PERANCANGAN SISTEM KONTROL AQUARIUM OTOM
PERANCANGAN SISTEM KONTROL
AQUARIUM OTOMATIS BERBASIS
MIKROKONTROLLER
Disusun guna Memenuhi
Tugas Mata Kuliah
”Mekatronika”
Disusun Oleh :
Akbar Teguh Triono
201310130311140
Axl Andhika Riski
201310130311139
Riski Kusuma Atmaja
201310130311135
Ach. Wawan Setyawan
201310130311137
Fajar Dwi Wijayanto
201310130311124
Andhika Abimanyu
201310130311128
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Akhir-akhir ini hobi memelihara ikan hias menjadi suatu trend di masyarakat,
mulai dari kalangan bawah sampai kalangan atas. Akuarium yang ada sekarang ini masih
dilakukan secara manual. Banyak orang yang hobi memelihara ikan kebingungan jika
mereka bepergian jauh. Hal ini dimungkinkan karena tidak ada yang memelihara
ikannya dengan baik. Faktor penting pemeliharaan ikan pada akuarium adalah, kejenihan
air, dan sirkulasi air yang baik pada akuarium.
Dari permasalahan tersebut, diperlukan rancangan cara kerja sistem otomatis yang
dapat mengontrol, mengatur sistem sirkulasi air secara otomatis pada aquarium saat
ditinggal pemiliknya. Pengontrolan sitem sirkulasi air secara otomatis pada aquarium
akan lebih memudahkan bagi pecinta ikan hias untuk memelihara ikan peliharaannya.
Tidak hanya mempermudah pemeliharaannya, dengan adanya sistem otomatis ini juga
dapat meningkatkan mutu kualitas hidup ikan.
Dalam perkembangannya muncul permasalahan baru yaitu kekeruhan air dalam
aquarium. Kekeruhan air dapat ditimbulkan oleh zat padat yang terlarut misalkan sisa
makanan ikan dan kotoran ikan.Air yang keruh sulit didesinfeksi,karena mikroba
terlindung oleh zat terlarut tersebut.Air yang keruh akan menyebabkan intensitas cahaya
yang masuk berkurang.Hal tersebut disebabkan cahaya yang melewati air keruh karena
mengalami penyerapan atau pemantulan.sehingga hanya sedikit cahaya yang diteruskan.
Apabila tetap dibiarkan maka dapat menghambat pertumbuhan ikan.Oleh karena itu,
kami menambahkan sistem pengurasan dan pengisian air dalam aquarium menggunakan
sensor LDR. LDR dapat dimanfaatkan sebagai pengukur perubahan tegangan yg
dihasilkan. Dengan demikian secara praktis pengukuran intensitas cahaya yang
menyebabkan perubahan tegangan yang dihasilkan oleh LDR ini dapat digunakan juga
untuk mendeteksi tingkat kekeruhan air.Dengan adanya sistem ini orang yang hobi
memelihara ikan tidak perlu khawatir lagi dengan ikan peliharaannya.Karena dalam
akuarium dapat memberikan ,mengatur kerja motor air,mengatur sirkulasi air otomatis
pada akuarium.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan sebelumnya, maka dapat
ditentukan rumusan masalah yaitu :
1. Bagaimana cara mengatur sistem sirkulasi air aquarium secara otomatis?
2. Bagaimana cara merancang sistem untuk pengurasan dan pengisian berkala air secara
otomatis pada aquarium berdasarkan tingkat kekeruhan air?
1.3 Tujuan
Berdasarkan rumusan masalah yang telah diuraikan sebelumnya, maka tujuan
penelitian ini adalah sebeagai berikut :
1. Merancang dan membuat suatu sitem sirkulasi air secara otomatis pada akuarium.
2. Merancang dan membuat suatu sistem untuk menentukan tingkat kekeruhan air dan
penggantian berkala air secara otomatis pada akuarium.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Mikrokontroller ATMega 8535
ATMega8535 memiliki beberapa kemampuan:
1. Sistem mikrokontroler 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz.
2. Memiliki memori flash 8 KB, SRAM sebesar 512 byte dan EEPROM (Electrically
Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar 512 byte.
3. Memiliki ADC (Pengubah analog-ke-digital) internal dengan ketelitian 10 bit
sebanyak 8 saluran.
4. Memiliki PWM (Pulse Width Modulation) internal sebanyak 4 saluran.
5. Portal komunikasi serial (USART) dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps.
6. Enam pilihan mode sleep, untuk menghemat penggunaan daya listrik.
Mikrokontroler ATMega8535 memiliki 40 pin untuk model PDIP, dan 44 pin untuk
model TQFP dan PLCC. Nama-nama pin pada mikrokontroler ini adalah
1. VCC untuk tegangan pencatu daya positif.
2. GND untuk tegangan pencatu daya negatif.
3. PortA (PA0 - PA7) sebagai port Input/Output dan memiliki kemampuan lain yaitu
sebagai input untuk ADC
4. PortB (PB0 – PB7) sebagai port Input/Output dan juga memiliki kemampuan yang
lain.
5. PortC (PC0 – PC7) sebagai port Input/Output untuk ATMega8535.
6. PortD (PD0 – PD7) sebagai port Input/Output dan juga memiliki kemampuan yang
lain.
