Vol. 4 No. 2 Juli 2023

## Rancang Bangun Alat Sistem  Pemantauan  Kadar Ph Air Sungai Tello Berbasis Mikrokontroler
1 Syarifuddinbaco, 2 Musrawati
Universitas Islam Makassar email: 1 syarifuddin bacoi.dty@uim-makassar.ac.id ,
2 musrawati.dty@uim-makassar.ac.id

## Abstrak
Tujuan penelitian ini adalah untuk merancang sistem pemantauan kadar Ph air Sungai Tello berbasis Mikrokontroler. serta mengetahui dan menguji sistem pemantauan kadar Ph air sungai  berbasis  Mikrokontroler.  dengan  menggunakan  metode  Penelitian  pendekatan penelitian  saintifik  yaitu  pendekatan  berdasarkan  ilmu  pengetahuan  dan  teknologi. Berdasarkan sifatnya, pendekatan dalam penelitian ini adalah pendekatan kuantitatif. “Data kuantitatif merupakan suatu karakteristik dari suatu variabel yang nilai nilainya dinyatakan dalam  bentuk  numerical”.  Kuantitatif  digunakan  karena  sistem  ini  mengeluarkan output berupa bentuk-bentuk numerical atau angka. Penelitian ini merupakan penelitian rancang bangun  alat  dan  pra  rancangan  sistem  dengan  melakukan  prancangan  software  dan Perancangan hardware. Sistem pemantaun kadar Ph pada masyarakat masih kurang efisien. Metode  dalam  penelitian  ini  adalah  sensor  pH  dan  sensor  Turbility  berbasis Mikrokontroler, serta menggunakan pendekatan kuantitatif. Hasil dari penelitian ini adalah Alat  dapat  membaca  Alat  dapat  membaca  kadar  pH  air  6,5-8,5  dan  nilai  NTU  air  0–2 dengan  nilai  yang  didapatkan  dari  sensor  pH  dan  sensor  turbility  ini  masyarakat  sudah mengetahui standar air yang bisa di gunakan. Kesimpulan alat sistem pemantauan air layak komsumsi,  untuk  masyrakat  sudah  dapat  bekerja  dengan  baik  dengan  derajat  keasaman serta kekeruhan air yang sudah teruji secara menyeluruh.
Kata Kunci: sistem pemantauan air, Arduino Uno, Android, sensor ph dan kekeruhan

## Abstract
The purpose of this study was to design a microcontroller-based monitoring system for Ph levels of Tello River water. as well as knowing and testing a microcontroller-based river water Ph level monitoring system. by using research methods scientific research approach that is an approach based on science and technology. Based on its nature, the approach in this study is a quantitative approach. "Quantitative data is a characteristic of a variable whose values are expressed in numerical form." Quantitative is used because this system issues output in the form of numerical forms or numbers.]. This research is a tool design research and pre-system design by doing software design and hardware design. The system for monitoring Ph levels in the community is still inefficient. The method in this study is a pH sensor and a microcontroller-based Turbility sensor, and uses a quantitative approach. The results of this study are that the tool can read the pH level of the water 6.5-8.5 and the NTU value of water 0-2 with the values obtained from the pH sensor and turbility sensor, the community already knows the water standards that can be used. The conclusion is that the water monitoring system tool is suitable for consumption, for the community it can work well with the degree of acidity and water turbidity, which has been thoroughly tested.
Keywords: water monitoring system, Arduino Uno, Android, ph sensor and turbidity
Vol. 4 No. 2 Juli 2023

