MONITORING TINGKAT KEKERUHAN AIR BERBASIS INTERNET OF THINGS (IoT)
MONITORING TINGKAT KEKERUHAN AIR BERBASIS INTERNET OF THINGS (IoT)
Bibit Syaardi Mubarok1, Rizki Wahyono2, Samuel BETA3
Email : bibitsyaardi.mubarok130401@gmail.com1, rizkiwahyono28@gmail.com2, sambetak2@gmail.com3
Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Semarang
Jl. Prof. H. Sudharto, S.H., Tembalang, Semarang, Jawa Tengah Indonesia, 50275
Telp. (024)7473417, Website: www.polines.ac.id, Email: sekretariat@polines.ac.id
ABSTRAK
Kualitas air menjadi faktor penting untuk menunjang kebutuhan mahluk hidup. Faktor yang harus diperhatikan adalah kejernihan air. Tingkat kekeruhan air dapat menentukan tingkat kelayakan air yang digunakan. Dengan memanfaatkan alat sebagai monitoring tingkat kekeruhan pada air, alat ini dapat mengurangi bahaya air kotor yang digunakan masyarakat untuk kebutuhan sehari-hari. Dalam perancangannya, alat ini menggunakan Sensor Turbidity yang dapat mendeteksi tingkat kekeruhan air apakah air layak pakai atau tidak. Setelah Sensor Turbidity mendeteksi maka data akan dikirim ke NodeMCU Esp8266 untuk diproses. Kemudian NodeMCU Esp8266 akan mengaktifkan Relai sebagai kontak untuk menjalankan pompa 1 dan pompa 2. Pompa 1 akan terbuka apabila tingkat kekeruhan NTU air dibawah 25 derajat dan merupakan air jernih yang layak pakai. Sedangkan Pompa 2 terbuka apabila tingkat kekeruhan NTU air diatas 25 derajat dan akan dilakukan pembuangan air dikarenakan air tidak layak pakai.
Kata Kunci : NodeMCU ESP8266, Blynk, Sensor Turbidity, LCD I2C
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Tingkat kekeruhan air bukan merupakan sifat dari air yang berbahaya namun juga akan menimbulkan dampak negatif dan perlu perhatian apabila terdapat senyawa kimia yang berbahaya bagi makhluk hidup khususnya untuk konsumsi manusia. Sehingga kualitas air menjadi faktor penting untuk menunjang kebutuhan manusia dan mahkluk hidup lainnya. Faktor yang harus diperhatikan dalam air adalah tingkat kekeruhan air, tingkat kelayakan air yang digunakan atau tidak. Secara umum air dimanfaatkan manusia untuk memenuhi kebutuhan hidup lainnya misalnya seperti tempat rekreasi, pembangkit energi listrik, sistem transportasi, dan pengairan pertanian. Tetapi tidak semua sumber air digunakan untuk kebutuhan kita karena air harus memenuhi beberapa kriteria seperti baik secara kimia, fisika, bakteriologi maupun radioaktif.
Tingkat kejernihan air menjadi salah satu parameter untuk menentukan kondisi air agar bisa digunakan oleh makhluk hidup disamping ada parameter – parameter lain yang dapat dijadikan acuan seperti PH, konduktivitas, suhu, Total Dissolved Solid (TDS), dan kandungan logam berat. Bahkan kekeruhan air merupakan indikator yang seringkali digunakan untuk menemukan jumlah endapan sedimen dalam air.
Untuk mengurangi penggunaan air kotor, muncul inovasi yaitu “Monitoring Tingkat Kekeruhan Air Berbasis Internet of Things (IoT)”. Alat ini menggunakan NodeMCU Esp8266 sebagai pemroses dan Sensor Turbidity sebagai pengirim sinyal. Ketika Sensor Turbidity mendeteksi tingkat kekeruhan air, maka sensor akan mengirim data ke ESP8266. Kemudian ESP8266 akan mengaktifkan Relai sebagai kontak untuk menjalankan Pompa 1 dan Pompa 2. Pompa 1 berfungsi sebagai distribusi sedangkan Pompa 2 sebagai pembuangan. Apabila air terdeteksi jernih maka Pompa 1 akan terbuka dan sebaliknya,apabila air terdeteksi keruh maka Pompa 2 yang akan terbuka.