7. RESET untuk melakukan reset program dalam mikrokontroler.
8. XTAL1 dan XTAL2 untuk input pembangkit sinyal clock.
9. AVCC untuk pin masukan tegangan pencatu daya untuk ADC.
10. AREF untuk pin tegangan referensi ADC.
2.2 Liquid Crystal Display (LCD)
LCD (Liquid cristal display) adalah salah satu komponen elektronika yang
berfungsi sebagai tampilan suatu data, baik karakter, huruf ataupun grafik. Jenis LCD
yang dipakai pada alat ini adalah LCD M1632. LCD terdiri dari dua bagian, yang
pertama merupakan panel LCD sebagai media penampil informasi dalam bentuk
huruf/angka dua baris, masing–masing baris bisa menampung 16 huruf/angka.
Gambar 2.4. LCD karakter 2x16
Bagian kedua merupakan sebuah sistem yang dibentuk dengan mikrokontroler
yang ditempel dibalik pada panel LCD, berfungsi mengatur tampilan LCD. Dengan
demikian pemakaian LCD M1632 menjadi sederhana, sistem lain cukup mengirimkan
kode – kode ASCII dari informasi yang ditampilkan. Spesifikasi LCD M1632:
1. Tampilan 16 karakter 2 baris dengan matrik 5 x 7 + kursor.
2. ROM pembangkit karakter 192 jenis.
3. RAM pembangkit karakter 8 jenis ( deprogram pemakai ).
4. RAM data tampilan 80 x 8 bit ( 8 karakter ).
5. Duty ratio 1/16.
6. RAM data tampilan dan RAM pembangkit karakter dapat dibaca dari unit
mikroprosesor.
7. Beberapa fungsi perintah antara lain adalah penghapusan tampilan (display clear),
posisi kursor awal ( crusor home ), tampilan karakter kedip (display character
blink), penggeseran kursor ( crusor shift ) dan penggeseran tampilan (display
shift).
8. Rangkaian pembangkit detak.
9. Rangkaian otomatis reset saat daya dinyalakan.
10. Catu daya tunggal +5 volt. (Andi, N. Paulus, 2004).
2.2
Motor filter aquarium AC
Prinsip kerja filter ini adalah dengan mengalirkan udara luar kedalam filter
yang ada didalam air dan kemudian gelemung-gelembung udara ini saat naik akan
menarik air melewati media filter kemudian air yang sudah bersih bercampur
gelembung udara mengalir meninggalkan media filter kebagian atas dan kembali ke
akuarium. Jadi tarikan air dihasilkan akibat aliran udara melewati filter dan
menghasilkan tekanan negative sehingga air ikut tertarik bersamaan dengan udara
mengalir dalam saluran filter.
Keuntungan dari jenis filter internal ini adalah kita tidak perlu khawatir air
akuarium habis terkuras keluar karena filter yang bocor. Selain itu karena juga
menggunakan saluran penghisap udara luar yang dimasukkan dalam akuarium akan
menambah kadar oksigen tanpa harus menambahkan pompa udara.
2.4
Sensor LDR (Light Dependent Resistor)
Resistor peka cahaya atau fotoresistor adalah komponen elektronik yang
resistansinya akan menurun jika ada penambahan intensitas cahaya yang mengenainya.
Fotoresistor dapat merujuk pula pada light dependent resistor (LDR) atau fotokonduktor
(Supatmi, 2010).
Resistor peka cahaya (Light Dependent Resistor/ LDR) memanfaatkan bahan
semikonduktor yang karakteristik listriknya berubah-ubah sesuai dengan cahaya yang
diterima. Bahan yang digunakan adalah Cadmium Sulfida (CdS) dan Cadmium
Selenida (CdSe). Bahan-bahan ini paling sensitif terhadap cahaya dalam spektrum
tampak, dengan puncaknya sekitar 0,6 μm untuk CdS dan 0,75 μm untuk CdSe. Sebuah
LDR CdS yang tipikal memiliki resistansi sekitar 1 MΩ dalam kondisi gelap gulita dan
kurang dari 1 KΩ ketika ditempatkan dibawah sumber cahaya terang.
BAB III
METODE PENDEKATAN
3.1 Perancangan Perangkat Keras
Rangkaian Mikrokontroller ATMega 8535
LCD1
RS
RW
E
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
dl4
dl5
dl6
dl7
7
8
9
10
11
12
13
14
4
5
6
rs
rw
e
1k
1
2
3
50%
RV1
VSS
VDD
VEE
LM016L
+5v
U2
7805
VI
3
VO
GND
1
2
U1
b0
b1
b2
b3
b4
b5
b6
b7
D1
LED-RED
C3
R3
J1
GND
VCC
1
2
3
4
5
10
9
8
7
6
b6
b7
reset
10k
d0
d1
d2
d3
d4
d5
d6
d7
1nF
C2
b5
CONN-DIL10
27nF
X1
CRYSTAL
C1
1
2
3
4
5
6
7
8
14
15
16
17
18
19
20
21
13
12
9
PB0/T0/XCK
PB1/T1
PB2/AIN0/INT2
PB3/AIN1/OC0
PB4/SS
PB5/MOSI
PB6/MISO
PB7/SCK
PD0/RXD
PD1/TXD
PD2/INT0
PD3/INT1
PD4/OC1B
PD5/OC1A
PD6/ICP1
PD7/OC2
XTAL1
XTAL2
RESET
PA0/ADC0
PA1/ADC1
PA2/ADC2
PA3/ADC3
PA4/ADC4
PA5/ADC5
PA6/ADC6
PA7/ADC7
PC0/SCL
PC1/SDA
PC2
PC3
PC4
PC5
PC6/TOSC1
PC7/TOSC2
AREF
AVCC
40
39
38
37
36
35
34
33
22
23
24
25
26
27
28
29
a0
a1
a2
a3
a4
a5
a6
a7
c0
c1
c2
c3
c4
c5
c6
c7
32
30
ATMEGA8535
27nF
Gambar 1. Rangkaian Mikrokontroler ATMega 8535
Rangkaian Relay
Gambar 2. Rangkaian Relay
Rangkaian ini berfungsi sebagai saklar otomatis dan juga sebagai hasil dari proses
eksekusi mikrokontroler untuk menghidupkan dan mematikan pompa air. Rangkaian
ini membutuhkan catu daya sebesar 5V DC agar relay dapat berfungsi dengan baik.
