Perancangan Alat Ukur Konduktivitas Air (Conductivity MeterI ) Digital dengan Sensor Resistif

PERANCANGAN ALAT UKUR KONDUKTIVITAS AIR

(CONDUCTIVITY METER) DIGITAL DENGAN SENSOR RESISTIF

TUGAS AKHIR

MESTIKA INDAH ALI MANALU 112411042

PROGRAM STUDI DIPLOMA III METROLOGI DAN INSTRUMENTASI DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2014

PERANCANGAN ALAT UKUR KONDUKTIVITAS AIR (CONDUCTIVITY METER) DIGITAL DENGAN SENSOR

RESISTIF

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya

PROGRAM STUDI DIPLOMA III FISIKA INSTRUMENTASI DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2014

PERSETUJUAN

Judul : PERANCANGAN ALAT UKUR KONDUKTIVITAS AIR

(CONDUCTIVITY METER) DIGITAL DENGAN SENSOR RESISTIF

Kategori : TUGAS AKHIR

Nama : MESTIKA INDAH ALI MANALU

No.Induk Mahasiswa : 112411042

Program Studi : D3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI Departemen : FISIKA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

(FMIPA)

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Diluluskan di Medan, Juni 2014

Diketahui/Disetujui Oleh

Ketua Program Studi D3 Metrologi Pembimbing dan Instrumentasi

(Dr. Diana A. Barus, M.Sc) (Drs. Syahrul Humaidi, M.Si NIP. 196607291992032002 NIP.196506171993031003

)

PERNYATAAN

PERANCANGAN ALAT UKUR KONDUKTIVITAS AIR (CONDUCTIVITY METER) DIGITAL DENGAN SENSOR RESISTIF

TUGAS AKHIR

Saya mengakui bahwa Tugas Akhir adalah hasil kerja saya sendiri,

kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan

sumbernya.

Medan, Juli 2014

Mestika Indah Ali Manalu

112411042

PENGHARGAAN Alhamdulillahirobbil’alamin,

Segala puji dan syukur bagi Allah Subhanahuwata’ala yang telah melimpahkan barokah, rahmat, hidayah-Nya dan menganugerahkan kemudahan serta kelancaran sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tugas proyek ini sesuai waktu yang telah ditetapkan. Sholawat dan salam semoga senantiasa tercurahkan kepada RasulullahSallallahu’alaihiwassalam sang pembawa petunjuk dan selalu menjadi inspirasi dan teladan bagi penulis

Tugas Akhir ini disusun untuk melengkapi persyaratan kelulusan semester 6 pada Program Studi D-3 Metrologi dan Instrumentasi Departemen Fisika fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

Adapun judul Tugas Akhir ini adalah

PERANCANGAN ALAT UKUR KONDUKTIVITAS AIR (CONDUCTIVITY METER) DIGITAL DENGAN SENSOR RESISTIF

Penulis menyadari bahwa tersusunnya Tugas Akhir ini dari Do’a, perhatian, bimbingan, motivasi dan dukungan berbagai pihak, sehingga dengan keikhlasan dan kerendahan hati pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Ayahanda Ali Aman Manalu dan Ibunda D.Simamora, terima kasih atas pengorbanan, kasih sayang dan kepercayaan yang telah kalian berikan kepada penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini

2. Ibu Dr. Diana Alemin Barus M.Sc selaku Ketua Program Studi D3 Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam sekaligus pembimbing yang telah banyak membantu dan mendukung penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini

3. Ibu Dra,Ratna Askiah Simatupang,M.Si selaku Sekretaris Program Studi D3 Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam sekaligus jadi dosen penguji yang mendorong dan menunjang dalam menyusun laporan T.A

4. Bapak Drs.Syahrul Humaidi selaku Dosen Penguji I yang telah membimbing dan mengarahkan penulis dalam penyelesaian laporan ini.

5. Seluruh Dosen dan Karyawan Program Studi D-3 Metrologi dan Instrumentasi Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam pembuatan Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca yang bersifat membangun dalam penyempurnaan Tugas Akhir ini

6. Abang-abangku tercinta Agusman Manalu,Harry Al-Fauzan Manalu,Khairizal Ali Manalu,Fachrururozi Manalu terima kasih buat dukungannya, doa dan motivasi yang diberikan dari awal mulai perkuliahan sampai penulisan Tugas Akhir ini serta buat seluruh keluarga yang telah membantu, mendukung dan memberikan kelonggaran serta support terhadap pendidikan saya hingga bisa berkembang seperti sekarang.

7. Seluruh Anggota UKM Robotik UKM Sikonek USU terutama kepada bg Oki,bg Budi,bg Robby,bg Teguh,bg Reza,bg Arif,bg Hamdan,bg Kharis,Kak widya dan anggota UKM yang lainnya yang telah memberikan masukan-masukan,saran-saran,dan ide-ide kreatif kepada penulis dalam menunjang Tugas Akhir ini.

8. Seluruh Teman-teman D3 Metrologi & Instrumentasi angkatan 2011,semuanya yang telah memberikan kontribusi dan partisipasinya untuk membantu penulis dalam penyusunan tugas akhir ini

Semoga laporan ini menjadi ibadah yang baik bagi penulis dan menjadi ilmu yang bermanfaat bagi pembaca.

Amin Yaa Rabbal’alamin

Medan, Juli 2014 Hormat Saya,

ABSTRAK

Pada tugas akhir ini telah dirancang sebuah alat ukur konduktivitas meter untuk mengetahui suatu konduktivitas larutan atau berbagai jenis air dengan komponen penyusun yaitu Mikrokntroller,LCD,ATmega8535,Op-Amp,dan sensor resistif.kelebihan alat ukur ini dibanding dengan alat ukur lain adalah alat ukur ini mengukur tahanan,mengukur konduktivitas air,dengan berbagai jenis air dengan menggunakan sensor resitif yang mana berfungsi sebagai sensor yang bekerja terhadap perubahan hambatan dimana hambatan oleh cairan yang diberikan kedua kutub pada pelat sensor tersebut.dimana 2 probe lempeng yang saling berhadapan ditentukan jaraknya.keluaran dari sensor kemudian akan masuk port ADC pada Mikro dan diubah menjadi data digital.dari hasil pengujian beberapa sampel diatas maka didapat nilai ADC berbanding lurus dengan nilai konduktivitasnya.Untuk sampel air mineral(Aqua) memilki konduktivitas sebesar 0,347 mS/cm atau 347 µs/cm dibandingkan jenis air yang lainnya.

DAFTAR ISI

LEMBAR PERSETUJUAN ... i

KATA PENGANTAR ... ii

DAFTAR ISI ... iii

DAFTAR GAMBAR ... iv

DAFTAR TABEL ... v

DAFTAR LAMPIRAN ... vi

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan masalah... 1

1.3 Batasan masalah ... 2

1.4 Tujuan penelitian ... 3

1.5 Manfaat penelitian ... 3

BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Pengertian air ... 4

2.2 Kualitas air ... 6

2.3 Syarat biologi air ... 7

2.4 Sensor konduktivitas listrik ... 13

2.5 Konduktivitas meter air digital... 14

2.6 Aplikasi konduktivity ... 16

2.6.1 Konduktansi elektrolit lemah dan kuat ... 17

2.6.1 Kalibrasi konduktivitas ... 17

2.7 Mikrokontroler AVR ATmega8535 ... 19

2.7.1 Komponen penyusun Mikrokontroller ... 19

2.8.2Data Memory ... 25

2.8.3 EEPROM Data Memory... 26

2.8.4 Status Register (SREG) ... 27

2.8.5 Deskripsi Mikrokontroller ATmega8535 ... 29

2.9. Codevision AVR ... 30

2.10. Defenisi sensor ... 32

2.10.1 Sensor resistif ... 32

2.10.2 Tahanan dan Resistance ... 32

2.11.1 LCD (Liquid Crystal Display) ... 36

BAB III PERANCANGAN ALAT DAN PEMBUATAN SISTEM 3.1 Rancangan system ... 38

3.2 Rancangan Mikrokontroller ATmega8535 ... 39

3.3 Rangkaian Power Supply (PSA) ... 40

3.4 Rangkaian sensor resisitif ... 41

BAB IV ANALISA DAN PENGUJIAN ALAT 4.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroller ATmega8535 ... 43

4.2 Pengujian Rangkaian Power Supplay (PSA) ... 44

4.3 Pengujian sensor resistif ... 44

4.4 Pengujian LCD ... 45

4.5 Pengujian sistem secara keseluruhan ... 47

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 53

5.2 Saran ... 53

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Konduktivitas meter ... 15

Gambar 1.2 Peta Memori Program ... 25

Gambar 1.3 Peta memori data ... 26

Gambar 1.4 EEPROM Data Memory ... 26

Gambar 1.5 Status Register ATmega8535 ... 27

Gambar 1.6 Deskripsi Pin ATmega8535 ... 29

Gambar 1.7 Arsitektur Mikrokontroller ATmega8535 ... 34

Gambar 1.8 Sis tem Minimum ATmega8535 ... 35

Gambar 1.9 LCD 16 x 2 ... 36

Gambar 1.10 Diagram blok ... 38

Gambar 1.11 Rangkaian sistem minimum mikrokontroler ATmega8535 ... 39

Gambar 1.12 Rangkaian PSA ... 40

Gambar 1.13 Rangkaian sensor resistif ... 41

Gambar 1.14 cara kerja sistem flowchart ... 42

Gambar 1.15 Listing program pada ATmega8535 ... 44

Gambar 1.16 Pengujian LCD ... 45

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Keputusan Menteri Kesehatan RI ...11

Tabel 1.2 Pengujian Sampel Aquades ...48

Tabel 1.3 Pengujian Sampel Air mineral (Aqua) ...49

Tabel 1.4 Pengujian Sampel air PAM ...50

ABSTRAK

Pada tugas akhir ini telah dirancang sebuah alat ukur konduktivitas meter untuk mengetahui suatu konduktivitas larutan atau berbagai jenis air dengan komponen penyusun yaitu Mikrokntroller,LCD,ATmega8535,Op-Amp,dan sensor resistif.kelebihan alat ukur ini dibanding dengan alat ukur lain adalah alat ukur ini mengukur tahanan,mengukur konduktivitas air,dengan berbagai jenis air dengan menggunakan sensor resitif yang mana berfungsi sebagai sensor yang bekerja terhadap perubahan hambatan dimana hambatan oleh cairan yang diberikan kedua kutub pada pelat sensor tersebut.dimana 2 probe lempeng yang saling berhadapan ditentukan jaraknya.keluaran dari sensor kemudian akan masuk port ADC pada Mikro dan diubah menjadi data digital.dari hasil pengujian beberapa sampel diatas maka didapat nilai ADC berbanding lurus dengan nilai konduktivitasnya.Untuk sampel air mineral(Aqua) memilki konduktivitas sebesar 0,347 mS/cm atau 347 µs/cm dibandingkan jenis air yang lainnya.

