T1__BAB II Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Perancangan Sistem Monitoring pada Akuarium Ikan Symphysodon Discus Berbasis Android Smartphone T1 BAB II
BAB II
DASAR TEORI
Pada bab ini dijelaskan teori-teori penunjang yang diperlukan dalam merancang dan
merealisasikan skripsi ini. Bab ini dimulai pengenalan singkat dari komponen elektronik yang
dipakai pada skripsi meliputi Arduino Mega2560, ESP8266, RTC, Relay, DS18B20, Water Level
Sensor dan pH Sensor SEN0161.
2.1. Tinjauan Pustaka
Pada subbab ini akan dijelaskan penelitian yang berkaitan dengan alat yang dibuat oleh
penulis. Ikan Symphysodon Discus ditemukan pada tahun 1840 oleh Dr. Johann Jacob Heckel di
sungai amazon di amerika selatan dengan persebaran antara lain dari sungai Rio Negro dan Rio
Tombretas di bagian utara amazon, serta Rio Abacaxis di bagian selatan amazon. Ikan ini
mendiami bagian pinggiran sungai dengan aliran yang tenang dan memiliki vegetatif lebat
dimana mereka bersembunyi diantara akar dan batang kayu. Ikan ini memangsa larva serangga,
serangga dan planktonic invertebrate. Ikan Discus menjadi salah satu ikan hias favorit
dikarenakan bentuknya yang unik membulat seperti Disc dan dapat tumbuh hingga 20 cm serta
keberagaman warnanya yang indah. Ikan ini disebut-sebut sebagai raja dari ikan hias karena
keindahan dan keberagaman warna dari ikan tersebut. Akan tetapi, ikan ini juga disebut sebagai
ikan hias yang sulit untuk dipelihara didalam akuarium, antara lain karena tingkat sensitifitas
yang tinggi akan perubahan parameter air seperti nilai pH, suhu dan juga tingkat adaptasi yang
rendah, membuat ikan Discus ini mudah terserang penyakit dan mati. Berikut adalah klasifikasi
ilmiah dari ikan symphysodon discus:
Di kalangan penghobi ikan hias, ikan Discus ini dianggap sebagai ikan yang cukup menyita
waktu karena tingkat kesulitan dalam pemeliharaannya. Kesulitan yang dialami antara lain harus
mengontrol nilai pH didalam akuarium, suhu, dan juga parameter air yang harus diamati secara
berkala. Sering dialami kematian mendadak pada ikan Discus ini pada saat dipelihara di akuarium
yang disebabkan oleh perubahan parameter air didalam akuarium yang tidak diketahui.
Sebagai ikan hias, symphysodon discus merupakan ikan yang sangat sulit dan memiliki
kebutuhan khusus yang sulit dalam pemeliharaan dan hanya diperuntukkan bagi penghobi
berpengalaman. Salah satu aspek tersulit dari memelihara ikan discus adalah pengadaptasian atau
penyesuaian di akuarium baru. Dikarenakan discus termasuk dalam golongan karnivora, discus
6
akan memakan segala jenis makanan hidup dan harus diberi variasi makanan. Untuk ikan discus
hasil budidaya, biasanya akan menerima makanan buatan eperti pellet.
Ikan discus adalah jenis ikan yang sensitif terhadap perubahan kondisi air dan membutuhkan
penggantian air yang cukup banyak dengan minimal penggantian air 25% dari total air didalam
akuarium setiap minggu.dikarenakan ikan discus sangat sensitif terhadap perubahan parameter
air secara mendadak, pada saat penggantian air harus dipastikan bahwa air baru berada dalam
suhu dan kondisi yang sama seperti didalam akuarium. Pembersihan kaca dan penggantian air
harus dilakukan dengan hati-hati dan tidak berlebihan atau menyebabkan stress mendadak karena
dapat menyebabkan ikan discus stress dan ikan discus merupakan jenis ikan yang mudah terkena
penyakit apabila ikan tersebut stress.