Rangkaian Sensor LDR
+5v
LDR1
1000.0
LDR
a0
R0
1k
Gambar 3. Rangkaian Sensor LDR
Rangkaian Catu Daya
Perancangan alat pengganti air aquarium otomatis berbasis mikrokontroler
ATmega8535 ini sangat tergantung pada tegangan yang diberikan oleh power supply.
Jika tidak ada tegangan yang diberikan pada rangkain dispenser otomatis pendeteksi
objek ini maka, keseluruhan rangkaian ini tidak dapat bekerja seperti yang diinginkan.
Power supply berfungsi untuk menurunkan tegangan AC (alternating current) ke
tegangan DC (direct current). Maka diperlukan rangkain power supply yang terdiri
dari beberapa komponen elektronika diantaranya:
1. Trafo
2. Dioda
3. Kondensator
Rangkaian regulator di tunjukan pada Gambar 4.
Gambar 4. Skematik Adaptor
Rangkaian Alat pengganti Air Aquarium Otomatis Berbasis Mikrokontroler ATmega 8535
LCD1
+5v
RV1
1
2
3
1k
RS
RW
E
10k
7
8
9
10
11
12
13
14
R4
10k
VSS
VDD
VEE
R3
10k
4
5
6
R2
10k
50%
R1
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
LM016L
d4
d6
dl4
dl5
dl6
dl7
rs
rw
e
d5
+5v
7805
1
3
VO
GND
VI
J1
VCC
1
2
3
4
5
10
9
8
7
6
CONN-DIL10
14
15
16
17
18
19
20
21
d0
d1
d2
d3
d4
d5
d6
d7
b6
b7
9
b5
R3
1
2
3
4
5
6
7
8
b0
b1
b2
b3
b4
b5
b6
b7
U2
GND
d7
U1
+5v
2
C3
10k
9
13
12
9
13
12
9
1nF
D1
+5v
PB0/T0/XCK
PB1/T1
PB2/AIN0/INT2
PB3/AIN1/OC0
PB4/SS
PB5/MOSI
PB6/MISO
PB7/SCK
PD0/RXD
PD1/TXD
PD2/INT0
PD3/INT1
PD4/OC1B
PD5/OC1A
PD6/ICP1
PD7/OC2
PA0/ADC0
PA1/ADC1
PA2/ADC2
PA3/ADC3
PA4/ADC4
PA5/ADC5
PA6/ADC6
PA7/ADC7
PC0/SCL
PC1/SDA
PC2
PC3
PC4
PC5
PC6/TOSC1
PC7/TOSC2
XTAL1
XTAL2
RESET
AREF
AVCC
40
39
38
37
36
35
34
33
a0
a1
a2
a3
a4
a5
a6
a7
22
23
24
25
26
27
28
29
LDR1
1000.0
LDR
a0
c0
c1
c2
c3
c4
c5
c6
c7
R0
R5
R6
10k
10k
b6
1k
b7
32
30
ATMEGA8535
C2
+5v
+5v
LED-RED
220V
+5v
220V
220V
13
27nF
X1
CRYSTAL
C1
RL2
RL1
12
D2
12V
D1
27nF
RL3
12V
D3
DIODE
DIODE
DIODE
R1
b0
Q0
BD139
R2
b1
22k
Q2
BD139
R3
b0
Q3
BD139
22k
22k
Gambar 5. Rangkaian Alat Pengganti Air Aquarium Otomatis Berbasis Mikrokontroler
ATmega8535
3.2 Perancangan Perangkat Lunak
12V
nilai masukkan dari keypad tingkat kekeruhan (x)
Nilai LDR (y)
Ketetapan Pengurasan (z)
Nilai kejernihan max dari air (Q)
F1 : filter penguras
F2 : filter penguras
F3 : filter pengisi
START
Masukan
Nilai x
Nilai y
Nilai z
Nilai Q
T
x=y
y=z
Y
FI = ON
T
Y
F1 = OFF
F2 = ON
T
y=Q
Bandul =
Y
END
T
Y
F2 = OFF
F3 = ON
Limit swith = 0
Y
F3 = OFF
F2 = 0
BAB IV
T
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pengujian Keseluruhan Sistem Alat
Gambar alat keseluruhan dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 8. Tampilan Alat Keseluruhan
Untuk melakukan pengujian rangkaian alat keseluruhan maka mempunyai prosedur atau
langkah dalam mengoperasikannya. Pertama sekali hubungkan rangkaian alat ke
sumber tegangan listrik PLN melalui kabel power yang disediakan, kemudian tekan
tombol push on untuk menghidupkan rangkaian alat tersebut.
Berikut adalah gambar pada saat perangkat dihidupkan, ditunjukan pada Gambar 9.
Gambar 9. Perangkat Pada Awal Dijalankan
Setelah ditekan tombol untuk pengaturan menu maka akan tampil gambar seperti
berikutUntuk melakukan pensettingan dilakukan penekanan tombol up atau down untuk
mendapatkan nilai tingkat kecerahan sesuai yang diinginkan lalu ditekan tombol ok.
sehingga tampilan lcd sebagai berikut.
