## SISTEM PENGGANTI AIR BERDASARKAN KEKERUHAN DANPEMBERI PAKAN IKAN PADA AKUARIUM AIR TAWAR SECARA OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 16

## Budi Santoso, Agung Dwi Arfianto
STMIK Asia Malang

## ABSTRAK
Sistem pendeteksi kekeruhan dan pemberi pakan ikan pada akuarium air tawar secara otomatis merupakan  suatu  kebutuhan  tambahan  bagi  orang  yang  hobi  memelihara    ikan  hias.  Alat  pendeteksi kekeruhan  dan  pemberi  pakan  ikan  pada  akuarium  air  tawar secara  otomatis  ini  terdiri  dari  rangkaian sensor untuk mendeteksi kekeruhan ,dan minimum system dari mikrokontroler ATmega16 sebagai pusat kendali pada rangkaian sensor, dan rangkaian driver  motor DC  berfungsi sebagai mekanisme  buka dan tutup  box  makanan.  Pergantian  air  dikendalikan  oleh  water  pump  dijalankan  berdasarkan  tingkat intensitas cahaya yang diterima LDR berdasarkan sistem.Sistem pemberi pakan pakan ikan berdasarkan waktu  yang  diinputkan  oleh  pemilik.Dari  pengujian  sistem  yang  dilakukan  didapat  hasil  dimana  sistem penjadwalan pakan ikan berhasil dengan tingkat keberhasilan 100%, sistem pergantian air berjalan sesuai tingkat setting kekeruhan dan tinggi rendah water level berjalan dengan baik.
Kata   kunci:   Sensor   kejernihan,   Mikrokontroler   ATmega16

## ABSTRACT
Detection system turbidity and giver of fish feed on freshwater aquarium automatically constitute an  additional  requirement  for  the  ornamental  fish  keeping  hobby.  Tool  detection  turbidity  and  giver of fish feed on freshwater aquarium automatically consists of a series of sensors to detect the turbidity, and minimum  system  of  microcontroller  ATmega16  as  control  center  on  a  series  of  sensors,  and  DC  motor driver circuit serves as the mechanism to open and close boxes of food. Turn of the water is controlled by the  water  pump  be  run  based  on  the  received  light  intensity  level  LDR  based  system.  Feed  fish  givers system based on the time the input by the owner. From testing the system does get results where fish feed successfully scheduling system with a success rate of 100%, the turnover of water systems goes according to the level of turbidity and setting high low water level goes well.
Keywords:   Sensor   lucidity,   Microcontroller   ATmega16

## PENDAHULUAN
Pada  saat  ini  banyak  orang  yang  gemar memelihara  ikan  hias  air  tawar.  Dibalik kegemarannya  tersebut,  sebenarnya  mereka menemukan  kesulitan  ketika  sedang  bepergian dengan waktu yang cukup lama, sehingga mereka tidak  dapat  memantau    secara  langsung  dalam hal  pemberian  pakan  ikan  berupa  palet,  lampu penerangan dalam akuarium, dan  kejernihan air dalam  akuarium  karena  ikan hias  membutuhkan air yang jernih.
Dalam  hal  ini,  kebanyakan  mereka mengkhawatirkan ketiga faktor tersebut meliputi pemberian  pakan  yang  harus  dilakukan  setiap hari, pergantian air  yang  harus  dilakukan  secara berkala karena semakin lama air dalam akuarium maka kejernihan air berkurang, lampu penerangan  dalam  akuarium  diperlukan  untuk penerangan karena ikan membutuhkan penerangan  cahaya  pada  malam  hari  untuk beraktifitas  ikan  pada  malam  hari,  sedangkan pemilik rumah tidak berada di rumah.
Dari permasalahan  tersebut,  diperlukan sebuah sistem otomatis yang dapat memberikan pakan  ikan  berupa  palet    sesuai  dengan  waktu yang  telah  dijadwalkan,  dan  pergantian  air dalam  akuarium  yang  sedang  ditinggal  oleh pemiliknya.  Dengan  sistem  yang  otomatis  ini, diharapkan  para  penggemar  ikan  hias  akan semakin  mudah  untuk  memelihara  ikan terutama pada saat tidak berada di rumah.
Bertolak  dari  latar  belakang  diatas, maka  dapat  dirumuskan  masalah  sebagai berikut :
Bagaimana  merancang  dan  membuat sistem  Pengganti  Air  Berdasarkan  Kekeruhan dan  Pemberian  Pakan  ikan  Pada  Akuarium  Air Tawar Secara Otomatis Berbasis Mikrokontroler? Untuk  lebih  mempermudah  dalam analisis  data  dan  menghindari  pembahasan lebih jauh, maka penulis membatasi permasalahan yaitu:
1. Tidak membahas tingkat kekeruhan pada setiap jenis – jenis ikan.
2. Tidak membahas catu daya. 3. Alat menggunakan mikrokontroler ATmega16

## LANDASAN TEORI Pengertian Aquarium
Istilah  Aquarium  berasal  dari  bahasa latin  yaitu  “aqua”  yang  berarti  air.  Aquarium sendiri  merupakan  sebuah  ruangan/kolam/bak yang  bisa  berupa  bidang  transparan  yang didalamnya  berisi    air,dimana  didalamnya dipelihara binatang – binatang dan tumbuhan – tumbuhan air untuk dipamerkan ataupun tujuan penelitian.
Model  ini  biasanya  diletakkan  dengan menempel  di  dinding.  Bentuk ini dibuat untuk memenuhi  tuntutan  aquarium yang lebih besar, keinginan menghadirkan aquarium yang menyatu dengan rumahnya.

