRa.parsePacket();
if (packetSize)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
47
Serial.println("Received packet '");
// read packet
while (LoRa.available())
c = (char)LoRa.read();
dataIn += c;
Serial.print("Data yang diterima = ");
Serial.println(dataIn);
ind1 = dataIn.indexOf(',');
jarak1 = dataIn.substring(0, ind1);
jarak2 = dataIn.substring(ind1+1, ind1+4);
dataIn = "";
lcd.setCursor(2,1);
lcd.print(jarak1);
delay(1000);
lcd.setCursor(10,1);
lcd.print(jarak2);
delay(1000);
3. Berat Pakan yang timbang
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
48
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
49
4. Tampilan LCD
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
50
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Recommended