Tingkat kecerahan ini merupakan tingkat kejernihan aquarium untuk melakukan
pemfilteran yang dilakukan oleh motor filter1 guna mendapatkan tingkat kecerahan 100%
kembali. Kita membagi tingkat kecerahan dalam 3 bagian yaitu 70%, 80% dan 90% sehingga
jika nilai adc yang terdeteksi oleh LDR menunjukkan nilai dibawah nilai adc untuk tingkat
kecerahan 70% (saat 60%) maka otomatis motor filter 2 akan membuang air sampai bandul
aktif menggerakkan switch sebagai indikator aquarium telah kosong. Setelah bandul
melakukan switching maka motor filter 2 akan menyala dan motor lainnya mati atau off yang
berfungsi untuk mengisi air kembali ke aquarium sampai indikator aquarium terisi penuh dan
motor filter 2 mati
Berikut adalah percobaan penetapan nilai adc untuk mendapatkan nilai tingkat
kecerahan
Saat tingkat kecerahan 70 %
Gambar 11 nilai adc saat tingkat kecerahan 70%
Saat tingkat kecerahan 80%
Gambar 12 nilai adc saat tingkat kecerahan 80%
Saat tingkat kecerahan 90%
Gambar 12 nilai adc saat tingkat kecerahan 90%
Saat tingkat kecerahan 100%
Gambar 13 nilai adc saat tingkat kecerahan 100%
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan hasil perencanaan, pembuatan sistem dan pengujian hasil maka di dapat
beberapa kesimpulan yang merupakan hasil dari keseluruhan proses pengerjaan proyek akhir
ini. Penulis juga memberikan beberapa saran guna kebaikan dari sistem ini kedepannya.
5.1 Kesimpulan
Dari hasil alat pengganti air aquarium otomatis berbasis
mikrokontroler
ATMEGA8535 ini, kami dapat menarik beberapa kesimpulan antara lain :
1. Alat pengganti air aquarium otomatis berbasis mikrokontroler ATMEGA8535 ini telah
dapat memenuhi fungsinya untuk melakukan penggantian air dan pemfilteran secara
otomatis berdasarkan tingkat kekeruhan air yang dibaca oleh sensor LDR dengan baik.
2. Perangkat dapat berjalan secara otomatis, sehingga mengurangi tingkat kerepotan
dalam hal mengganti air secara manual yang sangat menyita waktu.
5.2 Saran
Pada pengerjaan Proyek akhir ini tidak lepas dari berbagai macam kelemahan
didalamnya, baik itu pada perencanaan sistem maupun pada peralatan yang telah dibuat.
Untuk memperbaiki kekurangan-kekurangan serta sebagai masukan untuk perbaikan
sistem menjadi lebih sempurna kedepannya, maka diberikan beberapa saran dan harapan
sebagai berikut:
Perlu
adanya pengembangan pada sensor kejernihan air ini, yaitu dengan
menambahkan pengaturan set point menggunakan metode control PID sehingga
pengaturan set poin disini dapat dilakukan dari kejauhan.
Kinerja pemfilteran maupun proses sirkulasi air secara otomatis ini akan dapat
bekerja secara maksimal jika sensor yang digunakan dapat mendeteksi nilai adc
dengan tingkat resolusi dan kecepatan sampling tinggi contoh sensornya sensor
infrared atau photodiode
DAFTAR PUSTAKA
[1]. Sahli, Irwan.et al. Perancangan RS 232 to RS 485 Converter Sistem Network Multidrop.
[2]. 2010 Atmel Corporation. All rights reserved.
[3]. Arif, Ridla Rizalani. Rancang Bangun Prototipe Node Jaringan Sensor Nirkabel
Dengan Media Komunikasi Infra Merah Untuk Akuisisi Data Pada Sistem Informasi
Parkir Lantai Banyak, Tugas akhir: T. Elektronika PENS-ITS:2009.
[4]. Alldatasheet,Website www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/.../LM35
[5]. Alldatasheet,Website www.datasheetcatalog.com/...pdf/T/S/O/P/TSOP4838.shtml
[6]. Alldatasheet,Website www.datasheetcatalog.com/datasheet.../TSAL6200
[7]. Fathani, Hazmi. Rancang bangun alat pengering gabah tipe silinder vertical
[8]. Hermawan, Yuni. Sistem Pengering Gabah Dengan Efek Tarikan Cerobong Berbahan
Bakar Limbah Sekam
[9]. Araki Mituhiko. Control Systems, Robotics, And Automation – Vol. Ii - Pid Control
[10].Purwanto, Era. Pengembangan Metoda Self Tuning Parameter Pid Controllerdengan
Menggunakan Genetic Algorithm Pada Pengaturanmotor Induksi Sebagai Penggerak
Mobil Listrik, Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Informasi 2009 (SNATI
2009):2009
[11].Akhirta,Silvi Agustri. Perencanaan Dan Penerapan Algoritma Komunikasi Jaringan
Sensor Nirkabel Dengan Media Komunikasi Infra Merah Pada Sistem Informasi Parkir
Lantai Banyak. Tugas akhir: T. Elektronika PENS-ITS:2009.
[12]. Araullo,E.V., De-Padua,D.B. dan Graham,M., Rice Postharvest Technology, Intern. Dev.
Res. Center, Ottawa, Canada.(1976). [13].Kunze,O.R. dan Calderwood,D.L.,Rough
Rice Drying. Juliano,B.O (Ed.), Rice: Chemistry & Technology, p. 233. The American
Association of Cereal Chemists, Inc., Minnesota. (1994).
