Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Sistem Otomatisasi Pengatur pH Pada Air Penampungan Kolam Renang
SISTEM OTOMATISASI PENGATUR pH PADA AIR
PENAMPUNGAN KOLAM RENANG
Oleh
Rizal Digdo Wibowo
NIM: 612007017
Skripsi
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
Januari 2015
SISTEM OTOMATISASI PENGATUR PH PADA AIR
PENAMPUNGAN KOLAM RENANG
Oleh
Rizal Digdo Wibowo
NIM : 612007017
Skripsi ini telah diterima dan disahkan
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana Teknik
dalam
Konsentrasi Teknik Elektronika
Program Studi Teknik Elektro
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
Disahkan oleh :
Pembimbing I
Pembimbing II
Ir. Lukas B.S., M.Sc
Deddy Susilo,M.Eng.
Tanggal :
Tanggal :
PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT
Saya, yang bertanda tangan dibawah ini:
NAMA
: Rizal Digdo Wibowo
NIM
: 612007017
JUDUL SKRIPSI
: Sistem Otomatisasi Pengatur pH
Pada Air Penampungan Kolam Renang
Menyatakan bahwa skripsi tersebut di atas bebas plagiat. Apabila ternyata
ditemukan unsur plagiat di dalam skripsi saya, maka saya bersedia mendapatkan
sanksi apapun sesuai aturan yang berlaku.
Salatiga,30 Maret 2015
Rizal Digdo Wibowo
INTISARI
Alat otomatisasi pengatur pH pada air penampungan kolam renang ini dibuat
dengan tujuan membantu menjaga kualitas pH air kolam renang yang ada di Laras
Asri Hotel & Resort dimana monitoring, pengambilan data, dan pengaturan pH air
masih dilakukan secara manual setiap harinya. Kendala yang dihadapi
saat
memonitoring dan menjaga kualitas pH air secara manual sangatlah merepotkan,
membutuhkan waktu yang lama dan tidak bisa setiap saat.Untuk mengatasi hal
tersebut maka dalam skripsi ini dirancang dan direalisasikan suatu alat yang
mempermudah proses, monitoring dan menjaga hasil pH air,sehingga pengguna
tidak lagi khawatir dengan kondisi kualitas air kolam renang. Perancangan dan
realisasi alat ini merupakan sistem yang berbasis mikrokontroler yang terdiri dari
bagian kontrol, bagian sensor, user interface, dan bagian perangkat lunak. Alat ini
memiliki ralat sebesar 3% pada kondisi pH normal.
ABSTRACT
The automatic water pH control in swimming pool reservoir is built with
purpose to control the quality of water pH at Laras Asri Hotel & Resort which is
the monitoring, data acquisition, and controlling of water pH are do manually.
The problem of monitoring, and controlling water pH by manually is waste time.
The solution of this problem is to built a device which is easier the monitoring and
controlling water pH process. The design and realization of this tool is a
microcontroller -based system that consists of the control, sensor parts, user
interface, and software parts. The device has error rate 3% on normal water pH
condition.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala
rahmat karunia yang senantiasa penulis terima, dalam menyelesaikan perancangan serta
penulisan skripsi sebagai syarat untuk menyelesaikan studi di Fakultas Teknik
Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana.
Pada kesempatan ini penulis juga hendak mengucapkan terima kasih kepada
berbagai pihak yang baik secara langsung maupun tidak telah membantu penulis dalam
menyelesaikan skripsi ini :
1. Tuhan Yang Maha Esa atas semua kasih karunia yang tak terkira sehingga
penulis dapat mengentaskan diri dari “Candradimuka Rekayasa Elektronika”
ini.
2. Orang Tua terkasih sumber semangat terbesar dalam hidupku.
3. Bapak Ir. Lukas B. Setyawan, M.Sc. dan Bapak Deddy Susilo, M.Eng. selaku
pembimbing I dan pembimbing II, terima kasih atas bimbingan, arahan dan
ide-ide cemerlang yang menginspirasi penulis selama mengerjakan skripsi ini.
