SISTEM AKUISISI DATA KADAR KEASAMAN (pH), …digilib.unila.ac.id/24690/3/SKRIPSI TANPA BAB...
Transcript of SISTEM AKUISISI DATA KADAR KEASAMAN (pH), …digilib.unila.ac.id/24690/3/SKRIPSI TANPA BAB...
SISTEM AKUISISI DATA KADAR KEASAMAN (pH), SUHU, KADAR OKSIGEN
TERLARUT (DO) DAN KEDALAMAN LINGKUNGAN PERAIRAN
MENGGUNAKAN MINI VESSEL
(Skripsi)
Oleh
NOVITIYONO WISNU HADITA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2016
ABSTRAK
SISTEM AKUISISI DATA KADAR KEASAMAN (pH), SUHU, KADAR
OKSIGEN TERLARUT (DO) DAN KEDALAMAN LINGKUNGAN
PERAIRAN MENGGUNAKAN MINI VESSEL
Oleh
NOVITIYONO WISNU HADITA
Air merupakan salah satu sumber daya alam yang sangat penting bagi kehidupan
manusia dan makhluk hidup lainnya. Pencemaran air dapat terjadi di laut, sungai,
danau, situ, waduk, rawa, muara, maupun air tanah. Jumlah kandungan oksigen
terlarut, pH, suhu dan kedalaman air dapat menjadi indikator yang dapat
digunakan untuk menentukan kualitas perairan. Perancangan sistem akuisisi data
dari nilai tersebut dapat memudahkan manusia dalam melakukan pengukuran
kualitas air di perairan tenang. Dengan menggunakan mini vessel bertipe hull
catamaran yang telah disematkan board Arduino Mega 2560 yang dilengkapi
sensor pembacaan kadar oksigen terlarut, pH, suhu dan kedalaman sehingga dapat
melakukan akuisisi data yang tersimpan dalam micro SD berformat xls.
Kemudian pengujian dilakukan dengan pengambilan data sample pada beberapa
titik lalu dilihat nilai hasil yang terbaca menggunakan Microsoft Excel.
Dihasilkan sebuah sistem yang dapat memantau kualitas perairan dengan
pembacaan kadar oksigen terlarut, pH, suhu dan kedalaman yang dapat digunakan
untuk memantau kualitas air pada perairan tenang.
Kata kunci: pH, DO, suhu, kedalaman, Arduino, kualitas air, mini vessel
ABSTRACT
DATA ACQUISITION SYSTEM LEVEL OF ACIDITY (pH),
TEMPERATURE, DISSOLVED OXYGEN (DO) AND DEPTH OF WATER
ENVIRONMENT USING MINI VESSEL
By
NOVITIYONO WISNU HADITA
Water is a natural resource that is essential for human life and other living
creatures. Water pollution can occur in the sea, rivers, lakes, water, reservoirs,
swamps, estuaries and groundwater. The amount of dissolved oxygen, pH,
temperature and water depth could be an indicator that can be used to determine
water quality. Data acquisition system design of these values can enable people to
take measurements of water quality in the calm waters. By using mini-hull
catamaran-type vessel that has been embedded board Arduino Mega 2560 include
sensor readings of dissolved oxygen concentration, pH, temperature and depth so
that it can carry out the acquisition of data stored in the micro SD format xls.
Then the test is done by taking sample data at some point then seen the value of
the result is read using Microsoft Excel. As the result is produced a system that
can monitor water quality with the reading levels of dissolved oxygen, pH,
temperature and depth that can be used to monitor water quality in the calm
waters.
Keywords: pH, DO, temperature, depth, Arduino, water quality, mini vessel
SISTEM AKUISISI DATA KADAR KEASAMAN (pH), SUHU, KADAR OKSIGEN
TERLARUT (DO) DAN KEDALAMAN LINGKUNGAN PERAIRAN
MENGGUNAKAN MINI VESSEL
Oleh
NOVITIYONO WISNU HADITA
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar
SARJANA TEKNIK
Pada
Jurusan Teknik Elektro
Fakultas Teknik Universitas Lampung
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2016
RIWAYAT HIDUP
Penulis adalah anak pertama dari dua bersaudara pasangan
Bapak Paryono dan Ibu Tati Mulyati. Penulis dilahirkan di
Tangerang pada tanggal 27 November 1994.
