## Bulletin of Information Technology (BIT)
Vol 3, No 2, Juni 2022, Hal 100 - 105 ISSN 2722-0524 (media online) DOI 10.47065/ bit.v3i1.277 https://journal.fkpt.org/index.php/BIT

## Sistem Monitoring Kualitas Air Layak Pakai Menggunakan Arduino Uno
Ucmariance 1 , Herdianto 1 *, Fery Anugrah 1 , Chairul Rizal 1 , Supiyandi 2
1 Fakultas sains dan Teknologi, Sistem Komputer, Universitas Pembangunan Pancabudi, Medan, Indonesia
2 Fakultas Sains dan Teknolologi, Teknologi Informasi, Universitas Pembangunan Pancaabudi, Medan, Indonesia Email: * 1 ucmariance@dosen.pancabudi.ac.id, 2 herdianto@dosen.pancabudi.ac.id, 3 anugrah@gmail.com
4 chairulrizal@dosen.pancabudi.ac.id, 5 supiyandi@dosen.pancabudi.ac.id Email Penulis Korespondensi: * herdianto@dosen.pancabudi.ac.id
Abstrak −Pada  perancangan  ini  dibuat  sebuah  alat  untuk  memonitoring  kualitas  air  layak  pakai  menggunakan  Arduino  uno. Perancangan ini menggunakan sensor ph meter yang berfungsi untuk memonitoring kadar asam pada air dan turbidity sensor yang dimanfaatkan utuk melihat tingkat kekeruhan air. Penggunaan kedua sensor ini didasarkan kepada kelayakan air untuk dikonsumsi berdasarkan kadar asam dan tingkat kekeruhan air tersebut. Hasil yang didapatkan pada perancangan menunjukkan bahwa Arduino dapat  membaca  kadar  asam  pada  air  dan  melihat  tingkat  kekeruhan  air  dengan  baik  sehingga  alat  yang  dirancang  dapat dimanfaatkan secara langsung untuk memonitoring kualitas air layak pakai
Kata Kunci : Sensor ph; Turbidity sensor; Arduino Uno
Abstract – In this design a tool is made to monitor the quality of water suitable for use using Arduino Uno. This design uses a pH meter sensor which functions to monitor acid levels in water and a turbidity sensor which is used to see the level of water turbidity. The  use  of  these  two  sensors  is  based  on  the  suitability  of  the  water  for  consumption  based  on  the  acid  level  and  the  level  of turbidity of the water. The results obtained in the design show that Arduino can read the acid levels in the water and see the level of turbidity of the water well so that the designed tools can be used directly to monitor the quality of water suitable for use.
Keywords: Ph sensor; Turbidity sensors; Arduino Uno

## 1. PENDAHULUAN
Pemanfaatan  air  sebagai  kebutuhan  primer  menjadikan  air  berada  pada  tingkat  kebutuhan  tertinggi.  Air  yang dibutuhkan tentunya adalah air bersih dan sehat yang sudah ditetapkan sebagai air yang layak konsumsi. Air layak konsumsi harus memenuhi persyaratan fisik, air harus jernih atau tidak keruh. Kekeruhan pada air biasanya disebabkan oleh  adanya  butir  –  butir  tanah  liat  yang  sangat  halus,  air  yang  berwarna  berarti  mengandung  bahan  –  bahan  lain berbahaya bagi kesehatan. Air yang terasa asam atau asin menunjukkan bahwa kualitas air tersebut tidak baik, rasa asin disebabkan adanya garam – garam tertentu yang larut dalam air. Sedangkan rasa asam diakibatkan adanya asam organik maupun anorganik, derajat keasaman (pH) netral sekitar 6,5 – 8,5 air yang pH-nya rendah akan terasa asam sedangkan bila pH-nya tinggi terasa pahit, air yang berbau busuk mengandung bahan – bahan organik yang sedang didekomposisi (diuraikan) oleh mikroorganisme air, suhu air antara 10-25 C. [1][2][3]

## 2. METODOLOGI PENELITIAN

## 2.1 Mikrokontroller
Mikrokontroller  adalah  suatu  chip  cerdas  yang  dapat  digunakan  sebagai  pengontrol  utama  sistem  elektronika, misalnya sistem pengukur suhu digital (thermometer digital), sistem keamanan rumah, sistem kendali mesin industri, robot penjinak bom, dan lainlain. Hal ini dikarenakan didalam chip tersebut sudah ada unit pemroses, memori ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), I/O, dan fasilitas pendukung lainnya.[7][8]