Ikan symphysodon discus membutuhkan akuarium dengan ukuran minimal 50 galon untuk
pemeliharaan satu ekor ikan discus, dan harus lebih besar apabila memelihara lebih dari satu ekor
ikan. Hal ini dikarenakan bentuk dari ikan tersebut yang tumbuh melebar seperti disc. Akuarium
dengan tinggi minimal 40 cm merupakan tinggi minimal yang disarankan. Ikan discus
membutuhkan aliran air yang baik serta sistem filtrasi air yang kuat dan efisien. Akuarium
dengan suhu hangat dan air dengan kandungan mineral yang rendah disarankan karena ikan
discus merupakan jenis ikan yang rentan sakit pada suhu rendah.
Ikan discus memiliki sifat pemalu dan akan mudah stress apabila tempat pemeliharaannya
ramai, terdapat banyak bayangan bergerak, serta getaran yang tiba-tiba. Sangat disarankan untuk
memelihara ikan discus di tempat tenang, pencahayaan dengan siklus mati dan menyala secara
teratur. Pada saat pertama kali dipindahkan ke akuarium, hindari pencahayaan yang terlalu
terang, terutama akuarium tanpa area bersembunyi seperti tanaman atau akar. Setelah ikan discus
telah beradaptasi dengan baik, pencahayaan normal pada akuarium tidak akan menjadi masalah
pada ikan.
Sebuah akuarium yang memiliki tumbuhan hidup dengan sebuah area terbuka untuk
berenang akan membuat ikan discus beradaptasi lebih baik. Akan tetapi jenis tanaman yang
digunakan haruslah tanaman yang tahan dengan suhu tinggi dari 27o hingga 30o C. Berikut ini
merupakan kebutuhan minimal untuk pemeliharaan ikan symphysodon discus didalam akuarium:
Ukuran minimal akuarium : 50 galon disarankan untuk satu ekor ikan, dan harus
lebih besar apabila lebih dari satu ekor ataupun dengan jenis yang berbeda.
7
Akuarium harus cukup tinggi dan panjang karena ikan discus akan tumbuh setinggi
20 cm vertikal.
Tipe substrat
: pasir / campuran jenis kerikil
Kebutuhan pencahayaan
: sedang hingga normal
Suhu
: 27,8o hingga 32,2o C
Suhu saat reproduksi
: 27,7o hingga 31o C
Batas pH
: 5.5 hingga 7.5
Batas hardness air
: 0 hingga 3 dGH
Pergerakan air
: sedang
Penggantian air
: wajib, minimal satu minggu sekali
Tingkat kesulitan
: sulit
Tingkat kepiawaian
: pemelihara berpengalaman
Pemberian makan
: beberapa kali sehari
Salah satu alat yang penting digunakan didalam akuarium pemeliharaan ikan discus adalah
PH meter KL-025W. alat ini adalah salah satu alat pengukuran pH didalam akuarium yang
memudahkan pengukuran pH didalam air dengan tingkat keakurasian ±0,1. Nilai dari pH
ditunjukkan oleh layar yang menjadi satu.
Selain PH meter KL-025W, alat lain yang memudahkan dalam pemeliharaan ikan discus
adalah Juwel EasyFeed-Automatic Feeder. Alat ini merupakan salah satu alat pemberi makan
ikan otomatis untuk akuarium. Kemampuan dari alat ini antara lain dapat diprogram waktu untuk
pemberian makan dalam sehari dengan interval waktu enam jam untuk sekali pemberian makan.
Volume dari penyimpan makanan didesain untuk dapat melakukan pemberian makan hingga
enam puluh kali pemberian makan, pengontrolan manual pada alat untuk pemberian makan
otomatis, serta menggunakan sumber daya baterai.
