RANCANG BAGUN ALAT PENDETEKSI KELAYAKAN AIR MINUM YANG DIPRODUKSI DEPOT AIR MINUM ISI ULANG (AMIU) BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51 DAN LCD MENGGUNAKAN INFRAMERAH DAN PHOTODIODA SEBAGAI INDIKATOR.

(1)

RANCANG BAGUN ALAT PENDETEKSI KELAYAKAN AIR MINUM YANG DIPRODUKSI DEPOT AIR MINUM ISI ULANG (AMIU)

BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51 DAN LCD

MENGGUNAKAN INFRAMERAH DAN

PHOTODIODA SEBAGAI INDIKATOR

Oleh : Irpan Afandi NIM 4111640002 Program Studi Fisika

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Sain

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MEDAN

MEDAN 2015

(2)

(3)

RIWAYAT HIDUP

Irpan Afandi dilahirkan di Kelurahan Kotapinang, Kecamatan Kotapinang, Kabupaten Labuhanbatu Selatan pada tanggal 14 Juni 1993. Ayahanda bernama Ngatino dan ibunda bernama Siti Aisyah Hasibuan dan merupakan anak ke-2 dari 4 bersaudara. Pada tahun 1999 penulis masuk SD Negeri 112224 Kotapinang dan lulus pada tahun 2005, penulis melanjutkan sekolahnya di MTS PP. Raudhatul Hasanah Medan dan lulus pada tahun 2008. Pada tahun 2008, penulis melanjutkan sekolah di MAS PP. Raudhatul Hasanah Medan dan lulus pada tahun 2011. Pada tahun 2011 penulis diterima di Program Studi Fisika jurusan Fisika Fakultas Matematikan dan Ilmu Pengatahuan Alam melalui jalur undangan. Kegiatan intrakurikuler di Universitas Negeri Medan yang pernah diikuti antara lain UKMI (Unit Kegiatan Mahasiswa Islam) Ar-Rahman UNIMED, IKAMUFIS ( Ikatan Mahasiswa Muslim Fisika). Selama kuliah penulis pernah menjadi asisten Laboratorium Elektronika di laboratorium fisika.

(4)

iii

RANCANG BAGUN ALAT PENDETEKSI KELAYAKAN AIR MINUM YANG DIPRODUKSI DEPOT AIR MINUM ISI ULANG (AMIU)

BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51 DAN LCD

MENGGUNAKAN INFRAMERAH DAN PHOTODIODA SEBAGAI INDIKATOR

Irpan Afandi (4111640002) ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kelyakan air minum isi ulang yang diproduksi depot air minum dengan menggunakan mikrokontroler AT89S51 yang difungsikan sebagai penghitung kadar zat terlarut serta derajat keasaman (pH). Prinsip dari alat ini adalah menampilkan menampilkan kadar zat terlarut serta derajat keasaman pada air minum di LCD.

Rangkaian sensor menggunakan photodioda, yang dirangkai sehingga dapat mendeteksi sumber cahaya yang mengenai penampang photodioda ke bentuk energi listrik yang mampu direspon oleh mikrokontroler. Sumber cahaya sebagai receiver menggunakan sinar inframerah yang mengeluarkan cahaya fokus. Rangkaian penampil menggunakan LCD yang menampilkan nilai kadar zat terlarut serta derajat keasaman air minum dengan menggunakan sensor pH.

Dari hasil pengujian yang telah dilakukan, alat ini mampu mendeteksi dan menampilkan jumlah kadar zat terlarut dengan rentang 15–240 ppm. Berdasarkan data pengukuran pada tabel 4.3 selisih nilai koefisien yang diperoleh pada kadar zat terlarut (TDS) air minum isi ulang yang diproduksi depot air minum sebesar 0,002 sedangkan nilai koefisien derajat keasaman (pH) air minum sebesar 0,474. Berdasarkan hal di atas, maka alat pengukuran yang dirancang pengukuran kadar zat terlarut (TDS) dan derajat keasamman (pH) dengan menggunakan inframerah dan photodioda serta sensor pH dapat difungsikan seperti alat ukur pada umummnya.

(5)

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh.