## Konstruksi Aquarium
Saat  ini  di  pasaran  telah  banyak  dijual akuarium  dengan  berbagai  bahan.  Bahan  yang dipakaipun  beragam,  mulai  dari  kaca,  plastik, fiberglass, maupun acrylic.Masing-masing bahan tersebut mempunyai kelebihan maupun kekurangan.Adapun  bahan  – bahan  akuarium ditunjukkan dalam Tabel 2.1. Tabel 2.1  Bahan – bahan akuarium Bahan Kekurangan Kelebihan Plastik Cepat  menjadi buram atau kusam Bahan lebih ringan Kaca Tidak kuat terhadap tekanan air laut Murahdan  bersifat konduktor Acrylic Sulit  menjadi konduktor  bila akuarium menjadi panas Lebih  ringan,  kuat, lebih  cerah  bila  ada sinar, permukaan lebih  licin  sehingga sulit ditumbuhi lumut. Kebutuhan Cahaya
Kebutuhan  cahaya  diperlukan  dalam suatu  akuarium,  yaitu  untuk  penerangan  agar ikan  dan  panorama  akuarium  dapat  dilihat dengan  jelas,  dan  sebagai  sumber  energy  bagi penghuni  akuarium.Pada  dasarnya  sebuah akuarium  memerlukan  lampu  day  light,  yaitu jenis  lampu  yang  dibuat  untuk  meniru  sinar matahari pada tengah hari.
Lux    adalah  ukuran  intensitas  cahaya. Satu  lux  setara  dengan  satu  lumen  per  meter persegi . Perbedaan  antara  lux  dan  lumen  adalah bahwa  lux  berkenaan  dengan  luas  areal  dimana flux  menyebar  1000  lumens,  terpusat  pada  satu areal dengan luas satu meter persegi, menerangi meter  persegi  tersebut  dengan  cahaya  1000  lux. Hal  yang  sama  untuk  1000  lumens,  yang menyebar  ke  sepuluh  meter  persegi,  hanya
menghasilkan  cahaya  suram  100  lux.  1  lux  =  1 lumen per meter persegi. Ini sama dengan: 1 lux = 0,0929 lumen per kaki persegi Adapun  bentuk  fisik  lampu  T8 Fluorescent ditunjukkan dalam Gambar 2.1
Gambar 2.1. Lampu T8 Fluorescent
Jenis lampu ini yang paling banyak digunakan untuk aquascape.Dengan model tabung memanjang bisa memberikan keuntungan pemberian cahaya yang merata keseluruh sudut aquarium. Namun lampu ini mempunyai ukuran yang cukup besar sehingga banyak memakan ruang atas aquarium jika digunakan di aquarium high light.Ukuran umum lampu T8 = 18 watt (60cm, 1300 lumen), 36 watt (120cm, 3250 lumen)
Kekeruhan Air  dikatakan  keruh,  apabila  air tersebut mengandung begitu  banyak partikel  bahan  yang  tersuspensi  sehingga memberikan  warna  /  rupa  yang  berlumpur dan kotor.
Pengeruhan  terjadi  disebabkan pada dasarnya oleh adanya zat – zat kolloid yaitu zat yang terapung serta terurai secara halus  sekali.  Hal  ini  disebabkan  pula  oleh kehadiran  zat  organik  yang  terurai  secara halus, jasad –  jasad renik, lumpur, tanah liat, dan  zat  kolloid  yang  serupa  atau  benda terapung  yang  tidak  mengendap  dengan segera.  Pengeruhan  atau  tingkat  kelainan adalah  sifat  fisik  yang  lain  dan  unik  dari pada  limbah  dan  meskipun  penentuannya bukanlah  merupakan  ukuran  mengenai jumlah benda  –  benda yang terapung,
Kekeruhan adalah jumlah dari butir- butir  zat  yang  tergenang  dalan  air. Kekeruhan  mengukur hasil  penyebaran sinar  dari  butir-butir  zat  tergenang:  Makin tinggi  kekuatan  dari  sinar  yang  terbesar, makin  tinggi  kekeruhannya.  Bahan  yang menyebabkan air menjadi keruh termasuk: a.  tanah liat
b.  Endapan (lumpur) c.  Zat  organik  dan  bukan  organik  yang terbagi dalam butir-butir halus
d.  Campuran  warna  organik  yang  bisa dilarutkan
e. Plankton
f.  Jasad  renik  (mahluk  hidup  yang  sangat kecil)
Kekeruhan  menggambarkan  sifat optik  air  yang  ditentukan  berdasarkan banyaknya  cahaya  yang  diserap  dan dipancarkan oleh bahan-bahan yang terdapat  dalam  air.  Kekeruhan  disebabkan oleh  adanya  bahan  organik  dan  anorganik yang  tersuspensi  dan  terlarut  (misalnya lumpur  dan  pasir  halus),  maupun  bahan anorganik  dan  organic  yang  berupa plankton dan mikro organisme lain.
Mickrokontroler AVR Atmega16 AVR merupakan seri mikrokontroler CMOS 8-bit buatan Atmel, berbasis arsitektur RISC (Reduced Instruction  Set  Computer).  Hampir  semua instruksi  dieksekusi  dalam  satu  siklus  clock. AVR  mempunyai  32  register  general- purpose,  timer/counter  fleksibel  dengan mode  compare,    interrupt  internal  dan eksternal,  serial  UART,  programmable
Watchdog  Timer,  dan    mode  power  saving, ADC dan PWM internal. AVR juga mempunyai In-System Programmable Flash on-chip yang mengijinkan memori program untuk diprogram ulang dalam sistem menggunakan hubungan  serial  SPI.ATMega16  adalah mikrokontroler  CMOS  8-bit  daya  rendah berbasis arsitektur RISC yang ditingkatkan.
Kebanyakan  instruksi  dikerjakan pada satu siklus clock. Atmega16 mempunyai throughput  mendekati  1  MIPS  per  MHz membuat disainer sistem untuk mengoptimasi konsumsi daya versus kecepatan proses. Beberapa  keistimewaan  dari  AVR ATMega16 antara lain: 1.   Advanced RISC Architecture a.130  Powerful  Instructions  – Most  Single Clock Cycle Execution b.32  x  8  General  Purpose  Fully  Static Operation c.Up to 16 MIPS Throughput at 16 MHz d. On-chip 2-cycle Multiplier 2. Nonvolatile Program and Data Memories a.8K  Bytes  of  In-System  Self-Programmable
Flash b.  Optional  Boot  Code  Section  with Independent Lock Bits c. 512 Bytes EEPROM
d. 512 Bytes Internal SRAM e. Programming Lock for Software Security 3.  Peripheral Features
a.  Two  8-bit  Timer/Counters  with  Separate Prescalers and  Compare Mode
b.  One  16-bit  Timer/Counter  with  Separate Prescaler, Compare Mode, and Capture Mode c.  Real  Time  Counter  with  Separate Oscillator d. Four PWM Channels e. 8-channel, 10-bit ADC f. Byte-oriented Two-wire Serial Interface g. Programmable Serial USART
4. Special Microcontroller Features
a.    Power-on  Reset  and  Programmable Brown-out Detection b. Internal Calibrated RC Oscillator
c. External and Internal Interrupt Sources
5. I/O and Package
a. 32 Programmable I/O Lines
b.40-pin  PDIP,  44-lead  TQFP,  44-lead  PLCC, and 44-pad MLF 6.  Operating Voltages a. 2.7 - 5.5V for Atmega16L b. 4.5 - 5.5V for Atmega16 Adapun  Pin-pin  pada  ATMega16 dengan  kemasan  40-pin  DIP  (dual  in-line package) ditunjukkan oleh Gambar 2.2.

## Gambar 2.2. Pin-pin ATMega16 kemasan
40-pin Pemrograman yang digunakan untukmengisiprogrampada mikrokontrollerAVRinidigunakan CodeVision
AVR  dan  bahasa  pemrograman  yang digunakan adalah bahasa C. Pada CodeVision AVR  ini  bisa  ditentukan  port-port  dari mikrokontroller  AVR  yang  berfungsi sebagai input  maupun  output,  serta  bisa  juga ditentukan tentang penggunaan fungsi-fungsi internal  dari  AVR.  Sebelum  menentukan port-port  dan  fungsi-fungsi  internal  yang akan  digunakan,  harus  ditentukan  terlebih dahulu  mikrokontroller  yang  akan  dipakai. Masing-masing  mikrokontroller  mempunyai perbedaan dalam fungsi-fungsi internal.
Setelah  jenis  chip  mikrokontroller dan port dari AVR ditentukan sebagai input atau  output  maka  program  ditulis  dalam bahasa  C,  kemudian  program  dapat
didownload  ke  dalam  mikrokontroller  AVR, namun  sebelum  didownload  kedalam mikrokontroller  program  harus  di terlebih  dahulu  untuk  mengetahui  apakah ada  error  atau  tidak,  jika  tidak  ada  error maka program siap di download seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 2.3.

## 2.3.Alur Pemrograman dan Proses
Adapun  diagram  blok  ATmega16  dari  sistem yang dirancang ditunjukkan dalam Gambar 2.4
Gambar 2.4.Block Diagram ATMega16 Port sebagai input/output digital
ATMega16 mempunyai empat buah port yang bernama  PortA, PortB,  PortC,  dan  PortD.  Keempat  port tersebut  merupakan  jalur    bi dengan  pilihan    internal  pull-up.  Tiap  port mempunyai tiga buah  register  bit,  yaitu  DDxn,  PORTxn,  dan PINxn.  Huruf  ‘x’mewakili  nama  huruf  dari port sedangkan huruf ‘n’ mewakili Bit  DDxn  terdapat  pada  I/O  address  DDRx, bit PORTxn terdapat padaI/O address PORTx, dan  bit  PINxn  terdapat  pada  I/O  address PINx.  Bit  DDxn  dalam  register  DDRx  (Data Direction  Register)  menentukan  arah  pin. Bila DDxn diset 1 maka  Px berfungsi s pin  output.  Bila  DDxn  diset  0  maka  Px berfungsi  sebagai  pin  input.Bila  PORTxn diset  1  pada  saat  pin  terkonfigurasi  sebagai
didownload  ke  dalam  mikrokontroller  AVR, ad  kedalam mikrokontroller  program  harus  di compile terlebih  dahulu  untuk  mengetahui  apakah ada  error  atau  tidak,  jika  tidak  ada  error download dengan alur seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 2.3.

