PERANCANGAN PERANGKAT MONITORING KUALITAS AIR PADA KOLAM BUDIDAYA BERBASIS WEB LOCALHOST Enita Dwi Agustiningsih Penulis, Program Studi Teknik Elektro, FT UMRAH,
[email protected] Rozeff Pramana Dosen Pembimbing, Program Studi Teknik Elektro, FT UMRAH,
[email protected] JurusanTeknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Maritim Raja Ali Haji Jln. Politeknik, KM 24 Senggarang, Tanjungpinang, Indonesia
ABSTRAK Pada penelitian ini dirancang sebuah perangkat sistem monitoring kualitas air pada kolam budidaya ikan berbasis WEB Localhost yang mampu mengukur dan memonitoring kualitas air yang meliputi salinitas, suhu dan kesadahan secara real time. Pada Perangkat monitoring kualitas air menguanakan sensor analog dengan metode konduktivitas (salinitas), suhu mengunakan LM35, dan mengunakan sensor analog dengan metode resistansi air (kesadahan). Nilai keluaran perangkat ini berupa nilai adc yang dikonversikan. Perangkat lunak dalam perangkat monitoring kualitas air ini mengunakan XAMPP untuk mengakses database yang berfungsi sebagai interface antara Ethernet Shield dan PC. Ethernet yang sudah terangkai pada perangkat berguna sebagai pengirim data dari sensor ke komputer server dengan mengunakan kabel Local Area Network , alat perbandingan untuk salinitas mengunakan refracto sedangkan alat pembanding untuk suhu mengunakan thermometer. Keakuratan data hasil pengujian yang didapat untuk sensor salinitas ialah 97,6 % dengan tingkat error yaitu 2,4 % pada air laut dan pada air tawar memiliki perbedaan yang cukup jauh karena pada pengujian mengunakan perangkat memiliki nilai 5 yang didapat dari daya hantar listrik larutan pada metode konduktiavitas sedangkan ketika mengunakan refracto nilai yang terukur 0 yang memiliki konsentrasi air rendah mengingat prinsip kerja dari refracto yang memanfaatkan reaksi cahaya. Keakuratan data hasil pengujian yang didapat untuk sensor suhu ialah 97,1 % dengan tingkat error yaitu 2,9% pada air laut dan 96,1% dengan error 3,9% pada air tawar. hasil pengujian yang didapat dari sensor kesadahan yang belum dipanaskan ialah 22 ppm dan pada air yang telah dipanaskan ialah 17 ppm.
Kata kunci : Konduktivitas, LM35, Resistansi, Arduino Uno, WEB
I. PENDAHULUAN
tahun 2010 potensi perikanan budidaya yang dimiliki
Latar Belakang
provinsi Kepulauan Riau yang memiliki luas laut
Ikan merupakan salah satu komoditi yang
24.121.530,0 ha atau (95,79%) dan luas daratan
masyarakat
1.059.511,0 ha atau (4,21%) menyimpan potensi
Kepulauan Riau. Berdasarkan data yang tercatat pada
pengembangan perikanan budidaya (akuakultur) yang
memajukan perkembangan
ekonomi
sangat besar, terutama budidaya laut (marikultur).
masih
menggunakan
Dengan luas daratan 1.059.511,0 ha, Provinsi
melalukan
Kepulauan Riau ternyata juga menyimpan potensi
Mangingat pentingnya kualitas air yang berdampak
pengembangan perikanan budidaya air payau dan laut
pada
yang diperkirakan masing-masing seluas 2.538 ha
pentingnya pengawasan atau pemantauan secara
dan 733,0 ha, dan menyebar hampir di semua
kontinyu, maka penulis melakukan penelitian dan
Kabupaten/Kota.
perancangan alat untuk dapat memonitoring kondisi
proses
tenaga
tersebut
keberhasilan
manusia
dan
budidaya
dalam
tidak
effisien.
perikanan
serta
bagi
kolam pembibitan dengan judul “Perancangan
pengembangan usaha budidaya perikanan mulai
Sistem Monitoring Kualitas Air pada Kolam
usaha pembenihan sampai pemanfaatan teknologi
Budidaya Ikan Berbasis WEB Localhost”
Kondisi
ini
sangat
mendukung
budidaya maupun penangkapan. Kabupaten Karimun, Kota Batam, Kabupaten Bintan, Lingga, dan Natuna merupakan wilayah yang memiliki potensi yang cukup besar di bidang perikanan. Selain perikanan tangkap
di
keempat
kabupaten
tersebut,
juga
Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang diatas, maka dapat dirumuskan masalah-masalah sebagai berikut : 1.
Bagaimana
merancang
perangkat
dikembangkan budidaya perikanan air laut, dan air
pemantauan
tawar. Kegiatan budidaya pembesaran ikan didarat
budidaya ikan yang mudah dibawa, efisien
telah dilakukan dibeberapa tempat di Kepulauan
dan efektif.