Alhamdulillah sebanyak-banyak pujian yang baik hanyalah untuk Allah, zat yang Maha Kuasa, tiada satu pun yang setara dengannya yang tidak pernah bosan memberikan banyak nikmat, rahmat dan karuniaNya sehingga skripsi yang

berjudul “Rancang Bangun Alat Pendeteksi Kelayakan Air Minum Yang Diproduksi Depot Air Minum Isi Ulang (AMIU) Berbasis Mikrokontroler AT89S51 Dan LCD Menggunakan Inframerah Dan Photodioda Sebagai Indikator” terselesaikan. Shlawat dan salam kebaikan kita sampaikan kepada baginda Rasulullah SAW, manusia yang paling sempurna dan memiliki kecintaan tiada tanding kepada umatnya.

Dalam penyusunan skripsi ini pasti tidak akan tercapai hasil yang baik bilamana tidak ada bimbingan, bantuan, saran, dan doa dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan terimaksi kepada :

1. Kedua orang tua saya ayahada Ngatino dan ibunda Siti Aisyah `Hasibuan yang terlah memberikan semua rasa cinta dan kasih sayangnya, doa, motivasi, dan jerih payah mendidik semua anak-anaknya.

2. Bapak Drs. Khairul Amdani, M.Si., selaku dosen pembimbing skripsi yang memberikan motivasi, bimbingan, arahan serta sarannya.

3. Bapak Prof. Drs. Motlan, M.Sc., Ph.D., selaku Dekan FMIPA 4. Bapak Alkhafi Maas Siregar, M.Si., selaku Ketua Jurusan Fisika. 5. Bapak Drs. Pintor Simamora, M,Si., selaku Ketua Prodi Fisika

6. Bapak Drs. Abd. Hakim, M, Si., Bapak Drs. Sehat Simatupang, M.Si., dan Bapak Prof. Dr. Nurdin Bukit, M.Si., selaku dosen penguji yang memberi masukan-masukan.

7. Bapak Drs. Henok Siagian, M.Si., selaku dosen pembimbing akademik.

(6)

9. Kakak dan adikku Fitri yani,Amked., Irma Sariani,S.Pd., Hijrah Hayani, Linda Hotna, S.Pd., yang selalu memperhatikanku.

10.Dian Ayu Ramadani yang selalu menyemangati dan memotivasi penulis dalam tulisan-tulisan suratnya.

11.Teman-teman seperjuangan FISIKA ND 2011, Kadri Ginting, Khairizal Sapwan, Awaliayatun, Santri Arunika, Sehati Winarsi, Jedah Yanti yang selalu menyemangati dan memberikan bantuan serta seluruh kenangan-kenangan terindah selama berada di bangku perkuliahan.

12.Keluarga asisten Laboratorium Elektronika, abang Vikar Menderova, Rajo Hasim Lubis, Rizki Rino Pratama, Habibi Azka, kakak Nia Annisa, Anna Dina, Tiara, Siti Hajar, Zahra Tazkia, terimakasih atas segala bantuan dan dukungannya, serta abang Syahrizal Harahap dan Sobar Novtry menyemangati penulis.

13.Abang, Kakak dan adek – adek angkatan jurusan fisika atas semangat dan diskusinya.

Saya menyadari bahwa masih sangat banyak kekurangan yang mendasar pada skripsi ini. Oleh karena itu saya mengundang pembaca untuk memberikan kritik dan saran yang bersifat membangun untuk kemajuan ilmu pengetahuan ini.

Medan, April 2015 Penulis

Irpan Afandi NIM. 4111640002

(7)

DAFTAR ISI

Halaman

Lembar Pengesahan i

Riwayat Hidup ii

Abstrak iii

Kata Pengantar iv

Daftar Isi vi

Daftar Gambar ix

Daftar Tabel x

Daftar Lampiran xi

BAB I. PENDAHULUAN 1

1.1. Latar Belakang 1

1.2. Batasan Masalah 5

1.3. Rumusan Masalah 6

1.4. Tujuan Penelitian 6

1.5. Manfaat Penelitian 7

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 8

2.1. Kerangka Teori 8

2.1.1. Air Minum 8

2.1.1.1. Pengertian Air Minum 8

2.1.1.2. Jenis Air Minum 8

2.1.1.3. Persyaratan Air Minum 8

2.1.1.4. Kualitas Air Minum 9

2.1.1.5. Standar Air Minum 9

2.1.2. Air Minum Isi Ulang (AMIU) 10

2.1.3. Standar Kualitas Air Minum Sehat dengan TDS 11

(8)

vii

2.1.5. Teori Komponen 12

2.1.5.1. Mikrokontroler 12

2.1.5.1.2. Fitur Mikrokontroler 12

2.1.5.1.3. Perbedaan antara MCS-51 versi C dan S 13

2.1.5.1.4. Mikrokontroler AT89S51 13 2.1.5.1.5. Konfigurasi Pin AT89S51 14 2.1.5.1.6. Port Parallel 15 2.1.5.1.7. Port Serial 17