## Gambar
Download dapun  diagram  blok  ATmega16  dari  sistem yang dirancang ditunjukkan dalam Gambar 2.4
Block Diagram ATMega16 Port sebagai input/output digital
ATMega16 mempunyai empat buah PortB,  PortC,  dan  PortD.  Keempat  port tersebut  merupakan  jalur    bi-directional up.  Tiap  port
buah  register  bit,  yaitu  DDxn,  PORTxn,  dan PINxn.  Huruf  ‘x’mewakili  nama  huruf  dari port sedangkan huruf ‘n’ mewakili nomor bit. Bit  DDxn  terdapat  pada  I/O  address  DDRx, bit PORTxn terdapat padaI/O address PORTx, dan  bit  PINxn  terdapat  pada  I/O  address PINx.  Bit  DDxn  dalam  register  DDRx  (Data Direction  Register)  menentukan  arah  pin. Bila DDxn diset 1 maka  Px berfungsi sebagai pin  output.  Bila  DDxn  diset  0  maka  Px berfungsi  sebagai  pin  input.Bila  PORTxn diset  1  pada  saat  pin  terkonfigurasi  sebagai
pin  input,  maka  resistor  pull diaktifkan.  Untuk  mematikan  resistor    pull up,  PORTxn  harus  diset  0  atau  pin dikonfigurasi  sebagai  pin  output.  Pin  port adalah    tri-state  setelah  kondisi  reset.  Bila PORTxn  diset 1  pada  saat  pin terkonfigurasi sebagai  pin  output  maka  pin  port  akan berlogika  1.  Dan  bila  PORTxn  diset  0  pada saat  pin  terkonfigurasi  sebagai  pin  output maka  pin  port  akan  berlogika  0.  Saat mengubah kondisi port dari kondisi  tri (DDxn=0, PORTxn=0) ke kondisi  output high (DDxn=1,  PORTxn=1)  maka  harus  ada kondisi  peralihan  apakah itu  kondisi  pull enabled    (DDxn=0,  PORTxn=1)  atau  kondisi output low (DDxn=1, PORTxn=0). Biasanya,  kondisi  pull dapat diterima sepenuhnya, selama lingkungan impedansi tinggi tidak memperhatikan perbedaan antara  sebuah    strong  high  driver    dengan sebuah  pull-up. Jika ini bukan suatu masalah, maka  bit  PUD  pada  register diset  1  untuk  mematikan  semua  pull dalam  semua  port.  Peralihan  dari  kondisi input  dengan  pull-up  ke  kondisi  output  low juga  menimbulkan  masalah  yang  sama.  Kita harus  menggunakan  kondisi    tri (DDxn=0,  PORTxn=0)  atau  kondisi  output high (DDxn=1,  PORTxn=0)  sebagai  kondisi transisi.  Adapun  konfigurasi  pin  port mikrokontroleAVR  Atmega16  ditunjukkan pada Tabel 2.1 berikut DDx n PORTx n PUD (In SFIOR ) I/O 0
0 X input 0 1 0 input 0 1 1 input 1 0 X Outp ut 1 1 x Outp ut
Tabel 2.2 konfigurasi pin port
pin  input,  maka  resistor  pull-up  akan diaktifkan.  Untuk  mematikan  resistor    pull- up,  PORTxn  harus  diset  0  atau  pin si  sebagai  pin  output.  Pin  port state  setelah  kondisi  reset.  Bila PORTxn  diset  1  pada  saat pin  terkonfigurasi sebagai  pin  output  maka  pin  port  akan berlogika  1.  Dan  bila  PORTxn  diset  0  pada saat  pin  terkonfigurasi  sebagai  pin  output
rt  akan  berlogika  0.  Saat mengubah kondisi port dari kondisi  tri-state (DDxn=0, PORTxn=0) ke kondisi  output high (DDxn=1,  PORTxn=1)  maka  harus  ada kondisi  peralihan  apakah itu kondisi  pull-up enabled    (DDxn=0,  PORTxn=1)  atau  kondisi Biasanya,  kondisi  pull-up  enabled dapat diterima sepenuhnya, selama lingkungan impedansi tinggi tidak antara  sebuah    strong  high  driver    dengan up. Jika ini bukan suatu masalah, maka  bit  PUD  pada  register SFIOR  dapat diset  1  untuk  mematikan  semua  pull-up dalam  semua  port.  Peralihan  dari  kondisi up  ke  kondisi  output  low juga  menimbulkan  masalah  yang  sama.  Kita harus  menggunakan  kondisi    tri-state (DDxn=0,  PORTxn=0)  atau  kondisi  output
(DDxn=1,  PORTxn=0)  sebagai  kondisi transisi.  Adapun  konfigurasi  pin  port mikrokontroleAVR  Atmega16  ditunjukkan Pull -up Comme nt No Tri – state (HI-Z) Yes Pxn will source current if ext. pulled low No Tri – state (HI-Z) No Output Low (sink) No Output High (Source ) Tabel 2.2 konfigurasi pin port
TCC Rn 7 6 5 4
3 2 1 0
Bit 2 – PUD : Pull-up Disable
Bila  bit  diset  bernilai  1  maka  pull-up  pada port  I/O  akan  dimatikan  walaupun    register DDxn  dan  PORTxn  dikonfigurasikan  untuk menyalakan  pull-up  (DDxn=0,  PORTxn=1). Timer Timer  /  Counter o  dan Timer  / Counter 2 adalah Timer / Counter 8 bit yang mempunyai  multifungsi.fitur  – fiturnya yaitu:
a. Counter satu kanal b. Timer dinolkan saat match compare ( autoreload)
c. Glitch – free, Phase Correct Pulse Width Modulator ( PWM )
d. Frekuensi generator
e. 10 bit clock prescaler
f. Interupsi timer yang disebabkan timer overflow ( TOVn ) dan compare match ( OCFn )
Adapun  Block  Diagram Timer  / counter  8  bit ditunjukkan  pada  Gambar
2.5.
Gambar 2.5  Block Diagram Timer / counter 8 bit Timer  /  counter  8  bit dapat menghitung  maksimal  hingga  255  (00-ff) hitungan,  dimana  periode  setiap  hitungan  ( clock – nya ) tergantung dari settingprescaler – nya.  Untuk  mengatur  jenis  mode  operasi dari Timer / counter dan mengatur prescaler digunakan  register  Timer  /  counter  Control Register TCCRn  (n  =  0,2).  TCCRn  adalah register  8  bit yang  dapat  dilihat  pada
Gambar 2.6 dibawah ini : Gambar 2.6 register TCCRn Keterangan untuk setiap bit : Bit 7 : FOCn ( Force Output Compare ) Bit 6 dan Bit 3 : WGMno dan WGMn1 ( wavefrom Generation Unit )
Bit  mengontrol  kenaikan  dari  counter, sumber  nilai  maksimum  dan  mode  operasi Timer  /  Counter, yaitu  mode  normal, clear timer, compare match dan dua tipe PWM. Mode – mode operasi Timer
1. Mode Normal
Timer digunakan untuk menghitung saja,  membuat  delay,  menghitung  selang waktu.
2. Mode PWM, phase correct
Memberikan  bentuk  gelombang phase  correct PWM  resolusi  tinggi.  Mode phase  correct PWM  berdasarkan  operasi dualslope.  Counter menghitung  berulang  – ulang dari BOTTOM ke MAX dan dari MAX ke BOTTOM.
3. CTC ( Clear Timer on Compare Match ) Pada  mode CTC,  nilai  timer  yang  ada pada TCNTn akan di nol-kan lagi jika TCNTn sudah  sama  dengan  nilai  yang  ada  pada register OCRn,  sebelumnya  OCR  diset  dulu, karena Timer 0  dan  2  maksimumnya  255, maka range OCR 0-255. Fast PWM Memberikan  pulsa  PWM  frekuensi tinggi. Fast PWM  berbeda  dengan  mode PWM  lain, Fast PWM  berdasarkan  operasi single  slope.  Counter menghitung  dari BOTTOM hingga TOP kemudian kembali lagi mulai menghitung berawal dari BOTTOM.
WGM01 : 0 : wavefrom Generation Mode Bit  ini  mengkontrol  perhitungan yang  teratur  pada  counter,  sumber  untuk harga  counter  maksimal  (  TOP  ),  dan  tipe apa  dari  pembangkit  bentuk  gelombang yang  digunakan.  Mode  – mode  operasi didukung  oleh  unit Timer/Counter sebagai berikut:  mode  normal,  pembersih  timer pada mode penyesuaian dengan pembanding (CTC), dan dua tipe Mode Pulse Width  Modulation  (PWM).  Berikut table setting pada bit tersebut untuk menghasilkan mode tertentu pada
Timer/Counter O.  Adapun  Konfigurasi WGM01  dan  WGM00 ditunjukkan  dalam Tabel 2.3. M o d e WG M0 1 (CT CO) WG M00 (PW M0) Mode of Opera tion TO P Update of OCR0 TOV 0 Flag Set on 0 0 0 Norm al 0x FF Immed iate MAX 1 0 1 PWM, Phase Corre ct 0x FF TOP BOT TOM 2 1 0 CTC OC R0 Immed iate MAX FO C N WG Mn O CO Mn 1 CO Mn 0 WG Mn 2 CS n 1 CS n 1 CS n 0
3 1 1 Fast PWM 0x FF BOTTO M MAX Tabel 2.3 Konfigurasi WGM01 dan WGM00 Keterangan : BOTTOM = 0x00; MAX =0xFF; TOP=0xFF atau nilai yang berbeda pada register OCRn tergantung pada mode operasi.
a. Bit 5dan bit 4 : COMn1 dan COMn0 (
Compare Match Output Mode ) Untuk mengontrol pin OCn ( Output Compare  Pin ),  trgantung  mode  apa  yang digunakan  (  nilai  WGMn0  dan  WGMN1  ). COMn1  dan  COMn0  digunakan  untuk pengaturan lebih spesifik suatu mode Timer. Berikut table setting pada bit tersebut untuk Timer / Counter 0 :
Catatan: definisi nama – nama bit CTC0 dan PWM0  sekarang  tidak  digunakan  lagi. Gunakan WGM 01 : 0 definisi. Bagaimanapun  lokasi  dan  fungsional  dan lokasi  dari  masing  – masing  bit  sesuai dengan versi timer sebelumnya.
COM01  :  0  Penyesuaian  Pembanding Mode Output
Bit  ini  mengontrol  pin  output compare  (OCO),  jika  satu  atau  kedua  bit COM01:1  diset,  output  OCO  melebihi fungsional  port  normal  I/O  dan  keduanya terhubung  juga.  Bagaimanapun,  catatan bahwa  bit  Direksi  Data  Register  (DDR) mencocokkan  ke  pin  OCO  yang  mana  yang harus  diset  dengan  tujuan  mengaktifkan. Ketika OCO dihubungkan ke pin, fungsi dari bit  COM01  :  0  tergantung  dari  pengesetan bit  WGM01:1.  Tabel  menunjukkan  COM fungsional  ketika  bit  – bit  WGM01:0  diset kenormal atau mode CTC (non PWM). Tabel 2.4 Compare Output mode, non-PWM Mode Mode WGM01( CTCO) WGM00 (PWM0) 0 0 Normal Port operation, OCO disconnected. 0 1 Toggle OCO on Compare Match 1 0 Clear OCO on Compare Match 1 1 Set OCO on Compare Match Tabel menunjukkan bit COM01:0 fungsionality ketika bit WGM01:0 diset ke mode fast PWM. Tabel 2.5 Compare Output mode, Fast-PWM Mode COM1 COM0 Description
0 0 0 Normal Port operation, OCO disconnected. 0 1 Reserved 1 0 Clear OCO on Compare Match, set OCO at TOP (Non- Inverting) 1 1 Set OCO on Compare Match, Clear OCO at TOP (inverting) Table  menunjukkan  bit  COM01  :0 fungsionality  ketika  bit  WGM01:0  diset  ke mode phase correct PWM
Tabel 2.6 Compare Output mode, Phase Correct PWM Mode COM1 COM00 Description 0 0 Normal Port operation, OCO disconnected. 0 1 Reserved 1 0 Clear OCO on Compare Match when up-counting, set OCO on compare match when down-counting 1 1 Set OCO on Compare Match when up-counting, Clear OCO 0n compare match when down-counting
Bit  2,  bit1  dan  bit0  :  CSn2,  CSn1,  CSn0 (Clock Selec )
Sumber clock Timer / Counter dapat berasal  dari interval maupun  eksternal.  Bit CSn2, CSn2,  CSn0  digunakan  untuk memilih sumber Clock yang  akan  digunakan  oleh Timer/Counter dan  untuk  pengaturan
Prescaller ,  misalnya  konfigurasi  bit  CSn2,
CSn1, CSn0 sebagai berikut : 0  0  0 = timer dihentikan  jika  diset nilai ini 0  0  1
=  sekali  detaknya  sama  dengan
oscillator / 8, sehingga Timer akan berdetak jika clock oscillator telah berdetak sebanyak 8  kali.  Adapun table  setting pada  bit tersebet  untuk Timer  /  Counter  0 ditunjukkan pada table 2.7 . Table 2.7 Setting Counter Clock
Real – Time – Clock (RTC) Real-time clock (RTC) yang kita bahas kali ini adalah RTC  dengan antar muka I2C, yaitu DS1307 . Artikel yang membahas RTC lain secara lengkap, DS12C887, yang menggunakan antarmuka paralel dan penggunaan bahasa assembly, fitur dari DS1307:
1. Real-time  clock  (RTC)  meyimpan  data data  detik,  menit,  jam,  tanggal,  bulan, hari  dalam  seminggu,  dan  tahun  val hingga 2100;
2. 56-byte, battery-backed, RAM nonvolatile (NV) RAM untuk penyimpanan;
3. Antarmuka serial Two-wire (I2C)
4. Sinyal luaran gelombang terprogram ( Programmable squarewave );
5. Deteksi otomatis kegagalan-daya ( fail ) dan rangkaian switch ;
6. Konsumsi  daya  kurang  dari  500nA menggunakn  mode  baterei  cadangan dengan operasional osilator;
7. Tersedia fitur industri dengan ketahana suhu: -40°C hingga +85°C
8. Tersedia dalam kemasa 8-pin DIP atau SOIC Daftar pin DS1307:
1. VCC - Primary Power Supply
2. X1, X2 - 32.768kHz Crystal Connection
3. VBAT - +3V Battery Input
4. GND - Ground
5. SDA - Serial Data
6. SCL - Serial Clock
7. SQW/OUT - Square Wave/Output Driver
time clock (RTC) yang kita bahas kali ini adalah RTC  dengan antar muka I2C,
. Artikel yang membahas RTC lain secara lengkap, DS12C887, yang menggunakan antarmuka paralel dan penggunaan bahasa assembly, fitur dari
time  clock  (RTC)  meyimpan  data- data  detik,  menit,  jam,  tanggal,  bulan, hari  dalam  seminggu,  dan  tahun  valid backed, RAM nonvolatile (NV) RAM untuk (I2C) Sinyal luaran gelombang-kotak Programmable daya ( power- umsi  daya  kurang  dari  500nA menggunakn  mode  baterei  cadangan
Tersedia fitur industri dengan ketahana
pin DIP atau
32.768kHz Crystal Connection
Square Wave/Output Driver
Gambar 2.1.7. diagram PIN

