Alat Pendeteksi Kadar Garam Air Salinitas Pada Tambak Udang Berbasis Mikrokontroler At Mega 8535

Seminar Tugas Akhir :

Alat Pendeteksi Kadar Garam Air (Salinitas) Pada Tambak Udang Berbasis Mikrokontrolel Atmega8535

ALAT PENDETEKSI KADAR GARAM AIR (SALINITAS) PADA TAMBAK UDANG BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535 1

2

Sunu Arsy Pratomo , Bustanul Arifin, ST., MT , Agus Suprajitno, ST., MT. 1

3

Mahasiswa Jurusan Teknik Elektro FTI UNISSULA

2

Dosen Pembimbing I Jurusan Teknik Elektro FTI UNISSULA

3

Dosen Pembimbing II Jurusan Teknik Elektro FTI UNISSULA Abstrak

Pada saat ini usaha budi daya udang cukup diminati oleh banyak orang karena termasuk usaha yang menguntungkan. Udang menjadi salah satu komoditas ekspor yang permintaannya cukup tinggi, untuk mendapatkan hasil udang yang memiliki kualitas dan kwantitas yang baik maka perlu diperhatikan beberapa hal yang menjadi penunjang dalam keberhasilan pembudidayaanya. Dalam penelitian tugas akhir ini kami menganalisa salah satu faktor pendukung untuk pembudidayaan pembudidayaan udang yaitu pengaturan besarnya besarnya kadar garam garam yang sesuai sesuai akan menunjang keberhasilan dalam pembudidayaan udang tersebut. Konsep pengukuran yang digunakan adalah electrical conductivity dimana dalam pengaturannya besar kadar garam pada tambak tidak boleh melebihi batas kadar garam yang telah ditentukan. Plant yang digunakan adalah dua buah box plastic. Dengan pengaturan system menggunakan mikrokontroller atmega8535, karena lebih efektif, efisien, dan lebih murah. Sensor yang digunakan untuk mendeteksi kadar garam air pada tambak udang yang lebih baik menggunakan sensor elektroda menggunakan bahan tembaga dengan perubahan tegangan tiap 1 ppt berkisar antara 18-19 mv. Jarak antara dua elektroda sebagai sensor pendeteksi kadar garam air dalam tambak udang adalah 20 cm. Selisih hasil pengujian dengan alat pengukur yang telah ada berkisar antara 1 – 2 ppt, perbedaan disebabkan pengukuran kadar garam menggunakan metode electrical konductivity dipengaruhi oleh suhu, tekanan, kedalaman, proses elektrokimia, proses elektrolisis. Kata Kunci : Parts Per Thousand (ppt), Salinitas (Kadar Garam) I.

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Sudah dari dulu bangsa Indonesia terkenal sebagai seorang nelayan. Dimana bangsa Indonesia mempunyai kepandaian dalam penentuan waktu untuk mencari ikan. Profesi ini ini ada karena bangsa Indonesia mempunyai lautan yang luas dan untuk memanen ikan tidak perlu menanti sampai berhari-hari seperti yang dilkukan oleh petani untuk memanen tanaman. Karena dilaut setiap hari mesti ada ikan yang merupakan kebutuhan manusia. Dengan berkembangnya zaman maka semakin berkembang juga pemikiran manusia untuk memperoleh penghasilan seorang nelayan tapi tanpa melakukan perjalanan seperti nelayan. Maka ditemukanlan sebuah pemikiran untuk membuat tambak. Tambak adalah tempat untuk membesarkan ikan maupun binatang yang hidup diair. Misalnya saja udang, rajungan dan lain-lain.

Teknik Elektro Konsentrasi Telekomunikasi

dengan membuat tambak maka lahan yang tidak terpakai untuk bertanam akan mendapatkan kegunaan. Begitu juga dengan keuntungan yang akan didapat Begitu menjajikan. Pada saat ini usaha budi daya udang cukup diminati oleh banyak orang karena termasuk usaha yang menguntungkan. Udang menjadi salah satu komoditas ekspor yang permintaannya cukup tinggi. Pada usaha tambak udang ada beberapa faktor yang perlu diperhatikan yaitu; tingkat keasaman (pH), suhu air, dan kadar garam dalam air (salinitas). Kadar garam dalam air merupakan salah satu faktor yang utama, karena hal ini sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan udang. Perubahan salinitas air menjadi persoalan klasik bagi petani tambak udang, karena dapat mengakibatkan gagalnya panen. Oleh karena alat yang digunakan untuk mengukur salinitas masih relatif mahal, maka pada penelitian ini dirancang alat ukur kadar garam yang