AQUARIUM OTOMATIS BERBASIS
MIKROKONTROLLER
Disusun guna Memenuhi
Tugas Mata Kuliah
”Mekatronika”
Disusun Oleh :
Akbar Teguh Triono
201310130311140
Axl Andhika Riski
201310130311139
Riski Kusuma Atmaja
201310130311135
Ach. Wawan Setyawan
201310130311137
Fajar Dwi Wijayanto
201310130311124
Andhika Abimanyu
201310130311128
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Akhir-akhir ini hobi memelihara ikan hias menjadi suatu trend di masyarakat,
mulai dari kalangan bawah sampai kalangan atas. Akuarium yang ada sekarang ini masih
dilakukan secara manual. Banyak orang yang hobi memelihara ikan kebingungan jika
mereka bepergian jauh. Hal ini dimungkinkan karena tidak ada yang memelihara
ikannya dengan baik. Faktor penting pemeliharaan ikan pada akuarium adalah, kejenihan
air, dan sirkulasi air yang baik pada akuarium.
Dari permasalahan tersebut, diperlukan rancangan cara kerja sistem otomatis yang
dapat mengontrol, mengatur sistem sirkulasi air secara otomatis pada aquarium saat
ditinggal pemiliknya. Pengontrolan sitem sirkulasi air secara otomatis pada aquarium
akan lebih memudahkan bagi pecinta ikan hias untuk memelihara ikan peliharaannya.
Tidak hanya mempermudah pemeliharaannya, dengan adanya sistem otomatis ini juga
dapat meningkatkan mutu kualitas hidup ikan.
Dalam perkembangannya muncul permasalahan baru yaitu kekeruhan air dalam
aquarium. Kekeruhan air dapat ditimbulkan oleh zat padat yang terlarut misalkan sisa
makanan ikan dan kotoran ikan.Air yang keruh sulit didesinfeksi,karena mikroba
terlindung oleh zat terlarut tersebut.Air yang keruh akan menyebabkan intensitas cahaya
yang masuk berkurang.Hal tersebut disebabkan cahaya yang melewati air keruh karena
mengalami penyerapan atau pemantulan.sehingga hanya sedikit cahaya yang diteruskan.
Apabila tetap dibiarkan maka dapat menghambat pertumbuhan ikan.Oleh karena itu,
kami menambahkan sistem pengurasan dan pengisian air dalam aquarium menggunakan
sensor LDR. LDR dapat dimanfaatkan sebagai pengukur perubahan tegangan yg
dihasilkan. Dengan demikian secara praktis pengukuran intensitas cahaya yang
menyebabkan perubahan tegangan yang dihasilkan oleh LDR ini dapat digunakan juga
untuk mendeteksi tingkat kekeruhan air.Dengan adanya sistem ini orang yang hobi
memelihara ikan tidak perlu khawatir lagi dengan ikan peliharaannya.Karena dalam
akuarium dapat memberikan ,mengatur kerja motor air,mengatur sirkulasi air otomatis
pada akuarium.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan sebelumnya, maka dapat
ditentukan rumusan masalah yaitu :
1. Bagaimana cara mengatur sistem sirkulasi air aquarium secara otomatis?
2. Bagaimana cara merancang sistem untuk pengurasan dan pengisian berkala air secara
otomatis pada aquarium berdasarkan tingkat kekeruhan air?
1.3 Tujuan
Berdasarkan rumusan masalah yang telah diuraikan sebelumnya, maka tujuan
penelitian ini adalah sebeagai berikut :
1. Merancang dan membuat suatu sitem sirkulasi air secara otomatis pada akuarium.
2. Merancang dan membuat suatu sistem untuk menentukan tingkat kekeruhan air dan
penggantian berkala air secara otomatis pada akuarium.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Mikrokontroller ATMega 8535
ATMega8535 memiliki beberapa kemampuan:
1. Sistem mikrokontroler 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz.
2. Memiliki memori flash 8 KB, SRAM sebesar 512 byte dan EEPROM (Electrically
Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar 512 byte.
3. Memiliki ADC (Pengubah analog-ke-digital) internal dengan ketelitian 10 bit
sebanyak 8 saluran.
4. Memiliki PWM (Pulse Width Modulation) internal sebanyak 4 saluran.
5. Portal komunikasi serial (USART) dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps.
6. Enam pilihan mode sleep, untuk menghemat penggunaan daya listrik.
Mikrokontroler ATMega8535 memiliki 40 pin untuk model PDIP, dan 44 pin untuk
model TQFP dan PLCC. Nama-nama pin pada mikrokontroler ini adalah
1. VCC untuk tegangan pencatu daya positif.
2. GND untuk tegangan pencatu daya negatif.
3. PortA (PA0 - PA7) sebagai port Input/Output dan memiliki kemampuan lain yaitu
sebagai input untuk ADC
4. PortB (PB0 – PB7) sebagai port Input/Output dan juga memiliki kemampuan yang
lain.
5. PortC (PC0 – PC7) sebagai port Input/Output untuk ATMega8535.
6. PortD (PD0 – PD7) sebagai port Input/Output dan juga memiliki kemampuan yang
lain.
