SISTEM IRIGASI IoT LANJUTAN: 17 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

--oleh Maninder Bir Singh Gulshan, Bhawna Singh, Prerna Gupta

Langkah 1:

Dalam operasi sehari-hari yang berkaitan dengan penyiraman tanaman adalah praktik budaya yang paling penting dan tugas yang paling padat karya. Tidak peduli cuaca apa pun itu, baik terlalu panas dan dingin atau terlalu kering dan basah, sangat penting untuk mengontrol jumlah air yang sampai ke tanaman. Jadi, akan efektif untuk menggunakan ide sistem penyiraman tanaman otomatis yang menyirami tanaman saat mereka membutuhkannya. Aspek penting dari proyek ini adalah: “kapan dan berapa banyak air”. Metode ini digunakan untuk memantau tingkat kelembaban tanah secara terus menerus dan untuk memutuskan perlu atau tidaknya penyiraman, dan berapa banyak air yang dibutuhkan dalam tanah tanaman. Dalam bentuknya yang paling dasar, sistem diprogram sedemikian rupa sehingga sensor kelembaban tanah yang merasakan tingkat kelembaban dari tanaman pada waktu tertentu, jika tingkat kelembaban sensor kurang dari nilai ambang batas yang ditentukan sebelumnya sesuai dengan tanaman tertentu daripada jumlah air yang diinginkan dipasok ke tanaman sampai tingkat kelembabannya mencapai nilai ambang batas yang telah ditentukan. Sistem melibatkan sensor kelembaban dan suhu yang melacak suasana sistem saat ini dan memiliki pengaruh saat penyiraman terjadi. Solenoid valve akan mengontrol aliran air dalam sistem, ketika Arduino membaca nilai dari sensor kelembaban maka akan memicu solenoid valve sesuai dengan kondisi yang diinginkan.. Selain itu, sistem melaporkan statusnya saat ini dan mengirimkan pesan pengingat tentang menyiram tanaman dan menerima SMS dari penerima. Semua notifikasi ini dapat dilakukan dengan menggunakan SIM 800L.

Langkah 2: Diagram Kerangka

Sistem ini membutuhkan Arduino UNO yang bertindak sebagai pengontrol dan server dari keseluruhan sistem. Pada Sistem Irigasi Tanaman Ini, Soil Moisture Sensor memeriksa tingkat kelembaban di dalam tanah dan jika tingkat kelembaban rendah maka Arduino menyalakan pompa air untuk memberikan air ke tanaman. Pompa air mati secara otomatis ketika sistem menemukan cukup kelembaban di tanah. Setiap kali sistem menghidupkan atau mematikan pompa, pesan dikirim ke pengguna melalui modul GSM, memperbarui status pompa air dan kelembaban tanah. Sistem ini sangat berguna di Peternakan, kebun, rumah dll. Sistem ini sepenuhnya otomatis dan tidak perlu campur tangan manusia.

Langkah 3: Perangkat Keras yang Digunakan: Arduino UNO

Arduino UNO adalah papan mikrokontroler open-source berdasarkan mikrokontroler Microchip ATmega328P dan dikembangkan oleh Arduino.cc. Papan ini dilengkapi dengan set pin input/output (I/O) digital dan analog yang dapat dihubungkan ke berbagai papan ekspansi (perisai) dan sirkuit lainnya. Board ini memiliki 14 pin Digital, 6 pin Analog, dan dapat diprogram dengan Arduino IDE (Integrated Development Environment) melalui kabel USB tipe B. Ini dapat ditenagai oleh kabel USB atau dengan baterai 9 volt eksternal, meskipun menerima voltase antara 7 dan 20 volt.

Langkah 4: SIM 800L

SIM800L adalah modul seluler mini yang memungkinkan transmisi GPRS, mengirim dan menerima SMS serta membuat dan menerima panggilan suara. Biaya rendah dan footprint kecil serta dukungan frekuensi quad band menjadikan modul ini solusi sempurna untuk proyek apa pun yang memerlukan konektivitas jarak jauh.

Langkah 5: Sensor Kelembaban Tanah

Sensor kelembaban tanah mengukur kadar air volumetrik dalam tanah. Karena pengukuran gravimetri langsung dari kelembaban tanah bebas memerlukan penghilangan, pengeringan, dan penimbangan sampel, sensor kelembaban tanah mengukur kandungan air volumetrik secara tidak langsung dengan menggunakan beberapa properti lain dari tanah, seperti hambatan listrik, konstanta dielektrik, atau interaksi dengan neutron., sebagai proksi untuk kadar air.

Langkah 6: Sensor Suhu dan Kelembaban

DHT11 adalah sensor suhu dan kelembaban digital dasar yang sangat murah. Ini menggunakan sensor kelembaban kapasitif dan termistor untuk mengukur udara di sekitarnya, dan mengeluarkan sinyal digital pada pin data (tidak diperlukan pin input analog). Ini cukup mudah digunakan, tetapi membutuhkan waktu yang cermat untuk mengambil data.

