## RANCANG BANGUN SISTEM PENJERNIHAN AIR OTOMATIS BERDASARKAN TURBIDITYMETER BERBASIS MIKROKONTROLLER
Affan Bachri 1 , Afif Julianto 2
1,2 Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Islam Lamongan Jl. Veteran No. 53A Lamongan Telp. 0322 – 324706, Fax. 0322 - 317116 E-mail: avanbe@gmail.com , afifjulianto13@gmail.com

## ABSTRACT
The  turbidity  sensor  works  by  reading  the  water  particles  turbidity  level  captured  by  the  Light  Dependent Resistor  (LDR)  that  has  been  emitted  by  the  laser  light.  Therefore,  the  LDR  resistance  score  changes  and  it makes  the Nephelometric  Turbidity  Units (NTU)  score  also  changes.  The  solenoid  valve  is  controlled  by  the suitability of the readings of the desired turbidity meter sensor by the operator.

## Keywords: turbidity sensor, solenoid valve, LDR

## 1. PENDAHULUAN
Air  merupakan  salah  satu  kebutuhan  pokok dalam  kehidupan  makhluk  hidup  di  bumi  ini.  Air digunakan  untuk  proses  metabolisme  tubuh  baik bagi  manusia,  hewan  maupun  makhluk  hidup lainnya.  Selain  itu  air  juga  digunakan  oleh  manusia untuk  memenuhi  kebutuhan  hidup  lainnya  misalkan tempat rekreasi, pembangkit energi listrik, transportasi, dan pengairan pertanian.
Keasaman atau pH air sangat penting bagi tubuh kita  karena  bila  air  yang  kita  minum  memiliki  pH yang  rendah  kebutuhan  dalam  tubuh  kita  tidak terpenuhi  dengan  maksimal.  Air  yang  baik  untuk konsumsi  memiliki  nilai  pH  6,5  –  8,5  (Permenkes RI,  nomor  907/MENKES/SK/VII/2002  tanggal  29 Juli  2002,  tentang,  syarat  -  syarat  dan  pengawasan kualitas air minum).
Selain  itu,  air  yang  baik  tidak  mengandung logam  berat.  Seperti  yang  diketahui,  air  yang  keruh salah  satu  ciri  air  yang  tidak  sehat.  Kekeruhan disebabkan  adanya  kandungan  partikel  terlarut dalam  air  baik  yang  bersifat  organik  maupun anorganik. Zat organik berasal dari lapukan tanaman dan  hewan,  sedangkan  zat  anorganik  berasal  dari lapukan  batuan  dan  logam.  Dengan  adanya  zat organik  pada  air  dapat  menjadi  makanan  bakteri sehingga  mendukung perkembangannya. Kekeruhan dalam  air  minum  tidak  boleh  melebihi  5  NTU ( Nephelometric  Turbidity  Unit )  (Permenkes  RI, nomor 416/MEN.KES/PER/IX/1990, tentang syarat- syarat dan pengawasan kualitas air).
Oleh  karena  itu,  penulis  Penulis  merencanakan membuat  alat  kekeruhan  air  guna  mempermudah mengidentifikasi  air  yang  akan  di  gunakan.  Alat yang penulis rancang memiliki kesamaan fungsi dengan  alat  pengukur  pH  air  atau  pH  meter  dan pengukur  kekeruhan  air  atau turbidymeter otomatis berbasis ATMega328P. Alat ini menggunakan dua
sensor  yaitu  sensor  kekeruhan  sehingga  memiliki keluaran yaitu nilai kekeruhan air.
Rumusan masalah yang didapat adalah bagaimana  menggunakan  sensor turbidity untuk membaca  kekeruhan  air  dan  bagaimana  merancang alat  penjernih  air  otomatis  berdasarkan  hasil pembacaan turbiditymeter .
Adapun  batasan  masalah  dalam  penelitian  ini adalah  hanya  menggunakan  sensor turbidity untuk membaca  kekeruhan  air  dan  alat  digunakan  untuk menjernihkan  air  secara  otomatis  sesuai  pembacaan sensor turbidity.
Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui cara kerja sensor turbidity untuk membaca kekeruhan air dan  dapat  merancang  rangkian  alat  penjernih  air otomatis dengan pembacaan hasil turbiditymeter .