7. RESET untuk melakukan reset program dalam mikrokontroler.
8. XTAL1 dan XTAL2 untuk input pembangkit sinyal clock.
9. AVCC untuk pin masukan tegangan pencatu daya untuk ADC.
10. AREF untuk pin tegangan referensi ADC.
2.2 Liquid Crystal Display (LCD)
LCD (Liquid cristal display) adalah salah satu komponen elektronika yang
berfungsi sebagai tampilan suatu data, baik karakter, huruf ataupun grafik. Jenis LCD
yang dipakai pada alat ini adalah LCD M1632. LCD terdiri dari dua bagian, yang
pertama merupakan panel LCD sebagai media penampil informasi dalam bentuk
huruf/angka dua baris, masing–masing baris bisa menampung 16 huruf/angka.
Gambar 2.4. LCD karakter 2x16
Bagian kedua merupakan sebuah sistem yang dibentuk dengan mikrokontroler
yang ditempel dibalik pada panel LCD, berfungsi mengatur tampilan LCD. Dengan
demikian pemakaian LCD M1632 menjadi sederhana, sistem lain cukup mengirimkan
kode – kode ASCII dari informasi yang ditampilkan. Spesifikasi LCD M1632:
1. Tampilan 16 karakter 2 baris dengan matrik 5 x 7 + kursor.
2. ROM pembangkit karakter 192 jenis.
3. RAM pembangkit karakter 8 jenis ( deprogram pemakai ).
4. RAM data tampilan 80 x 8 bit ( 8 karakter ).
5. Duty ratio 1/16.
6. RAM data tampilan dan RAM pembangkit karakter dapat dibaca dari unit
mikroprosesor.
7. Beberapa fungsi perintah antara lain adalah penghapusan tampilan (display clear),
posisi kursor awal ( crusor home ), tampilan karakter kedip (display character
blink), penggeseran kursor ( crusor shift ) dan penggeseran tampilan (display
shift).
8. Rangkaian pembangkit detak.
9. Rangkaian otomatis reset saat daya dinyalakan.
10. Catu daya tunggal +5 volt. (Andi, N. Paulus, 2004).
2.2
Motor filter aquarium AC
Prinsip kerja filter ini adalah dengan mengalirkan udara luar kedalam filter
yang ada didalam air dan kemudian gelemung-gelembung udara ini saat naik akan
menarik air melewati media filter kemudian air yang sudah bersih bercampur
gelembung udara mengalir meninggalkan media filter kebagian atas dan kembali ke
akuarium. Jadi tarikan air dihasilkan akibat aliran udara melewati filter dan
menghasilkan tekanan negative sehingga air ikut tertarik bersamaan dengan udara
mengalir dalam saluran filter.
Keuntungan dari jenis filter internal ini adalah kita tidak perlu khawatir air
akuarium habis terkuras keluar karena filter yang bocor. Selain itu karena juga
menggunakan saluran penghisap udara luar yang dimasukkan dalam akuarium akan
menambah kadar oksigen tanpa harus menambahkan pompa udara.
2.4
Sensor LDR (Light Dependent Resistor)
Resistor peka cahaya atau fotoresistor adalah komponen elektronik yang
resistansinya akan menurun jika ada penambahan intensitas cahaya yang mengenainya.
Fotoresistor dapat merujuk pula pada light dependent resistor (LDR) atau fotokonduktor
(Supatmi, 2010).
Resistor peka cahaya (Light Dependent Resistor/ LDR) memanfaatkan bahan
semikonduktor yang karakteristik listriknya berubah-ubah sesuai dengan cahaya yang
diterima. Bahan yang digunakan adalah Cadmium Sulfida (CdS) dan Cadmium
Selenida (CdSe). Bahan-bahan ini paling sensitif terhadap cahaya dalam spektrum
tampak, dengan puncaknya sekitar 0,6 μm untuk CdS dan 0,75 μm untuk CdSe. Sebuah
LDR CdS yang tipikal memiliki resistansi sekitar 1 MΩ dalam kondisi gelap gulita dan
kurang dari 1 KΩ ketika ditempatkan dibawah sumber cahaya terang.
BAB III
METODE PENDEKATAN
3.1 Perancangan Perangkat Keras
Rangkaian Mikrokontroller ATMega 8535
LCD1
RS
RW
E
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
dl4
dl5
dl6
dl7
7
8
9
10
11
12
13
14
4
5
6
rs
rw
e
1k
1
2
3
50%
RV1
VSS
VDD
VEE
LM016L
+5v
U2
7805
VI
3
VO
GND
1
2
U1
b0
b1
b2
b3
b4
b5
b6
b7
D1
LED-RED
C3
R3
J1
GND
VCC
1
2
3
4
5
10
9
8
7
6
b6
b7
reset
10k
d0
d1
d2
d3
d4
d5
d6
d7
1nF
C2
b5
CONN-DIL10
27nF
X1
CRYSTAL
C1
1
2
3
4
5
6
7
8
14
15
16
17
18
19
20
21
13
12
9
PB0/T0/XCK
PB1/T1
PB2/AIN0/INT2
PB3/AIN1/OC0
PB4/SS
PB5/MOSI
PB6/MISO
PB7/SCK
PD0/RXD
PD1/TXD
PD2/INT0
PD3/INT1
PD4/OC1B
PD5/OC1A
PD6/ICP1
PD7/OC2
XTAL1
XTAL2
RESET
PA0/ADC0
PA1/ADC1
PA2/ADC2
PA3/ADC3
PA4/ADC4
PA5/ADC5
PA6/ADC6
PA7/ADC7
PC0/SCL
PC1/SDA
PC2
PC3
PC4
PC5
PC6/TOSC1
PC7/TOSC2
AREF
AVCC
40
39
38
37
36
35
34
33
22
23
24
25
26
27
28
29
a0
a1
a2
a3
a4
a5
a6
a7
c0
c1
c2
c3
c4
c5
c6
c7
32
30
ATMEGA8535
27nF
Gambar 1. Rangkaian Mikrokontroler ATMega 8535
Rangkaian Relay
Gambar 2. Rangkaian Relay
Rangkaian ini berfungsi sebagai saklar otomatis dan juga sebagai hasil dari proses
eksekusi mikrokontroler untuk menghidupkan dan mematikan pompa air. Rangkaian
ini membutuhkan catu daya sebesar 5V DC agar relay dapat berfungsi dengan baik.
