Received May 6, 2019; Revised May 27, 2019; Accepted June 12, 2019

## Perancangan dan Realisasi Pengatur Kadar Garam pada Aquarium Air Laut Berbasis Mikrokontroler ATMEGA16
Paryanta* 1 , Widyo Ari Utomo 2 , Deta Wahyu Herlambang 3
1 Program Studi Teknik Komputer, STMIK AUB, Surakarta, Indonesia
2,3 Program Studi Sistem Komputer, STMIK AUB, Surakarta, Indonesia e-mail: * 1 paryanta@stmik-aub.ac.id, 2 widyo.ari@stmik-aub.ac.id, 3 deta.wahyu.dw@gmail.com

## Abstrak
Aquarium sea water is a place to keep the fish that live in  sea water. Setting levels of salt in the water is one of the problems that often occur. The intensity of the impact on the salt content of appetite that can lead to stress fish so that the fish will die. This thesis will be made the design and realization of the regulator saline seawater aquarium. The main characteristics of the sensor voltage values salinity is issued is inversely proportional to the value of the water levels are detected. If the salt content the higher the voltage value becomes lower. The sensors used in the form of parallel metal pieces which serves as a detector of the change in resistance. The  output  of  the  censor  will  be  the  input  to  the  ADC.  While  calculations  using  ATmega16 microcontroller  and  the  result  is  displayed  on  the  LCD.  If  the  value  of  the  salt content  of  sea water  aquarium  turned  microcontroller  ATmega16  control  valves  salt  water  and  fresh  water faucet  to  stabilize  the  salinity  at  a  certain  value.  With  this  thesis  is  realized,  it  is  expected  to reduce the problems in the maintenance of saltwater fish.
Kata kunci : Salinity, LCD, Microcontroller ATmega16

## 1. PENDAHULUAN
Tingkat  kadar  garam  air  menjadi  masalah    bagi  pemelihara  ikan  akuarium  air  laut, karena dapat mengakibatkan kematian biota dalam aquarium. Tingkat kadar garam berdampak terhadap  kelangsungan  hidup  plangton  yang  menjadi  makanan  ikan  dan  menurunkan  nafsu makan ikan yang dapat berakibat stress serta matinya ikan. Untuk  mengatasi hal tersebut  dapat dirancang  dan  dibuat  pengatur  kadar  air  garam  berbasis  Mikrokontroler  ATMega16.  Ketika proses  pendeteksian,  nilai  resistansi  dideteksi  oleh  metal  keping  sejajar  yang  dicelupkan  ke dalam aquarium. Nilai resistansi ini akan menghasilkan tegangan yang kemudian akan diproses oleh  Analog  to  Digital  Converter  (ADC)  sebagai  masukan  mikrokontroler  yang  hasilnya  akan ditampilkan  pada    Liquid    Crystal    Display  (LCD).    Bila    kondisi    kadar    garam    dalam aquarium  tinggi  maka  secara  otomatis  akan  menambahkan  air  tawar  sedangkan  kondisi  kadar garam  yang  rendah  akan  menambahkan  air  laut  sehingga  kandungan  garam  yang  ada  dalam aquarium dapat kembali normal.
Pengaturan  sistem  menggunakan  mikrokontroller  ATMEGA16,  dimana  atmel  ini merupakan mikrokontroler 8 bit dengan 16 KB. Piranti ini menggunakan teknologi memori tak sumirna,  kepadatan  tinggi,  dan  kompatibel  dengan  pin  out  dan  set  instruksi  standar  industri INTEL. Plant yang digunakan dalam penelitian adalah aquarium. Ruang lingkup penelitian  ini antara  lain:  aquarium  air  laut  yang  dipakai  adalah  berupa  miniatur,  mikrokontroler  yang digunakan sebagai kendali adalah ATMEGA16, tampilan nilai kadar garam menggunakan LCD. Dengan adanya masalah dan persoalan diatas maka penulis membuat judul skripsi “Perancangan dan  Realisasi  Pengatur  Kadar  Garam  pada  Aquarium  Air  Laut  Berbasis  Mikrokontroler Atmega16”.
GO INFOTECH: JURNAL ILMIAH STMIK AUB Vol. 25, No. 1,  Juni 2019 :  35 – 42
0 9 3 2 7805 1 Listrik PLN 220 V 0 V +5V 2200uF - + IN4002 2200uF 300mA

