Prosedur

1. Persiapan Komponen

Sebelum merakit, siapkan seluruh komponen utama berikut:

• Sensor Cahaya (LDR) — mendeteksi siang/malam.
• Sensor Kelembaban Tanah (Soil Moisture Sensor) — mendeteksi kadar air dalam tanah.
• Sensor Ketinggian Air (Water Level Sensor / Float Sensor) — mendeteksi volume air pada tangki.
• Op-Amp (LM358) — digunakan sebagai komparator untuk mendeteksi batas tegangan dari sensor.
• Transistor (NPN, misal BC547 atau 2N2222) — sebagai driver untuk mengaktifkan relay.
• Dioda (1N4007) — sebagai proteksi arus balik relay.
• Pompa Air Mini DC 12V — untuk mengalirkan air dari sumur ke tangki dan dari tangki ke tanaman.
• IC 4026 dan 7-Segment Display — untuk menghitung dan menampilkan jumlah penyiraman.
• IC Logic (gerbang AND, NOT, OR) — untuk kombinasi sinyal kontrol dan reset.
• Power Bank.
• Kabel dan PCB.

 2. Perancangan Skematik Rangkaian

1. Rancang blok sensor LDR
• Hubungkan LDR ke pembagi tegangan dengan resistor.
• Output LDR masuk ke salah satu input op-amp LM358 sebagai komparator.
• Output komparator menghasilkan logika 0 untuk siang dan 1 untuk malam, digunakan untuk mengaktifkan/reset sistem.
2. Rancang blok sensor ketinggian air
• Gunakan water level sensor atau float switch di dalam tangki.
• Saat tangki kosong → output logika 1 untuk menghidupkan pompa sumur.
• Saat tangki penuh → output logika 0 untuk mematikan pompa sumur.
3. Rancang blok sensor kelembaban tanah
• Output analog dari sensor kelembaban masuk ke input non-inverting (+) op-amp LM358.
• Pin inverting (–) diberi tegangan referensi (Vref) ≈ 30% kelembaban.
• Jika kelembaban < 30% → output op-amp HIGH (logika 1) → aktifkan pompa penyiram tanaman.
• Jika kelembaban > 30% → output LOW → pompa mati.
4. Rancang driver pompa
• Gunakan transistor NPN sebagai pengendali relay.
• Kaki NC relay terhubung ke motor pompa.
• Pasang dioda paralel (1N4007) relay untuk melindungi dari lonjakan arus induktif.
5. Rancang bagian counter (IC 4026)
• Hubungkan pin CLOCK (pin 1) ke sinyal pulsa dari pompa penyiram (satu pulsa setiap kali pompa aktif).
• Pin RESET (pin 15) dikontrol oleh sensor LDR → akan reset ke 0 saat malam hari.
• Output a–g dihubungkan ke 7-segment display untuk menampilkan jumlah penyiraman.
6. Tambahkan logika pembatas (Hitungan = 5)
• Gunakan output segmen IC 4026 (misal kombinasi segmen a, f, g, c, d aktif) untuk mendeteksi angka 5.
• Kombinasikan dengan gerbang logika (AND, NAND, NOT) untuk menghasilkan sinyal “STOP” yang mematikan pompa penyiram setelah penyiraman ke-5.
7. Gabungkan semua blok
• Hubungkan output dari setiap blok (sensor → op-amp → transistor driver → pompa → IC 4026).
• Pastikan semua ground terhubung bersama.
• Tambahkan LED indikator untuk menunjukkan status:
• Pompa sumur ON
• Pompa penyiram ON
• Siang/Malam (indikator LDR)
• Tanah Kering ON

 3. Perakitan Rangkaian di Breadboard / PCB

• Susun komponen sesuai skematik.
• Pastikan arah pin IC dan transistor benar.
• Gunakan kabel jumper pendek.
• Gunakan breadboard untuk percobaan awal, dan setelah berhasil baru pindahkan ke PCB.

4. Pengujian Rangkaian

1. Uji sensor cahaya: tutup LDR → sistem harus reset dan semua pompa mati.
2. Uji sensor air: kosongkan tangki → pompa sumur hidup dan mati setelah tangki penuh.
3. Uji sensor kelembaban tanah: turunkan kadar air tanah → pompa penyiram hidup otomatis.
4. Periksa counter IC 4026: pastikan angka bertambah setiap kali pompa penyiram bekerja.
5. Pastikan reset malam bekerja: saat gelap, angka pada 7-segmen kembali ke 0.

 5. Penyempurnaan dan Kalibrasi

• Atur tegangan referensi (Vref) op-amp agar sesuai dengan batas kelembaban tanah yang diinginkan.
• Kalibrasi sensor cahaya agar sistem tidak salah mendeteksi siang/malam.
• Pastikan semua sambungan kuat dan terlindung dari air saat digunakan di lapangan.