Rangkaian Sensor LDR
+5v
LDR1
1000.0
LDR
a0
R0
1k
Gambar 3. Rangkaian Sensor LDR
Rangkaian Catu Daya
Perancangan alat pengganti air aquarium otomatis berbasis mikrokontroler
ATmega8535 ini sangat tergantung pada tegangan yang diberikan oleh power supply.
Jika tidak ada tegangan yang diberikan pada rangkain dispenser otomatis pendeteksi
objek ini maka, keseluruhan rangkaian ini tidak dapat bekerja seperti yang diinginkan.
Power supply berfungsi untuk menurunkan tegangan AC (alternating current) ke
tegangan DC (direct current). Maka diperlukan rangkain power supply yang terdiri
dari beberapa komponen elektronika diantaranya:
1. Trafo
2. Dioda
3. Kondensator
Rangkaian regulator di tunjukan pada Gambar 4.
Gambar 4. Skematik Adaptor
Rangkaian Alat pengganti Air Aquarium Otomatis Berbasis Mikrokontroler ATmega 8535
LCD1
+5v
RV1
1
2
3
1k
RS
RW
E
10k
7
8
9
10
11
12
13
14
R4
10k
VSS
VDD
VEE
R3
10k
4
5
6
R2
10k
50%
R1
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
LM016L
d4
d6
dl4
dl5
dl6
dl7
rs
rw
e
d5
+5v
7805
1
3
VO
GND
VI
J1
VCC
1
2
3
4
5
10
9
8
7
6
CONN-DIL10
14
15
16
17
18
19
20
21
d0
d1
d2
d3
d4
d5
d6
d7
b6
b7
9
b5
R3
1
2
3
4
5
6
7
8
b0
b1
b2
b3
b4
b5
b6
b7
U2
GND
d7
U1
+5v
2
C3
10k
9
13
12
9
13
12
9
1nF
D1
+5v
PB0/T0/XCK
PB1/T1
PB2/AIN0/INT2
PB3/AIN1/OC0
PB4/SS
PB5/MOSI
PB6/MISO
PB7/SCK
PD0/RXD
PD1/TXD
PD2/INT0
PD3/INT1
PD4/OC1B
PD5/OC1A
PD6/ICP1
PD7/OC2
PA0/ADC0
PA1/ADC1
PA2/ADC2
PA3/ADC3
PA4/ADC4
PA5/ADC5
PA6/ADC6
PA7/ADC7
PC0/SCL
PC1/SDA
PC2
PC3
PC4
PC5
PC6/TOSC1
PC7/TOSC2
XTAL1
XTAL2
RESET
AREF
AVCC
40
39
38
37
36
35
34
33
a0
a1
a2
a3
a4
a5
a6
a7
22
23
24
25
26
27
28
29
LDR1
1000.0
LDR
a0
c0
c1
c2
c3
c4
c5
c6
c7
R0
R5
R6
10k
10k
b6
1k
b7
32
30
ATMEGA8535
C2
+5v
+5v
LED-RED
220V
+5v
220V
220V
13
27nF
X1
CRYSTAL
C1
RL2
RL1
12
D2
12V
D1
27nF
RL3
12V
D3
DIODE
DIODE
DIODE
R1
b0
Q0
BD139
R2
b1
22k
Q2
BD139
R3
b0
Q3
BD139
22k
22k
Gambar 5. Rangkaian Alat Pengganti Air Aquarium Otomatis Berbasis Mikrokontroler
ATmega8535
3.2 Perancangan Perangkat Lunak
12V
nilai masukkan dari keypad tingkat kekeruhan (x)
Nilai LDR (y)
Ketetapan Pengurasan (z)
Nilai kejernihan max dari air (Q)
F1 : filter penguras
F2 : filter penguras
F3 : filter pengisi
START
Masukan
Nilai x
Nilai y
Nilai z
Nilai Q
T
x=y
y=z
Y
FI = ON
T
Y
F1 = OFF
F2 = ON
T
y=Q
Bandul =
Y
END
T
Y
F2 = OFF
F3 = ON
Limit swith = 0
Y
F3 = OFF
F2 = 0
BAB IV
T
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pengujian Keseluruhan Sistem Alat
Gambar alat keseluruhan dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 8. Tampilan Alat Keseluruhan
Untuk melakukan pengujian rangkaian alat keseluruhan maka mempunyai prosedur atau
langkah dalam mengoperasikannya. Pertama sekali hubungkan rangkaian alat ke
sumber tegangan listrik PLN melalui kabel power yang disediakan, kemudian tekan
tombol push on untuk menghidupkan rangkaian alat tersebut.
Berikut adalah gambar pada saat perangkat dihidupkan, ditunjukan pada Gambar 9.
Gambar 9. Perangkat Pada Awal Dijalankan
Setelah ditekan tombol untuk pengaturan menu maka akan tampil gambar seperti
berikutUntuk melakukan pensettingan dilakukan penekanan tombol up atau down untuk
mendapatkan nilai tingkat kecerahan sesuai yang diinginkan lalu ditekan tombol ok.
sehingga tampilan lcd sebagai berikut.
