Desain sensor suhu dan kelengasan tanah untuk sistem kendali budidaya tanaman cabai (Capsicum Annuum L.)

Abstract

Di daerah tropis, pertumbuhan tanaman cabai dipengaruhi oleh beberapa faktor iklim seperti suhu, nutrisi, dan cahaya. Suhu, unsur hara, dan kelengasan tanah yang tidak sesuai untuk pertumbuhan tanaman, mampu menyebabkan terhambatnya pertumbuhan tanaman. Hal ini diakibatkan oleh terganggunya produksi enzim dan pembentukan hormon untuk membantu pembentukan jaringan tanaman. Terganggunya pertumbuhan tanaman cabai, ditunjukkan melalui rendahnya pertumbuhan luas permukaan daun dan tinggi tanaman, saat dibandingkan tanaman yang berada pada suhu ideal. Untuk mendapatkan pertumbuhan dan hasil yang maksimal, dibutuhkan sistem kontrol yang mampu mengendalikan suhu, kelengasan tanah, dan hama saat tanaman cabai dibudidayakan. Tujuan jangka panjang penelitian ini adalah merancang suatu sistem pengendalian yang mampu mengendalikan iklim mikro, pemupukan dan pengendalian hama untuk pertumbuhan tanaman cabai. Untuk itu, langkah pertama yang dilakukan adalah perancangan sensor suhu lingkungan dan sensor kelengasan tanah. Mikrokontroler menghubungkan sensor dengan aktuator pompa air dan pompa irigasi melalui modul relay dan transistor TIP122. Keakuratan sensor suhu DHT 22 dan sensor kelengasan tanah dihitung berdasarkan pendekatan nilai koefisien determinasi dan total error masing-masing sensor. Kinerja aktuator dalam perancangan ini, meliputi kecepatan respon dan durasi waktu kerja. Uji kinerja dilakukan sebanyak 3 kali percobaan tanpa menggunakan tanaman cabai. Koefisien determinasi (R²) sensor suhu 1, sensor suhu 2 dan sensor suhu 3 berturut-turut adalah 0,999, 0,999, dan 0,999. Total error dari ketiga sensor tersebut berturut-turut adalah -0,071 ºC, -0,085 ºC, dan 0,014 ºC. Koefisien determinasi (R²) sensor  kelengasan 1, sensor kelengasan 2, dan sensor kelengasan 3 adalah  0,888, 0,8401, dan 0,8963. Total rerata error untuk ketiga jenis sensor kelengasan ini adalah  -0,2204 % , -0,0952 % dan -2,8049 %.