Penulis menyelesaikan sekolah dasar di SD Negeri Cirewed
pada tahun 2006, kemudian melanjutkan studi di Sekolah
Menengah Pertama (SMP) Negeri 1 Cikupa dari tahun 2006 sampai 2009. Penulis
melanjutkan pendidikan di Sekolah Menengah Atas (SMA) Negeri 3 Kabupaten
Tangerang yang diselesaikan pada tahun 2012.
Pada tahun 2012, penulis diterima sebagai mahasiswa Program Studi Teknik
Elektro di Universitas Lampung melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan
Tinggi Negeri (SNMPTN) Tulis. Konsentrasi yang dipilih penulis adalah Sistem
Isyarat Elektronis (SIE). Semasa kuliah penulis aktif pada beberapa organisasi
kampus antara lain sebagai Kepala Departemen Komunikasi dan Informasi
Himpunan Mahasiswa Teknik Elektro (2013-2014), Staff Dinas Kominfo BEM
Fakultas Teknik dan Ketua UKM-U Sains dan Teknologi (2015-2016). Penulis
juga sempat meraih beberapa prestasi tingkat nasional dan regional seperti Juara I
Lomba Inovasi Praktikum dan Alat Peraga Nasional (LINPRANAS) 2016, Juara
III Lomba Inovasi Teknologi Ramah Lingkungan BPLHD Provinsi Lampung
tahun 2015 dan Juara III Electronics Design Contest IEEE SSCS tahun 2014.
PERSEMBAHAN
Karya tulis ini kupersembahkan untuk:
Ayah dan Ibuku Tercinta
Paryono dan Tati Mulyati
Adikku Tersayang
Ria Retiana Fadjri Hadita
Almamaterku
Universitas Lampung
Negeriku
INDONESIA
MOTTO
“UNBELIEVABLE FOR YOU MAY NOT FOR ME” -Novitiyono Wisnu Hadita-
ix
SANWACANA
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah swt. karena atas berkat rahmat-Nya
dan hidayah-Nya lah sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi pada waktu
yang tepat.
Skripi yang berjudul “Sistem Akuisisi Data Kadar Keasaman (pH), Suhu, Kadar
Oksigen Terlarut (DO) dan Kedalaman Lingkungan Perairan Menggunakan Mini
Vessel” telah berhasil diselesaikan dan merupakan salah satu syarat untuk
mendapatkan gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Elektro di Universitas
Lampung.
Pada pelaksanaan pengerjaan skripsi, penulis mendapat banyak bantuan dari
berbagai pihak baik bantuan berupa ilmu, materiil, petunjuk, arahan, masukan dan
saran. Sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi tanpa adanya hambatan.
