🌾 Sistem Pertanian Pintar Berbasis ESP32

Dokumen ini adalah panduan lengkap untuk membangun sistem pertanian pintar berbasis mikrokontroler ESP32 dengan sensor tanah, kontrol pompa air dan dosing pump NPK, serta integrasi Blynk.

1. Konsep Sistem

Sistem ini dirancang untuk mendeteksi kondisi tanah seperti:

• Kadar air tanah
• pH tanah
• Unsur NPK (Nitrogen, Phosphor, Kalium)

Berdasarkan data sensor, sistem akan:

• Mengontrol pompa air secara otomatis
• Mengatur pemberian nutrisi NPK
• Mengirim data ke dashboard Blynk

2. Integrasi dengan Blynk

Blynk digunakan untuk monitoring dan kontrol jarak jauh. Anda bisa memantau data sensor dan mengontrol pompa secara manual dari aplikasi Blynk di smartphone.

Langkah-langkah:

1. Buat proyek baru di Blynk
2. Tambahkan widget: Gauge untuk sensor, Button untuk kontrol
3. Gunakan token auth untuk koneksi ESP32
4. Upload kode Arduino ke ESP32

Contoh Kode Arduino:

#define BLYNK_PRINT Serial
#include 
#include 

char auth[] = "YOUR_BLYNK_AUTH_TOKEN";
char ssid[] = "WIFI_SSID";
char pass[] = "WIFI_PASSWORD";

int moisturePin = 34;
int phPin = 32;
int npkPin = 35;

int relayPompa = 26;
int relayNPK = 27;

BLYNK_WRITE(V3) {
  digitalWrite(relayPompa, param.asInt() ? LOW : HIGH);
}

BLYNK_WRITE(V4) {
  digitalWrite(relayNPK, param.asInt() ? LOW : HIGH);
}

void setup() {
  pinMode(moisturePin, INPUT);
  pinMode(phPin, INPUT);
  pinMode(npkPin, INPUT);
  pinMode(relayPompa, OUTPUT);
  pinMode(relayNPK, OUTPUT);

  Blynk.begin(auth, ssid, pass);
}

void loop() {
  Blynk.run();

  int moisture = analogRead(moisturePin);
  int ph = analogRead(phPin);
  int npk = analogRead(npkPin);

  Blynk.virtualWrite(V0, moisture);
  Blynk.virtualWrite(V1, ph);
  Blynk.virtualWrite(V2, npk);

  delay(2000);
}

      

3. Daftar Peralatan & Seri Komponen

4. Skema Rangkaian

+-----------------------------+
|          ESP32              |
|                             |
| GPIO34 ----> Soil Moisture  |
| GPIO32 ----> pH Sensor      |
| GPIO35 ----> NPK Sensor     |
|                             |
| GPIO26 ----> Relay 1 (Pompa)|
| GPIO27 ----> Relay 2 (NPK)  |
|                             |
| GND  ----> GND Sensor & Relay |
| 3V3  ----> VCC Sensor       |
+-----------------------------+

+-----------------------------+
|    Voltage Regulator        |
|                             |
| 12V In ----> AMS1117 3.3V   |
| OUT ----> VCC Sensor        |
| GND ----> GND                |
+-----------------------------+

+-----------------------------+
|     Relay Module 2 Channel  |
|                             |
| IN1 ----> GPIO26 (Pompa)    |
| IN2 ----> GPIO27 (NPK)      |
| VCC ----> 5V (ESP32)        |
| GND ----> GND               |
| NO ----> Pompa/Dosing Pump  |
| COM ----> 12V Power         |
+-----------------------------+
      

5. Desain PCB (Sederhana)

Dimensi: 60mm x 80mm

• Top Layer: Jalur VCC & sinyal
• Bottom Layer: Jalur GND

Komponen pada PCB:

• ESP32 Dev Module
• AMS1117 3.3V Regulator
• Header untuk Sensor (3x3 pin)
• Header untuk Relay (4 pin)
• Header untuk Power 12V
• LED Indikator Power

6. Simulasi Wiring

Langkah Penyusunan:

1. Sambungkan 12V ke regulator AMS1117 → 3.3V untuk sensor
2. Sensor ke ESP32:
   • Soil Moisture → GPIO34
   • pH Sensor → GPIO32
   • NPK Sensor → GPIO35
3. Relay ke ESP32:
   • Relay 1 (IN1) → GPIO26
   • Relay 2 (IN2) → GPIO27
4. Pompa & Dosing Pump:
   • NO → Pompa/NPK Pump
   • COM → 12V Power
   • GND → GND

7. Simulasi Tinkercad

Anda bisa membuat simulasi di:

Tinkercad Circuits

Komponen yang Digunakan:

• ESP32 Dev Module
• Moisture Sensor
• Analog Sensor (untuk pH & NPK)
• Relay Module
• LED (simulasi pompa & dosing pump)

Upload Kode:

void setup() {
  pinMode(34, INPUT); // Soil Moisture
  pinMode(32, INPUT); // pH
  pinMode(35, INPUT); // NPK
  pinMode(26, OUTPUT); // Pompa
  pinMode(27, OUTPUT); // NPK
}

void loop() {
  int moisture = analogRead(34);
  int ph = analogRead(32);
  int npk = analogRead(35);

  if (moisture < 2000) {
    digitalWrite(26, LOW);
    delay(3000);
    digitalWrite(26, HIGH);
  }

  if (npk < 1500) {
    digitalWrite(27, LOW);
    delay(2000);
    digitalWrite(27, HIGH);
  }

  delay(5000);
}