Rancang Bangun Sistem Pencahayaan Buatan pada Mini Plant Factory

Abstract

Sistem plant factory merupakan sistem budidaya tanaman pada lingkungan terkendali dan biasanya dilakukan di dalam bangunan tertutup. Plant factory didesain untuk memungkinkan dilakukannya pengendalian suhu, pencahayaan, pemberian nutrisi, dan lain-lain untuk menghindari pengaruh lingkungan luar yang cenderung tidak stabil. Tanaman yang dihasilkan dalam sistem plant factory memiliki kualitas yang lebih baik tetapi penggunaan energi pada plant factory lebih besar daripada sistem konvensional, khususnya energi listrik untuk pencahayaan buatan. Perlu adanya sistem untuk mengefisienkan penggunaan pencahayaann buatan salah satunya dengan penerapan pulsed lighting. Penelitian ini bertujuan mengembangkan sistem kendali pencahayaan buatan berbasis Light Emiting Diode (LED) yang bisa mengatur pencahayaan dengan cara mengubah duty cycle, frekuensi, dan fotoperiodisitas lampu. Pengaturan frekuensi dan duty-cycle dilakukan dengan mekanisme switching menggunakan Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor (MOSFET) yang dikendalikan dengan sinyal Pulse Width Modulation (PWM) dari mikrokontroler. Sementara untuk fotoperiodisme diatur menggunakan modul real-time clock (RTC), mikrokontroler dan modul relay. Sistem yang dikembangkan dapat mengubah duty cycle dari 0-100% dan mengubah frekuensi dari 1-2500 Hz dengan kehilangan daya 1,99%. Ujikinerja terhadap sistem yang dikembangkan dilakukan pada tanaman microgreen dengan dua perlakuan yaitu duty cycle (25%, 50%, 75%, dan 100%) dan frekuensi (60 Hz, 1000 Hz, dan 2500 Hz). Hasil yang didapatkan menunjukkan bahwa pertumbuhan microgreen lebih optimal pada duty cycle 25% dengan frekuensi 2500 Hz. Pada kombinasi perlakuan ini diperoleh rasio bobot per daya yaitu 4,46 gram per watt dan rasio klorofil per daya yaitu 0,195 unit SPAD per watt.