8
Gambar 2.1. Ikan Discus yang Mengalami pH Shock
Gambar 2.2. Ikan Discus yang Mengalami Scale Rot
2.2. Arduino Mega2560
Arduino Mega2560 adalah sebuah papan elektronik yang bersifat open source. Arduino
Mega2560 menggunakan IC mikrokontroler ATmega2560. Papan elektronik ini bersifat open
source baik pada perangkat keras maupun perangkat lunaknya, yang digunakan untuk
9
memprogram produk perangkat keras yang dikeluarkan oleh Arduino yaitu Arduino IDE serta
menggunakan bahasa pemrograman C. arduino Mega2560 memiliki port USB yang digunakan
untuk menghubungkan perangkat keras dengan perangkat lunak yang telah ter-install pada
komputer pribadi maupun komputer jinjing.
Gambar 2.3. Arduino Mega2560
Tabel 2.1. Spesifikasi Arduino Mega2560
Mikrokontroler
ATmega2560
Tegangan Kerja
5V
Tegangan Limit
6-20V
Tegangan Masukan
7-12V
Arus DC per Pin I/O
40mA
Pin Analog
16
Pin I/O Digital
54 (14 untuk keluaran PWM)
EEPROM
4 KB
SRAM
8 KB
10
2.3. Sensor Suhu (DS18B20)
Sensor suhu atau Temperature Sensor merupakan suatu komponen yang dapat mengubah
besaran panas menjadi besaran listrik sehingga dapat mendeteksi gejala perubahan suhu pada
objek tertentu. Sensor suhu melakukan pengukuran terhadap jumlah energi panas/dingin yang
dihasilkan oleh suatu objek sehingga memungkinkan kita untuk mengetahui atau mendeteksi
gejala perubahan-perubahan suhu tersebut dalam bentuk keluaran Analog maupun Digital. Agar
dapat bekerja dengan baik, ditambahkan sebuah resistor pull up pada pin ‘data’ sebesar 4.7 kΩ,
seperti yang disarankan pada datasheet. Jarak pengukuran dari -55o C hingga +125o C,memiliki
ralat ±0,5o C dari -10o C hingga +85o C, resolusi termometer dapat diprogram dari 9 hingga 12
bit dan dapat mengkonversi 12 bit suhu ke digital dalam 750 mS (maksimal).
Gambar 2.4. Sensor Suhu (DS18B20)
2.4. Analog PH Meter SEN0161
Analog PH Meter SEN0161 merupakan komponen yang dapat membaca nilai pH suatu
larutan dalam bentuk tahanan yang kemudian akan dikonversi menjadi data oleh sensor pH yang
terhubung dengan probe electrode menggunakan konektor BNC. Analog pH Sensor SEN0161
ini bekerja pada tegangan 5V dan mampu mengukur nilai pH dari 0-14. Analog pH Sensor
11
SEN0161 memiliki ralat 0.1 pH dan memiliki respon waktu ≤ 6 menit untuk pembacaan nilai
pH. Keluaran dari elektroda dalam milivolt dengan jarak dari -414,12 mV hingga +414,12 mV.
Gambar 2.5. Analog PH Meter SEN0161
2.5. 8-Channel Relay Module HL-58S
Relay adalah saklar (switch) yang dioperasikan secara elektrik dan merupakan komponen
elektromekanikal yang terdiri dari dua bagian utama, yaitu coil (elektromagnet) dan kontak saklar
/ switch. Relay menggunakan prinsip elektromagnetik untuk menggerakkan kontak saklar
sehingga dengan arus yang kecil, dapat menghantarkan tegangan yang lebih tinggi. Modul relay
ini bertipe Single Pole Double Throw (SPDT).
Gambar 2.6. 8-channel Relay Module HL-58S
12
2.6. Real Time Clock (RTC)
Real Time Clock (RTC) adalah komponen I2C dengan osilator Kristal yang memiliki fungsi
menghitung waktu nyata mulai detik hingga tahun dengan akurat dan dapat menyimpan data
waktu tersebut secara nyata / riil. RTC memiliki penyuplai daya terpisah yaitu baterai, sehingga
dapat tetap berfungsi pada saat sumber daya utama terputus. Karena RTC bekerja secara riil,
maka setelah proses waktu hitung dilakukan, output datanya akan langsung disimpan atau dikirim
ke perangkat lain melalui sistem antarmuka.
