JURNAL ILMIAH MAHASISWA PERTANIAN
E-ISSN: 2614-6053 P-ISSN: 2615-2878
Volume 5, Nomor 1, Februari 2020
www.jim.unsyiah.ac.id/JFP
Jurnal Ilmiah Mahasiswa Pertanian, Volume 5, Nomor 1, Februari 2020 541
Analisis Intensitas Cahaya, Suhu Dan Kelembaban Pada Bangunan Rumah Kaca
Menggunakan Arduino Uno Studi Kasus di Fakultas Pertanian
Universitas Syiah Kuala
(Analysis of humidity, air temperatur and solar radiation on greenhouse buildings using
Arduino Uno a case study at the faculty of agriculture at university syiah kuala)
Nadiatul Rifky. S1, Indera Sakti . N1, Ichwana 1*
Program Studi Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Syiah Kuala
*Corresponding author : [email protected]
Abstrak. Rumah kaca 2 Fakultas Pertanian merupakan salah satu bangunan pertanian yang terdapat didalam
lingkungan pertanian dimana bangunan ini terbuat dari kaca yang seluruhnya mengelilingi bagian bangunan,
rumah kaca 2 saat ini tidak memiliki aktifitas yang dilakukan didalamnya. Oleh karena itu, diperlukan suatu upaya
yang mampu menjadikan rumah kaca 2 menjadi bangunan yang produktif penggunaannya. Pengukuran
kelembaban dan radiasi matahari adalah salah satu cara untuk memproduktifitaskan bangunan. Analisis iklim
mikro dan makro berfungsi untuk mengetahui nilai perbedaan iklim yang ada pada rumah kaca 2. Perbedaan iklim
mikro dan makro pada rumah kaca maka akan memberikan informasi terhadap fungsi dan penggunaan rumah kaca
2, Analisis iklim mikro dan makro menggunakan Arduino Uno sangat membantu dalam mendapatkan hasil yang
akurat sehingga dapat digunakan untuk pembudidayaan tumbuhan yang bisa tumbuh pada rumah kaca 2. Penelitian
ini memiliki tujuan untuk menganalisis iklim mikro pada rumah kaca 2 dan perbandingan nilai iklim mikro dan
makro. Penelitian ini menggunakan alat Arduino Uno dengan sensor DHT22 untuk kelembaban dan suhu serta
sensor BH1750 sebagai sensor radiasi matahari, serta untuk iklim makro menggunakan data BMKG sebagai data
pembanding iklim mikro dan makro yang terjadi pada rumah kaca. Data hasil penelitian ini mendapatkan bahwa
alat Arduino Uno memiliki nilai akurasi yang baik. Material bangunan penutup rumah kaca 2 yang seluruhnya
terbuat dari bahan kaca menyebabab kan nilai suhu dalam rumah kaca lebih tinggi dibandingakan suhu luar dengan
nilai, intensitas cahaya yang tinggi mengakibatkan suhu terperangkap di dalam rumah kaca 2.
Kata kunci :Intensitas cahaya, Suhu, kelembaban, rumah kaca , Arduino.
Abstract. Greenhouse 2 which is located in the Faculty of Agriculture is one of the agricultural buildings in the
agricultural environment which is made of glass, and entirely situated in the building. Recently, there are no
activities carried on in the greenhouse 2. Therefore, it takes effort to turn greenhouse 2 into a productive building.
To ensure the building productivity, measurements of humidity and solar radiation are considered to be a solution.
Micro and macro climate analysis are carried out to determine the value of climate differences that exist in
greenhouses 2. The difference between the micro and macro climate in the greenhouse would provide information
about the function and use of greenhouses 2, Micro and macro climate analysis using Arduino Uno is very helpful
in getting accurate results so that it can be used for the cultivation of plants that possibly grow in greenhouses 2.
This study aims to analyse the micro climate in greenhouse 2 and the comparison of micro and macro climate
values. This research uses Arduino Uno with DHT22 sensor for humidity and temperature and BH1750 sensor for
solar radiation, and for macro climate using BMKG data as comparative data for micro and macro climate that
occurs in greenhouses. The data from this study found that the Arduino Uno tool had a good accuracy. Greenhouse
2 cover building material is made entirely of glass causes the temperature value in the greenhouse is higher than
the outside, and high light intensity resulting in temperature trapped inside the greenhouse 2.