Riau.
2.
Dalam budidaya perikanan kualitas air merupakan
kualitas
air
pada
kolam
Bagaimana merancang perangkat monitoring yang data hasil pemantauannya dapat dilihat
salah satu parameter yang harus menjadi perhatian.
setiap saat.
Parameter pengukuran kualitas air dapat dilihat dari besaran fisik dan besaran kimia. Karakteristik fisik
Pembatasan Masalah
meliputi bahan padat keseluruhan yang terapung
Penelitian ini memiliki batasan-batasan masalah
maupun yang terlarut, kekeruhan, warna, bau, rasa,
untuk mempermudah dalam perancangan perangkat.
dan temperatur (suhu) air. Sifat-sifat fisik air
Batasan masalahnya adalah :
berhubungan dengan medium tempat hidup tumbuh-
1.
Dalam penelitian ini membahas mengenai
tumbuhan dan hewan. Besaran kimia meliputi pH,
bagaimana
salinitas, kandungan senyawa kimia, dan kesadahan.
(salinitas, suhu, dan kesadahan) pada kolam
Sifat-sifat kimia air berhubungan dengan pembawa
pembudidayaan ikan.
zat-zat hara yang diperlukan bagi pembentukan bahan-bahan
organik
bagi
tumbuhan
(Suripin
2010:148). Adapun
2.
yang
terdapat
pada
monitoring
berada
air
disekitar
Penelitian ini hanya membahas secara umum mengenai monitoring kualitas air yang
budidaya ikan adalah pengecekan kualitas air masih
hanya
dilakukan dengan cara mendatangi langsung ke
pengontrolan.
kolam budidaya, hal ini dinilai kurang efektif karena
kualitas
kolam dan terkoneksi dengan kabel. 3.
permasalahan
Perangkat
memonitoring
menampilkan
hasil
saja
tanpa
4.
Perangkat
hanya
menampilkan
hasil
5.
pengukuran
tingkat kualitas melalui PC/Laptop.
Tujuan Penelitian
II. KAJIAN LITERATUR
Tujuan dari penulisan skripsi ini adalah sebagai
berikut : 1.
2.
3.
Dapat mempermudah dalam memonitoring
Kajian Terdahulu Kajian terdahulu diperlukan dalam sebuah
Menghasilkan suatu perangkat monitoring
penelitian agar perancangan yang sedang di lakukan
yang dapat digunakan untuk mengukur
bisa menyempurnakan lagi perangkat yang telah
kualitas
yang
dikembangkan oleh penelitian sebelumnya. Hal ini
nantinya dapat diaplikasikan dalam bidang
menjadi tolak ukur apakah penelitian tersebut sesuai
perikanan.
dengan perkembangan teknologi terbaru.
air
kolam
pembibitan,
Mengetahui kandungan zat yang terkandung
Penelitian terkait dengan perangkat yang akan
didalam kolam budidaya.
dirancang pernah dilakukan oleh Muhammad Rivai,
Mempermudah monitoring kualitas air pada
dkk (2010) yaitu Sistem Monitoring PH dan Suhu
suatu kolam budidaya mengunakan LCD
Air dengan Transmisi Data Nirkabel.
dan PC/Laptop.
Penelitian yang terkait monitoring kualitas air pernah dilakukan oleh Goib Wiranto dan I Dewa
Manfaat Penelitian
Putu Hermida (2010) yaitu Pembuatan Sistem Monitoring Kualitas Air Secara Real Time dan
Manfaat dari penulisan skripsi ini adalah
Aplikasinya Dalam Pengelolaan Tambak Udang.
sebagai berikut : 1.
kepada
Penelitian terkait monitoring selanjutnya pernah
pembudidaya, mengenai kualitas air kolam
dilakukan oleh Fauzan Nurahmadi (2013) yaitu
berdasarkan tingkat kadar garam, suhu, dan
Perancangan System Control dan Monitoring Suhu
kesadahan sehingga kualitas air kolam dapat
Jarak Jauh Memanfaatkan Embedded Sistem Berbasis
dipantau sesuai dengan kebutuhan ikan
Mikroprosesor W5100 dan AT8535.
Dapat
memberikan
informasi
Penelitian terkait pengontrolan suhu pernah
budidayanya. 2.
3.
Membantu pembudidaya dalam mengelola
dilakukan oleh armanto pardamean simanjuntak
kolam
(2013) yaitu Pengontrolan Suhu Air Pada Kolam
ikan
yang
dibudidayanya
agar
diperoleh hasil sesuai yang diharapkan.
Pendederan dan Pembenihan Ikan Nila Berbasis
Dapat membuat pembudidaya mempelajari
Arduino.
beberapa teknik pengontrolan kualitas air
4.
dengan mudah sehingga dapat diterapkan
III. METODE PERANCANGAN
secara mandiri.