1



harganya lebih ekonomis. Mikrokontroler digunakan sebagai pengendali utama dari sistem ini. Prinsip kerja dari alat ini mengukur nilai resistansi dari air garam dengan menggunakan dua batang logam yang terpisah dan dihubungkan dengan air garam. Hasil pengukuran akan ditampilkan pada layar LCD. B. Perumusan Masalah Berdasarkan latar belakang masalah diatas, maka perumusan masalah dari analisa analisa dan perancangan “Alat Pendeteksi Kadar Garam Air (Salinitas) Pada Tambak Udang Berbasis Mikrokontroler Atmega8535”

rasio konduktivitas elektrik sampel terhadap “Copenhagen water”, water”, air laut buatan yang digunakan sebagai standar air laut dunia. Pada 1978, oseanografer meredifinisikan salinitas dalam Practical Salinity Units (psu, Unit Salinitas Praktis): rasio konduktivitas sampel air laut terhadap larutan KCL standar. Rasio tidak memiliki unit, sehingga tidak bisa dinyatakan bahwa 35 psu sama dengan 35 gram garam per liter larutan (Setiawan, Agus. 2005).

B. Salinitas Pada Tambak Udang Salinitas atau kadar garam dalam air sangat berpengaruh bagi perkembangan udang karena - Bagaimana mengetahui besar kadar garam air mempengaruhi pola makan pada udang. Kadar garam (salinitas) yang terkandung pada tambak udang yang terlalu tinggi akan membuat udang stres dan menggunakan mikrokontroler atmega8535 mempengaruhi pada nafsu makan yang mengakibatkan - Bagaimana pengukuran kadar garam air udang mati. Jenis udang yang dibudidayakan biasanya menggunakan mikrokontroler atmega8535 monodon) dan udang putih adalah udang windu (Penaeus ( Penaeus monodon) mergueinsis). Kadar garam untuk udang windu (Penaeus mergueinsis). C. Batasan Masalah agar tumbuh dengan baik berkisar antara 5-22‰ Mengingat luasnya ruang lingkup dari sedangkan untuk udang putih lebih besar yaitu 5-35‰. permasalahan ini maka batasan masalah penulisan tugas Meski demikian bukan berarti udang windu tidak dapat akhir ini sebagai berikut : dipelihara pada kadar garam dibawah 5‰ Atau kadar - Membahas sensor menggunakan elektroda untk garam diatas 22‰. Pengalaman para petambak di mendeteksi kadar garam air Indonesia membuktikan bahwa banyak tambak yang - Hanya membahas prosentase kadar garam posisinya dekat laut dan kadar garam selalu mendekati berdasarkan berdasarkan hasil ujicoba 30‰ udang windu dapat hidup dengan baik asalkan - Tidak membahas alat uji kadar garam air yang pergantian air sering dilakukan. Pada kadar garam lebih telah ada rendah dari 5‰ bahkan sampai 3‰ udang windu dapat tumbuh dengan kecepatan cukup baik asalkan perubahan II. LANDASAN TEORI kadar garam tidak terjadi secara mendadak (Rachmatun S. dan Enny P.T. 2009). Salah satu jenis udang putih A Salinitas yang saat ini dibudidayakan dalam tambak adalah jenis Salinitas adalah jumlah total material yang udang vaname (Litopenaues vannamei) atau biasanya terlarut (yang dinyatakan dalam, gram) yang terkandung disebut udang panami, udang panami memiliki resistansi dalam 1 kg air laut. Lautan terdiri dari 96,5% air dan kadar garam yang cukup tinggi yaitu 5‰-35‰. material terlarut dalam bentuk molekul dan ion sebanyak 3,5%. Satuan salinitas dinyatakan sebagai permil (‰). C. Sensor Istilah teknik untuk keasinan lautan adalah Sensor adalah suatu alat atau komponen yang halinitas, halinitas, dengan didasarkan bahwa halida-halida halida-halida mengubah besaran fisika menjadi besaran listrik. terutama klorida adalah anion yang paling banyak dari Misalnya sensor suhu, tekanan, sensor cahaya dan lainelemen-elemen terlarut. Dalam oseanografi, halinitas lain. Sensor suhu berati alat/komponen yang merubah biasa dinyatakan bukan dalam persen tetapi dalam besaran fisika berupa suhu menjadi besaran listrik yang “bagian perseribu” (parts (parts per thousand , thousand , ppt) atau permil selanjutnya dikuatkan oleh rangkaian penguat. Sensor (‰), kira-kira sama dengan jumlah gram garam untuk berat/tekanan berati alat/komponen yang merubah setiap liter larutan. Sebelum tahun 1978, salinitas atau besaran fisika berupa tekanan kedalam besaran listrik. halinitas dinyatakan sebagai ‰ dengan didasarkan pada


