RANCANGBANGUN AKTUATOR OTOMATIS PENGENDALIAN IKLIM MIKRO DI GREENHOUSE UNTUK PERTUMBUHAN TANAMAN SAWI (Brassica rapa var. parachinensis L.)

Mareli Telaumbanua, Dr. Ir. Lilik Sutiarso, M.Eng.

2013 | Tesis | S2 Mekanisasi/Teknik Pertanian

Budidaya tanaman sawi (Brassica rapa var. parachinensis L.) di lahan terbuka memiliki banyak kendala seperti serangan hama, angin, banjir, kondisi suhu lingkungan, kelengasan tanah hingga penyinaran yang tidak sesuai dengan syarat pertumbuhan tanaman sawi. Dampaknya adalah terganggunya pertumbuhan tanaman sawi sehingga mempengaruhi produktifitas. Budidaya tanaman di rumah tanaman (greenhouse) merupakan alternatif yang baik untuk mengontrol kendala tersebut. Untuk mengendalikan iklim mikro di dalam greenhouse dibutuhkan sistem kontrol. Sistem kontrol pengendalian iklim mikro ini dirancang dengan menggunakan mikrokontroler AVR ATMega8535. Rancangan sistem kontrol dengan menggunakan lima sensor diantaranya sensor suhu dan kelembaban lingkungan, sensor suhu tanah, sensor kelengasan tanah dan sensor intensitas sinar matahari. Rancangan juga memiliki tiga aktuator diantaranya aktuator kipas, aktuator pompa air dan aktuator lampu fotosintesis. Rancangan ini diletakkan di dalam greenhouse yang terhubung dengan komputer untuk mengirim data iklim mikro selama 32 hari pengamatan. Kinerja aktuator sistem kontrol untuk nilai akurasi aktuator kipas adalah 95,46 %, nilai kecepatan pengendalian aktuator untuk mengendalikan suhu lingkungan adalah 58,70 menit dan sistem aktuator kipas stabil. Aktuator pompa air menunjukkan nilai akurasi aktuator 98,01 %, kecepatan pengendalian aktuator mengendalikan kelengasan tanah adalah 31,83 menit dan aktuator pompa air stabil. Aktuator lampu fotosintesis menunjukan nilai kecepatan respon terhadap nilai setting point untuk menyalakan lampu fotosintesis < 1 detik (± 10 mS) dan aktuator lampu fotosintesis stabil. Hasil panen rata-rata berat tanaman di lingkungan tanpa kontrol adalah 27,20 gr, dengan tinggi 21 cm, panjang dan lebar daun 11,60 cm dan 9,15 cm, jumlah daun pada range 9-10 helai. Sedangkan rata-rata berat tanaman di lingkungan dengan kontrol adalah 81,81 gram, tinggi tanaman adalah 33,39 cm, panjang dan lebar daun adalah 15,73 cm dan 10,53 cm. Jumlah daun pada lingkungan dengan kontrol melalui delapan ulangan adalah pada range 16-17 helai.

Cultivation of mustard (Brassica rapa var. parachinensis L.) in open fields has many obstacles such as pests, wind, flooding, conditions of environmental temperature, soil of humidity until irradiation that does not comply with the terms mustard plant growth. The impact is the disruption of the mustard plant growth thus affecting productivity. Cultivation of plants in the house plants (greenhouse) is a good alternative to control the constraints. To control the microclimate inside greenhouse control system is required. The control system micro climate is designed using AVR microcontroller ATMega8535. The design of the control system using five sensors such as temperature and humidity environment sensor, soil temperature sensor, humidity soil sensor and intensity of sunlight sensor. The design also has three actuators such as fan actuator, water pump actuator and lights photosynthesis actuator. This design was placed in the greenhouse, which is connected to a computer to transmit data microclimate during 32 days observation. Performance actuator control system for the fan actuator accuracy value is 95,46%, value the speed of control actuators to controlling the temperature is 58, 7 minutes and the fan actuator system is stable. Water pump actuator showed actuator accuracy values 98,01%, value the speed of control actuators to controlling the soil humadity is 31,83 minutes and water pump actuator is stable. Photosynthetic light actuators showed value speed of response to the setting point by device design to turn on the photosynthesis lights <1 sec (± 10 ms) and stable. Yields average weight of plants in the environment without control is 27,20 grams, with a height is 21 cm, leaf length and width is 11,6 cm and 9,15 cm, number of leaves in the range of 9-10 strands. While the average weight of plants in the environment with control is 81,81 grams, plant height is 33,39 cm, leaf length and width is 15,73 cm and 10,53 cm. The number of leaves on the control environment with eight replicates was in the range of 16-17 strands.

Kata Kunci : Aktuator, iklim mikro, mikrokontroler, sensor, sistem kontrol, tanaman sawi.