Gambar 2.7. Real Time Clock (RTC)
2.7. Heater
Heater adalah suatu alat yang bekerja menggunakan prinsip termodinamika pertama dan
kedua, dimana energi listrik dikonversi menjadi energi panas melalui sebuah elemen yang diberi
tegangan sehingga elemen tersebut menghasilkan panas yang kemudian akan diserap oleh air dan
akan menaikkan suhu air. Heater ini bekerja pada tegangan 220 V dengan arus 0,34 A dan daya
75 W.
13
Gambar 2.8. Heater Akuarium
2.8. Motor DC
Motor listrik merupakan perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi
energy mekanik. Energi ini digunakan untuk, misalnya memutar kipas atau blower, menjalankan
konveyor, roda dan benda lainnya yang bekerja secara mekanik.
Kumparan medan pada motor DC disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan
jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Jika terjadi putaran pada kumparan jangkar pada
medan magnet, maka akan timbul tegangan (GGL) yang berubah-ubah arah pada setiap setengah
putaran. Motor DC memerlukan suplai tegangan yang searah pada kumparan medan untuk
diubah menjadi energi mekanik.
14
Gambar 2.9. Motor DC 12V
2.9. ESP8266
ESP8266 merupakan sebuah chip mikrokontroler yang memiliki fitur WIFI yang
mendukung stack TCP/IP. Modul ini memungkinkan mikrokontroller untuk terhubung dengan
jaringan WIFI dan membuat koneksi TCP/IP dengan menggunakan command sederhana. Dengan
clock 80 MHz modul ini memiliki 4MB eksternal RAM, mendukung format IEEE 802.11 b/g/n
sehingga tidak menyebabkan interference atau gangguan bagi jaringan lain, serta mendukung
enkripsi WEP dan WPA sehingga aman untuk digunakan dan memiliki 16 GPIO pin yang bekerja
pada tegangan 3,3V dan 1 pin ADC dengan resolusi 10 bit.
Gambar 2.10. ESP8266 WIFI Module
15
2.10. Sensor Ketinggian Air
Sensor ketinggian air yang dipakai menggunakan 3 buah kawat tembaga yang tersambung
ke rangkaian transistor sebagai saklar. Rangkaian bekerja pada dua kondisi, pada saat ujung
tembaga tidak berada didalam air, maka transistor akan bekerja pada kondisi saturasi atau mode
“on” dimana Vb ≥ 0,7V dan arus dari kolektor Ic = maksimum. Sedangkan pada saat ujung kawat
tembaga berada didalam air, arus masuk pada kaki basis (Ib) dan arus keluaran pada kaki kolektor
(Ic) adalah nol, sedangkan tegangan maksimum berada pada kaki kolektor (Vce). Kondisi ini
membuat arus tidak dapat memasuki komponen sehingga transistor berada pada kondisi cut-off
sehingga dapat disebut transistor berada pada kondisi “off” atau tidak aktif secara penuh.
Gambar 2.11. Sensor Ketinggian Air
16
2.11. Android Studio
Android studio adalah sebuah IDE yang bisa digunakan untuk pengembangan aplikasi
android yang dikembangkan oleh Google. Android studio merupakan pengembangan dari
Eclipse IDE, dan dibuat berdasarkan IDE Java populer, yaitu Intelij IDEA. Android studio
direncanakan untuk menggantikan Eclipse kedepannya sebagai IDE resmi untuk pengembangan
aplikasi android. Sebagai pengembangan dari Eclipse, Android Studio mempunyai banyak fiturfitur baru dibandingkan dengan Eclipse IDE. Berbeda dengan Eclipse yang menggunakan Ant,
Android Studio menggunakan Gradle sebagai build environtment. Fitur fitur lainnya antara lain
menggunakan Gradle-based build system yang fleksibel, bisa mem-build lebih dari satu APK,
template support untuk Google Services dan berbagai macam tipe perangkat, layout editor yang
lebih modern, built-in support untuk Google Cloud Messaging dan App Engine, serta direct
library import dari Maven repository. Pada skripsi ini, penulis menggunakan Android Studio
versi 2016 untuk membuat atau mengembangkan aplikasi antarmuka android yang akan
direalisasikan.
