Electronic Theses and Dissertation

Pertanian vertikal, yang mengadopsi konsep tanpa tanah menggunakan metode seperti aeroponik, hidroponik, atau media substrat, yang dapat diimplementasikan di dalam ruangan (indoor), di luar ruangan (outdoor), atau kombinasi keduanya. fasilitas pertanian indoor mencakup berbagai komponen seperti struktur bangunan dengan isolasi termal, rak tanaman, penerangan, pendingin, sirkulasi udara, suplai co2, pompa air untuk nutrisi, dan unit pengatur lingkungan. perbedaan mendasar antara sistem-sistem ini terletak pada sumber cahaya yang digunakan. sistem outdoor mengandalkan sinar matahari sebagai sumber cahaya tunggal, sementara dalam pertanian indoor, lampu, seperti led, pijar, atau neon, digunakan sebagai pengganti cahaya matahari. penggunaan lampu menciptakan intensitas cahaya yang konstan, berbeda dengan siklus cahaya matahari. hal ini dapat menghambat pertumbuhan tanaman secara keseluruhan. sehingga diperlukan pengendalian intensitas cahaya. salah satu metode kontrol yang digunakan adalah pulse wave modulation (pwm), yang dapat diimplementasikan melalui mikrokontroler seperti arduino dan driver pwm seperti mosfet untuk mengatur intensitas cahaya pada lampu. penelitian ini menerapkan pulse wave modulation (pwm) pada pencahayaan buatan, khususnya lampu t5 led 6500 k, untuk meningkatkan pertumbuhan microgreen kangkung (ipomoea reptans poir) pada pertanian indoor. pencahayaan buatan diatur terang pada siang hari dan meredup pada pagi dan sore hari, dengan mengatur duty cycle diantara 65% - 100%. hasil analisis menunjukkan bahwa jika dibandingkan dengan pencahayaan konstan, penggunaan pwm secara linier memengaruhi tegangan dan daya lampu, meningkatkan efisiensi konsumsi daya lampu. dampak positif terlihat pada pertumbuhan tanaman, dengan peningkatan signifikan pada luas daun, panjang dahan, jumlah daun, dan berat basah. pertumbuhan dengan pencahayaan berbasis kendali pwm lebih baik dibandingkan dengan pencahayaan konstan 3500 lux. sistem pencahayaan buatan dengan kontrol pwm memberikan kontribusi positif dalam pengembangan pertanian indoor yang efisien dan berkelanjutan.

Vertical farming, which adopts a soil-less concept, such as aeroponics, hydroponics, or substrate media, can be implemented indoors, outdoors, or a combination of both. Indoor farming facilities include various components such as thermally insulated building structures, plant shelves, lighting, cooling, air circulation, CO2 supply, water pumps for nutrients, and environmental control units. The fundamental difference between these systems lies in the light source used. Outdoor systems rely on sunlight as the sole light source, while in indoor farming, lamps, such as LED, incandescent, or fluorescent, are used instead of sunlight. The use of lamps creates a constant light intensity, in contrast to the sun's light cycle. This can inhibit overall plant growth. Thus, light intensity control is required. One of the control methods used is Pulse Wave Modulation (PWM), which can be implemented through microcontrollers such as Arduino and PWM drivers such as MOSFETs to regulate the light intensity of the lamp. This research applies Pulse Wave Modulation (PWM) to artificial lighting, specifically 6500 K LED T5 lamps, to enhance the growth of microgreen kale (Ipomoea reptans Poir) in indoor farming. The artificial lighting was set bright during the day and dim in the morning and evening, by setting the duty cycle between 65% - 100%. Analyses showed that when compared to constant lighting, the use of PWM linearly affected lamp voltage and power, increasing power consumption efficiency. A positive impact was seen on plant growth, with significant increases in leaf area, limb length, leaf number, and wet weight. The plant’s growth with PWM-controlled lighting was better than with constant lighting of 3500 Lux. The PWM-controlled artificial lighting system makes a positive contribution to the development of efficient and sustainable indoor farming.