## 2. METODE PENELITIAN

## 2.1. Diagram Blok
Agar memudahkan dalam memahami cara kerja dari alat maka dibuatlah diagram blok rangkaian, yang dapat dilihat pada gambar 1 dibawah ini.
Gambar 1 Diagram Blok
Sensor kadar garam digunakan untuk mendeteksi kadar garam yang ada pada aquarium air laut. Mikrokontroler  ATMEGA16  digunakan  untuk  mengukur  nilai  kadar  garam  dari  sensor, mengolahnya  dan  menampilkan  hasil  pengukurannya  pada  tampilan  LCD.    Jika  nilai  kadar garam  dari  aquarium  air  laut  berubah  maka  mikrokontroler  ATMEGA16  mengendalikan  kran air asin dan kran air tawar untuk menstabilkan nilai kadar garam pada nilai tertentu.
2.2. Perancangan Rangkaian Catu Daya
Fungsi  dari  rangkaian  catu  daya  adalah  untuk  memenuhi  kebutuhan  daya  dari  alat. Adapun skema dari rangkaian catu daya dapat dilihat pada gambar 2 dibawah ini.
Gambar 2 Rangkaian Catu Daya 2.3. Perancangan Rangkaian Sensor Kadar Garam
Gambar 3 Rangkaian Sensor Kadar garam Sensor  menggunakan  dua  buah  metal  keping  sejajar  yang  memiliki  catu  daya  sebesar  5V  dan satu buah kapasitor 10uF yang digunakan untuk menyimpan arus listrik sementara. Karakteristik utama  dari  sensor  kadar  garam  adalah  nilai  tegangan  yang  dikeluarkan  adalah  berbanding terbalik dengan nilai kadar dari air yang dideteksi.  Jika kadar garam semakin tinggi maka nilai tegangan menjadi semakin tinggi.
2.4. Rangkaian Mikrokontroler ATMEGA16
Mikrokontroler ATMEGA16 Sensor Kadar Garam Tombol Kendali Kran Air Asin Tampilan LCD Kran Air Tawar
Perancangan dan Realisasi Pengatur Kadar Garam pada Aquarium Air Laut Berbasis Mikrokontroler ATMEGA16 (Paryanta)
+5V ATmega16 LCD 16x2 V S S 1 V D D 2 V O 3 R S 4 R /W 5 E 6 D B 0 7 D B 1 8 D B 2 9 D B 3 1 0 D B 4 1 1 D B 5 1 2 D B 6 1 3 D B 7 1 4 A 1 5 K 1 6 IN4002 PB0 1 PB1 2 PB2 3 PB3 4 PB4 5 PB5 6 PB6 7 PB7 8 RESET 9 VCC 10 GND 11 XTAL2 12 XTAL1 13 PD0 14 PD1 15 PD2 16 PD3 17 PD4 18 PD5 19 PD6 20 PA0 40 PA1 39 PA2 38 PA3 37 PA4 36 PA5 35 PA6 34 PA7 33 AREF 32 PC7 29 GND 31 AVCC 30 PC6 28 PC5 27 PC4 26 PC3 25 PC2 24 PC1 23 PC0 22 PD7 21 10k 4 x 10k 820 START TAWAR ASIN STOP Ke Sensor Ke Air Asin Ke Air Tawar
Gambar 4 Rangkaian display LCD
Rangkaian  display  LCD  memerlukan  daya  sebesar  5v  dan  menggunakan  1  buah  resistor berukuran 10k dan 820  yang digunakan untuk menahan arus pada rangkaian. Tegangan bolak- balik ini kemudian disearahkan dengan menggunakan 1 buah dioda penyearah seri IN4002. Satu Mikrokontroler  ATMega16  digunakan  untuk  mengolah  data  yang  akan  ditampilkan  diLCD. Empat  buah  tombol  saklar  digunakan  untuk  mengendalikan  alat  yang  masing-masing menggunakan  resistor 10k untuk menahan arus. 2.5. Rangkaian Kendali Keran Air Asin atau Air Tawar
Gambar 5 Rangkaian kendali kran air asin atau air tawar Dua buah triac seri BTA12 digunakan sebagai sakelar elektronik yang akan menghubungkan dan mematikan kran otomatis dari sumber listrik.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1  Cara Kerja Alat
1. Hubungkan catu daya ke sumber listrik.
Pada  gambar    6  dibawah  menjelaskan  cara  menghubungkan  catu  daya  dengan  sumber listrik atau terminal listrik.
Gambar 6  Hubungan catu daya ke sumber listrik
2. Tekan tombol kendali ON untuk memulai.
Pada gambar 7 dibawah menjelaskan tentang cara kerja menggunakan tombol ON OFF. Tombol disini digunakan untuk menghidupkan arus listrik dari catu daya yang akan dialirkan ke rangkaian sensor dan rangkaian pada mikro dengan cara ditekan.
Gambar  7 Cara Kerja Tombol Kendali
3. Masukkan Sensor kedalam akuarium.
Gambar 8 dibawah menjelaskan tentang cara kerja memasukkan sensor pada akuarium. Letakkan sensor dalam posisi berdiri tegak dan pelat alumunium berada di bawah.
Gambar 8 Cara Kerja Sensor
4. Pengisian air pada akuarium.
Gambar  9  dibawah    menjelaskan  tentang  pengisian  air  pada  akuarium.  Masukkan  air tawar dan air laut pada akuarium sampai sensor tenggelam seluruhnya.
Perancangan dan Realisasi Pengatur Kadar Garam pada Aquarium Air Laut Berbasis Mikrokontroler ATMEGA16 (Paryanta)
Gambar 9 Pengisian Air Pada Akuarium
5. Pembacaan kadar garam.
Gambar 10 dibawah  menjelaskan tentang proses pembacaan kadar  garam pada sensor mulai berjalan dan ditampilakn diLCD. Karakteristik utama dari sensor kadar garam adalah nilai tegangan yang dikeluarkan berbanding terbalik dengan nilai kadar dari air yang dideteksi.  Jika kadar garam semakin tinggi maka nilai tegangan menjadi semakin tinggi.
Gambar 10 Pembacaan Kadar Garam 6. Masukkan nilai referensi pada tombol kendali.
Masukkan  nilai  referensi  nilai  kadar  garam  pada  tombol  kendali  dengan  cara  ditekan dan nilai referensi akan ditampilkan di LCD.

