LAPORAN TUGAS AKHIR PEMANFAATAN MODUL PH METER, SENSOR SUHU DS18B20, DAN SENSOR KEJERNIHAN AIR PADA ALAT PEMANTAU KADAR LIMBAH CAIR RUMAH SAKIT

(1)

LAPORAN TUGAS AKHIR

PEMANFAATAN MODUL PH METER, SENSOR SUHU DS18B20, DAN SENSOR KEJERNIHAN AIR PADA ALAT PEMANTAU KADAR LIMBAH CAIR RUMAH

SAKIT

Utilization PhMeter module, DS18B20 Temperature Sensor, and Water Clarity Sensor on the Hospital Liquid Waste Level Monitoring Device

Disusun oleh:

Farhan Fauzan Letsoin NIM 181313022

PROGRAM STUDI DIII TEKNOLOGI ELEKTROMEDIS FAKULTAS VOKASI UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2021

(2)

ii

HALAMAN PERSETUJUAN TUGAS AKHIR

PEMANFAATAN MODUL PH METER, SENSOR SUHU DS18B20, DAN SENSOR KEJERNIHAN AIR PADA ALAT

PEMANTAU KADAR LIMBAH CAIR RUMAH SAKIT

Disusun oleh:

Telah disetujui pada tanggal Oleh:

Pembimbing

Antonius Hendro Noviyanto, S.T., M.T.

NIDN.0501118602

(3)

iii

HALAMAN PENGESAHAN TUGAS AKHIR

PEMANFAATAN MODUL PH METER, SENSOR SUHU DS18B20, DAN SENSOR KEJERNIHAN AIR PADA ALAT

PEMANTAU KADAR LIMBAH CAIR RUMAH SAKIT

Disusun oleh:

Telah dipertahankan di depan panitia penguji Pada tanggal 15 Juli 2021

Dan dinyatakan memenuhi syarat

Susunan Panitia Penguji

Nama Lengkap Tanda Tangan

Ketua : Agatha Mahardika Anugrayuning Jiwatami, S.Si., M.Sc.

...

Sekretaris : Eko Arianto, S.T., M.T.

...

Anggota : Antonius Hendro Noviyanto, S.T., M.T.

...

Yogyakarta, 15 Februari 2022

(4)

iv

LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

Yang bertanda tangan dibawah ini :

Nama Lengkap : Farhan Fauzan Letoin Tempat/Tanggal Lahir : Fak-Fak, 03 Agustus 2000

Asal Sekolah/Universitas(Fakultas) : Fakultas Vokasi Universitas Sanata Dharma

Dengan ini menyatakan bahwa karya dengan judul “Pemanfaatan modul pH Meter, Sensor Suhu DS18B20, dan Sensor Kejernihan Air pada Alat Pemantau Kadar Limbah Cair Rumah Sakit” belum pernah dipublikasikan dan tidak memuat karya orang lain terkecuali dibagian daftar pustaka selayaknya karya ilmiah.

Yogyakarta, 12 Februari 2022 Yang menyatakan,

Farhan Fauzan Letsoin NIM : 181313022

(5)

v

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma : Nama : Farhan Fauzan Letsoin

Nomor Mahasiswa : 181313022

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :

Pemanfaatan modul pH Meter, Sensor Suhu DS18B20, dan Sensor Kejernihan Air pada Alat Pemantau Kadar Limbah Cair Rumah Sakit

beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, me- ngalihkan dalam bentuk media lain, dan mempublikasikan di Internet atau median lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalty kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.

Atas kemajuan teknologi informasi, saya tidak berkeberatan jika nama, tanda tangan, gambar atau image yang ada di dalam karya ilmiah saya terindeks oleh mesin pencari (search engine), misalnya google.

Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di Yogyakarta

Pada tanggal : 12 Februari 2022 Yang menyatakan

(Farhan Fauzan Letsoin)

(6)

vi

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dan dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir yang berjudul

“Pemanfaatan modul pH Meter, Sensor Suhu DS18B20, dan Sensor Kejernihan Air pada Alat Pemantau Kadar Limbah Cair Rumah Sakit”, dengan tepat waktu dan tanpa adanya halangan yang berarti.

Laporan Tugas Akhir ini disusun oleh penulis sebagai persyaratan kelulusan pada Program Studi Diploma III Teknologi Elektromedis Fakultas Vokasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

Dalam penyusunan laporan Tugas Akhir ini penulis banyak mendapatkan saran, bimbingan, bantuan, dukungan, dan doa dari berbagai pihak, oleh sebab itu penulis ingin mengucapkan rasa terima kasih kepada:

1. Tuhan Yang Maha Esa, yang telah memberi berkat dan hidayah-Nya serta keselamatan dan kesehatan selama penulis melaksanakan Tugas Akhir, 2. Bapak Antonius Hendro Noviyanto, S.T., M.T. selaku Kaprodi Teknologi

Elektromedis dan sebagai dosen pembimbing 1 Tugas Akhir

3. Keluarga tercinta yang dengan kasih sayang dan perhatiannya memberikan dorongan dan dukungan secara moril dan materil sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini,

4. Teman-teman seangkatan dan seperjuangan atas kerja sama dan kebersamaannya selama berjuang di Fakultas Vokasi Universitas Sanata Dharma,

5. Dan semua pihak yang memberikan bantuan dan dorongan yang tidak dapat penulis sebut satu persatu sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dan menyelesaikan laporan ini

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari kata sempurna baik dalam hal penulisan, tata bahasa maupun isi yang tertuang dalam laporan ini, oleh karena itu kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan demi kesempurnaan laporan ini.

