Perpustakaan Digital ITB

Pada pemeliharaan ikan budidaya yang ideal memerlukan keseimbangan antara pemberian pakan yang presisi dan manajemen kualitas air yang ketat, namun pemberian pakan berlebih (overfeeding) sering kali memicu degradasi kualitas air, dan sistem otomatisasi yang ada saat ini kurang memiliki presisi untuk skala dosis mikro (micro-dosing). Tugas akhir ini mengembangkan arsitektur perangkat keras tertanam (embedded) berbasis mikrokontroler ESP32 untuk pemantauan kualitas air waktu-nyata dan pemberian pakan mikro closed-loop. Sistem ini mengintegrasikan tiga sensor lingkungan (suhu DS18B20, pH analog, dan kekeruhan TS-300B) serta dispenser Archimedes screw kompartemen ganda dengan umpan balik Hall-effect encoder. Komunikasi perangkat keras dengan unit pemrosesan tingkat tinggi (SBC) dikelola melalui protokol UART fixedframe yang deterministik. Seluruh proses akuisisi sensor, aktuasi motor, dan komunikasi serial diorkestrasi secara konkuren menggunakan non-blocking cooperative finite state machine (FSM) tanpa mengalami task starvation. Pembacaan sensor lingkungan tersebut menjadi prasyarat keamanan (apabila kekeruhan atau pH berada di luar batas aman) serta penentu seleksi otomatis jenis pakan berdasarkan suhu adaptasi metabolik ikan. Sistem divalidasi dan mencapai akurasi suhu ±0.21°C, akurasi pH ±0.03 pada rentang asam-netral, serta keberhasilan 100% pada pemilihan kompartemen pakan otonom. Melalui studi optimasi parametrik, pitch Archimedes screw ukuran 0,84 cm diidentifikasi mampu memberikan pengeluaran dosis mikro rata-rata sebesar 0,217 g per siklus, yang secara ketat memenuhi target spesifikasi 0,20g ± 10%. Sistem ini mendemonstrasikan bahwa mekanisme siklus diskrit berbasis encoder dapat membentuk landasan yang sangat deterministik untuk presisi pemberian pakan mikro akuatik.