Sistem Kontrol dan Monitoring Pemupukan NPK Tanaman Dengan Mikrokontroler ESP32

Veda, Jalu (2022) Sistem Kontrol dan Monitoring Pemupukan NPK Tanaman Dengan Mikrokontroler ESP32. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 07111840000134-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2024. Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Maksimalnya hasil produksi dari agrikultur utamanya bergantung pada nutrisi makronutrien, berupa Nitrogen (N), Fosfor (P), dan Kalium (K). Pemberian pupuk NPK yang berlebihan atau kurang menyebabkan produksi menjadi berkurang yang berdampak hasil produk agrikultur dengan kualitas yang realitf rendah. Dampak-dampak ini bisa diantisipasi dengan pemberian pupuk yang cukup dalam jumlah yang tepat dan tepat sasaran pada tanaman yang dimaksud. Hal ini sangat sulit bila dilakukan manusia, untuk itu dibutuhkan sebuah sistem yang dapat melakukan pemupukan secara otomatis yang terdiri dari suatu kontroler, sensor NPK, dan aktuator yang dapat memberi pupuk pada tanaman. Kontroler kemudian diprogam untuk menerima data hasil pembacaan sensor, mengolah data, dan menghasilkan sinyal kontrol untuk mengaktifkan aktuator. Sistem telah direalisasi yang terdiri dari mikrokontroler ESP32, sensor NPK JXCT, dan aktuator berupa pompa peristaltik. Mikrokontroler ESP32 digunakan untuk mengontrol, membaca dan mengirimkan data kadar NPK menuju Blynk. Sistem ini bekerja dengan memanfaatkan sensor NPK untuk membaca kadar NPK dalam tanah dan pompa peristaltik untuk memberikan pupuk NPK cair pada tanah. Metode kontrol yang digunakan adalah metode kontrol PID agar kadar pupuk seakurat mungkin terhadap setpoint. Monitoring dilakukan melalui smartphone menggunakan aplikasi Blynk. Pompa peristaltik yang digunakan menunjukkan respons debit yang linier terhadap duty cycle PWM, dengan PWM 35% menghasilkan debit 15 ml/menit dan 48,5 ml/menit pada PWM 90%. Sistem kontrol PID mampu menjaga kadar pupuk pada setpoint dalam rentang error pupuk N ±2 mg/kg; pupuk P ±2 mg/kg; dan pupuk K ±3 mg/kg. Sistem monitoring dapat memberikan informasi kadar pupuk NPK yang ditampilkan pada aplikasi Blynk dalam satuan mg/kg dan memberi notifikasi kepada pengguna apabila kadar pupuk kurang atau melebihi setpoint selama satu jam atau lebih. Sistem berhasil menjaga kadar pupuk pada setpointnya, namun apabila diinginkan performa yang jauh lebih baik lagi, dapat dilakukan dengan tuning PID yang lebih baik.
=====================================================================================================================================
To get maximum results from agriculture, it mainly depends on soil macronutrients in the form of Nitrogen (N), Phosphor (P), and Potassium (K). Administering excessive or lack of NPK fertilizer causes less production and results in agriculture products that are of low quality. These problems can be anticipated by giving just enough amount of fertilizer on plants. However, this is quite difficult to do, thus a system that consists of a controller, a sensor, and an actuator is needed. The said system has been realized using ESP32 microcontroller, JXCT NPK sensor, and peristaltic pumps. ESP32 microcontroller is used to control, read, and send NPK value in soil to Blynk cloud so that users can monitor NPK in soil anywhere in real time through their smartphone. This system works by using an NPK sensor to read NPK value in soil and peristaltic pumps to administer NPK fertilizer in fluid form. The control method being used is PID control so that NPK value is as accurate as possible towards the setpoint. Monitoring is done through smartphone using Blynk application. The peristaltic pumps used showed a quite linear response to PWM duty cycle with 35% PWM produces flow rate of 15 ml/minute and 48,5 ml/minute with 90% PWM. The PID control system is able to keep the NPK value in soil at the setpoints with a maximum error of N ±2 mg/kg; P ±2 mg/kg; and K ±3mg/kg. The monitoring system is able to display the amount of NPK in soil through Blynk application in mg/kg unit and notifications to the user if the value of NPK in soil is above or below the setpoints in one hour. This system is able to keep NPK in soil in the desired setpoints, but if a better perfomance is desired, better PID tuning is required.

Item Type:	Thesis (Other)
Additional Information:	RSE 629.89 Ved s-1 2022
Uncontrolled Keywords:	ESP32, Pemupukan NPK, Sistem Kontrol Pemupukan, Sistem Monitoring Pemupukan
Subjects:	S Agriculture > S Agriculture (General) > S633.5 Fertilizers T Technology > TD Environmental technology. Sanitary engineering > TD890 Global Environmental Monitoring System
Divisions:	Faculty of Intelligent Electrical and Informatics Technology (ELECTICS) > Electrical Engineering > 20201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	- Davi Wah
Date Deposited:	22 Apr 2024 07:55
Last Modified:	22 Apr 2024 07:55
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/107897

Actions (login required)

View Item