Rancang Bangun Alat Air Laut Menjadi Air MInum Dengan Sistem Monitoring Mikrokotroler ATMEGA8535

Bahasa : Indonesia

Agama : Islam

Alamat : Jln. Cibogo Rt 05/04 No. 17

RIWAYAT PENDIDIKAN

1. Tamatan SDN 040, Kota Lama, Kab. Kampar, Prov. Riau Tahun Ajaran 1997-2003 2. Tamatan SMPN 26, Kota Bandung Tahun Ajaran 2003-2006

3. Tamatan SMK Pasundan 2, Bandung Tahun Ajaran 2006-2009

RIWAYAT ORGANISASI 1. PRAMUKA (Praja Muda Karana) Tahun Ajaran 2000-2003 2. OSIS (Organisasi Intra Sekolah) Tahun Ajaran 2004-2005 3. HIMA (Himpunan Mahasiswa) Tahun Ajaran 2010/2011 4. BEM (Badan Eksekutif Mahasiswa) Tahun Ajaran 2011/2012

1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Air bersih merupakan kebutuhan dasar makhluk hidup, tak terkecuali manusia. Untuk menjamin kelangsungan hidup manusia harus memperhatikan sumber daya alam, yaitu sumber daya air. Namun tidak semua daerah mempunyai sumber daya air yang baik. Daerah-daerah pesisir pantai merupakan daerah yang kurang akan sumber air tawar, sehingga timbul masalah pemenuhan kebutuhan air minum pada masyarakat di pesisir pantai.

Sumber daya air yang berada di daerah tersebut umumnya berkualitas buruk, misalnya air tanahnya payau atau asin. Sumber air yang secara kuantitas tidak terbatas adalah air laut, namun kualitasnya sangat buruk karena banyak mengandung kadar garam yang tinggi [1]. Fakta lain menunjukkan bahwa sebagian daerah di pesisir pantai sumber airnya tercemari oleh air laut [2].

Oleh karena itu diperlukan usaha penyediaan air minum untuk daerah pesisir pantai. Pengolahan air laut untuk dijadikan air minum secara proses

reverse osmosis merupakan upaya yang dilakukan. Reverse osmosis adalah proses pemisahan air dari konsentrasi kontaminan tinggi (air baku) menuju air yang memiliki konsentrasi kontaminan rendah dengan melakukan tekanan pada air baku. Air baku yang akan dilakukan penelitian adalah sumber air laut.

Namun penerapan teknologi reverse osmosis yang sudah ada belum bisa memonitor dan melakukan pemilahan pada kandungan pH. Maka dari permasalahan tersebut akan dirancang teknologi reverse osmosis secara otomatis

2 sedang berjalan, sehingga air yang dihasilkan lebih maksimal. Mikrokontroler akan mengatur keseimbangan air masuk, air keluar, dan juga memonitor proses pengolahan air laut menjadi air minum.

1.2 Identifikasi Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah dikemukakan, maka dapat diidentifikasi beberapa permasalahan dalam tugas akhir ini, sebagai berikut:

1. sumber air laut yang secara kuantitas tidak terbatas namun memiliki kualitas yang buruk,

2. penerapan teknologi reverse osmosis belum bisa memonitor air pengolahannya.

1.3 Rumusan Masalah

Berdasarkan permasalahan yang teridentifikasi, maka pada tugas akhir ini akan dirancang sebuah alat untuk kebutuhan air minum yang memiliki rumusan masalah sebagai berikut:

1. bagaimana cara mengolah sumber air laut agar bisa diminum? 2. bagaimana sebuah sistem dapat memonitor kerja alat?

3 Beberapa tujuan yang ingin dicapai dalam pembuatan tugas akhir ini diantaranya sebagai berikut:

1. mengolah sumber daya air laut di pesisir pantai untuk diolah menjadi air minum,

2. membuat alat pengolah air laut secara otomatis dengan memonitor kerja alat.

1.5 Batasan Masalah

Perencanaan dan pembuatan sistem ini mempunyai beberapa batasan permasalahan sebagai berikut:

1. perancangan pada alat pengolah air laut ini memonitoring aktif tidaknya

valve, pompa air, booster pump dan kandungan pH air, 2. perancangan alat hanya menggunakan proses filtrasi.

1.6 Metode Penelitian 1. Kepustakaan

Disini penulis mencari informasi dan pengumpulan data melalui berbagai sumber yang ada, baik buku ataupun media internet.

2. Observasi

Jenis metode pengambilan data dengan langsung mendatangi tempat produksi–produksi air minum.

4 4. Pengujian Alat

Setelah alat selesai dibuat maka akan dilakukan pengujiian untuk mengetahui kinerja alat yang telah selesai dibuat.

5. Evaluasi

Melakukan evaluasi dari hasil pembuatan alat yang telah diselesaikan.

1.7 Sistematika Penulisan

Isi dari penulisan ini berhubungan dengan data yang telah diambil dari referensi maupun buku.

•

BAB I Pendahuluan

Pada bab ini membahas berisi tentang latar belakang masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, metode penelitian dan sistematika penulisan.  BAB II Landasan Teori

Pada bab ini membahas tentang teori dasar yang berhubungan dengan judul pembahasan.

 BAB III Perancangan Alat

Pada pab ini berisi tentang perencanaan perangkat keras dan perangkat lunak yang akan dipergunakan.

 BAB IV Pengujian dan Analisis

Pada bab ini berisi tentang analisa perangkat keras dan perangkat lunak, blok diagram, flowchart program serta cara kerja dari alat yang dibuat.

5 Pada bab ini membahas tentang kesimpulan, penjelasan alat dan saran– saran dari penulis.

6

BAB II

DASAR TEORI

2.1. Osmosis

Proses ini untuk pertama kalinya dijabarkan pada tahun 1748 oleh seorang ilmuwan Perancis. Pada percobaan yang dilakukan tercatat saat itu air secara spontan berdifusi menembus membran (yang terbuat dari kantung kemih babi) menuju alkohol. 200 tahun kemudian, modifikasi dari proses ini dikenal dengan nama reverse osmosis, yang dapat membuat orang-orang mampu mengubah air yang tidak layak menjadi air yang sehat atau bebas dari kontaminan aestatik.

Osmosis adalah perpindahan pelarut dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah melalui membrane semipermeable. Membrane semipermeabel

harus dapat ditembus oleh pelarut, tapi tidak oleh zat terlarut. Tekanan osmotic

bersifat koligatif, dimana terjadinya perpindahan bergantung pada konsentrasi zat terlarut dan bukan pada sifat zat terlarut itu sendiri.

Secara sederhana Osmosis di definisikan sebagai proses difusi molekul melalui membrane semipermeable. Semua proses Osmosis adalah proses difusi tetapi tidak semua proses difusi adalah bisa disebut Osmosis. Osmosis adalah fenomena alam yang terjadi secara apa adanya tetapi bisa di rekayasa. Namun perpindahan ini tidak terjadi secara begitu saja, tetapi harus melalui selaput membran, karena itu disebut proses osmosis.

2.2 Reverse Osmosis

Proses reverse osmosis menggerakkan air dari konsentrasi kontaminan yang tinggi (sebagai air baku) menuju penampungan air yang memiliki konsentrasi kontaminan sangat rendah. Dengan menggunakan air bertekanan tinggi, sehingga dapat menciptakan proses yang berlawanan (reverse) dari proses alamiah osmosis.

Reverse osmosis adalah proses memaksa pelarut dari daerah konsentrasi zat terlarut tinggi melalui membrane semipermeabel ke daerah konsentrasi zat terlarut rendah dengan menerapkan tekanan melebihi tekanan osmotic. Aplikasi terbesar dan paling penting dari reverse osmosis adalah pemisahan air murni dari air laut dan air payau, air laut atau air payau bertekanan terhadap satu permukaan membrane, menyebabkan transportasi garam-menipis air melintasi membrane dan munculnya air minum dari sisi tekanan rendah.

