## Journal of Information System Research (JOSH)
Volume 2, No. 4, Juli 2021 ISSN 2686-228X (media online) Hal: 254-259
Submitted: 08/07/2021 ; Accepted: 15/07/2021 ; Published: 31/07/2021

## Sistem Mikrokontroler Untuk Menentukan Kualitas Air Yang Dapat di Gunakan Oleh Konsumen dengan Menggunakan Arduino
Fahri Rahmadani 1 , Suhada 2 , Bahrudi Efendi Damanik 3*
Program Studi Teknik Informatika, STIKOM Tunas Bangsa, Pematangsiantar, Indonesia Email: 1 fachriramadhani27@gmail.com, 2 suhada@amiktunasbangsa.ac.id, 3,* bahrudiefndi@gmail.com
Abstrak −Usaha yang menyediakan air minum isi ulang saat ini telah banyak ditemui disetiap kota - kota besar, karena selain harga yang  tidak terlalu  mahal  dapat  mempersingkat  waktu  karena  tidak  perlu kesulitan  dalam  memperoleh  air  bersih. Pemilik usaha  air minum isi ulang masih belum mengetahui apakah air yang di produksi apakah sudah layak untuk dikonsumsi. Oleh karena itu akan dibuat alat untuk mengukur kualitas air berdasarkan parameter yang dipilih yaitu nilai pH air dengan menggunakan sensor pH meter berbasir arduino Uno dan ditampilkan melalui layar LCD agar dapat melihat langsung hasil pengujian air isi ulang tersebut.
Kata Kunci: Air Minum Isi Ulang; pH Meter Sensor; Arduino Uno
Abstract −There are now many businesses that provide refilled drinking water in every big city, because besides that, the price that is not too expensive can save time because there is no need for difficulties in obtaining clean water. The owner of the drinking water business still does not know whether the water produced is fit for consumption. Therefore, a tool will be made to measure air quality based on the selected parameter, namely the pH value of the water by using a pH meter sensor based on Arduino Uno and displayed through an LCD screen so that you can see directly the results of the refilled water test .
Keywords : Refill Drinking Water; pH Meter Sensor; Arduino Uno

## 1. PENDAHULUAN
Di era yang serba maju seperti sekarang ini telah banyak teknologi yang diciptakan oleh manusia untuk mempermudah pekerjaan,  salah  teknologi  tersebut  adalah  Mikrokontroler.  Mikrokontroler  merupakan  sebuah  chip  yang  berupa ( Integrated Circuit ) yang didalamnya terdiri dari komponen utama berupa resistor, transistor dan komponen pendukung lainnya. Mikrokontroler mempunyai fungsi yaitu menerima sinyal input kemudian mengolah sinyal tersebut dan mampu memberikan sinyal output sesuai dengan program yang di masukkan kedalamnya[1], [2]. Secara ringkas Mikrokontroler bisa diartikan sebagai sistem pengendali kecil yang dapat bekerja apabila telah sinkron dengan code program yang akan dibuat.  Jenis  Mikrokontroler  yang  saat  ini  populer  dan  banyak  digunakan  adalah  Arduino,  sebab  arduino  mempunyai kelebihan  diantaranya  merupakan platform terbuka  yang  dapat  digunakan  oleh  siapa  saja  biasa  disebut  dengan  open source serta  memiliki  kemiripan  syntaks  dengan  bahasa  pemrograman  c.  Air  merupakan  elemen  yang  sangat  penting bagi  makhluk  hidup,  khususnya  umat  manusia  karena  sangat  di  perlukan  untuk  melakukan  berbagai  aktivitas  dalam kehidupan  sehari  -  hari  seperti  memasak,  mencuci,  menyiram  tanaman,  sarana  rekreasi  keluarga,  sebagai  pembangkit listrik tenaga air (PLTA) dan sebagainya[3]. Air dapat dinyatakan layak untuk dikonsumsi adalah air yang telah melalui proses  pengolahan  sesuai  dengan  standard  kriteria  mutu  air.  Kebutuhan  air  bersih  untuk  dikonsumsi  harus  selalu menjadi bahan pertimbangan bagi kesehatan masyarakat. Air yang mempunyai kualitas yang baik ditandai dengan pH air standard berkisar antara 7,8 - 8,5 [4].
Saat  ini  sudah  banyak  usaha  yang  menyediakan  air  minum  isi  ulang,  biasa  disebut  dengan  depot.  Keberadaan depot air minum isi ulang sangat membantu masyarakat dalam menyediakan kebutuhan air minum karena sifatnya yang tidak  banyak  menghabiskan  waktu,  cukup  dengan  memesan  air  minum  isi  ulang  tanpa  perlu  memasak  air  terlebih dahulu.  Pada  umumnya  sistem  yang  digunakan  oleh  depot  air  minum  isi  ulang  masih  menggunakan  teknologi  filter sederhana  yaitu  dengan  menggunakan  sistem  penyaringan  lalu  air  dimasukkan  kedalam  galon,  sehingga  pihak  dari usaha depot air minum tersebut kesulitan untuk melihat apakah kualitas air yang di produksi sudah benar  - benar aman untuk dikonsumsi oleh konsumen[5].
Atas  permasalahan  tersebut  penulis  akan  membuat  suatu  sistem  mikrokontroler  berbasis  arduino  untuk menentukan kualitas air berdasarkan parameter yang akan diuji pada depot air minum isi ulang yaitu nilai pH, sebagai solusi bagi pemilik usaha depot air minum ulang untuk melihat secara langsung apakah air tersebut sudah layak untuk di konsumsi bagi konsumen.