## Motor DC
Motor dc atau sering disebut motor arus  searah  lebih  sering  digunakan  untuk keperluan  yang  membutuhkan  pengaturan kecepatan  dibandingkan  dengan  mesin  ac. Alasan  utama  penggunaan  mesin  dc terutama  pada  industri-industri  modern adalah karena kecepatan kerja motor dc  mudah  diatur  dalam  suatu  rentang kecepatan  yang luas,   disamping metode-metode  pengaturan kecepatan  yang dapat  digunakan.  Adapun  bagian motor DC ditunjukkan dalam Gambar 2.7.

## Gambar 2.7 Bagian-Bagian Motor DC
Prinsip dasar dari motor dc,  seperti ditunjukkan  pada  Gambar  2.7,  adalah  jika sebuah  kawat  berarus  diletakkan  tegak lurus  antara  kutub  magnit  Utara maka  pada  kawat  itu  akan  bekerja  suatu gaya  yang  menggerakkan  kawat  tersebut. Arah  gerak  kawat  tersebut  ditentukan dengan  kaidah  tangan  kiri  seperti  pada Gambar  2.  Apabila  arah  medan  m searah  sumbu  X  negatif,  sedangkan  arah arus kawat (I) searah sumbu Z positif, maka arah  gaya  (F)  terhadap  kawat  tersebut searah  sumbu  Y  positif.  Adapun  kaidah tangan  kiri  medan  magnet,  arus  dan  gaya ditunjukkan dalam Gambar 2.8

## diagram PIN
Motor  dc atau sering disebut motor arus  searah  lebih  sering  digunakan  untuk erluan  yang  membutuhkan  pengaturan kecepatan  dibandingkan  dengan  mesin  ac. Alasan  utama  penggunaan  mesin  dc industri  modern adalah karena kecepatan kerja motor-motor dc  mudah  diatur  dalam  suatu  rentang kecepatan  yang luas,  disamping banyaknya metode pengaturan kecepatan yang dapat  digunakan.  Adapun  bagian  – bagian motor DC ditunjukkan dalam Gambar 2.7.

## Bagian Motor DC
Prinsip dasar dari motor dc, seperti ditunjukkan  pada  Gambar  2.7,  adalah  jika kawat  berarus  diletakkan  tegak lurus  antara  kutub  magnit  Utara-Selatan, maka  pada  kawat  itu  akan  bekerja  suatu gaya  yang  menggerakkan  kawat  tersebut. Arah  gerak  kawat  tersebut  ditentukan dengan  kaidah  tangan  kiri  seperti  pada Gambar  2.  Apabila  arah  medan  magnet  (B) searah  sumbu  X  negatif,  sedangkan  arah arus kawat (I) searah sumbu Z positif, maka arah  gaya  (F)  terhadap  kawat  tersebut searah  sumbu  Y  positif.  Adapun  kaidah tangan  kiri  medan  magnet,  arus  dan  gaya ditunjukkan dalam Gambar 2.8
Gambar 2.8Kaidah tangan kiri arah medan  magnet, arus, dan gaya Rangkaian  ekuivalen  motor  dc dapat  diilustrasikan  seperti  pada  Gambar
2.8.  Kontrol  motor  dc,  terdiri  dari pengaturan  kecepatan  dan  pengaturan  arah putar  motor.  Kecepatan  putar  motor    dc dipengaruhi  oleh  gaya  (F)  yang  dihasilkan pada  motor  dc.  Sesuai  kaidah  tangan  kiri besarnya  gaya  dipengaruh  oleh  medan magnet (B) dan arus (I) yang melewati rotor pada motor dc. Semakin kuat medan magnet medan  magnet  yang  melintas  pada  rotor atau  semakin  besar  arus  yang  melewati rotor,  maka  besarnya  gaya  yang  memutar rotor akan  berbanding  lurus, demikian  juga sebaliknya.  Apabila  medan  magnet  pada motor  dc  dihasilkan  dari  aliran  arus  listrik pada  kumparan  medan,  maka  pengaturan arus  yang  melewati  kumparan  medan  akan mempengaruhi  kekuatan  medan  magnet yang  melintasi  rotor.  Adapun Rangkaian Ekuivalen  Motor  DC yang  dirancang ditunjukkan dalam Gambar 2.9