Membrane yang digunakan untuk reverse osmosis memiliki lapisan padat dalam matriks polimer, baik kulit membrane asimetris atau lapisan interfasial dipolimerisasi dalam membrane di mana pemisahan terjadi. Dalam kebanyakan kasus, membran ini dirancang untuk memungkinkan air hanya untuk melewati melalui lapisan padat, sementara mencegah bagian dari zat terlarut (seperti ion garam).

Gambar 2. 1 Ilustrasi Proses Reverse Osmosis

2.3 Filter Air

Filter air adalah suatu alat yang berfungsi untuk menyaring dan menghilangkan kontaminan di dalam air dengan menggunakan penghalang atau media, baik secara proses fisika, kimia maupun biologi. Filter air dapat digunakan secara luas untuk irigasi, air minum, akuarium dan kolam renang.

2.3.1 Filter 1 Mikron

Filter 1 mikron untuk menyaringan endapan dan material yang lebih kecil. Dapat dilihat gambar filter 1 mikron sebagai berikut.

2.3.2 Greensand Filter

Greensand filter mempunyai fungsi menghilangkan kadar logam berat serta zat kimia. Proses filtrasi ini menggunakan media greensand yang mempunyai fungsi mengikat/menukarkan ion logam serta unsur kimia terlarut antara lain: Fe 2+ ion besi, Mn 2+ ion Mangan, H2S Sulfida, NH4 Amoniak, Zn Zink, Cr Crom, NO2- Nitrit, NO3- Nitrat dan lain lain. Berikut gambar dari

greensand filter.

Gambar 2.3 Greensand Filter

2.3.3 Membrane Reverse Osmosis

Membrane yang digunakan untuk reverse osmosis memiliki lapisan padat dengan kerapatan 0,0001 mikron. Dalam kebanyakan kasus, membran ini dirancang untuk memungkinkan air hanya untuk melewati melalui lapisan padat, sementara mencegah bagian dari zat terlarut (seperti ion garam).

Membran reverse osmosis adalah membran yang terbuat dari selaput

semipermeable yang dapat diisi ulang yang berfungsi untuk menyaring air dari kandungan logam, virus atau bakteri sehingga menghasilkan air murni bebas dari pencemaran. Membran yang digunakan dalam proses pengolahan ini menggunakan membran reverse osmosis yang memiliki kerapatan yang sangat kecil, sesuai dengan sistem kerja metode reverse osmosis, yaitu air diberi tekanan tertentu untuk melewati membran. Berikut gambar dari membrane reverse osmosis.

Gambar 2.4Membrane Reverse Osmosis

2.3.4 Post Carbon

Fungsi utama post carbon dalam sistem reverse osmosis adalah mengembalikan rasa alami air, menghilangkan bau tak sedap, menetralkan kandungan air, menyerap bau dari bahan kimia dan menambah kualitas air

sehingga menghasilkan air sehat dengan rasa alami dan berkualitas tinggi. Berikut gambar dari post carbon.

Gambar 2.5Post Carbon

2.4 Sensor

Sensor adalah alat untuk mendeteksi atau mengukur sesuatu untuk mengubah variasi mekanis, magnetis, panas, sinar dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik. Dalam lingkungan sistem pengendali dan robotika, sensor memberikan kesamaan yang menyerupai mata, pendengaran, hidung, lidah yang kemudian akan diolah oleh kontroler sebagai otaknya. Sensor dalam teknik pengukuran secara elektronik berfungsi mengubah besaran fisik, misalnya temperatur, gaya, kecepatan putaran menjadi besaran listrik yang proporsional.

2.4.1 Sensor pH(Power of Hydrogen)

Sensor pH adalah derajat keasaman yang digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman atau kebasaan (alkalis), yang dimiliki oleh suatu larutan. Derajat keasaman ini didefinisikan sebagai kologaritma aktivitas ion hidrogen yang

terlarut. Koefisien aktivitas ion hidrogen tidak dapat diukur secara eksperimental, sehingga nilainya didasarkan pada perhitungan teoritis.

Keasaman dalam larutan itu dinyatakan sebagai kadar ion hidrogen disingkat dengan [H+], atau sebagai pH yang artinya –log [H+]. Dengan kata lain pH merupakan ukuran kekuatan suatu asam. pH suatu larutan dapat ditera dengan beberapa cara antara lain dengan jalan menitrasi larutan dengan asam dengan indikator atau yang lebih teliti lagi dengan pH meter. Pengukur pH tingkat asam dan basa air minum ini bekerja secara digital, pH air disebut asam bila kurang dari 7, pH air disebut basa atau alkaline bila lebih dari 7 dan

pH air disebut netral bila ph sama dengan 7. pH air minum ideal menurut standar Departemen Kesehatan RI adalah berkisar antara 6,5 sampai 8,5 Cara kerja alat ini adalah dengan cara mencelupkan kedalam air yang akan diukur (kira-kira kedalaman 5cm) dan secara otomatis alat bekerja mengukur. Pada saat pertama dicelupkan angka yang ditunjukkan oleh display masih berubah-ubah, tunggulah kira-kira 1 sampai 2 menit sampai stabil

2.4.2 Sensor Ketinggian Air

Sensor ketinggian air merupakan sensor yang digunakan untuk mengukur ketinggian air yang akan diuji. Secara bahasa level switch atau level sensor berarti:

level artinya ketinggian, sedangkan switch artinya saklar, jadi secara keseluruhan berarti saklar otomatis yang digunakan untuk mendeteksi ketinggian, contohnya digunakan untuk mendeteksi suatu volume benda cair yang terdapat pada suatu tabung atau tangki penampungan seperti tangki air, tangki minyak dan lain-lain.

2.5 Mikrokontroler ATMEGA8535

Mikrokontroler adalah suatu alat atau komponen pengontrol atau pengendali

yang berukuran mikro atau kecil. Dan inilah bagian–bagian dari mikrokontroler,

diantaranya:

1. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu port A, port B, port C, port D. 2. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran.

3. Tiga buah timer/counter dengan kemampuan pembandingan. 4. CPU yang terdiri atas 32 buah register.

5. Watchdog Timer dengan osilator internal. 6. SRAM sebesar 512 byte.

7. Memory flash sebesar 8 kb dengan kemampuan read while write. 8. Unit interupsi internal dan eksternal.

9. Port antarmuka SPI.

10.EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi. 11.Antarmuka komparator analog.

Kapabilitas detail dari ATMEGA 8535 adalah sebagai berikut :

1. Sistem mikroprosesor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz.

2. Kapabiltas memory flash 8 Kb, SRAM sebesar 512 byte, dan EEPROM

(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar 512

byte.

3. ADC internal dengan fidelitas 10 bit sebanyak 8 channel.

4. Portal komunikasi serial (USART) dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps. 5. Enam pilihan mode sleep menghemat penggunaan daya listrik.

2.5.1 Konfigurasi PIN ATMega8535

Mikrokontroler ATMEGA8535 mempunyai jumlah pin sebanyak 40 buah, dimana 32 pin digunakan untuk keperluan port I/O yang dapat menjadi pin input/output sesuai konfigurasi. Pada 32 pin tersebut terbagi atas 4 bagian (port), yang masing-masing terdiri atas 8 pin. Pin-pin lainnya digunakan untuk keperluan rangkaian osilator, supply tegangan, reset, serta tegangan referensi untuk ADC. Untuk lebih jelasnya, konfigurasi pin ATMega 8535 dapat dilihat pada gambar 2.7

Gambar 2.7 Konfigurasi Pin ATMEGA 8535

2.5.2 Peta Memori ATMEGA

ATMEGA 8535 memiliki dua jenis memori yaitu program memori dan data memori ditambah lagi satu fitur tambahan yaitu EEPROM memori untuk penyimpan data.

