1
ALAT PENDETEKSI KEKERUHAN AIR PADA TOREN
DENGAN SENSOR LDR DAN BUZZER
BERBASIS ATMEGA8535
H. Lukman Abdul Fatah, M.Si.,M.T. 1, Septian Habiansyah 2
1,2 Program Studi Teknik Informatika, STMIK LPKIA
3 Jln. Soekarno Hatta No. 456 Bandung 40266, Telp. +62 22 75642823, Fax. +62 22 7564282
Email : 1 [email protected] , 2 [email protected]
Abstrak
Di Komplek Antapanimas , air merupakan kebutuhan sehari-hari yang dimana di tampung dalam sebuah toren yang berada dalam ketinggian genting. Kondisi air keruh dalam penampungan toren yang dimana selalu ada ampas yang harus dibersihkan. Dalam hal ini pengecekan air di Komplek Antapanimas Bandung dilakukan secara konvensional, dimana keadaan air keruh atau jernih harus ada pemantauan setiap saat. Berdasarkan permasalahan tersebut alat pendeteksi kekeruhan air pada penyimpanan toren dengan sensor LDR dan Buzzer merupakan alat kekeruhan air dalam suatu toren / penampung air yang dapat memantau kekeruhan air setiap saat khususnya toren yang di tempatkan pada jangkauan yang tinggi . Dari masalah tersebut dibuat sebuah alat pendeteksi kekeruhan air dengan menggunakan sensor LDR sebagai pendeteksi keruhnya air yang dimana LED sebagai penerang di malam hari dengan berbasis Mikrokontroler ATMEGA8535 yang ditampilkan pada LCD dan Buzzer berfungsi untuk memberi tanda bunyi jika kondisi air keruh. Diharapkan dengan dibuatnya alat ini dapat mengatasi masalah dalam mengantisipasi kekeruhan air di Komplek Antapanimas.
Kata kunci: Kekeruhan Air, LDR (Light Dependent Resistor) , LED (Light Emitting Dioda) , Mikrokontroler
Atmega8535, Buzzer.
1. Pendahuluan
Kekeruhan merupakan sifat optik yang terjadi akibat hamburan cahaya oleh partikel yang menyebar dalam koloid, yaitu cairan yang mempunyai partikel – partikel yang menyebar (melayang) serta terurai secara halus sekali dalam suatu medium disperse. Partikel – partikel yang menyebar tersebut dapat berupa zat – zat organik yang terurai secara halus, jasad – jasad renik, lumpur, tanah liat dan zat koloid yang serupa atau benda melayang yang tidak mengendap dengan segera (Moecthar, 1989). Air adalah salah satu diantara pembawa penyakit yang berasal dari manusia. Supaya air ketika masuk baik berupa minuman ataupun makanan tidak menyebabkan/merupakan pembawa bibit penyakit, maka diperlukan pengolahan air yang baik, berasal dari sumber jaringan transmisi atau distribusi yang mutlak diperlukan untuk mencegah terjadinya kontak antara kotoran sebagai sumber penyakit dengan air yang sangat diperlukan. Oleh karena itu diperlukan sumber air yang mampu menyediakan air yang baik dari segi kualitas dan kuantitas. Peningkatan kualitas air minum dengan jalan mengadakan pengolahan terhadap air yang akan
digunakan sebagai air minum sangat diperlukan, terutama apabila air tersebut berasal dari air permukaan. Fungsi air bagi kehidupan tidak dapat digantikan oleh senyawa lain. Penggunaan air yang utama dan sangat vital bagi kehidupan adalah sebagai air minum. Hal ini terutama untuk mencukupi kebutuhan air di dalam tubuh manusia itu sendiri.
Berdasarkan latar belakang diatas , maka permasalahan yang dapat dirumuskan yaitu : Kekeruhan air sulit di deteksi pada torent air karena berada di ketinggian genting atas rumah sehingga ada keterlambatan informasi jika air keruh.
Berdasarkan permasalahan yang ada diatas maka perlu membatasi ruang lingkup dari permasalahan tersebut. Adapun permasalahan yang akan dibahas meliputi :
1. Memfokuskan buzzer berbunyi jika keadaan air keruh.
2. Pengujian dilakukan di Komp.Antapanimas Bandung.
2
Dari identifikasi permasalahan di atas maka penulis memiliki maksud dan tujuan, adalah sebagai pemberi informasi air keruh pada masyarakat tanpa harus mengecek ke atas toren air.