2.1.5.1.8. SFR 18

2.1.5.2. Hamburan cahaya 19

2.1.5.3. Sensor Optik Sebagai Pendeteksi Gerak 21

2.1.5.3.1. Sensor Infra Merah 21

2.1.5.3.2. Led Infra Merah 22

2.1.6.3.3. Photodioda 24

2.1.6.5.4. Sensor pH 26

2.1.5.5. Analog to Digital Converter (ADC) 27

2.1.5.5.1. Konfigurasi Pin IC ADC 0804 28

2.1.5.5.2. Prinsip Kerja ADC 0804 29

2.1.5.6. LCD (Liquid Crystal Display) 30

2.1.5.7. Komponen-Komponen Pendukung Pada Rangkaian 31

2.1.5.7.1. Catu Daya 31 2.1.5.7.1. Resistor 32 2.1.5.7.2. Kapasitor 34 2.1.5.7.3. Transistor 35 2.1.5.8. Perangkat Lunak 36 2.1.5.8.1. Bahasa Assembler 36

2.2. Kerangka Konsep 39

BAB III. METODE PENELITIAN 40

(9)

viii

3.2. Alat dan Bahan Penelitian 40

3.3. Prosedur Penelitian 41

3.4. Rancangan Sistem 42

3.5. Perancangan Blok Rangkaian Penelitian 43 3.5.1. Perancangan Catu Daya (power supply) 44

3.5.2. Perancangan Sensor Pendeteksi 44

3.5.3. Rangkaian Sistem Minimum ADC 0804 46

3.5.4. Rangkaian Minimum Mikrokontroler 46

3.5.5. Rangkaian Sistem LCD 46

3.6. Perancangan Software 47

3.7. Teknik Analisis Data 47

3.8. Diagram Alir Penelitian 48

BAB IV Hasil Dan Pembahasan 49

4.1. Hasil Penelitian 49

4.1.1. Deskripsi Penguji Alat pendeteksi kelayakan air minum 49

4.1..2. Deskripsi Data Penguji 50

4.1.2.1. Pengujian Sensor Kadar Zat Terlarut 50

4.1.2.2. Pengujian Sensor pH 52

4.1.2.3. Pengujian Alat Pendeteksi Kelayakan Air Minum 53

4.2. Pembahasan 56

BAB V Kesimpulan dan Saran 58

5.1. Kesimpulan 58

5.2. Saran 58

DAFTAR PUSTAKA 59

(10)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1. Konfigurasi Pin Mikrokontroler AT89S51 15 Gambar 2.2. Lambang infrared dan bentuk fisiknya 23

Gambar 2.3. Photodioda dan Simbolnya 26

Gambar 2.4. Konfigurasi Pin IC ADC 0804 28

Gambar 2.5. Diagram blok ADC 30

Gambar.2.6. Gambar LCD (Liquid Crystal Display) 31

Gambar 2.7. Bentuk fisik dan simbol Resistor 32

Gamabr 2.8. Gambar fisik kapasitor dan lambang kapasitor 34

Gambar 2.9. Simbol transistor NPN dan PNP 40 Gambar 3.1. Blok Diagram Sistem Secara Umum 43 Gambar 3.2. Rangkaian Catu Daya 49 Gambar 3.3. Rangkaian Sensor pendeteksi kadar zat terlarut 50 Gambar 3.4. Gambar Rangkaian ADC 0804 50 Gambar 3.5. Gambar Rangkaian Mikrokontroler AT89S51 51 Gambar 3.6. Gambar Rangkaian LCD 51 Gambar 3.7. Diagram Alir Penelitian 52 Gambar 4.1. Tampilan fisik dari alat yang telah dirancang 49

Gambar 4.2. Pengujian TDS meter dan pH dengan alat yang dirancang 50

Gambar 4.3. Grafik pengujian kalibrasi kadar zat terlarut (TDS) 51

Gambar 4.4. Grafik pengujian kalibrasi derajat keasaman (pH) 53

Gambar 4.5. Grafik pengujian kadar zat terlarut (TDS) alat yang dirancang dan TDS Meter 54