17
DASAR TEORI
Pada bab ini dijelaskan teori-teori penunjang yang diperlukan dalam merancang dan
merealisasikan skripsi ini. Bab ini dimulai pengenalan singkat dari komponen elektronik yang
dipakai pada skripsi meliputi Arduino Mega2560, ESP8266, RTC, Relay, DS18B20, Water Level
Sensor dan pH Sensor SEN0161.
2.1. Tinjauan Pustaka
Pada subbab ini akan dijelaskan penelitian yang berkaitan dengan alat yang dibuat oleh
penulis. Ikan Symphysodon Discus ditemukan pada tahun 1840 oleh Dr. Johann Jacob Heckel di
sungai amazon di amerika selatan dengan persebaran antara lain dari sungai Rio Negro dan Rio
Tombretas di bagian utara amazon, serta Rio Abacaxis di bagian selatan amazon. Ikan ini
mendiami bagian pinggiran sungai dengan aliran yang tenang dan memiliki vegetatif lebat
dimana mereka bersembunyi diantara akar dan batang kayu. Ikan ini memangsa larva serangga,
serangga dan planktonic invertebrate. Ikan Discus menjadi salah satu ikan hias favorit
dikarenakan bentuknya yang unik membulat seperti Disc dan dapat tumbuh hingga 20 cm serta
keberagaman warnanya yang indah. Ikan ini disebut-sebut sebagai raja dari ikan hias karena
keindahan dan keberagaman warna dari ikan tersebut. Akan tetapi, ikan ini juga disebut sebagai
ikan hias yang sulit untuk dipelihara didalam akuarium, antara lain karena tingkat sensitifitas
yang tinggi akan perubahan parameter air seperti nilai pH, suhu dan juga tingkat adaptasi yang
rendah, membuat ikan Discus ini mudah terserang penyakit dan mati. Berikut adalah klasifikasi
ilmiah dari ikan symphysodon discus:
Di kalangan penghobi ikan hias, ikan Discus ini dianggap sebagai ikan yang cukup menyita
waktu karena tingkat kesulitan dalam pemeliharaannya. Kesulitan yang dialami antara lain harus
mengontrol nilai pH didalam akuarium, suhu, dan juga parameter air yang harus diamati secara
berkala. Sering dialami kematian mendadak pada ikan Discus ini pada saat dipelihara di akuarium
yang disebabkan oleh perubahan parameter air didalam akuarium yang tidak diketahui.
Sebagai ikan hias, symphysodon discus merupakan ikan yang sangat sulit dan memiliki
kebutuhan khusus yang sulit dalam pemeliharaan dan hanya diperuntukkan bagi penghobi
berpengalaman. Salah satu aspek tersulit dari memelihara ikan discus adalah pengadaptasian atau
penyesuaian di akuarium baru. Dikarenakan discus termasuk dalam golongan karnivora, discus
6
akan memakan segala jenis makanan hidup dan harus diberi variasi makanan. Untuk ikan discus
hasil budidaya, biasanya akan menerima makanan buatan eperti pellet.
Ikan discus adalah jenis ikan yang sensitif terhadap perubahan kondisi air dan membutuhkan
penggantian air yang cukup banyak dengan minimal penggantian air 25% dari total air didalam
akuarium setiap minggu.dikarenakan ikan discus sangat sensitif terhadap perubahan parameter
air secara mendadak, pada saat penggantian air harus dipastikan bahwa air baru berada dalam
suhu dan kondisi yang sama seperti didalam akuarium. Pembersihan kaca dan penggantian air
harus dilakukan dengan hati-hati dan tidak berlebihan atau menyebabkan stress mendadak karena
dapat menyebabkan ikan discus stress dan ikan discus merupakan jenis ikan yang mudah terkena
penyakit apabila ikan tersebut stress.