## 1. Pendahuluan

## 1.1 Latar Belakang Masalah
Keunggulan  yang  dapat  dicapai  adalah  memberikan  kontribusi  dan  nformasi  kepada pemerintahan  daerah,  instansi  terkait  dan  masyarakat  sekitar  lokasi  sungai  Tello  yang menggunakan air baku berasal dari sumur bor atau sumur galian. sehingga dengan penelitian ini membantu memberikan informasi dalam penanggulangan penggunaan air bersih yang berasal dari sungai  Tello  secara  meluas,  Disisi  praktek  kebijakan  pemerintah  dapat  menjadi  modal  dalam rekognisi  standar  dalam  kebijakan  dalam  penanggulangan  krbutuhan  air  bersih  yang  dapat  di manfaatkan dalam memantau kadar Ph secara otomatis menggunakan sensor Ph
Teknologi  informasi  sangat  dihandalkan,  hampir  di  semua  bidang  ilmu  pengetahuan ataupun pekerjaan dab aktifitas manusia dibuat kemudahan-kemudahan yang berasal dari manfaat dari  teknologi  yang  berkembang.  Namun  bukan  hanya  sekedar  itu  saja  tidak  menutup kemungkinan penggunaan tenaga manusia nantinya tidak akan dibutuhkan kembali yang dimana tenaga  kerja  manusia  akan  beralih  kepada  penggunaan  tenaga  mesin  karena  dapat  terjaminya kecepatan serta keakuratan dalam penggunaanya. teknologi informasi kepada masyarakat khusnya sebagai  bentuk  penguatan  pengetahuan,  sehingga  masyarakat  tidak  hanya  berperan  sebagai pengguna teknologi  namun  dapat  berperan sebagai  pelaku  atas pemanfaatan teknologi tersebut. Salah satunya yaitu pemanfaatan teknologi untuk dapat mendeteksi kadar pH (power of Hidrogen) (Abimanyu,  2021) . Sebuah  pH  meter  terdiri  dari  sebuah  elektroda  (probe  pengukur)  yang terhubung  ke  sebuah  alat  elektronik  yang  mengukur  dan  menampilkan  nilai  pH.  Prinsip  kerja utama pH meter adalah terletak pada sensor probe berupa elektrode kaca dengan cara mengukur jumlah ion H3O+ di dalam larutan. Ujung elektrode kaca adalah lapisan kaca setebal 0.1 mm yang berbentuk  bulat  (bulb).  Bulb  ini  dipasangkan  dengan  silinder  kaca  non  konduktor  atau  plastik memanjang. Inti sensor pH terdapat pada permukaan bulb kaca yang memiliki kemampuan untuk bertukar ion positif (H+) dengan larutan terukur (Qalit, 2017)
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  bersih  .  Air  bersih  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 Dengan teknologi di atas, maka penulis mengangkat judul penelitian yang dilakukan yaitu rancang bangun  alat  sistem    pemantauan    kadar  ph  air  sungai  tello  berbasis  mikrokontroler  dengan merumuskan  permasalahan  Bagaimana  merancang  sistem  pemantauan  air  bersih  berbasis Mikrokontroler  ?.dan  Bagaimana  sistem  kerja  pemantauan  air  bersih    berbasis  Mikrokontroler. .Dengan  tujuan  untuk  merancang  sistem  pemantauan  air  bersih  berbasis  Mikrokontroler.  dan penguji sistem pemantauan air bersih berbasis Mikrokontroler.
Vol. 4 No. 2 Juli 2023

## 2. Dasar Teori

## 2.1    Perancangan
Perancangan adalah penggambaran, perencanaan dan pembuatan sketsa atau pengaturan dari beberapa  elemen  yang  terpisah  ke  dalah  satu  kesatuan  yang  utuh  dan  berfungsi. Menurut  John Burch dan Gary Grudnitski yang telah terjemahkan oleh Jogiyanto (2005:196) dalam bukunya yang berjudul Analisis dan Desain Sistem Informasi.
Menurut  Soetam  Rizky  (2011),  menjelaskan  dalam  bukunya Konsep  Dasar  Rekayasa Perangkat  Lunak :  “Sebuah  proses  untuk  mendefinisikan  sesuatu  yang  akan  dikerjakan  dengan menggunakan teknik yang bervariasi serta detail mengenai komponen dan juga keterbatasan yang akan dialami dalam proses pengerjaannya”.
Menurut Mohamad Subhan (2012:109), menjelaskan dalam bukunya Analisis Perancangan Sistem :  “Perancangan  adalah  pengembangan  spesifikasi  baru  berdasarkan  rekomendari  hasil analisis sistem”.
“Menurut  Pressman  (2009)  perancangan  atau  rancang  merupakan serangkaian  prosedur  untuk menterjemahkan    hasil    analisa    dan    sebuah  sistem    ke    dalam    bahasa    pemrograman    untuk mendeskripsikan dengan detail bagaimana komponen-komponen sistem di implementasikan”.
Berdasarkan definisi diatas, maka dapat disimpulkan bahwa perancangan merupakan suatu pola  yang  dibuat  untuk  mengatasi  masalah  yang  dihadapi  instansi  atau  organisasi  setelah melakukan analisis terlebih dahulu.