BAB I PENDAHULUAN 1.1Latar Belakang

Air (H2O) merupakan sebagian unsur kimia yang berada dalam bentuk cair pada tekanan biasa dan pada suhu bilik. Air merupakan suatu kebutuhan pokok bagi manusia. Kita mampu bertahan hidup tanpa makan dalam beberapa minggu, namun tanpa air kita akan mati dalam beberapa hari saja.

Air bersih dan air layak minum adalah dua hal yang tidak sama tetapi sering dipertukarkan. Tidak semua air bersih layak minum, tetapi air layak minum biasanya berasal dari air bersih. Air minum adalah air minum rumah tangga yang melalui proses pengolahan atau tanpa proses pengolahan yang memenuhi syarat kesehatan dan dapat langsung diminum. Air bersih perlu diolah dahulu agar menjadi air layak minum.

Air yang digunakan harus memenuhi syarat dari segi kualitas maupun kuantitasnya. Secara kualitas, air harus tersedia pada kondisi yang memenuhi syarat kesehatan. Kualitas air dapat ditinjau dari segi fisika, kimia,biologi dan radioaktif. Kualitas air yang baik ini tidak selamanya tersedia dialam. Dengan adanya perkembangan industri dan pemukiman dapat mengancam kelestarian air bersih. Sehingga diperlukan upaya perbaikan secara sederhana maupun modern.Maka dari itu air yang sering kita pakai tersebut haruslah diukur dengan konduktivitas meter agar dapat mengetahui kualitas air tersebut dengan menggunakan konduktivitas meter air digital.

(specific/electric conductivity) suatu larutan atau cairan. Nilai konduktivitas listrik sebuah zat cair menjadi referensi atas jumlah ion serta konsentrasi padatan (Total Dissolved Solid / TDS) yang terlarut di dalamnya

Pengukuran dari conductivity / konduktivitas sangat dipengaruhi oleh nilai temperatur. Bahkan suatu larutan standar conductivity pun akan memberikan perbedaan yang besar apabila terjadi perbedaan temperatur..

Berdasarkan latar belakang tersebut, maka dibuatlah Tugas Akhir ini dengan judul “Perancangan Alat Ukur Konduktivitas meter air digital dengan sensor resistif”

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan pada permasalahan yang telah diuraikan pada latar belakang maka rumusan masalah dapat ditekankan pada:

a. Bagaimana cara membuat alat ukur Konduktivitas air ?

b. Bagaimana nilai konduktivitas listrik pada air dari berbagai jenis kondisi air 1.3 Tujuan Penelitian

Berdasarkan pada rumusan masalah, maka tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Untuk mengetahui cara membuat alat ukur Konduktivita air

2. Untuk mengetahui perbandingan konduktivitas pada Aquades,air mineral(Aqua),air RO (air suling) & air PAM

1.4 Manfaat Penelitian

Adapun manfaat dilakukannya penelitian ini, berdasarkan permasalahan pada latar belakang adalah untuk memberikan kemudahan pada masyarakat untuk mengetahui tingkat kemurnian dari berbagai jenis air

1.5 Batasan Masalah

Agar penelitian lebih sistematis dan terarah, maka dapat ditentukan beberapa batasan masalah sebagai berikut:

1. Bahan yang dijadikan objek penelitian adalah Aquades,air mineral(Aqua),air RO (air suling) & air PAM

BAB II

LANDASAN TEORI 2.1 Pengertian Air

Air adalah zat atau materi atau unsur yang penting bagi semua bentuk kehidupan yang diketahui sampai saat ini di bumi, tetapi tidak di planet lain. Air menutupi hampir 71% permukaan bumi. Terdapat 1,4 triliun kubik (330 juta mil³) tersedia di bumi.Air merupakan satu-satunya zat yang secara alami terdapat di permukaan bumi dalam ketiga wujudnya tersebut.

Air sebagai materi esensial dalam kehidupan tampak dari kebutuhan terhadap air untuk keperluan sehari-hari di lingkungan rumah tangga ternyata berbeda-beda di setiap tempat, setiap tingkatan kehidupan atau setiap bangsa dan negara. Semakin tinggi taraf kehidupan seseorang semakin meningkat pula kebutuhan manusia akan air. Jumlah penduduk dunia setiap hari bertambah, sehingga mengakibatkan jumlah kebutuhan air (Suriawiria,1996: 3).

Berdasarkan Keputusan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 1405/menkes/sk/xi/2002 tentang Persyaratan Kesehatan Lingkungan Kerja Perkantoran dan industri terdapat pengertian mengenai Air Bersih yaitu air yang dipergunakan untuk keperluan sehari-hari dan kualitasnya memenuhi persyaratan kesehatan air bersih sesuai dengan peraturan perundang-undangan yang berlaku dan dapatdiminum apabila dimasak.

Bagi manusia kebutuhan akan air sangat mutlak karena sebenarnya zat pembentuk tubuh manusia sebagian besar terdiri dari air yang jumlahnya sekitar 73% dari bagian tubuh. Air di dalam tubuh manusia berfungsi sebagai pengangkut dan pelarut bahan-bahan makanan yang penting bagi tubuh. Sehingga untuk mempertahankan kelangsungan hidupnya manusia berupaya mendapatkan air yang cukup bagi dirinya (Suharyono, 1996).

Kebutuhan air yang paling utama bagi manusia adalah air minum. Menurut ilmu kesehatan setiap orang memerlukan air minum hidup 2-3 minggu tanpa makan tetapi hanya dapat bertahan 2-3 hari tanpa air minum (Suripin, 2002).

Air merupakan faktor penting dalam pemenuhan kebutuhan vital bagi mahluk hidup diantaranya sebagai air minum atau keperluan rumah tangga lainnya. Air yang digunakan harus bebas dari kuman penyakit dan tidak mengandung bahan beracun. Sumber air minum yang memenuhi syarat sebagai air baku air minum jumlahnya makin lama makin berkurang sebagai akibat ulah manusia sendiri baik sengaja maupun tidak disengaja.

Upaya pemenuhan kebutuhan air oleh manusia dapat mengambil air dari dalam tanah, air permukaan, atau langsung dari air hujan. Dari ke tiga sumber air tersebut, air tanah yang paling banyak digunakan karena air tanah memiliki beberapa kelebihan di banding sumber-sumber lainnya antara lain karena kualitas airnya yang lebih baik serta pengaruh akibat pencemaran yang relatif kecil.

Akan tetapi air yang dipergunakan tidak selalu sesuai dengan syarat kesehatan, karena sering ditemui air tersebut mengandung bibit ataupun zat-zat

tertentu yang dapat menimbulkan penyakit yang justru membahayakan kelangsungan hidup manusia.

2.2 Kualitas Air

Standard Kualitas Air

Dengan adanya standard kualitas air, orang dapat mengukur kualitas dari berbagai macam air. Setiap jenis air dapat diukur konsentrasi kandungan unsur yang tercantum didalam standard kualitas, dengan demikian dapat diketahui syarat kualitasnya, dengan kata lain standard kualitas dapat digunakan sebagai tolak ukur.

Standard kualitas air bersih dapat diartikan sebagai ketentuan-ketentuan berdasarkan Permenkes RI No. 416/MENKES/PER/IX/1990 yang biasanya dituangkan dalam bentuk pernyataan atau angka yang menunjukkan persyaratan– persyaratan yang harus dipenuhi agar air tersebut tidak menimbulkan gangguan kesehatan, penyakit, gangguan teknis, serta gangguan dalam segi estetika.

Peraturan ini dibuat dengan maksud bahwa air yang memenuhi syarat kesehatan mempunyai peranan penting dalam rangka pemeliharaan, perlindungan serta mempertinggi derajat kesehatan masyarakat. Dengan peraturan ini telah diperoleh landasan hukum dan landasan teknis dalam hal pengawasan kualitas air bersih. Demikian pula halnya dengan air yang digunakan sebagai kebutuhan air bersih sehari-hari, sebaiknya air tersebut tidak berwarna, tidak berasa, tidak berbau, jernih, dan mempunyai suhu yang sesuai dengan standard yang ditetapkan sehingga menimbulkan rasa nyaman. Jika salah satu dari syarat tersebut tidak terpenuhi maka besar kemungkinan air itu tidak sehat karena mengandung beberapa zat kimia,

mineral, ataupun zat organis/biologis yang dapat mengubah warna, rasa, bau, dan kejernihan air (Azwar, 1990).

Untuk standart kualitas air secara global dapat digunakan Standar Kualitas Air WHO. Sebagai organisasi kesehatan internasional, WHO juga mengeluarkan peraturan tentang syarat-syarat kulaitas air bersih yaitu meliputi kualitas fisik, kimia dan biologi. Peraturan yang ditetapkan oleh WHO tersebut digunakan sebagai pedoman bagi Negara anggota. Namun demikian masing-masing negara anggota, dapat pula menetapkan syaratsyarat kualitas air sesuai dengan kondisi negara tersebut.

Parameter Kualitas Air yang digunakan untuk kebutuhan manusia haruslah air yang tidak tercemar atau memenuhi persyaratan, yaitu :

· Syarat fisik · Syarat kimia · Syarat biologis · Syarat radioaktif.

Namun pada makalah ini yang akan di bahas hanya syarat biologis dan syarat radioaktif air.

2.3 Syarat Biologis Air

Sumber-sumber air di alam pada umumnya mengandung bakteri, baik air angkasa, air permukaan, maupun air tanah. Jumlah dan jenis bakteri berbeda sesuai dengan tempat dan kondisi yang mempengaruhinya. Penyakit yang ditransmisikan melalui faecal material dapat disebabkan oleh virus, bakteri, protozoa, dan metazoa. Oleh karena itu air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari harus bebas dari

bakteri patogen. Bakteri golongan Coli (Coliform bakteri) tidak merupakan bakteri patogen, tetapi bakteri ini merupakan indikator dari pencemaran air oleh bakteri patogen (Soemirat, 2000). Menurut Permenkes RI No. 416/MENKES/PER/IX/1990, bakteri coliform yang memenuhi syarat untuk air bersih bukan perpipaan adalah < 50 MPN.

Persyaratan mikrobiologis yang harus dipenuhi oleh air adalah sebagai berikut:

· Tidak mengandung bakteri patogen, missalnya: bakteri golongan coli; Salmonella typhi, Vibrio cholera dan lain-lain. Kuman-kuman ini mudah tersebar melalui air.

