Pengunaan Arduino uno untuk Pengukuran Suhu, Ph dan Do Air Kolam Ikan Bawal Menggunakan Logika Fuzzy
Kridho Cokro Bagaskoro
Prodi Teknik Informatika Universitas Trilogi Jl. Taman Makam Pahlawan No. 1, Kalibata,Jakarta Selatan Email: [email protected]
Abstrak
Dalam budidaya ikan bawal, Kondisi pertumbuhan ikan akan optimal jika pH berada di kisaran 7 – 8 untuk suhu nya sendiri berada di kisaran 25 – 30 0C dan untuk (Dissolved Oxygen) memiliki konsentrasi minimum oxygen terlarut (DO) > 4 pmm.
Kondisi suhu, pH dan Dissolved Oxygen yang tidak stabil dapat menyebabkan penurunan kualitas air, bahkan pada proses pembiakan ikan bawal dapat mengakibatkan ikan menjadi mati. Untuk karena itu perlu di lakukan sebuah pengecekan secara berkala pada kolam untuk menjaga kestabilan kadar suhu, pH dan DO. Untuk menjaga kestabilan suhu pada air kolam menggunakan LMH35 sebagai sensor suhu, lalu untuk menjaga kestabilan pH pada air mengunakan Electrode Eutech Instrument pH Meter Kit sebagai sensor pH dan sedangkan untuk mengecek tingkat konsentrasi minimum oxygen mengunakan sensor Gravity: Analog Dissolved Oxygen Sensor. Output dari pengukuran suhu, pH dan DO air di proses menggunakan logika fuzzy ditampilkan pada layar LCD dan pada monitor dalam bentuk grafik sehingga memudahkan pembudidaya ikan bawal memonitoring kondisi air kolam ikan.
Kata Kunci: arduino uno, fuzzy, sistem monitoring, sensor.
Abstract
In paw fish cultivation, fish growth conditions will be optimal if the pH is in the range 7 - 8 for its own temperature is in the range 25 - 30 0C and for (Dissolved Oxygen) has a minimum concentration of oxygen dissolved (DO)> 4 pmm. Unstable conditions of temperature, pH and Dissolved Oxygen can cause water degradation, even in breeding of pomfret can cause fish to die. Therefore, it is necessary to do a periodic check on the pond to maintain the stability of temperature, pH and DO. To maintain the temperature stability of the pond water using LMH35 as a temperature sensor, then to maintain the pH stability of the water using the Electrode Eutech Instrument pH Meter Kit as pH sensor and while to check the minimum concentration of oxygen using Gravity sensor: Analog Dissolved Oxygen Sensor. The output of temperature, pH and DO water measurements in the process using fuzzy logic is displayed on the LCD screen and on the monitor in graphical form making it easier for the pomfret to monitor the condition of the fish pond water.
Keywords: arduino uno, fuzzy, sistem monitoring, sensor.
1. PENDAHULUAN
Pada kolam pembudidayaan ikan bawal, sangat penting diperhatikan kondisi air kolam. Air yang kondisi tidak memenuhi syarat merupakan sumber penyakit yang nantinya akan sangat berbahaya bagi pertumbuhan ikan bawal, adapun kualitas air yang dianggap baik untuk kehidupan ikan bawal tersebut sebagai berikut. Suhu air optimum dalam pemeliharaan ikan bawal secara intensif adalah 25 – 30 oC.Adapun parameter lain yang harus di perhatikan adalah umumnya ikan bawal hidup normal di lingkungan yang memiliki kandungan oksigen terlarut
>4 ppm (part per million). Sering kandungan oksigen berubah secara mendadak, misalnya akibat penguraian bahan organik. Keasaman atau pH yang baik bagi ikan bawal adalah 7 – 8, pH yang kurang dari 7 sangat buruk bagi ikan bawal. Oleh karena itu di perlukan lah sebuah alat untuk memonitoring sebuah kolam ikan bawal yang selalu memonitoring secara real time keadaan pada kolam tersebut. Dimana dengan kita mengunakan arduino uno atmega 328 kita dapat membuat sebuah kontroler pada beberapa sensor yang akan di tempatkan di kolam ikan bawal, di mana setiap sensor tersebut akan mendapatkan hasil dan untuk memperoses hasil dari sensor tersebut.Oleh karena itu di perlukanya sebuah logika fuzzy di mana dari setiap hasil sensor tersebut akan d i akumulasi dan di jadikan sebuah tingkat kebenaran tepat yang nantinya akan memberikan hasil/output yang akurat. Maka dari itu di harapkan dari adanya alat untuk memonitoring sebuah kolam ikan bawal ini dapat mempermudah dalam membudidayakan ikan bawal. Adapun tujan dari penelitian ini yaitu membuat sebuah alat untuk mengukur takaran standar air pada kolam ikan bawal tersebut dan juga merancang sebuah sistem yang memberikan keakuratan kebenaranya mengunakan logika fuzzy. Batasan masalah pada penelitian ini sulitnya mendapatkan tingkat keakuratan pada sebuah sensor yang telah di pasangkan pada kolam.