2. Dasar Teori 2.1 Air
Ayat di Al-Quran di atas menunjukkan betapa pentingnya cairan bagi pembentukan kehidupan. Ahli biokimia, A. E. Needham, dalam bukunya The Uniqueness of Biological Materials, menunjukkan betapa pentingnya cairan bagi pembentukan kehidupan. Jika hukum alam semesta memungkinkan keberadaan zat padat atau gas saja, maka tidak akan pernah ada kehidupan. Alasannya adalah atom – atom zat padat berikatan terlalu rapat dan terlalu statis dan sama sekali tidak memungkinkan proses molekuler dinamis yang penting bagi terjadinya kehidupan. Sebaliknya, dalam gas, atom – atom bergerak bebas dan acak. Mekanisme kompleks bentuk kehidupan tidak mungkin berfungsi dalam struktur seperti itu. Singkatnya, lingkungan cair mutlak dibutuhkan dalam proses – proses pembentukan kehidupan. Yang paling ideal dari semua cairan atau tepatnya, satu – satunya cairan ideal untuk tujuan ini adalah air. Kenyataan bahwa air memiliki sifat – sifat yang sangat sesuai untuk kehidupan menarik perhatian ilmuwan sejak dulu (A. E. Needham, 1963). Pada umumnya air pada toren ditentukan beberapa standar (patokan) yang pada beberapa Negara berbeda-beda menurut (Sutrisno, 2006)
2.2 Keruh Air
Kekeruhan merupakan sifat optik yang terjadi akibat hamburan cahaya oleh partikel yang menyebar dalam koloid, yaitu cairan yang mempunyai partikel – partikel yang menyebar (melayang) serta terurai secara halus sekali dalam suatu medium disperse. Partikel – partikel yang menyebar tersebut dapat berupa zat – zat organik yang terurai secara halus, jasad – jasad renik, lumpur, tanah liat dan zat koloid yang serupa atau benda melayang yang tidak mengendap dengan segera (Moecthar, 1989).Ada tiga syarat yaitu syarat fisika, syarat kimia dan Bakteriologik. Syarat fisika yaitu air tidak boleh berwarna, berasa, berbau, suhu air hendaknya dibawah sela udara (sejak ±25Celcius) dan air harus jernih. Untuk syarat kimia adalah air minum tidak boleh mengandung racun, zat mineral atau zat-zat kimia tertentu dalam jumlah melampaui batas yang telah ditentukan. Sedangkan berdasarkan syarat bakteriologik yaitu air bersih tidak boleh mengandung bakteri-bakteri penyakit (patogen) sama sekali dan tidak boleh mengandung bakteri-bakteri golongan Coli melebihi batas-batas yang telah ditentukan yaitu 1 Coli/ 100 ml air. Bakteri golongan Coli ini berasal dari usus besar (faeces) dan tanah. bakteri pathogen yang mungkin ada
dalam air antara lain yaitu bakteri typhsum, vibrio colerae, entamoeba hystolotica, bakteri enteritis (penyakit perut) Air yang mengandung golongan coli dianggap telah berkontaminasi (berhubungan) dengan kotoran manusia.
3. Gambaran Sistem 3.1 Use Case Diagram
Use case diagram menggambarkan fungsionalitas
yang diharapkan dari sistem dan merepersentasikan interaksi antara actor dengan sistem. Serta keterkaitan antara fungsionalitas satu dengan yang lainnya baik itu inlcude ataupun extend terhadap fungsionalitas lainnya.
Gambar 3.1 Use Case Diagram
Tabel 3.1 Skenario Use Case Mikrokontroler
Nama Use Case : Mikrokontroler Deskripsi :
Aktor yang terlibat : Sinyal, User Kondisi awal : Kondisi Air Keruh
Basic Flow
1. Mikrokontroler menerima input sinyal ADC /NTU 2. Mikrokontroler verifikasi keruhnya air
3. Mikrokontroler membunyikan buzzer 4. Mikrokontroler menampilkan data ke Lcd Kondisi Akhir : Buzzer mengeluarkan suara
3.2 Class Diagram
Berikut adalah gambar class diagram dari
perancangan alat pendeteksi keruh air.
3
3.3 Sequence DiagramSequence diagram suatu diagram yang
menggambarkan interaksi antar objek dan mengidentifikasikan komunikasi diantara objek-objek tersebut. Sequence diagram berikut meperlihatkan komunikasi pesan di dalam sistem.
Gambar 3.3 Sequence Diagram
3.4 State Chart Diagram
Pada state diagram dibawah memperlihatkan transisi antar state dari mulai siklus awal menerima sinyal adc kekekruhan air sampai dengan user mendapat informasi.