· Tidak mengandung bakteri non patogen seperti: Actinomycetes, Phytoplankton colifprm, Cladocera dan lain-lain. (Sujudi,1995)

Kualitas air yang digunakan masyarakat harus memenuhi syarat kesehatan agar dapat terhindar dari berbagai penyakit maupun gangguang kesehatan yang dapat disebabkan oleh air. Untuk mengetahui kualitas air tersebut, perlu dilakukan pemeriksaan laboratorium yang mencakup antara lain pemeriksaan bakteriologi air, meliputi Most Probable Number (MPN) dan angka kuman. Pemeriksaan MPN dilakukan untuk pemeriksaan kualitas air minum, air bersih, air badan, air pemandian umum, air kolam renang dan pemeriksaan angka kuman pada air PDAM.

Khusus untuk air minum, disyaratkan bahwa tidak mengandung bakteri patogen, misalnya bakteri golongan E. coli, Salmonella typhi, Vibrio cholera. Kuman-kuman ini mudah tersebar melalui air (Transmitted by water) dan tidak mengandung bakteri non-patogen, seperti Actinomycetes dan Cladocera (Soewarno. 2002).

Seperti kita ketahui jika standar mutu air sudah diatas standar atau sesuai dengan standar tersebut maka yang terjadi adalah akan menentukan besar kecilnya investasi dalam pengadaan air bersih tersebut, baik instalasi penjernihan air dan biaya operasi serta pemeliharaannya. Sehingga semakin jelek kualitas air semakin berat beban masyarakat untuk membayar harga jual air bersih. Dalam penyediaan air bersih yang layak untuk dikonsumsi oleh masyarakat banyak mengutip Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia No. 173/Men.Kes/Per/VII/1977, penyediaan air harus memenuhi kuantitas dan kualitas, yaitu:

a. Aman dan higienis. b. Baik dan layak minum.

c. Tersedia dalam jumlah yang cukup.

d. Harganya relatif murah atau terjangkau oleh sebagian besar masyarakat Adapun Parameter Air Bersih secara Biologi:

 Bakteri  Binatang

 Tumbuh-tumbuhan  Protista

 Virus

Macam-macam sumber air yang dapat di manfaatkan sebagai sumber air minum sebagai berikut :

 Air laut

Mempunyai sifat asin, karena mengandung garam NaCl.Kadar garam NaCl dalam air laut 3 % dengan keadaan ini maka air laut tidak memenuhi syarat untuk diminum.

 Air Atmosfer

Untuk menjadikan air hujan sebagai air minum hendaknya pada waktu menampung air hujan mulai turun, karena masih mengandung banyak kotoran. Selain itu air hujan mempunyai sifat agresif terutama terhadap pipa-pipa penyalur maupun bak-bak reservoir, sehingga hal ini akan mempercepat terjadinya korosi atau karatan. Juga air ini mempunyai sifat lunak, sehingga akan boros terhadap pemakaian sabun.

 Air Permukaan

Adalah air hujan yang mengalir di permukaan bumi. Pada umumnya air permukaan ini akan mendapat pengotoran selama pengalirannya, misalnya oleh lumpur, batang-batang kayu, daun-daun, kotoran industri dan lainnya. Air permukaan ada dua macam yaitu air sungai dan air rawa. Air sungai digunakan sebagai air minum, seharusnya melalui pengolahan yang sempurna, mengingat bahwa air sungai ini pada umumnya mempunyai derajat pengotoran yang tinggi. Debit yang tersedia untuk memenuhi kebutuhan akan air minum pada umumnya dapat mencukupi. Air rawa kebanyakan berwarna disebabkan oleh adanya zat-zat organik yang telah membusuk, yang menyebabkan warna kuning coklat, sehingga untuk pengambilan air sebaiknya dilakukan pada kedalaman tertentu di tengah-tengah.

 Air tanah

Air tanah adalah air yang berada di bawah permukaan tanah didalam zone jenuh dimana tekanan hidrostatiknya sama atau lebih besar dari tekanan atmosfer (Suyono,1993 :1).

Yaitu air tanah yang keluar dengan sendirinya ke permukaan tanah dalam hampir tidak terpengaruh oleh musim dan kualitas atau kuantitasnya sama dengan air dalam. Sistem penyediaan air bersih meliputi besarnya komponen pokok antara lain: unit sumber baku, unit pengolahan, unit produksi, unit transmisi, unit distribusi dan unit konsumsi, yaitu (1)Unit sumber air baku merupakan awal dari sistem penyediaan air bersih yang mana pada unit ini sebagai penyediaan air baku yang bisa diambil dari air tanah, air permukaan, air hujan yang jumlahnya sesuai dengan yang diperlukan. (2) Unit pengolahan air memegang peranan penting dalam upaya memenuhi kualitas air bersih atau minum, dengan pengolahan fisika, kimia, dan bakteriologi, kualitas air baku yang semula belum memenuhi syarat kesehatan akan berubah menjadi air bersih atau minum yang aman bagi manusia. (3). Unit produksi adalah salah satu dari sistem penyediaan air bersih yang menentukan jumlah produksi air bersih atau minum yang layak didistribusikan ke beberapa tandon atau reservoir dengan sistem pengaliran gravitasi atau pompanisasi. (4). Unit produksi merupakan unit bangunan yang mengolah jenis-jenis sumber air menjadi air bersih.

Tabel 1.1 KEPUTUSAN MENTERI KESEHATAN RI Nomor : 907/MENKES/SK/VII/2002

Persyaratan Kualitas air minum secara Bakteriologis

Paramater Satuan Kadar maksimum

yang diperbolehkan

Keterangan

1 2 3 4

1.Air Minum E.Coli atau Fecal

Coli

Jumlah per 100 ml sampel

0

1.Air yang masuk sistem distribusi E.coli atau Fecal

col

Jumlah per 100 ml sampel

0

Total Bakteri colif

orm

Jumlah per 100 ml sampel

1.Air pada sitem distribusi

Jumlah per 100 ml sampel E.coli atau Fecal

col

Jumlah per 100 ml sampel

0

Total Bakteri coliform

Jumlah per 100 ml sampel

Bagi manusia air minum adalah salah satu kebutuhan utama. Mengingat bahwa berbagai penyakit dapat dibawah oleh air kepada manusia memanfaatkannya, maka tujuan utama penyediaan air bersih/air minum bagi masyarakat adalah untuk mencegah penyakit yang dibawah oleh air. Penyediaan air bersih selain kuantitas kualitasnya pun harus memenuhi standar yang berlaku. Air minum yang memenuhi baik kuantitas maupun kualitas sangat membantu menurunkan angka kesakitan penyakit perut terutama penyakit diare. Sehingga pengawasan terhadap kualitas air minum agar tetap memenuhi syarat-syarat kesehatan berdasarkan Kepmenkes RI No 907/Menkes/SK/VII/2002 tentang syarat-syarat dan pengawasan kualitas air minum (Depkes, 2002).

Ditinjau dari jumlah atau kuantitas air yang dibuthkan manusia, kebutuhan dasar air bersih adalah jumlah air bersih minimal yang perlu disediakan agar manusia dapat hidup secara layak yaitu dapat memperoleh air yang diperlukan untuk melakukan aktivitas dasar sehari-hari (Sunjaya dalam Karsidi, 1999 : 18). Ditinjau dari segi kuantitasnya, kebutuhan air rumah tangga menurut Sunjaya adalah:

a. Kebutuhan air untuk minum dan mengolah makanan 5 liter / orang perhari. b. Kebutuhan air untuk higien yaitu untuk mandi dan membersihkan dirinya 25 –

30 liter / orang perhari.

c. Kebutuhan air untuk mencuci pakaian dan peralatan 25 – 30 liter / orang perhari.

d. Kebutuhan air untuk menunjang pengoperasian dan pemeliharaan fasilitas sanitasi atau pembuangan kotoran 4 – 6 liter / orang perhari, sehingga total pemakaian perorang adalah 60 – 70 liter / hari di kota.

Banyaknya pemakaian air tiap harinya untuk setiap rumah tangga berlainan, selain pemakaian air tiap harinya tidak tetap banyak keperluan air bagi tiap orang atau setiap rumah tangga itu masih tergantung dari beberapa faktor diantaranya adalah pemakaian air di daerah panas akan lebih banyak dari pada di daerah dingin, kebiasaan hidup dalam rumah tangga misalnya ingin rumah dalam keadaan bersih selalu dengan mengepel lantai dan menyiram halaman, keadaan sosial rumah tangga semakin mampu atau semakin tinggi tingkat sosial kehidupannya semakin banyak menggunakan air serta pemakaian air dimusim panas akan lebih banyak dari pada dimusim hujan.

Sumber air merupakan salah satu komponen utama yang ada pada suatu sistem penyediaan air bersih, karena tanpa sumber air maka suatu system penyediaan air bersih tidak akan berfungsi (Sutrisno, 2000 : 13).

atau arus. Sinyal keluaran juga dapat digambarkan sebagai masukan amplitude, frekuensi, fase atau kode digital (Fraden, 2003: 2).

Pada dasarnya sensor dan tranduser mempunyai definisi sama yaitu menerima rangsangan (gejala fisis) dari luar dan mengubahnya menjadi sinyal listrik. Prose fisis yang merupakan stimulus atau rangsangan sensor dapat berupa fluk magnetik, gaya, arus listrik, temperatur, cahaya, tekanan dan proses fisis lainnya. Sensor dan tranduser mempunyai perbedaan yang sangat kecil yaitu pada koefisien konversi energi. Sensor

itu sendiri terdiri dari tranduser atau tanpa penguat atau pengolah sinyal yang terbentuk dalam satu indera (Sinclair, 1988: 9).

2.4 Sensor Konduktivitas Listrik

Konduktivitas listrik adalah pengukuran kemampuan suatu larutan untuk membawa arus listrik.Jika suatu beda potensial listrik ditempatkan pada ujung-ujung sebuah konduktor ,muatan-muatan bergeraknya akan berpindah, menghasilkan arus listrik Sedangkan ion adalah suatu atom unsur yang telah memproleh atau kehilangan elektron yang akan membuat keadaan negatif atau positif. Sebagai contoh natrium klorida, terdiri dari ion natrium (Na+) dan ion klorida (Cl-) yang terjadi bersama-sama dalam suatu kristal. Karakteristik sensor kimia ditentukan dari sejauh mana sensor tersebut memiliki kemampuan yang baik dalam mengenali zat yang ingin dideteksinya.