## Gambar 11 Tombol Kendali
Gambar 12 Tampilan Nilai Referensi Pada LCD
7. Membandingkan nilai referensi.
Mikrokontroler  akan  membandingkan  nilai  referensi  dengan  nilai  kadar  garam  yang diterima  dari  sensor.  Jika  nilai  kadar  tawar  melebihi  nilai  refrensi  maka  mikrokontroler  akan melakukan aksi menghidupkan keran air asin dan menambahkan air asin pada akuarium dengan ditandai menyalanya lampu LED berwarna merah.
Gambar 13 Tampilan Nilai Kadar Tawar Melebihi Referensi
Gambar 14 Kondisi LED Menambahkan Air Asin
Gambar 15 Kondisi Keran Menambahkan Air Asin Jika  nilai  kadar  tawar  kurang  dari  nilai  refrensi  maka  mikrokontroler  akan  melakukan  aksi menghidupkan  keran  air  tawar  dan  menambahkan  air  tawar  pada  akuarium  dengan  ditandai menyalanya lampu LED  berwarna hijau.
Gambar 16 Tampilan Nilai Kadar Tawar Melebihi Referensi
Gambar 17 Kondisi LED Menambahkan Air Tawar
Perancangan dan Realisasi Pengatur Kadar Garam pada Aquarium Air Laut Berbasis Mikrokontroler ATMEGA16 (Paryanta)
Gambar 18 Kondisi Keran Menambahkan Air Tawar
8. Keran air tawar dan keran air asin akan hidup dan mati otomatis.
Gambar  19  dibawah  menjelaskan  tentang  Mikrokontroler  akan  terus  membaca  sensor dan  membandingkan  nilai  kadar  air  tawar  dengan  nilai  referensi  yang  akan  ditampilkan  pada LCD.  Jika  nilai  sesuai  dengan  referensi  maka  mikrokontroler  akan  melakukan  aksi  untuk mematikan semua keran dengan  ditandai lampu  LED tidak ada yang menyala.  Proses ini akan berlangsung berulang-ulang.
Gambar 19 Tampilan Nilai Kadar Tawar diantara range Nilai Referensi
Gambar 20 Kondisi LED Keadaan Normal

