Tempat Pakan Kucing Otomatis Berbasis IoT ~ BELAJAR MIKROKONTROLER 2020

Tempat Pakan Kucing Otomatis Berbasis IoT

Ainun Nafis¹, Muhammad Taffarel Haykal², Rohmat Agus Tiar Cahyono³, Samuel Beta Kuntarjo⁴

Email :ainunnafis01@gmail.com¹, taffarelhay@gmail.com², rohmataustiarcahyono16@gmail.com³, sambetak2@gmail.com⁴

Jurusan Teknik Elektro Program Studi D3 Teknik Elektronika Politeknik Negeri Semarang

Jln. Prof. H. Sudarto, S.H., Tembalang, Semarang, Jawa Tengah, Indonesia. 50275.

Telp. (021)7473417, website : www.polines.ac.id,

Email : malito:sekretariat@polines.ac.id

Abstrack- Now very many people who have pets, especially raising cats. Pets also need to be cared for properly. But the fact is that many pet owners forget to feed their pets because of their busy schedule. And pet owners don't know whether their pet has eaten or not. Pet owners are also worried that the food they provide is fed by their pets or eaten by other animals. Then a device automatic cat feeding was made to make it easier for pet owner to feed and check that their pets have eaten or have not used application on smartphone. This tool is made using the RFID module in the cat collar section to make an open food container, the HC-SR04 ultrasonic sensor in the dining container section which is then processed using the Arduino uno and produces an output in the form of a servo motor movement to open the food container and the NodeMCU module ESP8266 to produce output the form of confirmation that the pet has eaten in the application on a smartphone.

Keywords : Sensor Ultrasonic HC-SR04, Sensor GPS, ESP8266 , Motor Servo, Modul RFID.

Intisari- Sekarang sangat banyak orang yang mempunyai hewan peliharaan terutama memelihara kucing. Hewan peliharaan juga harus dirawat dengan baik. Tetapi kenyataannya banyak yang memiliki hewan peliharaan lupa memberi makan hewan peliharaan mereka karena kesibukan mereka. Dan pemilik hewan peliharaan tidak tahu hewan peliharaan mereka sudah makan atau belum. Pemilik hewan peliharaan juga mengkhawatirkan makanan yang disediakan memang dimkan hewan peliharaannya atau dimakan hewan lain. Maka dibuatlah alat pemberi makan kucing otomatis untuk memudahkan pemilik hewan peliharaan memberi makan serta mengecek hewan peliharaannya sudah makan atau belum menggunakan aplikasi di ponsel pintar. Alat ini dbuat dengan menggunakan modul RFID dibagian kalung kucing untuk membuat wadah makanan terbuka,sensor ultrasonic HC-SR04 dibagian wadah makan yang kemudian diproses dengan menggunakan NodeMCU ESP8266 dan menghasilkan keluaran berupa gerakan motor servo untuk membuka wadah makan dan NodeMCU ESP8266 untuk menghasilkan keluaran berupa konfirmasi hewan peliharaan sudah makan pada aplikasi di telegram.

Kata kunci : Sensor Ultrasonic HC-SR04, Sensor GPS , ESP8266 , Motor Servo, Modul RFID.

I. Pendahuluan

1.1 Latar belakang

Hewan peliharaan sangat berguna untuk pemiliknya. Hewan peliharan bisa digunakan untuk penjaga rumah dengan memelihara anjing penjaga. Hewan peliharaan juga bisa digunakan untuk sarana menghilangkan stres seperti dengan memelihara kucing. Tetapi beberapa orang yang hobi memelihara kucing tersebut memiliki kesibukan yang sangat padat sehingga lalai merawat hewan peliharaannya. Bahkan hanya memberi makan mereka mungkin lupa. Atau mungkin makanan yang telah disediakan dimakan hewan lain sehingga hewan peliharaannya sendiri belum memakannya. Berdasarkan permasalahan tersebut penyusun memiliki ide untuk membuat alat pemberi makan kucing otomatis. Sehingga nantinya orang yang memiliki kesibukan sangat padat akan selalu dapat memberi makan hewan peliharaannya dan dapat memantau kucing mereka sudah makan atau belum.

1.2 Rumusan masalah

Permasalahan yang akan diselesaikan dalam proyek elektronika adalah:

Bagaimana cara tempat makan kucing mendeteksi kucing peliharaan sendiri?

Bagaimana cara tempat makan kucing mengatur banyaknya makanan kucing?

Bagaimana cara pemilik kucing mengetahui kucingnya sudah makan ?

1.3 Tujuan

Tujuan pembuatan alat ini adalah :

Dapat mengetahui cra tempat makan kucing mendeteksi kucing peliharaan sendiri

Dapat mengetahui cara tempat makan kucing mengatur banyaknya makanan kucing

Dapat mengetahui cara pemilik kucing mengetahui kucingnya sudah makan atau belum

1.4 Manfaat

Dapat memudahkan pemilik kucing untuk memberi makan kucing.

Dapat memonitor kucing sendiri sudah makan dengan adanya konfirmasi di aplikasi telegram.