4. Bapak Bambang yang telah menyiapkan alat penunjang di lab skripsi.
5. Seluruh staff dosen, karyawan dan laboran FTEK sebagai “Pembimbing III”.
6. Fanny Rion Santana, Riky, Didik, Andika Tan, Septyan, Robot, Mas Tris, Mas
Ari, Mas Deka, Galang Halonona, teman teman lab skripsi yang telah
membantu dalam pembuatan skrisi ini.
7. Teman-teman angkatan 2007 yang sudah memberi motivasi dan semangat
juang.
8. Susi Susanti sebagai penyemangat, pembangun motivasi.
9. Berbagai pihak yang tidak dapat dituliskan satu persatu, penulis mengucapkan
terima kasih.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kata “sempurna”, oleh karena
itu penulis sangat mengharapkan kritik maupun saran dari pembaca sekalian sehingga
skripsi ini dapat berguna bagi kemajuan teknik elektronika.
Salatiga,Desember 2014
Penulis
DAFTAR ISI
INTISARI............................................................................................................................ i
ABSTRACT ........................................................................................................................ ii
KATA PENGANTAR ........................................................................................................ iii
DAFTAR ISI ....................................................................................................................... iv
DAFTAR TABEL ............................................................................................................... vi
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................................... vii
BAB I
PENDAHULUAN .............................................................................................. 1
1.1. Latar Belakang .......................................................................................... 1
1.2. Batasan Skripsi .......................................................................................... 3
1.3. Garis Besar Penulisan ............................................................................... 3
BAB II
KONSEP DASAR SISTEM OTOMATISASI PENGATUR pH PADA
AIR PENAMPUNGAN KOLAM RENANG .................................................... 4
2.1. Gambaran Sistem ...................................................................................... 4
2.2. Prinsip Kerja Sistem.................................................................................. 6
BAB III PERANCANGAN SISTEM ............................................................................... 8
3.1. Perancangan dan Realisasi Perangkat Keras ............................................. 8
3.1.1. Tabung Larutan Asam dan Basa ................................................... 8
3.1.2. Mikrokontroler 8535 ..................................................................... 10
3.1.3. Sensor pH PE-03 ........................................................................... 12
3.1.4. LCD (Liquid Crystal Display)....................................................... 14
3.1.5. Pompa Air ..................................................................................... 15
3.1.6. Sensor LM35 ................................................................................. 16
3.1.7. Modul Penguat pH ........................................................................ 17
3.1.8. Driver Motor .................................................................................. 18
3.1.9. RTC DS1307 .................................................................................. 18
3.1.10. Flow Sensor .................................................................................... 19
3.2. Perancangan Perangkat Lunak .................................................................. 20
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS ......................................................................... 22
4.1. Pengujian 7805 .......................................................................................... 23
4.2. Pengujian Pompa Air ................................................................................. 24
4.3. Pengujian pH Meter ................................................................................... 25
4.4. Pengujian LM35 ......................................................................................... 27
4.5. Pengujian Sensor pH .................................................................................. 28
4.6. Pengujian Flow Sensor .............................................................................. 29
4.7. Pengujian Keseluruhan Alat ...................................................................... 30
BAB V
PENUTUP .......................................................................................................... 30
5.1. Kesimpulan ............................................................................................... 30
5.2. Saran Pengembangan ................................................................................ 31
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................................... 32
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1. Perbandingan Spesifikasi Sistem ................................................. 2