## 2.2 Arduino Uno
Arduino  adalah  kit  elektronik  atau  papan  rangkaian  elektronik  open  source  yang  didalamnya  terdapat  komponen utama  yaitu  sebuah  chip  mikrokontroler  dengan  jenis  AVR  tujuan  dalam  keadaan  aktif  dan  menerima  SMS  yang dikirim,  maka  akan  ada  konfirmasi  program  sedangkan  RAM  untuk  menyimpan  data  sementara  dari  perusahaan Atmel.  Mikrokontroler  itu  sendiri  adalah  chip  atau  IC  (Integrated  Circuit)  yang  bisa  diprogram  menggunakan komputer. Tujuan menanamkan program pada mikrokontroler adalah agar rangkaian elektronik dapat membaca input, memproses input tersebut dan kemudian menghasilkan output sesuai yang diinginkan. Jadi mikrokontroler bertugas sebagai “otak” yang mengendalikan input, proses dan output sebuah rangkaian elektronik. [9]
Arduino Uno adalah sebuah board mikrokontroler yang didasarkan pada Atmega328. Arduino UNO mempunyai 14 pin digital input/output (6 diantaranya dapat digunakan sebagai luaran PWM), 6 masukan analog, sebuah osilator 16  MHz,  sebuah  koneksi  USB,  sebuah  power  jack,  sebuah  ICSP  header,  dan  sebuah  tombol  reset.  Arduino  UNO mampu men-support mikrokontroler, dan dapat dikoneksikan dengan komputer menngunakan kabel USB. [10]

## Bulletin of Information Technology (BIT)
Vol 3, No 2, Juni 2022, Hal 100 - 105 ISSN 2722-0524 (media online) DOI 10.47065/ bit.v3i1.277 https://journal.fkpt.org/index.php/BIT
Gambar 1. Board Arduino Uno

## 2.3 Bluetooth HC-05
Bluetooth adalah protokol komunikasi wireless yang bekerja pada frekuensi radio 2.4 GHz untuk pertukaran data pada perangkat  bergerak  seperti  PDA,  laptop,  HP,  dan  lain-lain.  Salah  satu  hasil  contoh  modul Bluetooth yang  paling banyak  digunakan  adalah  tipe  HC-05.  modul Bluetooth HC-05  merupakan  salah  satu  modul Bluetooth yang  dapat ditemukan dipasaran dengan harga yang relatif murah. Modul Bluetooth HC-05 terdiri dari 6 pin konektor, yang setiap pin konektor memiliki fungsi yang berbeda - beda. [11]
Gambar 2. Module Bluetooth Hc-05

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Pengujian Sensor Kekeruhan Air
Pengujian sensor kekeruhan air dilakukan dengan melakukan penngujian langsung pada permukaan sensor di air [5]. Pada pengujian ini digunakan sebuah media air mineral bening dan air yang sudah di campurkan dengan kopi sehingga media air berwarna pekat. Konsep kerja dari sensor kekeruhan air menggunkan cahaya yang dirambatkan di antara sensor, bila nilai dari intensitas cahaya lebih banyak yang dirambatakn maka sensor akan mendeteksi bahwa air berada pada media  yang bening, sementara bila cahaya  yang dirambatkan samar  – samar atau  tidak terdeeksi sama sekali maka dapat dipastikan bahwa air dalam keadaan keruh [6]. Tabel 4.1 dibawah ini merupakan hasil dari pengamatan dan analisa sensor kekeruhan air dengan menggunakan media air bening dan air keruh.
Tabel 1. Hasil Pengukuran Sensor Kekeruhan Air
No Keadaan Air Tegangan Sensor (Volt) NTU 1 Bening 2.70 2982.69 2 Keruh 2.40 3000.00
Berdasarkan hasil pengujian sensor, maka di dapatkan beberapa nilai bahwa, pada saat air dalam kondisi bening, nilai tegangan sensor yang dibutuhkan untuk bekerja sebesar 2.70 volt dengan nilai NTU ( Nephelometric Turbidity Unit ) sebesar 2982.69 sedangkan hasil pengukuran pada air yang keruh, tegangan kerja yang dibutuhkan sebesar 2.40 volt dengan  nilai  NTU  sebesar  3000.00.  Gambar  3  dibawah  ini  merupakan  hasil  dari  percobaan  pengujian  sensor kekeruhan air.