(7)

vii Akhir kata penulis menyampaikan rasa terima kasih dan berharap laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat dan menambah ilmu pengetahuan bagi teman- teman di Politeknik Mekatronika Sanata Dharma.

Yogyakarta, Juli 2021

Penulis

(8)

viii

ABSTRACT

Hospital waste is all waste generated from hospital activities in the form of solid, liquid, paste (gel) or gas which can contain pathogenic microorganisms that are infectious, toxic chemicals, and some are radioactive. Hospital waste tends to be infectious and toxic chemicals that can affect human health, worsening environmental sustainability if not managed properly. This study aims to design a tool that functions to measure pH, temperature and clarity in hospital wastewater based on Arduino Mega 2560 before being released into the environment. This tool is made only to focus on hospital liquid waste. To measure levels in hospital liquid waste using a pH meter sensor module V1.1 as a measure of pH levels in hospital wastewater, a temperature sensor DS18b20 as a measure of temperature levels in hospital wastewater and a clarity sensor as a measure of clarity levels in wastewater.

hospital liquid. Based on the results of the design, manufacture and testing that have been carried out as well as existing theories, it can be concluded that this hospital liquid waste monitoring device can run as previously planned.

Keywords: Arduino Mega 2560, pH Meter, DS18b20, Clarity

(9)

ix

ABSTRAK

Limbah rumah sakit adalah semua limbah yang dihasilkan dari kegiatan Rumah Sakit dalam bentuk padat, cair, pasta (gel) maupun gas yang dapat mengandung mikroorganisme pathogen bersifat infeksius, bahan kimia beracun, dan Sebagian bersifat radioaktif. Limbah rumah sakit cenderung bersifat infeksius dan kimia beracun yang dapat mempengaruhi kesehatan manusia, memperburuk kelestarian lingkungan hidup apabila tidak dikelola dengan baik. Penelitian ini bertujuan untuk mendesain alat yang berfungsi untuk mengukur kadar pH, suhu dan kejernihan dalam limbah cair rumah sakit berbasis arduino mega 2560 sebelum di lepaskan pada lingkungan hidup. Alat ini dibuat hanya berfokus pada limbah cair rumah sakit. Untuk melakukan pengukuran kadar-kadar dalam limbah cair rumah sakit menggunakan sensor pH meter modul V1.1 sebagai pengukur kadar pH dalam limbah cair rumah sakit, sensor suhu DS18b20 sebagai pengukur kadar suhu dalam limbah cair rumah sakit dan sensor kejernihan sebagai pengukur kadar kejernihan dalam limbah cair rumah sakit. Berdasarkan hasil perancangan, pembuatan dan pengujian yang telah dilakukan serta teori yang ada, maka dapat diambil kesimpulan bahwa alat pemantau kadar limbah cair rumah sakit ini dapat berjalan sesuai dengan yang telah direncanakan sebelumnya.

Kata Kunci : Arduino Mega 2560, pH Meter, DS18b20, Kejernihan

(10)

x

DAFTAR ISI

HALAMAN PERSETUJUAN TUGAS AKHIR ... ii

HALAMAN PENGESAHAN TUGAS AKHIR ... iii

LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... iv

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ...v

KATA PENGANTAR ... vi

ABSTRACT ... viii

ABSTRAK ... ix

DAFTAR GAMBAR ... xii

DAFTAR TABEL ... xiii

DAFTAR GRAFIK ... xiv

BAB I ...1

PENDAHULUAN ...1

I.1 Latar Belakang ...1

I.2 Rumusan Masalah ...1

I.3 Tujuan ...1

I.4 Manfaat ...1

BAB II ...3

LANDASAN TEORI ...3

II.1 Arduino Mega 2560 ...3

II.2 Sensor Suhu DS18b20 ...4

II.3 Sensor pH Meter Modul V1.1 ...5

II.4 Sensor Kejernihan ...6

BAB III ...8

PERANCANGAN ...8

III.1 Deskripsi Sistem ...8

III.2 Diagram Blok ...8

III.3 Perancangan Mekanik ...9

III.4 Perancangan Elektrik ...10

III.4.1 Rangkaian Sensor Suhu DS18B20 ...10

(11)

xi

III.4.2 Rangkaian Sensor PH Meter Modul V1.1 ...11

III.4.3 Rangkaian Sensor Kejernihan atau Turbiduty ...11

III.5 Perancangan Perangkan Lunak ...12

BAB IV ...13

IMPLEMENTASI DAN PEMBAHASAN ...13

IV.1 Implementasi Perencanaan Mekanik ...13

IV.2 Implementasi Perancangan Elektrik ...15

IV.3 Troubleshooting ...15

IV.4 Pengujian Komponen ...15

IV.4.1 Pengujian Sensor Suhu DS18B20 ...16

IV.4.2 Pengujian Sensor PH Meter Modul V1.1 ...18

IV.4.3 Pengujian Sensor Kejernihan atau Turbidity ...20

IV.5 Pengujian Sistem ...21

IV.5.1 Pengujian Sistem Alat ...21

IV.5.2 Hasil ...21

BAB V ...22

PENUTUP ...22

V.1 Kesimpulan ...22

V.2 Saran ...22

DAFTAR PUSTAKA ...23

LAMPIRAN ...25

Lampiran 1 Pin Mapping ...25

Lampiran 2 Program Arduino ...27

Lampiran 3 Data Sheet ...40

(12)

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar II. 1 Arduino Mega 2560 ...3