2. METODE PENELITIAN
2.1 Peramalan
Metode yang digunakan dalam alat pengukur suhu,ph dan do pada kolam ikan bawal yaitu mengunakan metode fuzzy adalah cara untuk mendapatkan hasil yang akurat dari beberapa inputan yang tidak saling berhubungan telah masuk kedalam sistem dan mengeluarkan suatu output yang akurat.
Berikut adalah tahap-tahap dalam perancangan : 1. Diagram Blok
Pada gambar 1. dapat dilihat cara kerja pengontrolan air kolam ikan bawal secara keseluruhan yaitu power supply menyuplai tegangan pada setiap komponen yang digunakan agar dapat berfungsi. Berikutnya sensor suhu, sensor pH dan sensor DO. Masing-masing sensor berkerja sesuai fungsinya. Kemudian hasil dari ketiga sensor tersebut di kirimkan ke arduino uno untuk di olah dengan mengunakan logika fuzzy. Hasil dari pengolahan data yang menggunakan logika fuzzy tersebut selantunya di jadikan output data akurat dan nantinya akan di tampilkan di LCD.
SENSOR SUHU
SENSOR pH
SENSOR DO
POWER SUPPLY
ARDUINO UNO LCD
Gambar 1. Pengontrolan Air Kolam
2. Diagram Alir
Pada gambar 2. dapat dilihat cara kerja sistem secara keseluruhan yaitu saat proses di mulai berikutnya adalah proses inisialisasi sensor. Kemudian di lanjutakan dengan pengambilan data dari sensor pada kolam ikan bawal lalu hasil sensor pun keluar, setelah itu di lanjutkan kedalam proses fuzzy di mana di dalam proses fuzzy di ubahnya perhitungan dari setiap sensor yang akan di dapatkannya hasil dari takaran kolam ikan bawal apa yang melebihi dari takaran pasti pada kolam ikan bawal lalu di tampilan di dalam LCD.
MULAI
INISIALISASI SEMUA SENSOR
PENGAMBILAN DATA DARI SENSOR
HASIL SENSOR
FUZZY LOGIC PROSES
HASIL KELUARAN
SELESAI
Gambar 2. Diagram Alir
3. Fuzzy
Range keadaan suhu dingin berkisar dari suhu 25oC–28oC, normal berkisar dari suhu 27oC–31oC dan panas berkisar dari suhu 30oC–33oC . Range keadaan konsentrasi minimum oxygen terlarut (DO) bagi sebagian besar ikan air tawar adalah 5 ppm. Range keadaan konsetrasi pH keasaman air budidaya yang memenuhi
syarat adalah 5 - 8,5. Untuk budidaya ikan air tawar pH yang cocok adalah 6,5 - 7,5. Syarat lain yang penting adalah fluktuasi atau perbedaan pH pagi dan siang tidak lebih dari 1. Misalnya, pagi hari pH air pada kolam / karamba / karamba jaring apung adalah 6,5 maka pH pada siang hari tidak boleh mencapai angka 8. menunjukkan membership output diklasifikasikan menjadi 3 kelompok yaitu tindakan awal, menengah, dan lanjut. Setiap membership function dikombinasikan hingga membentuk suatu rule.