2.5.3 Program Memori

ATMEGA 8535 memiliki On-Chip In-System Reprogrammable Flash Memory untuk menyimpan program. Untuk alasan keamanan, program memori 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 user. AVR tidak dapat menjalakan program aplikasi ini sebelum

menjalankan program Boot Loader. Besarnya memori Boot Flash Section dapat diprogram 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.

Gambar 2.8 Peta Memori Program

2.5.4 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 Memori sementara 512 lokasi address lainnya digunakan untuk internal data SRAM. Register file terdiri dari 32 general purpose working register, I/O register terdiri dari 64 register.

2.5.5 EEPROM Data Memory

ATMEGA 8535 memiliki EEPROM 8 bit sebesar 512 byte untuk menyimpan data. Lokasinya terpisah dengan sistem address register, data register

dan control register yang dibuat khusus untuk EEPROM.

Gambar 2.10EEPROM Data Memory

2.5.6 Status Register (SREG)

Status register adalah register berisi status yang dihasilkan pada setiap operasi yang dilakukan ketika suatu instruksi dieksekusi. SREG merupakan bagiandari inti CPU mikrokontroler. Berikut adalah bentuk dari status register

dan penjelasannya:

Bit 7 6 5 4 3 2 1 0

I T H S V N Z C

Read/Write R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W

Tabel 2.1 Fungsi masing–masing bit pada register IE Bit Inisial Value Fungsi

7-1 Global Interrupt Enable

Jika bit Global Interrupt Enable diset, maka fasilitas interupsi dapat dijalankan. Bit ini akan clear 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 dalam operasi 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 Overflow Flag 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 Jika suatu operasi menghasilkan Carry,

maka bit ini akan set

2.6 Pompa Air

Pompa air merupakan elemen yang berfungsi untuk menyerap sekaligus mendorong air. Cara kerja mesin pompa air ini sebenarnya sangat sederhana. Karena pada dasarnya definisi pompa itu adalah suatu alat mekanis yang berfungsi sebagai pemindah fluida (cair, padat) dari tempat yang rendah ke tempat yang lebih tinggi. Cara kerjanya, air dihisap dari tempat yang rendah dan didorong ke tempat yang lebih tinggi atau penampungan.

Gambar 2.11 Pompa Air

2.7 Booster Pump

Booster pump adalah jenis pompa yang berfungsi hanya untuk menambah tekanan air, dengan demikian pompa ini tidak dapat digunakan untuk menghisap air dengan posisi sumber air di bawah pompa. Penggunaan pompa jenis ini lebih menghemat listrik karena daya listrik yang dibutuhkan biasanya lebih kecil.

Gambar 2.12Booster Pump

2.8 Solenoid Valve Pneumatik

Solenoid valve pneumatic adalah katub yang digerakkan oleh energi listrik melalui solenoid, mempunyai kumparan sebagai penggeraknya yang berfungsi untuk menggerakkan piston yang digerakkan oleh arus AC maupun DC, solenoid

valve pneumatic atau katub solenoid mempunyai lubang keluaran, lubang masukan dan lubang exhaust.

Lubang masukan berfungsi sebagai terminal atau tempat udara bertekanan masuk, sedangkan lubang keluaran berfungsi sebagai terminal atau tempat tekanan air keluar yang dihubungkan ke pneumatic, dan lubang exhaust berfungsi sebagai saluran yang mengeluarkan udara bertekanan yang terjebak saat plunger

bergerak atau pindah posisi ketika solenoid valve pnuematic bekerja.

Gambar 2.13Valve Pneumatic

2.9 LCD 16X4

LCD (Liquid Crystal Display) atau tampilan kristal cair adalah suatu jenis media tampilan yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. LCD bisa memunculkan gambar atau tulisan dikarenakan terdapat banyak sekali titik cahaya (piksel) yang terdiri dari satu buah kristal cair sebagai sebuah titik cahaya. Walau disebut sebagai titik cahaya, namun kristal cair ini tidak memancarkan cahaya sendiri. Sumber cahaya di dalam sebuah perangkat LCD adalah lampu neon berwarna putih di bagian belakang susunan kristal cair tadi. Titik cahaya yang jumlahnya puluhan ribu bahkan jutaan inilah yang membentuk tampilan citra.

Kutub kristal cair yang dilewati arus listrik akan berubah karena pengaruh polarisasi medan magnetik yang timbul dan oleh karenanya akan hanya membiarkan beberapa warna diteruskan sedangkan warna lainnya tersaring. Dalam menampilkan karakter untuk membantu menginformasikan proses dan control yang terjadi dalam suatu program robot kita sering menggunakan LCD juga. LCD 16x4 menyatakan 16 kolom dan 4 baris. LCD 16x4 membutuhkan

driver agar bisa dikoneksikan dengan sistem minimum dalam suatu mikrokontroler. Driver berisi rangkaian pengaman, pengatur tingkat kecerahan

backlight maupun data, serta untuk mempermudah pemasangan di mikrokontroler.

22

Pada bab ini akan membahas tentang pemilihan komponen dan perancangan alat. Pada pemilihan komponen terdapat beberapa pemilihan untuk mendapatkan komponen yang sesuai dengan spesifikasi yang diperlukan. Dan prinsip perancangan yang dilakukan secara sistematik supaya memberikan kemudahan dalam pembuatan alat.

3.1 Perancangan Sistem

Dalam perancangan sistem alat pengolah air laut menjadi air minum secara umum terdapat tiga bagian yaitu bagian masukan, pemroses dan keluaran. Blok diagram sistem dapat dilihat pada gambar 3.1

Level Control Switch 1 Level Control Switch 2 Level Control Switch 4 Level Control Switch 5 Valve 1 Valve 2 Valve 3 Pompa Air Pompa Tekanan Tinggi LCD Display 16X4 Mikrokontroler ATMEGA 8535

Masukan Pemroses Keluaran

Level Control Switch 3 Rangkaian Relay 1 Rangkaian Relay 2 Rangkaian Relay 3 Rangkaian Relay 4 Rangkaian Relay 5 Sensor pH

3.1.1 Fungsi Masing–masing Blok

Berikut penjelasan tentang fungsi dari bagian–bagian blok diagram sistem alat pengolah air laut menjadi air minum.

1. Masukan

Untuk bagian masukan terdapat tiga macam prangkat yang berfungsi untuk memberikan masukan bagi mikrokontroler sesuai dengan fungsinya masing-masing.

a. Sensor level control switch adalah jenis sensor ketinggian air yang bekerja untuk mendeteksi ketinggian air pada bak penampungan. b. Sensor pH adalah jenis sensor yang bekerja untuk mengukur kualitas

air berupa range dari 0-14. 2. Pemroses

Mikrokontroler ATMEGA 8535 digunakan sebagai perangkat kontrol utama sistem. Mikrokontroler memproses setiap masukan dan mengeksekusi perangkat keluaran sesuai dengan perintah program yang diatur pada mikrokontroler.