Konduktivitas listrik didefinsikan sebagai ratio dari rapat arus terhadap kuat medan listrik Pada beberapa jenis bahan dimungkinkan terdapat konduktivitas listrik yang anisotropik.Lawan dari konduktivitas listrik adalah resistivitas listrik atau biasa disebut sebagai resistivitas saja

Nilai konduktivitas elektrik (EC) merupakan cara cepat dan tepat untuk memperkirakankonsentrasi ion total dalam suatu larutan. Oleh karena setiap ion memiliki karakteristik tersendiri dalam menghantar listrik, maka nilai EC hanya menunjukkan konsentrasi ion totaldalam suatu larutan.Satuan konduktivitas adalah siemen atau mho (kebalikan dari ohm), karena luaspenampang dasn jarak plat juga mempengaruhi konduktivitas, maka satuan konduktivitasmenjadi S/cm atau mho/cm.1 µS/cm = 1 x 10-6S/cm dan 1 S/cm = 1Mho

Suatu hambatan dinyatakan dalam ohm (Ω) , ρ adalah tahanan spesifik atau resistivitas dalam ohm cm (satuan SI, ohm m), l adalah panjang dalam cm, dan A luas penampang lintang dalam cm2. Oleh karena itu daya hantar listrik dinyatakan,

K = 1/ρ Dimana :

K = Kappa /konduktivitas (µS/cm)

ρ = tahanan spesifik atau resistivitas dalam ohm cm (satuan SI, ohm m) l = panjang dalam cm,

Daya hantar listrik disebut Konduktivitas. Satuannya disingkat Ω-1cm-1. Konduktivitas digunakan untuk pengukuran larutan / cairan elektrolit. Konsentrasi elektrolit sangat menentukan besarnya konduktivitas.

Kemampuan mendeteksi zat tersebut meliputi:

• Sensitivitas

Sensitivitas yaitu ukuran seberapa sensitif sensor mengenali zat yang dideteksinya. Sensor yang baik akan mampu mendeteksi zat meskipun jumlah zat tersebut sangat sedikit dibandingkan gas disekelilingnya.

2.5 Konduktivitas meter digital

Conductivity atau juga sering disebut dengan konduktivitas merupakan kemampuan dalam menghantarkan listrik oleh suatu benda. Dalam suatu larutan konduktivitas ini sering dihubungkan dengan kemampuan suatu larutan dalam

menghantarkan listrik yang tentunya sangat bergantung pada banyaknya ion di dalam larutan tersebut.

Nilai / parameter konduktivitas ini sering dijadikan salah satu parameter dari kualitas air di dalam suatu industri terutama industri farmasi selain nilai pH, TOC dan lain sebagainya.Alat ukur yang biasanya digunakan untuk mengukur nilai conductivity dalam suatu larutan disebut dengan conductivity meter. Saat ini dimana teknologi sudah serba canggih, conductivity meter biasanya sudah build in dengan alat ukur parameter lain seperti pH, TDS, dll.

Pengukuran dari conductivity / konduktivitas sangat dipengaruhi oleh nilai temperatur. Bahkan suatu larutan standar conductivity pun akan memberikan perbedaan yang besar apabila terjadi perbedaan temperatur. Hal ini bisa dibuktikan sendiri dengan cara mengukur nilai standar tersebut pada suhu yang sudah tertera disertifikat standar, kemudian mengukur larutan yang sama pada temperatur yang berbeda.

Ada beberapa brand larutan standar yang memberikan nilai konversi perubahan nilai conductivity nya (sangat disarankan teman teman membeli larutan yang jenis ini untuk kegiatan kalibrasi conductivity) tetapi ada juga yang tidak memberikan nilai konversinya.

Dalam prakteknya di lapangan, larutan yang diukur nilai konduktivitas nya sangatlah mudah sekali berubah, sehingga tak jarang pada saat ini banyak sekali perusahaan lebih suka memakai yang sistem inline (terutama banyak digunakan di industri farmasi) dimana konduktivitas diukur dengan conductivity meter yang langsung terangkai dalam sistem pipa bersangkutan.

Point penting yang juga diperhatikan terhadap alat ukur conductivity meter adalah lakukan verivikasi terhadap instrument dengan menggunakan standar solution paling tidak pada rentang dimana alat ini akan digunakan, karena hampir mirip seperti pH meter dimana komponen pengukurnya adalah probe / elektroda yang mempunyai sifat sangat sensitif. Standar conductivity dapat kita temukan di pasaran mulai dari 1 mikrosiemens sampai dengan 112 milisiemens.

Gambar 1.1 Konduktivitas meter

(specific/electric conductivity) suatu larutan atau cairan. Nilai konduktivitas listrik sebuah zat cair menjadi referensi atas jumlah ion serta konsentrasi padatan (Total Dissolved Solid / TDS) yang terlarut di dalamnya. Pengukuran jumlah ion di dalam suatu cairan menjadi penting untuk beberapa kasus.

Konsentrasi ion di dalam larutan berbanding lurus dengan daya hantar listriknya. Semakin banyak ion mineral yang terlarut, maka akan semakin besar kemampuan larutan tersebut untuk menghantarkan listrik. Sifat kimia inilah yang digunakan sebagai prinsip kerja conductivity meter.

Sebuah sistem conductivity meter tersusun atas dua elektrode, yang dirangkaikan dengan sumber tegangan serta sebuah ampere meter. Elektrode-elektrode tersebut diatur sehingga memiliki jarak tertentu antara keduanya (biasanya 1 cm). Pada saat pengukuran, kedua elektrode ini dicelupkan ke dalam sampel larutan dan diberi tegangan dengan besar tertentu. Nilai arus listrik yang dibaca oleh ampere meter, digunakan lebih lanjut untuk menghitung nilai konduktivitas listrik larutan. 2.6.Aplikasi konduktivity

Meskipun kesulitan interpretasi teoritis, pengukuran konduktivitas digunakan secara ekstensif di banyak industri.Sebagai contoh, pengukuran konduktivitas digunakan untuk memantau kualitas dalam persediaan air publik, di rumah sakit, dalam air boiler dan industry yang bergantung pada kualitas air seperti pembuatan bir . Jenis pengukuran tidak ion-spesifik,kadang-kadang dapat digunakan untuk menentukan jumlah total padatan terlarut TDS) jika komposisi dari solusi dan perusahaan perilaku konduktivitas diketahui.

Kadang-kadang, pengukuran konduktivitas dihubungkan dengan metode lain untuk meningkatkan sensitivitas deteksi jenis tertentu ion. Misalnya, dalam teknologi air boiler, maka blowdown boiler secara terus-menerus dipantau untuk "konduktivitas kation", yang merupakan konduktivitas air setelah itu telah melewati resin pertukaran kation. Ini adalah metode yang sensitif pemantauan anion kotoran dalam air boiler di hadapan kation kelebihan (yang dari agenalkalizing biasanya digunakan untuk pengolahan air). Sensitivitas dari metode ini bergantung pada mobilitas tinggi H+ dibandingkan dengan mobilitas kation lain atau anion. Konduktivitas detektor biasanya digunakan dengan kromatografi ion.

2.6.1 Konduktansi elektrolit lemah dan kuat

Pada penelitian ini pengukuran konduktivitas listrik untuk solusi ion dengan konsentrasi penurunan adalah ekstrapolasi ke nol konsentrasi untuk menentukan konduktivitas membatasi tiap jenis larutan pada konsentrasi nol. Konduktivitas dari tiga elektrolit kuat akan digunakan untuk menentukan konduktivitas membatasi suatu elektrolit lemah, asam asetat. Kemudian rasio dari konduktivitas eksperimental dengan konduktivitas membatasi akan digunakan untuk menentukan konstanta kesetimbangan asam asetat. konduktivitas adalah diukur dengan duacara, probe konduktivitas dan konduktivitas meter.

Jika larutan diencerkan maka untuk elektrolit lemah α-nya semakin besar dan untuk elektrolit kuat gaya tarik antar ion semakin kecil. Pada pengenceran tidak terhingga, daya hantar ekivalent elektrolit hanya tergantung pada jenis ionnya. Masing-masing ion mempunyai daya hantar ekivalent yang tergantung pada.Jumlah ion yang ada, Kecepatan ion pada beda potensial antara kedua elektroda yang ada, Jumlah ion yang ada tergantung dari jenis elektrolit (kuat/lemah) dan konsentrasi selanjutnya pengenceran baik untuk elektrolit lemah/kuat memperbesar daya hantar dan mencapai harga maksimum pada pengenceran tak berhingga. Penghantar logam disebut penghantar kelas utama, dalam penghantar ini listrik mengalir sebagai electron. Tekanan dari penghantar ini bertambah dengan naiknya temperatur. Larutan elektrolit juga dapat menghantarkan listrik, penghantar ini disebut penghantar kedua.

Dalam penghantar ini disebabkan oleh gerakan dari ion-ion kutub satu ke kutub lainnya. Berbeda dengan penghantar logam, penghantar elektrolit tahanannya berkurang bila temperatur naik.

Pengukuran daya hantar listrik mempunyai arti penting dalam proses-proses kimia. Pada pembuatan aquades, efisiensi dari penghilang zat terlarut yang berupa garam-garam dapat diikuti dengan mudah dengan cara mengukur daya hantar larutan. Derajat ionisasi elektrolit lemah dapat ditentukan dengan pengukuran daya hantarnya. Seperti diketahui, daya hamtar berbanding lurus dengan jumlah ion yang ada dalam larutan.

2.6.2 Kalibrasi konduktivitas

Probe Konduktivitas dapat dengan mudah dikalibrasi pada dua tingkat yang dikenal,menggunakan salah satu program pengumpulan data-Vernier.

• Pilih rentang pengaturan konduktivitas pada kotak probe: rendah = 0 sampai 200 S,menengah = 0 sampai 2000, S, dan tinggi - 0 sampai 20.000,S.

Catatan: jika kita tidak yakin dengan setting yang akan digunakan, kita mungkin ingin memuat Vernier kalibrasi yang disimpan untuk satu atau lebih pengaturan untuk menentukan nilai perkiraan solusi untuk menjadi sampel.

• Zero Kalibrasi Point: Cukup melakukan titik kalibrasi dengan probe dari cairan atau larutan (misalnya, di udara).Sebuah membaca tegangan yang sangat kecil akan ditampilkan pada komputer.

• Standar Solusi Kalibrasi Point: Tempatkan Probe Konduktivitas ke dalam larutan standar (larutan konsentrasi diketahui), seperti standar natrium klorida yang disertakan dengan probe kita. Pastikan seluruh lubang memanjang dengan permukaan elektroda terendam dalam larutan.Tunggu tegangan ditampilkan untuk menstabilkan. Masukkan nilai dari 2768 ohm larutan

• standar -1 cm -1 pada 25°C. Untuk informasi lebih lanjut mengenai penyusunan dan menafsirkan solusi standar, lihat bagian berikutnya pada kalibrasi.Metode kalibrasi adalah cukup mudah, sehingga disarankan melakukan kalibrasi setiap kali menggunakan probe.Sebagai alternatif, kita dapat menyimpan kalibrasi dilakukan dengan menggunakan pengaturan konduktivitas rentang (kisaran setting atau nilai standar dalam nama kalibrasi), dan kembali itu di kemudian hari.