Dapat memastikan bahwa yang memakan makanan kucing adalah kucing sendiri.

II. Tinjauan Pustaka

1. Sensor ultrasonik

Sensor ultrasonik adalah sebuah sensor yang berfungsi untuk mengubah besaran fisis (bunyi) menjadi besaran listrik dan sebaliknya.

Cara kerja sensor ini didasarkan pada prinsip dari pantulan suatu gelombang suara sehingga dapat dipakai untuk menafsirkan eksistensi (jarak) suatu benda dengan frekuensi tertentu. Disebut sebagai sensor ultrasonik karena sensor ini menggunakan gelombang ultrasonik (bunyi ultrasonik). Gelombang ultrasonik adalah gelombang bunyi yang mempunyai frekuensi sangat tinggi yaitu 20.000 Hz.

2. ESP8266

NodeMCU adalah sebuah platform IoT yang bersifat opensource. Terdiri dari perangkat keras berupa System On Chip ESP8266 dari ESP8266 buatan Espressif System, juga firmware yang digunakan, yang menggunakan bahasa pemrograman scripting Lua. Istilah NodeMCU secara default sebenarnya mengacu pada firmware yang digunakan daripada perangkat keras development kit.

NodeMCU bisa dianalogikan sebagai board arduino-nya ESP8266. Dalam seri tutorial ESP8266 embeddednesia pernah membahas bagaimana memprogram ESP8266 sedikit merepotkan karena diperlukan beberapa teknik wiring serta tambahan modul USB to serial untuk mengunduh program. Namun NodeMCU telah me-package ESP8266 ke dalam sebuah board yang kompak dengan berbagai fitur layaknya mikrokontroler + kapabilitas akses terhadap Wifi juga chip komunikasi USB to serial. Sehingga untuk memprogramnya hanya diperlukan ekstensi kabel data USB persis yang digunakan sebagai kabel data dan kabel charging smartphone Android.

3. RFID

RFID adalah singkatan dari Radio Frequency Identification. RFID adalah suatu teknologi yang digunakan untuk melakukan identifikasi dan pengambilan data dengan menggunakan barcode atau magnetic card. Metode identifikasinya menggunakan sarana yang disebut label RFID yang berfungsi untuk menyimpan dan mengambil data jarak jauh. Label RFID pada prakteknya dapat disematkan dalam suatu produk, hewan bahkan manusia. Proses identifikasi pada RFID dapat terjadi dengan menggunakan gelombang elektromagnetik. Oleh sebab itu proses identifikasi RFID membutuhkan dua perangkat yaitu tag dan reader agar dapat berfungsi dengan baik.

4. Led

Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya.

LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P dan N. LED atau Light Emitting Diode yang memancarkan cahaya ketika dialiri tegangan maju ini juga dapat digolongkan sebagai Transduser yang dapat mengubah Energi Listrik menjadi Energi Cahaya.

5. Motor servo

Servo Motor adalah perangkat listrik yang digunakan pada mesin-mesin industri pintar yang berfungsi untuk mendorong atau memutar objek dengan kontrol yang dengan presisi tinggi dalam hal posisi sudut, akselerasi dan kecepatan, sebuah kemampuan yang tidak dimiliki oleh motor biasa. Jika Anda ingin memutar dan mengarahkan objek pada beberapa sudut atau jarak tertentu, maka Anda harus menggunakan Servo Motor. Hal ini dimungkinkan dengan kombinasi motor biasa dan tambahan sensor dalam hal ini berupa encoder untuk umpan balik posisi. Kontroler dari servo motor yang lebih dikenal dengan nama servo drive adalah bagian yang paling penting dan canggih dari sebuah servo motor, karena dirancang untuk presisi tinggi tersebut.

III. PERANCANGAN ALAT

3.1 Perangkat keras dan elektronika

Adapun perangkat yang digunakan yaitu :

1. ESP8266

2. Modul RFID

3. Sensor Ultrasonic

4. Motor Servo

5. LED

3.2 Perancangan Hardware

Alat ini menggunakan masukan sensor ultrasonik dan modul RFID. Lalu masukan di proses di dalam Arduino Uno dan ESP8266. Kemudian perintah yang diberikan oleh ESP8266 diteruskan oleh keluaran yaitu Motor Servo berupa putaran yang nantinya membuka wadah makan kuicng. Dan keluaran berupa aplikasi pada handphone yang akan konfirmasi bahwa kucing sudah makan.

Diagram blok dari alat ini sebagai berikut :

Gambar 3.1 Diagram blok

Gambar Rangkaian Pengawatan dari alat ini sebagai berikut :

Gambar 3.2 Gambar Rangkaian Pengawatan

Gambar Rangkaian dari alat ini sebagai berikut :

Gambar 3.3 Gambar Rangkaian

Diagram Alir dari alat ini sebagai berikut :

Gambar 3.4 Diagram Alir

Gambar tempat pakan kucing otomatis berbasis IoT :

Gambar 3.5 Alat tampak depan

IV. CARA KERJA ALAT

Sistem kerja alat ini bekerja dengan masukan dari sensor ultrasonic yang dipasang di tempat pakan kucing untuk mendeteksi apakah makanan kucing habis atau tidak. Jika habis maka akan mengirim pesan ke telegram bahwa makanan kucing habis dan indikator LED akan menyala.