Gambar 4.6. Grafik pengujian derajat keasaman (pH) alat yang dirancang dan pH Meter 56

(11)

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 2.1. T2 CON Timer / Counter 2 Control Register 18

Tabel 2.2. Special Function Register 18

Tabel 2.3. Pembagian jenis gelombang elektromagnetik 23

Tabel 2.4. Tabel kode warna pada resistor 33

Tabel 3.1. Alat Penelitian 40

Tabel 3.2. Bahan Penelitian 41

Tabel 3.3. Hasil pengujian alat keseluruhan 47 Tabel 4.1. Pengujian kalibrasi kadar zat terlarut dengan pembacaan pada ADC 51 Tabel 4.2. Pengujian kalibrasi sensor pH dengan pembacaan pada ADC 52 Tabel 4.3. Hasil pengujian kadar zat terlarut (TDS) alat yang dirancang dengan

alat standar TDS meter 53 Tabel 4.4. Hasil pengujian derajat keasaman (pH) alat yang dirancang dengan

(12)

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran A. Sketch Pemograman 61

Lampiran B. Persyaratan Kualitas Air Minum 65

Lampiran C. Data Sheet 94

Lampiran D. Dokumentasi Penelitian 33

Lampiran E. Surat Permohonan Dosen Pembimbing Skripsi 101 Lampiran F. Surat Izi Penelitian Laboratorium Fisika 102 Lampiran G. Surat Penelitian Laboratorium Fisika 103

(13)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang Masalah

Air merupakan sumber kehidupan, tidak hanya manusia makhluk hidup lainnya juga membutuhkan air. Air sebagai komponen lingkungan hidup yang akan mempengaruhi dan dipengaruhi oleh komponen lainnya. Air yang kualitasnya buruk akan mengakibatkan lingkungan hidup menjadi buruk sehingga akan mempengaruhi kesehatan dan keselamatan manusia. Air adalah sumber kehidupan yang paling penting bagi kehidupan manusia, air bersih sangat dibutuhkan dan dimanfaatkan oleh manusia untuk dikonsumsi seperti keperluan minum, masak makanan atau melakukan aktivitas sehari-hari.

Penyakit-penyakit yang menyerang manusia dapat ditularkan dan disebarkan melalui air minum. Penyakit-penyakit tersebut merupakan akibat tidak memenuhi syarat kualitas air minum yang telah diataur oleh Menteri Kesehatan RI. Departemen Kesehatan merekomendasikan untuk pH air yang dikonsumsi adalah berkisar antara 6,5 – 8,5. Jika kita minum air dengan pH di bawah 6,5 itu adalah air yang sifatnya asam, dan hal itu adalah sangat tidak baik bagi tubuh, sedangkan menurut World Health Organization (WHO) air layak minum memiliki nilai kadar zat terlarut (TDS) tidak lebih dari 100 ppm, bila lebih dari 100 ppm dianggap tubuh tidak bisa memproses secara baik dan tidak sanggup diuraikan oleh organ dengan baik. Sehingga bila lama kelamaan air minum di konsumsi terus menerus akan mengakibatkan berbagai penyakit yang datang ke tubuh manusia. (Wikipedia, 2014).

Dalam hal memenuhi kebutuhan minuman, kebutuhan masyarakat akan air minum bersih dan sehat semakin meningkat. Pada saat sekarang sudah banyak sekali usaha-usaha kecil yang mempermudah kebutuhan orang dalam memenuhi kebutuhan air minum konsumen seperti depot-depot air minum isi ulang. Dengan adanya depot air isi ulang ini, mempermudah masyarakat agar tidak

(14)

membuang-2

buang waktu untuk menyiapkan air minum yang diperlukan setiap harinya karena cukup memesan air isi ulang tanpa perlu memasak air terlebih dahulu.

Masyarakat mulai beralih pada air minum isi ulang yang diproduksi depot pengisian air. Air minum ini lebih dikenal dengan air minum isi ulang karena masyarakat memperoleh air minum ini dengan cara mengisi galon yang dibawanya ke depot air minum. Dilihat dari harganya, air minum isi ulang jauh lebih murah yaitu hanya sepertiga dari harga air minum dalam kemasan. Hal inilah yang menyebabkan air minum isi ulang bermunculan. Keberadaan depot air minum isi ulang terus meningkat sejalan dengan dinamika keperluan masyarakat terhadap air minum yang bermutu dan aman untuk dikonsumsi. Meski lebih murah, tidak semua depot air minum isi ulang terjamin keamanan produknya.