Gambar 3.4 State Chart Diagram
3.5 Pseudocode
Pseudocode (kode semu) merupakan metode yang cukup efisien untuk menggambarkan suatu algoritma yang digunakan untuk mencari solusi penyelesaian yang terbaik dari suatu permasalahan dituliskan dengan menggunakan bahasa yang mudah dipahami (boleh menggunakan bahasa Indonesia) sehingga alur logika yang digambarkan dapat dimengeti oleh siapa saja, bahkan orang awam sekalipun. Pseudocode (kode semu) disusun dengan tujuan untuk menggambarkan tahap-tahap penyelesaian suatu permasalahan dengan kata-kata (teks) dan membentuk algoritma pemrograman dengan menggunakan atau mengacu pada Diagram Alir
yang telah dibuat, adapun pseudocode dari pendeteksi kekeruhan air ini.
TABUNG TAMPAK ATAS AIR JERNIH TABUNG TAMPAK ATAS LDR LED AIR KERUH
LDR LED
Gambar 3.6 State Chart Diagram
Dalam konfigurasi Gambar di atas adalah keadaan air jernih dan air keruh, maka sistem membaca : If keruh air > 300 NTU then
end if
If keruh air >= 500 NTU then end if
4 Analisis dan Perancangan Perangkat Keras 4.1 Blok Diagram Sistem
SEN SO R C AHAYA
M IKROKO NTROLER
BUZZER LCD
Gambar 4.1 Gambar Blok Diagram Sistem
Sensor kekekeruhan air mengirimkan data data kekeruhan Nephelometri Turbidity Unit (NTU) lalu mikrokontroler mengolah data tersebut untuk selanjutnya dirangkai informasi yang akan di posting ke Lcd dan Buzzer jika beberapa keadaan sesuai dengan kondisi kekekeruhan air.
Penjelasan blok diagram sistem sebagai berikut : 1. Sensor cahaya LDR yang mengirimkan sinyal ADC, kemudian akan diproses dan menghasilkan nilai berupa kekekeruhan dengan satuan NTU.
2. Mikrokontroler yang memakai chip AVR atmega8535 menerima inputan tersebut, proses selanjutnya adalah coding yang terpasang pada chip lihat point.
4
3. Tidak hanya kekeruhan yang diterima oleh mikrokontroler, melainkan.ketika sistem mikrokontroler mengirim informasi “kekeruhan 500/NTU” Maka dari itu cara untuk mengakalinya ke LCD dan Buzzer. 4. LCD dan Buzzer disini sebagai output informasi yang sudah di olah sistem dimana LCD menapilkan data sedangkan Buzzer membunyikan suara.
4.2 Subsistem Perangkat Input LDR
Gambar 4.2 Gambar LDR
4.3 Subsistem Perangkat Output
4.3.1 Subsistem Perangkat Output Buzzer
Gambar 4.3 Gambar Buzzer
4.3.1 Subsistem Perangkat Output LCD
Gambar 4.4 Gambar LCD 4.2 Skema Keseluruhan
Gambar 4.5 Gambar Skema Keseluruhan Perangkat
Keras
5 Implementasi dan Pengujian 5.1 Compiling Program
Tahapan ini merupakan tahapan akhir dalam membuat program. Dengan melakukan compiling program, dimana file yang menggunakan bahasa basic yang dipermudah oleh developer MCS elektronika (berekstensi *.bas) dirubah kedalam bahasa yang dimengerti oleh mikrokontroler (file berekstensi *.hex), yang kemudian akan dimasukan kedalam Flash Memory atmega8535. Software yang digunakan sebagai editor yaitu Bascom-AVR Setelah file berhasil di compile, maka akan menghasilkan file berekstensi kendali hex. File hex tersebut adalah file yang akan kita masukan ke dalam chip memory mikrokontroler Atmega avr 8535. Untuk melakukan download ke mikrokontroler, disini menggunakan fitur Program. Dimana fitur ini merupakan layanan yang sudah tersedia di dalam software AVR-OSP II.
5
Gambar 5.1 Gambar AVR-Osp II1. Aplikasi ini mendeteksi port com yang terbuka . dan mendeteksi chip yang digunakan, contoh menggunakan ATmega8535
2. Browse file.hex dari program yang dibuat. 3. Click Button Program.
5.2 Pengujian Subsistem Peangkat Input LDR
Subsitem perangkat input yang akan diuji adalah Sensor ldr yang digunakan untuk mendeteksi cahaya yang dipancarkan dari led. Dalam pengujiannya disini yaitu dengan menghubungkan ke PortD pada mikrokontroler yang sudah berisi koding dengan tujuan agar sensor ldr dapat mendeteksi besaran cahaya yang terpancar pada lampu led.