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan uraian latar belakang diatas, terdapat beberapa perumusan masalah yang harus diperhatikan yaitu sebagai berikut :
1) Bagaimana cara menggunakan Sensor Turbidity untuk proses monitoring kekeruhan air?
2) Bagaimana cara memantau hasil kekeruhan air pada LCD?
3) Bagaimana cara merancang sistem monitoring kekeruhan air berbasis Internet of Things (IoT)?
1.3 Tujuan
Tujuan yang ingin dicapai dalam proyek ini adalah :
1) Merancang Sistem Monitoring Kekeruhan Air berbasis Internet of Things (IoT).
2) Memantau kekeruhan air untuk mengetahui kualitas air tersebut.
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Sensor Turbidity
Sensor Turbidity merupakan sensor yang berfungsi untuk mengukur kualitas air dengan mendeteksi tingkat kekeruhannya. Sensor ini mendeteksi partikel tersuspensi dalam air dengan cara mengukur transmitansi dan hamburan cahaya yang berbanding lurus dengan kadar Total Suspended Solids (TTS). Semakin tinggi kadar TTS, maka semakin tinggi pula tingkat kekeruhan air tersebut. Spesifikasi sensor turbidity :
1) Tegangan Operasi: 5 V DC
2) Arus saat beroperasi: 40 mA (Maksimal)
3) Waktu Respons: <500 ms
4) Resistensi isolasi: 100 m (Minimal)
5) Output analog: 0 - 4.5 V
6) Output Digital: Sinyal level tinggi / rendah (dapat disesuaikan dengan menyesuaikan potensiometer)
7) Suhu Operasional: 5℃ ~ 90℃
8) Suhu Penyimpanan: -10℃ ~ 90℃
9) Berat: 30g
Gambar 2.1 Sensor Turbidity
2.2 NodeMCU Esp8266
NodeMCU ESP8266 merupakan modul turunan pengembangan dari modul platform IoT (Internet of Things) keluarga ESP8266 tipe ESP-12. NodeMCU bisa dianalogikaan sebagai board arduino yang terkoneksi dengan ESP8622. NodeMCU telah me-package ESP8266 ke dalam sebuah board yang sudah terintergrasi dengan berbagai feature selayaknya mikrokontroler dan kapalitas ases terhadap wifi dan juga chip komunikasi yang berupa USB to serial. Sehingga dalam pemograman hanya dibutuhkan kabel data USB.
Gambar 2.2 NodeMCU Esp8266
2.3 Modul Relay
Relay adalah saklar (switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen electromechanical (elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni elektromagnet (coil) dan mekanikal (seperangkat kontak saklar/switch). Relay menggunakan prinsip elektromagnetik untuk menggerakkan kontak saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.
Cara kerja relay adalah apabila kita memberi tegangan pada kaki 1 dan kaki ground pada kaki 2 relay maka secara otomatis posisi kaki CO (Change Over) pada relay akan berpindah dari kaki NC (Normally Close) ke kaki NO (Normally Open). Relay juga dapat disebut komponen elektronika berupa saklar elektronik yang digerakkan oleh arus listrik. Secara prinsip, relay merupakan tuas saklar dengan lilitan kawat pada batang besi (solenoid) di dekatnya. Ketika solenoid dialiri arus listrik, tuas akan tertarik karena adanya gaya magnet yang terjadi pada solenoid sehingga kontak saklar akan menutup.
Pada saat arus dihentikan, gaya magnet akan hilang, tuas akan kembali ke posisi semula dan kontak saklar kembali terbuka. Relay biasanya digunakan untuk menggerakkan arus/tegangan yang besar (misalnya peralatan listrik 4 ampere AC 220 V) dengan memakai arus/tegangan yang kecil (misalnya 0.1 ampere 12 Volt DC). Relay yang paling sederhana ialah relay elektromekanis yang memberikan pergerakan mekanis saat mendapatkan energi listrik.
Gambar 2.3 Modul Relai
2.4 Pompa Air
Pompa Air merupakan suatu peralatan mekanik yangdigerakkan oleh tenaga mesin, berfungsi untuk memindahkancairan (fluida) melalui pipa dari suatu tempat ke tempat lain,dimana cairan tersebut hanya mengalir apabila terdapatperbedaan tekanan.Prinsip kerja pompa adalah denganmelakukan penekanan dan penghisapan terhadap fluida. Padasisi hisap pompa (suction), elemen pompa akan menurunkantekanan dalam ruang pompa sehingga akan terjadi perbedaantekanan antara permukaan fluida yang dihisap dengan ruang pompa.