## 2. METODOLOGI PENELITIAN

## 2.1 Tahapan Penelitian
Penelitian ini akan membahas tentang perancangan alat untuk menentukan kualitas air berdasarkan parameter yang akan diuji yaitu nilai pH air dengan menggunakan arduino uno. Pada tahap perancangan alat ini meliputi perangkat keras dan perangkat lunak [6]. Dalam penelitian ini akan dijelaskan alur dari proses percobaan hingga selesai melalui flowchart 1. dibawah ini[7].

## Journal of Information System Research (JOSH)
Volume 2, No. 4, Juli 2021 ISSN 2686-228X (media online) Hal: 254-259
Submitted: 08/07/2021 ; Accepted: 15/07/2021 ; Published: 31/07/2021
Mulai
Identifikasi Maslah
Pengumpulan Data Studi Literatur Obeservasi Pengelolan Data Pembuatan Alat Pengujian Alat Hasil Selesai Gagal Berhasil
Gambar 1. Tahapan Penelitian
Flowchart penelitian yang telah dibuat akan dijelaskan sebagai berikut:
a) Identifikasi Masalah
Permasalahan  pada  penelitian  ini  yaitu  pihak  depot  belum  bisa  mengetahui  secara  pasti  apakah  air  yang  mereka produksi untuk konsumen sudah benar sesuai dengan standard baku mutu air.
b) Pengumpulan Data
Data dari proses penelitian ini di dapat langsung dari depot Maharani Water dengan bentuk sampel air depot untuk dijadikan bahan pengujian berdasarkan parameter yang diuji yaitu nilai pH air.
c) Pengolahan Data
Pada tahap ini data telah di dapat dari studi identifikasi masalah dan pengumpulan data yang kemudian akan di olah untuk menyelesaikan permasalahan yang ada.
d) Studi Literatur
Metode  pengumpulan  data  dengan  menggunakan  buku  elektronik,  buku  pustaka  dan  jurnal  yang  terkait  sebagai referensi bagi penelitian ini.
e) Observasi
Metode  pengumpulan  data  dengan  cara  mengambil  sampel  air  yang  akan  diuji  dengan  cara  meminta  izin  kepada pemilik depot air minum.
f) Pembuatan Alat
Untuk menyelesaikan permasalahan pada penelitian ini, peneliti akan membuat sebuah alat dari tahap awal hingga ke tahap akhir.
g) Pengujian Alat
Melakukan pengujian alat kemudian menguji nilai pH air.
h) Hasil
Menghasilkan alat yang mampu menguji nilai pH air dengan keakuratan yang baik. Output yang dihasilkan dari alat ini akan tampil melalui lCD.