Ikan symphysodon discus membutuhkan akuarium dengan ukuran minimal 50 galon untuk
pemeliharaan satu ekor ikan discus, dan harus lebih besar apabila memelihara lebih dari satu ekor
ikan. Hal ini dikarenakan bentuk dari ikan tersebut yang tumbuh melebar seperti disc. Akuarium
dengan tinggi minimal 40 cm merupakan tinggi minimal yang disarankan. Ikan discus
membutuhkan aliran air yang baik serta sistem filtrasi air yang kuat dan efisien. Akuarium
dengan suhu hangat dan air dengan kandungan mineral yang rendah disarankan karena ikan
discus merupakan jenis ikan yang rentan sakit pada suhu rendah.
Ikan discus memiliki sifat pemalu dan akan mudah stress apabila tempat pemeliharaannya
ramai, terdapat banyak bayangan bergerak, serta getaran yang tiba-tiba. Sangat disarankan untuk
memelihara ikan discus di tempat tenang, pencahayaan dengan siklus mati dan menyala secara
teratur. Pada saat pertama kali dipindahkan ke akuarium, hindari pencahayaan yang terlalu
terang, terutama akuarium tanpa area bersembunyi seperti tanaman atau akar. Setelah ikan discus
telah beradaptasi dengan baik, pencahayaan normal pada akuarium tidak akan menjadi masalah
pada ikan.
Sebuah akuarium yang memiliki tumbuhan hidup dengan sebuah area terbuka untuk
berenang akan membuat ikan discus beradaptasi lebih baik. Akan tetapi jenis tanaman yang
digunakan haruslah tanaman yang tahan dengan suhu tinggi dari 27o hingga 30o C. Berikut ini
merupakan kebutuhan minimal untuk pemeliharaan ikan symphysodon discus didalam akuarium:
Ukuran minimal akuarium : 50 galon disarankan untuk satu ekor ikan, dan harus
lebih besar apabila lebih dari satu ekor ataupun dengan jenis yang berbeda.
7
Akuarium harus cukup tinggi dan panjang karena ikan discus akan tumbuh setinggi
20 cm vertikal.
Tipe substrat
: pasir / campuran jenis kerikil
Kebutuhan pencahayaan
: sedang hingga normal
Suhu
: 27,8o hingga 32,2o C
Suhu saat reproduksi
: 27,7o hingga 31o C
Batas pH
: 5.5 hingga 7.5
Batas hardness air
: 0 hingga 3 dGH
Pergerakan air
: sedang
Penggantian air
: wajib, minimal satu minggu sekali
Tingkat kesulitan
: sulit
Tingkat kepiawaian
: pemelihara berpengalaman
Pemberian makan
: beberapa kali sehari
Salah satu alat yang penting digunakan didalam akuarium pemeliharaan ikan discus adalah
PH meter KL-025W. alat ini adalah salah satu alat pengukuran pH didalam akuarium yang
memudahkan pengukuran pH didalam air dengan tingkat keakurasian ±0,1. Nilai dari pH
ditunjukkan oleh layar yang menjadi satu.
Selain PH meter KL-025W, alat lain yang memudahkan dalam pemeliharaan ikan discus
adalah Juwel EasyFeed-Automatic Feeder. Alat ini merupakan salah satu alat pemberi makan
ikan otomatis untuk akuarium. Kemampuan dari alat ini antara lain dapat diprogram waktu untuk
pemberian makan dalam sehari dengan interval waktu enam jam untuk sekali pemberian makan.
Volume dari penyimpan makanan didesain untuk dapat melakukan pemberian makan hingga
enam puluh kali pemberian makan, pengontrolan manual pada alat untuk pemberian makan
otomatis, serta menggunakan sumber daya baterai.
8
Gambar 2.1. Ikan Discus yang Mengalami pH Shock
Gambar 2.2. Ikan Discus yang Mengalami Scale Rot
2.2. Arduino Mega2560
Arduino Mega2560 adalah sebuah papan elektronik yang bersifat open source. Arduino
Mega2560 menggunakan IC mikrokontroler ATmega2560. Papan elektronik ini bersifat open
source baik pada perangkat keras maupun perangkat lunaknya, yang digunakan untuk
9
memprogram produk perangkat keras yang dikeluarkan oleh Arduino yaitu Arduino IDE serta
menggunakan bahasa pemrograman C. arduino Mega2560 memiliki port USB yang digunakan
untuk menghubungkan perangkat keras dengan perangkat lunak yang telah ter-install pada
komputer pribadi maupun komputer jinjing.