4. Perancangan Prototipe
Pada tahap ini prototipe dirancang dan disimulasikan terlebih dahulu dengan software simulator untuk meminimalisasi kerusakan pada alat/komponen apabila terjadi kesalahan pada rancangan. Dalam perancangan prototipe dilakukan beberapa tahapan seperti mempelajari serta mengetahui karakteristik daripada komponen utama, seperti sensor suhu LMH35, Electrode Eutech Instrument pH Meter Kit, Gravity: Analog Dissolved Oxygen Sensor, mikrokontroller arduino uno atmega 238.
3. ANALISA DAN PEMBAHASAN
1. Pengujian Sensor Suhu
Proses pengujian kondisi suhu yang terdapat pada kolam ikan bawal sensor mengamati selang waktu 2 detik untuk setiap pembacaan sensor suhu. Banyaknya sample yang akan di tampilkan sebanyak 5 sempel dalam waktu kurun 10 detik pada Tabel 1. Pembaca suhu akan di bandingkan dengan thermometer yang masing- masing telah di letakan di lam kolam. Hasil yang dapat dari sensor tersebut mendapatkan nilai sensor 26c - 29 c dari hasil sensor tersbut masih memungkin untuk di lakukan pemeliharaan ikan bawal tapi selanjutnya akan di lakukan proses dengan metode fuzzy hasil dari sensor yang lain untuk di jadikan apakah air dalam kolam tersebut masih layak untuk di ikan bawal tersebut.
Tabel 1. Pengujian Sensor Suhu
No Delay (detik) suhu (°C)
Sensor Thermometer
1 2 26,6 26
2 4 26,8 26
3 6 26 26
4 8 27,8 27
5 10 28 28
2. Pengujian sensor pH meter
Proses pengujian ini dilakukan untuk mengecek karaktersitik sensor pH pada kolam ikan bawal, sensor mengamati waktu 2 detik untuk setiap pembacaan sensor pH. Banyaknya input yang di dapat sebanyak 5 sempel dalam waktu kurun 10 detik pada tabel 3.2 , dari hasil yang di dapat dibawah akan dilakukan dan di jadikan proses selanjutnya dengan mengunakan metode fuzzy.
Tabel 2. Pengujian Sensor pH meter
No Delay (Detik) Ph
SENSOR PH METER
1 2 6,7 6,21
2 4 6 6
3 6 7,7 7,21
4 8 6,7 6,21
5 10 8 8
3. Pengujian sensor Do
Proses ini dilakukan pengujian kadar oksigen yang terdapat di dalam kolam ikan bawal tersebut, sensor mendeteksi setiap 2 detik untuk setiap pembacaan sensor Do. Banyaknya inputan dari sensor sebanyak 3 sample dalam kurun waktu 6 detik pada Tabel 3.3. dari hasil sampel yang di dapat di ambil nilai rata-rata pendapatan nilai dari sensor dan selanjutnya din hitiung Do dari hasil rata-rata.
Tabel 3. Pengujian sensor Do
No Delay (Detik) Do
Sensor
1 2 1,36
2 4 1,34
3 6 1,34
Rata-rata 1,35
Dari nilai rata-rata di atas di cari lah nilai Do nya:
Keterangan:
Volume sampel = 25 mL N Na2S2O3 = 0,0126 N
DO(mg/L) = V tiosulfat x N tiosulfat x 8 x 1000 / Volume sampel DO(mg/L) = 1,35 ml x 0,0126 N x 8 x 1000 /25 ml
DO(mg/L) = 5,4432 ppm
4. Output
Dalam pengujian dari 3 sensor di atas menujukan data data yang di dapat dari ketiga sensor, data yang di dapat akan di jadikan perbandingan hasil kerja alat dengan perhitungan fuzzy.hal tersebut dilakukan untuk mendapatkan hasil kecocokan sistem secara teori dan pada saat pengaplikasikan sistem pada alat. Table 4.1 adalah data output dari proses pehitungan fuzzy
Tabel 4. Output
No Ph Suhu ( °C) Do Kondisi/Tindakan
1 6,7 26,6 5,44 awal
2 6 26,8 5,44 awal
3 7,7 26 5,44 menengah
4 6,7 27,8 5,44 menengah
5 8 28 5,44 lanjut
Pada tabel di atas adalah hasil penggabungan dari 3 sensor di mana pada no.1 terdapat pH 6,7 suhu 26,6 C dan Do 5,44 dan kondisi/tindakan awal dikarenakan pada 2 sensor pH dan suhu masih dalam standar dari takaran 3 kondisi tersebut. Lalu di no.3 terdapat pH 7,7 suhu 26C dan DO 5,44 dan kondisi/tindakan menengah di karenakan ppada sensor pH mulai adanya perubahan setengah dari standar yang di normalkan pada pH air tersebut tapi masih batas normal. Lalu di no.5 terdapat pH 8 suhu dari air 28C dan Do 5,44 dan kondisi/tindakan lantur maka dari kondisi tersebut kolam tersebut sudah mencapi puncak batas normal, maka di perlukan suatu tindakan yaitu mengganti atau menguras dari kolam ikan tersebut.