Gambar II. 2 Sensor suhu DS18B20 ...4

Gambar II. 3 Sensor pH Meter Modul V1.1 ...6

Gambar II.4 Sensor Kejernihan ...7

Gambar III.2 Diagram Blok ...8

Gambar III.3 Rancangan Mekanik ...9

Gambar III.4 Blok Jalur Sensor Suhu, Sensor PH dan sensor Kejernihan ...10

Gambar III.5 Blok Switch on/off, Adaptor 12V dan kabel jack DC ...10

Gambar III.6 Rangkaian Sensor Suhu DS18B20 ...11

Gambar III.7 Rangkaian Sensor PH Meter Modul V1.1 ...11

Gambar III.8 Rangkaian Sensor Kejernihan atau Turbiduty ...12

Gambar III.9 Diagram alir Rancang bangun sistem pemantau kadar limbah cair 13 Gambar VI.1 Blok Jalur Sensor Suhu, Sensor PH dan Sensor Kejernihan ...14

Gambar VI.2 Blok Switch On/Off ...15

Gambar IV.3 Pegujian Sensor Suhu DS18B20 ...16

Gambar IV.6 Pengujian Menggunakan Alat Ukur PH-009(I)A ...19

Gambar IV.5 Pengujian Sensor Kejernihan atau Turbidity ...21

(13)

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel II.1 Spesifikasi Arduino Mega 2560 ... 3

Table II.3 Spesifikasi Sensor pH Meter Modul V1.1 ... 6

Table IV.1 Pengujian Sensor Suhu DS18B20 ... 16

Table IV.1 Pengujian Sensor PH Meter V1.1 ... 19

(14)

xiv

DAFTAR GRAFIK

Grafik IV.1 Percobaan 1 Suhu DS18B20 ...17

Grafik IV.4 Percobaan 1 PH ...19

(15)

1

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Kementerian Kesehatan RI pernah melakukan survei pengelolaan limbah di 88 rumah sakit di luar Kota Jakarta. Menurut kriteria World Health Organization (WHO), pengelolaan limbah rumah sakit yang baik bila persentase limbah medis 15%. Namun, di Indonesia mencapai 23,3%, melakukan pewadahan 20,5%, pengangkutan 72,7% limbah rumah sakit[1].

Air limbah yang berasal dari kegiatan rumah sakit merupakan salah satu sumber pencemar air yang sangat potensial. Limbah rumah sakit adalah semua limbah yang dihasilkan oleh kegiatan rumah sakit dan kegiatan penunjang lainnya. Secara umum limbah rumah sakit dibagi menjadi dua kelompok besar yaitu limbah klinis dan non klinis baik padat maupun cair[2].

Berdasarkan hal tersebut maka penulis berminat untuk membuat alat pemantau kualitas air limbah sebelum pengolahan limbah cair. Dalam analisa ini yang dilakukan hanya mengukur parameter suhu, pH dan kejernihan pada limbah cair dirumah sakit.

I.2 Rumusan Masalah

Bagaimana pemanfaatan sensor pH Meter, sensor suhu DS18B20, dan sensor kejernihan air sebagai alat pemantau limbah cair rumah sakit ?

I.3 Tujuan

Memanfaatkan sensor suhu DS18B20, sensor pH meter modul V1.1 dan sensor kejernihan pada alat pemantau kadar limbah cair rumah sakit

I.4 Manfaat

1. Bagi Rumah Sakit

a. Membantu petugas pemantau limbah cair dalam pengolahan dan pengukuran limbah cair di rumah sakit.

2. Bagi Fakultas Vokasi Universitas Sanata Dharma

(16)

2 a. Sebagai bahan pembelajaran bagi mahasiswa.

b. Sebagai tolak ukur sejauh mana ilmu yang diserap selama kuliah.

3. Bagi Mahasiswa

a. Sebagai sarana mahasiswa dalam mengimplementasikan ilmu yang didapat selama masa perkuliahan.

b. Sebagai sarana mahasiswa untuk mengasah keterampilan dan kreativitas.

c. Menambah wawasan mahasiswa dalam hal penggunaan metode baru.

(17)

3

BAB II

LANDASAN TEORI

II.1 Arduino Mega 2560

Arduino Mega 2560, Arduino Mega 2560 adalah papan pengembangan mikrokontroler yang berbasis Arduino dengan menggunakan chip ATmega2560.

Board ini memiliki pin I/O yang cukup banyak, sejumlah 53 buah digital I/O pin (15 pin diantaranya adalah PWM), 16 pin analog input, 4 pin UART (serial port hardware). Arduino Mega 2560 dilengkapi dengan sebuah osilator 16 Mhz, sebuah port USB, power jack DC, ICSP header, dan tombol reset. Board ini sudah sangat lengkap, sudah memiliki segala sesuatu yang dibutuhkan untuk sebuah mikrokontroler[3].

Gambar II. 1 Arduino Mega 2560 Tabel II.1 Spesifikasi Arduino Mega 2560

Keterangan Spesifikasi

Chip mikrokontroler ATmega2560

Tegangan operasi 5V

Tegangan input (yang

direkomendasikan, via jack DC)

7V - 12V

Tegangan input (limit, via jack DC) 6V - 20V

Digital I/O pin 54 buah, diantaranya menyediakan PWM

Analog Input pin 16 buah

Arus DC per pin I/O 20 Ma

(18)

4

Arus DC pin 3.3V 50 mA

Memori Flash 256 KB, 8 KB telah digunakan untuk

bootloader

SRAM 8 KB

EEPROM 4 KB

Clock speed 16 Mhz

Dimensi 101.5 mm x 53.4 mm

Berat 37 g

II.2 Sensor Suhu DS18b20

DS18B20 adalah Jenis sensor yang berfungsi untuk mendeteksi suhu yang merupakan jenis seri sensor terbaru dari keluaran produsen Maxim. Sensor ini dapat mendeteksi suhu dari -55°C sampai 125°C dengan tingkat keakurasian (+/-0.5°C) dan dengan resolusi 9 – 12-bit. Sensor ini merupakan salah satu jenis sensor suhu yang unik. Apabila terdapat banyak sensor yang disusun secara paralel data dari keluaran setiap sensor tersebut dapat dibaca hanya dengan menggunakan 1 kabel data atau (OneWire) saja[4].

