Bagi anda penggemar elektronika, tentu sudah tidak asing lagi dengan sensor kelembaban tanah (soil moisture). Sensor kelembapan tanah ini dikenal juga dengan nama soil moisture sensor atau hygrometer. Di pasaran, sensor ini terdiri dari berbagai merk dan tipe tergantung dari perusahaan yang memproduksi sensor kelembapan tanah ini.

Baiklah kita akan memulai pembahasan tentang sensor ini dimulai dari pengertiannya.

Pengertian Sensor Kelembaban Tanah

Jadi pengertian sensor kelembaban tanah adalah sebuah sensor yang dapat mengukur tingkat kadar air atau kelembaban pada tanah. Jadi sebelum kita memulai lebih lanjut ada baiknya kita mengetahui dulu tentang kelembapan tanah sehingga nantinya kita bisa menentukan kegunaan dari sensor ini.

Kelembaban tanah adalah tingkat kadar air yang terdapat di antara partikel – partikel yang terkandung di dalam matrix tanah. Kelembaban tanah ini terbagi menjadi dua yaitu:

1. Kelembaban permukaan tanah

Kelembaban permukaan tanah adalah jumlah atau tingkat kadar air yang berada di atas tanah setebal 10 cm. Pada permukaan tanah ini terdapat zona air yang tersedia untuk perakaran tanaman

2. Air Tanah (Ground Water).

Air tanah dapat dijumpai pada lapisan geologi tanah yang sangat dalam dari permukaan tanah, biasanya air tanah ini bermuara ke sungai di bawah tanah.

Pada pengukuran satuan kadar air tanah dinyatakan dalam ratio atau % (persen) VWC (Volumetric Water Content), yang mana semua pori – pori tanah terisi oleh air hingga nilai jenuh air. Kondisi kadar air tanah didapatkan dari sensor serta dipengaruhi juga oleh suhu udara.

Macam-Macam Sensor Kelembaban Tanah

Saat ini ada macam macam sensor kelembaban tanah (soil moisture sensor) yang terdapat di pasaran di antaranya adalah sebagai berikut:

1. sensor yl 69

2. Sensor capacitive soil moisture V1.2

3. Sonoff MS01 Smart Soil Moisture Sensor

4. sen0308

5. sen0193

6. SEN-0016

7. Dan sensor soil moisture lainnya yang belum disebutkan.

Semua sensor yang kami tampilkan di atas bisa dikontrol dengan menggunakan arduino seperti sen0193 arduino. Namun untuk bahasan pengontrolan yang kami buat, kami akan menggunakan sensor kelembapan tanah yl-69. Jika anda ingin mengetahui lebih lanjut tentang sensor lainnya, anda bisa menghubungi halaman kami di facebook.

Sensor Kelembaban Tanah dengan Arduino

Bagaimana cara membuat project sensor kelembaban tanah dengan arduino? Untuk membuatnya diperlukan berbagai persiapan. Adapun persiapannya adalah:

1. Peralatan yang digunakan dalam pembuatan project

Peralatan-peralatan yang digunakan pada project kita kali ini adalah:

• Sensor kelembaban tanah YL 69

Sensor kelembapan tanah YL-69 bekerja berdasarkan prinsip kerja sensor resistif. Sensor ini mempunyai dua buah elektrode (probe) yang mana nantinya akan membaca kadar air pada daerah sekitarnya, sehingga arus listrik melewati dari satu elektrode ke elektrode yang lain.

Gambar sensor kelembaban

• Arduino uno beserta kabel
  

Arduino uno berfungsi sebagai kontroller dari sensor YL-69. Sedangkan kabel USB arduino digunakan untuk mengupload program yang kita buat ke dalam arduino

• Kabel jumper secukupnya

Kabel jumper digunakan untuk menghubungkan satu komponen ke komponen lainnya sehingga menjadi sebuah rangkaian.