Air minum yang dihasilkan oleh depot air minum harus memenuhi persyaratan kesehatan sesuai dengan Keputusan Menteri Kesehatan RI No. 907 tahun 2010 tentang syarat-syarat dan pengawasan kualitas air minum. Pemilik usaha depot air minum isi ulang merupakan orang yang paling bertanggung jawab dalam usaha depot air minum. Oleh karena itu, pemilik harus mengetahui kelayakan air minum isi ulang (AMIU) yang diproduksinya, sehingga masyarakat tidak dirugikan oleh beredarnya air minum dari depot air minum yang tidak memenuhi persyaratan kesehatan.

Untuk menjamin agar air minum isi ulang yang dihasilkan aman dan sehat untuk dikonsumsi maka diperlukan upaya penyelenggaraan mendeteksi kelayakan air minum isi ulang (AMIU). Sistem pendeteksian kelayakan air minum isi ulang ini meliputi pengukuran kadar zat terlarut (TDS) yang ada di air minum isi ulang tersebut yang tidak terlihat oleh mata serta pengukuran pH air.

Pengukuran dalam fisika adalah kegiatan menggunakan alat-alat ukur dengan tujuan mengetahui nilai suatu besaran. Pengukuran nilai kadar zat terlarut (TDS) pada air minum adalah tes dari kualitas air minum ataupun kelayakan air minum untuk dikonsumsi. Untuk mengetahui tingkat kadar zat terlalur (TDS) pada air minum dapat digunakan alat ukur TDS meter sedangkan untuk derajat keasaman

(15)

digunakan pH meter. TDS meter adalah alat untuk mengukur partikel padatan terlarut di air minum yang tidak nampak oleh mata. Pengukuran ini menggunakan metode Electrical conductivity, dimana dua probe dihubungkan ke larutan yang akan diukur, kemudian dengan rangkaian pemprosesan sinyal mengeluarkan output yang menunjukan besar konduktifitas larutan tersebut, yang jika di kalikan dengan faktor konversi maka akan didapatkan nilai kualitas air tersebut dalam TDS (Total Dissolved Solid) atau PPM (Part Per Million).

Perkembangan teknologi dan komponen yang sudah modren memungkinkan untuk membuat peralatan atau instrumen yang praktis, handal, efektip, dan efesien yang berkerja secara digital. Peralatan elektronik yang berkerja secara otomatis membutuhkan komponen-komponen yang dapat menghitung, mengingat dan mensimpan. Komputer merupakan contoh dari elekronik yang dapat melakukan tersebut, namun penggunaan komputer tidak selalu efektip dalam penggunaan dalam hal tersebut. Mikrokontroler merupakan salah satu komponen yang dapat digunakan untuk membuat eloktronik yang berkerja secara otomatis kerena mikrokontroler adalah sebuah chip atau IC yang terdapat didalamnya prosesor dan flash yang dapat dibaca atau ditulis sampai beberapa kali, sehingga pengembangannya lebih mudah kerena dapat dihapus dan dapat diisi kembali.

Dalam penelitihan (Aryanto,dkk. 2010) yang mengidentifikasi kelayakan Air Minum Dalam Kemasan (AMDK) menggunakan inframerah (tx) dan photodioda (rx) yang di kuatkan dengan op-amp dan diolah menjadi satuan ppm. Pada pengujian air minum dalam kemasan, air minum terlebih dahulu diproses dengan elektrolisa yaitu proses yang memunculkan partikel-partikel dalam air dan selanjutnya diukur kadar zat terlarut (TDS) dalam air minum tersebut. Tingkat kekeruhan air sebanding dengan ppm. Dari Pengujian diketahui bahwa air minum dalam kemasan yang beredar dipasaran kebanyakan tidak memenuhi standar kelayakan air minum yang ditetapkan oleh WHO. Dimana air minum dalam kemasaan mempunyai kadar zat terlarut lebih dari 100 ppm. Pada uji coba tersebut kelayakan Air Minum Dalam Kemasan menunjukan tingkat keakurasian alat sekitar 88,605%. Eror yang terjadi disebabkan oleh eror pada penguat serta pembacaan photodioda.