Dapat menampilkan nilai pengukuran dan mengatur kualitas air sesuai dengan kualitas yang dibutuhkan
Metode Penelitian Adapun metodologi yang akan digunakan dalam
pengumpulan data dan informasi dalam penyelesaian skripsi ini yaitu:
1.
Metode Observasi
1.
2.
Studi Literatur/Studi Pustaka
3.
Perancangan
Cara Kerja Cara kerja dari perangkat sistem monitoring
dapat dilihat dari blok diagram diatas dimana untuk mendapatkan data pada bagian awal
terdapat beberapa sensor seperti sensor suhu,
Alat dan Bahan Penelitian Perangkat
keras
yang
digunakan
salinitas dan kesadahan yang diletakkan didalam
dalam
air. Setiap sensor akan mendeteksi dan mengukur
penelitian ini adalah sebagai berikut : 1.
Sensor Suhu
2.
Sensor Salinitas
3.
Sensor Kesadahan
4.
Arduino Uno
5.
Laptop (sebagai server)
6.
LCD (Liquid Crystal Display)
7.
Kabel LAN (RJ45)
keadan kualitas air kolam. Setelah sensor mendeteksi
2.
XAMPP
3.
Notpad++
kolam
didapatkan
berupa data analog. Data analog keluaran dari sensor diteruskan ke terdapat
pada
mikrokontroller
Arduino
untuk
yang
selanjutnya
diperoses dan diubah menjadi data digital. Data digital kemudian di tampilkan pada LCD yang dihubungkan dari arduino mengunakan kabel
adalah sebagai berikut : Arduino IDE
air
informasi berupa data hasil pengukuran yang
Sedangkan perangkat lunak yang digunakan
1.
kualitas
jumper
dan
pada
PC/Laptop
yang
akan
ditampilkan pada web yang dapat dilihat melalui Mozilla, Chrome atau jenis peramba lainnya yang dihubungkan mengunakan Ethernet Shield.
Perancangan Sistem dan Cara Kerja Perangkat Secara Umum.
1.
Perancangan
Perancangan Sistem. Perancangan merupakan tahap yang paling
penting dari keseluruhan proses pembuatan suatu
Perancangan Perangkat Keras perangkat
keras
(Hardware)
meliputi perancangan rangkaian sensor dan pengolah data (Arduino).
perangkat. Perancangan ini terdiri dari 3 bagian utama yaitu bagian input yang terdiri dari sensor, bagian proses yang terdiri dari Arduino Uno dan
1.
Perancangan Sensor a.
Sensor Salinitas
Ethernet Shield, dan bagian output yang terdiri
Pada perancangan ini menggunakan
dari LCD dan Web yang diwujudkan dalam
sensor konduktivitas yaitu 2 elektroda yang
bentuk diagram blok. Diagram blok pada
dicelupkan pada suatu larutan (air laut) dan
perancangan perangkat ini dapat dilihat pada
kemudian dialiri arus listrik. Daya hantar
gambar berikut ini :
listik larutan ini yang kemudian akan menjadi masukan pada rangkain ADC pada arduino.
b.
Sensor Suhu
2.
Perancangan Perangkat Monitoring 1.
Perancangan Perangkat Monitoring
Perancangan sensor suhu menggunakan sensor LM35 dimana jenis sensor ini memiliki tegangan keluaran analog. Sensor LM35 dapat mendeteksi suhu dengan range 55 °C sampai 150 °C. Tegangan keluaran sensor akan bervariasi dari -1 volt sampai 5 volt sesuai dengan kondisi suhu ruangan. Tegangan keluaran sensor akan naik sebesar 10mV/ °C.
Ethernet
Shield
adalah
tambahan untuk mendukung
perangkat kemampuan
Arduino board agar terhubung ke jaringan komputer. a.
c.
Perancangan Tampilan LCD
Sensor Kesadahan Pendeteksinya sensor ini menggunakan
metal keping dari bahan perak yang di aliri tegangan sebesar 5 volt sebagai pendeteksi perubahan resistansi. Tegangan yang keluar dari metal keping ini kemudian menjadi masukan bagi ADC Arduino. Kesadahan air adalah hasil ukur kandungan kadar zat kapur (CaCO3) dalam satuan ppm dan kondisi keadaan air tersebut.
LCD merupakan perangkat tambahan untuk menampilkan hasil pembacaan sensor dari Arduino, LCD sebagai tampilan ke dua apabila ada kerusakan atau gangguan pada kabel LAN atau Server sehingga monitoring masih tetap berjalan dengan melihat pada LCD pada perangkat monitoring.
Perancangan Perangkat Lunak Perancangan perangkat lunak (software)
dalam penelitian ini diperlukan agar sistem yang dirancang dapat bekerja dengan baik. Pembuatan program merupakan tahap yang penting
dalam
perancangan
software. .
Berikut ini merupakan penjelasan tentang software yang digunakan dalam perancangan
3.
sistem.