2



Sensor yang digunakan untuk mendeteksi kadar garam menggunakan dua jenis bahan yang berbeda yaitu plat alumunium dan plat tembaga. Alat ini menggunakan prinsip bahwa air murni memiliki resistansi yang tinggi dan akan menurun sesuai dengan bertambahnya kadar garam yang dimasukkan ke dalam air. Metal keping sejajar dari bahan tembaga dan alumunium digunakan sebagai pendeteksi perubahan resistansi tersebut. Tegangan yang keluar dari metal keping sejajar ini kemudian menjadi masukan ADC (analog to digital converter). Yang kemudian nilainya resistansi kedua bahan akan dibandingkan dengan dengan nilai salinitas yang sesuai dengan nilai kadar garam dalam air dalam tambak udang. D. Mikrokontroler Mikrokontroler adalah suatu keping IC dimana terdapat mikroprosesor dan memori program (ROM) serta memori serbaguna (RAM), bahkan ada beberapa jenis mikrokontroler yang memiliki fasilitas ADC, PLL, EEPROM dalam satu kemasan. Penggunaan mikrokontroler dalam bidang kontrol sangat luas dan populer. Ada beberapa vendor yang membuat mikrokontroler diantaranya Intel, Microchip, Winbond, Atmel, Philips, Xemics dan lain - lain. Dari beberapa vendor tersebut, yang paling populer digunakan adalah mikrokontroler buatan Atmel. Ada tiga varian mikrokontroler buatan Atmel yaitu varian MCS51 yang sesuai dengan instuksi intel 8051, varian AVR dan varian ARM. Untuk varian MCS51 masih berteknologi CISC (Complex Instruction Set Computing) sedangkan varian AVR dan ARM berteknologi RISC (Reduced Instruction Set Computing). Karena teknologi RISC maka AVR lebih cepat hampir 12 kali bila dibandingkan dengan MCS51.


Gambar 2.1 Blok Diagram AT MEGA 8535 E. LCD Liquid Crystal Display (LCD) merupakan salah satu media tampilan yang sering kita jumpai sehari-hari. Banyak sekali kegunaan LCD dalam perancangan suatu sistem yang menggunakan milrokontroler. LCD berfungsi menampilkan suatu nilai hasil sensor, menampilkan teks, atau menampilkan menu pada aplikasi mikrokontroler. LCD yang digunakan adalah jenis LCD M1632. M1632 merupakan modul LCD dengan tampilan 16 kolom dan 2 baris dimulai dari baris 1 paling atas dan kolom 0 paling kiri dengan konsumsi daya rendah. Modul tersebut dilengkapi dengan mikrokontroler yang didesain khusus untuk mengendalikan LCD. Mikrokontroler HD44780 buatan Hitachi yang berfungsi sebagai pengendali LCD memiliki CGROM ( Character Generator Random Only Memory ), CGRAM ( Character Generation Random Access Memory). Memory).

3



D0 D1 D2 D3

2 LINE X 16 CHARACTER D4

LCD DISPLAY

D5 D6 D7

YB1

E

R/W

RS

GND

VEE

VCC

YB2

Gambar 2.2 Display LCD III.

PERANCANGAN SISTEM

A. Prinsip Kerja Pada perancangan hardware ini akan dijelaskan tiap bagian dari sistem diantaranya sistem mekanik, mikrokontroler yang digunakan, sensor pengukur kadar garam, tombol menu, lcd dan catu dayanya. Adapun diagram blok dari sistem adalah ditunjukkan pada Gambar 3.1. Pada tugas akhir ini direalisasikan alat pengukur kadar Garam Air (Salinitas) pada Tambak Udang berbasis mikrokontroler. Alat ini menggunakan prinsip bahwa air murni memiliki resistansi yang tinggi dan akan menurun sesuai dengan bertambahnya kadar garam yang dimasukkan ke dalam air. Metal keping sejajar dari bahan logam digunakan sebagai pendeteksi perubahan resistansi tersebut. Tegangan yang keluar dari metal keping sejajar ini kemudian menjadi masukan bagi ADC. Sedangkan untuk penghitungannya digunakan mikrokontroler ATMEGA8535 dan hasilnya ditampilkan pada LCD. Pengujian yang dilakukan dari alat ini yaitu didapatkan penguatan beberapa kali. ADC akan mengubah hasil penguatan tersebut menjadi sinyal digital. Nilai digital keluaran ADC telah sesuai dengan nilai tegangan analog yang masuk. Hasil yang ditampilkan dalam LCD merupakan konversi dari nilai digital ADC yang ditampilkan dalam bentuk bilangan bulat. Satuan yang digunakan dalam alat ini adalah ppt.


Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem Rancangan Alat Pendeteksi Kadar Garam Air (Salinitas) Pada Tambak Udang Berbasis Mikrokontroler Atmega8535 B. Perancangan Hardware Perancangan hardwarde yang pertama adalah perancangan sensor, dimana dalam aplikasinya akan digunakan dua buah sensor dengan bahan yang berbeda yaitu adalah plat tembaga dan yang kedua menggunakan plat alumunium. Sedangkan untuk perancangan mikrokontroller yang akan digunakan adalah ATMEGA 8535. Yang ketiga adalah perancangan tombol menu untuk memasukkan nilai standar kadar garam dalam air. Untuk perancangan LCD yang akan digunakan adalah LCD 2 x 16 tipe M1632 yang memiliki kontroler ekivalen dengan HD44780. Yang terakhir adalah perancangan catu daya, catu daya disini dirancang untuk memenuhi kebutuhan tegangan kerja untuk rangkaian kontrol, sensor, dan motor driver. Pada sistem ini menggunakan 2 buah suplay tegangan, yaitu 12V untuk menggerakan motor driver dan 5V untuk tegangan control yang keduanya menggunakan arus DC.

4


Alat Pendeteksi Kadar Garam Air (Salinitas) Pada Tambak Udang Berbasis Mikrokontrolel Atmega8535 Pada sistem ini mikrokontroler yang digunakan adalah ATMEGA 8535. Penggunaan mikrokontroler jenis ini karena beberapa pertimbangan yaitu: 1. Arus Port I/O yang lebih besar bila dibandingkan dari varian MCS51 sehingga tidak perlu penambahan buffer untuk mendriver 8 IC decoder yang terkoneksi secara pararel. 2. Tersedianya EEPROM internal pada mikrokontroler tersebut. 3. RISC arsitektur, built in LCD subrutin dengan 4 bit data. Pada perancangan mikrokontroler yang perlu diperhatikan adalah catu daya dan osilator sebagai sumber detak. Catu daya yang dibutuhkan bernialai 5 Volt. Untuk mendapatkan nilai tegangan stabil 5 volt tersebut perlu per lu digunakan IC regulator regul ator 5 volt yaitu seri 7805CT yang memiliki arus kerja maksimum 1 A. Kristal yang digunakan bernilai 16 MHz.

Gambar 3.2 Sensor Elektroda Untuk Mengukur Besarnya Kadar Garam Air (Salinitas) pada Tambak Udang C. .Perancangan Mikrokontroler VCC