## Gambar 2.9Rangkaian Ekuivalen Motor DC
Sedangkan  untuk  mengubah arah gaya atau mengubah  arah  putar  motor  dapat dilakukan  dengan  membalik  arah  medan magnet  atau  membalik  arus  yang  mengalir melalui rotor motor dc.
Motor AC Motor  AC  adalah  alat  yang mengubah  energi  listrik  menjadi  energi mekanik (putaran). Energi mekanik diperoleh  kerena  arus  listrik  yang  mengalir melalui  penghantarberada  pada  medan magnet  sehingga  timbul  daya  dorong mekanik.  Dalam  tugas  akhir  ini  digunakan motor  universal  yang  difungsikan  sebagai motor  pompa.  Motor  pompa  ini  dapat mengalirkan air, dengan cara menghisap air
melalui  lubang  dibagian  bawah  dan mengalirkanya  ke  samping,  sehingga  akan dihasilkan suatu aliran air dengan kecepatan tertentu.
Untuk  pompa  sirkulasi  diperlukan pompa  yang  kuat  karena merupakan  system  utama  semua  system filtrasi,  yang  berfungsi      untuk  pergantian airdan  juga  untuk  menciptakan  arus  dalam air  sehingga  suplai  oksigen  ke  dalam aquarium tetap terjaga. Adapun bentuk fisik motor  AC  water  pump  ditunjukkan  dalam Gambar 2.10
Gambar 2.10. Motor AC Water Pump.

## (Liquid Cristal Display) LCD
LCD  adalah  suatu  display  dari bahan  cairan  Kristal  yang  pengoperasianya menggunakan  sistem  dot  matriks.LCD banyak  digunakan  sebagai  display  dari  alat – alat  elektronika  seperti  kalkulator, multitester  digital,  jam  digital  dan sebagainya.LCD  mempunyai  kemampuan untuk  menampilkan  tidak  hanya  angka, huruf  abjad,  kata-kata  tapi  juga  symbol  – symbol.  LCD  ada  banyak  jenis  dan  ukuran, ada 16 kolom 2 baris,  20 kolom 2 baris, 40 kolom 2 baris, 20 kolom 1 baris, 16 kolom 4 baris  dan  masih  banyak  yang  lain.  LCD  ada yang memiliki backlight dan ada yang tidak, backlight  sangat  berguna  sekali  bila  malam hari  ataupun  gelap.  LCD    yang    digunakan dalam    tugas    akhir    ini    merupakan  tipe karakter    16x2    baris,  dan  dapat menampilkan  16  karakter  perbaris  dan mempunyai   2 baris.  Kapasitas internalnya sebanyak  80x8  bit  data  (maksimum  80 karakter).  Adapun bentuk fisik display LCD ditunjukkan dalam Gambar 2.11

## Gambar 2.11. display LCD
Display  karakter  pada  LCD  diatur oleh Pin EN,RS dan RW, jalur EN dinamakan
Enabel jalur ini digunakan untuk memberitahu  LCD  bahwa  anda  sedang mengirimkan  sebuah  data,  untuk  mengirim sebuah  data  ke  LCD  maka  melalui  program
EN harus dibuat logika low “0” dan set pada jalur  control  yang  lain  RS  dan  RW  ketika kedua  jalur  yang  lain  telah  siap,  set  EN dengan  logika  “1”  dan  tunggu  untuk sejumlah  waktu  tertentu  (  sesuai  dengan datashet dari LCD tersebut) dan berikutnya set EN kelogika low “0” lagi. Adapun  susunan  alamat  pada  LCD ditunjukkan dalam Gambar 2.12

## Gambar 2.12 susunan al pada LCD
Alamat  awal  karakter  00H  dan alamat  akhir  39H.  jadi  alamat  awal  dibaris kedua  dimulai  dari  40H.  jika  anda  ingin meletakkan  suatu  karakter  pada  baris  ke kolom  pertama,  maka,  harus  diset  pada alamat  40H.  jadi  meskipun  LCD  yang digunakan  2x16  atau  2x24  atau  bahkan 2x40  maka,  penulisan  programnya  sama saja. Adapun  table  susunan  kaki  LCD ditunjukkan dalam Tabel 2.8
Tabel 2.8 Tabel susunan kaki LCD No Nama Pin Deskripsi 1 VCC +5V 2 GND 0V 3 VEE Tegangan Kontras LCD 4 RS Register Select, 0=Input Instruksi, 1=Input Data 5 R/W 1= Read; 0=Write 6 E Enable Clock 7 D4 Data Bus 4 8 D5 Data Bus 5 9 D6 Data Bus 6 10 D7 Data Bus 7 11 Anode Tegangan Positif backlight 12 Katode Tegangan Negatif backlight 2.1. Relay Relay  adalah  suatu  peralatan elektronik yang berfungsi untuk memutuskan  atau  menghubungkan  suatu rangkaian  elektronik  yang  satu  dengan rangkaian  elektronik  yang  lainnya,  contoh
Enabel jalur ini digunakan untuk memberitahu  LCD  bahwa  anda  sedang mengirimkan  sebuah  data,  untuk  mengirim sebuah  data  ke  LCD  maka  melalui  program
EN harus dibuat logika low “0” dan set pada jalur  control  yang  lain  RS  dan  RW  ketika lah  siap,  set  EN dengan  logika  “1”  dan  tunggu  untuk sejumlah  waktu  tertentu  (  sesuai  dengan dan berikutnya set EN kelogika low “0” lagi. Adapun susunan  alamat  pada  LCD ditunjukkan dalam Gambar 2.12

## Gambar 2.12 susunan alamat
Alamat  awal  karakter  00H  dan alamat  akhir  39H.  jadi  alamat  awal  dibaris kedua  dimulai  dari  40H.  jika  anda  ingin meletakkan  suatu  karakter  pada  baris  ke-2 kolom  pertama,  maka,  harus  diset  pada alamat  40H.  jadi  meskipun  LCD  yang atau  2x24  atau  bahkan 2x40  maka,  penulisan  programnya  sama Adapun  table  susunan  kaki  LCD
Tabel 2.8 Tabel susunan kaki LCD
Port VCC GND Tegangan Kontras LCD 0=Input Instruksi, PD7 1= Read; 0=Write PD5 PD6 PC4 PC5 PC6 PC7 Tegangan Positif Tegangan Negatif adalah  suatu  peralatan elektronik yang berfungsi untuk memutuskan  atau  menghubungkan  suatu rangkaian  elektronik  yang  satu  dengan rangkaian  elektronik  yang  lainnya,  contoh
pada
rangkaian pengontrol motor mengunakan  relay.  Pada  dasar adalah  saklar  elektromagnetik  yang  akan bekerja  apabila  arus  mengalir  melalui kumparan,  inti  besi  akan  menjadi  magnet dan  akan  menarik  kontak Kontak-kontak  dapat  ditarik  apabila  garis magnet dapat mengalahkan gaya pegas yang melawannya.  Adapun  bentuk  fisik  relay ditunjukkan dalam Gambar 2.1
Gambar 2.13.Relay
Besarnya gaya magnet yang ditetapkan oleh medan yang ada pada celah udara  pada  jangkar  dan  inti  magnet,  dan banyaknya lilitan kumparan, kuat arus yang mengalir  dan  pelawan magnet  yang  berada pada sirkuit pemagnetan. Untuk memperbesar kuat  medan  magnet  dibentuk suatu  sirkuit.  Kontak-kontak  atau  kutub kutub  dari  relay  umumnya  memiliki  tiga dasar pemakaian yaitu : 1 Bila kumparan dialiri  arus  listrik maka kontaknya akan menutup disebut sebagai kontak Normally Open 2 Bila kumparan dialiri  arus  listrik maka kontaknya akan membuka
dan  disebut  dengan  kontak (NC). 3 Tukar-sambung  (Change  Over/CO), relay jenis ini mempunyai kontak  tengah  yang  normalnya  tertutup tetapi melepaskan diri dari posisi ini dan membuat kontak dengan yang lain bila relay dialiri listrik.Berikut ini memperlihatkan beberapa bentuk kontak dari sebuah  relay ditunjukkan  dalam  Gambar 2.14
Normally Open Normally Close Gambar 2.14Skema Kontak Relay
Sifat–sifat relay :
1. Impedansi kumparan, biasanya impedansi  ditentukan  oleh  tebal  kawat
pada rangkaian pengontrol motor
.  Pada  dasarnya  relay adalah  saklar  elektromagnetik  yang  akan bekerja  apabila  arus  mengalir  melalui kumparan,  inti  besi  akan  menjadi  magnet dan  akan  menarik  kontak-kontak  relay. kontak  dapat  ditarik  apabila  garis magnet dapat mengalahkan gaya pegas yang
Adapun  bentuk  fisik  relay ambar 2.13 Besarnya gaya magnet yang ditetapkan oleh medan yang ada pada celah udara  pada  jangkar  dan  inti  magnet,  dan banyaknya lilitan kumparan, kuat arus yang magnet  yang  berada pada sirkuit pemagnetan. Untuk memperbesar kuat medan magnet dibentuk kontak  atau  kutub- kutub  dari  relay  umumnya  memiliki  tiga
Bila kumparan dialiri  arus  listrik  maka kontaknya akan menutup dan Normally Open (NO). Bila kumparan dialiri  arus  listrik  maka kontaknya akan membuka
dan  disebut  dengan  kontak  Normally  Close
sambung  (Change  Over/CO), jenis ini mempunyai kontak  tengah  yang  normalnya  tertutup posisi ini dan membuat kontak dengan yang listrik.Berikut ini memperlihatkan beberapa ditunjukkan  dalam  Gambar
Change Over