## 2.2 Prosedur Pengumpulan Data
Di tahap ini peneliti menjelaskan tujuan dari penelitian yang akan dilakukan yaitu untuk membantu pihak depot untuk menentukan kualitas air berdasarkan nilai pH air, kemudian dilanjutkan dengan meminta izin untuk mengambil sampel air yang akan diuji[8].

## Journal of Information System Research (JOSH)
Volume 2, No. 4, Juli 2021 ISSN 2686-228X (media online) Hal: 254-259

## 2.3 Kebutuhan Perangkat
Untuk  melakukan  perancangan  alat  untuk  menentukan  kualitas  air  berdasarkan  parameter  yang  akan  diuji  pH  dan tingkat  kekeruhan  air,  maka  diperlukan  teknik  analisis  deskriptif  yang  penyajian  datanya  bersumber  dari  perangkat keras dan perangkat lunak dapat dilihat sebagai berikut [9]:
a) Perangkat Keras (Hardware)
Instrumen  dan  komponen  elektronika  untuk  pembuatan  alat  untuk  menentukan  kualitas  air  berdasarkan  parameter yang akan uji pH dan tingkat kekeruhan air dapat dilihat pada tabel 1 dibawah ini[10]:
Tabel 1. Perangkat Keras Penelitian
No. Nomor 1 Adaptor 12V DC 2 Arduino Uno Atmega 328p 3 Ph meter sensor 4 Kabel Jumper 5 LCD 6 Buzzer
b) Perangkat Lunak (Software)
Pada perancangan perangkat lunak merupakan langkah membuat code program yang sesuai dengan algoritma untuk memasukkan program pada arduino uno agar setiap komponen elektronik dapat bekerja sesuai dengan  sistem yang akan di bangun. Perangkat Lunak ( Software ) yang digunakan adalah Arduino IDE.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Dalam  hal  ini  penulis  akan  melakukan  analisis  dan  pembuatan  alat  yang  digunakan  untuk  proses  input  dan  output. Deskripsi  kerja  alat  secara  keseluruhan  dari  sistem  yang  akan  dibuat  pada  penelitian  ini,  sistem  ini  akan  mulai beroperasi ketika board arduino diberikan sumber tegangan listrik, sumber arus listrik yang digunakan adalah adaptor dengan  arus  sebesar  12V  DC.  Kemudian  input  akan  didapatkan  dari  sensor pHmeter yang berfungsi mengirimkan data  ke  board  arduino  dengan  cara  menguji  alat  tersebut  apakah  bekerja  sesuai  dengan  perintah  yang  dimasukkan kedalam arduino, setelah itu untuk menampilkan hasil dari pengujian akan ditampilkan melalui LCD[11].

## 3.1 Blok Diagram
Rancangan blok diagram dapat dilihat pada gambar 2 dibawah ini[12].
Catur Daya
Mikrokontoler
Arduino Uno
Atmega 328p Sensor pH meter SKU SEN0161 Buzzer LCD

## Gambar 2. Blog Diagram
Pada blog diagram 2. diatas terdapat beberapa komponen perangkat  keras yang mempunyai fungsi sebagai berikut:
a) Catu Daya merupakan komponen yang berfungsi untuk memberikan arus listrik ke semua rangkaian yang terpasang dalam alat tersebut.
b) Mikrokontroler arduino uno Atmega 328p yang berfungsi sebagai pengendali untuk sensor sensor yang digunakan.
c) Sensor  pH  SKU  SEN0161  mempunyai  fungsi  untuk  mendeteksi  nilai  dari  derajat  keasaman  lalu  dikonversi  ke dalam nilai pH.
d) LCD merupakan komponen yang digunakan untuk menampilkan nilai pH dari hasil dari pengujian.
e) Buzzer merupakan komponen yang digunakan untuk memberikan alat keluaran berupa bunyi.