Tingkat kecerahan ini merupakan tingkat kejernihan aquarium untuk melakukan
pemfilteran yang dilakukan oleh motor filter1 guna mendapatkan tingkat kecerahan 100%
kembali. Kita membagi tingkat kecerahan dalam 3 bagian yaitu 70%, 80% dan 90% sehingga
jika nilai adc yang terdeteksi oleh LDR menunjukkan nilai dibawah nilai adc untuk tingkat
kecerahan 70% (saat 60%) maka otomatis motor filter 2 akan membuang air sampai bandul
aktif menggerakkan switch sebagai indikator aquarium telah kosong. Setelah bandul
melakukan switching maka motor filter 2 akan menyala dan motor lainnya mati atau off yang
berfungsi untuk mengisi air kembali ke aquarium sampai indikator aquarium terisi penuh dan
motor filter 2 mati
Berikut adalah percobaan penetapan nilai adc untuk mendapatkan nilai tingkat
kecerahan
Saat tingkat kecerahan 70 %
Gambar 11 nilai adc saat tingkat kecerahan 70%
Saat tingkat kecerahan 80%
Gambar 12 nilai adc saat tingkat kecerahan 80%
Saat tingkat kecerahan 90%
Gambar 12 nilai adc saat tingkat kecerahan 90%
Saat tingkat kecerahan 100%
Gambar 13 nilai adc saat tingkat kecerahan 100%
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan hasil perencanaan, pembuatan sistem dan pengujian hasil maka di dapat
beberapa kesimpulan yang merupakan hasil dari keseluruhan proses pengerjaan proyek akhir
ini. Penulis juga memberikan beberapa saran guna kebaikan dari sistem ini kedepannya.
5.1 Kesimpulan
Dari hasil alat pengganti air aquarium otomatis berbasis
mikrokontroler
ATMEGA8535 ini, kami dapat menarik beberapa kesimpulan antara lain :
1. Alat pengganti air aquarium otomatis berbasis mikrokontroler ATMEGA8535 ini telah
dapat memenuhi fungsinya untuk melakukan penggantian air dan pemfilteran secara
otomatis berdasarkan tingkat kekeruhan air yang dibaca oleh sensor LDR dengan baik.
2. Perangkat dapat berjalan secara otomatis, sehingga mengurangi tingkat kerepotan
dalam hal mengganti air secara manual yang sangat menyita waktu.
5.2 Saran
Pada pengerjaan Proyek akhir ini tidak lepas dari berbagai macam kelemahan
didalamnya, baik itu pada perencanaan sistem maupun pada peralatan yang telah dibuat.
Untuk memperbaiki kekurangan-kekurangan serta sebagai masukan untuk perbaikan
sistem menjadi lebih sempurna kedepannya, maka diberikan beberapa saran dan harapan
sebagai berikut:
Perlu
adanya pengembangan pada sensor kejernihan air ini, yaitu dengan
menambahkan pengaturan set point menggunakan metode control PID sehingga
pengaturan set poin disini dapat dilakukan dari kejauhan.
Kinerja pemfilteran maupun proses sirkulasi air secara otomatis ini akan dapat
bekerja secara maksimal jika sensor yang digunakan dapat mendeteksi nilai adc
dengan tingkat resolusi dan kecepatan sampling tinggi contoh sensornya sensor
infrared atau photodiode
DAFTAR PUSTAKA
[1]. Sahli, Irwan.et al. Perancangan RS 232 to RS 485 Converter Sistem Network Multidrop.
[2]. 2010 Atmel Corporation. All rights reserved.
[3]. Arif, Ridla Rizalani. Rancang Bangun Prototipe Node Jaringan Sensor Nirkabel
Dengan Media Komunikasi Infra Merah Untuk Akuisisi Data Pada Sistem Informasi
Parkir Lantai Banyak, Tugas akhir: T. Elektronika PENS-ITS:2009.
[4]. Alldatasheet,Website www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/.../LM35
[5]. Alldatasheet,Website www.datasheetcatalog.com/...pdf/T/S/O/P/TSOP4838.shtml
[6]. Alldatasheet,Website www.datasheetcatalog.com/datasheet.../TSAL6200
[7]. Fathani, Hazmi. Rancang bangun alat pengering gabah tipe silinder vertical
[8]. Hermawan, Yuni. Sistem Pengering Gabah Dengan Efek Tarikan Cerobong Berbahan
Bakar Limbah Sekam
[9]. Araki Mituhiko. Control Systems, Robotics, And Automation – Vol. Ii - Pid Control
[10].Purwanto, Era. Pengembangan Metoda Self Tuning Parameter Pid Controllerdengan
Menggunakan Genetic Algorithm Pada Pengaturanmotor Induksi Sebagai Penggerak
Mobil Listrik, Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Informasi 2009 (SNATI
2009):2009
[11].Akhirta,Silvi Agustri. Perencanaan Dan Penerapan Algoritma Komunikasi Jaringan
Sensor Nirkabel Dengan Media Komunikasi Infra Merah Pada Sistem Informasi Parkir
Lantai Banyak. Tugas akhir: T. Elektronika PENS-ITS:2009.
[12]. Araullo,E.V., De-Padua,D.B. dan Graham,M., Rice Postharvest Technology, Intern. Dev.
Res. Center, Ottawa, Canada.(1976). [13].Kunze,O.R. dan Calderwood,D.L.,Rough
Rice Drying. Juliano,B.O (Ed.), Rice: Chemistry & Technology, p. 233. The American
Association of Cereal Chemists, Inc., Minnesota. (1994).