(16)

Pada penelitihan (Yefri, 2012) merncang alat ukur tingkat kekeruhan zat cair berbasis mikrokontroler AT89S51 dengan menggunakan sistem sensor yang terdiri dari LED dan fototransistor, serta tampilan LCD. Alat ukur ini bekerja berdasarkan prinsip hamburan cahaya oleh partikel-partikel tersuspensi di dalam zat cair, dengan posisi fototransistor adalah 90o terhadap cahaya yang datang dari LED (disebut metode Nephelometer). Kesalahan relatif rata-rata alat ukur tingkat kekeruhan zat cair hasil rancang bangun ini adalah 3,03% dan kesalahan relatif maksimumnya adalah sebesar 12,5%.

Pada penelitihan (Nazula dan Endarko, 2013) merancang alat ukur kekeruhan air berbasis mikrokontrolel ATMega 8535 yang menggunakan sensor photodioda untuk mengukur tingkat kekeruhan air. Pada alat ukur kekeruhan bekerja berdasarkan metode Nephelometer yaitu hamburan cahaya oleh partikel – partikel tersuspensi didalam zat cair. Jarak antar LED dan detektor fotodioda pada alat ini adalah 2 inci yang diletakkan dalam posisi sejajar satu sama lain. Alat ini mampu mengukur tingkat kekeruhan air pada rentang 0 – 200 NTU serta mempunyai standar deviasi maksimum sebesar 1,33 NTU.

Pada penelitihan (Filemon, 2013) merancang alat ukur kekeruhan air menggunakan sensor LDR (Light Dependent Resistor), dimana sensor ini dapat mendeteksi cahaya dari tingkat cahaya Dioda LED (Light Emitting Diode) yang menembus air tersebut, maka akan terdeteksi kekeruhan air. Dalam sistem ini yang menjadi pengendali adalah mikrokontroler ATMega 8535. Keluaran dari alat ini adalah tingkat persentase kekeruhan air yang akan ditampilakan di LCD (Liquid Crystal Display).

Berdasarkan uraian diatas, maka dirancang suatu alat pendeteksi kelayakan Air Minum Yang Diproduksi Depot Air Minum Isi Ulang (AMIU) yang berbasis mikrokontroler AT89S51 sebagai pengolah data dan pengontrol perangkat keras lainnya dalam sistem counter ini. Karena mikrontroler mempunyai SFR (Special Function Register) yang merupakan alamat pada memori RAM internal yang dimiliki khusus pada type AT89S51.

Alat pendekteksi air minum isi ulang ini akan menggunakan sinar inframerah sebagai transmitter dan photodioda sebagai receiver yang di kuatkan

(17)

dengan op-amp yang akan diolah menjadi satuan ppm yang pendekteksiannya dilakukan sudah melewati proses elektrolisa. Photodioda digunakan untuk mendeteksi kadar zat yang terlarut (TDS) dalam air minum, yaitu dengan cara melewatkan air diantara receiver dan transmitter. Tegangan pada photodioda sangat tergantung pada intensitas cahaya yang mengenai permukaan photodioda. Intensitas cahaya yang diterima photodioda akan dikonversi menjadi sinyal tegangan. Nilai tegangan kadar zat terlalur (TDS) air minum ini sebanding dengan nilai tegangan kekeruhan air.

Pengukuran pH air minum digunakan sensor pH, prinsip kerja utama pada sensor pH adalah terletak pada sensor probe berupa elektroda yang berkerja untuk pH dan elektroda refrensi. Perbedaan potensial antara 2 elektroda sebagai fungsi pH larutan yang diukur. Pada elektroda pH, potensial yang dihasilkan (biasanya dalam mV) adalah berbanding lurus dengan konsentrasi ion hydrogen (H+) dalam larutan. Sedangkan, elektroda referensi berguna untuk mempertahankan potensial secara konstan terlepas dari adanya perubahan pH atau aktivitas ionik lainnya dalam larutan.

Sinyal keluaran pada kadar zat terlarut (TDS) dan pH air minum ini, diproses dan akan ditampilkan pada LCD.

Berdasarkan uraian diatas, penulis bermaksud untuk merancang bangun alat pendeteksi kelayakan air minum isi ulang (AMIU). Maka penelitihan yang akan ditelitih adalah “Rancang Bagun Alat Pendeteksi Kelayakan Air Minum Yang Diproduksi Depot Air Minum Isi Ulang (AMIU) Berbasis Mikrokontroler AT89S51 Dan LCD Menggunakan Inframerah dan Photodioda Sebagai Indikator”.