Ketika kucing datang dan terdeteksi RFID dengan kalung yang dipakai kucing maka akan mengirim pesan ke aplikasi telegram. Kemudian pemilik kucing akan mengirimkan pesan bot untuk membuka tempat pakan.

V. PENGUJIAN ALAT

Ada beberapa tahapan pengujian pada alat yang telah kami buat. Tahapan pertama yaitu pengecekan pin-pin yang terpasang ke ESP8266 tepat atau tidak. Setelah itu pada pengujian berikutnya kami mencoba untuk mengecek RFID apakah dapat diterima/diverifikasi dengan receivernya, ditahapan ini juga kami memilih salah satu RFID yang dipilih paling efektif dalam hal jarak. Pada pengujian selanjutnya dilakukan pengecekan apakah RFID dengan Motor Servo terintegrasi dengan baik atau tidak dan sudut yang diperlukan agar servo dapat menutup lubang pada wadah makanan berapa. Disini kami mendapatkan untuk keadaan menutup servo harus berada di sudut 55 º dan waktu keadaan membuka kisaran 75º. selanjutnya pengujian terhadap HC-04 Sensor Ultrasonik. Sensor tersebut kami gunakan untuk mengecek makanan yang berada di dalam wadah .kami menggunakan pengukuran ketinggian untuk mengecek makanan tersebut apabila makanan diatas 2 cm maka indikator berwarna kuning akan mati dan sebaliknya apabila kurang dari 2 cm indikator menyala, untuk ketinggian wadah di pengujian ini yaitu 14,5 cm ,jadi untuk rumus pengukurannya yaitu, Tinggi = 14,5 cm - (jarak yang terukur ultrasonik) cm. Setelah pengujian komponen yang terpasang ESP8266 dan mengecek apakah ESP8266 dapat tersambung dengan aplikasi telegram.

VI. PENUTUP

A. Kesimpulan

1.Dengan adanya pemberi makanan otomotis maka kita tidak perlu khawatir apabila kita meninggalkan hewan peliharaan kita di rumah.

2.Dengan RFID dapat mencegah hewan selain peliharaan kita memakan makanan peliharaan kita.

3. Pemilik kucing dapat mengetahui kucingnya sudah makan dengan adanya konfirmasi di aplikasi telegram.

B. Saran

1.Selalu melakukan pengecekan pada kalung RFID untuk memastikan alatnya masih ada atau tidak.

2.Untuk proyek selanjutnya dapat dikembangkan lagi untuk desain mekanik lebih rapi.

3.Pengecekan komponen apakah dalam keadaan baik dan sesuai dengan fungsi dari alat tersebut.

Referensi

Adiprasetyo, Nurdianto (2017) Alat Pemberi Makan Kucing Otomatis Berbasis Arduino Uno. Associates Degree (D3) thesis, University of Muhammadiyah Malang.

Siti Aisyah Purnamasari, ((2019) Rancang bangun alat pemberi makan kucing berbasis arduino dan aplikasi BLYNK. skripsi thesis, Universitas Bangka Belitung

Hanif A.W., Innurul A., Irfan M.H. (2019) Pemberi Makan dan Pelacak Kucing. Politeknik Negeri Semarang

Biodata penulis

Nama penulis Ainun Nafis. Penulis dilahirkan di Kabupaten Kudus, 18 April 1999. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD NU Nawa Kartika, SMPN 3 Kudus, dan SMAN 2 Kudus tahun 2017 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2018 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3 Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.18.3.01. Apabila ada kritik, saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi penulis melalui email ainunnafis01@gmail.com

Nama saya Muhammad Taffarel Haykal. Lahir di Semarang 15 April 2000. Sebelumnya menempuh mendidikan formal di SD Negeri 01 Ungaran, SMP Negeri 1 Ungaran, SMA 1 Ungaran. Pada tahun 2018 telah menyelesaikan pendidikan SMA dan mengikuti Ujian Mandiri Politeknik Negeri Semarang dan diterima menjadi mahasiswa baru Politeknik Negeri Semarang pada Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. NIM 3.32.18.3.16. email taffarelhay@gmail.com

Nama Rohmat Agus Tiar C. Penulis dilahirkan di Kudus, 8 Desember 1999. Penulis telah menempuh Pendidikan formal di SD Negeri 1 Wergu Wetan, SMP Negeri 2 Kudus dan SMA Negeri 2 Kudus. Tahun 2018 penulis telah menyelesaikan Pendidikan SMA. Pada tahun 2018 Penulis mengikuti ujian mandiri mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.18.3.19. Apabila ada kritik dan saran yang membangun serta terdapat beberapa pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui email rohmatagustiarcahyono16@gmail.com