Nilai konduktivitas merupakan ukuran terhadap konsentrasi total elektrolit di dalam air. Kandungan elektrolit yang pada prinsipnya merupakan garam-garam yang terlarut dalam air, berkaitan dengan kemampuan air di dalam menghantarkan arus listrik. Semakin banyak garam-garam yang terlarut semakin baik daya hantar listrik air tersebut. Air suling yang tidak mengandung garam-garam terlarut dengan demikian bukan merupakan penghantar listrik yang baik. Selain dipengaruhi oleh jumlah garam-garam terlarut konduktivitas juga dipengaruh oleh nilai temperatur. Konduktivitas dapat merujuk pada:

• Konduktivitas hidrolik , properti kemampuan bahan untuk mengirim air

• Konduktivitas termal, properti intensif bahan yang menandakan kemampuannya untuk membuat panas

• Konduktivitas Rayleigh,menjelaskan kelakuan apertur mengenai aliran cairan atau gas

2.7 Mikrokontroler AVR ATMega8535

Mikrokontroler sebagai sebuah “one chip solution” pada dasarnya adalah rangkaian terintregrasi (Integrated Circuit- IC) yang telah mengandung secara lengkap berbagai komponen pembentuk sebuah komputer. Berbeda dengan penggunaan mikroprosesor yang masih memerlukan komponen luar tambahan seperti RAM, ROM, Timer, dan sebagainya untuk sistem mikrokontroler, tambahan komponen diatas secara praktis hampir tidak dibutuhkan lagi. Hal ini disebabkan semua komponen penting tersebut telah ditanam bersama dengan sistem prosesor ke dalam IC tunggal mikrokontroler bersangkutan. Dengan alasan itu sistem mikrokontroler dikenal juga dengan istilah populer the real Computer On a Chip-komputer utuh dalam keping tunggal, sedangkan sistem mikroprosesor dikenal dengan istilah yang lebih terbatas yaitu Computer on a Chip-komputer dalam keping tunggal.

Dengan berbagai macam kelebihan yang dimiliki, dewasa ini mikrokontroler AVR 8 bit produk perusahaan Atmel adalah salah satu mikrokontroler yang banyak merebut minat kalangan profesional dan juga cocok dijadikan sarana berlatih bagi para pemula. Hal ini selain karena ragam fitur yang ditawarkan, juga disebabkan

kemudahan untuk memperoleh mikrokontroler tersebut (berikut papan pengembangnya) di pasaran dengan harga yang relatif murah.

Secara histories mikrokontroler seri AVR pertama kali diperkenalkan ke pasaran sekitar tahun 1997 oleh perusahaan Atmel, yaitu sebuah perusahaan yang sangat terkenal dengan produk mikrokontroler seri AT89S51/52-nya yang sampai sekarang masih banyak digunakan di lapangan. Tidak seperti mikrokontroler seri AT89S51/52 yang masih mempertahankan arsitektur dan set instruksi dasar mikrokontroler 8031 dari perusahaan INTEL. Mikrokontroler AVR ini diklaim memiliki arsitektur dan set instruksi yang benar-benar baru dan berbeda dengan arsitektur mikrokontroler sebelumnya yang diproduksi oleh perusahaan tersebut. Tetapi walaupun demikian, bagi para programmer yang sebelumnya telah terbiasa dengan mikrokontroler seri AT89S51/52, dan berencana untuk beralih ke mikrokontroler AVR, maka secara teknis tidak akan banyak kesulitan yang berarti, hal ini dikarenakan selain konsep dan istilah-istilah dasarnya hampir sama, pemrograman level assembler-nya pun relative tidak jauh berbeda.

Berdasarkan arsitekturnya, AVR merupakan mikrokontroler RISC (Reduce Instruction Set Computer) dengan lebar bus data 8 bit. Berbeda dengan sistem AT89S51/52 yang memiliki frekuensi kerja seperduabelas kali frekuensi oscilator, frekuensi kerja mikrokontroler AVR ini pada dasarnya sama dengan frekuensi oscilator, sehingga hal tersebut menyebabkan kecepatan kerja AVR untuk frekuensi oscilator yang sama, akan dua belas kali lebih cepat dibandingkan dengan mikrokontroler keluarga AT89S51/52.

Dengan instruksi yang sangat variatif (mirip dengan sistem CISC-Complex Instruction Set Computer) serta jumlah register serbaguna (general purpose Register) sebanyak 32 buah yang semuanya terhubung secara langsung ke ALU (Arithmetic Logic Unit), kecepatan operasi mikrokontroler AVR ini dapat mencapai 16 MIPS (enam belas juta instruksi per detik) sebuah kecepatan yang sangat tinggi untuk ukuran mikrokontroler 8 bit yang ada di pasaran sampai saat ini.

Untuk memenuhi kebutuhan dan aplikasi industri yang sangat beragam, mikrokontroler keluarga AVR ini muncul di pasaran dengan tiga seri utama: tinyAVR, ClasicAVR (AVR), megaAVR. Berikut ini beberapa seri yang dapat anda jumpai di pasaran : ATtiny13, AT90S2313, ATmega103, ATtiny22, AT90S2323 ATmega128, ATtiny22L AT90S2333 ATmega16, ATtiny2313 AT90S4414 ATmega162, ATtiny2313V AT90S4433 ATmega168, ATtiny26 AT90S8515 Atmega8535.

Keseluruhan seri AVR ini pada dasarnya memiliki organisasi memori dan set instruksi yang sama (sehingga dengan demikian jika telah mahir menggunakan salah satu seri AVR, untuk beralih ke seri yang lain akan relatif mudah). Perbedaan antara tinyAVR, AVR dan megaAVR pada kenyataannya hanya merefleksikan tambahan-tambahan fitur yang ditawarkannya saja (misal adanya tambahan-tambahan ADC internal pada seri AVR tertentu, jumlah Port I/O serta memori yang berbeda, dan sebagainya). Diantara ketiganya, megaAVR umumnya memiliki fitur yang paling lengkap, disusul oleh AVR, dan terakhir tinyAVR. Untuk memberi gambaran yang lebih jelas. berikut memperlihatkan perbedaan ketiga seri AVR ditinjau dari jumlah memori yang dimilikinya.

Pengisian memory Flash dengan menggunakan saluran SPI ini dapat dilakukan bahkan ketika chip AVR telah terpasang pada sistem akhir (end system), sehingga dengan demikian pemrogramannya sangat fleksibel dan tidak merepotkan pengguna (secara praktis metoda ini dikenal dengan istilah ISP (In System Programming),sedangkan perangkat lunaknya dinamakan (In System Programmer).

Untuk penyimpanan data, mikrokontroler AVR menyediakan dua jenis memori yang berbeda : EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) dan SRAM (Static Random Access memory). EEPROM umumnya digunakan untuk menyimpan data-data program yang bersifat permanen, sedangkan SRAM digunakan untuk menyimpan data variabel yang dimungkinkan berubah setiap saatnya. Kapasitas simpan data kedua memori ini bervariasi tergantung pada jenis AVR-nya. Untuk seri AVR yang tidak memiliki SRAM, penyimpanan data variabel dapat dilakukan pada register serbaguna yang terdapat pada CPU mikrokontroler tersebut.

Selain seri-seri diatas yang sifatnya lebih umum, perusahaan Atmel juga memproduksi beberapa jenis mikrokontroler AVR untuk tujuan yang lebih khusus dan terbatas, seperti seri AT86RF401 yang khusus digunakan untuk aplikasi wireless remote control dengan menggunakan gelombang radio (RF), seri AT90SC yang khusus digunakan untuk peralatan sistem- sistem keamanan kartu SIM GSM,pembayaran via internet, dan lain sebagainya.Pada rangkaian ini menggunakan mikrokontroler AVR ATMega8535,

1. CPU (central processing unit), CPU merupakan pengontrol utama dalam suatu mikrokontroler, CPU pada mikrokontroler ada yang berukuran 8bit dan 16bit. CPU akan membaca program yang ada didalam ROM dan melaksanakanya. 2. ROM (read only memory), ROM merupakan suatu memori yang memiliki sifat

yang hanya

dibaca saja. Dengan demikian ROM tidak dapat ditulisi. Dalam dunia mikrokontroler ROM digunakan program bagi mikrokontroler tersebut, program tersimpan dalam format biner (0 dan 1) susunan bilangan tersebut bila telah dibaca oleh mikrokontroler akan memiliki arti tersendiri.

3. RAM (random acces memory), RAM adalah jenis memori yang selain dapat dibaca juga dapat ditulisi berulang-kali, RAM hanya memiliki sifat sementara yang tidak dapat dipertahankan isinya bila catu daya listrik kepadanya dihilangkan .

4. I/O (input/output), Untuk berkomunikasi dengan dunia luar, maka mikrokontroler menggunakan terminal I/O (port I/O), port tersebut disebut sebagai input/output karena pada umumnya port tersebut dapat dipakai sebagai masukan atau keluaran. Sebagai masukan contohnya adalah pada saat mikrokontroler harus mengawasi sebuah saklar untuk dideteksi apakah saklar tersebut ditekan atau tidak, sebagai keluaran contohnya adalah pada saat mikrokontroler menyalakan sebuah LED.

Arsitektur mikrokontroler jenis AVR pertama kali dikembangkan pada tahun 1996 oleh dua orang mahasiswa Norwegian Institute of Texhnology yaitu Alf-Egil Bogen dan Vegard Wollan.

Mikrokontroler AVR kemudian dikembangkan lebih lanjut oleh Atmel. Seri pertama AVR yang dikeluarkan adalah mikrokontroler 8 bit AT90S8515, dengan konfigurasi pin yang sama dengan mikrokontroler 8051, termasuk address dan data bus yang termultipleksi.

Mikrokontroler AVR menggunakan teknologi RISC dimana set instruksinya dikurangi dari segi ukurannya dan kompleksitas mode pengalamatannya. Pada awal era industry komputer, bahasa pemrograman masih menggunakan kode mesin dan bahasa assembly. Untuk mempermudah dalam pemrograman para desainer komputer kemudian mengembangkan bahasa pemrograman tingkat tinggi yang mudah dipahami manusia. Namun akibatnya, instruksi yang ada semakin kompleks dan membutuhkan lebih banyak memori. Dan tentu saja siklus eksekusi instruksinya menjadi semakin lama. Dalam AVR dengan arsitektur RISC 8 bit, semua instruksi berukuran 16 bit sebagian besar dieksekusi dalam 1 siklus clock. Berbeda dengan MCS-51 yang instruksinya bervariasi antara 8 bit sampai dengan 32 bit dan dieksekusi selama 1 sampai 4 siklus mesin, dimana 1 siklus mesin membutuhkan 12 periode clock.

Dalam perkembangannya, AVR dibagi menjadi beberapa varian yaitu AT90Sxx, ATMega, AT86RFxx, dan ATTiny. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing varian adalah kapasitas memori dan beberapa fitur tambahan saja.

ATmega8535 memiliki dua jenis memori yaitu data memory dan program memory ditambah satu fitur tambahan yaitu EEPROM memory untuk penyimpan data.