1.2. Batasan Masalah

Berdasarkan penjelasan pada latar belakang, maka penelitihan ini di batasi pada :

1. Pendeteksi kelayakan air minum yang dilakukan dengan menggunakan air minum isi ulang (AMIU).

(18)

2. Rancangan alat pendeteksi kelayakan air minum isi ulang menggunakan inframerah, photodioda dan sensor pH dengan mikrokontroler AT89S51. 3. Rancangan perangkat lunak (program) mikrokontroler AT89S51 dengan

menggunakan list program assembly.

4. Tampilan informasi sinyal yang dihasilkan pada LCD. 1.3. Rumusan masalah

Dari latar belakang masalah yang telah diuraikan, maka masalah dirumuskan sebagai berikut :

1. Bagaimana rancangan alat kelayakan air minum isi ulang sederhana menggunakan photodioda dan sensor pH sebagai indikator?

2. Bagaimana pengaruh kadar zat terlarut terhadap tengangan output photodioda yang dipancarkan sinar inframerah?

3. Bagaimana membuat suatu program agar dapat mengendalikan sistem minimum mikrokontroler AT89S51 supaya alat berkerja secara otomatis? 4. Bagaimana perbandingan hasil pengukuran alat ukur pendeteksi kelayakan

air sederhana dengan alat ukur TDS Meter dan pH Meter? 1.4. Tujuan Penelitian

Berdasarkan rumusan masalah diatas, maka tujuan pembuatan alat ini untuk :

1. Membuat suatu alat untuk menghitung kadar zat terlarut (TDS) dan pH air minum isi ulang sederhana dengan menggunakan photodioda dan sensor pH sebagai indikator.

2. Mengetahui pengaruh kadar zat terlarut pada tegangan output yang terdapat pada photodioda.

3. Membuat softwere dan hardwere yang meliputi rangkaian minimum mikrokontroler, rangkaian sensor, dan rangkaian penampil yang digunakan sebagai alat ukur kadar zat terlarut dalam air minum isi ulang.

4. Mengetahui perbandinagan hasil kerja alat pendeteksi kelayakan air minum dengan alat ukur TDS Meter serta pH Meter.

(19)

1.5. Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitihan ini adalah :

1. Dapat menghasilkan alat pendeteksi kualitas air minum berbasis mikrokontroler AT89S51 dengan sensor inframerah siap pakai.

2. Dapat membantu masyarakat mengetahui kualitas atau kelayakan air minum isi ulang (AMIU) untuk dikonsumsi.

3. Dapat memberikan informasi bagi para peneliti untuk melaksanakan penelitian lanjutan.

(20)

58 BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian pendeteksi kelayakan air minum menggunakan inframerah, photodioda serta sensor pH, disimpulkan:

1. Pembuatan rancangan alat pendeteksi kelayakan air minum berbasis mikrokontroler menggunakan inframerah dan photodioda sebagai indikator berkerja dengan baik sesuai bahasa yang disususn.

2. Penggunaan bahasa assembly untuk MCS-51 yang telah disusun sehingga detector dapat menjalankan fungsi sesuai dengan kebutuhan dalam penelitian.

3. Penggunaan indikator inframerah, photodioda diperoleh selisih nilai koefisien yang diperoleh pada kadar zat terlarut (TDS) air minum isi ulang yang diproduksi depot air minum sebesar 0,002.

4. Pengguanaan sensor pH untuk mengukur derajat keasman air minum nilai koefisien derajat keasaman (pH) air minum sebesar 0,474.

5.2. Saran

Berdasarkan hasil penelitian dan pengolahan data alat pendeteksi kelayakan Air Minum Isi Ulang (AMIU) menggunakan inframerah dan photodioda sebagai indkator pada pendeteksian kadar zat terlarut serta sensor pH pada menentukan derajat keadaman air minum, dengan itu peneliti memberikan masukkan untuk penelitian seterusnya :.

1. Perancangan pendeteksi kelayakan air minum dengan berbasis mikrokontroler yang lebih tinnggi bitnya seperti mikrokontroler AVR.

(21)

DAFTAR PUSTKA

Aryanto, V., Rohmad, M., dan Puspita, E., (2010), Sistem Pendeteksi Kelayakan Air Minum Dalam Kemasan (AMDK) sebagai Solusi Alternatif BPOM Berbasis Mikrokntroler. Institut Teknologi Sepuluh November.