Perancangan Database Setelah bahasa program untuk membangun
web, database juga sangat dibutuhkan untuk 1.
Arduino IDE
membuat program penyimpanan data pada web.
Arduino IDE (Integrated Development Environment) atau Arduino Software adalah suatu perangkat lunak yang berfungsi untuk mengkonfigurasi
board
mikrokontroler
Arduino Uno yang berisi editor teks untuk menulis kode, area pesan, konsol teks, toolbar dengan tombol untuk fungsi-fungsi umum
dan
serangkaian
menu,
sistem
operasional untuk Arduino IDE dibagun dari sistem operasional Windows, Mac OS X, Linux.
2.
Perancangan Halaman WEB Penelitian perancangan monitoring kualitas
air kolam ikan budidaya ini berbasis website. Web adalah tampilan pada browser dengan alamat domain khusus untuk sistem penelitian ini.
Flowchart Penelitian
Berdasarkan nilai ketelitian tersebut dapat
IV. PENGUJIAN DAN ANALISIS SISTEM
diketahui tegangan yang diukur.
Pengujian Sensor Pengujian
Tegangan
sensor
bertujuan
agar
= Data ADC x Ketelitian = 664 x 0,00488281
dapat
= 3,24 Volt
mengetahui tingkat ketelitian dan kesalahan sensor
Perhitungan konversi kadar kesadahan air dalam
dalam melakukan pengukuran pada suatu objek.
satuan per 100 menjadi (ppt). Bila data ADC yang 1.
Pengujian Sensor Salinitas
didapat 664 maka,
Pada pengujian sensor salinitas, sampel
Ppt
= Data ADC x ketelitian x 9 = 664 x 0,00488281 x 9
diambil dari air laut dan air tawar kemudian
= 29 ppt
membandingkan hasil ukur antara sensor salinitas dan refractometer yang merupakan alat ukur
Tabel 7. Hasil Pengujian Pada Air Laut
standart untuk salinitas. a.
Pengujian Salinitas Pada Air Laut Pengujian sensor salinitas pada air laut
dilakukan untuk mengetahui tingkat kadar garam terlarut yang terdapat pada air laut
No
Data ADC yang terbaca
Tegangan (Volt)
Salinitas (ppt)
Refract o (ppm)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
664 670 671 672 673 674 674 675 675 675
3,24 3,27 3,28 3,28 3,29 3,29 3,29 3,30 3,30 3,30
29 29 29 29 29 29 29 29 29 29
31 30 29 29 30 29 30 29 30 30
Berdasarkan dari hasil pengujian pada tabel 6 Data hasil Pengukuran dapat dilihat pada
tabel
9
pengukuran
salinitas
menggunakan resistansi dilakukan sebanyak
maka tingkat ketelitian sensor
salinitas air laut dengan refrakto yaitu 97,6% dengan tingkat error yaitu 2,4%. Perhitungan error
sepuluh kali dengan jeda waktu selama 20 menit dengan perbandingan pengukuran
pada pengukuran
error
=
menggunakan refracto Sensor bekerja dengan baik sesuai dengan perhitungan sebagai berikut :
= = 97,6 % berarti error 2,4 %
Ketelitian
⁄ = = ⁄ = 0,00488281 Volt = 4,88281 mV
Tabel 8. Hasil Pengujian Pada Air Tawar b.
Pengujian Salinitas Pada Air Tawar
No
Pengujian sensor salinitas pada air tawar dilakukan untuk mengetahui tingkat kadar garam terlarut
yang
terdapat
pada
air
tawar
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Data ADC yang terbaca 127 127 128 129 130 131 131 132 132 132
Teganga n (Volt) 0,62 0,62 0,63 0,63 0,63 0,64 0,64 0,64 0,64 0,64
Salinitas (ppt) 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
Refracto (ppm) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Pengujian pada air tawar mendapatkan hasil Data hasil Pengukuran dapat dilihat pada tabel
yang berbeda antara sensor dan refracto, hal ini
10 pengukuran salinitas menggunakan konduktivitas
dikarenakan sensor salinitas melakukan pengukuran
dilakukan sebanyak sepuluh kali dengan jeda waktu
berdasarkan konduktivitas pada air tawar, namun hal
selama 20 menit dengan perbandingan pengukuran
ini bisa dikatakan berjalan normal.
menggunakan refrakto. Sensor bekerja dengan baik sesuai dengan perhitungan sebagai berikut : Ketelitian
=
⁄
= ⁄
2.
Pada pengujian sensor suhu, dilakukan pada
= 0,00488281 Volt = 4,88281 mV Berdasarkan nilai ketelitian tersebut dapat
Pengujian Sensor Suhu
dua tempat yang berbeda yaitu pada air laut dan air tawar dengan mencelupkan sensor kedalam
diketahui tegangan yang diukur.
air dan diukur perubahan tegangan yang terjadi
Tegangan
= Data ADC x Ketelitian
pada LM35, kemudian membandingkan hasil
= 127 x 0,00488281
pengukuran antara sensor suhu pada alat dan
= 0,62 Volt
termometer laboratorium yang sudah sesuai
Perhitungan konversi kadar kesadahan air dalam satuan per 100 menjadi (ppt). Bila data ADC yang didapat 127 maka, Ppt
dengan standar pengukuran suhu cairan a.