## 3.2 Diagram Rancangan Alat
Sebelum  prosedur  kerja arduino  uno  R3 ,  terlebih  dahulu  penulis  akan  menguraikan  hasil  dari  rancangan  dalam pembuatan  alat  yang  dapat  mengukur  kualitas  air  berdasarkan  parameter  yang  diuji  adalah  nilai pH dengan menggunakan arduino. Proses perakitan merupakan proses penggabungan antara mikrokontroller arduino R3 , pH meter sensor SKUSEN0161 , LCD (Liquid Crystal Display) , jumper wire , buzzer dan beberapa komponen pendukung lainnya untuk menyelesaikan alat tersebut. Skema rangkaian dapat dilihat pada gambar 3 dibawah ini:

## Journal of Information System Research (JOSH)
Volume 2, No. 4, Juli 2021 ISSN 2686-228X (media online) Hal: 254-259
Gambar 3. Skema Rangkaian Keseluruhan
Pada  gambar  3  diatas  dapat  dilihat  skema  rangkaian  keseluruhan arduino  uno  R3 dan  sensor  lainnya  serta menghubungkan setiap pin pada modul yang akan di letakkan pada board arduino uno R3 tersebut. Koneksi antar pin dapat dilihat sebagai berikut:
a) Pin VCC pada LCD dihubungkan ke 5 V arduino .
b) Pin GND pada LCD dihubungkan ke GND arduino .
c) Pin SDA pada LCD dihubungkan ke A4 arduino .
d) Pin SCL pada LCD dihubungkan ke A5 arduino .
e) Pin + pada buzzer dihubungkan ke 5V arduino .
f) Pin - pada buzzer dihubungkan ke 12 arduino .
g) Pin - pada pH meter sensor dihubungkan ke GND arduino .
h) Pin + pada pH meter sensor dihubungkan ke 5 V arduino .
i) Pin Input pada pH meter sensor dihubungkan ke A0 arduino .
Setelah pin pada setiap modul telah terhubung sesuai dengan tempatnya selanjutnya yaitu memasukkan program kedalam  rangkaian arduino  uno  R3 secara  keseluruhan,  dengan  menggunakan software  Arduino  IDE .  Sehingga rangkaian dapat bekerja sesuai dengan apa yang penulis rencanakan sebelumnya.
Dalam  pembuatan  alat  untuk  menentukan  kualitas  air  yang  dapat  digunakan  oleh  konsumen  berdasarkan parameter yang diuji adalah nilai pH dengan menggunakan arduino uno R3 di Maharani Water yang beralamat di jalan Rakuta Sembiring kota pematangsiantar dibutuhkan beberapa komponen dan peralatan pendukung untuk  memudahkan proses  perakitan  dari  awal  hingga  selesai.  Beberapa  komponen  dan  peralatan  pendukung  dapat  dilihat  pada  tabel  4.2. dibawah ini:
Tabel 2. Spesifikasi Kebutuhan Sistem No Komponen Jumlah Peralatan Jumlah 1 Arduino Uno R3 1 BOR 1 2 pH meter sensor 1 3 Buzzer 1 Solder 1 4 LCD 16x2 1 Lem alteco 1 5 Kabel Jumper 25 Lem silicon 1 6 Kaca 50 x 50 cm Lem silicon 1 7 Alumunium 2 m Lem silicon 6

## 3.2.1 Masukan (Input)
Dalam  perancangan  perangkat  lunak  pada  program mikrokontroller  arduino  uno  R3 menggunakan software  arduino IDE yang memiliki kesamaan syntaks dengan bahasa pemrograman C++ serta memiliki fitur yang dapat mempermudah yaitu library yang berfungsi untuk menulis program ke dalam board arduino. Setelah merancang alat untuk menentukan kualitas  air  berdasarkan parameter yang  diuji  yaitu  nilai pH ,  penulis  akan  memasukkan  perintah  kedalam board mikrokontoller  arduino  R3 sesuai  dengan  alat  yang  dibuat  penulis,  Untuk  memasukkan  program  ke  dalam board arduino dibutuhkan sebuah driver USB , Arduino IDE , dan sebuah Board Arduino Uno R3 . Untuk Input data utama pada komponen alat yang dibuat penulis adalah pH meter sensor SKUSEN0161 untuk memberitahukan  nilai  pH  yang  ada  pada  air  agar arduino dapat  memproses  data  yang  akan  dikirim  sebagai output . Penampakan pH meter sensor SKUSEN0161 yang telah terpasang pada rangkaian.