Gambar 5.2 Gambar Pengujian Sensor LDR 5.3 Pengujian Subsistem Peangkat Output 5.3.1 Pengujian Subsistem Peangkat Output LCD
Subsisitem perangkat output yang akan diuji adalah sensor LCD yang digunakan untuk menampilkan informasi dalam pengujian dengan menghubungkan LCD ke PortB pada mikrokontroler.Fungsi Lcd digunakan untuk menampilkan informasi kekeruhan air.
Gambar 5.3 Gambar Pengujian LCD
5.3.2 Pengujian Subsistem Peangkat Output
Buzzer
Pengujian dilakukan dengan cara memasangkan pin-pin dari Sensor dan Buzzer ke port sistem minimum sesuai dengan jalurnya. Ketika sensor mendeteksi sebuah objek maka buzzer berbunyi pada saat keadaan air keruh .Fungsi buzzer pada sistem ini sebagai alat bunyi yang memberi tanda bahwa air keruh.
Gambar 5.4 Gambar Pengujian Buzzer 5.4 Integrasi Sistem
Integrasi sistem merupakan pengujian yang dilakukan dengan menggabungkan seluruh sistem rangkaian perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software). Pengujian ini merupakan pengujian tahap akhir dengan tujuan untuk mengetahui kinerja sistem secara keseluruhan. Persiapan yang dilakukan adalah sebagai berikut : 1. Menghubungkan catu daya ke perangkat mikrokontroler.
2. Menghubungkan komponen input dan output sesuai dengan port-port yang telah ditentukan.
6
Gambar 5.5 Tampilan simulasi keadaan aga keruhGambar 5.6 Tampilan simulasi pada saat keadaan
keruh
6 Kesimpulan
Dari pengujian di daerah Komplek Antapanimas yang dilakukan maka dapat ditarik suatu kesimpulan bahwa dengan menggunakan alat pendeteksi kekeruhan toren penyimpanan air dengan sensor LDR dan buzer berbasis atmega 8535 dimana Penelitian ini telah dibuat alat ukur kekeruhan air berbasis mikrokontroler ATMega 8535. Sistem yang dibuat dapat bekerja dengan baik dan dapat digunakan dalam pengukuran tingkat kekeruhan dalam air. Hasil menunjukkan bahwa alat yang dibuat mampu mengukur tingkat kekeruhan air dengan jangkauan 0 - 500/NTU .Warga Komplek Antapanimas khususnya kepala rukun tangga setempat dapat mengetahui toren ketika keruh mengetahui saat air akan di kuras . Namun yang menjadi kekurangan teknologi lampu sensor cahaya(LDR) adalah tidak dapat mendeteksi kekeruhan air dalam keadaan gelap.
Daftar Pustaka Buku :
1. Needham, A.E. 1963. The uniqueness of biological materials. Pergamon press inc. New York
2. Sutrisno, Totok, dkk. 2006. Teknologi Penyediaan Air Bersih. Rineka Cipta. Jakarta. 3. Moecthar, 1989. Farmasi Fisika, Gajah Mada University Press. Yogyakarta.
4. Byron S. GOTTFRIED, 1986 ,McGraw-Hill Theory and problems of programming with basic: including expanded microcomputer basic section
5. Andi Pratomo ,2004 , Belajar Cepat dan Mudah Mikrokontroller PIC16F84
6. Kusuma, Sastra Wijaya. 2009. Diktat Elektronika I. Fisika FMIPA UI. Jakarta 7. Clesceri, S. Lenore dkk. 1998. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. American Public Health Association. Washington.
Internet :
1. JURNAL SAINS DAN SENI POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) 1-5 [pdf]
(Perancangan dan Pembuatan Alat Ukur Kekeruhan Air Berbasis Mikrokotroler ATMega 8535). Download tanggal 12 juli 2014
2. Chandra, Ariadie, dkk. 2012. Module Proteus Professional 7.5 ISIS Digital Simulation. http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/pengabdia n/ariadie-chandra-nugrahamt/modul-pengenalan- proteus-75-ppm-2012.pdf. Download tanggal 12 juli 2014
3. Depokinstruments DI-Smart AVR System (Sistem Minimum Mikrokontroler AVR ATMEGA8535), tersedia di: www.depokinstruments.com. Download tanggal 12 juli 2014