Pengujian Suhu Pada Air Laut Pengujian
sensor
Suhu
pada
air
laut
= Data ADC x ketelitian x 9
dilakukan untuk mengetahui suhu yang terukur
= 127 x 0,00488281 x 9
pada air laut
= 5,5 ppt
Data hasil Pengukuran dapat dilihat pada tabel 8 pengukuran suhu menggunakan LM35 dilakukan
o
C, maka tingkat ketelitiaan sensor yaitu 97,1%
dengan error 2,9%.
sebanyak sepuluh kali dengan jeda waktu selama 20 menit
dengan
perbandingan
Perhitungan error
pengukuran
error
Sensor bekerja dengan baik sesuai dengan
=
=
menggunakan thermometer
perhitungan sebagai berikut : Ketelitian
= 97,1 % berarti error 2,9 %
⁄
= = ⁄
b.
= 0,00488281 Volt
Pengujian Suhu Pada Air Tawar Pengujian
= 4,88281 mV
sensor
Suhu
pada
air
laut
dilakukan untuk mengetahui suhu yang terukur
Berdasarkan nilai ketelitian tersebut dapat
pada air tawar
diketahui tegangan yang diukur. Tegangan
= Data ADC x Ketelitian = 64 x 0,00488281 = 0,31 Volt
Perhitungan konversi kadar kesadahan air dalam satuan ADC menjadi (ppt) °C. Bila data ADC Data hasil Pengukuran dapat dilihat pada
yang didapat 64 maka, °C
= Data ADC x ketelitian x 90
tabel 9 pengukuran Suhu dilakukan sebanyak
= 64 x 0,00488281 x 90
sepuluh kali dengan jeda waktu selama 20 menit
= 28 °C
dengan perbandingan pengukuran menggunakan thermometer
Tabel 9 . Hasil Pengujian Pada Air Laut No
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Data ADC yang terbaca 64 64 64 64 64 64 63 64 63 63
Tegangan (Volt) 0,31 0,31 0,31 0,31 0,31 0,31 0,31 0,31 0,31 0,31
Suhu LM35 (°C) 28 28 28 28 28 28 27 28 27 27
Sensor Thermometer (°C) 30 30 29 28 28 29 29 28 27 27
bekerja
dengan
Ketelitian
=
thermometer rata – rata suhu yang terukur yaitu 28,5
dengan
⁄
= ⁄ = 0,00488281 Volt = 4,88281 mV Berdasarkan nilai ketelitian tersebut dapat diketahui tegangan yang diukur. Tegangan
= Data ADC x Ketelitian
= 0,31 Volt rata hasil pengukuran sensor yaitu 27,7 oC dan pada
sesuai
perhitungan sebagai berikut :
= 64 x 0,00488281 Dilihat dari hasil pengujian pada tabel 8 rata –
baik
Perhitungan konversi kadar kesadahan air dalam
kali ini hanya dilihat dari perbedaan hasil ukur
satuan ADC menjadi (ppt) °C. Bila data ADC yang
antara air yang telah di panaskan dan air yang
didapat 664 maka,
belum dipanaskan.
°C
= Data ADC x ketelitian x 90
hasil pengujian sensor kesadahan pada air tawar
= 64 x 0,00488281 x 90
yang belum di panaskan.
Berikut ini adalah tabel
= 28°C a. Tabel 10. Hasil Pengujian Pada Air Tawar No
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Data ADC yang terbaca 64 63 63 63 64 63 63 63 63 63
Suhu LM35 (°C) 28 27 27 27 28 27 27 27 27 27
Tegangan (Volt) 0,31 0,31 0,31 0,31 0,31 0,31 0,31 0,31 0,31 0,31
Pengujian Sensor Kesadahan Pada Ai Yang Belum Dipanaskan
Thermometer (°C)
Pengujian sensor kesadahan pada air laut dilakukan untuk mengetahui tingkat kesadahan
29 28 28 27 29 28 29 29 28 28
yang terukur pada air tawar pada saat belum dipanaskan
Hasil pengujian pada tabel 9 rata – rata hasil pengukuran
sensor
yaitu
o
27,2
C
dan
pada
thermometer rata – rata suhu yang terukur yaitu 28,3 o
C, maka tingkat ketelitiaan sensor yaitu 96,1%
dengan error 3,9%.
Data hasil Pengukuran dapat dilihat pada tabel 10 pengukuran kesadahan
dilakukan
sebanyak sepuluh kali dengan jeda waktu selama 20 menit.