2.8.1 Program Memory

ATmega8535 memiliki On-Chip In-System Reprogrammable Flash Memory untuk menyimpan program. Untuk alasan keamanan, program memory dibagi menjadi dua bagian yaitu Boot Flash Section dan Application Flash Section. Boot Flash Section digunakan untuk menyimpan program Boot Loader, yaitu program yang harus dijalankan pada saat AVR reset atau pertama kali diaktifkan.

Application Flash Section digunakan untuk menyimpan program aplikasi yang dibuat oleh user. AVR tidak dapat menjalankan program aplikasi ini sebelum menjalankan Boot Loader. Besarnya memori Boot Flash Section dapat deprogram dari 128 word sampai 1024 word, tergantung setting pada konfigurasi bit di register BOOTSZ. Jika Boot Loader diproteksi, maka program pada Application Flash Section juga sudah aman

2.8.2 .Data Memory

Gambar berikut menunjukkan peta memori SRAM pada ATMEGA 8535. Terdapat 608 lokasi address data memori. 96 lokasi address digunakan untuk Register File dan I/O Memory sementara 512 likasi address lainnya digunakan untuk internal

data SRAM. Register file terdiri dari 32 general purpose working register, I/O register terdiri dari 64 register.

Gambar 1.3 Peta Memori Data 2.8.3. EEPROM Data Memory

ATMEGA 8535 memiliki EEPROM 8 bit sebesar 512 byte untuk menyimpan data. Loaksinya terpisah dengan system address register, data register dan control register yang dibuat khusus untuk EEPROM. Alamat EEPROM dimulai dari $000

Gambar 1.4 EEPROM Data Memory

2.8.4. Status Register (SREG)

Status register adalah register berisi status yang dihasilkan pada setiap operasi yangdilakukan ketika suatu instruksi dieksekusi. SREG merupakan bagian dari inti CPUmikrokontroler.

Gambar 1.5 Status Register ATMega 8535

• Bit 7 – I : Global Interrupt Enable

Jika bit Global Interrupt Enable diset, maka fasilitas interupsi dapat dijalankan. Bit ini akanclear ketika ada interrupt yang dipicu dari hardware, setelah program interrupt dieksekusi,maka bit ini harus di set kembali dengan instruksi SEI.

• Bit 6 – T : Bit Copy Storage

Instruksi bit copy BLD dan BST menggunakan bit T sebagai sumber atau tujuan dalamoperasi bit.

• Bit 5 – H: Half Carry Flag

• Bit 4 – S : Sign Bit

Bit S merupakan hasil exlusive or dari Negative Flag N dan Two’s Complement OverflowFlag V.

• Bit 3 – V : Two’s Complement Overflow Flag Digunakan dalam operasi aritmatika

• Bit 2 – N : Negative Flag

Jika operasi aritmatika menghasilkan bilangan negatif, maka bit ini akan set.

• Bit 1 – Z : Zero Flag

Jika operasi aritmatika menghaslkan bilangan nol, maka bit ini akan set.

• Bit 0 – C : Carry Flag

A. KONFIGURASI PIN AT MEGA 8535

Gambar 1.6 Deskripsi Pin AT Mega 8535 2.8.5 Deskripsi Mikrokontroller ATmega8535

 VCC (power supply)

 GND (ground)

 Port A (PA7..PA0)

Port A berfungsi sebagai input analog pada A/D Konverter. Port A juga berfungsi sebagai suatu Port I/O 8-bit dua arah, jika A/DKonverter tidak digunakan. Pin - pin Port dapat menyediakanresistor internal pull-up (yang dipilih untuk masing-masing bit).Port A output buffer mempunyai karakteristik gerakan simetrisdengan keduanya

sink tinggi dan kemampuan sumber. Ketika pinPA0 ke PA7 digunakan sebagai input

resistor internal pull-up diaktifkan. Pin Port A adalah tri-stated manakalasuatu kondisi reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis.

 Port B (PB7..PB0)

Port B adalah suatu Port I/O 8-bit dua arah dengan resistor internalpull-up (yang dipilih untuk beberapa bit). Port B output buffermempunyai karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sinktinggi dan kemampuan sumber. Sebagai input, pin port B yangsecara eksternal ditarik rendah akan arus sumber jika resistor pullupdiaktifkan. Pin Port B adalah tri-stated manakala suatu kondisi

reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis.  Port C (PC7..PC0)

Port C adalah suatu Port I/O 8-bit dua arah dengan resistor internalpull-up (yang dipilih untuk beberapa bit). Port C output buffermempunyai karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sinktinggi dan kemampuan sumber. Sebagai input, pin port C yangsecara eksternal ditarik rendah akan arus sumber jika resistor pullupdiaktifkan. Pin Port C adalah tri-stated manakala suatu kondisi

reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis.  Port D (PD7..PD0)

Port D adalah suatu Port I/O 8-bit dua arah dengan resistor internalpull-up (yang dipilih untuk beberapa bit). Port D output buffermempunyai karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sinktinggi dan kemampuan sumber. Sebagai input, pin port D yangsecara eksternal ditarik rendah akan arus sumber jika resistor pullupdiaktifkan. Pin Port D adalah tri-stated manakala suatu kondisi

 RESET (Reset input)

 XTAL1 (Input Oscillator)

 XTAL2 (Output Oscillator) AVCC adalah pin penyedia tegangan untuk port A dan A/D Konverter

 AREF adalah pin referensi analog untuk A/D konverter. 2.9 Codevision AVR

CodeVisionAVR merupakan sebuah cross-compiler C, Integrated Development Environtment (IDE), dan Automatic Program Generator yang didesain untuk mikrokontroler buatan Atmel seri AVR.CodeVisionAVR dapat dijalankan pada sistem operasi Windows 95, 98, Me, NT4, 2000, dan XP. Cross-compiler C mampu menerjemahkan hampir semua perintah dari bahasa ANSI C, sejauh yang diijinkan oleh arsitektur dari AVR, dengan tambahan beberapa fitur untuk mengambil kelebihan khusus dari arsitektur AVR dan kebutuhan pada sistem embedded.

File object COFF hasil kompilasi dapat digunakan untuk keperluan debugging pada tingkatan C, dengan pengamatan variabel, menggunakan debugger Atmel AVR Studio. IDE mempunyai fasilitas internal berupa software AVR Chip In-System Programmer yang memungkinkan Anda untuk melakukan transfer program kedalam chip mikrokontroler setelah sukses melakukan kompilasi/asembli secara otomatis. Software In-System Programmer didesain untuk bekerja dengan Atmel STK500/AVRISP/AVRProg, Kanda Systems STK200+/300, Dontronics DT006, Vogel Elektronik VTEC-ISP, Futurlec JRAVR dan MicroTronics ATCPU/Mega2000 programmers/development boards.

Untuk keperluan debugging sistem embedded, yang menggunakan komunikasi serial, IDE mempunyai fasilitas internal berupa sebuah Terminal. Selain library standar C, CodeVisionAVR juga mempunyai library tertentu untuk:

• Modul LCD alphanumeric • Bus I2C dari Philips

• Sensor Suhu LM75 dari National Semiconductor

• Real-Time Clock: PCF8563, PCF8583 dari Philips, DS1302 dan DS1307 dari Maxim/Dallas Semiconductor

• Protokol 1-Wire dari Maxim/Dallas Semiconductor

• Sensor Suhu DS1820, DS18S20, dan DS18B20 dari Maxim/Dallas Semiconductor

• Termometer/Termostat DS1621 dari Maxim/Dallas Semiconductor • EEPROM DS2430 dan DS2433 dari Maxim/Dallas Semiconductor

• SPI

• Power Management • Delay

2.10.Definisi Sensor

Sensor adalah alat yang dapat menerima rangsangan dan merespon dengan suatu sinyal elektrik. Rangsangan adalah kuantitas, sifat, atau kondisi yang dirasakan dan dikonversi ke dalam sinyal elektrik. Tujuan dari suatu sensor adalah untuk merespon suatu masukan sifat fisis (rangsangan) dan mengkonversikannya ke dalam suatu sinyal elektrik melalui kontak elektronik.Sensor dapat dikatakan sebagai suatu

translator dari nilai non eletrik menjadi nilai elektrik. Elektrik artinya sinyal yang dapat disalurkan, dikuatkan, dan dimodifikasi oleh alat elektronik. Sinyal keluaran sensor dapat berupa tegangan.

2.10.1 Sensor Resistif

Sebuah sensor resistif adalah transduser atau perangkat elektromagnetis yang mengubah mekanis berubah seperti perpindahan menjadi sinyal listrik yang dapat dipantau setelah pengkondisian.Sensor resistif adalah yang paling umum dalam instrumentasi. Yang paling sederhana sensor resistif adalah potensiometer. Sensor resistif lainnya termasuk strain gages dan termistor. resistif sensor sering digabungkan dengan jembatan Wheatstone. Mikrofon karbon yang lebih tua juga resistif sensor. Latar belakang teoritis untuk semua sensor ini adalah teori resistivitas. 2.10.2 Tahanan dan Resistance

Tahanan adalah hambatan listrik diukur untuk bahan memiliki seragam cross sectional daerah dan biasanya dinyatakan dalam hal panjang material dan / atau luas penampang. tahanan adalah resistansi dinyatakan dalam hal panjang dan luas penampang seperti yang ditunjukkan dalam persamaan berikut:

Resistance = (Tahanan X Panjang) / Area

Unit resistivitas adalah ohm-ft atau melingkar mil-ohm-ft. Hambatan dari material tergantung pada empat faktor:

• Komposisi

• Panjang

• Cross Sectional Lokasi

Untuk mengubah hambatan material,harus mengubah nilai dari salah satu di faktor diatas. Ketika panjang dimodifikasi perubahan resistensi langsung. Jika dua kali lipat material panjang, itu resistensi ganda. Bila luas penampang dimodifikasi perubahan resistansi memiliki efek terbalik, IE R = k / A. Jika dua kali lipat luas penampang kawat, resistivitas adalah dipotong setengah. Perubahan komposisi dan suhu tidak mengubah resistivitas material seperti cara yang sederhana.

A. ARSITEKTUR MIKROKONTROLLER AT MEGA 8535

B. SISTEM MINIMUM AT MEGA 8535

2.11..LCD (Liquid Crystal Display)

Kegunaan LCD banyak sekali dalam perancangan suatu sistem dengan menggunakan

mikrokontroler, LCD (Liquid Crysral Display) dapat berfungsi untuk menampilkan suatu nilai hasil sensor, menampilkan teks, atau menampilkan menu pada aplikasi mikrokontroler.

Gambar 1.9 LCD 16 x 2

Adapun konfigurasi dan deskripsi dari pin-pin LCD ini antara lain: 1. Pin 1 dihubungkan ke Ground.