Gambar II. 2 Sensor suhu DS18B20

(19)

5 Fitur sensor suhu DB18B20

1. Interface menggunakan 1-wire sebagai komunikasi data 2. Terdapat pengenal unik 64 bit pada setiap sensor

3. Dapat mengukur suhu dari range -55°C sampai +125 °C

4. Keakurasian sensor yaitu +/-0.5 °C pada suhu -10 °C sampai +85 °C 5. Resolusi sensor yaitu 9 – 12 bit

6. Dapat mengkonversi data suhu 12-bit (digital word) hanya membutuhkan waktu 750 ms

7. Mempunyai konfigurasi alarm yang dapat disetting

8. Pengaplikasianya yaitu pada sistem industri, termometer, atau sistem apapun yang memerlukan pembacaan suhu

II.3 Sensor pH Meter Modul V1.1

PH Meter adalah sebuah alat elektronik yang digunakan untuk mengukur pH (kadar keasaman atau alkalinitas) ataupun basa dari suatu larutan (meskipun probe khusus terkadang digunakan untuk mengukur pH zat semi padat). PH meter yang biasa terdiri dari pengukuran probe pH (elektroda gelas) yang terhubung ke pengukuran pembacaan yang mengukur dan menampilkan pH yang terukurng terukur[5].

Prinsip kerja dari alat ini yaitu semakin banyak elektron pada sampel maka akan semakin bernilai asam begitu pun sebaliknya, karena batang pada pH meter berisi larutan elektrolit lemah. Alat ini ada yang digital dan juga analog. pH meter banyak digunakan dalam analisis kimia kuantitatif.Probe pH mengukur pH seperti aktifitas ion-ion hidrogen yang mengelilingi bohlam kaca berdinding tipis pada ujungnya (sekitar 0.06v per unit pH) yang diukur dan ditampilkan sebagai pembacaan nilai pH. Sifat asam mempunyai pH antara 0 hingga 7 dan sifat basa mempunyai nilai pH 7 hingga 14[5].

(20)

6 Gambar II. 3 Sensor pH Meter Modul V1.1

Table II.3 Spesifikasi Sensor pH Meter Modul V1.1

Modul Power 5V

Modul Ukuran 43 x 32mm

Mengukur Range 0 - 14PH

Mengukur Suhu 0-60 ℃

Akurasi ± 0.1pH (25 ℃)

Response Time ≤ 1min

II.4 Sensor Kejernihan

Sensor Kejernihan adalah sensor modul yang berkerja untuk membaca kekeruhan pada air, pada dasarnya partikel kekeruhan tidak bisa dilihat oleh mata langsung.

Semakin banyak partikel dalam air menunjukan tingkat kekeruhan air juga tinggi.

Semakin tinggi tingkat kekeruhan air akan diikuti oleh perubahan dari tegangan output sensor[6].

(21)

7 Gambar II.4 Sensor Kejernihan

Tabel II.4 Spesifikasi Sensor Kejernihan

Tegangan Operasi 5V Arus saat beroperasi 40mA Waktu Respons <500ms Resistensi isolasi 100 m Output analog 0-4.5V

Output Digital Sinyal level Tinggi / Rendah (Anda dapat menyesuaikan nilai ambang dengan menyesuaikan potensiometer)

Suhu Operasional 5 ℃ ~ 90 ℃ Suhu Penyimpanan -10 ℃ ~ 90 ℃

Berat 30g

(22)

8

BAB III PERANCANGAN

III.1 Deskripsi Sistem

Rancang bangun sistem pemantau kadar limbah cair pada rumah sakit berbasis mikrokontroler dibuat untuk memantau kadar suhu, pH dan kejernihan sebelum limbah akan diolah. Sistem ini menggunakan beberapa sensor sebagai pengukur dan pendeteksi kadar pada limbah cair. Sensor yang digunakan yaitu, sensor suhu DS18B20 sebagai pengukur kadar suhu sebelum limbah diolah, serta ada juga sensor pH Meter V1.1 sebagai pengukur kadar atau kandungan pH yang terdapat pada limbah cair, dana juga terdapat sensor kejernihan atau turbidity sebagai pemantau kekeruhan pada air limbah sebelum akan diolah. Alat ini juga membutuhkan adaptor 12V sebagai power dan juga switch sebagai on/off pada alat.

Untuk memulai pengukuran harus menyambungkan adaptor pada sumber listrik PLN, kemudian mengganti switch dari off ke on, jika switch sudah diubah maka alat akan otomatis menyala, lalu mengarahkan sensor-sensor ke setiap wadah yang sudah disediakan.

III.2 Diagram Blok

Gambar III.2 Diagram Blok

Sistem perancangan pada alat ini memiliki input berupa switch on/off, sensor suhu, sensor pH, sensor kejernihan dan hc 05 yang akan diterima dan diproses oleh mikrokontroler. Mikrokontroler berfungsi untuk untuk mengirim data pada modul

(23)

9 hc 05 dan mengolah data yang diperoleh dari sensor suhu, sensor pH dan sensor kejernihan. Ketika switch on, arahkan setiap sensor pada wadah yang disediakan, kemudian hubungkan aplikasi dengan hc 05. Setelah aplikasi dan hc 05 terhubung maka tunggu beberapa saat hingga aplikasi tertampil angka-angka. Maka selanjutnya biarkan sensor berproses dan mengirimkan hasil pada mikrokontroler.