## 4. KESIMPULAN
Berdasarkan    hasil    perancangan    dan    pengujian    pada    proyek    akhir    yang  berjudul “Perancangan  Dan  Realisasi  Pengatur  Kadar  Garam  Pada  Aquarium  Air  Laut  Berbasis Mikrokontroler  Atmega16”  maka  dapat  disimpulkan  bahwa:  Metal    keping    sejajar    dapat mendeteksi  tegangan  berdasarkan  kadar  garam  yang  terkandung  didalam  air.  Semakin    tinggi kadar    garam  tegangan    yang  di  dapatkan  semakin  besar  sedangkan    semakin  rendah  kadar garam tegangan yang di dapat semakin  kecil. Pada pengujian adanya  sumber air  tawar  dan air laut  dapat  berfungsi  untuk  menstabilkan  kadar  air  garam.Dari  hasil  pengujian  didapatkan kesimpulan bahwa masing – masing komponen telah bekerja dengan baik dan alat dapat bekerja sesuai dengan rancangan.

## 5. SARAN
Beberapa  saran   yang  dapat   dikembangkan   lebih lanjut diantaranya: Bahan  elektroda pada  sensor  dapat  menggunakan  bahan  dari  platina  untuk  menghindari  terjadinya  korosi. Pertimbangan  posisi  dan  panjang  metal  keping  sejajar  pada  sensor  agar  lebih  akurat  terhadap
volume  aquarium.  Pengembangan  PA(Proyek  Akhir)  kedepannya  dapat  digabungkan    dengan alat  pengontrol  suhu  dan  PH  pada  aquarium  agar  suhu  pada  aquarium  stabil  sesuai  habitat aslinya.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Abdul  dan  Kadir.  2013.  Panduan  Praktis  Mempelajari  Aplikasi  Mikrokontroler  dan Pemrogramannya Menggunakan Arduino. Yogyakarta:Andi.
[2] Dajan dan Anto. 2013. Analisis Statistik Deskriptif. Jakarta: Graha Ilmu.
[3] Dayat  Kurniawan.  2010.  Aplikasi  Elektronika  Dengan  Visual  C#  2008  Express  Edition. Jakarta: PT. Elex Media Komputindo.
[4] Dian Artanto. 2008. Interaksi Arduino dan lab VIEW, Jakarta : Elex Media Komputindo.
[5] Jogiyanto, H.M. 2005. Sistem Teknologi Informasi. Yogyakarta: Andi Offset.
[6] John,  B.  2010.  Electrical  And  Electronic  Principles  And  Technology”.  Oxford:  PT. Elsevier & Technology.
[7] Kristanto dan Andri. 2003. Bahasa Asembler. Yogyakarta: Gava Media.
[8] Rusmadi dan Dedy. 2009. Mengenal Komponen Elektronika. Bandung: Pionir Jaya.
[9] Sandy  Hermawan  dan  Choirul  Banun.  2014.  Top  Pocket  No.1  Fisika  SMA  Kelas X,XI&XII .Jakarta Selatan: PT.Wahyumedia.
[10] Suhata.  2005.  VB  sebagai  Pusat  Kendali  Peralatan  Elektronik.  Jakarta:    PT.Elex  Media Komputindo.
[11] J. Supranto. 2009. Statistik Teori dan Aplikasi Edisi ke-7. Jakarta: Erlangga.
[12] Susilo  dan  Deddy.  2010.  48  Jam  Kupas  Tuntas  Mikrokontroler  MSC51  &  AVR. Yogyakarta: Andi.
[13] Wardhana  dan  Lingga.  2007.  Belajar  Sendiri  Mikrokontroler  AVR  Seri  ATMega8535 Simulasi, Hardware, dan Aplikasi. Yogyakarta: Andi Offset.
[14] Widodo.  2010.  Embedded  System  Menggunakan  Mikrokontroler  Dan  Pemrogaman C.Yogyakarta: Penerbit Andi
[15] Winarno dan Deni Arifianto. 2011. Bikin Robot itu Gampang. Jakarta Selatan: PT Kawan Pustaka.
[16] Zuhal  dan  Zhanggischan.  2004.  Prinsip  Dasar  Elektronika.  Jakarta:  Gramedia  Pustaka Utama.
[17] Lancos.  2008.  PonyProg2000  Documentation.  Http://www.LancOS.com.  Diakses  21 Desember 2016.