DS2

R7 390

VCC JP7

PB5

PB7 PB6

1 3 5 7 9

SENSOR RESISTANSI KADAR GARAM DALAM AIR 2 4 6 8 10

tb enter

PB0 VR 50K

tb cancel PB1

Header 5X2

tb up

U2 PB2

VCC

PB0 PB1 PB2 PB3 PB4 PB5 PB6 PB7

tb down PB3

TO DOWNLOADER ISP AVR

VCC

R4 10K R8

1 2 3 4 5 6 7 8

PB0/XCK/T0 PB1/T1 PB2/INT2/AIN0 PB3/OC0/AIN1 PB4/SS PB5/MOSI PB6/MISO PB7/SCK

9 10 11

470

S1 RST

RESET VCC GND

12 13

C1 10uF

PD0 PD1 PD2 PD3 PD4 PD5 PD6 PD7 1

AREF GND AVCC

40 39 38 37 36 35 34 33

ELEKTRODA 1

PA0 PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 PA6 PA7

32 31 30

ELEKTRODA 2

lcd 16 x 2

VCC VEE VCCGND RSR/WEN

D0D1D2D3 D4D5D6D7

XTAL2 XTAL1

14 15 16 17 18 19 20 21

XTAL1 2

PA0/ADC0 PA1/ADC1 PA2/ADC3 PA3/ADC3 PA4/ADC4 PA5/ADC5 PA6/ADC6 PA7ADC7

PC7/TOSC2 PC6/TOSC1 PC5 PC4 PC3 PC2 PC1/SDA PC0/SCL

PD0/RXD PD1/TXD PD2/INT0 PD3/INT1 PD4/OC1B PD5/OC1A PD6/ICP1 PD7/OC2

29 28 27 26 25 24 23 22

PC0 PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 PC6 PC7

vr 5K

VCC

ATMEGA8535

16MHz To 220 Volt AC

C5 18pF

C6 18pF

Water Pump 1

R3

8

2

4

7

3

5

RL1 HRS2H-S-DC5V

6

4K7 IC1 JP1

LM7805

VCC

D1 1 2

TERMINAL 2 PIN

1

IN

OUT

R2

3

GND

Diode

2

R1 1K

AVCC

86

T1 2N2222

C2 22uF C3 100uF

DS1 LED0

R3 86

Gambar 3.3 Rangkaian Mikrokontroler


5



D. Perancangan Tombol Menu Tombol menu digunakan untuk memasukan nilai standar kadar garam dalam air. Terdapat tombol up untuk pilihaan keatas, tombol down untuk pilihan kebawah, tombol cancel untuk membatalkan perintah dan tombol ok untuk memilih menu yang disetujui. Rangkaian tombol menu dapat dilihat pada Gambar 3.4.

F. Perancangan Catu Daya Catu daya disini dirancang untuk memenuhi kebutuhan tegangan kerja untuk rangkaian kontrol, sensor, dan motor driver. Pada sistem ini menggunakan 2 buah suplay tegangan, yaitu 12V untuk menggerakan motor driver dan 5V untuk tegangan control yang keduanya menggunakan arus DC . Tegangan 12V didapat dari trafo CT 2A sedangkan tegangan 5V didapat dari output regulator IC 7805 tetapi karena masih berupa tegangan AC maka harus menggunakan dioda IN4002 untuk menyerahkan gelombang sinusoidal dan menggunakan kapasitor untuk menghilangkan riak (ripple) sehingga menjadi gelombang DC murni. Realisasi dari rangkaian catu daya seperti ditunjukan Gambar 3.5.

Gambar 3.4 Tombol menu menggunakan push button E. Perancangan LCD LCD sebagai tampilan pada sistem menggunakan LCD 2 x 16 tipe M1632 yang memiliki kontroler ekivalen dengan HD44780. Pada sistem ini menggunakan mode kontroler LCD 4 bit data, maka koneksi dari LCD ke kaki mikrokontroler dapat dilihat pada tabel berikut :

Pin 1 2 3 4 5 6 11 12 13 14 15 16

Tabel 3.1 Koneksi LCD Keterangan Koneksi Vss Ground Power Vcc 5 volt Contrast Ground RS Portc.7 R/W Portc.6 E Portc.5 DB4 Portc.0 DB5 Portc.1 DB6 Portc.2 DB7 Portc.3 Back light + 5 volt Back light Ground


Gambar 3.5 Perancangan Catu Daya

G. Perancangan Software Perancangan sofware dilakakukan untuk mempermudah dalam pembuatan program pada mikrokontroler. Dengan merancang algoritma jalanya program, maka dengan mudah akan dapat memprogram mikontroler sebagai pemroses sensor kadar garam air menjadi tampilan dalam lcd. Berikut algoritma membaca sensor dan algoritma mengetahui besarnya kadar garam air pada tambak.

6


Alat Pendeteksi Kadar Garam Air (Salinitas) Pada Tambak Udang Berbasis Mikrokontrolel Atmega8535 diperhitungkan, sehingga tidak banyak rugi-rugi sensor akibat pengaruh lingkungan. Untuk itu perlu diatur dengan tepat jarak antara plat-plat sensor sehingga mampu mendeteksi kadar air. Berikut data hasil pengujian sensor kadar garam terhadap jarak plat elektroda dengan tegangan vcc adalah 5,02 volt. Tabel 4.1 Pengujian jarak plat elektroda pada sensor menggunakan bahan tembaga dan alumunium V out sensor Kadar garam air 20‰ Tembaga Alumunium 0,2 v 0,55 v 0,21 v 0,60 v

No

Jarak sensor (cm)