Perhitungan error error
Sensor bekerja dengan baik sesuai dengan
=
perhitungan sebagai berikut : Ketelitian
=
⁄
=
= ⁄
= 96,1 % berarti error 3,9 %
= 0,00488281 Volt = 4,88281 mV
3.
Berdasarkan nilai ketelitian tersebut
Pengujian Sensor Kesadahan
dapat diketahui tegangan yang diukur. Pada pengujian sensor kesadahan dilakukan hanya pada air tawar karena kesadahan hanya berlaku pada air tawar. Pada pengujian ini hasil pengukuran dengan
alat
dikarenakan
tidak
dilakukan
pengukur sulitnya
perbandingan
kesadahan
lain
mendapatkan
alat
pengukur kesadahan. Sehingga pada pengujian
Tegangan
= Data ADC x Ketelitian = 130 x 0,00488281 = 0,63 Volt
Perhitungan konversi kadar kesadahan air dalam satuan mililiter menjadi (ppm) °C. Bila data ADC yang didapat 130 maka,
⁄
Ppm =
sebanyak sepuluh kali dengan jeda waktu
) x max ppm
selama 20 menit.
= = 22 ppm
Sensor bekerja dengan baik sesuai dengan perhitungan sebagai berikut :
Tabel 11. Hasil Pengujian Pada Air Yang Belum Dipanaskan No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Data ADC yang terbaca 130 130 131 132 132 133 133 133 133 134
Tegangan (Volt) 0,63 0,63 0,63 0,64 0,64 0,64 0,64 0,64 0,64 0,65
Kesadahan (ppm) 22 22 23 23 23 23 23 23 23 23
Ketelitian
⁄
= = ⁄
= 0,00488281 Volt = 4,88281 mV Berdasarkan nilai ketelitian tersebut dapat diketahui tegangan yang diukur. Tegangan
= Data ADC x Ketelitian = 97 x 0,00488281 = 0,47Volt
Perhitungan konversi kadar kesadahan air dalam satuan mililiter menjadi (ppm) . Bila data ADC yang didapat 97 maka,
Nilai rata – rata kesadahan pada air yang
Ppm
=
belum dipanaskan yaitu 22 ppm dikarenakan
⁄
) x max ppm
=
kandungan senyawa kalsium bikarbonat dan magnesium
bikarbonat
yang
= 17 ppm
terkandung
didalam air b.
Pengujian Sensor Kesadahan Pada Air Yang Telah Dipanaskan
Tabel 12. Hasil Pengujian Pada Air Yang Telah Dipanaskan No
Pengujian sensor kesadahan pada air laut dilakukan untuk mengetahui apakah terdapat perubahan nilai kesadahan air tawar yang telah dipanaskan.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Data ADC yang terbaca 97 100 100 101 102 103 104 104 105 105
Tegangan (Volt) 0,47 0,48 0,48 0,49 0,49 0,50 0,50 0,50 0,51 0,51
Kesadahan (ppm) 17 17 17 17 17 18 18 18 18 18
Dilihat dari tabel di atas dibandingkan dengan tabel 10 sebelumnya terhadap air yang belum dipanaskan terjadi penurunan nilai Data hasil Pengukuran dapat dilihat pada tabel 11 pengukuran kesadahan
dilakukan
kesadahan air setelah dipanaskan yaitu sebesar 17 ppm. Hal ini terjadi dikarenakan setelah
pemanasan senyawa akan terbebas dari ion
dari pegujian pada WEB localhost pada keadaan
kalsium dan magnesium yang menyebabkan
sensor saat tidak dicelupkan ke air.
senyawa akan mengendap. 2.
Pengujian Pada keseluruhan Sistem Setelah prototype sistem selesai, maka
Pengujian Perangkat Lunak
dilakukan pengujian terhadap alat tersebut. Pengujian
dilakukan
untuk
mengetahui
apakah sistem bekerja dengan baik pada saat menerima data dari Arduino Uno. 1.
Pengujian Database Pengujian dilakukan dengan melihat apakah
Pengujian dilakukan untuk mendapatkan datadata
hasil
pengujian
alat
dan
sekaligus
mendapatkan hasil yang baik dan untuk mengetahui apakah alat sudah sesuai dangan rancangan.
database dapat menyimpan data dari Arduino secara realtime. Pengujian database dilakukan selama 12 jam dengan jeda waktu 20 menit. Berikut ini adalah hasil pengamatan terhadap database selama 12 jam.
Keterangan : 1.
Pengujian Pada Tampilan WEB localhost
1.
Sensor Module
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui
2.
Perangkat Pengolah data
apakah tampilan web sudah sesuai dengan yang
3.
Komputer Server
diinginkan dan apakah ada kesalahan dalam
4.
Power Supplay
menampilkan data dari database. Berikut ini
5.
Kabel LAN
adalah hasil pengujian pada web localhost.
