Rancang bangun aplikator cair dengan sistem kontrol modulasi lebar pulsa

Abstract

Hingga saat ini penggunaan larutan herbisida dalam pengendalian gulma atau tanaman pengganggu lebih banyak hanya sebatas perhitungan teoritis yang dibutuhkan oleh suatu areal tanam dengan dosis tunggal sehingga penggunaan herbisida yang disemprotkan secara merata akan menghabiskan biaya yang tidak sedikit dan kurang ramah lingkungan. Untuk meminimalkan kerugian tersebut, perlu dilakukan pengembangan sistem kendali lain yang mampu mengendalikan gulma secara tepat lokasi, tepat waktu, dan tepat dosis. Tujuan dari penelitian ini adalah merancang dan membuat aplikasi untuk menduga kepadatan gulma dengan pengolahan citra dan merancang sistem kendali putaran motor DC pompa sprayer elektrik dengan modulasi lebar pulsa. Penelitian dilakukan di Lab. Teknik Bioinformatika dan Laboratorium Lapangan Departemen TMB IPB pada bulan Maret sampai Juni 2011. Aplikator cair yang dibuat terbagi menjadi tiga bagian utama yaitu rangka alat, perangkat makatronika, dan perangkat lunak pengolah citra. Aplikator ini adalah alat penyemprot cairan yang dikendalikan oleh perangkat elektronik yaitu mikrokontroler AT89S51 dan modul pengendali kecepatan putar motor DC EMS H-Bridge 30A. Proses pengambilan gambar dan penyemprotan dipicu oleh sensor magnet lempengan. Perangkat lunak melakukan filterisasi gambar antara gulma dan lahan dengan menggunakan nilai Hue dan menentukan tingkat kepadatan gulma pada lahan terbuka untuk setiap gambar yang diolah. Pengolahan citra dilakukan untuk citra tunggal dan citra dengan 4 potongan. Hasil pengolahan tersebut diinterpretasikan ke dalam peta perlakuan dan dibandingkan satu sama lain dalam hal konsumsi cairan yang diperlukan. Hasil pengujian menunjukkan nilai error sebesar 10.55% untuk ketepatan aktifasi penyemprotan dan nilai error sebesar 3.47% untuk ketelitian dosis penyemprotan yang dilakukan. Selain itu, dari hasil pemetaan perlakuan yang dilakukan pada data serangan gulma pada lahan terbuka di laboratorium lapangan Leuwikopo dan debit PWM (Modulasi Lebar Pulsa) yang diterapkan dihasilkan bahwa dosis total untuk penyemprotan dengan perlakuan tunggal adalah sebesar 0.756 L sedangkan dosis total untuk penyemprotan dengan perlakuan ganda adalah sebesar 0.649 L. Kedua angka tersebut menunjukkan adanya penghematan penggunaan cairan hingga 14%.