Gambar 2.4 Pompa Air
2.5 LCD I2C
LCD I2C adalah modul LCD yang dikendalikan secara serial sinkron dengan protokol I2C/IIC (Inter Integrated Circuit) atau TWI (Two Wire Interface). Normalnya, modul LCD dikendalikan secara parallel baik untuk jalur data maupun kontrolnya. Namun, jalur parallel akan memakan banyak pin di sisi kontroller (misal Arduino, Android, komputer, dll). Setidaknya Anda akan membutuhkan 6 atau 7 pin untuk mengendalikan sebuah modul LCD. Dengan demikian untuk sebuah kontroller yang ‘sibuk’ dan harus mengendalikan banyak I/O, menggunakan jalur parallel adalah solusi yang kurang tepat.
2.6 Buzzer
Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang dapat menghasilkan getaran suara berupa gelombang bunyi. Buzzer akan menghasilkan getaran suara ketika diberikan sejumlah tegangan listrik dengan taraf tertentu sesuai dengan spesifikasi bentuk dan ukuran buzzer itu sendiri.
Gambar 2.7 Buzzer
III. PERANCANGAN ALAT
3.1 Diagram Blok
Gambar 3.1 Diagram Blok
3.2 Diagram Rangkaian
3.3 Diagram Pengawatan
Gambar 3.3 Diagram Pengawatan
3.4 Diagram Alir
Gambar 3.4 Diagram alir
IV. HASIL PERCOBAAN
V. PEMBAHASAN
VI. KESIMPULAN
Setelah melakukan pembuatan alat, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :
1) Alat ini dapat digunakan untuk memonitoring tingkat kekeruhan air yang berpengaruh terhadap kualitas air.
2) Alat ini bekerja sesusai deteksi pada nilai baca sensor turbidity dengan rentang nilai kekeruhan yang telah ditentukan.
DAFTAR PUSTAKA
A. Fairuz and M. Zubir, “Turbidimeter Design and Analysis: A Review on Optical Fiber Sensors for the Measurement of Water Turbidity”, Sensors, vol.9, 8311-8335, 2009.
Andrizala, D. Yendri, “Pengendali Pompa Pengisi Galon Air Berbasis Sensor Waterflow dan Mini PC”, Jurnal Resti, vol. 1 No. 2, 2017.
Romain, S., & Galang, M. (2015). ALAT PENDETEKSI KEKERUHAN AIR MENGGUNAKAN PARAMETER FISIKA BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535. POLSRI REPOSITORY. http://eprints.polsri.ac.id/id/eprint/1452
Palestina, D. P. (2019). MONITORING KUALITAS AIR BERBASIS IoT (INTERNET of THINGS. 1–9. https://doi.org/.1037//0033-2909.I26.1.78
Ardiansyah. (2016). Sistem Monitoring Air Layak Konsumsi Berbasis Arduino (Studi Kasus Pdam Patalassang). 1–75.
LAMPIRAN
1. JURNAL KLIK DISINI
2. PPT KLIK DISINI
3. VIDEO SIMULASI ALAT KLIK DISINI
4. PROGRAM KLIK DISINI
5. DIAGRAM BLOK KLIK DISINI
6. DIAGRAM SKEMATIK KLIK DISINI
7. DIAGRAM PENGAWATAN KLIK DISINI
8. DIAGRAM ALIR KLIK DISINI
BIODATA PENULIS
Bibit Syaardi Mubarok. Penulis dilahirkan di Kendal, 13 April 2001. Penulis telah menempuh pendidikan formal di TK Muslimat NU Brangsong, MI NU 08 BRANGSONG, SMP Negeri 3 Kendal, dan MAN Kendal. Pada tahun 2019, penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma 3 (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.19.2.03. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui email : bibitsyaardi.mubarok130401@gmail.com
Rizki Wahyono. Penulis dilahirkan di Kab. Semarang, 30 September 2001. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Negeri Rapah 03, SMP Negeri 01 Banyubiru, dan SMA Islam Sudirman Ambarawa. Pada tahun 2019, penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma 3 (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.19.2.21. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui email : rizkiwahyono28@gmail.com
0 Response to "MONITORING TINGKAT KEKERUHAN AIR BERBASIS INTERNET OF THINGS (IoT)"
Posting Komentar