3. Keluaran

Bagian keluaran adalah bagian hasil eksekusi perangkat dan bertindak sebagai hasil dari kinerja perangkat sesuai dengan keinginan perancang. Ada enam perangkat keluaran yang digunakan pada sistem alat pengolah air laut menjadi air minum.

a. Pompa air berfungsi untuk mengambil air laut dari sumber lalu disalurkan ke bak penampungan air laut, sesuai dengan perintah

mikrokontroler apabila bak penampungan air laut belum terisi penuh dan akan berhenti ketika air sudah penuh.

b. Pompa tekanan tinggi berfungsi untuk menambah tekanan air pada jalannya proses mengolah air laut supaya mempercepat proses reverse osmosis.

c. Valve 1 berfungsi untuk menyalurkan air laut ketika bak penampungan air laut terisi penuh dan menghentikan penyaluran air laut ketika kosong.

d. Valve 2 berfungsi untuk meneruskan air menuju post carbon setelah sebelumya air diproses melalui membrane reverse osomosis ketika telah mencapai kadar pH 6,5-8,5.

e. Valve 3 berfungsi untuk meneruskan air menuju air yang akan diproses ulang setelah sebelumnya air diproses melalui menbrane reverse osmosis ketika tidak mencapai kadar pH 6,5-8,5.

f. LCD (Liquid Crystal Display) sebagai penampil data dari proses monitoring. Diantaranya yang akan ditampilkan adalah ketika valve 1,

valve 2, valve 3, pompa air maupun booster pump dalam keadaan aktif atau tidak aktif.

3.1.2 Cara Kerja Sistem

 Sensor level control switch 1 diletakkan pada bak penampungan air lautdisimpan pada posisi bawah bak. Apabila terdeteksi keadaan air kosong, mikrokontroler akan memerintahkan pompa air untuk aktif atau mengisi bak penampungan air laut. Sensor level control switch 2

diletakkan pada posisi atas di bak penampungan air laut. Apabila terdeteksi keadaan air penuh, mikrokontroler akan memerintahkan pompa air untuk berhenti dan memerintahkan valve 1 untuk terbuka.

 Sensor pH diletakkan pada tabung proses pemisahan air, apabila pH air mencapai antara 6,5-8,5 maka mikrokontroler akan memerintahkan valve 2 untuk terbuka. Apabila pH air tidak dalam kisaran 6,5-8,5 maka mikrokontroler akan memerintahkan valve 3 untuk terbuka. Keluaran air dari valve 2 merupakan air yang layak untuk diteruskan ke proses selanjutnya untuk menuju post carbon sedangkan keluaran dari valve 3 akan diproses kembali.

 Sensor level control switch 4 diletakkan pada tabung pemberhentian air sementara, dimana di tabung tersebut diletakkan sensor pH, apabila air terdeteksi oleh sensor level control switch4 tabung pemberhentian air sementara ini dalam kondisi penuh maka mikrokontroler memerintahkan

valve 2 untuk terbuka.

 Sensor level control switch 3 diletakkan pada tabung pemberhentian sementara, apabila air terdeteksi oleh sensor level control switch 3 tabung pemberhentian air sementara ini dalam kondisi kosong maka mikrokontroler memerintahkan valve 3 untuk terbuka dan kembali pada sistem awal.

 Sensor level control switch 5 diletakkan pada bak air hasil pengolahan yaitu bak penampungan air minum, apabila terdeteksi oleh sensor level

control switch 5 atau bak sudah terisi penuh maka akan memberhentikan sistem dan proses selesai.

Terdapat empatbagian penyaringan:

1. Pre filter berfungsi untuk membuang partikel-partikel seperti debu, karat, tanah.

2. Membrane Reverse osmosis berfungi untuk memisahkan kadar garam pada air laut menjadi air tawar.

3. Post carbon berfungsi untuk mengembalikan rasa pada air dan menghambat pertumbuhan microorganisme

Air siap minum Penampungan Air Laut Valve 1 Booster Pump

1 micron Post Carbon

Membran Reverse Osmosis

Valve 2 Valve 3 Sensor Level Air 2

Sensor Level Air 5 Sensor pH

Greensand Filter

Sensor Level Air 4

Pompa Air

Sensor Level Air 1

Sensor Level Air 3

Gambar 3.2 Blok Diagram Alur Air

3.2 Pemilihan Jenis Komponen

Pemilihan jenis komponen dalam perancangan dan pembuatan suatu perangkat elektronik mutlak dilakukan karena berdampak langsung pada tingkat efisiensi dan efektifitas perangkat yang dibuat. Beberapa hal yang perlu diperhatikan diantaranya kualitas bahan, tingkat kecepatan dan keakuratan saat

komponen bekerja, bentuk serta ukuran dimensi komponen, sampai pengeluaran dana yang digunakan.

3.2.1 Pemilihan JenisSensor pH

Sensor pH adalah derajat keasaman yang digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman atau kebasaan (alkalis), yang dimiliki oleh suatu larutan.. Pemilihan sensor pH air dibandingkan pada tabel 3.1

Tabel 3.1 perbandingan sensor pH

Jenis sensor Range Resolusi Akurasi Harga

PH - 107 0-14 pH 0.1 pH ± 0.1 pH

(± 20 ° C) Rp. 96.000 PH - 108 0-14 pH 0.1 pH ± 0.3 pH

(0 – 50°C) Rp 80.000

PCE-PH 0-14 pH 0.01 pH ± 0.02pH

(± 0.8°C) Rp. 120.000

Berdasarkan data perbandingan pada Tabel 3.1 di atas, tugas akhir ini lebih sesuai menggunakan PH-108 dalam perancangan alat pengolah air laut, karena memiliki derajat yang lebih tinggi mecapai 50°C serta harga yang lebih terjangkau.

3.2.2 Pemilihan Jenis Mikrokontroler

Mikrokontroler yang digunakan pada perangkat alat pengolah air laut menjadi air minum ini adalah mikrokontroler jenis ATMEGA 8535. Berikut perbandingan Mikrokontroler AT89S51, AT89S52, ATMEGA 8535 dapat dilihat pada tabel 3.4

Tabel 3.2 Perbandingan Mikrokontroler

Spesifikasi Mikrokontroler

AT89S51 AT89S52 ATMEGA8535

RAM 128 byte 256 byte 1K byte

I/O 32 pin 32 32 pin

PIN 40 40 40

HARGA Rp 12.000 Rp. 12000 Rp. 40000

Berdasarkan data perbandingan pada di atas, tugas akhir ini lebih sesuai menggunakan mikrokontroler ATMEGA 8535 dalam perancangan alat pengolah air laut, karena memiliki memori yang lebih besar sehingga mempengaruhi kecepatan akses data sementara pada mikrokontroler.

3.2.3 Pemilihan Liquid Crystal Display (LCD) Character 16x4

Penggunaan LCD pada alat pengolahan air ini adalah sebagai menampilkan perbandingan kualitas air ketika air laut sebelum diproses dan sesudah diproses. Berikut perbandingan pemilihan LCD sebagai pada tabel 3.5

Tabel 3.3 Uraian Perbandingan Jenis LCD

Spesifikasi Jenis Komponen

LCD 16x1 LCD 16x2 LCD 16x4

Karakter 16 32 64

Baris 1 2 4

Harga Rp 35.000 Rp 45.000 Rp 85.000

Berdasarkan data perbandingan pada tabel di atas, tugas akhir ini lebih sesuai menggunakan LCD 16x4 karena memiliki karakter yang lebih banyak dan sesuai dengan kebutuhan sistem yang menggunakan lebih dari 2 kolom.

3.3 Perancangan Alat

Perancangan alat terbagi kedalam dua bagian yaitu perancangan perangkat keras yang akan membahas segala sesuatu mengenai perancangan keras hingga mekanik pada perangkat pengolah air laut. Kemudian perancangan perangkat lunak yang akan membahas tentang alir program pada mikrokontroler.

3.3.1 Perancangan Perangkat Keras

Dalam perancangann perangkat keras, dibagi menjadi beberapa bagian penting yaitu rangkaian sistem minimum ATMEGA 8535, rangkaian relay untuk pompa air, rangkaian relay untuk valve, dan rangkaian LCD.