Setelah itu, mikrokontroler akan mengirimkan data pada hc 05 dan kemudian hc 05 akan mengirimkan hasil data pengukuran pada aplikasi. Apabila terjadi kesalahan dalam pembacaan sensor pH dikolam ke-3 maka indikator berupa led dan buzzer akan menyala.

III.3 Perancangan Mekanik

Rancang bangun alat pemantau limbah cair berbasis Arduino Mega 2560 memilki 2 bagian. Blok jalur pemantau kadar limbah cair dengan menggunakan sensor suhu, pH dan kejernihan atau thurbidity seperti pada gambar III.3. Switch on/off untuk menghidupkan dan mematikan alat, juga kabel jack DC sebagai penghubung mikrokontroler dan adaptor.

Gambar III.3 Rancangan Mekanik

(24)

10 Gambar III.4 Blok Jalur Sensor Suhu, Sensor PH dan sensor Kejernihan Keterangan :

1. Port BNC untuk sensor pH

2. Jalur keluar sensor suhu dan sensor kejernihan

Gambar III.5 Blok Switch on/off, Adaptor 12V dan kabel jack DC Keterangan :

1. Adaptor 12V 2. Kable jack DC 3. Switch on/off

III.4 Perancangan Elektrik

Dalam perancangan elektronik secara umum memiliki beberapa blok sistem yaitu pada blok sistem konrol dengan memanfaatkan beberapa modul Arduino yang sudah ada.

III.4.1 Rangkaian Sensor Suhu DS18B20

Rangkaian ini berguna untuk mengukur kadar suhu pada limbah cair di rumah sakit.

Sensor ini akan mengukur pada setiap wadah limba, kemudian suhu akan yang terukur akan ditampilkan pada aplikasi yang sudah dibuat.

1 2

1

2 3

(25)

11 Gambar III.6 Rangkaian Sensor Suhu DS18B20

Pada jalur data sensor diberi resistor 100Ω. Apabila tidak diberi resistor maka hasil pembacaan akan -127 ^oC

III.4.2 Rangkaian Sensor PH Meter Modul V1.1

Rangkaian ini berguna untuk mengukur kadar pH pada limbah cair di rumah sakit.

Sensor ini akan mengukur pada wadah pertama dan terakhir, kemudian hasil pengukuran pH tersebut akan ditampilkan pada aplikasi yang sudah dibuat dalam bentuk angka dan tulisan “ASAM” dan “BASAH”.

Gambar III.7 Rangkaian Sensor PH Meter Modul V1.1

III.4.3 Rangkaian Sensor Kejernihan atau Turbiduty

Rangkaian ini berguna untuk mengukur kadar kejernihan pada limbah cair di rumah sakit dan akan menampilkan hasil pada aplikasi dengan tulisan “KERUH” dan,

(26)

12

”JERNIH”. Sensor ini akan mengukur pada setiap wadah limbah, kemudian hasil pengukuran tersebut akan ditampilkan pada aplikasi yang sudah dibuat.

Gambar III.8 Rangkaian Sensor Kejernihan atau Turbiduty

III.5 Perancangan Perangkan Lunak

MULAI

SWITCH ON/OFF

SWITCH ON

?

SISTEM BERJALAN

Y

A A

(27)

13 Gambar III.9 Diagram alir Rancang bangun sistem pemantau kadar limbah cair

BAB IV

IMPLEMENTASI DAN PEMBAHASAN

IV.1 Implementasi Perencanaan Mekanik

ARAHKAN SENSOR PADA

WADAH

SELESAI PEMANTAUAN

?

PANTAU PADA APLIKASI

SWITCH OFF

?

SELESAI

Y T T

(28)

14 Perancangan mekanik pada alat ini telah selesai dan sesuai dengan harapan pada setiap bloknya. Pada blok pengukur kadar limbah menggunakan sensor suhu DS18B20, sensor pH meter modul V1.1 dan sensor kejernihan atau turbidity bekerja dengan baik. Hasilnya pada gambar VI.1.

Hasil dari pengukuran setiap sensor sesuai dengan apa yang diharapkan.

Sensor suhu dapat menampilkan kadar suhu pada limbah cair, sensor pH dapat menampilkan kadar pH pada limbah cair, dan sensor kejernihan dapat menampilkan kadar kejernihan dan kekeruhan pada limbah cair. Dan semua hasil pengukuran langsung tertampil pada aplikasi.

Dan pada blok switch on/off bekerja sesuai dengan yang diharapkan. Alat dapat menyala saat switch dalam konsidi on dan alat mati saat switch dalam kondisi off. Power supplyjuga dapat bekerja dengan baik menghantarkan tegangan 12V menuju mikrokontroler.

Gambar VI.1 Blok Jalur Sensor Suhu, Sensor PH dan Sensor Kejernihan Keterangan :

1. Port BNC untuk sensor pH

2. Jalur keluar sensor suhu dan sensor kejernihan

1 2

1

2 3

(29)

15 Gambar VI.2 Blok Switch On/Off

Keterangan :

1. Adaptor 12V 2. Kable jack DC 3. Switch on/off

IV.2 Implementasi Perancangan Elektrik

Perancangan elektrik yang telah direncanakan pada bab 3, telah selesai dikerjakan.

Rangkaian elektrik didesain dan di tata sebaik mungkin agar terlihat lebih rapi karena banyak menggunakan kabel jumper. Rangkain elektrik yang digunakan terdiri dari, 3 sensnor suhu DS18B20, 2 sensor pH meter modul V1.1, 3 sensor kejernihan atau turbidity, mikrokontroler, HC 05, dan switch on/off

IV.3 Troubleshooting

Selama melakukan pengujian setelah rancangan diimplementasikan, masih terjadi beberapa kendala seperti berikut :

1. Kesalahan pada program sensor pH.

• Permasalahan :

Salah dalam menghitung rumus sehingga pembacaan terbalik antara asam dan basah

• Analisis :

Saat menghitung rumus untuk pembacaan sensor pH, ternyata salah menggunakan rumus.

