Header Ads

Pengukuran Tingkat Keasaman dan Kekeruhan Air dengan Tampilan Aplikasi Arduino




Pengukuran Tingkat Keasaman dan Kekeruhan Air dengan Tampilan
Aplikasi Android
Alfian Muttoqim1, Devario Gita Suryansyah2, Samuel BETA3
Prodi Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Semarang
Jl. Prof. H. Soedarto, S H, Tembalang, Semarang, 50275


Abstract - Monitoring the PH level and turbidity of the water in the fish pond is very troublesome, because it must be done regularly and directly. In this ARM project, a device was made using a pH sensor, an LDR sensor, a Bluetooth HC-05 module, as well as an RGB LED output, 16x2 LCD and an application for measuring acidity and turbidity levels. The pH sensor is used to measure the level of acidity in water, the LDR sensor is used to measure the level of turbidity of the water while the Bluetooth module is for sending the measurement data. As well as RGB LEDs and 16x2 LCDs are used to provide warnings of water conditions based on acidity and water turbidity. While ARM as a controller and signal processor.

Keyword : ARM, Sensor pH, Sensor LDR, LED RGB, LCD 16x2, Modul Bluetooth HC-05, Android.

Intisari – Melakukan pemantauan kadar PH dan kekeruhan air pada kolam ikan sangat merepotkan, karena harus dilakukan secara berkala dan secara langsung. Pada proyek ARM ini dibuatlah sebuah alat menggunakan sensor pH, sensor LDR, modul Bluetooth HC-05, serta luaran LED RGB, LCD 16x2 dan aplikasi pengukur kadar keasaman dan kekeruhan air. Sensor pH digunakan untuk mengukur tingkat keasaman dalam air, sensor LDR digunkan untuk mengukur tingkat kekeruhan air sedangkan modul Bluetooth untuk mengirim data hasil pengukurannya. Serta LED RGB dan LCD 16x2 digunakan untuk memberikan peringatan akan kondisi air berdasarkan keasaman dan kekeruhan air. Sedangkan ARM sebagai kontroler dan pemroses sinyal.
Kata Kunci : ARM, Sensor pH, Sensor LDR, LED RGB, LCD 16x2, Modul Bluetooth HC-05, Android.
I.          PENDAHULUAN
A.  Latar Belakang
Dalam sebuah kolam ikan untuk menjaga kelastarian ikan di dalam kolam tersebut tentunya kita harus dapat mengetahui tingkat PH dan kekeruhan air yang ada. Untuk dapat mengetahui tingkat PH dan kekeruhan air, tentunya kita harus melakukan pengukuran terhadap air kolam terlebih dahulu dan hal tersebut harus dilakukan secara langsung di lokasinya. Pada proyek ARM ini, kami membuat sebuah alat pengukuran PH dan kekeruhan air dengan tampilan LCD dan aplikasi Android. Alat ini dilengkapi dengan indikator LED RGB sebagai penanda tingkat pencemaran PH dan kekeruhan air. Alat ini juga dapat menampilkan hasil pengukuran secara langsung pada sebuah aplikasi smartphone. Dengan adanya alat ini pemantaun tingkat PH dan kekeruhan air pada sebuah kolam ikan dapat dilakukan dimana saja dan kapan saja secara langsung.

B.  Tujuan
Tujuan pembuatan proyek ini yaitu :
1.    Membuat alat yang dapat mengukur nilai PH dan tingkat kekeruhan air..
2.    Membuat alat yang dapat mengukru nilai PH dan tingkat kekeruhan dengan tampilan LCD yang akurat.
3.    Membuat alat yang dapat mengukur nilai PH dan tingkat kekeruhan dengan tampilan aplikasi smartphone yang akurat.
4.    Membuat LED RGB sebagai indikator nilai PH dan tingkat kekeruhan air.

C.  Manfaat
Manfaat yang diperoleh dari alat adalah sebagai berikut:
1.    Dapat melakukan pemantauan secara langsung dan dari jarak jauh.
2.    Dapat mengukur kadar PH dan kekeruhan air kolam.

D.   Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas, maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut :
1.    Bagaimana alat dapat mengukur nilai PH dan tingkat kekeruhan air?
2.    Bagaimana hasil pengukuran dapat ditampilkan di LCD?
3.    Bagaimana hasil pengukuran dapat ditampilkan di aplikasi smartphone?
4.    Bagaimana LED RGB sebagai indikator peringatan dapat berfungsi?