3.3.1.1 Rangkaian Indikator Sensor Level Control Switch

Sistem indikator sensor level control switch ini bekerja sebagai penanda atau pemberitahuan. Dimana di rangkaian ini terdapat led yang berfungsi sebagai indikator tersebut. Apabila sensor level control switch aktif maka lampu led pada rangkaian ini akan menyala. Sebaliknya apabila sensor level control switch tidak aktif maka lampu led mati. Berikut rangkaian sensor level control switch dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 3.3 Rangkaian Sensor 1

Gambar 3.4 Rangkaian Sensor 2

Gambar 3.5 Rangkaian Sensor 3 Gambar 3.6 Rangkaian sensor 4

Gambar 3.7 Rangkaian Sensor 5 3.3.1.2 Rangkaian Sistem Minimum ATMEGA 8535

Rangkaian pengontrol utama menggunakan mikrokontroler ATMEGA8535. Rangkaian pengontrol utama berfungsi sebagai penerima data dari sensor level switch dansensor pH, untuk mengeksekusi perangkat keluaran yaitu valve, motor pump dan LCD.

Gambar 3.8 Rangkaian Sistem Minimum ATMEGA8535

3.3.1.3 Rangkaian Relay Pompa Air

Penggunaan rangkaian relay pompa air ini adalah untuk mengontrol gerak dari pompa air. Rangkaian relay berfungsi menggerakkan relay sesuai dengan keluaran mikrokontroler. Relay akan menghubung atau memutuskan arus listrik pada motor. Rangkaian relay pompa airdapat dilihat pada gambar 3.9

Gambar 3.9 Rangkaian Relay Pompa Air

3.3.1.4 Rangkaian Relay Booster Pump

Penggunaan rangkaian relay booster pump ini adalah untuk mengontrol gerak dari booster pump. Rangkaian relay berfungsi menggerakkan relay sesuai dengan keluaran mikrokontroler. Relay akan menghubung atau memutuskan arus listrik pada motor. Rangkaian relay booster pump dapat dilihat pada gambar 3.10

3.3.1.5 Rangkaian Relay Valve

Penggunaan rankaian relay valve ini adalah untuk mengontrol gerak valve. Tegangan dan arus yang dialirkan dari mikrokontroler tidak cukup kuat untuk secara langsung menggerakkan valve. Sehingga mikrokontroler mengatur posisi

relay dan relay mengatur gerak valve. Pada gambar ini terdapat rangkaian relay valve 1, rangkaian relay valve 2 dan 3. Rangkaian relay valve tersebut dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 3.11 Rangkaian Relay Valve 1 Gambar 3.12 Rangkaian Relay Valve 2

3.3.1.6 Rangkaian Liquid Crystal Display (LCD)

Dalam perancangan pada tugas akhir ini, digunakan LCD dengan jumlah karakter 16x4. Sebagai penampil data dari proses pongolahan air laut. Rangkaian LCD dapat dilihat pada gambar 3.14

Gambar 3.14 Rangkaian LCD 16x4

3.3.2 Perancangan Perangkat Lunak

Perancangan perangkat lunak bertujuan untuk menentukan setiap alur eksekusi dari sistem yang dirancang. Setiap masukan yang diterima akan diatur oleh perangkat lunak yang kemudian akan diproses untuk menentukan eksekusi pada bagian keluaran. Berikut adalah diagram alir dari sistem yang akan dirancang.

START

LS 1 Aktif ?

Y N

Aktifkan Motor 1

Buka Valve 2

LS 5 Aktif ? Y N

 Matikan Motor 2

 Tutup Valve 2 B

A

Cek Level Air B3

Ambil Data Pengecekan Kemudian Tampilkan Pada LCD

A Ambil Data Pengecekan Kemudian Tampilkan Pada LCD Inisialisasi ATMega 8535

Cek Level Air B1

LS 2 aktif ?

Ambil Data Pengecekan

Kemudian Tampilkan Pada

LCD

 Matikan Motor 1

 Aktifkan Motor 2

 Buka Valve 1 Y

N

Cek Level Air B2

LS 3 Aktif ?

LS 4 Aktif ? N

Ambil Data Pengecekan Kemudian Tampilkan Pada LCD

B Y

N

pH Air 6,5-8,5 Cek Sensor pH

N Y

Buka Valve 3

Y

A

Gambar 3.15 Diagram Alir Sistem Rancang Bangun Alat Pengolah Air Laut

Pada gambar 3.15 merupakan diagram alir sistem rancang bangun alat pengolah air laut. Berikut adalah penjelasan dari diagram alir tersebut. Pada awal diagram tersebut menginisialisasi mikrokontroler ATMEGA 8535, kemudian memeriksa kondisi semua motor pompa dan valve.

Selanjutnya memeriksa ketinggian air pada bak penampungan air laut, apabila ketinggian air dalam keadaan rendah maka mikrokontroler akan memerintahkan pompa air untuk aktif. Lalu diambil data pemeriksaan berupa debit air dan menampilkannya pada LCD. Apabila ketinggian air dalam keadaan tinggi maka mikrokontroler akan memerintahkan mengaktifkan valve 1 dan

booster pump untuk aktif dan memerintahkan pompa air untuk tidak aktif.

Lalu memeriksa ketinggian air pada tabung penampungan sementara, apabila ketinggian air dalam keadaan rendah maka mikrokontroler akan membiarkan sistem tetap berjalan hanya menampilkan data pengecekan pada LCD. Apabila level air dalam keadaan tinggi maka mikrokontroler akan memerintahkan menampilkan data pengecekan debit air sekaligus memeriksa sensor pH.

Dilanjutkan dengan memeriksa sensor pH. Jika pH air mencapai 6,5-8,5 maka akan mengaktifkan valve 2, tetapi jika pH air tidak mencapai nilai yang telah ditentukan maka akan mengaktifkan valve 3 mikrokontroler memerintahkan untuk kembali ke sistem awal. Proses selanjutnya memeriksa ketinggian air pada bak penampungan air minum, apabila tinggi maka diambil data pemeriksaan debit air untuk ditampilkan pada LCD dan mematikan semua sistem untuk kembali ke sistem awal.

37

BAB IV

PENGUJIAN ALAT DAN ANALISA

Pada bab ini membahas tentang pengujian dan analisa dari sistem yang dibuat. Pengujian ini dilakukan pengukuran terhadap parameter-parameter komponen masukan, proses dan keluaran yang terdapat dalam sistem yang dibuat yang kemudian dilanjutkan dengan menganalisis hasil pengukurannya. Hal ini bertujuan untuk melihat sistem yang dibuat sudah sesuai dengan yang dirancang.

4.1 Pengujian dan Analisis Bagian Masukan

Pengujian dan analisis bagian masukan terdiri dari pengujian sensor level

switch, solenoid valve dan sensor pH. Pengujian ini dilakukan untuk mendapatkan parameter-parameter sistem kerja dari setiap komponen masukan tersebut. Selain itu, untuk melihat komponen masukan tersebut berkerja sesuai dengan fungsinya.

4.1.1 Pengujian Sensor Level Control Switch

Pengujian sensor level control switch bertujuan untuk mengetahui ketinggian air yang selanjutnya akan dihubungkan dengan mikrokontroler ATMEGA 8535. Sensor level control switch ini ditempatkan sebagai masukan mikrokontroler. Cara kerja dari sensor level control switch dalam perancangan sistem ini adalah berlogika 1 atau high ketika terdeteksi maka sebaliknya akan berlogika 0 atau low. Tegangan yang dibutuhkan oleh sensor ini adalah sebesar 5Vdc.