## Skema Kontak Relay
Impedansi
kumparan, biasanya impedansi  ditentukan  oleh  tebal  kawat
yang  digunakan  serta  banyaknya  lilitan. Biasanya  impedensi  berharga  1–50  K Ω guna memperoleh daya hantar yang baik.
2. Kuat  arus  yang  digunakan  untuk menggerakkan  relay,  biasanya  arus  ini diberikan  oleh  pabrik.  Relay  dengan perlawanan kecil memerlukan arus besar sedangkan  relay  dengan  perlawanan besar memerlukan arus yang kecil. 3. Daya yang diperlukan untuk mengoperasikan relay besarnya sama dengan nilai tegangan dikalikan arus. Banyaknya  kontak-kontak  jangkar dapat  membuka  dan  menutup  lebih  dari satu  kontak  sekaligus  tergantung  pada kontak  dan  jenis  relay.  Jarak  antara kontak-kontak menentukan besarnya tegangan maksimum yang diizinkan antara kontak tersebut.

## LDR (Light Dependent Resistor)
Sensor  cahaya  yang  paling  mudah ditemukan dan digunakan adalah LDR (Light Dependent  Resistor),  yakni  resistor  khusus yang  nilai  hambatannya  dapat berubah sesuai dengan intensitas cahaya. Jika cahaya makin  terang  (intensitas  cahaya  naik),  nilai hambatan  LDR  mengecil.  Sebaliknya,  bila intensitas  cahayanya  berkurang,  nilai hambatan  LDR  akan  membesar. Adapun komponen  LDR  ditunjukkan  dalam  Gambar 2.16.

## Gambar 2.16. LDR (Light Dependent Resistor)
Dalam keadaan gelap resistansi LDR sekitar  10MΩ  dan  dalam  keadaan  terang sebesar  1KΩ  atau  kurang.  LDR  terbuat  dari bahan  semikonduktor  seperti  kadmium sulfida. Dengan bahan ini energi dari cahaya yang  jatuh  menyebabkan  lebih  banyak muatan  yang  dilepas  atau  arus  listrik meningkat.  Artinya  resistansi  bahan  telah mengalami penurunan.
Namun  perlu  juga  diingat  bahwa respon  dari  rangkaian  transistor  akan sangat  tergantung  pada  nilai  LDR  yang digunakan.  Lebih  tinggi  nilai  tahanan  nya akan  lebih  cepat  respon  rangkaian. Akan  lebih  mudah  mengatur  respon rangkaian  bila  kita  menggunakan  Op-Amp sebagai penguat atau saklar pada rangkaian LDR.  Kita  bisa  gunakan  berbagai  jenis  Op-
Amp  yang  tersedia.  Kalau  tersedia  jenis
CMOS atau  yang  lain  tidak  akan mempengaruhi  penampilan  LDR  pada rangkaian. Tergantung pada aplikasi rangkaian  yang  akan  kita  rakit.  Apakah keluaran Op-Amp akan tinggi saat LDR tidak mendapat  cahaya  atau  Keluaran  Op-Amp akan  mencapai  tegangan  supplypada  saat LDR  mendapat  cahaya.  Gunakan  rangkaian dasar  Op-Amp  Inverse  atau  Non-inverse. Dengan sifat LDR yang demikian, maka LDR (Light Dependent Resistor) biasa digunakan sebagai sensor cahaya.
Biasanya  LDR  (atau  lebih  dikenal dengan  fotoresistor)  dibuat  berdasarkan kenyataan  bahwa  film  kadmium  sulfida mempunyai tahanan  yang  besar kalau tidak terkena  cahaya  dan  tahanannya  akan menurun  kalau  permukaan  film  itu  terkena sinar. Fotoresistor dibuat dari semikonduktor  beresistansi  tinggi.  Jika cahaya yang mengenainya memiliki frekuensi  yang  cukup  tinggi,  foton  yang diserap oleh semikonduktor akan menyebabkan elektron memiliki energi yang cukup  untuk  meloncat  ke  pita  konduksi. Elektron  bebas  yang  dihasilkan  (dan pasangan  lubangnya)  akan  mengalirkan listrik, sehingga menurunkan resistansinya.
Besarnya tahanan LDR / fotoresistor  dalam  kegelapan  mencapai jutaan  ohm  dan  turun  sampai  beberapa ratus ohm dalam keadaan terang. LDR dapat digunakan  dalam  suatu  jaringan  kerja ( network ) pembagi potensial yang menyebabkan terjadinya perubahan tegangan kalau sinar yang datang berubah. LDR  digunakan  untuk  mendeteksi intensitas  cahaya,  yang  mana  intensitas cahaya sendiri dinyatakan dalam dua satuan fisika,  yaitu  lumens  per  meter  persegi  dan Watt  per  meter  persegi.  Kedua  satuan  itu agak  berbeda.  yang  satu  berdasarkan  pada kepekaan  mata  manusia,  yang  satu  lagi berdasarkan energi listrik yang dialirkan ke sumber cahaya.

## Karakteristik LDR
LDR adalah suatu bentuk komponen yang mempunyai perubahan resistansi yang besarnya tergantung pada cahaya.
Karakteristik  LDR  terdiri  dari  dua  macam yaitu Laju Recovery dan Respon Spektral:
1.    Laju Recovery
Bila  sebuah  LDR  dibawa  dari  suatu ruangan  dengan  level  kekuatan  cahaya tertentu ke dalam suatu ruangan yang gelap, maka  bisa  kita  amati  bahwa  nilai  resistansi dari  LDR  tidak  akan  segera  berubah
resistansinya  pada  keadaan  ruangan  gelap tersebut.  Namun  LDR  tersebut  hanya  akan bisa  mencapai  harga  di  kegelapan  setelah mengalami  selang  waktu  tertentu.  Laju recovery  merupakan  suatu  ukuran  praktis dan  suatu  kenaikan  nilai  resistansi  dalam waktu  tertentu.  Harga  ini  ditulis  dalam
K/detik, untuk LDR tipe arus harganya lebih besar  dari  200K/detik  (selama  20  menit pertama  mulai  dari  level  cahaya  100  lux), kecepatan  tersebut  akan  lebih  tinggi  pada arah  sebaliknya,  yaitu  pindah  dari  tempat gelap  ke  tempat  terang  yang  memerlukan waktu  kurang  dari  10  ms  untuk  mencapai resistansi  yang  sesuai  dengan  level  cahaya 400 lux.
2.    Respon Spektral
LDR  tidak  mempunyai  sensitivitas yang sama untuk setiap  panjang gelombang cahaya  yang  jatuh  padanya  (yaitu  warna). Bahan  yang  biasa  digunakan  sebagai penghantar  arus  listrik  yaitu  tembaga, aluminium,  baja,  emas  dan  perak.  Dari kelima  bahan  tersebut  tembaga  merupakan penghantar  yang  paling  banyak,  digunakan karena  mempunyai  daya  hantar  yang  baik (TEDC,1998)

## Limit Switch
Limit  Switch  adalah  sensor  peraba yang  bersifat  mekanis  dan  mendeteksi sesuatu  setelah  terjadi  kontak  fisik. Penggunaan  sensor  ini  biasanya  digunakan untuk  membatasi  gerakan  maksimum sebuah  mekanik.  Saklar  jenis  ini  sangat sensitive.  Sedikit  tekanan  saja  pada  tuas dapat mengakibatkan saklar  berpindah dari satu posisi ke posisi yang lainnya. Sebuah  limit  switch  dilengkapi dengan  pegas  sehinga  dalam  keadaan normal,  kontak  jalur  bersama  tersambung ke kontak yang disebut normal – tertutup ( normally  – closed  )(n.c). kontak  ketiga adalah kontak normal terbuka (normally – open ) (n.o).
Limit  Switch  digunakan  dalam aplikasi  – aplikasi  dimana  saklar  harus dioperasikan secara mekanis.sebagai contoh,  sebuah  limit  switch  dapat  dipasang sedemikian  rupa  didalam  sebuah  lemari, sehingga tuas tertekan ketika pintu tertutup. Kontak  jalur  bersama  dan  kontak  normal  – tertutupnya  disambungkan  ke  sebuah rangkaian  lampu.  Ketika  pintu  tertutup, kontak  akan  membuka dan  lampu  menyala. Ketika  pintu  tebuka,  kontak  akan  menutup dan  lampu  menyala.  Adapun  bentuk  fisik limit  switch  ditunjukkan  dalam  Gambar 2.17.