Gambar 2.3. Arduino Mega2560
Tabel 2.1. Spesifikasi Arduino Mega2560
Mikrokontroler
ATmega2560
Tegangan Kerja
5V
Tegangan Limit
6-20V
Tegangan Masukan
7-12V
Arus DC per Pin I/O
40mA
Pin Analog
16
Pin I/O Digital
54 (14 untuk keluaran PWM)
EEPROM
4 KB
SRAM
8 KB
10
2.3. Sensor Suhu (DS18B20)
Sensor suhu atau Temperature Sensor merupakan suatu komponen yang dapat mengubah
besaran panas menjadi besaran listrik sehingga dapat mendeteksi gejala perubahan suhu pada
objek tertentu. Sensor suhu melakukan pengukuran terhadap jumlah energi panas/dingin yang
dihasilkan oleh suatu objek sehingga memungkinkan kita untuk mengetahui atau mendeteksi
gejala perubahan-perubahan suhu tersebut dalam bentuk keluaran Analog maupun Digital. Agar
dapat bekerja dengan baik, ditambahkan sebuah resistor pull up pada pin ‘data’ sebesar 4.7 kΩ,
seperti yang disarankan pada datasheet. Jarak pengukuran dari -55o C hingga +125o C,memiliki
ralat ±0,5o C dari -10o C hingga +85o C, resolusi termometer dapat diprogram dari 9 hingga 12
bit dan dapat mengkonversi 12 bit suhu ke digital dalam 750 mS (maksimal).
Gambar 2.4. Sensor Suhu (DS18B20)
2.4. Analog PH Meter SEN0161
Analog PH Meter SEN0161 merupakan komponen yang dapat membaca nilai pH suatu
larutan dalam bentuk tahanan yang kemudian akan dikonversi menjadi data oleh sensor pH yang
terhubung dengan probe electrode menggunakan konektor BNC. Analog pH Sensor SEN0161
ini bekerja pada tegangan 5V dan mampu mengukur nilai pH dari 0-14. Analog pH Sensor
11
SEN0161 memiliki ralat 0.1 pH dan memiliki respon waktu ≤ 6 menit untuk pembacaan nilai
pH. Keluaran dari elektroda dalam milivolt dengan jarak dari -414,12 mV hingga +414,12 mV.
Gambar 2.5. Analog PH Meter SEN0161
2.5. 8-Channel Relay Module HL-58S
Relay adalah saklar (switch) yang dioperasikan secara elektrik dan merupakan komponen
elektromekanikal yang terdiri dari dua bagian utama, yaitu coil (elektromagnet) dan kontak saklar
/ switch. Relay menggunakan prinsip elektromagnetik untuk menggerakkan kontak saklar
sehingga dengan arus yang kecil, dapat menghantarkan tegangan yang lebih tinggi. Modul relay
ini bertipe Single Pole Double Throw (SPDT).
Gambar 2.6. 8-channel Relay Module HL-58S
12
2.6. Real Time Clock (RTC)
Real Time Clock (RTC) adalah komponen I2C dengan osilator Kristal yang memiliki fungsi
menghitung waktu nyata mulai detik hingga tahun dengan akurat dan dapat menyimpan data
waktu tersebut secara nyata / riil. RTC memiliki penyuplai daya terpisah yaitu baterai, sehingga
dapat tetap berfungsi pada saat sumber daya utama terputus. Karena RTC bekerja secara riil,
maka setelah proses waktu hitung dilakukan, output datanya akan langsung disimpan atau dikirim
ke perangkat lain melalui sistem antarmuka.