## 2.3    Sistem
Sistem berasal dari bahasa Latin systema dan bahasa yunani sustem yang artinya adalah suatu kesatuan yang terdiri dari komponen atau elemen yang dihubungkan bersama untuk memudahkan aliran informasi,materi atau energi untuk mencapai suatu tujuan.
Karateristik sebuah sistem terdiri dari bagian-bagian yang saling berkaitan dan beroperasi untuk mencapai suatu tujuan. Sebuah sistem bukanlah unsur yang tersusun secara tidak teratur, namun  sistem  terdiri  dari  unsur  yang  dapat  dikenal  untuk  saling  melengkapi  karena  memiliki maksud, tujuan dan sasaran tertentu.
Menurut, Tata Sutrabi (2012:22), menjelaskan dalam bukunya Pengantar Sistem Informasi : “ Sistem  merupakan  suatu  bentuk  integrasi  antara  satu  komponen  lain  karena  sistem  memiliki sasaran  maka  operasi  sistem  tidak  ada  gunanya,  suatu  sistem  dikatakan  berhasil  bila  mengenai sasaran atau tujuan yang telah direncanakan “.
Menurut  Jogiyanto  H.M  (2011:1),  terdapat  dua  kelompok  pendekatan  di  dalam mendefinisikan  sistem,  yaitu  yang  menekankan  pada  prosedurnya  dan  yang  menekankan  pada komponen atau elemennya.
1. Pendekatan  sistem  yang  lebih  menekankan  pada  prosedur  mendefinisikan  sistem  sebagai berikut :“Sistem adalah suatu jaringan kerja dari prosedur-prosedur yang saling berhubungan, berkumpul  bersama-sama  untuk  melakukan  suatu  kegiatan  atau  untuk  menyelesaikan  suatu sasaran tertentu”.
2. Pendekatan  yang  lebih  menekankan  pada  elemen  atau  komponen  mendefinisikan  sistem sebagai berikut :
“Sistem adalah suatu kumpulan elemen-elemen yang berinteraksi untuk mencapai suatu tujuan tertentu”.  Sedangkan,  pendapat  lain,  Fathansyah  (2011:9),  “Sistem  adalah  sebuah  tatanan (keterpaduan)  yang  terdiri  atas  sejumlah  komponen  fungsional  (dengan  satuan  fungsi-tugas khusus) yang saling berhubungan dan secara bersama-sama bertujuan untuk memenuhi suatu
proses pekerjaan tertentu”. Pengertian sistem tersebut, dapat disimpulkan bahwa sistem terdiri dari  beberapa  komponen  yang  saling  berinteraksi  dan  bekerjasama  untuk  mencapai  tujuan tertentu dari sistem tertentu.
Model  umum  suatu  sistem  adalah  terdiri  atas  masukan  ( input ),  pengolah  ( process ),  dan keluaran ( output ). Model umum suatu sistem ditunjukkan pada gambar berikut :

## Gambar 1. Model Umum Sistem

## 3. Metode Penelitian

## 3.1. Alat
Alat  yang  digunakan  dalam  penelitian  adalah  leptop,  Arduino  uno,  sesnsor  pH,  sensor kekeruhan, LCD 16x2, bluetooth HC-05, catu daya, solder, obeng, tang.