Oleh karena itu, penulis pada kesempatan kali ini ingin mengucapkan terima kasih
kepada:
1. Prof. Suharno, M.Sc., Ph.D. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Lampung
2. Dr. Ing. Ardian Ulvan, M.Sc. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro
Universitas Lampung
x
3. Dr. Eng. Herman Halomoan Sinaga selaku Sekretaris Jurusan Teknik Elektro
Universitas Lampung
4. Dr. Ir. Sri Ratna S., M.T. sebagai pembimbing utama yang telah banyak
memberikan arahan, saran, serta semangat sehingga skripsi dapat penulis
selesaikan
5. M. Komarudin, S.T., M.T. sebagai pembimbing pendamping yang telah
banyak memberikan arahan, ilmu pengetahuan yang baru, dan hal-hal teknis
pada penelitian yang penulis lakukan
6. Agus Trisanto, Ph.D. sebagai penguji yang telah memberikan banyak koreksi,
masukan, dan saran sehingga penelitian yang dilakukan penulis menjadi lebih
baik lagi
7. Seluruh dosen Jurusan Teknik Elektro Universitas Lampung yang telah
memberikan ilmunya kepada penulis sehingga penulis dapat lebih mengerti
mengenai ilmu keteknikan khususnya teknik elektro
8. Mama dan Bapak yang selalu memberikan support dalam segala hal dari awal
perkuliahan sampai akhir sehingga penulis dapat menyelesaikan masa
perkuliahan dengan lancar tanpa ada satu halangan yang berarti
9. Ria Retiana Fadjri Hadita yang selalu menjadi alasan penulis untuk segera
menyelesaikan perkuliahan dan belajar untuk menjadi sosok kakak yang lebih
baik dan patut untuk dicontoh
10. Susi Gustina Buklani yang tak pernah henti-hentinya menyemangati dalam
segala kondisi
xi
11. Sahabat-sahabat di Jurusan Teknik Elektro yang menjadi partner sejawat yang
tak akan terlupakan khususnya Eko Pebriarto, Rizki Alandani, dan Ghumelar
Ihab Suhada
12. Bella Nurbaitty Shafira sebagai partner yang sangat kooperatif dalam
pelaksanaan penelitian
13. Teman-teman Jurusan Teknik Elektro angkatan 2012 yang menjadi teman
bercanda, main, dan teman seperjuangan di kampus
14. Teman-teman Laboratorium Terpadu Teknik Elektro Universitas Lampung
yang banyak membantu dan menjadi teman selama pengerjaan tugas akhir
15. Teman-teman dan Adik-adikku di UKM-U Sains dan Teknologi Universitas
Lampung, Dini, Salma, Dewi, Devi, Nyoman, Umar, Aji, Arham, Kadek, dan
pengurus serta anggota UKM-U Saintek lain yang tak bisa satu per satu
penulis sebutkan
16. Himpunan Mahasiswa Teknik Elektro Universitas Lampung yang telah
memberikan penulis banyak pengalaman berorgranisasi
17. Teman-teman BEM Fakultas Teknik Universitas Lampung yang banyak
memberikan cerita dan hal baru dalam proses belajar berorganisasi
18. Mbak Ning dan Mas Daryono yang telah banyak membantu dalam hal
administrasi selama penulis berkuliah dan menyelesaikan tugas akhir
19. Semua pihak yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan
tugas akhir baik moril maupun materiil
Semoga Allah swt. membalas kebaikan semua pihak yang telah banyak membantu
penulis menyelesaikan tugas akhir.
xii
Penulis juga meminta maaf atas kesalahan dan ketidaksempurnaan dalam
penulisan tugas akhir ini. Kritik dan saran yang membangun sangat penulis
harapkan guna demi kemajuan dimasa yang akan datang.
Akhir kata penulis ucapkan terima kasih, semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat
bagi banyak pihak dan menambah wawasan bagi semuanya. Terima kasih
Bandarlampung, 11 November 2016
Penulis,
Novitiyono Wisnu Hadita
xiii
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK .................................................................................................. i
ABSTRACT ................................................................................................ ii
LEMBAR PERSETUJUAN ...................................................................... iii
LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................... iv
SANWACANA ........................................................................................... ix
DAFTAR ISI .............................................................................................. xiii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................. xv
DAFTAR TABEL ...................................................................................... xvii
DAFTAR PERSAMAAN .......................................................................... xviii
I. PENDAHULUAN ............................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ............................................................................... 1
1.2 Tujuan Penelitian............................................................................ 4
1.3 Manfaat Penelitian ......................................................................... 4
1.4 Rumusan Masalah .......................................................................... 4
1.5 Batasan Masalah............................................................................. 5
1.6 Hipotesis ........................................................................................ 5
1.7 Sistematika Penulisan Laporan ...................................................... 6
II. TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................... 7
2.1 Akuisisi Data ................................................................................. 7
2.2 Mini Vessel ..................................................................................... 8
2.3 Data Logging ................................................................................. 9
2.4 Kualitas Air .................................................................................... 11
III. METODE PENELITIAN ................................................................... 13
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ........................................................ 13
3.2 Alat dan Bahan .............................................................................. 13