Asfawi, S., (2004), Analisis Faktor Yang Berpengaru Dengan Kualitas Bakteriologis Air Minum Isi Ulang Pada Tingkat Produsen Di Kota Semarang. Tesis, Universitas Diponegoro. Semarang.

Ginting, J. F., (2013), Perancangan alat ukur kekeruhan air menggunakan Light Depertemen Resistor Berbasis Mikrokontroler Atmega 8535, E-jurnal teknik elektro dan komputer.

Hiskia., (2007), Perkembangan Teknologi Sensor Dan Aplikasinya Untuk Diteksi Radiasi Nuklir: 0216-3128

Julardi, N., (2009), Sistem Pengatur Buka/Tutup dan Pemanas ruangan Menggunakan Sensor Cahaya LDR dan Sensor Suhu LM35, Tugas akhir Universitas sumatra utara, Medan.

Miftachudin, A., (2007), Simulator Penghitung Jumlah Orang Pada Pintu Masuk Dan Keluar Gedung, Tugas akhir, Universitas Negeri Semarang. Semarang.

Mallo, P,. Y., dkk., Rancang bagun Alat Ukur Kada Hemoglobin dan oksigen dalam darah dengan sensor Oximeter secara non-invasive, Jurusan Teknik Elektro.

Nazula,N,.I., dan Endarko., (2013), Perancang dan Pembuatan Alat Ukur Kekeruhan Air Berbasis Mikrokontroler ATMega 8535, Jurnal Sains Dan Seni Pomits, Vol 2 No.1:1-5.

Noorulil, A., B., dan Adil, R., Rancang bagun model mekanik alat untuk mengukur kadar keasaman susu cair, sari buah dan soft drink, ITS, Surabaya.

Pandiangan, J., (2007), Perancangan Dan Penggunaan Photodioda Sebagai Sensor Penghindar Dinding Pad robot Forklift, Tugas akhir,Universitas Sumatra Utara, Medan.

Pasaribu, P., A., (2009), Aplikasi Mikrokontroler AT89S51 Untuk SisemPengaturan Buka/Tutup Atap Dan Pemanas Ruangan, Tugas Akhir, Universitas Sumatra Utara, Medan.

Rahayuningtyas, A., (2009), PembuatanSistemPengendali 4 Motor DC Penggerak 4 RodaSecara Independent BerbasisMikrokontroler AT89C2051: 0854-3046.

(22)

Setiyawan, Budi., (2009), Robot Otomatis Pengambil Buter Cube Pada Kontes Robot Indonesia 2008 Berbasis Mikrokontroler AVR Atmega 8535, Tugas akhir, Universitas Negeri Jakarta, Jakarta

Sulistyandari,H., (2009), Faktor-Faktor Yang Berhubungan Dengan Kontaminasi Deterjen Pada Air Minum Isi Ulang Di Depot Air Minum Isi Ulang (DAIU) Di Kabupaten Kendal., Tesis, Universitas Diponegoro, Semarang.

Siahaan, J., (2007), Perancangan Counter Digital Sebagai Penghitung Produk Akhir Berbasis Mikrokontroler, Tugas Akhir, Fisika FMIPA, USU, Medan.

Thomas., (2008), Sistem Pengukur Berat dan Tinggi Badan Menggunakan Mikrokontroler AT89S51, Jurnal Tesla. Vol 10 No. 2.

Wanto., (2008), Rancang bangun pengukur intensitas cahaya tampak berbasis mikrokontroler, Tugas akhir, Universita Indonesia,Depok.

Wikipedia (2014), http://id.wikipedia.org/wiki/Air_minum ( diakses 14 oktober 2014)

Menteri Kesehatan Republik Indonesia, (2002). Syarat-syarat dan pengawasan kualitas air minum, Nomor 907/MENKES/SK/VII/2002.

Menteri Kesehatan Republik Indonesia, (2010). Syarat-syarat dan pengawasan kualitas air minum, NO 492/MENKES/PER/IV/2010.

(1)

Sinyal keluaran pada kadar zat terlarut (TDS) dan pH air minum ini, diproses dan akan ditampilkan pada LCD.

1.2. Batasan Masalah

Berdasarkan penjelasan pada latar belakang, maka penelitihan ini di batasi pada :

1. Pendeteksi kelayakan air minum yang dilakukan dengan menggunakan air minum isi ulang (AMIU).

(2)

menggunakan list program assembly.