• Solusi :

Mengganti rumus dengan yang benar, hasilnya pembacaan asntara asam dan basah menjadi benar

Untuk sensor yang lain tidak ada kendala selama tahap perancangan dan pengujian, sensor bekerja dengan baik.

IV.4 Pengujian Komponen

(30)

16 Pengujian komponen dibutuhkan untuk memastikan bahwa semua komponen dapat befungsi dengan baik.

IV.4.1 Pengujian Sensor Suhu DS18B20

Pada alat ini, sensor suhu DS18B20 berfungsi untuk mengukur kadar suhu pada limbah cair sebelum akan diolah. Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan mikrokontroler serta air hangat sebagai pembanding dan hasilnya akan ditampilkan pada aplikasi

Gambar IV.3 Pegujian Sensor Suhu DS18B20

Pada jalur data sensor diberi resistor 100Ω. Apabila resistor tersebut tidak diberi maka pembacaan sensor akan -127 ^oC

Gambar IV.4 Pengujian Menggunakan Alat Ukur Termometer Alkohol Table IV.1 Pengujian Sensor Suhu DS18B20

Keterangan Percobaan ke

Wadah Hasil Baca Sensor

Alat Ukur

1

1 27.19 ôC 27.00 ôC 2 27.00ôC 27.00 ôC 3 26.94 ôC 26.90 ôC

(31)

17

Suhu 2

1 27.00ôC 27.00ôC 2 26.90ôC 26.81 ôC 3 27.00ôC 27.06ôC

3

1 27.00ôC 26.94 ôC 2 27.00ôC 26.94 ôC 3 27.00ôC 26.87 ôC

Grafik IV.1 Percobaan 1 Suhu DS18B20

26.75 26.8 26.85 26.9 26.95 27 27.05 27.1 27.15 27.2 27.25

Wadah 1 Wadah 2 Wadah 3

Chart Title

DS18B20 (1) Alat Ukur (1)

26.65 26.7 26.75 26.8 26.85 26.9 26.95 27 27.05 27.1

Chart Title

DS18B20 Alat Ukur

(32)

18 Grafik IV.2 Percobaan 2 Suhu DS18B20

Grafik IV.3 Percobaan 3 Suhu DS18B20

IV.4.2 Pengujian Sensor PH Meter Modul V1.1

Sensor pH berfungsi untuk mengukur kadar pH pada limbah cair sebelum akan diolah. Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan mikrokontroler dan wadah berisikan air dengan kadar pH yang berbeda-beda. Hasil pengujian akan ditampilkan pada aplikasi. Apabila pada kolam ke-3 terjadi kesalahan dalam pembacaan maka indikator akan aktif sebagai tanda peringatan.

Gambar IV.5 Pengujian Sensor PH Meter Modul V1.1

26.8 26.85 26.9 26.95 27 27.05

Chart Title

DS18B20 Alat Ukur

(33)

19 Gambar IV.6 Pengujian Menggunakan Alat Ukur PH-009(I)A

Table IV.1 Pengujian Sensor PH Meter V1.1 Keterangan Percobaan

ke

Wadah Hasil Baca Sensor

Alat Ukur

PH Meter

1 1 6.23 (Asam) 6.00 (Asam)

3 7.07 (Netral) 7.70 (Netral)

2 1 6.4 (Asam) 6.2 (Netral)

3 6.90 (Netral) 7.00(Netral)

3 1 6.36 (Asam) 6.00 (Asam)

3 6.72 (Netral) 6,90 (Netral)

Grafik IV.4 Percobaan 1 PH

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Wadah 1 Wadah 3

Chart Title

Sensor PH Alat Ukur

(34)

20 Grafik IV.5 Percobaan 2 PH

Grafik IV.5 Percobaan 3 PH

IV.4.3 Pengujian Sensor Kejernihan atau Turbidity

Sensor kejernihan atau turbidity berfungsi untuk mengukur seberapa jenihkan air limbah tersebut sebelum akan diolah. Pengujian ini dengan menggunakan mikrokontroler dan air limbah buatan. Hasil pengujian akan tertampil dengan tulisan “KERUH” dan “JERNIH”. Hasil akan tertampil pada aplikasi.

5.8 6 6.2 6.4 6.6 6.8 7

Wadah 1 Wadah 3

Chart Title

Sensor PH Alat Ukur

5.4 5.6 5.8 6 6.2 6.4 6.6 6.8 7

Wadah 1 Wadah 2

Chart Title

Sensor PH Alat Ukur

(35)

21 Gambar IV.5 Pengujian Sensor Kejernihan atau Turbidity

IV.5 Pengujian Sistem

Pengujian sistem dilakukan untuk menguji semua blok rangkaian dan semua komponen yang ada, apakah sudah dapat bekerja dengan baik (sesuai harapan) atau belum.

IV.5.1 Pengujian Sistem Alat

Dalam pengujian ini menggunakan 3 sensor suhu, 2 sensor pH dan 3 sensor kejernihan. Nyalakan alat dengan menyambungkan power supply dengan sumber 220V, kemudian tekan switch ke posisi on agar alat dapat menyala, setelah alat menyala arahkan setiap sensor pada wadah yang sudah tersedia, wadah 1 dan 3 berisikan 3 sensor yaitu sensor suhu, sensor pH dan sensor kejernihan, sedangkan wadah 2 hanya berisikan 2 sensor yaitu sensor suhu dan sensor kejernihan. Setelah semua sensor sudah masuk sesuai dengan wadah yang ditentukan maka selanjutnya yaitu, buka aplikasi, aktifkan Bluetooth, dan tekan connect, tunggu beberapa saat hingga keluar tampilan angka-angka, setelah sudah tertampil maka alat sudah dapat digunakan. Apabila terjadi kesalahan dalam pembacaan kolam ke-3 maka indikator berupa led dan buzzer akan menyala.