Keywords: Light intensity, Temperature, humidity, greenhouse, Arduino.
JURNAL ILMIAH MAHASISWA PERTANIAN
E-ISSN: 2614-6053 P-ISSN: 2615-2878
Volume 5, Nomor 1, Februari 2020
www.jim.unsyiah.ac.id/JFP
Jurnal Ilmiah Mahasiswa Pertanian, Volume 5, Nomor 1, Februari 2020 542
PENDAHULUAN
Rumah Kaca 2 Fakultas Pertanian merupakan salah satu bangunan pertanian yang
terdapat didalam lingkungan pertanian dimana bangunan ini terbuat dari kaca yang seluruhnya
mengelilingi bagian bangunan, Rumah Kaca 2 saat ini tidak memiliki aktifitas yang dilakukan
didalamnya. Oleh karena itu, diperlukan suatu upaya yang mampu menjadikan Rumah Kaca 2
menjadi bangunan yang produktif penggunaannya. Pengukuran kelembaban dan radiasi
matahari adalah salah satu cara untuk memproduktifitaskan bangunan.
Pengamatan iklim mikro pada bangunan greenhouse umumnya meliputi intensitas
cahaya, suhu udara, kelembaban udara, kecepatan angin, serta perpindahan kalor dan
perpindahan massa yang terjadi didalam bangunan (Hariadi, 2007). Hasil penelitian Hasan
(2016) menunjukkan suhu di dalam greenhouse dapat mencapai di atas 30oC yang
menunjukkan bahwa kondisi tersebut tidak memenuhi syarat tumbuh optimal tanaman tomat
cherry. Kondisi suhu di dalam bangunan yang terlalu tinggi tersebut membutuhkan
pengendalian iklim mikro dengan cara pendinginan.
METODE PENELITIAN
Tempat dan Waktu
Penelitian akan dilaksanakan di Rumah Kaca 2 Fakultas Pertanian, Program Studi
Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian, Universita Syiah Kuala, Banda Aceh. pada bulan
September 2019 sampai dengan selesai.
Alat dan Bahan
Adapun Alat dan Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Alat tulis,
laptop, Humidity meter, LUX meter dan Arduino uno sensor suhu DHT22, sensor BH1750 serta
GPS.
Prosedur Penelitian
Prosedur penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah Pengumpulan data
pengukuran kelembaban dan radiasi matahari. Pengukuran dilakukan dalam waktu 7 hari data
tersebut diolah dengan pengolahan Statistik deskriptif.
Metodologi Pelakanaan
Penelitian ini dilakukan dengan menerapkan Metode statistik deskriptif untuk
mengukur kelembaban, suhu dan radiasi matahari. Variabel yang dihitung dalam penelitian
ini adalah kondisi iklim mikro dan makro yaitu radiasi matahari dan suhu,kelembaban
(RH):
1. Perancangan Alat
Merancang alat arduino uno dengan menggunakan sensor DHT22 untuk mengukur
suhu, kelembaban dan sensor BH1750 untuk radiasi matahari.
2. Pengumpulan Data
a. Mengambil data Radiasi matahari menggunakan alat Humindity meter, LUX meter dan
sensor BH1750 Arduino uno.
b. Mengambil data Kelembaban relatif (RH) menggunakan alat Humindity meter, LUX meter
dan sensor suhu DHT22 Arduino uno.
c. Pengambilan data intensiatas cahaya matahari dilakukan pada 1 titik, yaitu tengah.
JURNAL ILMIAH MAHASISWA PERTANIAN
E-ISSN: 2614-6053 P-ISSN: 2615-2878
Volume 5, Nomor 1, Februari 2020
www.jim.unsyiah.ac.id/JFP
Jurnal Ilmiah Mahasiswa Pertanian, Volume 5, Nomor 1, Februari 2020 543
d. Pengambilan data Kelembaban dilakukan pada 9 titik, yaitu dibagian bawah 3, tengah 3 ,
dan atas 3.