## 3.2. Bahan
Timah  solder,  MIT  App  Inventor,  kabel  pelangi,  pengolhan  mekanik  (  pasil,  batu,  arang, ijuk, spons,dan batu tawas), sistem operasi windows dan software arduino uno.

## 3.3.Flowchart Penelitian
Menggambarkan    keterkaitan  aliran  proses  penelitian  sebuah  sistem  secara    umum, seperti yang tertera pada gambar 2
Gambar 2. Flowchart Penelitian
Vol. 4 No. 2 Juli 2023

## Metode Analisis
Penelitian ini menggunakan pendekatan penelitian saintifik  berdasarkan ilmu pengetahuan dan  teknologi.  Metode  yang  digunakan  dalam  penelitian,  yaitu  metode  Research  And Development (R&D) serta berbasis mikrokontroler.
Cara kerja Alat  Sistem pemantauan air
Gambar 1. perancangan Alat
Dalam mengoperasikan alat secara maksimal maka dibutuhkan sumber tegangan sebesar  9 V  DC  yang  berasal  dari    sebuah  baterai  9  V,  tegangan  tersebut  akan  dihubungkan  melalui  DC Arduino  dengan  menggunakan  konektor  2.1  yang  akan  dipasangkan  sebuah  printer  thermal. Menyediakan  printer  thermal,Arduino  uno  dan  Selanjutnya  membuat  box  persegi  Panjang menggunakan  akrilik.  Kemudian  pasang  semua  komponen  lainya  menggunakan  kabel  jumper ditempat  yang  ditetapkan  dan  atur  kabel  agar  kelihatan  rapi.  Lalu  tempatkan  Arduino  uno  di samping printer thermal tersebut.

## 4. Hasil dan Pembahasan

## 4.1 Perancangan Perangkat Keras
Pembuatan alat pemantauan pH (power of Hydrogen) dan kekeruhan air ini yaitu dengan proses merangkai semua perangkat keras yang digunakan menjadi satu sesuai dengan bentuk dan karakteristik  yang  diinginkan  beserta  dengan  desain  mekanik  dan  elektronik  sesuai  dengan  apa yang  akan  dirancangang.  Pembahasan  dititik  beratkan  pada  perancangan  alat  yang  dibuat berdasarkan pemikiran dan mengacu pada sumber yang berhubungan dengan alat, pembuatan dan perancangan  alat  monitoring  air  bersih  deteksi  pH  Air  menggunakan  sensor  pH    dan  sensor kekeruhan  dengan  sensor  Turbidity  berbasis  arduino  .Perancangan  alat  ini  dilakukan  dengan
berbagai  jenis  air  sesusai  dengan  kebutuhan  masyarakat  pada  umumnya,  penelitian  ini  telah mencapai hasil pemantauan kadar Ph dan tingkat kekeruhan  90%  memenuhi standar kebetuhan air bersih yang dapat digunakan oleh masyarakat dengan standar pH air dan juga kekeruhan air telah memenuhi tinkat air bersih yang laying di gunakan.
Langkah selanjutnya perangkitan alat  dengan menghubungkan komponen satu persatu seperti arduino uno, sensor pH air, sensor kekeruhan (NTU), bluetooth , LCD dan catu daya (power supply), serta modul.  menjadi  satu  pengkoneksian  sistem  lalu  mengujinya  secara  keseluruhan. Adapun dalam perancangan perangkat keras ini diharapkan alat pemantauan pH dan kekeruhan air berfungsi sesuai  dengan  yang diinginkan berdasarkan perintah yang telah di  program  ke dalam mikrokontroler arduino uno.
Gambar 4.1 Pengkoneksian Alat Keseluruhan

## 4.1.1  Pengkoneksian Alat Sistem Pemantauan Air Layak Konsumsi
Tahap berikutnya adalah menghubungkan semua kompenen dengan ke arduino uno dapat dilihat pada tabel berikut.
Tabel 4.1 pengkoneksian bluetooth ke arduino
Tabel 4.2 pengkoneksian sensor PH air ke arduino
Sensor PH air Arduino Ket Vcc 5v Tegangan Gnd Gnd Ground Data Pin A0 Pembacaan LCD Arduino Ket Vcc 5v Tegangan Gnd Gnd Ground SDA Pin A4 Pembacaan SCL Pin A5 Pembacaan
Vol. 4 No. 2 Juli 2023
Tabel 4.3 pengkoneksian sensor kekeruhan ke arduino
Tabel 4.4 pengkoneksian Bluetooth ke arduino