II.     TINJAUAN PUSTAKA
A.  Mikrokontroller ARM NUC120
ARM NUC120 merupakan sebuah modul mikrokontroler berbasis ARM CortexM0. NUC120 dapat beroperasi dengan kecepatan CPU sampai 48 MHz. Telah dilengkapi dengan FullSpeed USB 2.0 Device Controller yang sangat fleksibel dan   dapat dikonfigurasi untuk berbagai aplikasi berbasis USB.
Spesifikasi :
1.      Berbasis mikrokontroler NUC120RD2BN (64 KB APROM, 8 KB SRAM, 4  KB Data Flash, CPU ARM Cortex-M0).
2.      Memiliki 1 port USB.
3.      Memiliki 1 port RS-485.
4.      Memiliki kanal UART dengan tegangan TTL 3,3VDC / 5VDC.
5.      Memiliki port input 8 kanal ADC 12-bit.
6.      Input catu daya untuk board : 6,5VDC – 12VDC / 3,3VDC – 5VDC.

Gbr. 2.1 ARM NUC120
B.  Sensor PH
Sensor PH adalah sebuah alat elektronik yang berfungsi untuk mengukur pH (derajat keasaman atau kebasaan) suatu cairan (ada elektroda khusus yang berfungsi untuk mengukur pH  bahan-bahan semi-padat). Sebuah pH meter terdiri dari sebuah elektroda (probe pengukur) yang terhubung ke sebuah alat elektronik yang mengukur dan menampilkan nilai pH.


Gbr. 2.2 Sensor PH


C.  Sensor Cahaya (LDR)
Resistor yang mempunyai nilai resistansi/     tahanan berubah ubah sesuai intensitas       cahaya yang di terima sensor cahaya LDR   tersebut. Pada umumnya prinsip kerja          sensor cahaya ldr ini adalah “Semakin tinggi intensitas cahaya (Terang) yang diterima     oleh LDR maka semakin rendah pula nilai resistansi / tahanannya, Sebaliknya            Semakin rendah intensitas cahaya (Gelap)  yang diterima oleh LDR maka semakin tinggi pula nilai resistansi/tahanannya.” 

Gbr. 2.3 Sensor Cahaya
D.  LCD
LCD (Liquid Crystal Display) adalah suatu jenis media tampil yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. Pada postingan aplikasi LCD yang digunakan      ialah LCD dengan jumlah karakter 16x2. LCD berfungsi  sebagai penampil yang nantinya akan digunakan untuk menampilkan status kerja alat.

Gbr. 2.4 LCD

E.   LED RGB
LED RGB merupakan LED yang mampu menghasilkan warna-  warna dari hasil kombinasi warna Red (merah), Green (hijau), dan Blue ( biru). Yang mana warna keluaran warna dari led ini dapat kita atur dengan memberikan nilai    input pada masing-masing kaki-kaki led untuk warna R-G-B. LED ini memiliki 4 pin yang terdiri 3 pin untuk mengontrol   warna R-G-B dan 1 pin sebagai common cathode/common anode, sehingga katoda/anoda dari masing-masing kaki R-G-B dibuat menjadi satu pada kaki ini.


Gbr. 2.5 LED RGB

F.   HC-05 Module Bluetooth
Bluetooth HC-06 Adalah sebuah modul Bluetooth SPP (Serial Port Protocol) yang mudah digunakan untuk komunikasi serial wireless (nirkabel) yang mengkonversi port serial ke Bluetooth. HC-06 menggunakan modulasi bluetooth V2.0 + EDR (Enchanced Data Rate) 3 Mbps dengan memanfaatkan gelombang radio berfrekuensi 2,4 GHz.
Untuk berkomunikasi antar Bluetooth, minimal harus memenuhi dua kondisi berikut :
1. Komunikasi harus antara master dan slave.
2. Password harus benar (saat melakukan pairing).