IV.5.2 Hasil

Hasil dari pengujian, sensor dapat membaca kadar limbah dengan baik, setiap wadah memiliki perbedaan nilai yang tertampil pada aplikasi. Nilai-nilai tersebut menunjukkan bahwa setiap wadah memiliki kadar suhu, pH, dan kejernihan yang

(36)

22 berbeda-beda, juga menunjukkan bahwa semua sensor yang dipasang tidak ada kerusakan.

BAB V PENUTUP

V.1 Kesimpulan

Kesimpulan dari hasil perancagan alat pemantau kadar limbah cair rumah sakit adalah sebagai berikut

1. Rancang bangun sistem alat pemantau kadar limbah cair rumah sakit berbasis mikrokontroler telah berhasil dibuat

2. Pemanfaatan sensor suhu DS18B20, sensor pH meter V1.1, dan sensor kejernihan berjalan dengan baik, semua sensor dapat berfungsi sesuai keinginan.

3. Pembacaan setiap sensor sesuai dengan yang diinginkan dan semua komponen yang ada dalam alat bekerja dan berfungsi dengan sangat baik.

V.2 Saran

Harapan dari pembuatan “Alat Pemantau Kadar Limbah Cair Rumah Sakit” ini adalah untuk memudahkan proses pemantauan dan pengolahan limbah cair rumah

(37)

23 sakit dan sebagai sarana pembelajaran. Alat ini masih jauh dari kata sempurna dan masih perlu diperbaiki untuk lebih menyempurnakannya.

1. Perbaikan pada mekanik agar bisa terlihat lebih rapih, tidak berantakan dan agar tidak terjadi trouble pada saat alat digunakan

2. Perbaikan pada wadah yang akan digunakan agar terlihat lebih rapih dan lebih tertata

DAFTAR PUSTAKA

[1] K. Ali Arsad. 2014. “Kualitas limbah cair di Rumah Sakit umum daerah Tulehu”. Jurnal MKMI, hal 180-185. September 2014.

[2] N. Erista Manora. 2017. “Pemeriksaan kualitas limbah cair sebelum dan sesudah pengolahan air limbah pada limbah cair Rumah Sakit umum pusat H.

Adam Malik”. Juni 2017.

[3] URL http://eprints.polsri.ac.id/4655/3/FILE%20III.pdf.

Diakses 7 Juli 2021

[4] URL https://www.nyebarilmu.com/tutorial-mengakses-sensor-suhu-ds18b20/

Diakses 7 Juli 2021

[5] S. Nur Baity. 2017. “Pendeteksi ph air menggunakan sensor ph meter v1.1 berbasis arduino nano”. Juni 2017

[6] F. Faizal dan Irawan. 2019. “Monitoring filter pada tangki air menggunakan sensor turbidity berbasis arduino mega 2560 via sms gateway”. Vol 7 No.2, hal 22

(38)

24

(39)

25

LAMPIRAN

Lampiran 1 Pin Mapping Pin

Arduino Koneksi (Input/Output/Pin) Keterangan

D0 HC 05 RX TX pada HC 05

D1 HC 05 TX RX pada HC 05

D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12 D13 D14 D15

(40)

26 D16

D17 D18 D19 D20 D21 D22 D23 D24 D25 D26 D27 D28 D29 D30 D31 D32 D33 D34 D35 D36 D37 D38 Pin

Arduino Koneksi (Input/Output/Pin) Keterangan

D39 D40 D41 D42

D43

D44

D45 D46 D47 D48 D49 D50 D51

D52

D53

A0 Sensor pH 1 Arduino Shield (phSensor)

A1 Sensor pH 2 Arduino Shield (phSensor)

A2 Sensor DS18B20 Arduino Shield (ONE_WIRE_BUS)

(41)

27

A5 Sensor Kejernihan Arduino Shield (Sensor Kejernihan)

A8

A9

A10

A11

A12

A13

A14

A15

POWER

5V Sensor pH 1

Sensor pH 2

Sensor DS18B20

Sensor Kejernihan Sensor Kejernihan Sensor Kejernihan

HC 05

POWER GND Sensor pH 1

Sensor pH 2 Sensor DS18B20 Sensor DS18B20 Sensor DS18B20 Sensor Kejernihan Sensor Kejernihan Sensor Kejernihan HC 05

Lampiran 2 Program Arduino

#include <SoftwareSerial.h>

SoftwareSerial module_bluetooth(0, 1); // pin RX | TX

#include <Wire.h>

#include <DallasTemperature.h>

(42)

28

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

const int phSensorPin1 = A0;

const int phSensorPin2 = A1;

OneWire pin_DS18B201(A2);

const int SensorKejernihan1 = A5;

int Buzzer = 7;

int LedHijau = 6;

int LedMerah = 5;

char data = 0;

DallasTemperature DS18B201(&pin_DS18B201);

#define Offset 0.00 String status1 = "";

String status2 = "";

(43)

29 String status5 = "";

float suhu1 = 0;

float suhu2 = 0;

float suhu3 = 0;

void setup() {

// put your setup code here, to run once:

pinMode (SensorKejernihan1, INPUT);

pinMode (phSensorPin1, INPUT);

pinMode (phSensorPin2, INPUT);

pinMode (Buzzer, OUTPUT);

pinMode (LedHijau, OUTPUT);

pinMode (LedMerah, OUTPUT);