Tabel 3.1. Konfigurasi Penggunaan Port pada Mikrokontroler .................. 12
Tabel 3.2. Konfigurasi pin LCD 20x4 ........................................................ 14
Tabel 4.1. Hasil Pengujian 7805 ................................................................. 24
Tabel 4.2. Hasil Pengujian Pompa Air........................................................ 25
Tabel 4.3 H asil Pengujian dengan Larutan pH 4 .........................................25
Tabel 4.4 Hasil Pengujian dengan Larutan pH 7 .........................................26
Tabel 4.5 Hasil Pengujian dengan Larutan pH10 ........................................26
Tabel 4.6 Hasil Sensor pH ...........................................................................27
Tabel 4.7 Hasil Pengujian Sensor pH ..........................................................28
Tabel 4.8 Hasil Pengujian Flow Sensor ......................................................29
Tabel 4.9 Hasil Pengujian Keseluruhan Alat ..............................................30
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Rancangan Alat Pengatur pH Air ................................................................ 5
Gambar 2.2. Blok Diagram Sistem .................................................................................. 5
Gambar 2.3. Sistem Sirkulasi Kolam Renang .................................................................. 6
Gambar 3.1. Rancangan Mekanik Tabung ....................................................................... 9
Gambar 3.2. Realisasi Tabung Cairan Asam dan Basa .................................................... 9
Gambar 3.3. Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATMega 8535 .......................................... 10
Gambar 3.4. Bagan Sensor PE-03 .................................................................................... 12
Gambar 3.5. LCD 20 x 4 .................................................................................................. 15
Gambar 3.6. Pompa Air AC ............................................................................................. 15
Gambar 3.7. Skema rangkaian LM35 .............................................................................. 16
Gambar 3.8. Modul pH .................................................................................................... 18
Gambar 3.9. Skema Driver AC ........................................................................................ 17
Gambar 3.10. Rangkaian RTC DS1307 ............................................................................. 19
Gambar 3.11. Modul RTC DS1307 ................................................................................... 19
Gambar 3.12 Skema Flow Sensor ..................................................................................... 20
Gambar 3.13 Diagram Alir Sistem..................................................................................... 21
Gambar 3.14 Rumusan Persamaan Linear ADC Terhadap Nilai pH................................. 22
Gambar 4.1
Rangkaian 7805 ............................................................................................ 23
Gambar 4.2
Rangkaian TL082P ....................................................................................... 28
PENAMPUNGAN KOLAM RENANG
Oleh
Rizal Digdo Wibowo
NIM: 612007017
Skripsi
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
Januari 2015
SISTEM OTOMATISASI PENGATUR PH PADA AIR
PENAMPUNGAN KOLAM RENANG
Oleh
Rizal Digdo Wibowo
NIM : 612007017
Skripsi ini telah diterima dan disahkan
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana Teknik
dalam
Konsentrasi Teknik Elektronika
Program Studi Teknik Elektro
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
Disahkan oleh :
Pembimbing I
Pembimbing II
Ir. Lukas B.S., M.Sc
Deddy Susilo,M.Eng.
Tanggal :
Tanggal :
PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT
Saya, yang bertanda tangan dibawah ini:
NAMA
: Rizal Digdo Wibowo
NIM
: 612007017
JUDUL SKRIPSI
: Sistem Otomatisasi Pengatur pH
Pada Air Penampungan Kolam Renang
Menyatakan bahwa skripsi tersebut di atas bebas plagiat. Apabila ternyata
ditemukan unsur plagiat di dalam skripsi saya, maka saya bersedia mendapatkan
sanksi apapun sesuai aturan yang berlaku.
Salatiga,30 Maret 2015
Rizal Digdo Wibowo
INTISARI
Alat otomatisasi pengatur pH pada air penampungan kolam renang ini dibuat
dengan tujuan membantu menjaga kualitas pH air kolam renang yang ada di Laras
Asri Hotel & Resort dimana monitoring, pengambilan data, dan pengaturan pH air
masih dilakukan secara manual setiap harinya. Kendala yang dihadapi
saat
memonitoring dan menjaga kualitas pH air secara manual sangatlah merepotkan,
membutuhkan waktu yang lama dan tidak bisa setiap saat.Untuk mengatasi hal
tersebut maka dalam skripsi ini dirancang dan direalisasikan suatu alat yang
mempermudah proses, monitoring dan menjaga hasil pH air,sehingga pengguna
tidak lagi khawatir dengan kondisi kualitas air kolam renang. Perancangan dan
realisasi alat ini merupakan sistem yang berbasis mikrokontroler yang terdiri dari
bagian kontrol, bagian sensor, user interface, dan bagian perangkat lunak. Alat ini
memiliki ralat sebesar 3% pada kondisi pH normal.