• Modul LM393 Komparator Tegangan

Modul LM 393 ini berfungsi sebagai komparator. Modul ini akan menghubungkan arduino dan sensor. Pada modul ini terdapat 6 pin, adapun fungsi dari pin tersebut adalah:

4 Pin-pin sebelah kanan:

• VCC: Module power supply 3,3 – 5V DC
  
• GND: Ground
• DO: Digital Output
• AO: Analog Output

2 Pin-pin sebelah kiri:
IN+: Input positif (sensor)
IN-: Input negatif (sensor)

• Bread board / Proto board

Bread board adalah papan yang digunakan untuk menghubungkan kabel jumper dan komponen-komponen elektronik lainnya sehingga terhubung menjadi rangkaian.

 
Sebelum kita memulai melakukan coding ada baiknya kita mengetahui terlebih dahulu pin-pin yang terdapat pada sensor tanah dan komponen penghubungnya tersebut.

Hubungan sensor dengan modul komparator 393

Jika dilihat hubungan rangkaian dari sensor ke komparator maka pin-pin pada komparator berfungsi

Pin A0 pada soil moisture sensor berfungsi untuk menghasilkan analog output. Pin A0 menghasilkan tegangan keluaran analog yang sebanding dengan tingkat kelembaban tanah, sehingga tingkat yang lebih tinggi menghasilkan tegangan yang lebih tinggi dan tingkat yang lebih rendah menghasilkan tegangan yang lebih rendah.

pin D0 menunjukkan apakah tingkat kelembaban tanah berada dalam batas. D0 menjadi RENDAH jika tingkat kelembaban melebihi nilai ambang batas (yang ditetapkan oleh potensiometer), dan TINGGI jika sebaliknya.

Rangkaian Sensor Kelembaban tanah

Sekarang kita akan memulai bagaimana membuat rangkaian sensor kelembaban tanah dengan arduino. Setelah kita mempersiapkan alat dan bahan seperti di atas, berikutnya kita akan membuat rangkaian seperti di bawah ini:

Hubungan Pin  Modul Komparator 393 ke Arduino Uno pada rangkaian adalah:

Program Sensor Kelembaban Tanah Arduino

Setelah membuat rangkaian seperti di atas saatnya kita membuat program sensor kelembaban tanah dengan arduino. Berikut di bawah ini adalah program atau coding sensor kelembapan tanah arduino

/***************************

Cara Mengakses dan Pemrograman Soil Moisture Sensor (Sensor Kelembaban Tanah atau Hygrometer) Menggunakan Arduino Uno

Oleh : Biro Listrik
Website : www.birolistrik.com
Copyright @2023

****************************/

const int soilSensorDO = 9;

const int soilSensorAO = A5;

void setup()
{
Serial.begin(9600);
pinMode(soilSensorDO, INPUT);
}

void loop()
{
if(digitalRead(soilSensorDO) == HIGH)
{
Serial.println(“Kondisi Kering”);
delay(1000);
}
else
{
Serial.println(“Kondisi Lembab”);
delay(1000);
}

float persenKelembabanTanah;
int readSensor = analogRead(soilSensorAO);
persenKelembabanTanah = (100 – ((readSensor/1023.00)*100));

Serial.print(“Persen Kelembaban Tanah = “);
Serial.print(persenKelembabanTanah);
Serial.println(“%”);
delay(1000);

Serial.println(“birolistrik.com”);

delay(1000);

}

Demikianlah sensor soil moisture dengan arduino. Setelah menguasai dasar penggunaan sensor ini, adan dapat mengimplementasikannya dengan membuat penyiraman otomatis arduino. Untuk membuat penyiraman otomatis anda tinggal menambahkan relay sebagai output yang akan menghidupkan pompa air.
Jika anda ingin menggunakan sensor kelembaban tanah dan esp32, anda tinggal mengganti arduino uno dengan esp32 serta mengganti pin A5 dan D9 dari arduino ke esp32. Kemudian ganti variabel A5 (soilSensorAO) dan 9 (soilSensorDO) pada esp32. Semoga artikel ini dapat membantu anda. Terima kasih.