1 2

6 9

3 4 5

12 15 18

0,24 v 0,26 v 0,29 v

0,63 v 0,65 v 0,70 v

6

21

0,3 v

0,80 v

Setelah pengujian dilakukan semakin dekat jarak plat maka tegangan output sensor mendekati 0 volt. Begitu sebaliknya, semakin jauh jarak plat sensor, maka tegangan output mendekati vcc. Selain perubahan besarnya tegangan pada output sensor. Dari hasil pengujian tersebut diatas dapat diketahui bahwa semakin dekat jarak plat, maka perubahan tegangan output terhadap perubahan kadar air akan semakin kecil. Sehingga menyulitkan dalam kalibrasi alat dikarenakan perubahanya terlalu kecil. B. Pengujian Sensor Pendeteksi Kadar Garam Air (salinitas) Dalam Tambak Terhadap Besarnya Kadar Garam Dengan menggunakan dua buah plat tersebut IV. PENGUJIAN DAN ANALISA maka didapatkan nilai resistansi untuk jenis Tambak A. Pengujian Sensor Pendeteksi Kadar Garam Air yang berbeda. Nilai resistansi tersebut dikonversikan (salinitas) (salinitas ) Dalam Tambak Terhadap Jarak Sensor menjadi nilai kadar garam sesuai dengan hasil kalibrasi.. Berikut data hasil pengujian sensor terhadap perubahan Elektroda Sensor yang digunakan untuk mendeteksi Garam Garam dalam air dengan tegangan vcc adalah 5,02 volt. Pengujian kadar garam dilakukan dengran air (salinitas) Dalam Tambak menggunakan dua plat untuk mengukur dengan cara mengukur besarnya member kenaikan kadar garam setiap ppt (parts per 0 resistansi yang terdapat dalam Tambak. Untuk thousand) merupakan satuan per seribu ( /00). Satu ppt mengetahui kepekaan perangkat pendeteksi tambak bisa diasumsikan dengan menggunakan gram per liter. terhadap jarak sensor. Karena sensor merupakan indera Jadi satu gram garam pada air satu liter itu bisa dari alat, maka pengaturan sensor haruslah disamakan dengan satu ppt. untuk itu pengujian pada alat Gambar 3.6 Flowchart mengetahui besarnya kadar garam air pada tambak udang


7



ukur salinitas pada tambak udang menggunakan penambahan 3.5 gram garam dapur. Penambahan 3.5 gram ini dikarenakan jumlah air yang diunakan untuk pengujian adalah 3.5 liter. Sehingga kaloau dibuat perhitungan sebagai berikut : 1 ppt = 1 gram/liter Maka, 1 ppt = x gram /3.5 liter X gram = 3.5 x 1 X = 3.5 gram Sehingga untuk penambahan setiap 1 ppt ditambahakan 3.5 gram gram dapur. Berkut hasil pengujian dengan penamgahan 1 ppt : Tabel 4.2 Pengujian sensor terhadap perubahan Kadar Garam V out plat sensor Salinitas No Tambak (ppt) Tembaga Alumunium 1 0 0,800 v 1,000 v 2 20 0,450 v 0,790 v 3 22 0,410 v 0,750 v 4 24 0,380 v 0,730 v 5 26 0,360 v 0,710 v 6 28 0,330 v 0,700 v 7 30 0,300 v 0,690 v 8 32 0,270 v 0,680 v 9 34 0,240 v 0,660 v 10 36 0,210 v 0,630 v Dari data tabel 4.3 dan tabel 4.4 dapat diketahui karateristik dari sensor pendeteksi gram menggunakan plat elektroda. Jika sensor mengenai air yang mempunyai sedikit kadar garamnya, maka nilai resitansinya besar. Besarnya kadar garam juga mempengaruhi besarnya tegangan output. Semakin kadar banyak garamnya, maka nilai resistansi menjadi kecil. Sehingga tegangan keluaran sensor menjadi kecil. Perubahan tegangan inilah yang nantinya masuk ke ADC (Analog to Digital Converter) yang kemudian digunakan untuk mengetahui besarnya Kadar Garam Air Dalam Tambak. Hal ini karena sifat garam mengalirkan arus. C. Pengujian Sensor Pendeteksi Kadar Garam dan Juga ADC (Analog to Digital Converter) Internal Mikrokontroler Atmega 8535 dalam Tambak Terhadap Tambak


Pengujian ADC pada internal mikrokontroler atmega8535 juga dilakukan untuk mengetahui perubahan tegangan analog menjadi digital sehingga dapat dibaca oleh mikrokontroler. Besarnya perubahan tegangan analog akan diikuti besarnya perubahan sinyal digital. Berikut pengujian adc internal mikrokontroler atmega8535 terhadap perubahan input menggunakan tampilan lcd 16x2 karakter. Tabel 4.3 Pengujian ADC terhadap perubahan tegangan menggunakan potensio no Tegangan input adc/ potensio Tampilan lcd 1 2 3 5 6 7 8 9

00 163,5 mv 0,295 v 0,244 v 0,508 v 1,485 v 1, 980 v 2,480 v

000 015 030 060 100 150 200 250

Dengan menggunakan potensio dapat diketahui apakah adc sudah bisa bekerja untuk mengubah tegangan anlog input menjadi nilai digital. Dan dengan melihat table 4.5, dapat diketahui bahwa sitem adc menggunakan mirkontroler atmega8535 sudah bekerja. D. Pengujian dan Analisa Catu Catu Daya Daya Pengujian yang dilakukan adalah pengujian pada IC 7805 yang menyuplai semua kebutuhan sistem. Cara pengujiaannya yaitu dengan memberikan tegangan variabel mulai 0 V sampai 12 volt dan diukur nilai tegangan keluarannya. Adapun hasil pengukurannya adalah sebagai berikut : Tabel 4.4 Hasil Pengujian IC Catu Daya

