2.2. Sensor Air
Untuk sensor dalam air, digunakan beberapa sensor diantaranya DS18S20 untuk mengukur suhu air, Analog pH Meter Pro untuk mengukur pH air, Dissolved Oxygen
Sensor Kit untuk mengukur DO air, dht11 untuk mengukur suhu dan kelembaban udara, ORP meter untuk mengukur kadar ORP air.
2.2.1. DS18S20 Probe
Sensor DS18S20, sebuah sensor kedap air yang dapat diprogram tingkat resolusinya, diproduksi oleh DALLAS Company. Sensor digunakan untuk melakukan pengukuran
terhadap suhu di dalam air karena sifatnya yang kedap air. Dengan menggunakan tegangan antara 3.0v-5.0v, dapat melakukan pengukuran pada rentang suhu -55°C to
+125°C dalam renggang waktu 60 detik per pembacaanDallas, 2014.
Gambar 2.1. Diagram Blok Sensor DS18S20 Dallas, 2014.
ROM 64-bit, seperti yang terlihat pada gambar 2.1, menyimpan kode serial unik perangkat. Memori lapisan alas berisi 2-byte register suhu yang menyimpan keluaran
digital dari sensor suhu. Selain itu, lapisan alas menyediakan akses ke 1-byte atas dan bawah dari alarm register pemicu TH dan TL dan 1-byte register konfigurasi.
Konfigurasi daftar memungkinkan pengguna untuk mengatur resolusi dari suhu ke digital konversi ke 9, 10, 11, atau 12 bit. TH, TL, dan konfigurasi register
Universitas Sumatera Utara
adalah nonvolatile EEPROM, sehingga mereka akan menyimpan data saat perangkat dimatikan.
Sensor DS18S20 menggunakan sebuah kabel protokol bus eksklusif maxim yang menerapkan komunikasi bus menggunakan satu sinyal kontrol. Garis kontrol
memerlukan resistor pull up lemah karena semua perangkat yang terhubung ke bus melalui 3 bagian atau open-drain port pin DQ pada sensor DS18S20.
Dalam sistem bus ini, mikroprosesor perangkat master mengidentifikasi dan mengalamatkan perangkat pada bus menggunakan kode unik 64-bit dari masing-
masing perangkat. Karena masing-masing perangkat memiliki kode unik, jumlah perangkat yang dapat diatasi pada satu DS18S20 bus hampir tak terbatas. Sebuah
kabel protokol bus, termasuk penjelasan rinci tentang perintah dan slot waktu, tertutup di bagian kabel sistem bus. Untuk secara lebih jelas, bentuk dari sensor DS18S20
dapat dilihat pada gambar 2.2.
Gambar 2.2. Bentuk Sensor DS18S20 Dallas, 2014.
Beberapa penelitian untuk melakukan pengukuran suhu air telah dilakukan dengan menggunakan sensor ini, Huang Hui dan Yin Xinghui pada tahun 2009
melakukan penelitian terhadap penggunakan sensor tersebut, yang dapat melakukan pengukuran dengan perubahan minimal 0.0625
℃ Hui, 2009. Sensor DS18S20 pernah digunakan sebagai validator terhadap pembacaan
suhu oleh sensor analog pada satelit LAPAN-A2. Tahir, 2014 Pada penelitian tersebut sensor DS18S20 membandingkan pembacaan sensor analog LM 335.
Universitas Sumatera Utara
Sebanyak empat buah sensor digunakan dalam penelitian tersebut. Dua buah sensor di letakkan di luar dan dua buah sensor di letakkan pada bagian dalam, selain itu
dilakukan pembacaan pada rentang suhu yang berbeda yakni pembacaan pada rentang suhu 60 °C sampai dengan -20 °C dan sebaliknya selama lima sampai enam detik.
Dari hasil penelitian tersebut dapat disimpulkan bahwa untuk temperatur dari -20ºC sampai 30
ᵒC, penunjukan data sensor suhu analog yang ada pada modul APRS masih dianggap valid karena perbedaannya dengan sensor suhu DS18S20 yang dipakai
sebagai kalibrator cuma sedikit yaitu sekitar ± 1 °C, sedangkan untuk temperatur 30 °C sampai 60 °C sensor suhu analog sudah dianggap tidak valid karena perbedaannya
sudah terlampau jauh dengan sensor suhu DS18S20.