Gambar 2.7. Real Time Clock (RTC)
2.7. Heater
Heater adalah suatu alat yang bekerja menggunakan prinsip termodinamika pertama dan
kedua, dimana energi listrik dikonversi menjadi energi panas melalui sebuah elemen yang diberi
tegangan sehingga elemen tersebut menghasilkan panas yang kemudian akan diserap oleh air dan
akan menaikkan suhu air. Heater ini bekerja pada tegangan 220 V dengan arus 0,34 A dan daya
75 W.
13
Gambar 2.8. Heater Akuarium
2.8. Motor DC
Motor listrik merupakan perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi
energy mekanik. Energi ini digunakan untuk, misalnya memutar kipas atau blower, menjalankan
konveyor, roda dan benda lainnya yang bekerja secara mekanik.
Kumparan medan pada motor DC disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan
jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Jika terjadi putaran pada kumparan jangkar pada
medan magnet, maka akan timbul tegangan (GGL) yang berubah-ubah arah pada setiap setengah
putaran. Motor DC memerlukan suplai tegangan yang searah pada kumparan medan untuk
diubah menjadi energi mekanik.
14
Gambar 2.9. Motor DC 12V
2.9. ESP8266
ESP8266 merupakan sebuah chip mikrokontroler yang memiliki fitur WIFI yang
mendukung stack TCP/IP. Modul ini memungkinkan mikrokontroller untuk terhubung dengan
jaringan WIFI dan membuat koneksi TCP/IP dengan menggunakan command sederhana. Dengan
clock 80 MHz modul ini memiliki 4MB eksternal RAM, mendukung format IEEE 802.11 b/g/n
sehingga tidak menyebabkan interference atau gangguan bagi jaringan lain, serta mendukung
enkripsi WEP dan WPA sehingga aman untuk digunakan dan memiliki 16 GPIO pin yang bekerja
pada tegangan 3,3V dan 1 pin ADC dengan resolusi 10 bit.
Gambar 2.10. ESP8266 WIFI Module
15
2.10. Sensor Ketinggian Air
Sensor ketinggian air yang dipakai menggunakan 3 buah kawat tembaga yang tersambung
ke rangkaian transistor sebagai saklar. Rangkaian bekerja pada dua kondisi, pada saat ujung
tembaga tidak berada didalam air, maka transistor akan bekerja pada kondisi saturasi atau mode
“on” dimana Vb ≥ 0,7V dan arus dari kolektor Ic = maksimum. Sedangkan pada saat ujung kawat
tembaga berada didalam air, arus masuk pada kaki basis (Ib) dan arus keluaran pada kaki kolektor
(Ic) adalah nol, sedangkan tegangan maksimum berada pada kaki kolektor (Vce). Kondisi ini
membuat arus tidak dapat memasuki komponen sehingga transistor berada pada kondisi cut-off
sehingga dapat disebut transistor berada pada kondisi “off” atau tidak aktif secara penuh.
Gambar 2.11. Sensor Ketinggian Air
16
2.11. Android Studio
Android studio adalah sebuah IDE yang bisa digunakan untuk pengembangan aplikasi
android yang dikembangkan oleh Google. Android studio merupakan pengembangan dari
Eclipse IDE, dan dibuat berdasarkan IDE Java populer, yaitu Intelij IDEA. Android studio
direncanakan untuk menggantikan Eclipse kedepannya sebagai IDE resmi untuk pengembangan
aplikasi android. Sebagai pengembangan dari Eclipse, Android Studio mempunyai banyak fiturfitur baru dibandingkan dengan Eclipse IDE. Berbeda dengan Eclipse yang menggunakan Ant,
Android Studio menggunakan Gradle sebagai build environtment. Fitur fitur lainnya antara lain
menggunakan Gradle-based build system yang fleksibel, bisa mem-build lebih dari satu APK,
template support untuk Google Services dan berbagai macam tipe perangkat, layout editor yang
lebih modern, built-in support untuk Google Cloud Messaging dan App Engine, serta direct
library import dari Maven repository. Pada skripsi ini, penulis menggunakan Android Studio
versi 2016 untuk membuat atau mengembangkan aplikasi antarmuka android yang akan
direalisasikan.
17