Tegangan Input 0 Volt 1 Volt 2 Volt 3 Volt 4 Volt 5 Volt 6 Volt

Tegangan Output 0,00 Volt 0,00 Volt 0,00 Volt 1,34 Volt 3,22 Volt 4,11 Volt 4,20 Volt

8



7 Volt 8 Volt 9 Volt 11 Volt

4,87 Volt 5,03 Volt 5,03 Volt 5,03 Volt

Tabel 4.5 Hasil kalibrasi alat pengukur kadar garam air (salinitas) dengan refraktometer

Dari tabel 4.4 dapat dibuat grafik sebagai berikut Hasil Pengujian IC 7805 6 5.03 5.035.03 5.03 4.87 5.03 5.03

5 ) lt o (V t u p t u o

4.11 4.2

4 3.22

3

No

Garam pada Air

Refraktometer

Alat yang Dibuat

1

Air tawar

0

0

2

Garam 1 sdk

18

18

3

Garam 2 sdk

20

20

4

Garam 3 sdk

22

22

5

Garam 4 sdk

24

24

Series1 2 1.34

1 0 -1

0 1

2

0 3

0 4

5

6

7

8

9

10 10

11

12

13

input (Volt)

Gambar 4.8 Grafik Pengujian Catu Daya

Dari grafik dibawah dapat dianalisa behwa penggunaan IC regulator 7805, untuk mendapatkan tegangan catu daya 5 Volt yang stabil dan efektif berada pada saat tegangan input melebihi dari 8 Volt. Hal ini berarti jika tegangan pada batere turun menjadi kurang dari 8 Volt, sistem tidak dapat bekerja dengan baik. Catu daya dengan IC 7805 sebagai regulatornya diimplementasikan untuk sumber daya utama pada sistem alat pengukur kadar garam air (salinitas) pada tambak udang. Catu daya yang stabil ini dibutuhkan oleh sistem, karena apabila catu daya yang digunakan tidak stabil maka sistem akan melakukan kesalahan.

Setelah melakukan kalibrasi, maka alat yang dibuat sudah dapat digunakan untuk pengukuran tambak. Hal ini dikarenakan alat yang telah dibuat mendekati hasil pengukuran dengan alat yang sudah ada. F. Pengujian Sistem pada Alat Pengukur Kadar Garam Air (Salinitas) pada Tambak Udang

Pengujian sistem dilakukan dengan menggunakan beberapa tambak milik Satker Budidaya Ikan Air Payau di Karanganyar Kecamatan Tugu Semarang yang mempunyai kadar salinitas yang berbeda dengan perkiraan luas tiap petak tambak antara 0,4 sampai dengan 0,5 hektar. Kemudian pada tambak tersebut diambil diambil sampelnya sampelnya dan diuji pada alat pendeteksi Garam Air (salinitas) Dalam Tambak udang. Dengan demikian maka secara otomatis perangkat akan mendeteksi kadar air E. Kalibarasi Alat Pengukur Kadar Garam Air dan menampilkan pesan bahwa Tambak tersebut bagus atau tidak bagus. Berikut hasil pengujian alat (Salinitas) Dengan Refraktometer Sebelum melakukan pengujian terhadap tambak pengukur kadar garam air (salinitas) pada tambak udang, maka alat pengukur kadar garam air akan udang. dikalibrasi dengan alat yang sudah ada. Pada kali ini Dari hasil pengujian alat pengukur kadar pengujian menggunakan refraktometer. Maksudnya nilai garam air (salinitas) pada tambak udang, Tambak yang terukur pada refraktometer akan dijadikan acuan dengan kadar garam air yang berbeda akan dideteksi sebagai nilai yang nantinya terukur pada alat yang telah berbeda. Dengan catatan nilai kadar garam airnya dibuat. Pengkalibrasian dilakukan dengan memberikan harus berbeda jauh. Hal itu dikarenakan kepekaan garam pada air tawar sedikit demi sedikit agar didapatkan sensor dalam mendeteksi kadar air mempunyai nilai kadar garam air yang berbeda. Berikut data pengkalibrasian alat yang telah dibuat dengan toleransi. Sehingga untuk mengukur Kadar Garam Air (salinitas) Dalam Tambak dianjurkan refraktometer refraktometer : mempunyai selisih sedikit dengan kadar garam yang dibandingkan.