## Gambar 2.17.Bentuk Fisik Limit Switch Saklar Tekan ( Push Button)
Saklar  tekan  dioperasikan  dengan cara menekan sebuah tombol. Terdapat dua jenis  saklar  semacam  ini.  Kebanyakan diantaranya  termasuk  kedalam  jenis push- to-make (tekan-untuk-menyambung). Dengan  menekan  tombol,  kontak  – kontak akan  tertekan  hingga  saling  bersentuhan dan  saklar  menutup.  Jenis  lainnya  adalah push-to-break ( tekan-untuk- memutuskan ). kontak-kontaknya adalah kontak  - kontak  normal  tertutup,  namun akan  dipaksa  membuka  ketika  ketika tombol ditekan. Masing  – masing  jenis  saklar  yang disebutkan  diatas  dapat  bekerja  untuk membentuk (atau memutuskan)sambungan selama sekejap atau menguncinya
( latching ).sebuah  saklar  yang  membentuk (atau  memutuskan)  sambungan  selama sekejap  hanya  akan  menutup  (atau membuka) selama tombol masih ditekan.ketika  tombol  dilepaskan,  saklar akan  kembali  keposisi  semula.  Adapun bentuk  fisik  saklar  tekan  /  push  button ditunjukkan dalam Gambar 2.18
Gambar 2.18 saklar tekan / push button
Pada saklar yang mengunci
(latching)  penyambungan  atau  pemutusan daya,  tombol  akan  tetap  berada  posisi tertekan  setelah  pertama  kali  ditekan. Kontak – kontak saklar akan tetap menutup atau membuka tergantung jenis saklar yang bersangkutan. Anda harus menekan tombol itu  sekali  lagi  untuk  membuka  kunci  dan mengembalikan tombol keposisi normalnya.
Saklar  – saklar  tekan  digunakan secara  luas  di  dalam  beragam  aplikasi control,  dan  dapat  juga digunakan  untuk menyambungkan  daya  kelampu-lampu, perangkat  radio,  dan  peralatan  –peralatan listrik lainnya.

## Code Visior AVR
Code  Vision  AVR  merupakan  salah satu  software  compiler  yang  khusus digunakan  untuk  mikrokontroler.  Meski Code  Vision  AVR  termasuk  software komersial namun kita tetap  dapat menggunakannya  dengan  mudah  karena terdapat versi evaluasi yang tersedia secara gratis  walaupun  dengan  kemampuan  yang dibatasi.  Code  Vision  AVR  merupakan  yang terbaik  bila  dibandingkan  dengan  compiler
– compiler yang lain. Beberapa  kelebihan  yang  dimiliki oleh Code Vision AVR antara lain: 1.) Menggunakan IDE ( Intergrated Development Environment ). 2.) Fasilitas  yang  disediakan  lengkap (mengedit program, mengcompile program, mendownload program) serta tampilanya  yang  terlihat  menarik  dan mudah dimengerti. Kita dapat mengatur  settingan  editor  sedemikian rupa sehingga membantu memudahkan kita dalam penulisan program. 3.) Mampu membangkitkan kode program secara  otomatis  dengan  menggunakan fasilitas Code Wizard AVR. 4.) Memiliki  fasilitas  untuk  mendownload program  langsung  dari  Code  Vision
AVR  dengan  menggunakan  Hardware khusus  seperti  Atmel  STK500,Kanda Sistem  STK200+/300  dan  beberapa hardware  lain yang telah didevinisikan oleh Code Vission AVR. 5.) Memiliki  fasilitas  debugger  sehingga dapat menggunakan  software compiler lain  untuk  mengecek  kode  assembler- nya contohnya AVRStidio.
6.) Mememiliki terminal komunikasi serial
yang  terintegrasi  dalam  CodeVision AVR  sehingga  dapat  digunakan  untuk membantu  pengecekan  programyang telah dibuat khususnya yang menggunakan  fasilitas  komunikasi serial UART. Selain  itu  CodeVision  AVR  juga menyediakan  sebuah  tool  yang  dinamakan dengan code Generator atau CodeWizardAVR. CodeWizardAVR merupakan  salah  satu  fasilitas  yang disediakan oleh CodeVision AVR yang dapat digunakan  untuk  mempercepat  penulisan listing  program.  Dengan  CodeWizardAVR
secara  otomatis  kita  akan  dibuatkan kerangka program melalui menu-menu yang disediakan.  Fasilitas  ini  sangat  membantu terutama  apabila  kita  lupa  dengan  nama register  yang  akan  digunakan  untuk mengatur  mode  kerja  fitur  – fitur  yang  ada dalam mikrokontroler. Jadi menurut penulis fasilitas  ini  akan  mudah  dimengerti  kalau pengguna  paling  tidak  sudah  pernah mempelajari register-register kontrol dalam mikrokontroler ATmega16.atau dengan kata lain  fasilitas  ini  hanya  digunakan  untuk membantu mempercapat penulisan program serta  mengingatkan  kembali  bagaimana penggunaan  register-register  apabila  kita lupa.  Adapun  software  CodeVision  AVR ditunjukkan dalam Gambar 2.19.
Gambar 2.19. Software CodeVisionAVR
Gambar 2.19. Software CodeVisionAVR Seperti  disampaikan  sebelumnya bahwa salah satu kelebihan dari CodeVision AVR  adalah  tersedianya  fasilitas  untuk mendownload  program  ke  mikrokontroler yang  telah  terintegrasi  sehinga  demikian CodeVision  AVR  ini  selain  dapat  berfungsi sebagai  software  compiler  juga  dapat berfungsi  sebagai  software  programmer downloader.  Jadi  kita  dapat  melakukan proses  download  program  yang  telah dikompile  dengan  menggunakan  software CodeVisionAVR. Namun demikian untuk bisa menggnakan  fasilitas  downloader  ini  kita membutuhkan  tambahan  modul  hardware seperti atmelSTK500, Kanda Sistem STK200+300,atau  hardware  lainya  yang telah didefinisikan oleh CodeVision AVR.jadi Fasilitas Chip programmer pada CodeVisionAVR ini tidak akan dapat bekerja jika  kita  tidak  memiliki  modul  hardware diatas.

## PENGUJIAN ALAT Pendahuluan
Setelah  melakukan  perancangan  dan pembuatan  alat,  maka  tahap  selanjutnya  yang harus  dilakukan  adalah  pengujian  terhadap  alat yang  telah  dibuat untuk  mengetahui  apakah  alat
tersebut dapat bekerja sesuai dengan perencanaan yang telah dibuat atau tidak. Adapun dalam pengujian fungsi perangkat  keras  (  Hardware  )  ini  meliputi beberapa bagian yaitu: 1. Pengujian Fungsi Sensor Kekeruhan 2. Pengujian Fungsi Pergantian Air 3. Pengujian Fungsi Pemberi Pakan Ikan. Pengujian  Sensor  Kekeruhan  LDR  (Light Dependent Resistor)
Tujuan : 1. Untuk  membandingkan  output  sensor saat mendeteksi kekeruhan pada saat air jernih dan ketika air keruh. Kondisi Pengujian:
1. Simulasi  untuk  mengetahui  tingkat kekeruhan  air  menggunakan  pakan  ikan berupa palet dan tinta warna hitam.
2. Fungsi sensor  kekeruhan diuji siang dan malam  hari  untuk  mengetahui  apakah ada perbedaan nilai yang diterima sensor pada kondisi malam dan siang hari. Peralatan : 1. Rangkaian sensor LDR (Light Dependent Resistor) 2. Rangkaian Minimum sistem Atmega 16
3. LCD 16 x 2
Diagram Blok Pengujian Adapun diagram blok dari Pengujian
Sensor LDR ditunjukkan pada gambar 4.1.
Gambar 4.1 Blok Diagram Pengujian Sensor LDR 1. Rangkaian sensor seperti pada perancangan.
2. Rangkaian  minimum  sistem  ATmega16 seperti pada perancangan.