Analisa Data
Kalibrasi Alat
Alat yang dikalibrasi yaitu Arduino uno dan untuk pengukuran kelembaban, suhu dan
radiasi matahari. Pengukuran dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut:
Berdasarkana Data yang didapatkan tersebut kemudian dimasukkan ke dalam grafik
hubungan sensor BH1750 dan Lux meter. Hasil dari hubungan sensor BH1750 dan lux meter
dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Hubungan Sensor Intensitas Cahaya dan Lux meter
Berdasarkan Gambar 1 hasil regresi linear antara linear antara nilai keluara yang
dihasilkan dari sensor dengan nilai yang dimunculkan pada Lux meter yaitu :
y = 0,746x + 4789 ................................................................................................... (1)
Data hasil pengujian sensor BH1750 terhadap Lux meter dapat dilihat pada tabel 1 . Kalibrasi sensor suhu dan kelembaban DHT22 dengan Thermometer (Chino, India)
Tabel 1.Data Hasil pengujian Sensor BH1750 terhadap Lux Meter
No Sensor
BH1750 (lux)
Lux Meter
(lux)
Hasil Kalibrasi (%)
menggunakan pers(1) Akurasi Relatif (%)
1 25479 25477 23796,334 98,00
2 42513 42510 36503,698 97,00
3 35486 35481 31261,556 95,00
4 22530 22527 21596,38 97,00
5 14269 14261 15433,674 92,00
6 4816 4815 8381,736 99,00
Rata-rata 96,33
Berdasarkan pada data diambil dari berbagai macam tingkat suhu dari mulai kondisi
suhu rendah hingga suhu tertinggi. Data tersebut kemudian dimasukkan ke dalam grafik
hubungan sensor DHT22 dan Thermometer digital dapat dilihat pada Gambar .
y = 0.746x + 4789
R² = 0.9329
0
10000
20000
30000
40000
50000
0 10000 20000 30000 40000 50000 60000
JURNAL ILMIAH MAHASISWA PERTANIAN
E-ISSN: 2614-6053 P-ISSN: 2615-2878
Volume 5, Nomor 1, Februari 2020
www.jim.unsyiah.ac.id/JFP
Jurnal Ilmiah Mahasiswa Pertanian, Volume 5, Nomor 1, Februari 2020 544
Gambar 2. Hubungan Sensor Suhu DHT22 dan Thermometer Digital
Berdasarkan Gambar 2 hasil regresi linear antara linear antara nilai keluara yang
dihasilkan dari sensor dengan nilai yang dimunculkan pada thermometer digital yaitu :
y = 0,9527x + 0,6926 ........................................................................................... (2)
Data hasil pengujian sensor DHT22 terhadap thermometer digital dapat dilihat pada
Tabel 2.
Tabel 2. Data Hasil pengujian Sensor DHT22 terhadap Thermometer digital
No Sensor DHT22
(°C) Thermometer (°C)
Hasil Kalibrasi (%)
menggunakan pers(2) Akurasi Relatif (%)
1 33,9 32,6 32,99 99,61
2 46,6 45,2 45,09 99,89
3 50,7 49,8 48,99 99,19
4 49,9 49 48,23 99,23
5 46,4 44,2 44,90 99,30
6 39,2 37,8 38,04 99,76
Rata-rata 99,50
Berdasarkan data diambil dari berbagai macam tingkat suhu dari mulai kondisi suhu
rendah hingga suhu tertinggi. Data tersebut kemudian dimasukkan ke dalam grafik hubungan
sensor DHT22 dan Digital humindity meter dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Hubungan Sensor Kelembaban DHT22 dan Digital Humidity Meter
y = 0,9527x + 0,6926
R² = 0,9876
0
10
20
30
40
50
60
0 10 20 30 40 50 60
Th
erm
om
eter
Dig
ital
(°C
)
Sensor DHT22 (°C)
y = 1,026x + 0,9344
R² = 0,9776
0
10
20
30
40
50
60
70
0 20 40 60Dig
ital
Hu
mid
ity
Met
er (
%)
Sensor DHT22 (%)
JURNAL ILMIAH MAHASISWA PERTANIAN
E-ISSN: 2614-6053 P-ISSN: 2615-2878
Volume 5, Nomor 1, Februari 2020
www.jim.unsyiah.ac.id/JFP
Jurnal Ilmiah Mahasiswa Pertanian, Volume 5, Nomor 1, Februari 2020 545
Berdasarkan Gambar 3 hasil regresi linear antara linear antara nilai keluara yang
dihasilkan dari sensor dengan nilai yang dimunculkan pada Digital humidity meter yaitu :
y = 1,026x + 0,9344 ....................................................................................... (3)
Data hasil pengujian sensor DHT22 terhadap digital humidity meter dapat dilihat pada
Tabel 3.