9


Alat Pendeteksi Kadar Garam Air (Salinitas) Pada Tambak Udang Berbasis Mikrokontrolel Atmega8535 1. Alat yang digunakan mempunyai fungsi mengatur dan mendeteksi besarnya kadar garam dalam tambak udang dengan konsep electrical conductivity yang berbasis mikrokontroler atmega8535. 2. Sensor yang digunakan untuk mendeteksi kadar garam air pada tambak udang yang lebih baik menggunakan sensor elektroda menggunakan berbahan tembaga dengan perubahan tegangan tiap 1 ppt berkisar antara 18-19 mv. 3. Jarak antara dua elektroda sebagai sensor pendeteksi kadar garam air dalam tambak udang adalah 20 cm. 4. Selisih hasil pengujian dengan alat pengukur yang telah ada berkisar antara 1 – 2 ppt, perbedaan disebabkan pengukuran kadar garam menggunakan metode electrical konductivity dipengaruhi oleh suhu, tekanan, kedalaman, proses elektrokimia, proses elektrolisis.

Tabel 4.6 Hasil Pengujian alat pengukur kadar garam air (salinitas) pada tambak udang dengan refraktometer Kadar air

No

Lokasi Pengujian

Pengujian

Refraktometer ‰

Alat dibuat (berdasar prubahan resistansi Tambak)

1

Tambak 1

Tempat 1

26

28

Tempat 2

26

27

Tempat 3

26

28

Tempat 4

26

28

Tempat 1

20

21

Tempat 2

20

21

Tempat 3

20

22

Tempat 4

20

21

2

Tambak 2

B. Saran Berdasarkan kesimpulan diatas maka saran yang disampaikan adalah : 1. Alat untuk mendeteksi kadar garam air pada tambak udang menggunakan sistem konduktivitas. Untuk itu agar dapat dihasilkan kualitas pengukuran yang lebih baik, digunakan bahan dari tembaga dan diatur jaraknya agar maksimal kerjanya. 2. Agar lebih akurat dalam pengujian maka untuk pengembanganya ditambahkan sensor PH dan sensor suhu pada tambak udang. Sehingga didapatkan kualitas tambak yang baik.

Pengujian dibuat dengan beberapa kali dengan tempat yang berbeda. Hal ini dikarenakan untuk mengetahui pengaruh lingkungan terhadap perubahan kadar garam air. Dari hasil pengujian dapat diketahui bahwa kadar garam air (salinitas) dalam tambak dapat berubah sewaktu-waktu terhadap perubahan lingkungan. Dengan membandingkan hasil pengujian alat yang yang telah dibuat dengan alat yang sudah ada yaitu refraktometer, maka dapat diketahui ketelitian pendeteksian kadar garam air dalam tambak udang. Dari hasil perbandingan alat pengukur kadar garam air (salinitas) pada tambak udang dengan refraktometer diketahui selisih pengujian tidak 1. terlalu banyak. Sehingga alat pengukur kadar garam air (salinitas) pada tambak udang sudah dapat 2. digunakan untuk menguji kualitas tambak udang. V.

PENUTUP

A. Kesimpulan Dari hasil pembahasan dan analisa pada bab IV dapat disimpulkan sebagai berikut :


3.

DAFTAR PUSTAKA

Adrim, M., H.P Hutagallung dan L. Effendi 1988. Ikan tambak dan habitatnya, Pusat Penelitian dan Pengembangan Oseanologi – LIPI. Jakarta: 67 hal. Agus Bejo. 2008. C dan AVR Rahasia Kemudahan Bahasa C dalam Mikrokontroler ATMega8535. Yogyakarta : Penerbit Graha Ilmu. CS Rangaan et. al., 1990, Instrumentation: Devices and Systems, Tata McGraw-Hill Publishing Company Ltd., New Delhi

10


4.

5.

6.

7.


Meadows dan Campbell.1993.Ecology and Management of Coastal Waters: The Aquatic Environment.Springer Rachmatun S. dan Enny P.T. 2009. Panduan Budi daya Udang windu. Jakarta: Penerbit Penebar Swadaya. Schuster, W.H. 1952. Fish culture in brackish water ponds of Java. Indo-Pacif. Count. Spec Publs. 1: 143 pp. Air Laut . Setiawan, Agus.2005.Densitas Agus.2005.Densitas http://oseanografi.blogspot.com/2005/07 / densitasair-laut.html. LEMBAR PENGESAHAN

Pembimbing I

Bustanul Arifin, ST., MT. Pembimbing II

Agus Suprajitno, ST., MT.


11

Alat Pendeteksi Kadar Garam Air Salinitas Pada Tambak Udang Berbasis Mikrokontroler At Mega 8535

Recommend Documents