Pada perancangan sistem ini, penempatan posisi level switch disimpan dititik minimum dan titik maksimum air untuk mengetahui level terendah maupun

level tertinggi. Berikut penempatan level switch pada perancangan sistem ini dapat dilihat pada gambar 4.1 dan gambar 4.2

Gambar 4.1 Penempatan Level Switch Pada Level Maksimum

Tabel 4.1 Pengukuran Sensor Level Control Switch

Pengukuran Switch

Tegangan Keluaran Mikrokontroler (Volt)

Saat Aktif 4,87

Saat Tidak Aktif 0

Dari hasil pengujian yang dilakukan dapat dilihat tegangan keluaran pada saat switch aktif menghasilkan tegangan keluaran 4,87 Vdc. Ketika switch tidak aktif menghasilkan tegangan keluaran 0. Dengan hasil ini maka sensor level control switch bekerja dengan baik.

4.1.2 Sensor pH

Pengujian sensor pH ini dilakukan untuk mengukur kandungan air dalam

range 0-14 dan respon pembacaan sensor saat bekerja. Berikut hasil pengujian sensor pH dapat dilihat pada table 4.2

Tabel 4.2 Pengujian Sensor pH

Percobaan Ke Kandungan pH

1 6,24

2 6,80

3 7,38

4.2 Pengujian Dan Analisis Bagian Keluaran

Pengujian dan analisis bagian keluaran terdiri dari pengujian relay, solenoid valve, pompa air, booster pump dan LCD . Pengujian ini dilakukan untuk mendapatkan parameter-parameter sistem kerja dari setiap komponen keluaran tersebut. Selain itu, untuk melihat komponen-komponen keluaran tersebut berkerja sesuai dengan fungsinya.

4.2.1 Relay

Tujuan dari pengujian relay adalah untuk mendapat tegangan masuk pada

relay agar berfungsi dengan baik. Pada perancangan sistem ini berbasis mikrokontroler, relay berfungsi sebagai pengganti sakelar yang biasanya berupa

stop contact. Relay bertugas memutus dan menghubungkan jalur arus listrik.

4.2.2 Solenoid Valve

Tujuan dari pengujian solenoid valve adalah untuk mendapatkan parameter tegangan input pada pin masukan driver relay. Yang mana driver relay ini akan mengontrol kondisi solenoid. Terdapat 3 solenoid valve yang digunakan dalam perancangan sistem ini. Dimana solenoid valve tersebut digunakan sebagai penghubung air ke proses filtrasi, sehingga apabila valve aktif akan mengalirkan air tersebut. Solenoid valve ini bekerja pada tegangan sebesar 24 Vdc, lalu dihubungkan dengan driver relay untuk mengatur terhubungnya tegangan sebesar 24 Vdc.

Tabel 4.4 Pengujian Solenoid Valve

Kondisi Solenoid Valve Tegangan Masukan Solenoid Valve (Volt)

Saat Aktif 23

Saat Tidak Aktif 0

Dari hasil pengujian yang dilakukan pada solenoid valve, dapat dilihat tegangan masukan pada saat mikrokontroler aktif menghasilkan tegangan masukan 23 Vdc. Ketika solenoid valve tidak aktif menghasilkan tegangan keluaran 0. Dengan hasil ini maka sensor solenoid valve bekerja dengan baik.

4.3 Pengujian Alat

Tujuan dari pengujian alat ini adalah untuk mengetahui kinerja dari alat yang telah dibuat. Dari pengujian ini diperoleh air hasil pengolahan sebanyak 1 liter dari 7 liter air yang diolah, dengan waktu ± sekitar 40 menit.

4.4 Perhitungan Daya

Pada pengujian ini akan dilakukan perhitungan daya alat pengolah air laut. Berapa daya yang dikeluarkan alat ini dalam satu kali percobaan. Dimana dalam satu kali percobaan butuh waktu 40 menit dan daya yang dikeluarkan sebesar 60 Watt dari pompa air 25 Watt dan juga dari booster pump 35 Watt.

= ((60 / 1000) x 40) /60 = (0.06 x 40) / 60 = 0.001 KWH

Sehingga, biaya yang harus dibayarkan untuk pemakaian daya listrik sebesar 0.001 KWH

4.5 Pengujian Kualitas Air

Pengujian kualitas air ini bekerja sama dengan laboratorium dinas kesehatan kota Bandung untuk mendapatkan hasil yang akurat. Pengujian yang dilakukan hanya secara fisika dan kimia saja. Hasil pengujian laboratorium dapat dilihat pada tabel dibawah ini

Tabel 4.5 Hasil Pengujian Air laut dari Santolo dan Air Hasil Pengolahan No Parameter Satuan

Kadar Maksimum yang diperbolehkan Hasil Pemeriksaan Air Laut Santolo Hasil Pemeriksaan Air Hasil Olahan FISIKA

1. Bau - Tidak Berbau Tidak Berbau Tidak Berbau

2. Warna Pt.Co 15 0.1 1.1

3. Kekeruhan NTU 5 0.32 0.63

4. Jumlah zat padat

terlarut

mg/L 1000 3999

68

5. Rasa - Tidak Berasa Asin Tidak Berasa

KIMIAWI 1. Amonia,

NH4 mg/L 1.5 0.01

0.01

2. Cadmium mg/L 0.003 0.001 0.001

3. Total

kromium mg/L 0.05 0.01

0.07

4. Klorida mg/L 250 >250 1.7

5. Cyanida mg/L 0.07 0.001 0.007

6. Alumunium mg/L 0.20 0.11 0.01

7. Tembaga mg/L 2.0 0.00 0.01

8. Kesadahan sbg

(CaCo3)

mg/L 500 53 52

9. Mangan,

Mn mg/L 0,4 <0.02 <0.02

10. Besi, Fe mg/L 0.3 0.01 0.058

11. Flourida mg/L 1.5 6.6 0.01

12. Nitrat, NO3 mg/L 50 0.4 0.9

13. Nitrit NO2 mg/L 3.0 0.08 0.02

14. Seng, Zn mg/L 3.0 1.81 0.67

15. Sulfat, SO4 mg/L 250 >300 80

Berdasarkan data pengujian laboratorium kesehatan bandung terdapat beberapa perbedaan terhadap hasil pemeriksaan parameter dari kadar maksimum yang diperbolehkan baik secara fisika maupun kimiawi. Dari data tersebut bahwa kualitas air hasil pengolahan yang diperiksa memenuhi syarat kesehatan atau air hasil pengolahan layak untuk dikonsumsi.

44

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan dari hasil perancangan, pengujian dan analisis rancang bangun alat pengolah air laut menjadi air minum dengan sistem monitoring mikrokontroler ATMEGA 8535. Dapat beberapa kesimpulan sebagai berikut.

1. _{Alat pengolahan air laut menjadi air minum telah berhasil dibuat. Dan} berdasarkan hasil uji kelayakan kesehatan air yang dihasilkan layak untuk dikonsumsi. Hasil tersebut dapat dilihat pada tabel 4.5.

2. _{Alat pengolahan air laut yang telah dibuat secara otomatis dengan kriteria} monitoring mulai dari tahap awal sampai akhir. Adapun proses tersebut mulai dari pengisian bak penampungan air laut, melalui proses pre filter 1

micron, proses greensand filter, reverse osmosis lalu post carbon sehingga air ini layak untuk dikonsumsi.

3. _{Rancang bangun alat pengolah air laut ini menghasilkan air minum} sebanyak 1 liter air dari 7 liter yang diolah, dengan waktu ± sekitar 40 menit.

4. Daya konsumsi alat ini setelah memproses selama 40 menit dan menghasilkan air pengolahan adalah sebesar 0.001 KWH.

5.2 Saran

Untuk pengembangan alat ini ada beberapa hal yang harus diperhatikan sebagai berikut.