## 4.2 Perancangan Software Sistem
Aplikasi arduino IDE merupakan software yang digunkan untuk membuat program yang mana  dilakukan  setelah  desain  perangkat  keras  sudah  selesai.  Program  digunakan  untuk menjalankan  alat  sesuai  alogaritma system keamanan.  Perancangan software dilakukan  dengan pembuatan program pada Arduino IDE yang merupakan compiler bawaaan pada Arduino uno. Hal yang  perlu  di  atur  dalam  pembuatan  program  alat  ini  adalah  Pin  I/O  mana  saja  yang  akan digunakan dan pin mana saja yang digunakan sebagai RX, TX.

## Gambar 4.5 Tampilan Aplikasi Arduino IDE
Gambar di atas menunjukakan sebuah tampilan dari aplikasi arduino IDE yang dimana tempat menulis sebuah listing program lalu di compiler ke mikrokontroler arduino uno.
Sensor kekeruhan air Arduino Ket Vcc 5v Tegangan Gnd Gnd Ground Data Pin A1 Pembacaan Bluetooth Arduino Ket State - Rxd Rx Receiver Txd Tx Transmiter Gnd Gnd Ground Vcc 5v Tegangan En -

## 4.2.1. Rancangan Aplikasi
1.  Pembuatan Aplikasi Menggunakan MIT App Inventor
Gambar 4.6 Tampilan Pembuatan Aplikasi MIT App Inventor
Pembuatan design app inventor ini menggunakan user interface yang simpel dan dapat menghasilkan tampilan aplikasi seperti gambar diatas.
Langkah – langkah membuat tampilan aplikasi MIT App Inventor sebagai berikut :
a. Mengganti warna screen aplikasi berwarna hitam.
b. Buat tulisan sambung Bluetooth dengan cara memasukan list picker di user interface.
c. Buat tulisan sambungkan bluetooth dengan cara memasukan label di user interface.
d. Buat  tulisan ON dengan  cara  memasukan button 1  di user  interface dan  masuk  di properties untuk merubah bentuk kotak, warna dan font berfungsi untuk.
e. Buat  tulisan OFF dengan  cara  memasukan button 2  di user  interface dan  masuk  di properties untuk merubah bentuk kotak, warna dan font.
f. Buat  tulisan BACK dengan  cara  memasukan button 4  di user  interface dan  masuk  di properties untuk merubah bentuk kotak, warna dan font.
2. kondisi ph air sesudah pengujian

## Tabel 4.9 pengujian sensor pH air
Percobaan Jenis pengujian Standar baku air Hasil Pengamata n Keterangan 1 Air biasa Alat dapat membaca kadar pH air 6,5-8,5 Nilai pH 7,13 [ √] Memenuhi [ ]  Tidak Memenuhi 2 Air sabun mandi Alat dapat membaca kadar pH air 8.1 – 14.0 Nilai pH 9,16 [ √] Memenuhi [ ]  Tidak Memenuhi 3 Air jeruk Alat dapat membaca kadar pH air 3.0 – 6.4 Nilai pH 4,6 [ √] Memenuhi [ ]  Tidak Memenuhi
Vol. 4 No. 2 Juli 2023

## Tabel 4.10 pengujian sensor kekeruhan air
Percobaan Jenis pengujian Standar baku air Hasil Pengamatan Keterangan 1 Air jernih Alat dapat membaca nilai NTU air 0 – 2 Nilai NTU 1 [ √] Memenuhi [ ]  Tidak Memenuhi 2 Air sabun Alat dapat membaca nilai NTU air 3 – 7 Nilai NTU 6 [√ ] Memenuhi [ ]  Tidak Memenuhi 3 Air ditambahka larutan asam Alat dapat membaca nilai NTU air 8 - 10 Nilai NTU 10 [] Memenuhi [√ ]  Tidak Memenuhi