2. Pin 2 dihubungkan ke Vcc (+5V).

3. Pin 3 dihubungkan ke bagian tengan potensiometer 10K Ohm sebagai pengatur kontras.

4. Pin 4 untuk Register Selection (RS). Jika diberi nilai logika 1 (High) = display data dan jika diberi nilai logika 0 (Low) = Write Operational.

5.Pin 5 digunakan untuk mengatur fungsi LCD. Jika di set ke logika 1 (high, +5V) maka LCD berfungsi untuk membaca data, jika pin ini di set ke logika 0 (low, 0V) akan berfungsi untuk menulis data.

6. Pin 6 adalah terminal enable (Enable Signal). Berlogika 1 setiap kali pengiriman atau pembaca data.

7. Pin 7 – Pin 14 adalah saluran dua arah (bi-directional) data 8 bit dan 4 bit bus data (untuk 4 bit pin data yang digunakan Pin 11 – Pin 14).

BAB III

PERANCANGAN ALAT DAN PEMBUATAN SISTEM

3.1 Rancangan Sistem

Berikut ini adalah diagram blok dari rangkaian yang dibuat:

Sensor Op-Amp Uc ATMEGA8535 LCD

Gambar 1.10 Diagram Block

Fungsi dari Tiap Blok :

1. Blok Sensor : Sebagai input/data ketika dimasukkan kedalam air 2. Pengolah sinyal : Sebagai input/data ketika keluar dari air

3. Blok Mikrokontroller : Mengkonversi data dari sensor 4. Blok LCD : Sebagai output penampil data

3.2. Rangkaian Mikrokontroller ATMega8535

Rangkaian sistem minimum mikrokontroler ATMEGA 8535 dapat dilihat pada gambar 3.3 di bawah ini :

Gambar 1.11 Rangkaian sistem minimum mikrokontroler ATMEGAs 8535 Dari gambar 1.11 Rangkaian tersebut berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh sistem yang ada. Komponen utama dari rangkaian ini adalah IC Mikrokontroler ATMega8535. Semua program diisikan pada memori dari IC ini sehingga rangkaian dapat berjalan sesuai dengan yang dikehendaki.

Pin 12 dan 13 dihubungkan ke XTAL 12 MHz dan dua buah kapasitor 30 pF. XTAL ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroler ATMega8535 dalam

mengeksekusi setiap perintah dalam program. Pin 9 merupakan masukan reset (aktif rendah). Pulsa transisi dari tinggi ke rendah akan me-reset mikrokontroler ini.

Untuk men-download file heksadesimal ke mikrokontroler, Mosi, Miso, Sck, Reset, Vcc dan Gnd dari kaki mikrokontroler dihubungkan ke RJ45. RJ45 sebagai konektor yang akan dihubungkan ke ISP Programmer. Dari ISP Programmer inilah dihubungkan ke komputer melalui port paralel.

Kaki Mosi, Miso, Sck, Reset, Vcc dan Gnd pada mikrokontroler terletak pada kaki 6, 7, 8, 9, 10 dan 11. Apabila terjadi keterbalikan pemasangan jalur ke ISP Programmer, maka pemograman mikrokontroler tidak dapat dilakukan karena mikrokontroler tidak akan bisa merespon.

3.3. Rangkaian Power Supply

Gambar 1.12 menunjukkan rangkaian PSA yang dibuat terdiri dari 12 volt pemasukan dan menghubungkan ke regulator IC7805 dan menghasilkan keluaran 5 volt digunakan untuk mensupplay tegangan ke seluruh rangkaian, termasuk ke LCD ,Mikrokontroller,Power supply. kemudian trafo melewati jembatan dioda menghasilkan Arus DC masuk IC LM 7805 sehingga menghasilkan tegangan fix 5 Volt sedangkan ground dari trafo menjadi satu dengan ground pada regulator.LED hanya sebagai indikator apabila PSA dinyalakan.

Tegangan 12 volt DC langsung diambil dari keluaran dioda bridge penyearah. IC LM7805 membutuhkan tegangan ±7.5 V dan arus ±100 mA. Jadi dipakai resistor 100 Ω dimana tegangan dari trafo stepdown sebesar 12 V, namun sebuah dioda dapat menurunkan tegangan sebesar 0.6 V.

3.4. Rangkaian Sensor Resistif

Dari Probe ke Microkontroller,rangkaian sensor terdiri dari 2 probe lempeng yang saling berhadapan ditentukan jaraknya.keluaran dari sensor kemudian akan masuk port ADC pada Mikro dan diubah menjadi data digital.

3.5.Diagram Alir Flowchart

Mulai

Inisialisasi

Baca ADC Sensor

ADC >15 & ADC < 30

ADC > 30

ADC < 15

Selesai

Tampilkan LCD air mengandung 100%

Tampilkan LCD air sampel mengandung

30%

Tampilkan LCD air bersih

YA

YA

YA TIDAK

TIDAK

TIDAK

BAB IV

ANALISA DAN PENGUJIAN ALAT

4.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroller ATMega8535

Pengujian pada rangkaian mikrokontroler ATMega8535 ini dapat dilakukan dengan menghubungkan rangkaian ini dengan power supplay sebagai sumber tegangan. Kaki 40 dihubungkan dengan sumber tegangan 5 volt, sedangkan kaki 20 dihubungkan dengan LCD. Kemudian tegangan pada kaki 40 diukur dengan menggunakan voltmeter. Dari hasil pengujian didapatkan tegangan pada kaki 40 sebesar 4,9 volt. Langkah selanjutnya adalah memberikan program sederhana pada mikrokontroler ATMega8535.kemudian Atmega 8535 akan memasuki rangkaian sensor resisitifnya..Logika low akan mengaktifkan transistor sehingga LED akan menyala dan logika high akan menonaktifkan transistor, sehingga LED padam. Dengan demikian program ini akan membuat LED berkedip terus menerus. Jika LED telah berkedip terus – menerus sesuai dengan program yang diinginkan, maka rangkaian mikrokontroler telah berfungsi dengan baik. Jika program tersebut diisikan ke mikrokontroler ATMega8535, kemudian mikrokontroller dapat berjalan sesuai dengan program yang diisikan, maka rangkaian minimum mikrokontroller ATMega8535 telah bekerja dengan baik.

#include <mega8535.h> #include <delay.h> #include <stdio.h>

// Alphanumeric LCD functions #include <alcd.h>

Gambar 1.15 Listing program pada ATmega8535 4.2. Pengujian power supply

Pengujian rangkaian power supply ini bertujuan untuk mengetahui tegangan yang dikeluarkan oleh rangkaian tersebut, dengan mengukur tegangan keluaran dari power supply menggunakan multimeter digital. Setelah dilakukan pengukuran maka diperoleh besarnya tegangan keluaran sebesar 5 volt. Dengan begitu dapat dipastikan apakah terjadi kesalahan terhadap rangkaian atau tidak. Jika diukur, hasil dari +5,03 Volt. Hasil tersebut dikarenakan beberapa faktor, diantaranya kualitas dari tiap-tiap komponen yang digunakan nilainya tidak murni. Selain itu, tegangan jala-jala listrik yang digunakan tidak stabil.

4.3.Pengujian Sensor Resistif

tembaga dimana pelat 1 berfungsi sebagai transmitter dan pelat 2 sebagai receiver saat dimasukkan dalam cairan,daya hantar atau konduktivitas cairan akan berbeda-beda maka akan mempengaruhi tegangan yang mengalir dari transmitter ke receiver.

4.4.Pengujian LCD

Pada tahap ini dilakukan percobaan untuk mengaktifkan LCD sistem. Pengaktifan LCD ini dilakukan dengan cara menampilkan beberapa karakter pada LCD.

Gambar 1.16 LCD

Untuk menampilkan beberapa karakter tersebut digunakan listing program

sebagai berikut:

LCD :

// Alphanumeric LCD initialization // Connections are specified in the

// Project|Configure|C Compiler|Libraries|Alphanumeric LCD menu: // RS - PORTD Bit 0

// RD - PORTD Bit 1 // EN - PORTD Bit 2 // D4 - PORTD Bit 3

// D5 - PORTD Bit 4 // D6 - PORTD Bit 5 // D7 - PORTD Bit 6 // Characters/line: 16 lcd_init(16);

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf("mesti conductivity");// Place your code here delay_ms(1000);

lcd_clear(); while (1)

{ temp=read_adc(0);

sprintf(buff,"nilai: %.2f",temp); lcd_clear();

lcd_gotoxy(0,0); lcd_puts(buff); delay_ms(250);

4.5.Pengujian Sistem secara keseluruhan

Berdasarkan hasil pengujian sistem keseluruhan didapati bahwa saat proses penyulingan dengan volume air yang berbeda-beda dihasilkan air mineral (aqua) yang berbeda pula. Dengan perbedaan air sampel yang dihasilkan maka dapat pula diuji nilai konduktivitas listrik pada air yang berbeda, hal ini sesuai dengan data pada pengujian sensor konduktivitas listrik. Perbandingan nilai konduktivitas listrik atau nilai ADC pada air sebelum dilakukan pengujian dan setelah dilakukan pengujian mengalami selisih antara lain:

Tabel 1.2.Pengujian Sampel Aquades Waktu (Sekon) Nilai ADC sebelum pengujian (volt) Nilai ADC setelah pengujian (volt)

5 1023 498

10 1023 494

15 1023 493

20 1023 495

25 1023 475

30 1023 477

35 1023 458

40 1023 452

45 1023 453

50 1023 437

55 1023 436

60 1023 411

65 1023 414

70 1023 423

75 1023 407

80 1023 388

85 1023 374

Tabel 1.3 Pengujian Sampel Air mineral (Aqua)

Waktu (Sekon)

Nilai ADC sebelum pengujian

(volt)

Nilai ADC setelah pengujian

(volt)

5 1023 523

10 1023 475

15 1023 432

20 1023 399

25 1023 364

30 1023 344

35 1023 307

40 1023 280

45 1023 269

50 1023 257

55 1023 244

60 1023 220

65 1023 197

70 1023 165

75 1023 145

80 1023 132

85 1023 126

Tabel 1.4 Pengujian Sampel air PAM

Waktu (Sekon) Nilai ADC sebelum pengujian

(volt)

Nilai ADC setelah pengujian

(volt)

5 1023 461

10 1023 456

15 1023 446

20 1023 432

25 1023 440

30 1023 442

35 1023 423

40 1023 406

45 1023 411

50 1023 412

55 1023 401

60 1023 393

65 1023 397

70 1023 383

75 1023 373

80 1023 376

85 1023 366

Tabel 1.5. Pengujian Sampel air suling (RO)

Waktu (Sekon)

Nilai ADC sebelum pengujian

(volt)

Nilai ADC setelah pengujian

(volt)

