Beras dianggap sebagai salah satu makanan terpenting bagi orang-orang yang tinggal di kawasan Asia Pasifik. Indonesia memiliki luas lahan panen sekitar 10,5 juta hektare dengan produktivitas 52,56 kuintal per hektare. Ini menghasilkan produksi beras sebesar 55,2 juta ton, dari produksi beras menghasilkan 31,6 juta pada tahun 2021. Pentingnya sektor pertanian bagi masyarakat Indonesia menuntut para pengelola di bidang pertanian untuk terus mengembangkan inovasi-inovasi yang bermanfaat bagi sektor pertanian tanah air. Salah satu faktor pertumbuhan dan perkembangan tanaman padi adalah dari perilaku pemupukan yang dilakukan oleh petani. Nitrogen N, Fosfor P, dan Kalium K merupakan unsur hara utama yang terkandung dalam tanah yang berguna untuk membantu tanaman tumbuh. Penelitian sebelumnya telah menghasilkan perangkat yang dapat memberikan rekomendasi jumlah pemupukan dengan target panen tertentu menggunakan metode pemupukan dari Bagan Warna Daun BWD. Pemberian pupuk berdasar BWD ini mampu memberikan referensi kebutuhan nutrisi tanaman padi yang membuat pemberian pupuk menjadi lebih efisien sehingga mendapatkan hasil panen yang sesuai. Namun hal itu belum cukup karena belum ada jaminan nutrisi yang terkandung dalam tanah setelah diberikan pemupukan sesuai dengan tabel BWD atau tidak. Maka dari itu pada penelitian kali ini akan membuat sistem kerja sensor yang menambahkan fitur pada alat dalam mendeteksi kandungan nutrisi terutama kandungan NPK dalam tanah sehingga dapat memberikan validasi dari pemberian pupuk melalui rekomendasi tabel BWD pada alat sebelumnya. Alat pembaca skala warna daun dapat memberikan pembacaan skala warna BWD dengan error dibawah 10 persen atau perbedaan pembacaan hanya berbeda 1 skala dibanding pembacaan manusia kemudian alat pendeteksi NPK tanah dapat mendeteksi nilai nutrisi NPK tanah sebelum dan sesudah diberikan pupuk NPK 16 16 16 dengan hasil pembacaan setelah pemupukan mendekati peningkatan sebesar 16 persen yang berarti alat ini dapat menjadi validasi dari pemberian pupuk berdasarkan BWD. Dengan nutrisi tanaman dan tanah yang terjaga, tanaman padi dapat tumbuh dan berkembang dengan baik dan menghasilkan hasil panen yang sesuai dengan target panen yang ditentukan.