Tabel 3. Data Hasil pengujian Sensor DHT22 terhadap Digital Humidity Meter
No Sensor
DHT22 (°C)
Digital
Humidity Meter (%)
Hasil Kalibrasi (%)
menggunakan pers(3) Akurasi Relatif (%)
1 54 53,6 56,34 97,26
2 31,2 31 32,95 98,05
3 25,7 24,6 27,30 97,30
4 24,9 24,2 26,48 97,72
5 28,4 27,2 30,07 97,13
6 41,6 40,4 43,62 96,78
Rata-rata 97,37
HASIL DAN PEMBAHASAN
Deskripsi Lokasi Penelitian
Penelitian ini merupakan penelitian mengenai pengukuran intensitas cahaya, suhu dan
kelembaban menggunakan Arduino Uno, Penelitian ini dilaksanakan di rumah kaca 2 Fakultas
Pertanian Universitas Syiah Kuala. Secara geografis bangunan rumah kaca 2 terletak di
05ᵒ34.034’ Lintang Utara dan 095ᵒ 22.344’ Bujur Timur. Bangunan Rumah kaca 2 dapat dilihat
pada Gambar 4.
Gambar 4. Bangunan Rumah kaca 2
JURNAL ILMIAH MAHASISWA PERTANIAN
E-ISSN: 2614-6053 P-ISSN: 2615-2878
Volume 5, Nomor 1, Februari 2020
www.jim.unsyiah.ac.id/JFP
Jurnal Ilmiah Mahasiswa Pertanian, Volume 5, Nomor 1, Februari 2020 546
Pengukuran Intensitas Cahaya Menggunakan Sensor type BH1750
Gambar 5. Grafik nilai rata- rata harian intensitas cahaya rumah kaca 2
Pengukuran suhu (ᵒC) dengan mengunakan sensor type DHT22
Gambar 6. Grafik nilai hasil rata-rata suhu harian pada rumah kaca 2
Pengukuran Kelembaban (%) dengan mengunakan sensor type DHT22.
22867
1799417616
20963
245882418226092
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
1 2 3 4 5 6 7
Inte
nsi
tas
Cah
aya (
lux)
Hari
46.47
40.5339.87
40.55
44.14
47.0046.38
36
38
40
42
44
46
48
1 2 3 4 5 6 7
Suh
u (
°c)
35.95
43.39 43.38 41.65
35.3031.39 32.96
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
hari 1 hari 2 hari 3 hari 4 hari 5 hari 6 hari 7K
elem
bab
an
(%
)
JURNAL ILMIAH MAHASISWA PERTANIAN
E-ISSN: 2614-6053 P-ISSN: 2615-2878
Volume 5, Nomor 1, Februari 2020
www.jim.unsyiah.ac.id/JFP
Jurnal Ilmiah Mahasiswa Pertanian, Volume 5, Nomor 1, Februari 2020 547
Perbandingan nilai suhu (°c) dan kelembaban (%) rata-rata harian
Gambar 7. Grafik perbandingan nilai suhu dan kelembaban rumah kaca 2
Perbandingan Nilai Intensitas Cahaya dalam dan Luar Rumah kaca 2.
Gambar 8. Grafik perbandingan intensitas cahaya dalam dan luar Rumah kaca 2
Iklim makro
Iklim mikro
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
1 2 3 4 5 6
Inte
nsi
tas
Cah
aya
(Lu
x)
Hari
Suhu
Kelembaban
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
40.00
45.00
50.00
36
38
40
42
44
46
48
hari 1 hari 2 hari 3 hari 4 hari 5 hari 6 hari 7
kel
emb
ab
an
(%)
Su
hu
(°
C)
JURNAL ILMIAH MAHASISWA PERTANIAN
E-ISSN: 2614-6053 P-ISSN: 2615-2878
Volume 5, Nomor 1, Februari 2020
www.jim.unsyiah.ac.id/JFP
Jurnal Ilmiah Mahasiswa Pertanian, Volume 5, Nomor 1, Februari 2020 548
Perbandingan Nilai suhu dalam dan Luar Rumah kaca 2.