Hasil dari pengujian yang dilakukan pada tampilan web pada gambar 33 merupakan hasil
Perancangan perangkat untuk mengukur kualitas air berbasis Arduino Uno dan Ethernet Shield. Pada sistem ini akan dibahas adalah
bagian pendeteksi kualitas air yang mengunakan
3.
sensor analog Konduktifitas (Salinitas), Lm3 (Suhu), Kesadahan dan mengunakan XAMPP
kesadahan 4.
untuk mengakses database yang berfungsi sebagai interface antara Ethernet Shield dan PC,
Tidak adanya alat pembanding pada sensor
Nilai yang dihasilkan kurang akurat dengan data sebenarnya
5.
Tidak
dapat
mengakses
database
dari
yang akan ditampilkan pada LCD dan WEB
komputer lain yang tidak memiliki softwere
localhost serta merekam hasil data.
XAMMP Kekurangan – kekurangan tersebut perlu
diminimalisir, sehingga diharapkan rancangan
Analisa Kerja Alat
perangkat ini dapat dikembangkan dan bekerja Pada perangkat ini sensor dan database
lebih baik dan lebih effisien.
sudah dapat bekerja dengan baik, sehingga dapat
ditampilkan
localhost.
pada
Kapasitas
LCD
database
dan
WEB
besarnya kapasitas memori yang digunakan pada
server,
pada
penelitian
tergantung
ini
server
menggunakan Laptop dengan kapasitas memori sebesar 500 GB.
Kegagalan pada sistem biasa terjadi selama proses penelitian. Hal itu pun berlaku pada pelaksanaan proses skripsi ini. Maka harus dilakukan perbaikan dan pemeriksaan pada alat ukur. Berikut ini adalah tahap yang harus
Sensor analog memiliki respon yang baik pada saat mendeteksi kualitas air kolam yakni
dilakukan untuk menghindari kegagalan sistem: 1.
salinitas, suhu dan kesadahan. Pada pengujian alat memiliki jeda waktu selama 20 menit yang dilakukan selama 12 jam, hal ini perlu
monitoring kualitas air kolam dan melihat
2.
Mengukur tegangan input sensor
3.
Melakukan pemeriksaan pada Arduino Uno dan Ethernet Shield
4.
tingkat kegagalan sistem pada saat melakukan atau monitoring. Namun ada
5.
ini
adalah
kekurangan
–
kekurangan perangkat yang menjadi fokus
2.
program
PHP
dan
Melakukan pemeriksaan database apakah
Lakukan pengujian pada keseluruhan sistem dan amati kembali Langkah-langkah diatas merupakan hal yang
perlu dilakukan untuk meminimalisir kegagalan
perhatian yaitu : 1.
pada
masih dapat menyimpan data dengan baik 6.
Berikut
Pemeriksaan
Program Arduino
beberapa kelemahan pada alat hasil dari penelitian ini.
Melakukan pemeriksaan pada sensor dan komponennya
dilakukan guna mengetahui keandalan sistem
pengamatan
Kegagalan Pada Sistem
Monitoring kualitas air masih belum bisa
sistem, sehingga perangkat tetap dapat bekerja
dijalankan secara online
dengan baik.
Masih
menggunakan
kabel
untuk
menyimpan data ke database pada server (PC/Leptop)
memiliki selisih nilai sekitar 2,3 % sampai
V. PENUTUP
3,9 %. Kesalahan.
Kesimpulan Berdasarkan hasil pengukuran dan analisa
yang dilakukan dapat disimpulkan sebagai
berikut :
Saran Penelitian
ini
masih
memerlukan
1. Perancangan perangkat sistem monitoring
pengembangan di masa yang akan datang.
kualitas air pada kolam budidaya ikan yang
Adapun Saran – saran yang dapat diberikan
mudah dibawa, effisien, dan efektif berbasis
untuk pengembangan alat ini sebagai berikut:
web localhost dengan menggunakan arduino dan Ethernet shield yang dapat bekerja pada
1.
Untuk pengembangan dan penyempurnakan
tegangan 5 -12 volt 1 ampere. Parameter
dari desain yang telah dibuat maka penulis
kualitas
menyarankan
air
yang
dimonitoring
adalah
perangkat
dapat
dikoneksikan dengan internet.
salinitas, suhu, dan kesadahan dimana dari setiap sensor memiliki tingkat akurasi rata –
agar
2.
Untuk mengembangkan perangkat ini penulis
rata mencapai 97 % sehingga cukup baik
menyarankan agar data dapat di download
dalam penerepannya
dari laman WEB monitoring.
2. Monitoring kualitas dapat dilakukan secara terus
menerus
dengan
jeda
3.
tetapi bisa juga untuk mengontrol kualitas air
waktu
berdasarkan parameter yang ada.
pembacaan sensor selama 20 menit yang data hasil pengukuran perangkat monitoring
Disarankan alat tidak hanya memonitoring
4.