4. KESIMPULAN
Diharapkan dengan adanya alat untuk mengukur kualitas air kolam ikan bawal, dapat membuat para pertenak ikan bawal mempermudah dalam pemeliharan ikan bawal serta menaikan produksi dari ikan bawal itu sendiri. Dengan memperkenalkan alat pengukur kualitas air kepada para peternak ikan bawal. Bahwa dengan alat pengukur ini dapat meningkatkan produksi dari pertenakan ikan bawal itu sendiri.
REFERENCES
[1] Sulhan, M., & Purwanto, A. (2013). Perancangan Alat Pendeteksi Tingkat Kekeruhan Air Pada Kamar Mandi Berbasis Mikrokontroler Atmega 8535.
[2] Qalit, A., Fardian, & Rahman, R. (2017). Rancang Bangun Prototipe Pemantauan Kadar pH dan Kontrol Suhu Serta Pemberian Pakan Otomatis pada Budidaya Ikan Lele Sangkuriang Berbasis IoT. KITEKTRO: Jurnal Online Teknik Elektro, 2(3), 8–15.
[3] Tomi, A., & Elektronika, P. S. (2010). Sistem monitoring pH dan suhu air dengan transmisi data nirkabel. Elektronika, 8(2), 38–43.
[4] Imaduddin, G., & Saprizal, A. (2017). Otomatisasi Monitoring Dan Pengaturan Keasaman Larutan Dan Suhu Air Kolam Ikan Pada Pembenihan Ikan Lele. Jurnal Sistem Informasi, Teknologi Informatika Dan Komputer, 7.
[5] Wulandari, T. R. (2017). Monitoring kualitas air di kolam air tawar.
[6] Pratama, R. M., Pramana, R., Elektro, J. T., Teknik, F., Maritim, U., & Ali, R. (2017). PENGONTROLAN OTOMATIS SUHU AIR PADA KOLAM.
[7] Susanto, E. D. Y. (2016). SISTEM MONITORING SUHU DAN PH AIR KOLAM BUDIDAYA IKAN AIR TAWAR BERBASIS MIKROKONTROLER ATMega328 SKRIPSI BUDIDAYA IKAN AIR TAWAR BERBASIS MIKROKONTROLER ATMega328.
[8] Taguchi, D. M. (2014). Fakultas Teknik – Universitas Muria Kudus 35, 35–40.
[9] Aryasa, K., & Veraninda, R. (n.d.). Prototype aplikasi pendeteksi kekeruhan air berbasis arduino pada perusahaan daerah air minum makassar 1,2.
[10] Aldaka, Ranu Adi. 2014. “Sistem Otomatisasi Pengkodisian Suhu, pH, dan Kejernihan Air Kolam Pada Pembudidayaan Ikan Patin”.
Jurnal Seminar Hasil.
[11] Bahtiar, A., Supeno, B., & Negara, M. A. P. (n.d.). Rancang Bangun Pengontrol Suhu dan Kekeruhan Air Kolam Ikan Patin Berbasis Fuzzy Logic. Jurnal Arus Elektro Indonesia (JAEI), 7–12.
[12] Sridharan, S., (2014), Water Quality Monitoring System Using Wireless Sensor Network, International Journal of Advanced Research in Electronics and Communication Engineering (IJARECE) Volume 3, Issue 4.
[13] Zia, H., Harris, N.R., Merrett, G.V., Rivers,M., Coles, N, (2013), The impact of agricultural activities on water quality: A case for collaborative catchment-scale management using integrated wireless sensor networks, Computers and Electronics in Agriculture, Volume 96.