1. Hasil dari pengolahan air akan lebih maksimal dengan waktu yang lebih cepat lebih baikmenggunakan booster pump dengan tegangan yang lebih besar.

2. Perlu dilakukan kajian lebih lanjut tentang kandungan air laut pada setiap daerah untuk mengetahui sumber air laut yang lebih berpotensi untuk dilakukan proses pengolahan sehingga dapat menghasilkan kualitas air yang dihasilkan lebih baik.

MENJADI AIR MINUM DENGAN SISTEM MONITORING

MIKROKONTROLER ATMEGA8535

Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan menempuh pendidikan program Sarjana di program studi Teknik Elektro

Oleh: Yuda Rismanto

1.31.09.005

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER

UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA

2015

vi

ABSTRAK ... ii

ABSTRACT ... iii

KATA PENGANTAR ... iv

DAFTAR ISI ... vi

DAFTAR TABEL ... x

DAFTAR GAMBAR ... xii

DAFTAR LAMPIRAN ... xi

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Identifikasi Masalah ... 2

1.3 Rumusan Masalah ... 2

1.4 Tujuan ... 3

1.5 Batasan Masalah ... 3

1.6 Metode Penelitian ... 3

1.7 Sistematika Penulisan ... 4

BAB II DASAR TEORI 2.1. Osmosis ... 6

2.2 Reverse Osmosis ... 7

2.3 Filter Air ... 8

vii

2.4 Sensor ... 11

2.4.1 Sensor pH (Power of Hydrogen) ... 11

2.4.2 Sensor Ketinggian Air ... 13

2.5 MikrokontrolerATMEGA8535 ... 13

2.5.1 Konfigurasi PIN ATMega 8535 ... 14

2.5.2 Peta Memori ATMega ... 15

2.5.3 Program Memori ... 15

2.5.4 Data Memory ... 16

2.5.5 EEPROM Data Memory ... 17

2.5.6 Status Register (SREG) ... 17

2.6 Pompa Air ... 18

2.7 Booster Pump ... 19

2.8 Solenoid Valve Pneumatik ... 19

2.9 LCD 16X4 ... 20

BAB III PERANCANGAN ALAT 3.1 Perancangan Sistem ... 22

3.1.1 Fungsi Masing–masing Blok ... 23

3.1.2 Cara Kerja Sistem ... 24

viii

3.3 Perancangan Alat ... 29

3.3.1 Perancangan Perangkat Keras ... 29

3.3.1.1 Rangkaian Indikator Sensor Level Control Switch ... 29

3.3.1.2 Rangkaian Sistem Minimum ATMEGA 8535 ... 30

3.3.1.3 Rangkaian Relay Pompa Air ... 31

3.3.1.4 Rangkaian Relay Booster Pump ... 32

3.3.1.5 Rangkaian Relay Valve ... 33

3.3.1.6 Rangkaian Liquid Crystal Display (LCD) ... 34

3.3.2 Perancangan Perangkat Lunak ... 34

BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN ANALISA 4.1 Pengujian dan Analisis Bagian Masukan ... 37

4.1.1 Pengujian Sensor Level Control Switch ... 37

4.1.2 Sensor pH ... 39

4.2 Pengujian Dan Analisis Bagian Keluaran ... 40

4.2.1 Relay ... 40

4.2.2 Solenoid Valve ... 40

4.3 Pengujian Alat ... 41

4.4 Perhitungan Daya ... 41

ix

DAFTAR PUSTAKA ... 45 LAMPIRAN

x

Gambar 2.2 Filter 1 Mikron ... 8

Gambar 2.3 Greensand Filter ... 9

Gambar 2.3 Membrane Reverse Osmosis ... 10

Gambar 2.5 Post Carbon ... 11

Gambar 2.6 Sensor pH ... 12

Gambar 2.7 Konfigurasi Pin ATMEGA 8535 ... 15

Gambar 2.8 Peta Memori Program ... 16

Gambar 2.9 Peta Memori Data... 16

Gambar 2.10 EEPROM Data Memory ... 17

Gambar 2.11 Pompa Air ... 19

Gambar 2.12 Pompa Tekanan Tinggi ... 19

Gambar 2.13 Valve Pneumatic ... 19

Gambar 2.14 LCD 16X14 ... 21

Gambar 3.1 Blok Diagram Sistem ... 22

Gambar 3.2 Blok Diagram Alur Air ... 26

Gambar 3.3 Rangkaian Indikator Sensor Level Control Switch ... 29

Gambar 3.4 Rangkaian Sistem Minimum ATMEGA8535 ... 29

Gambar 3.5 Rangkaian Relay Pompa Air ... 30

Gambar 3.6 Rangkaian Relay Valve... 30

xi

Gambar 3.11 Rangkaian Relay Valve ... 33

Gambar 3.12 Rangkaian Relay Valve 2... 33

Gambar 3.13 Rangkaian Relay Valve 3... 33

Gambar 3.14 Rangkaian LCD 16x4 ... 34

Gambar 3.15 Diagram Alir Sistem Rancang Bangun Alat Pengolah Air Laut ... 35

Gambar 4.1 Penempatan Level Switch PadaLevel Maksimum ... 38

Gambar 4.2 Penempatan Level Switch Pada Level Minimum ... 38

xii

Tabel 3.1 perbandingan sensor pH ... 27

Tabel 3.2 Perbandingan Mikrokontroler ... 28

Tabel 3.3 Uraian Perbandingan Jenis LCD ... 28

Tabel 4.1 Pengukuran Sensor Level Control Switch ... 39

Tabel 4.2 Pengujian Sensor pH ... 40

Tabel 4.3 Pengujian Indikator Sensor Level Control Switch ... 37

Tabel 4.4 Pengujian Solenoid Valve... 41

45

DAFTAR PUSTAKA

[1] Antara News, “Daerah pesisir pantai utara Cirebon setiap tahun

memasuki kemarau kesulitan air bersih, mereka mengandalkan bantuan air bersih tersebut dari pemerintah setempat, namun tidakmampu memenuhi kebutuhan masyarakat desa Dukuh, sementara warga di tepi

laut airnya asin” 2013

[2] Anne Ahira “Pencemaran air laut bisa melanda sumur, sungai, danau,

dan laut diseluruh dunia. Sumber air bersih akan berkurang. Air bersih

akan enjadi sesuatu yang sulit untuk diperoleh”, [3] Asmuniv, “Rangkaian Elektronika Analog”.pdf,2013

[4] Lingga Wardhana,”Belajar Sendiri Mikrokontroler AVR Seri ATMega 8535”,2005

[5] Idaman Said, “Teknologi Reverse osmosis”,BAB 10.pdf

[6] Rizqi Rizaldi Hidayat, “Rancang Bangun Alat Pemisah Garam dan Air Tawar Dengan Menggunakan Energi Matahari”,2011

iv

atas berkat, rahmat dan hidayahNya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan kerja tugas akhir ini dengan judul “Rancang Bangun Alat Pengolah Air Laut Menjadi Air Minum Dengan Sistem Monitoring Mikrokontroler ATMEGA8535” Ilmu serta pengalaman baru yang berharga penulis peroleh dari tugas akhir ini. Serta penyelesaian laporan tugas akhir ini tidak terlepas dari bimbingan, arahan dan bantuan dari berbagai pihak. Atas terselesaikannya laporan ini penulis tidak lupa mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Jana Utama, M.T, sebagai Pembimbing Tugas Akhir Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer Universitas Komputer Indonesia.

2. Kedua Orang Tua atas semua dukungan yang telah diberikan serta atas doa, cinta dan kasih sayang yang senantiasa tercurah kepada penulis.