DS18B201.begin();

DS18B202.begin();

DS18B203.begin();

Serial.begin(9600);

lcd.init();

lcd.backlight();

(44)

30 delay(2000);

}

void loop() {

//---KOLAM 1--- ---//

//---PROGRAM SENSOR TURBIDITY---//

int nilaiPengukuranKejernihan1 = analogRead(SensorKejernihan1);

float nilaiKejernihan1 = nilaiPengukuranKejernihan1*(5.0 / 1024.0);

lcd.clear();

lcd.setCursor(5,0);

lcd.print(nilaiKejernihan1, 2);

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("Kejernihan : ");

lcd.setCursor(0, 1);

lcd.print("Status : ");

if(nilaiKejernihan1 > 3.45){

lcd.print("JERNIH");

//Serial.println(" Status : JERNIH");

status1 = "JERNIH";

}

else if(nilaiKejernihan1 < 3.45){

(45)

31 lcd.setCursor(9, 1);

lcd.print("KERUH");

//Serial.println(" Status : KERUH");

status1 = "KERUH";

}

//---PROGRAM SENSOR PH---//

int nilaiPengukuranPh1 = analogRead(phSensorPin1);

// rumus menentukan nilai TeganganPh

float TeganganPh1 = (5.0 / 1024.0) * nilaiPengukuranPh1;

// rumus menentukan nilai pH cairan float nilaiPh1 =3.7*TeganganPh1+Offset;

lcd.clear();

lcd.print(nilaiPh1, 2);

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("PH : ");

lcd.setCursor(0,1);

if(nilaiPh1 > 7.5 ){ //pH basa lebih dari 7.5 lcd.setCursor(9, 1);

lcd.print("BASA");

//Serial.println(" Status : BASA");

(46)

32 status2 = "BASA";

}

else if(nilaiPh1 > 6.4){ //pH netral 6.5 - 7.5 lcd.setCursor(9, 1);

lcd.print("NETRAL");

//Serial.println(" Status : NETRAL");

status2 = "NETRAL";

}

else { //pH asam kurang dari 6.5 lcd.setCursor(9, 1);

lcd.print("ASAM");

//Serial.println(" Status : ASAM");

status2 = "ASAM";

}

//---PROGRAM SENSOR SUHU---//

DS18B201.requestTemperatures();

//Serial.print(" Suhu : ");

//Serial.println(DS18B20.getTempCByIndex(0));

suhu1 = DS18B201.getTempCByIndex(0);

delay(3000);

(47)

33 //---KOLAM 2--- ---//

lcd.clear();

lcd.setCursor(5,0);

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("JERNIH");

status3 = "JERNIH";

}

lcd.print("KERUH");

(48)

34 status3 = "KERUH";

}

delay(3000);

//---KOLAM 3--- ---//

lcd.clear();

lcd.setCursor(5,0);

lcd.setCursor(0,0);

(49)

35 lcd.print("JERNIH");

status4 = "JERNIH";

}

lcd.print("KERUH");

status4 = "KERUH";

}

//---PROGRAM SENSOR PH---//

int nilaiPengukuranPh2 = analogRead(phSensorPin2);

// rumus menentukan nilai TeganganPh

float TeganganPh2 = (5.0 / 1024.0) * nilaiPengukuranPh2;

// rumus menentukan nilai pH cairan float nilaiPh2 = 3.8*TeganganPh2+Offset;

//Serial.print(" Nilai Ph:");

//Serial.print(nilaiPh, 2);

lcd.clear();

lcd.print(nilaiPh2, 2);

(50)

36 lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("PH : ");

lcd.setCursor(0,1);

if(nilaiPh2 > 7.5 ){ //pH basa lebih dari 7.5 lcd.setCursor(9, 1);

lcd.print("BASA");

//Serial.println(" Status : BASA");

status5 = "BASA";

status6 = "BAHAYA";

status7 = " ";

digitalWrite (Buzzer, HIGH);

digitalWrite (LedHijau, LOW);

digitalWrite (LedMerah, HIGH);

}

else if(nilaiPh2 > 6.4){ //pH netral 6.5 - 7.5 lcd.setCursor(9, 1);

lcd.print("NETRAL");

//Serial.println(" Status : NETRAL");

status5 = "NETRAL";

status7 = "AMAN";

status6 = " ";

(51)

37 digitalWrite (Buzzer, LOW);

digitalWrite (LedHijau, HIGH);

digitalWrite (LedMerah, LOW);

}

else { //pH asam kurang dari 6.5 lcd.setCursor(9, 1);

lcd.print("ASAM");

//Serial.println(" Status : ASAM");

status5 = "ASAM";

status6 = "BAHAYA";

status7 = " ";

digitalWrite (Buzzer, HIGH);

digitalWrite (LedHijau, LOW);

digitalWrite (LedMerah, HIGH);

}

delay(3000);

Serial.print (status1);

(52)

38 Serial.print ("#");

Serial.print (nilaiPh1, 2);

Serial.print (" ");

Serial.print ("#");

Serial.print (suhu1);

Serial.print ("#");

Serial.print (nilaiPh2, 2);

Serial.print (" ");

Serial.print ("#");

Serial.println (status7);

(53)

39 //---PROGRAM HC-05---//

if(Serial.available() > 0){

data = Serial.read();Serial.print(data); //Pembacaan dan ditampilkan data yang masuk

Serial.print("\n");

//Data yang masuk if(data == '1'){

Serial.println ();

}

else if(data == '0'){

} } }

(54)

40 Lampiran 3 Data Sheet

(55)

41

(56)

42

(57)

43

(58)

44

(59)

45