Untuk mengembangkan alat ini penulis
dapat dilihat setiap saat melalui layar lcd
menyarankan penggunaan Power supply pada
yang berukuran 16x2 dan web localhost
alat menggunakan Accu atau solar cell agar
pada layar komputer yang terhubung dengan
lebih memudahkan dalam implementasinya
perangkat monitoring menggunakan kabel
bila jauh dengan sumber listrik PLN.
LAN. Untuk melihat data dari web dapat diakses melalui brouser seperti Mozilla,
5.
Disarankan tampilan pada laman WEB tidak hanya berupa tabel data hasil pengukuran.
google chrom, atau internet expolere dengan link localhost/pembibitan/tampil.php pada
DAFTAR PUSTAKA
computer server. Data hasil pengukuran
Admin (2011) Kabel LAN (Kabel Ethernet) http://jaringankomputer.org/kabel-lan-ethernetcara-susunan-urutan-kabel-lan/, 02 November 2011 Arduino (2016) Main Board Arduino Uno https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardU no, 2016 Arduino (2016) Getting Started with the Arduino Ethernet Shield https://www.arduino.cc/en/Guide/ArduinoEtherne tShield, 2016 Arduino (2016) Liquid Crystal Display https://www.arduino.cc/en/Reference/LiquidCryst al, 2016
disimpan didalam database yang dapat diakses melalui localhost/phpMyAdmin. 3. Dari pengukuran mengunakan perangkat yang
dirancang
mengunakan
dan
refrakto
perbandingan meter
dapat
disimpulkan bahwa perbedaan perangkat dengan refrakto yang sudah merupakan alat pengukur standar cukup baik karna hanya
Effendy, H., 2003. Telaah Kualitas Air Bagi Pengelolaan Sumberdaya dan Lingkungan Perairan. Fauzan Nurahmadi (2013). Perancangan System Control dan Monitoring Suhu Jarak Jauh Memanfaatkan Embedded Sistem Berbasis Mikroprosesor W5100 dan AT8535. H. M Ghufran, Kordi K, Pengelolaan Kualitas Air Dalam Budidaya Perairan, Rineka Cipta, Jakarta, 2007. Simanjuntak, Parmadean, Armanto., et al (2013). Pengontrolan Suhu Air pada Kolam Pendederan dan Pembenihan Ikan Nila Berbasis Arduino. Universitas Maritim Raji Ali Haji. Idris.F, 2009. Distribusi Suhu dan Salinitas Di Perairan Sekitar Muara Sungai Ungar Kecamatan Kundur Kabupaten Karimun Provinsi Kepulauan Riau.Pekanbaru.UNR Laevastu T, dan I. Hela. 1970. Fisheries Oceanography. London: Fishering News. Nybakken, j. W. 1988. Biologi Laut. Suatu Pendekatan Ekologis. Jakarta: Gramedia. Pambudiarto, Nur Murzaqi (2011). Rancang Bangun Alat Pengukur Kadar Garam (Salinitas) Berbasis Mikrokontroler Sianipar, P. 1988. Budidaya Ikan Kerapu (Epinephelus Spp.) di Goba Besar Pulau Pari. Dalam: Teluk Jakarta. Biologi, Budidaya, Oseanografi, Geologi dan kondisi perairan, LIPI, P2O.Proyek PPSD. Laut, Jakarta.79 – 84. Suripin, 2006. Pelestarian Sumber Daya Tanah dan Air. Yogyakarta. Andi Sutrisno, Totok, 2010. Teknologi Penyediaan Air Bersih. Rineka Cipta. Jakarta Sutrisno, (2008). Penentuan Salinitas Air Dan Jenis Pakan Alami Yang Tepat Dalam Pemeliharaan Benih Ikan Sidat. Bogor : Jurnal Akuakultur Indonesia. Sverdrup, H.U., 1942: Oceanography for Meteorologists. New York: Prentice Hall. Syahrorini,sy., Hadidjaja, Dwi . rancang bagun pendeteksi kesadahan air berbasis mikrokontroler ATMEGA8535 Tatangindatu,F., Kalesaran, O., Rompas, Robert. 2013. Studi Parameter Fisika Kimia Air pada Areal Budidaya Ikan di Danau Tondano, Desa Paleloan, Kabupaten Minahasa. Vol. 1 No. 2 : 819 Utomo, Darmawan (2012). Alat Pengukur Resistansi, Konduktivitas, dan Disloved Solids Air dengan Teknik Dorong Tarik. Yunus, Ahmad (2003). Rancang Bangun Alat Pengukur Suhu dan Salinitas Digital Berbasis Mikrokontroler 89C51.
Wiranto, Goib., Hermida,I D.P (2010). Pembuatan Sistem Monitoring Kualitas Air Secara Real Time dan Aplikasinya Dalam Pengelolaan Tambak Udang. Wikipedia (2016) XAMPP https://id.wikipedia.org/wiki/XAMPP, 23 Mei 2016