## 3.2.2 Pemrosesan (Processed)
Data  yang  diterima  dari pH  meter  SKUSEN0161 kemudian  akan  di  susun  dan  diproses  oleh mikrokontroller  arduino uno R3 . Data yang didapat dari hasil sensor tersebut akan diproses oleh board arduino uno R3 dan arduino yang telah berisi  program  akan  memerintahkan pH  meter  sensor  SKUSEN0161 untuk  melakukan  pengukuran  nilai pH pada

## Journal of Information System Research (JOSH)
Volume 2, No. 4, Juli 2021 ISSN 2686-228X (media online) Hal: 254-259
Submitted: 08/07/2021 ; Accepted: 15/07/2021 ; Published: 31/07/2021
air,kemudian jika pH normal bernilai 7 buzzer akan berbunyi menandakan air tersebut layak untuk dikonsumsi dan jika nilai pH air <7 atau >7 tidak akan berbunyi .

## 3.2.3 Keluaran (Output)
Dalam  pembuatan  alat  untuk  menentukan  kualitas  air  yang  dapat  digunakan  oleh  konsumen  berdasarkan  parameter yang akan diuji yaitu nilai pH dengan menggunakan arduino uno R3 dengan pH meter sensor SKU SEN0161 penulis menambahkan komponen tambahan berupa alat keluaran (output) LCD (Liquid Crystal  Display) yang berfungsi untuk mengetahui nilai pH pada air yang diuji.

## 3.3 Prototyping Rangkaian
Pada  tahap  ini  alat  yang  sudah  dirancang  selanjutnya  akan  melalui  tahap prototyping dan simulasi .  Alat  ini  akan mendeteksi nilai dari pH pada air secara otomatis dimana pH air yang bernilai >7 bersifat asam , >7 bersifat basa dan pH yang  bernilai  7  adalah  normal.  Nilai  pH  yang  terdeteksi  akan  ditampilkan  melalui  LCD (Liquid  Crystal  Display) lalu buzzer akan berbunyi jika pH air normal, jika pH air tidak normal maka buzzer tidak akan berbunyi. Selanjutnya penulis  akan  menguraikan  beberapa  tahapan  manfaat  dari  alat  yang  telah  selesai  dibuat.  Hasil  dari  perancangan  alat dimulai  dari  input  sensor,  proses  dan  output.  Dan  hasil  akhir  dari  alat  yang  telah dibuat dapat  dilihat  pada  gambar  3. dibawah ini:

## Gambar 3. Hasil Alat

## 3.3 Prosedur Pengujian Alat
Pada  tahapan  awal  pengujian  sistem  ini  adalah  dengan  memberikan  daya  sebesar  12 volt ke  dalam board  arduino kemudian modul  pH  meter  sensor  SKUSEN0161 akan  merespon  pembacaan  kurang  lebih  1  menit,  ini  berguna  untuk memeriksa  apakah sensor dalam  keadaan  mati  atau  hidup.  kemudian  sensor  akan  melakukan  validasi  dan  membaca data,  data  kemudian  langsung  di  proses  ke  dalam  board  arduino  lalu  akan  ditampikan  pada  layar LCD .  Jika  terjadi kesalahan pada modul sensor maka layar LCD tidak akan menampilkan karakter apapun. Sebaliknya jika modul sensor telah melakukan pengukuran maka hasilnya akan di tampilkan pada layar LCD .
Setelah  sistem  siap  maka  sistem  akan  mulai  membaca  dan  melakukan  pengukuran  nilai  pH  air,  jika  pH  air normal bernilai 7 maka secara otomatis akan di tampilkan pada layar LCD , bersamaan dengan tampilnya output pada LCD buzzer juga akan berbunyi, sebaliknya jika pH <7 atau >7 buzzer tidak akan berbunyi.

## 4. KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  uraian  dari  pembahasan  di  atas,  disimpulkan  dengan  adanya  alat  untuk  menentukan  kualitas  air berdasarkan parameter yang dipilih adalah pH air diharapkan dapat memudahkan pihak depot air minum isi ulang dapat mengetahui apakah air yang di produksi sudah sesuai dengan standard baku mutu air. Alat tersebut dapat memberi rasa aman bagi masyarakat yang mengkonsumsi air depot minum isi ulang.