ABSTRACT
The automatic water pH control in swimming pool reservoir is built with
purpose to control the quality of water pH at Laras Asri Hotel & Resort which is
the monitoring, data acquisition, and controlling of water pH are do manually.
The problem of monitoring, and controlling water pH by manually is waste time.
The solution of this problem is to built a device which is easier the monitoring and
controlling water pH process. The design and realization of this tool is a
microcontroller -based system that consists of the control, sensor parts, user
interface, and software parts. The device has error rate 3% on normal water pH
condition.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala
rahmat karunia yang senantiasa penulis terima, dalam menyelesaikan perancangan serta
penulisan skripsi sebagai syarat untuk menyelesaikan studi di Fakultas Teknik
Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana.
Pada kesempatan ini penulis juga hendak mengucapkan terima kasih kepada
berbagai pihak yang baik secara langsung maupun tidak telah membantu penulis dalam
menyelesaikan skripsi ini :
1. Tuhan Yang Maha Esa atas semua kasih karunia yang tak terkira sehingga
penulis dapat mengentaskan diri dari “Candradimuka Rekayasa Elektronika”
ini.
2. Orang Tua terkasih sumber semangat terbesar dalam hidupku.
3. Bapak Ir. Lukas B. Setyawan, M.Sc. dan Bapak Deddy Susilo, M.Eng. selaku
pembimbing I dan pembimbing II, terima kasih atas bimbingan, arahan dan
ide-ide cemerlang yang menginspirasi penulis selama mengerjakan skripsi ini.
4. Bapak Bambang yang telah menyiapkan alat penunjang di lab skripsi.
5. Seluruh staff dosen, karyawan dan laboran FTEK sebagai “Pembimbing III”.
6. Fanny Rion Santana, Riky, Didik, Andika Tan, Septyan, Robot, Mas Tris, Mas
Ari, Mas Deka, Galang Halonona, teman teman lab skripsi yang telah
membantu dalam pembuatan skrisi ini.
7. Teman-teman angkatan 2007 yang sudah memberi motivasi dan semangat
juang.
8. Susi Susanti sebagai penyemangat, pembangun motivasi.
9. Berbagai pihak yang tidak dapat dituliskan satu persatu, penulis mengucapkan
terima kasih.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kata “sempurna”, oleh karena
itu penulis sangat mengharapkan kritik maupun saran dari pembaca sekalian sehingga
skripsi ini dapat berguna bagi kemajuan teknik elektronika.