Gbr. 2.6 Module Bluetooth


III.  PERANCANGAN ALAT
A.  Perangkat Keras dan Elektronika
Adapun perangkat yang digunakan yaitu :
1.      ARM NUC120
2.      Sensor PH
3.      Sensor Cahaya
4.      LCD 16x2
5.      LED RGB
6.      HC-05 (Module Bluetooth)



B.  Perancangan Hardware
Alat ini menggunakan masukan sensor PH dan sensor cahaya. Lalu masukan di proses di ARM NUC120. Kemudian perintah yang diberikan oleh ARM NUC120 diteruskan ke keluaran yang berupa LCD dan aplikasi smartphone yang berupa data tingkat pencemaran sebuah kolam. Diagram blok dari alat ini sebagai berikut :



Gbr. 3.1 Diagram Blok

Adapun diagram alir yang kami buat untuk program sebagai berikut :



Gbr. 3.2 Diagram alir cara kerja rangkaian
Sedangkan untuk gambar rangkaian adalah sebagai berikut :


Gbr. 3.3 Skema rangkaian

Kemudian untuk diagram pengawatan sebagai berikut :



Gbr. 3.4 Diagram pengawatan dalam


Gbr. 3.5 Diagram pengawatan luar

IV.  PENGUJIAN ALAT
Nilai PH dan kekeruhan air pada kolam akan selalu dipantau setiap beberapa menit. Sensor PH dan sensor kekeruhan akan mendeteksi tingkatan PH dan kekeruhan air yang ada pada kolam yang kemudian hasil pembacaan sensor akan diproses. Tingkat pencemaran pada kolam dibagi menjadi dua tingkatan yaitu merah dan hijau. Penanda tingkatan pencemaran menggunakan LED RGB sebagai indikatornya. Pada saat data yang telah diproses selesai dan indikator LED menyala merah, maka tingkatan pencemaran menandakan sudah sangat berbahaya untuk dihuni oleh ikan-ikan. Sedangkan saat indikator LED menyala hijau, maka tingatan pencemaran masih aman untuk ditinggali oleh ikan. Saat indikator LED menyala, secara bersamaan data dari hasil pembacaan sensor juga ditampilkan melalui LCD. Agar nilai dari hasil pembacaan sensor dapat ditampilkan melalui aplikasi smartphone, maka hidupkan bluetooth pada smartphone kemudian hubungkan koneksi bluetooth smartphone dengan modul bluetooth HC-05 dan kemudian buka aplikasi. Setelah aplikasi terbuka, maka secara otomatis nilai dari hasil pembacaan sensor akan ditampilkan di aplikasi tersebut.

V.    KESIMPULAN
Setelah melakukan percobaan dan analisa terhadap hasil yang didapat, maka kami mendapat kesimpulan sebagai berikut:
1.      Pembuatan alat canggih menggunakan mikrokontroler ARM NUC120 dapat  mempermudah kehidupan masyarakat .
2.      Menggunakan aplikasi android memudahkan dalam mengontrol dan memantau informasi status secara jarak jauh.
3.      Penggunaan modul bluetooth HC-05 memudahkan menghubungkan aplikasi dengan alat tersebut karena tidak diperlukan adanya koneksi internet.


REFERENSI

[1]   A. Kasim and N. Paramyta IS, “Penggilingan Ikan Mikrokontroler DT-ARM NUC 120.”
[2]   Ariansyah Yudi. 2012. “Rancang Bangun Alat Pendeteksi Kadar pH dalam Air dengan Output LCD Berbasis Mikrokontroler”. Palembang : Politeknik Negeri Sriwijaya. 
[3]   A. Zainuri, U. Wibawa, and E. Maulana, “Implementasi Bluetooth HC – 05 untuk Memperbarui Informasi Pada Perangkat Running Text Berbasis Android,” vol. 9, no. 2, pp. 163–167, 2015.
[4]   Saputra Akip. 2016. “Pengukur Kadar Keasaman Dan Kekeruhan Air Berbasis Arduino”. Surakarta : Universitas Muhammadiyah Surakarta. 

 Link
1.  Jurnal
2.  PPT
 






Biodata Penulis


Alfian Muttoqim. Penulis dilahirkan di Jepara, 30 Januari 1999. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Muhammadiah Blimbingrejo, MTs Muhammadiyah Nalumsari dan MA Muhammadiyah Kudus. Pada tahun 2017 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru Diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.17.2.02
Apabila terdapat kritik, saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui E-mail : alfianmutt@gmail.com


Devario Gita Suryansyah. Penulis dilahirkan di Semarang, 08 Desember 1998. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SDN Ungaran 01,03,06, SMPN 3 Ungaran dan SMAN 1 Ungaran. Pada tahun 2017 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru Diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.17.2.07
Apabila terdapat kritik, saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui E-mail : devariogitas@gmail.com





Tidak ada komentar:

Diberdayakan oleh Blogger.