## REFERENCES
[1] A.  Putra,  A.  Indra,  and  H.  Afriyastuti,  “PROTOTIPE  SISTEM  IRIGASI  OTOMATIS  BERBASIS  PANEL  SURYA  MENGGUNAKAN METODE PID DENGAN SISTEM MONITORING IoT,” Repository.Unib.Ac.Id , 2018.
[2] I. Mahdi and D. Kasoni, “Rancang Bangun Prototype Kelembaban Tanah,” vol. V, no. 1, pp. 77–87, 2019.
[3] M. A. Wijaya, R. Hanifah, and M. C. T. Manullang, “Purwarupa penyiraman otomatis dengan arsitektur mqtt dan logika fuzzy sugeno untuk meningkatkan keefektifan manajemen penyiraman tanaman (studi kasus : itera),” J. Teknol. Inf. Univ. Lambung Mangkurat , vol. 05, no. 2, pp. 49–56, 2020.
[4] P.  A.  Wulandari,  P.  Rahima,  and  S.  Hadi,  “Rancang  Bangun  Sistem  Penyiraman  Otomatis  Berbasis  Internet  of  Things  Pada  Tanaman  Hias Sirih Gading,” J. Bumigora Inf. Technol. , vol. 2, no. 2, pp. 77–85, 2020.
[5] P.  Setiawan,  E.  Y.  Anggraen,  P.  Studi,  S.  Informasi,  and  S.  Kelembapan,  “Prorotype  Sistem  Penyiraman  Tanaman  Otomatis  Terjadwal  dan Berbasis Sensor Kelembapan Tanah,” Ibi Darmajaya , pp. 277–283, 2019.
[6] V.  C.  Alverina,  J.  Siwalankerto,  S.  Jln,  S.  Surabaya,  and  J.  Siwalankerto,  “Aplikasi  Monitoring  Kesuburan  Tanaman  Hias  Mawar

## Journal of Information System Research (JOSH)
Volume 2, No. 4, Juli 2021 ISSN 2686-228X (media online) Hal: 254-259
menggunakan Arduino.”
[7] J. Tarigan and M. Bukit, “Rancang Bangun Sistem Penyiraman Tanaman Secara Mandiri Berbasis Mikrokontroller Atmega 8535,” J. Fis.  Fis. Sains dan Apl. , vol. 3, no. 3, pp. 137–141, 2018.
[8] D. A. N. Iot and M. R. Fahroni, “mencapai derajat Sarjana S1 Disusun oleh : Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknologi Industri Universitas Islam Indonesia Yogyakarta,” 2020.
[9] L.  H.  L.  Ari  Permana L,  Sefnath  J. Wattimena,  “JURNAL  PENGABDIAN  MASYARAKAT  IRON  (  sipil , elektro  , mesin  ),” J. Pengabdi. Masy. IRON (sipil, elektro, mesin) , vol. 01, no. 01, pp. 24–29, 2018.
[10]  Harifuzzumar,  F.  Arkan,  and  Ghiri  Basuki  Putra,  “Perancangan  Dan  Impelementasi  Alat  Pemberian  Pakan  Ikan  Lele  Otomatis  Pada  Fase Pendederan Berbasis Arduino Dan Aplikasi Blynk,” Pros. Semin. Nas. Penelit. Pengabdi. pada Masy. , pp. 67–71, 2018.
[11]  E.  A.  Suprayitno  MT,  R.  D.  M.Kom,  and  M.  A.  ST,  “Otomasi  Sistem  Hidroponik  DFT  (Deep  Flow  Technique)  Berbasis  Arduino  Android dengan Memanfaatkan Panel Surya sebagai Energi Alternatif,” Elinvo (Electronics, Informatics, Vocat. Educ. , vol. 3, no. 2, pp. 30–37, 2019.
[12]  C. Chotimah and K. P. Kartika, “Sistem Penyiraman Dan Pengusir Hama Otomatis Pada Daun Mint Berbasis Mikrokontroler Arduino Uno,” Antivirus  J. Ilm. Tek. Inform. , vol. 13, no. 1, pp. 36–47, 2019.