## Bulletin of Information Technology (BIT)
Vol 3, No 2, Juni 2022, Hal 100 - 105 ISSN 2722-0524 (media online) DOI 10.47065/ bit.v3i1.277 https://journal.fkpt.org/index.php/BIT
Setelah melakukan pengujian seperti pada gambar diatas selanjutnya dilakukan pengujian dengan meletakkan sensor di permukaan air yang bening seperti pada gambar 4 dibawah ini.
Gambar 4. Pengujian-2

## 3.2  Pengukuran Sensor pH
Pengujian  sensor  pH  dilakukan  dengan  3  medium  air  diantaranya  adalah  air  bening  netral  berasal  dari  sumber  air mineral  siap  minum,  kedua  air  keruh  dengan  campuran  air  dan  sabun  kemudian  pengujian  terakhir  menggunakan larutan asam yang dibuat dari hasil campuran air dan kopi Arabika dengan tingkat asam yang tinggi. Pada percobaan pertama di tampilkan pada gambar dibawah ini.
Gambar 5. Pengujian Pertama Sensor pH
Pengujian kedua dilakukan seperti pda gambar dibawah ini
Gambar 6. Pengujian Kedua Sensor pH

## 3.3 Pengujian Modul Bluetooth
Pengujian  modul  bluetooth  dimaksudkan  agar  modul  bluetooth  HC-05  dapat  beromunikasi  dengan  baik  dengan smartphone Android. Pengujian ini dilakukan dengan smartphone android untuk mendeteksi status modul bluetooth apakah dapat digunakan dan di sandingkan dengan perangkat. Pengujian dilakukan dengan tahapan masuk ke menu pengaturan smartphone android, lalu beranjak ke menu bluetooth dan melakukan sebuah scan jaringan bluetooth yang tersedia.  Jika  ditemukan  jaringan  baru  dengan  nama  HC-05,  maka  itu  adalah  nama  dari  modul  bluetooth  yang digunakan. Pada saat prose mensandingkan kedua perangkat dibutuhkan kata sandi, pada tahapan ini kata sandi berupa urutan angka mulai dari 1 hingga 4. Gambar 5 merupakan tampilan dari smartphone android yang berhasil bersanding dengan medul bluetooh HC-05.

## Bulletin of Information Technology (BIT)
Vol 3, No 2, Juni 2022, Hal 100 - 105 ISSN 2722-0524 (media online) DOI 10.47065/ bit.v3i1.277 https://journal.fkpt.org/index.php/BIT

## 3.4 Pengujian Aplikasi Android
Pengujian aplikasi android dilakukan dengan memperhatikan hubungan yang terjadi atara komunikasi data perangkat Arduino dan Smartphone android. Gambar dibawah menampilkan hasil pembacaan dari salah satu pengujian larutan.
Gambar 7. Pengujian Aplikasi Android
Penjelasan dari setiap kelompok pemprograman adalah sebagai berikut:
Gambar 8. Inisialisasi Program
Penggalan  dari  program  pada  gambar  diatas  merupakan  proses  dari  inisialisasi  program,  dimana  dapat  dilihat  pda penggalam  program  tersebut  menggunakan  beberapa  libarary  tambahan  untuk  beberapa  perangkat  seperti,  library komunikasi  serial  yang  digunakan  untuk  komunikasi  serial  bluetooth,  library  I2C  yang  merupakan  IC  ( Integrated Circuid ) yang digunakan sebagai perangkat tambahan lcd ( Liquid Crystal Display ).  Pada penggalan program diatas juga di tampakkan beberapa fungsi inisialisasi penempatan pin sensor yang digunakan dan beberapa variabel bebas yang dibutuhkan dalam pembangunan sistem tersebut.

## Gambar 9. Void Setup
Gambar diatas menampilkan proses settingan awal dari perangkat yang digunakan. Pada pecobaan ini, settingan awal diberikan pada lcd untuk  mendapatkan nilai awal dan menampilkan kalimat pembuka saat perangkat pertama kali dinyalakan. Pada void setup juga dilakukan sebuah settinngan komunikasi data pada serial monitor aduino uno dimana fungsinya adalah untuk melihat proses perjalanan dan perputaran program selama perangkat menyala dan setiap fungsi melakukan eksekusi yang diinginkan.

## Bulletin of Information Technology (BIT)
Vol 3, No 2, Juni 2022, Hal 100 - 105 ISSN 2722-0524 (media online) DOI 10.47065/ bit.v3i1.277 https://journal.fkpt.org/index.php/BIT
Gambar 10. Void Loop
Gambar diatas menampilkan kelompok program pada void loop . Kelompok dari pemprograman ini terbagi atas dua kelompok, yaitu kelompok yang akan mengeksekusi perintah untuk membaca kadar pH sebuah larutan dan kelompok pemprograman  yang  akan  membaca  nilai  dari  kekeruha  air.  Poses  pembacaan  sensor  melalui  pemprograman dilakukan dengan algoritma yang membca setiap tegangan input yang ditrima, kemudian diambil beberapa sampel dari banyaknya hasil pembacaan tegangan yang diterima, dari beberapa sampel yang di dapat, nilai rata-rata sampel yang paling sering muncul yang akan dinyatakan sebagai hasil dari pembacaan sensor. Jika nilai yang terbaca sesuai dengan  tingkatan  larutan  yang  di  uji,  maka  hasil  pembacaan  sensor  akan  di  tampilka  di  LCD  untuk  memberi keterangan pada seorang pengguna tentang tingkat pH dari larutan dan kekeruhan dari larutan tersebut.