Langkah 7: Sensor Aliran Air

Sensor aliran air terdiri dari badan katup plastik, rotor air, dan sensor efek hall. Ketika air mengalir melalui rotor, rotor berputar. Kecepatannya berubah dengan laju aliran yang berbeda. Sensor efek hall mengeluarkan sinyal pulsa yang sesuai. Yang ini cocok untuk mendeteksi aliran di dispenser air.

Langkah 8: Relai

Relay adalah saklar yang dioperasikan secara elektrik. Banyak relai menggunakan elektromagnet untuk mengoperasikan sakelar secara mekanis, tetapi prinsip pengoperasian lain juga digunakan, seperti relai keadaan padat. Relai digunakan jika diperlukan untuk mengontrol rangkaian dengan sinyal daya rendah yang terpisah, atau di mana beberapa rangkaian harus dikendalikan oleh satu sinyal.

Langkah 9: LCD (Liquid Crystal Display)

LCD adalah singkatan dari Liquid Crystal Display dan memungkinkan Anda untuk mengontrol tampilan LCD yang kompatibel dengan driver Hitachi HD44780. Ada banyak dari mereka di luar sana, dan Anda biasanya dapat memberi tahu mereka melalui antarmuka 16-pin.

Langkah 10: Pompa Air

Pompa adalah alat yang memindahkan cairan (cairan atau gas), atau kadang-kadang bubur, dengan aksi mekanis. Pompa dapat diklasifikasikan menjadi tiga kelompok besar menurut metode yang mereka gunakan untuk memindahkan fluida: pompa angkat langsung, perpindahan, dan gravitasi.

Pompa beroperasi dengan beberapa mekanisme (biasanya reciprocating atau rotary), dan mengkonsumsi energi untuk melakukan pekerjaan mekanis memindahkan fluida. Pompa beroperasi melalui banyak sumber energi, termasuk operasi manual, listrik, mesin, atau tenaga angin, tersedia dalam berbagai ukuran, dari mikroskopis untuk digunakan dalam aplikasi medis hingga pompa industri besar.

Langkah 11: Keuntungan

1. Kemampuan untuk menghemat air dan efisiensi dalam pengiriman air.

2. Penjadwalan dan konektivitas.

(Jadwal mereka dapat diperbarui dari mana saja dengan koneksi internet.)

3. Hemat Listrik.

(Panel surya juga digunakan untuk menghasilkan listrik di pertanian.)

4. Petani dapat mengetahui alam sawah kapan saja dan dimana saja.

Langkah 12: Aplikasi

1. Dapat digunakan di bidang pertanian, halaman rumput dan sebagai sistem irigasi tetes.

2. Dapat digunakan untuk proses budidaya.

3. Dapat digunakan untuk menyediakan air di area penanaman pembibitan.

4. Dapat digunakan untuk berbagai macam tanaman karena seseorang dapat menyesuaikan referensi yang diperlukan untuk berbagai jenis tanaman.

5. Dapat digunakan untuk pengelolaan air kolam & transfer air.

Kami telah menggunakan perangkat IoT yaitu NodeMCU dalam diagram sirkuit dan juga menunjukkan Printed Circuit Board (PCB) untuk hal yang sama, Anda juga dapat menggunakan Arduino UNO.

Langkah 13: Diagram Sirkuit

Langkah 14: Desain PCB untuk SISTEM IRIGASI IoT LANJUTAN

Langkah 15: Memesan PCB

Sekarang kita sudah mendapatkan desain PCB dan saatnya memesan PCB. Untuk itu, Anda hanya perlu pergi ke JLCPCB.com, dan klik tombol “QUOTE NOW”.

JLCPCB juga menjadi sponsor proyek ini. JLCPCB (ShenzhenJLC Electronics Co., Ltd.), adalah perusahaan prototipe PCB terbesar di China dan produsen teknologi tinggi yang mengkhususkan diri dalam prototipe PCB cepat dan produksi PCB batch kecil. Anda dapat memesan minimal 5 PCB hanya dengan $2.

Langkah 16:

Untuk membuat PCB, unggah file gerber yang Anda unduh pada langkah terakhir. Unggah file.zip atau Anda juga dapat menarik dan melepas file gerber.

Setelah mengunggah file zip, Anda akan melihat pesan sukses di bagian bawah jika file berhasil diunggah.

Langkah 17:

Anda dapat meninjau PCB di penampil Gerber untuk memastikan semuanya baik-baik saja. Anda dapat melihat bagian atas dan bawah PCB.

Setelah memastikan PCB kami terlihat bagus, kami sekarang dapat memesan dengan harga yang wajar. Anda dapat memesan 5 PCB hanya dengan $2 tetapi jika ini adalah pesanan pertama Anda, maka Anda bisa mendapatkan 10 PCB seharga $2. Untuk melakukan pemesanan, klik tombol “SAVE TO CART”.

PCB saya membutuhkan waktu 2 hari untuk diproduksi dan tiba dalam waktu seminggu menggunakan opsi pengiriman DHL. PCB dikemas dengan baik dan kualitasnya sangat bagus.