3.3 Spesifikasi Alat .............................................................................. 14
3.4 Spesifikasi Sistem .......................................................................... 15
3.5 Metode Kerja ................................................................................. 16
3.5.1 Diagram Alir Penelitian ..................................................... 16
3.5.2 Perancangan Model Sistem ................................................ 17
xiv
3.5.3 Perancangan Hardware ...................................................... 18
3.5.4 Perancangan Peletakan Sensor dan Transduser ................. 20
3.5.5 Perancangan Pemrograman Hardware dan
Pengolahan Data ................................................................ 22
3.5.6 Pembuatan Alat .................................................................. 23
3.5.7 Kalibrasi Alat ..................................................................... 23
3.5.8 Pengujian Sistem ................................................................ 25
3.5.9 Pengambilan Data .............................................................. 26
3.5.10 Penulisan Laporan .............................................................. 27
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................... 28
4.1 Hasil ............................................................................................... 28
4.1.1 Mini Vessel ......................................................................... 28
4.1.2 Penempatan Sensor dan Transduser ................................... 31
4.1.3 Pengujian Sensor dan Transduser ...................................... 32
4.1.3.1 Sensor pH ............................................................... 32
4.1.3.2 Sensor Dissolved Oxygen ....................................... 45
4.1.3.3 Transduser DST800................................................ 48
4.1.4 Pengujian GPS ................................................................... 55
4.1.5 Pengujian Data Logger ...................................................... 57
4.2 Pembahasan ................................................................................... 59
4.2.1 Pengujian Keseluruhan Sistem ........................................ 59
V. SIMPULAN DAN SARAN ................................................................. 69
5.1 Simpulan ........................................................................................ 69
5.2 Saran .............................................................................................. 70
DAFTAR PUSTAKA.................................................................................. 71
LAMPIRAN ................................................................................................ 74
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
2.1 Neptune SB-1 from Thunder Tiger (Sukaridhoto, 2015) ................... 8
3.1 Diagram Alir Penelitian ..................................................................... 16
3.2 Blok Diagram Sistem ......................................................................... 17
3.3 Rangkaian Sistem Utama ................................................................... 18
3.4 Skema Rangka Mini Vessel ............................................................... 20
3.5 Desain Mini Vessel ............................................................................. 20
3.6 Posisi Peletakkan Sensor Dissolved Oxygen ...................................... 21
3.7 Posisi Peletakkan Sensor pH .............................................................. 21
3.8 Posisi Peletakkan Transduser DST800 .............................................. 21
3.9 Diagram Alir Sistem Utama ............................................................... 22
4.1 Lokasi Penempatan Komponen pada Mini Vessel .............................. 28
4.2 Remote Control Turnigy 9x ................................................................ 30
4.3 Peletakkan Sensor pH ......................................................................... 31
4.4 Peletakkan Sensor Dissolved Oxygen ................................................ 31
4.5 Peletakkan Transduser DST800 ......................................................... 32
4.6 Hubung Singkat BNC ......................................................................... 33
4.7 DFRobot pH meter v1.1 ..................................................................... 34
4.8 Jenway pH meter ................................................................................ 34
4.9 ATC pH meter PH-009 ...................................................................... 34
4.10 Pengujian pH di Rektorat Unila ......................................................... 37
4.11 Pengujian pH di Danau Buatan Rusun Unila ..................................... 37
4.12 Pengujian pH di Kamar Mandi LTTE Unila ...................................... 38
4.13 Larutan Kalibrasi pH .......................................................................... 39
4.14 Kalibrasi pH Menggunakan Larutan Buffer ....................................... 40
4.15 Memasukkan Persamaan Kedalam Program pH ................................ 42
4.16 Pengujian pH Perbaikan Pagi ............................................................. 43
4.17 Pengujian pH Perbaikan Siang ........................................................... 44
4.18 Pengujian pH Perbaikan Sore ............................................................. 44
4.19 Dissolved Oxygen Kit Atlas Scientific ............................................... 45
4.20 Lutron DO-5509 ................................................................................. 45
4.21 Pengujian DO di Rektorat Unila ........................................................ 47
4.22 Pengujian DO di Rusun Unila ............................................................ 48
