Rancang Bangun Trainer Kit Pada Sistem Hidroponik Berbasis Panel Surya dan IoT

Abstract

Pertumbuhan populasi global dan keterbatasan lahan pertanian mendorong pengembangan teknologi pertanian alternatif seperti hidroponik. Dalam penelitian ini, dirancang dan dibangun trainer kit sistem hidroponik berbasis panel surya dan Internet of Things (IoT) untuk menunjang pembelajaran dan memantau parameter pertumbuhan tanaman secara real-time. Sistem memanfaatkan energi terbarukan dari panel surya untuk operasional perangkat, dilengkapi mikrokontroler NodeMCU ESP8266 dan berbagai sensor seperti DHT11 untuk suhu dan kelembapan, sensor pH untuk keasaman larutan, sensor ultrasonik untuk jarak air, dan sensor TDS untuk kualitas nutrisi. Pengujian perangkat menunjukkan bahwa pengukuran suhu dan kelembapan stabil dalam kisaran 28,9°C–30,2°C dan 64%–67%. Sensor pH menunjukkan nilai 6,1–6,4, sesuai kebutuhan tanaman hidroponik. Pengukuran TDS menunjukkan nilai 850–880 ppm sehingga nutrisi larutan terjaga optimal. Selain itu, sensor jarak air ultrasonik bekerja akurat dengan selisih pembacaan rata-rata di bawah 0,3 cm. Dengan pemantauan berbasis IoT, data sensor dikirim secara real-time untuk dianalisis dan diakses jarak jauh. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa trainer kit hidroponik berbasis panel surya dan IoT berfungsi baik dan mampu memberikan pembelajaran praktis sekaligus memastikan kestabilan lingkungan dan nutrisi untuk pertumbuhan tanaman hidroponik secara optimal. Global population growth and limited agricultural land are driving the development of alternative agricultural technologies such as hydroponics. In this study, a hydroponic system trainer kit based on solar panels and the Internet of Things (IoT) was designed and built to support learning and monitor plant growth parameters in real time. The system utilizes renewable energy from solar panels for device operation, equipped with a NodeMCU ESP8266 microcontroller and various sensors such as a DHT11 for temperature and humidity, a pH sensor for solution acidity, an ultrasonic sensor for water proximity, and a TDS sensor for nutrient quality. Device testing showed stable temperature and humidity measurements within the range of 28.9°C–30.2°C and 64%–67%, respectively. The pH sensor showed values of 6.1–6.4, meeting the needs of hydroponic plants. TDS measurements showed values of 850–880 ppm, ensuring optimal nutrient solution maintenance. Furthermore, the ultrasonic water proximity sensor performed accurately with an average reading difference of less than 0.3 cm. With IoT-based monitoring, sensor data is sent in real time for analysis and remote access. The results of this study demonstrate that the solar panel- and IoT-based hydroponic trainer kit functions well and is capable of providing practical learning while ensuring environmental and nutritional stability for optimal hydroponic plant growth.