## 2. METODE
Tahap
penelitian dilakukan dengan perancangan perangkat keras, perancangan perangkat lunak dan dilakukan uji fungsi dan analisa sistem yang dibuat.

## 2.1 Perancangan Perangkat Keras
Perancangan  perangkat  keras  terdiri  dari perancangan  sensor  turbiditymeter,  perancangan LCD, dan perancangan solenoid valve.
2.1.1 Perancangan Sensor Turbiditymeter Turbiditymeter merupakan alat pengujian kekeruhan  dengan  sifat  optik  akibat  dispersi  sinar dan  dapat  dinyatakan  sebagai  perbandingan  cahaya yang dipantulkan terhadap cahaya yang datang. Alat ini  banyak  digunakan  dalam  pengolahan  air  bersih untuk  memastikan  bahwa  air  yang  akan  digunakan memiliki  kualitas  yang    baik  dilihat  dari  tingkat kekeruhanya.  Rangkaian  skema  alat  seperti  pada gambar 1.

## Gambar 1. Skema perancangan sensor
turbiditymeter

## 2.1.2 Perancangan Penampil LCD
Data  diterima  oleh turbiditymeter kemudian data  diolah  oleh  mikrokontroller  dan  data  akan ditampilkan. Tampilan  yang  digunakan adalah  LCD 16x2,  dimana  LCD  ini  mempunyai  16  kolom  dan  2 baris. LCD berfungsi untuk menampilkan data yang telah  diolah  yaitu  berupa  hasil  pengukuran kejernihan  air.  Perancangan  pengujian  dapat  dilihat pada gambar 2.

## Gambar 2. Perancangan LCD

## 2.1.3 Perancancangan Selenoid Valve
Selenoid  Valve adalah  katup  yang  digerakan oleh  energi  listrik  melalui  solenoida,  mempunyai kumparan  sebagai  penggeraknya  yang  berfungsi untuk  menggerakan  piston  yang  dapat  digerakan oleh arus AC maupun DC.
2.2 Perancangan Perangkat Lunak ( Software ) Pemrograman  mikrokontroller  ATMega 328 ditulis menggunakan software arduino IDE dengan sketch/code berdasarkan flowchart untuk memudahkan pembuatan program. Flowchart perancangan  perangkat  lunak  dapat dilihat pada gambar 3.
Gambar 3. Flowchart perancangan perangkat lunak
3. PEMBAHASAN 3.1.   Hasil Pengujian Hasil pengujian menampilkan hasil pengujian  masing-masing  bagian  dari  sistem yang  direncanakan,  yakni;  pengujian  sensor turbidity  meter,  pengujian  penampil  LCD  dan pengujian  solenoid  valve.  Baru  dilanjutkan  ke pengujian keseluruhan sistem.
a. Pengujian Sensor Turbiditymeter
Pengujian  sensor  dilakukan  untuk mengetahui  rancangan  yang  dibuat  mampu memberikan  respon  terhadap  setiap  perubahan tingkat kekeruhan air. Langkah – langkah untuk melakukan  pengujian  pada  sensor turbidity , yaitu  menyiapkan  sensor turbidity yang dihubungkan  pada  arduino  dan  dimasukkan program  ke  dalam  IC  mikrokontroller.  Hasil pengujian dapat dilihat pada tabel 1, dan grafik pengujian sensor dapat dilihat pada gambar 3.
Tabel 1. Hasil pengujian sensor turbiditymeter
No Tegangan (Volt) NTU 1 4,64 0,55 2 4,49 3,08 3 4,33 6,93 4 4,21 18,6 5 3,74 160 6 2,8 910

## Gambar 3. Grafik pengujian sensor turbiditymeter

## 1) Pengujian LCD
Pengujian  LCD  menggunakan board Arduino Uno  sebagai  alat  untuk memerintahkan LCD menampilkan  berbagai  macam  karakter  sesuai keinginan,  dengan  cara  memasukkan  program kedalam  IC  mikrokontroller  ATMega  328.  Hasil pengujian LCD dapat dilihat pada gambar 4.