3. Bapak Dr. Eddy Suryanto Soegoto, M.Sc, sebagai Rektor UNIKOM Bandung.

4. Bapak Prof. Dr. Denny Kurniadie, M.Sc., sebagai Dekan Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer UNIKOM Bandung.

5. Bapak Muhammad Aria, M.T, sebagai Ketua Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer Universitas Komputer Indonesia.

v

7. Ibu Tri Rahajoeningroem, M.T, sebagai Koordinator Tugas Akhir Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer Universitas Komputer Indonesia.

8. Rekan-rekan seperjuangan mahasiswa Teknik Elektro 2009 UNIKOM, okta, rusdi, raya, ikbal, rey, dani, pahri, aris, dede, ferry dan erita yang telah memberikan semangat dan motivasinya selama ini.

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan, sehingga penulisan laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, namun demikian penulis berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak. Amin.

Bandung, 5 Maret 2015

Nama NIhd

: Yuda Rismanto

: 1.31.09"005

Judul Skripsi : RAI.ICANGBANGIJN ALAT PENGOLAH AIRLAUI MENJADI AIRNmttIM '

DENGAN SISTEM MONITORING MIKROKONTROLER ATMEGA 8535

lvlenyatakan

dmgan

sebenrnya bahwa penulisaa

Slripsi

berdasarkan hasil

penelitian, perrikirm dan pernapmm asli dari penulis seirdiri, baik untuk naskah laporan

maupun kegiatan yang tercantum sebagai basan dari Skripsi ini. Jika terdapat karya orang

lain, penulis akan mencantumkan secara jelas.

Denrikian pemyataan

ini

saya buat de,ngan sesunggulmya dan apabila dikemudian

hflri

terdryat peiryimpangm

dm

ketidakbenaran dalam pelnyatam

ini,

maka says akan

bersedia menerima sanksi akad€mik berupa pencabutan gelar yang telah diperoleh karena

larya tlis ini daa sanksi

lair

sesuai dengan noffiu yang berlaku di perguman tinggi ini.

Bandung, L7 Maret 2015

Yar& membuat pemyataarL

SURAT

KETERANGAFI

(

PERSETUJUA}T PUBLIKASI

Bahwa yangbotanda tangan dibawah ini, penulis _;

Menyefir.jui:

"Untuk memberikanke,padaUnivenitasKomputuIndonciaHak Bebas Rovaltv Nonelsktusif

atas pe,nelitian ini dan bersedia untuk di-online-kan sesuai de,ngan ketentuan yang bolaku untuk

kepentingan riset dan pe,ndidikan _",

Bandung, 17 Maret 2015

Penulis,

Y,uda Bisnruto

NrM. 1.31.0.005

Mengetahui, ,t,,,.Fspp . ,.,'

Jana Utama. MT NIP i 4127.70.04.018

45

DAFTAR PUSTAKA

[1] Antara News, “Daerah pesisir pantai utara Cirebon setiap tahun memasuki kemarau kesulitan air bersih, mereka mengandalkan bantuan air bersih tersebut dari pemerintah setempat, namun tidakmampu memenuhi kebutuhan masyarakat desa Dukuh, sementara warga di tepi

laut airnya asin” 2013

[2] Anne Ahira “Pencemaran air laut bisa melanda sumur, sungai, danau, dan laut diseluruh dunia. Sumber air bersih akan berkurang. Air bersih

akan enjadi sesuatu yang sulit untuk diperoleh”,

[3] Asmuniv, “Rangkaian Elektronika Analog”.pdf,2013

[4] Lingga Wardhana,”Belajar Sendiri Mikrokontroler AVR Seri ATMega

8535”,2005

[5] Idaman Said, “Teknologi Reverse osmosis”,BAB 10.pdf

[6] Rizqi Rizaldi Hidayat, “Rancang Bangun Alat Pemisah Garam dan Air Tawar Dengan Menggunakan Energi Matahari”,2011

iv

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat, rahmat dan hidayahNya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan kerja tugas akhir ini dengan judul “Rancang Bangun Alat Pengolah Air Laut Menjadi Air Minum Dengan Sistem Monitoring Mikrokontroler ATMEGA8535” Ilmu serta pengalaman baru yang berharga penulis peroleh dari tugas akhir ini. Serta penyelesaian laporan tugas akhir ini tidak terlepas dari bimbingan, arahan dan bantuan dari berbagai pihak. Atas terselesaikannya laporan ini penulis tidak lupa mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Jana Utama, M.T, sebagai Pembimbing Tugas Akhir Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer Universitas Komputer Indonesia.

2. Kedua Orang Tua atas semua dukungan yang telah diberikan serta atas doa, cinta dan kasih sayang yang senantiasa tercurah kepada penulis.

3. Bapak Dr. Eddy Suryanto Soegoto, M.Sc, sebagai Rektor UNIKOM Bandung.

4. Bapak Prof. Dr. Denny Kurniadie, M.Sc., sebagai Dekan Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer UNIKOM Bandung.

5. Bapak Muhammad Aria, M.T, sebagai Ketua Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer Universitas Komputer Indonesia.

v

6. Bapak Bobi Kurniawan, ST, M.Kom sebagai Dosen Wali Teknik Elektro Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer Universitas Komputer Indonesia angkatan 2009.

7. Ibu Tri Rahajoeningroem, M.T, sebagai Koordinator Tugas Akhir Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer Universitas Komputer Indonesia.

8. Rekan-rekan seperjuangan mahasiswa Teknik Elektro 2009 UNIKOM, okta, rusdi, raya, ikbal, rey, dani, pahri, aris, dede, ferry dan erita yang telah memberikan semangat dan motivasinya selama ini.

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan, sehingga penulisan laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, namun demikian penulis berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak. Amin.

Bandung, 5 Maret 2015

LEh{BAR PTRNYATAAN KEASLIA}{ a

-.'

$aya ygng be$afrda tangafi dibamnah

ini

:

Nama NIhd

: Yuda Rismanto : 1.31.09"005

Judul Skripsi : RAI.ICANGBANGIJN ALAT PENGOLAH AIRLAUI MENJADI AIRNmttIM '

DENGAN SISTEM MONITORING MIKROKONTROLER ATMEGA 8535

lvlenyatakan

dmgan

sebenrnya bahwa penulisaa

Slripsi

berdasarkan hasil

penelitian, perrikirm dan pernapmm asli dari penulis seirdiri, baik untuk naskah laporan

maupun kegiatan yang tercantum sebagai basan dari Skripsi ini. Jika terdapat karya orang

lain, penulis akan mencantumkan secara jelas.

Denrikian pemyataan

ini

saya buat de,ngan sesunggulmya dan apabila dikemudian

hflri

terdryat peiryimpangm

dm

ketidakbenaran dalam pelnyatam

ini,

maka says akan

bersedia menerima sanksi akad€mik berupa pencabutan gelar yang telah diperoleh karena larya tlis ini daa sanksi

lair

sesuai dengan noffiu yang berlaku di perguman tinggi ini.

Bandung, L7 Maret 2015

Yar& membuat pemyataarL

-/

\

SURAT

KETERANGAFI

(

PERSETUJUA}T PUBLIKASI

Bahwa yangbotanda tangan dibawah ini, penulis _; Menyefir.jui:

"Untuk memberikanke,padaUnivenitasKomputuIndonciaHak Bebas Rovaltv Nonelsktusif

atas pe,nelitian ini dan bersedia untuk di-online-kan sesuai de,ngan ketentuan yang bolaku untuk

kepentingan riset dan pe,ndidikan _",

Bandung, 17 Maret 2015

Penulis,

Y,uda Bisnruto

NrM. 1.31.0.005

Mengetahui,

,t,,,.Fspp

.

,.,'

Jana Utama. MT