Salatiga,Desember 2014
Penulis
DAFTAR ISI
INTISARI............................................................................................................................ i
ABSTRACT ........................................................................................................................ ii
KATA PENGANTAR ........................................................................................................ iii
DAFTAR ISI ....................................................................................................................... iv
DAFTAR TABEL ............................................................................................................... vi
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................................... vii
BAB I
PENDAHULUAN .............................................................................................. 1
1.1. Latar Belakang .......................................................................................... 1
1.2. Batasan Skripsi .......................................................................................... 3
1.3. Garis Besar Penulisan ............................................................................... 3
BAB II
KONSEP DASAR SISTEM OTOMATISASI PENGATUR pH PADA
AIR PENAMPUNGAN KOLAM RENANG .................................................... 4
2.1. Gambaran Sistem ...................................................................................... 4
2.2. Prinsip Kerja Sistem.................................................................................. 6
BAB III PERANCANGAN SISTEM ............................................................................... 8
3.1. Perancangan dan Realisasi Perangkat Keras ............................................. 8
3.1.1. Tabung Larutan Asam dan Basa ................................................... 8
3.1.2. Mikrokontroler 8535 ..................................................................... 10
3.1.3. Sensor pH PE-03 ........................................................................... 12
3.1.4. LCD (Liquid Crystal Display)....................................................... 14
3.1.5. Pompa Air ..................................................................................... 15
3.1.6. Sensor LM35 ................................................................................. 16
3.1.7. Modul Penguat pH ........................................................................ 17
3.1.8. Driver Motor .................................................................................. 18
3.1.9. RTC DS1307 .................................................................................. 18
3.1.10. Flow Sensor .................................................................................... 19
3.2. Perancangan Perangkat Lunak .................................................................. 20
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS ......................................................................... 22
4.1. Pengujian 7805 .......................................................................................... 23
4.2. Pengujian Pompa Air ................................................................................. 24
4.3. Pengujian pH Meter ................................................................................... 25
4.4. Pengujian LM35 ......................................................................................... 27
4.5. Pengujian Sensor pH .................................................................................. 28
4.6. Pengujian Flow Sensor .............................................................................. 29
4.7. Pengujian Keseluruhan Alat ...................................................................... 30
BAB V
PENUTUP .......................................................................................................... 30
5.1. Kesimpulan ............................................................................................... 30
5.2. Saran Pengembangan ................................................................................ 31
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................................... 32
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1. Perbandingan Spesifikasi Sistem ................................................. 2
Tabel 3.1. Konfigurasi Penggunaan Port pada Mikrokontroler .................. 12
Tabel 3.2. Konfigurasi pin LCD 20x4 ........................................................ 14
Tabel 4.1. Hasil Pengujian 7805 ................................................................. 24
Tabel 4.2. Hasil Pengujian Pompa Air........................................................ 25
Tabel 4.3 H asil Pengujian dengan Larutan pH 4 .........................................25
Tabel 4.4 Hasil Pengujian dengan Larutan pH 7 .........................................26
Tabel 4.5 Hasil Pengujian dengan Larutan pH10 ........................................26
Tabel 4.6 Hasil Sensor pH ...........................................................................27
Tabel 4.7 Hasil Pengujian Sensor pH ..........................................................28
Tabel 4.8 Hasil Pengujian Flow Sensor ......................................................29
Tabel 4.9 Hasil Pengujian Keseluruhan Alat ..............................................30
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Rancangan Alat Pengatur pH Air ................................................................ 5
Gambar 2.2. Blok Diagram Sistem .................................................................................. 5
Gambar 2.3. Sistem Sirkulasi Kolam Renang .................................................................. 6
Gambar 3.1. Rancangan Mekanik Tabung ....................................................................... 9
Gambar 3.2. Realisasi Tabung Cairan Asam dan Basa .................................................... 9
Gambar 3.3. Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATMega 8535 .......................................... 10
Gambar 3.4. Bagan Sensor PE-03 .................................................................................... 12
Gambar 3.5. LCD 20 x 4 .................................................................................................. 15
Gambar 3.6. Pompa Air AC ............................................................................................. 15
Gambar 3.7. Skema rangkaian LM35 .............................................................................. 16
Gambar 3.8. Modul pH .................................................................................................... 18
Gambar 3.9. Skema Driver AC ........................................................................................ 17
Gambar 3.10. Rangkaian RTC DS1307 ............................................................................. 19
Gambar 3.11. Modul RTC DS1307 ................................................................................... 19
Gambar 3.12 Skema Flow Sensor ..................................................................................... 20
Gambar 3.13 Diagram Alir Sistem..................................................................................... 21
Gambar 3.14 Rumusan Persamaan Linear ADC Terhadap Nilai pH................................. 22
Gambar 4.1
Rangkaian 7805 ............................................................................................ 23
Gambar 4.2
Rangkaian TL082P ....................................................................................... 28