Gambar 9. grafik perbandingan nilai suhu dalam dan luar rumah kaca 2
Perbandingan Nilai Kelembaban dalam dan Luar Rumah kaca 2.
Gambar 10. Grafik perbandingan nilai kelembaban luar dan dalam rumah kaca 2
Contour dan Surface Suhu dan Kelembaban Dalam Ruangan Rumah kaca 2
Gambar 11. Plot Kontur Suhu dan Kelembaban Dalam Ruangan Rumah kaca
Iklim mikro
Iklim makro
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1 2 3 4 5 6 7
Kel
emb
ab
an
(%
)
Hari
Iklim mikro
Iklim makro
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7
SU
HU
(°
C)
Hari
JURNAL ILMIAH MAHASISWA PERTANIAN
E-ISSN: 2614-6053 P-ISSN: 2615-2878
Volume 5, Nomor 1, Februari 2020
www.jim.unsyiah.ac.id/JFP
Jurnal Ilmiah Mahasiswa Pertanian, Volume 5, Nomor 1, Februari 2020 549
Gambar 12. Plot Surface Suhu dan Kelembaban Dalam Ruangan Rumah kaca
Contour dan Surface Suhu dan Kelembaban Luar Ruangan
Gambar 13. Plot Kontur Suhu dan Kelembaban Luar Ruangan
Gambar 14. Plot Surface Suhu dan Kelembaban Luar Ruangan
JURNAL ILMIAH MAHASISWA PERTANIAN
E-ISSN: 2614-6053 P-ISSN: 2615-2878
Volume 5, Nomor 1, Februari 2020
www.jim.unsyiah.ac.id/JFP
Jurnal Ilmiah Mahasiswa Pertanian, Volume 5, Nomor 1, Februari 2020 550
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Berdasarkan dari hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa :
1. Intensitas cahaya, Suhu dan kelembaban luar pada rumah kaca 2 tidak mempengaruhi
intensitas cahaya, suhu dan kelembaban dalam rumah kaca.
2. Material bangunan penutup rumah kaca 2 yang seluruhnya terbuat dari bahan kaca
menyebabab kan nilai suhu dalam rumah kaca lebih tinggi dibandingakan suhu luar dengan
nilai, intensitas cahaya yang tinggi mengakibatkan suhu terperangkap di dalam rumah kaca
2.
3. Tingkat perbedaan nilai intensitas cahaya, suhu dan kelembaban luar dan dalam rumah kaca
sangat beragam, nilai intensitas luar tertinggi yaitu 10091 lux, lux lebih rendah
dibandingakan dengan nilai tertinggi dalam yaitu 26092 lux, nilai suhu luar tertinggi yaitu
27,6 ° C lebih rendah dibandingkan suhu tertinggi dalam rumah kaca yaitu 46,47° C, nilai
kelembaban luar tertinggi yaitu 43,39 % lebih tinggi dibandingkan nilai tertinggi
kelembaban dalam rumah kaca 2 yaitu 83%.
4. Intensitas cahaya, suhu dan kelembaban tersebut membuktikan bahwa pada rumah kaca 2
tidak cocok untuk ditanami tanaman dikarenakan suhu yang terlalu tinggi yaitu 46,47 °C
tidak cocok untuk tanaman budidaya seperti tanaman tomat ceri.
DAFTAR PUSTAKA
Hariadi, T. K. 2007. Sistem Pengendali Suhu, Kelembaban, dan Cahaya dalam Rumah Kaca.
Jurnal Ilmiah Semesta Teknik, 10 (1):82-93.
Hasan, R. 2016. Analisis Laju Ventilasi Alami di Rumah Kaca Berventilasi Alami yang
Dilengkapi dengan Fog Cooling System. Skripsi. Fakultas Teknologi Industri Pertanian,
Universitas Padjadjaran. Jatinangor.