4.23 Pengujian DO di LTTE Unila ............................................................ 48
4.24 Rangkaian MAX485 .......................................................................... 49
4.25 MAX485 pada Sistem ........................................................................ 50
4.26 Data pada Serial Monitor Arduino 2560 ........................................... 50
xvi
4.27 Krisbow KW06-291 ........................................................................... 52
4.28 Sensor Suhu DS18B20 ....................................................................... 52
4.29 Grafik Perbandingan Suhu ................................................................. 53
4.30 Kedalaman di Kolam Renang Unila ................................................... 54
4.31 Kedalaman di Rektorat Unila ............................................................. 54
4.32 Tampilan Aplikasi U-Center .............................................................. 55
4.33 Akurasi GPS ....................................................................................... 56
4.34 Sky View U-Center ............................................................................. 57
4.35 Pemasangan Data Logger pada Sistem .............................................. 58
4.36 Hasil Pengujian Data Logger dalam Format .xls ............................... 58
4.37 Mini vessel yang Digunakan .............................................................. 59
4.38 Data Penyimpanan Awal ................................................................... 60
4.39 Gagal Kirim Data Kedalaman ............................................................ 61
4.40 Titik Lokasi Pengukuran .................................................................... 62
4.41 Hasil Pengujian Akhir Kedalaman ..................................................... 63
4.42 Hasil Pengujian Akhir Suhu ............................................................... 63
4.43 Hasil Pengujian Akhir Dissolved Oxygen .......................................... 64
4.44 Hasil Pengujian Akhir pH .................................................................. 64
4.45 Titik Sampling Kualitas Perairan ....................................................... 65
xvii
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
4.1 Hasil Pengujian pH Pagi Hari ............................................................ 35
4.2 Hasil Pengujian pH Siang Hari .......................................................... 35
4.3 Hasil Pengujian pH Sore Hari ............................................................ 36
4.4 Pembacaan Tegangan pH Modul ....................................................... 38
4.5 Data Tegangan Hasil Kalibrasi pH .................................................... 40
4.6 Nilai Pengujian pH Perbaikan Pagi ................................................... 42
4.7 Nilai Pengujian pH Perbaikan Siang .................................................. 43
4.8 Nilai Pengujian pH Perbaikan Sore .................................................... 44
4.9 Pengujian DO Pagi ............................................................................. 46
4.10 Pengujian DO Siang ........................................................................... 46
4.11 Pengujian DO Sore ............................................................................. 47
4.12 Perbandingan Pengukuran Suhu ......................................................... 52
4.13 Perbandingan Pengukuran Kedalaman ............................................... 53
4.14 Pengujian Kedalaman di Kolam Rektorat Unila ................................ 54
4.15 SPI Arduino Uno dan Mega 2560 ...................................................... 57
4.16 Data pada titik A ................................................................................ 65
4.17 Data pada titik B ................................................................................ 66
4.18 Data pada titik C ................................................................................ 66
4.19 Pengukuran Penurunan Level Tegangan ............................................ 67
4.20 Titik A Penyesuaian ........................................................................... 67
4.21 Titik B Penyesuaian ........................................................................... 67
4.22 Titik C Penyesuaian ........................................................................... 68
xviii
DAFTAR PERSAMAAN
Persamaan Halaman
4.1 ................................................................................................................ 41
4.2 ................................................................................................................ 41
4.3 ................................................................................................................ 41
4.4 ................................................................................................................ 41
4.5 ................................................................................................................ 41
4.6 ................................................................................................................ 41
4.7 ................................................................................................................ 41
4.8 ................................................................................................................ 41
4.9 ................................................................................................................ 41
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Air merupakan salah satu sumber daya alam yang sangat penting bagi
kehidupan manusia dan makhluk hidup lainnya. Pentingnya air sehingga
perlu dijaga kualitasnya agar dapat digunakan untuk keperluan sehari-hari dan
terjaganya kestabilan ekosistem di dalamnya.