5 1023 573

10 1023 571

15 1023 570

20 1023 567

25 1023 555

30 1023 534

35 1023 528

40 1023 511

45 1023 502

50 1023 501

55 1023 508

60 1023 492

65 1023 479

70 1023 461

75 1023 479

80 1023 467

85 1023 461

Gambar 1.18 Grafik hubungan antara Nilai ADC/Nilai konduktivitas µs/cm-VS-Waktu(s)

dapat disimpulkan dari penelitian dari beberapa sampel diatas Nilai tegangan pada grafik yang sama dan waktu yang sama yaitu 90 s yang paling cepat mengalami penurunan drastis adalah pada sampel Aqua,kemudian air RO/suling,air PAM dan Aquades.hal ini dikarenkanakan nilai konduktivitas itu sendiri yang sangat mempengaruhi larutan dalam ion tersebut.diketahui bahwa nilai konduktivitas yang baik itu berada pada air mineral yaitu 0,347 ms/cm atau 347 µs/cm dibandingkan jenis air yang lainnya.setelah melakukan pengujian kebeberapa Dinas kesehatan bahwa standar nilai pada alat uji pembanding konduktvitas air yaitu pada 4 (empat) sampel yang telah diuji didapat bahwa nilai konduktivitas nya sangat berbeda jauh dengan hasil uji

0 100 200 300 400 500 600 700

0 20 40 60 80 100

N ila i A D C (v o lt ) ) waktu (s)

Nilai ADC volt-VS-Waktu(s)

air pam

aqua

aqudes

sendiri yaitu pada air PAM 130 µs/cm,Aqua 149 µs/cm,Aquades 7 µs/cm,air suling/RO 143 µs/cm

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan

Dari uraian serta pembahasan keseluruhan materi pada bab-bab sebelumnya dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Mikrokontroler ATMega8535 dapat dibuat sebagai sistem untuk mengukur Konduktivitas air.

2. Semakin rendah nilai konduktivitas maka semakin rendah pula nilai ADC yang terbaca pada waktu yang sama yaitu pada 90 sekon. yaitu pada sampel Aqua 125 µs/cm,kemudian air RO/suling 457 µs/cm,air PAM 347µs/cm dan Aquades 374µs/cm

3. Jumlah ion yang ada tergantung dari jenis elektrolit (kuat/lemah) dan konsentrasi selanjutnya pengenceran baik untuk elektrolit lemah/kuat memperbesar daya hantar dan mencapai harga maksimum pada pengenceran tak berhingga

5.2 Saran

1. Sebaiknya dalam mengambil sampel uji harus memperhatikan jenis air dengan konduktivitas air yang baik

2. Diharapkan alat ukur konduktivitas dapat berguna dan bermanfaat bagi masyarakat agar lebih cerdas & selektif dalam memilih air yang ingin digunakan baik untuk dikonsumsi maupun untuk digunakan untuk keperluan sehari-hari.

3. Sebaiknya mahasiswa/i dapat mengembangkan ilmu serta dapat menerapkan dalam membuat suatu alat ukur dan dapat mengaplikasikannya dengan baik

DAFTAR PUSTAKA

Freden, Jacob. 2003. Handbook Of Modern Sensor, Physics, Designs, and Applications. Springer. San Diego USA

Ian R, Sinclair. 1988. Sensor and Tranduser A Guide for Technicians. Great Britain. Newres

Irianto, Agus. 2003. Probiotik Akuakultur. Gadjah Mada University Press. Jogjakarta

Isaacs, Alan. 1994. Oxford Kamus Lengkap Fisika. Erlangga. Jakarta Alamsyah, Sujana. 2007. Merakit Sendiri Alat Penjernih Air untuk Rumah

Tangga. PT. Kawan Pustaka. Jakarta

Sutrisno, Totok, dkk. 2006. Teknologi Penyediaan Air Bersih. Rineka Cipta. Jakarta

LAMPIRAN

/***************************************************** This program was produced by the

CodeWizardAVR V2.05.3 Standard Automatic Program Generator

© Copyright 1998-2011 Pavel Haiduc, HP InfoTech s.r.l. http://www.hpinfotech.com

Project : Version :

Date : 05/06/2014 Author : user Company : free Comments:

Chip type : ATmega8535 Program type : Application

AVR Core Clock frequency: 16,000000 MHz Memory model : Small

External RAM size : 0 Data Stack size : 128

*****************************************************/ #include <mega8535.h>

#include <delay.h> #include <stdio.h>

#include <alcd.h>

#define ADC_VREF_TYPE 0x40 float temp;

int temp1; char buff[32];

// Read the AD conversion result

unsigned int read_adc(unsigned char adc_input) {

ADMUX=adc_input | (ADC_VREF_TYPE & 0xff);

// Delay needed for the stabilization of the ADC input voltage delay_us(10);

// Start the AD conversion ADCSRA|=0x40;

// Wait for the AD conversion to complete while ((ADCSRA & 0x10)==0);

ADCSRA|=0x10; return ADCW; }

// Declare your global variables here void main(void)

{

// Declare your local variables here // Input/Output Ports initialization

// Port A initialization

// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTA=0x00;

DDRA=0x00;

// Port B initialization

// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTB=0x00;

DDRB=0x00;

// Port C initialization

// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTC=0x00;

DDRC=0x00;

// Port D initialization

// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTD=0x00;

DDRD=0x00;

// Timer/Counter 0 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer 0 Stopped // Mode: Normal top=0xFF

// OC0 output: Disconnected TCCR0=0x00;

TCNT0=0x00; OCR0=0x00;

// Timer/Counter 1 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer1 Stopped // Mode: Normal top=0xFFFF // OC1A output: Discon. // OC1B output: Discon. // Noise Canceler: Off

// Input Capture on Falling Edge // Timer1 Overflow Interrupt: Off // Input Capture Interrupt: Off // Compare A Match Interrupt: Off // Compare B Match Interrupt: Off TCCR1A=0x00;

TCCR1B=0x00; TCNT1H=0x00; TCNT1L=0x00; ICR1H=0x00; ICR1L=0x00; OCR1AH=0x00;

OCR1AL=0x00; OCR1BH=0x00; OCR1BL=0x00;

// Timer/Counter 2 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer2 Stopped // Mode: Normal top=0xFF // OC2 output: Disconnected ASSR=0x00;

TCCR2=0x00; TCNT2=0x00; OCR2=0x00;

// External Interrupt(s) initialization // INT0: Off

// INT1: Off // INT2: Off MCUCR=0x00; MCUCSR=0x00;

// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization TIMSK=0x00;

// USART initialization // USART disabled UCSRB=0x00;

// Analog Comparator: Off

// Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off ACSR=0x80;

SFIOR=0x00; // ADC initialization

// ADC Clock frequency: 125,000 kHz // ADC Voltage Reference: AREF pin // ADC High Speed Mode: Off

// ADC Auto Trigger Source: Free Running ADMUX=ADC_VREF_TYPE & 0xff;

ADCSRA=0xA7; SFIOR&=0x0F; // SPI initialization // SPI disabled SPCR=0x00;

// TWI initialization // TWI disabled TWCR=0x00;

// Alphanumeric LCD initialization // Connections are specified in the

// Project|Configure|C Compiler|Libraries|Alphanumeric LCD menu: // RS - PORTD Bit 0

// RD - PORTD Bit 1 // EN - PORTD Bit 2

// D4 - PORTD Bit 3 // D5 - PORTD Bit 4 // D6 - PORTD Bit 5 // D7 - PORTD Bit 6 // Characters/line: 16 lcd_init(16);

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf("mesti conductivity");// Place your code here delay_ms(1000);

lcd_clear(); while (1) {

temp=read_adc(0);

sprintf(buff,"nilai: %.2f",temp); lcd_clear();

lcd_gotoxy(0,0); lcd_puts(buff); delay_ms(250); }

PERCOBAAN UJI SAMPEL DENGAN KONDUKTIVITAS AIR

A.SAMPEL AIR MINERAL (AQUA) B.SAMPEL AIR RO (AIR SULING)

// Port A initialization

// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTA=0x00;

DDRA=0x00;

// Port B initialization

// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTB=0x00;

DDRB=0x00;

// Port C initialization

// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTC=0x00;

DDRC=0x00;

// Port D initialization

// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTD=0x00;

DDRD=0x00;

// Timer/Counter 0 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer 0 Stopped // Mode: Normal top=0xFF

// OC0 output: Disconnected TCCR0=0x00;

TCNT0=0x00; OCR0=0x00;

// Timer/Counter 1 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer1 Stopped // Mode: Normal top=0xFFFF // OC1A output: Discon. // OC1B output: Discon. // Noise Canceler: Off

// Input Capture on Falling Edge // Timer1 Overflow Interrupt: Off // Input Capture Interrupt: Off // Compare A Match Interrupt: Off // Compare B Match Interrupt: Off TCCR1A=0x00;

TCCR1B=0x00; TCNT1H=0x00; TCNT1L=0x00; ICR1H=0x00; ICR1L=0x00; OCR1AH=0x00;

OCR1AL=0x00; OCR1BH=0x00; OCR1BL=0x00;

// Timer/Counter 2 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer2 Stopped // Mode: Normal top=0xFF // OC2 output: Disconnected ASSR=0x00;

TCCR2=0x00; TCNT2=0x00; OCR2=0x00;

// External Interrupt(s) initialization // INT0: Off

// INT1: Off // INT2: Off MCUCR=0x00; MCUCSR=0x00;

// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization TIMSK=0x00;

// USART initialization // USART disabled UCSRB=0x00;

// Analog Comparator: Off

// Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off ACSR=0x80;

SFIOR=0x00; // ADC initialization

// ADC Clock frequency: 125,000 kHz // ADC Voltage Reference: AREF pin // ADC High Speed Mode: Off

// ADC Auto Trigger Source: Free Running ADMUX=ADC_VREF_TYPE & 0xff;

ADCSRA=0xA7; SFIOR&=0x0F; // SPI initialization // SPI disabled SPCR=0x00;

// TWI initialization // TWI disabled TWCR=0x00;

// Alphanumeric LCD initialization // Connections are specified in the

// Project|Configure|C Compiler|Libraries|Alphanumeric LCD menu: // RS - PORTD Bit 0

// RD - PORTD Bit 1 // EN - PORTD Bit 2

// D4 - PORTD Bit 3 // D5 - PORTD Bit 4 // D6 - PORTD Bit 5 // D7 - PORTD Bit 6 // Characters/line: 16 lcd_init(16);

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf("mesti conductivity");// Place your code here delay_ms(1000);

lcd_clear(); while (1) {

temp=read_adc(0);

sprintf(buff,"nilai: %.2f",temp); lcd_clear();

lcd_gotoxy(0,0); lcd_puts(buff); delay_ms(250); }

PERCOBAAN UJI SAMPEL DENGAN KONDUKTIVITAS AIR

A.SAMPEL AIR MINERAL (AQUA) B.SAMPEL AIR RO (AIR SULING)