## 4. KESIMPULAN
Dari hasil penelitian yang sudah dilakukan maka penulis dapat menarik kesimpulan bahwa alat monitoring kualitas air  layak  pakai  menggunakan  Arduino  uno  telah  di  rancang  dan  dibuat  dengan  baik.Dalam  hal  ini  juga  penulis memberikan saran untuk mendapatkan data yang lebih akurat perhitungan algoritma dalam menentukan kualitas air dapat menggunakan logika fuzzy dalam klasifikasi tingkat kekeruhan air apakah air berada pada keadaan kotor, keruh, jernih, sangat jernih.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Terima kasih disampaikan kepada pihak-pihak yang telah mendukung terlaksananya proses pengumpulan data dan sampai mendapatkan hasil akhir penelitian ini.

## REFERENCES
[1]   Ardiansyah, “Sistem Monitoring Air  Layak Konsumsi Berbasis  Arduino” Jurusan Teknik Informatika Fakultas Sains dan Teknologi UIN Alauddin Makassar, 2016.
[2]   Fauzi  Amani,  Dkk,  2016.,  Alat Ukur  Kualitas  Air  Minum  Dengan Parameter  Ph,  Suhu,  Tingkat  Kekeruhan,  Dan  Jumlah Padatan Terlarut, JETri, Volume 14, Nomor 1, Agustus 2016.
[3]   Hartas,H. “Pendeteksian Keasaman dan Kebasaan Pada Pembuburan Kertas Dengan Menggunakan pH Meter Pada Proses Bleaching (Pemutihan)”. Universitas Sumatera Utara, 2010.
[4]   Nugraha, Ginanjar Indra Kusuma. “Air Layak Konsumsi (Pure Water)”
http://www.kompasiana.com/ginanjarindrakusumanugraha/air-layakkonsumsi-pure-water-1st- page_54f6bfbda33311275e8b479e.(19 Januari 2016)..
[5]   Sukamto, “Monitoring Perbandingan Kualitas Air Danau dan PDAM Menggunakan Sensor Turbidity, pH, dan Suhu berbasis Web”, Jurnal JEECAE, Vol.1 No.1.2016
[6]   Sulfikar, Aan "Sistem Pendeteksi Air Minum Dalam Kemasan (AMDK) Berbasis Mikrokontroler". Skripsi.Jurusan Teknik Informatika, Fakultas Sains dan Teknilogi Universitas Islam Negri Makassar, 2013.

## Bulletin of Information Technology (BIT)
Vol 3, No 2, Juni 2022, Hal 100 - 105 ISSN 2722-0524 (media online) DOI 10.47065/ bit.v3i1.277 https://journal.fkpt.org/index.php/BIT
[7]   Wahjono,  Heru  Dwi  “Pengembangan  Sistem  Pemantauan  Kualitas  Air  Bersih  Realtime  Berbasis  Open  Source Software”.Skripsi. Jakarta: Pusat Teknologi Lingkungan Deputi Bidang Teknologi Pengembangan Sumberdaya Alam Badan Pengkajian Dan Penerapan Teknologi, 2012.
[8]   F.  Armaini,  “Rancang  Bangun  Alat  Ukur  Volume  Air  PDAM  Berbasis  Mikrokontroller  AT89S51  Dengan  Sensor Fotodioda,” Program Studi Fisika, 2014.
[9]   Arduino, " Arduino Uno & Geniuno Uno",  : https://www.arduino.cc/en/main/arduinoBoardUno Diakses 06 Juni 2016.
[10]   I.  Maulana,  “Perancangan    alat  pendeteksi  kualitas  air  minum  menggunakan  Elektrolisis  dan  Konduktivitas  Berbasis Arduino,Universitas Negeri Yogyakarta, Fakultas Teknik. 2017.
[11]   Z. Akhmad. W. Unggul. dan M. Eka. , “Implementasi Blueetooth HC-05 Untuk Memperbaharui Informasi Pada Perangkat Running Text Berbasis Android,” Jurnal EECCIS,Vol.9 No.2 p. 163-168, 2015.
[12]   Supiyandi  “Perancangan Sistem Informasi Desa Tomuan Holbung Dengan Menggunakan Metode Waterfall,” JURIKOM (Jurnal Riset Komputer), p. 274-280, 2022.
[13]   C Rizal, “Perancangan Server Kantor Desa Tomuan Holbung Berbasis Client Server,” Bulletin of Information Technology (BIT), p.27-33, 2022.