## Pengujian Sensor LDR
Adapun data awal yang diterima Sensor LDR ditunjukkan pada gambar 4.2.
Air Dalam keadaan sangat jernih
Air Dalam keadaan jernih
4.2Pendeteksi Sensor Pada kekeruhan 1.241- 1167  Lux
Rangkaian LDR Minimum Sistem
LCD
Pada gambar  4.2 pengujian sensor tahap  ke 1 data sensor mendeteksi nilai 1241  Lux  air dalam  keadaan  sangat  jernih  dan  1167  Lux air dalam keadaan jernih, data yang diterima sensor  kekeruhan  ditampilkan  pada LCD, Adapun  Pengujian  Sensor  LDR  tahap  ke  2 ditunjukkan pada gambar 4.3. Air dalam keadaan sedikit keruh
Air dalam keadaan agak Keruh
Gambar  4.3  pendeteksi  Sensor  Pada kekeruhan 936-640   Lux Pada gambar 4.3 pengujian sensor tahap ke  2  data  sensor  mendeteksi  nilai  936    Lux air dalam keadaan sedikit keruh dan 640 Lux air  dalam  keadaan  agak  keruh,  data  yang diterima sensor kekeruhan ditampilkan pada LCD. Adapun  Pengujian  Sensor  LDR  tahap  ke 3 ditunjukkan pada gambar 4.4. Air dalam kondisi keruh
Air dalam kondisi sangat keruh
Gambar  4.4  pendeteksi  Sensor  Pada kekeruhan 424 - 70  Lux Pada gambar 4.4 pengujian sensor tahap ke 3 data sensor mendeteksi nilai 424 Lux air dalam  keadaan  keruh  dan 70  Lux  air  dalam keadaan  sangat  keruh  ,  data  yang  diterima sensor  kekeruhan  ditampilkan  pada LCD,
Adapun  data  hasil  pengujian  fungsi  sensor kekeruhan LDR ditunjukkan pada tabel 4.1.
Table 4.1 Hasil pengujian fungsi sensor kekeruhan LDR Pengujian ke Kondisi Air Kekeruhan yang terdeteksi Malam Siang 1 Sangat jernih 1198 ± 43 1240 ± 35 2 Jernih 1096 ± 49  1168 ± 40 3 Sedikit keruh 860 ± 43 947 ± 42 4 Agak keruh 595 ± 39 639 ± 44 5 Keruh 351 ± 34 419 ± 49 6 Sangat Keruh 55 ± 15 75 ± 25 Hasil Analisa Perbedaan kondisi pada malam dan siang  hari  nilai  cahaya  yang  diterima  tidak berbeda  jauh.  Sehingga  fungsi  sensor pendeteksi  kekeruhan  dapat  dikatakan secara baik.
Pengujian Fungsi  Pergantian Air

## Tujuan
Pengujian  fungsi  pergantian  air bertujuan untuk  mengetahui  apakah  fungsi pergantian  air  berfungsi  dengan  baik sebagai  pergantian  air  berdasarkan  tingkat kekeruhan.

## Diagram Blok Pengujian
Adapun  diagram  pengujian  fungsi penguras  dan  penyuplai  air  ditunjukkan pada gambar 4.5 berikut ini. Gambar  4.5  block  diagram  pengujian  fungsi pergantian air 1. Rangkaian  Driver  Motor  AC  seperti pada perancangan. 2. Rangkaian minimum sistem ATmega16 seperti pada perancangan Pengujian motor pergantian air :
Adapun  data  hasil  pengujian  fungsi pergantian air ditunjukkan pada tabel 4.2.
Tabel 4.2 pengujian motor pergantian air
No Tingkat setting keruh Kekeruhan Yang Terdeteksi Keterangan Motor Pergantian Air Aktif/Tidak Motor AC Minimum Sistem LCD
1 1000 1250 Tidak Aktif 925 Aktif 403 Aktif Tabel pengukuran diatas, merupakan hasil pengujian dilakukan untuk mengetahui  keakuratan  saat  pergantian  air mendapat  perintah  dari  nilai  kekeruhan sensor LDR.
Hasilanalisa Pengujian  fungsi  pergantian  air pada  table  4.2  berdasarkan  tingkat  setting kekeruhan yang diterima sensor LDR. Motor penguras  bekerja  jika  nilai  lux  dibawah settingan  lux.  Motor  pergantian  air  akan berhenti  jika  nilai  lux  diatas  nilai  setting keruh. Pengujian Fungsi Pemberi Pakan Ikan Tujuan Pengujian  fungsipemberi  pakan ikan bertujuan untuk mengetahui ketepatan waktu  pemberian  pakan  ikan  berdasarkan waktu yang telah disetting.

## Diagram Blok Pengujian
Adapun diagram pengujian pemberi pakan  ikan ditunjukkan  pada  gambar  4.6 berikut ini.
Gambar  4.6  diagram  pengujian pemberi pakan ikan
1. Rangkaian Driver Motor DC seperti pada perancangan.
2. Rangkaian  minimum  sistem  ATmega16 seperti pada perancangan Pengujian Fungsi Pakan Ikan
Adapun  data  hasil  pengujian  ketepatan waktu  pemberi  pakan  ikan  ditunjukkan  pada tabel 4.3.
Tabel  4.3 pengujian  ketepatan  waktu  pemberi pakan ikan No Waktu pakan ikan 1 Pemberi pakan ikan ya/tidak Waktu pakan ikan 2 Pemberi pakan ikan ya/tidak 1 07.00 Ya 15.00 Ya 2 10.10 Ya 18.00 Ya 3 15.45 Ya 08.00 Ya 4 20.30 Ya 05.20 Ya 5 01.15 Ya 12.00 Ya
Tabelpengujian ketepatan waktu pemberi  pakan  ikan  diatas,  merupakan  hasil  5 kali  pengujian dilakukan  untuk  mengetahui ketepatan waktu untuk memberi pakan ikan.

## Hasilanalisa
Dari  hasil  5 kali  pengujian dilakukan untuk  mengetahui  ketepatan  waktu  untuk memberi pakan ikan. Fungsi pemberi pakan ikan berjalan  sesuai  dengan  setting  waktu  yang  telah ditentukan,  pemberi  pakan  ikan  membuka  dan menutup  katup  selama  3  detik  dan  tidak  ada kendala dalam ketapatan waktu .

## PENUTUP
Hasil yang didapatkan setelah melakukan  perancangan  dan  pembuatan  sistem Pendeteksi Kekeruhan dan Pemberian Pakan ikan Berupa  Palet  Pada  Akuarium  Air  Tawar    Secara Otomatis  Berbasis  Mikrokontroler  ATmega16 sesuai dengan yang diharapkan.
1. Sensor  kekeruhan  dapat  mendeteksi  keruh berdasarkan    cahaya  yang  diterima  serta menjalankan  motor  penguras  sesua  setting kekeruh.
2. Pemberi  pakan  ikan  bekerja  dengan  baik  sesuai dengan waktu yang dijadwalkan.
Dari  kesimpulan  diatas,  ada  beberapa saran dari perancangan Tugas Akhir  ini adalah :
a) Untuk  pengembangan  selanjutnya  diharapkan ada  penambahan  catu  daya  cadangan  agar  alat dapat bekerja meskipun aliran listrik PLN padam.
b) Akuarium diletakkan didalam ruangan yang tidak terlalu  banyak  cahaya  yang  masuk  untuk meminimalkan cahaya dari luar.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Tri  Utami  Dewi.2010.  Automatic  Feed  Vessel and Decorative Lighting onAT89S51 Microcontroller  Base  Aquarium.Universitas Gunadarma Jakarta. jakarta [2]  Ratna  Desta  Wahyu  Ningtias.2010.  Sistem Pengendali  akuarium  dan    pemberi  pakan ikan  otomatis  berbasis  mokrikontroler Atmega89s52 via sms. Universitas Pembangunan Nasional.veteran.jawa timur. [3]  Andrianto,  Heri.  Juli  2008.  Pemrograman Mikrokontroler AVR ATmega 16.Informatika Bandung. Bandung [4]  Pitowarno  ,Endra,  2007  Robotika  Desain Kontrol dan Kecerdasan Buatan, Andi Offset, Yogyakarta.
[5]  Richard  blocher,dipl,phys,2003,2004,Dasar Elektronika. Andi Yogyakarta,Yogyakarta
[6]  Bishop,  owen,  2002  Dasar – dasar Elektronika. Erlangga Jakarta
Motor AC Minimum Sistem LCD
[7]  Malvino,Albert  paul,  2003  Prinsip-prinsip
Elektronika,Jilid 1 & 2,edisi pertama,Penerbit: Salemba Tehnika,Jakarta. [8]  Sutantyo,  Raedi  Rahadian,  2011, Pemusatan Switch Lampu Berbasis  Mikrokontroler Avr Atmega  8535 (Lamp  Switch  Centralization Based  On  Microcontroller  AVR  ATMega 8535)Library It Telkom Bandung
[9]  Fathoni,  Akhmad,  2012  Pemanfaatan  Pulse Width Modulation Untuk Mengontrol Motor ( Studi Kasus Robot Otomatis Dua Deviana ), Sekolah  Tinggi Manajemen Informatika dan Komputer, Malang.
[10] http://www.sentra- edukasi.com/2011/04/akuarium-jenis-dan- macamnya.html/
[11] http://o- fish.com/2012/08/Akuarium/pencahayaan. php.
[12] http://orphek.com/id/led/2012/07/underst anding-kelvin-lux-lumens-parand-pur/