## Gambar 4. Hasil pengujian LCD
2) Pengujian Selenoid Valve Pengujian solenoid  valve ini  dilakukan dengan  memberikan  aliran  arus  listrik  pada bagian input  solenoid valve .  Dengan  begitu katup  pada  solenoid  valve  akan  terbuka  secara otomatis.  Dan  apabila  sudah  tidak  ada  arus listrik  yang  mengalir  maka  katup  akan  tertutup kembali.
Tabel 3. Hasil pengujian selenoid valve No Input Status 1 220 Volt On 2 0 Volt Off

## 3) Pengujian Alat Secara Keseluruhan
Tahap  ini  bertujuan  untuk  mengetahui kinerja  rangkaian  secara  keseluruhan  yang meliputi  pengujian  sensor turbidity ,  tampilan LCD,  dan  pengujian selenoid  valve .  Hasil pengujian dapat dilihat ada tabel 4.
Tabel 2. Hasil pengujian secara keseluruhan No Percobaan Nilai Kekeruhan Tegangan Selenoid Valve 1 Air Jernih 0 4,85 volt On 2 Aqua Ades 0 4,85 volt On 3 Air Kopi 433 0.82 volt Off 4 Air Sabun 170 0,56 volt Off 5 Air Gula 1 1,7 volt On 3.2 Pembahasan
Kinerja  rangkaian  secara  keseluruhan  yang meliputi  pengujian  sensor turbidity ,  tampilan  LCD, dan  pengujian selenoid  valve .  tingkat  kekeruhan  air mempengaruhi  sistem  kerja  dari selenoid valve. Semakin  besar  nilai  kekeruhan  yang  dibaca  oleh sensor,  maka selenoid  valve yang  bekerja  sebagai aktuator akan menutup, dengan nilai limit kekeruhan 5.  Sedangkan  apabila  nilai  kekeruhan  air  yang dibaca  kurang  dari  5,  maka selenoid  valve yang bekerja sebagai aktuator akan membuka.

## 4. KESIMPULAN
1) Sensor turbidity digunakan untuk mendeteksi kekeruhan air dengan menggunakan alat pembanding NTUmeter type HACH 2100Q dengan range 0 – 1000 NTU.  Semakin  besar  tegangan,  maka semakin  kecil  nilai  NTU  yang  didapat. Sedangkan  semakin  kecil  tegangan,  maka semakin besar nilai NTU yang didapat.
2) Alat  penjernih  air  otomatis  dirancang dengan menggunakan beberapa komponen seperti  sensor turbidity ,  mikrokontroller ATMega328,  s elenoid  valve ,  dan  LCD yang  telah  terintegrasi.  Sehingga  sensor turbidity dapat  membaca  kekeruhan  air dan  didapat  nilai  terendah  sebesar  0,55 NTU  dengan  besar  tegangan  4,64  volt. Dan  nilai  tertinggi  sebesar  910  NTU dengan besar tengangan 2,8 volt.

## PUSTAKA
Akip  Saputra,  (2016).  PENGUKUR  KADAR KEASAMAN  DAN  KEKERUHAN  AIR
BERBASIS ARDUINO. Universitas Muhammadiyah Surakarta
Bachri,  A.  (2017).  Rancang  Bangun  Sistem  Deteksi
Kebakaran  Gedung  di  Universitas  Islam Lamongan Berbasis Mikrokontroller Menggunakan Radio Frekuensi. Jurnal
Elektro , 2 (2), 6.
Kho,  Dickson,  (2014),  Prinsip  Kerja  DC  Power Supply(Adaptor),
http://teknikelektronika.com/prinsip-kerja-dc- power-supply-adaptor,  diakses  12  Januari 2018.
Menteri  Kesehatan,  (2010).  Tentang  Persyaratan
Kualitas Air Minum Nomer 492/MENKES/PER/IV/2010
Nike  Ika  Nuzula,  (2013).  RANCANG  BANGUN ALAT  UKUR  KEKERUHAN  BERBASIS MIKROKONTROLLER.  Institut  Teknologi Sepuluh November Samsudin  Widya  yanuar,(2015),  kendali  valve secara Otomatis berdasarkan tingkat kekeruhan (turbidity)  air  berbasis  arduino,laporan  proyek akhir D3, Universitas Gadjah Mada,
Yogyakarta
https://www.hackteria.org/projects/turbidity-meter/ Diakses pada 21 Januari 2018 http://www.kitomaindonesia.com/article/9/solenoid- valve-pneumatic-prinsip-kerja  Diakses  pada tanggal 21 Januari 2018 http://saptaji.com/2016/06/26/menampilkan-hello- world-di-arduino-dengan-lcd-shield/    Diakses pada tanggal 21 Januari 2018