2.2.2. Analog pH Meter Pro Analog pH Meter Pro merupakan sebuah kit dalam melakukan pengukuran tingkat
keasaman dalam air, berdasarkan datasheet D-Robotics, 2010. Yang dikeluarkan oleh manufakturnya, dimana memiliki kemampuan pengukuran pH dari 0-14pH.
Dimana dapat melakukan pengukuran dalam suhu 0-60 ℃, dimana tingkat keakuratan
± 0.1pH pada pengukuran pada suhu 25 ℃.
Tabel 2.1. Hasil Pengukuran pH dalam milivolt.
Pada tabel 2.1, dapat dilihat tegangan yang dihasilkan dalam pembacacaan oleh Analog pH meter pro. Angka yang dihasilkan oleh sensor ini merupakan tegangan
listrik yang perlu dilakukan untuk mendapatkan pembacaan digital. Secara umum,
Universitas Sumatera Utara
informasi gambar 2.1 yang bersumber dari datasheet sensor tersebut dapat digunakan sebagai tolok ukur dalam menghasilkan pembacaan tingkat keasaman dalam air.
Sensor ini sendiri memiliki tiga buah pin, yaitu pin BND, pin VCC dan pin interface. Untuk melakukan penghubungan antara arduino dengan sensor pH Meter
pro, dapat melihat pada gambar 2.3.
Gambar 2.3. Skema Pengkabelan pH Meter D-Robotics, 2010.
Sensor tersebut menggunakan tegangan 5V yang didapatkan dari power supply arduino, dan menghasilkan output melalui pin analog. Karena termasuk dalam
katagori sensor analog, maka diperlukan kalibrasi manual untuk menghasilkan pembacaan yang akurat. Berdasarkan datasheet dari sensor tersebut, kalibrasi yang
diperlukan cukup dengan mencelupkan sensor tersebut kedalam sebuah larutan penyangga Buffer Solution standar yang sebisa mungkin memiliki pH dalam rentang
5-7 pH.
2.2.3. Dissolved Oxygen Sensor Kit Dissolved Oxygen Sensor Kit merupakan sebuah kit yang terdiri dari sebuah circuit
dan sebuah probe sensor. Sirkuit DO dapat melakukan pembacaan pada tingkat 0.01 to +35.99 mgL dengan tingkat keakuratan hingga satu satuan angka. Dalam
melakukan pembacaan sirkuit tersebut dapat bekerja pada tegangan 3.3V hingga 5V.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.4. DO Circuit
Berdasarkan gambar 2.4., dapat dilihat sirkuit DO memiliki enam buah pin, yakni : 1.
Pin VCC Pin merupakan pin yang menghasilkan tegangan antara 3.3V hingga 5V.
2. Pin PRB
Pin PRB merupakan pin yang menjadi jalur keluaran dari probesensor. 3.
Pin PGND Pin PGND merupakan pin ground untuk probesensor.
4. Pin Tx
5. Pin Rx
6. Pin GND
Pin GND merupakan pin ground bagi sirkuit sendiri.
Gambar 2.5. DO Probe
Universitas Sumatera Utara
Sedangkan Probe Sensor sendiri berbentuk batangan yang dihubungkan dengan sebuah kabel, seperti yang terlihat pada gambar 2.5. DO Probe sendiri berkerja
dengan menghasilkan tegangan listrik kecil sebesar 0.1 mV hingga 47 mV Atlas Scientific, 2016.
2.2.4. Dht11 Air Temperature and Humidity Sensor Sensor dht11 merupakan sensor untuk mengukur temperatur dan kelembaban udara,
sensor ini diproduksi oleh perusahaan DFRobot. Sensor ini menggunakan power supply 3.3v-5v DC, dan komunikasi dilakukan dengan metode Single-Wire D-
Robotics, 2010. Sensor dht11 dapat dilihat pada gambar 2.6.
Gambar 2.6. Sensor dht11D-Robotics, 2010.
Universitas Sumatera Utara
2.2.5. ORP meter DFrobot Sensor ORP meter ini digunakan untuk mengukur tingkat kemampuan air untuk
mengoksidasi zat terlarut sensor ini diproduksi oleh DFRobot. Sensor ini merupakan sensor analog, dan menggunakan power supply 3.3v-5v DC, komunikasi dilakukan
dengan menggunakan BNC connector yang sudah diberikan ketika membeli sensor DFrobot , 2010. sensor ORP dapat dilihat pada gambar 2.7.
Gambar 2.7. Sensor ORP DFrobot , 2010
Universitas Sumatera Utara
2.3. Arduino Uno
Kategori