Pencemaran air dapat terjadi di laut, sungai, danau, situ, waduk, rawa, muara,
maupun air tanah. Menurut Peraturan Pemerintah No. 82 Tahun 2001
pencemaran air adalah masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat,
energi, dan atau komponen lain ke dalam air oleh kegiatan manusia, sehingga
kualitas air turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan air tidak
dapat berfungsi sesuai dengan peruntukannya.
Sumber pencemaran air dapat berasal dari limbah, baik limbah industri
maupun limbah rumah tangga. Kategori air tercemar atau tidak tercemar
tergantung dari status mutu air yang dibandingkan dengan nilai baku mutu
air. Aspek-aspek yang terdapat pada nilai baku mutu air dapat berupa aspek
fisik maupun kimia. Beberapa aspek tersebut antara lain adalah tingkat
2
keasaman (pH), suhu, kandungan oksigen terlarut dalam air (DO), dan
sedimentasi.
Jumlah kandungan oksigen terlarut dapat menjadi salah satu indikator yang
digunakan untuk menentukan kualitas air. Semakin tinggi kandungan oksigen
terlarut dalam air maka akan semakin baik kualitas air tersebut.
Kandungan oksigen terlarut dalam air dipengaruhi oleh suhu dan sedimentasi.
Suhu air yang berubah-ubah menyebabkan perubahan kadar oksigen. Bahkan,
jika suhu melampaui batas normal dapat mematikan makhluk hidup dalam
air. Sedangkan sedimentasi dapat berpengaruh pada pencahayaan yang masuk
kedalam air, ketika lingkungan air dangkal maka akan mudah keruh. Tingkat
kekeruhan dalam air mempengaruhi jumlah cahaya yang masuk kedalam air
dan dapat mempengaruhi proses fotosintesis fitoplankton sehingga kadar
oksigen dapat berkurang.
Informasi kondisi lingkungan perairan sangat diperlukan untuk mengetahui
kualitas air sehingga dapat digunakan sebagai data acuan untuk mengurangi
maupun menanggulangi pencemaran lingkungan perairan akibat aktivitas
manusia. Untuk itu diperlukan sebuah teknologi yang dapat membantu
manusia untuk mendapatkan informasi mengenai pencemaran lingkungan
berupa kadar pH, suhu air, kandungan DO, dan kedalaman air.
3
Penelitian pemantauan kualitas air sebelumnya sudah pernah dilakukan
sebelumnya oleh Adi S. (2008) untuk mengetahui karakteristik badan sungai
dengan parameter temperatur, kadar pH, kandungan DO, konduktivitas,
turbiditas, dan kecepatan aliran. Metode pengukuran yang dilakukan masih
tergolong konvensional karena pengukuran dilakukan pada beberapa titik dan
hanya ditepian sungai, sehingga data yang didapatkan tidak utuh.
Pada penelitian selanjutnya dikembangkan oleh Yudi Eka P. (2015) dengan
menggunakan dua buah parameter yaitu suhu dan kadar pH air. Kedua sensor
diletakkan pada Unmanned Surface Vehicle (USV) untuk mendapatkan data
kadar pH dan air yang dikirimkan secara real time menuju ground station lalu
ditampilkan pada program yang telah dibuat menggunakan LabView. Pada
penelitian ini, parameter yang dikirim belum dapat merepresentasikan
kualitas perairan secara keseluruhan karena hanya mengirimkan data suhu
dan kadar pH air.
Perlu adanya suatu wahana yang dapat membantu manusia dalam melakukan
pemantauan kondisi perairan. Mini vessel dapat digunakan untuk membantu
pemantauan kondisi perairan dengan biaya yang murah (low cost) serta
minim bahaya dalam pengambilan data karena pengambilan data
dikendalikan menggunakan remote dari jarak jauh. Dengan menggunakan
perangkat mikrokontroller Arduino yang dapat membaca data sensor suhu,
kadar pH, kandungan DO, dan kedalaman air yang telah terintegrasi dengan
Global Positioning System (GPS). Diharapkan USV dapat dikendalikan dari
4
jauh untuk mengukur kualitas air dan dapat menyimpannya dalam data
logger sehingga akan memudahkan untuk pengambilan data dan
pengolahannya.
