Penerapan low-pass filter pada sensor PH untuk sistem smart hidroponik

ABSTRAK:

Nilai pH pada media tanam hidroponik merupakan salah satu aspek yang sangat penting untuk pertumbuhan tanaman hidroponik, nilai pH yang optimal membantu tanaman dalam menyerap nutrisi dengan baik. Oleh karena itu, dirancang sebuah perangkat yang bertujuan menjaga nilai pH pada media tanam menjadi lebih stabil menggunakan sensor pH sebagai alat ukur utama. Namun, pembacaan nilai pH oleh sensor pH sering mengalami noise dan fluktuasi sehingga mengakibatkan sistem menjadi tidak stabil. Oleh sebab itu, diperlukan metode untuk menstabilkan data yang dihasilkan oleh sensor. Pada penelitian ini menerapkan low-pass filter sebagai solusi untuk mengurangi noise dan fluktuasi pada data pH yang dihasilkan. Low-pass filter berfungsi untuk meredam komponen frekuensi tinggi yang dapat menyebabkan pembacaan sensor pH menjadi tidak stabil. Penerapan low-pass filter dilakukan dengan menguji kombinasi nilai resistor (R) dan nilai kapasitor (C) untuk mendapatkan kombinasi yang optimal dalam menghasilkan data yang stabil. Dari beberapa percobaan didapatkan kombinasi yang sesuai yaitu, R = 1000 Ohm dan C = 0,0001 Farad. Dengan penerapan low-pass filter rata-rata error pada 50 data yang dihasilkan adalah sebesar 0,08%. Selain itu, penerapan low-pass filter juga membantu dalam menstabilkan sistem pada perangkat yang telah dirancang. Akurasi dari perangkat yang telah dirancang juga telah diuji menggunakan confusion matrix dan mendapatkan nilai sebesar 93,33%.

ABSTRACT:
The pH value in hydroponic planting media is one of the most important aspectsfor the growth of hydroponic plants, the optimal pH value helps plants absorb nutrientswell. Therefore, a device was designed to maintain the pH value of the planting medium tobe more stable using a pH sensor as the main measuring tool. However, pH readings by pHsensors often experience noise and fluctuations, resulting in an unstable system. Therefore,a method is needed to stabilize the data generated by the sensor. In this study, a low-passfilter is applied as a solution to reduce noise and fluctuations in the resulting pH data. Low-pass filters function to dampen high-frequency components that can cause pH sensorreadings to become unstable. The application of low-pass filters is carried out by testingthe combination of resistor value (R) and capacitor value (C) to get the optimal combinationin producing stable data. From several experiments, a suitable combination was obtained,namely, R = 1000 Ohm and C = 0.0001 Farad. With the application of low-pass filters, theaverage error in 50 data generated was 0.08%. In addition, the application of low-passfilters also helps in stabilizing the system on the device that has been designed. Theaccuracy of the designed device has also been tested using a confusion matrix and obtaineda score of 93.33%.

مستخلص البحث:

تعدقيمة األس اهليدروجيين يف وسائط الزراعة املائية من أهم جوانب منو النبااتت املائية، حيث تساعد قيمة األس اهليدروجييناملثلى النبااتت على امتصاص العناصر الغذائية جيدا. لذلك، مت تصميم جهاز للحفاظ على قيمة األس اهليدروجيين لوسائط الزراعةليكون أكثر استقرارا ابستكأداة قياس رئيسية. ومع ذلك، غالبا ما تتعرض قراءات األس اهليدروجيين خدام مستشعر األس اهليدروجيينبواسطة مستشعرات األس اهليدروجيين للضوضاء والتقلبات، مما يؤدي إىل نظام غري مستقر. لذلك، هناك حاجة إىل طريقة لتثبيتالبياانت اليت مت إنشاؤها بواسطة املستشعر. يف هكحل لتقليل الضوضاء والتقلبات يف ذا البحث، يتم تطبيق مرشح التمرير املنخفضبياانت األس اهليدروجيين الناجتة. يعمل مرشح التمرير املنخفض على تثبيط املكوانت عالية الرتدد اليت ميكن أن تتسبب يف عدم استقرارقراءات مستشعر األس اهليدروجيين. يتم تطبيق مرشح التمرير املنخفض عن طريق اختبار مزيج من قيمة املقاوم (R) وقيمة املكثف(Cكيبة مناسبة، وهيكيبة املثلى يف إنتاج بياانت مستقرة. من عدة جتارب، مت احلصول على تر) للحصول على الرتR : 1000أوموC : 0.0001كان متوسط اخلطأ يف فاراد. مع تطبيق مرشح التمرير املنخفض،50بياانت متإنشاؤها0.08٪. ابإلضافة إىلذلك، يساعد تطبيق مرشح التمرير املنخفض أيضا يف تثبيت النظام على اجلهاز الذي مت تصميمه. كما مت اختبار دقة اجلهاز املصممابستخدام مصفوفة االرتباك وحصلت على درجة93.33.