## Daftar Pustaka
Abimanyu, D., Sumarno, S., Anggraini, F., Gunawan, I., & Parlina, I. (2021). Rancang Bangun Alat  Pemantau  Kadar  pH,  Suhu  Dan  Warna  Pada  Air  Sungai  Berbasis  Mikrokontroller Arduino. Jurnal Pendidikan dan Teknologi Indonesia, 1(6), 235-242.
Rizky Soetam, “Konsep Dasar Rekayasa Perangkat Lunak”, Jakarta: Prestasi Pustaka, 2011.
Mohamad Subhan (2012:109), Analisis Perancangan Sistem: “Perancangan adalah pengembangan spesifikasi baru berdasarkan rekomendari hasil analisis sistem”.
Darmawan (2013:228), menjelaskan dalam bukunya Metode Penelitian Kuantitatif. Tata Sutabri. 2012. Analisis Sistem Informasi. Andi. Yogyakarta. Abdul Kadir. 2012. Andrianto, Heri dan Aan Darmawan. 2016. Arduino Belajar Cepat dan Pemprograman. Bandung
: Informatika Bandung
Ahira,Anne.(2013).Pengertian Air Menurut Para Ahli. Online
http://www.anneahira.com/pengertian-air.html. Diakses pada 25 April 2014
Arsyad Sitanala. 2012. Konservasi Tanah dan Air. Bogor : ITB.
Asmadi dan Suharno. 2012. Dasar –Dasar Teknologi Pengolahan Air Limbah. Pontianak: Gosyen Publishing.
Budiharto, W. 2011. Aneka Proyek Mikrokontroler. Yogyakarta : Graha Ilmu. Darmawan. 2013. Metode Penelitian Kuantitatif. Bandung: Remaja Rosdakarya. Effendi,  Hefni.  2003.  Telah  Kualitas  Air  :  Bagi  Pengelolaan  Sumber  Daya  dan  Lingkungan Perairan. Penerbit : Kanisius. Yogyakarta
Faizal, A. 2012. Belajar Menggunakan Arduino. Yogyakarta : Graha Ilmu.
Istiyanto,Jazi  Eko.  2014.  Pengantar  Elektronika  dan  Instrumentasi  Pendekatan  Project  Arduino dan Android. Yogyakarta : Penerbit Andi.
Sugiyono (2012): “Data  kuantitatif merupakan suatu karakteristik dari suatu variabel yang nilai nilainya dinyatakan dalam bentuk numerical” Bandung: Alfabeta. Sugiyono. 2013.
Jogiyanto, HM, MBA, Akt. “Analisis dan Desain Sistem Informasi Pendekatan Terstruktur Teori dan Praktik aplikasi Bisnis”, Yogyakarta :  ANDI, 2005.
Kadir, Abdul. 2015. Buku Pintar Pemrograman Arduino. Yogyakarta : MediaKom. Kadir, Abdul. 2015. Panduan Mempelajari Aneka Proyek Berbasis Mikrokontroler. Yogyakarta :
Penerbit ANDI. Massachusetts Institute of Technology 2013. MIT App Inventor http://appinventor.mit.edu/explore/ diakses pada tanggal 24 februari 2013
Naziq.2013. informasiterbarusekali/pengertian-mikrokontroller diakses pada tanggal 24 februari Pressman,    R.S.,    2012,    Rekayasa    Perangkat    Lunak,    Buku    Satu,diterjemahkan  oleh: Harnaningrum L.N., Andi, Yogyakarta.
Qalit, A., Fardian, F., & Rahman, A. (2017). Rancang Bangun Prototipe Pemantauan Kadar Ph Dan Kontrol Suhu Serta Pemberian Pakan Otomatis Pada Budidaya Ikan Lele Sangkuriang Berbasis Iot. Jurnal Komputer, Informasi Teknologi, Dan Elektro, 2(3).