1.2 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah merancang sistem akuisisi data nilai suhu, kadar
pH, kandungan DO, dan kedalaman lingkungan perairan tenang
menggunakan mini vessel yang disimpan pada data logger.
1.3 Manfaat Penelitian
Manfaat yang diperoleh dari penelitian adalah:
1. Dapat digunakan sebagai media untuk mendapatkan informasi suhu,
kadar pH, kandungan DO, dan kedalaman lingkungan perairan
menggunakan mini vessel.
2. Dapat menyimpan informasi suhu, kadar pH, kandungan DO, dan
kedalaman lingkungan perairan menggunakan data logger.
3. Mempermudah pengolahan data hasil pengukuran kondisi perairan
menggunakan data yang tersimpan dalam data logger.
1.4 Rumusan Masalah
Rumusan masalah pada penelitian ini adalah:
1. Bagaimana merancang sistem akuisisi data suhu, kadar pH, kandungan
DO, dan kedalaman menggunakan mini vessel?
5
2. Bagaimana merancang dan membuat sistem penyimpanan data hasil
pengukuran lingkungan perairan menggunakan data logger?
1.5 Batasan Masalah
Adapun batasan dari penelitian ini adalah:
1. Pengukuran yang dilakukan disesuaikan dengan karakteristik sensor dan
transduser yang digunakan sebagai alat ukur.
2. Pengukuran dilakukan hanya pada permukaan air.
3. Kondisi pengukuran dalam keadaan mini vessel tidak bergerak.
4. Pengukuran dilakukan hanya pada bagian permukaan air yang terkena
sinar matahari.
5. Pengukuran dilakukan pada permukaan air yang tenang dalam hal ini
adalah di danau buatan.
6. Mini Vessel yang digunakan adalah sebuah kapal yang bertipe Hull
Catamaran.
7. Media penyimpanan data hasil pengukuran berupa perangkat data logger
yang dilengkapi dengan slot SD Card.
8. Tidak membahas pengiriman data secara real-time.
1.6 Hipotesis
Suhu, kadar pH, kandungan DO, dan kedalaman lingkungan perairan diduga
dapat diukur menggunakan sensor dan transduser yang ditempatkan pada
mini vessel dan dikendalikan dari jarak jauh menggunakan remote control.
6
1.7 Sistematika Penulisan Laporan
Untuk memudahkan penulisan dan pemahaman mengenai materi tugas akhir
ini, maka tulisan dibagi menjadi lima bab, yaitu
BAB I Pendahuluan
Memuat latar belakang, tujuan, manfaat, perumusan masalah,
batasan masalah, hipotesis, dan sistematika penulisan.
BAB II Tinjauan Pustaka
Menjelaskan landasan teori yang digunakan dalam penelitian dan
membahas penelitian yang telah dan akan dilakukan berhubungan
dengan penelitian.
BAB III Metode Penelitian
Menjelaskan mengenai metode penelitian yang digunakan dimana
berisi waktu dan tempat penelitian, alat dan bahan, dan tahap-tahap
perancangan.
BAB IV Hasil dan Pembahasan
Membahas pengujian dan hasil penelitian dari kinerja alat atau
sistem yang telah dirancang.
BAB V Simpulan dan Saran
Memuat simpulan dan saran dari penelitian yang dilakukan.
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Akuisisi Data
Sistem akuisisi data adalah suatu sistem yang digunakan untuk mengambil,
mengumpulkan, dan menyiapkan data serta memprosesnya sesuai dengan
kehendak pengguna (Batubara, 2015). Data logger banyak digunakan untuk
melakukan proses akuisisi data karena dapat menyimpan data dan dapat
memproses data yang tersimpan tersebut, namun terdapat juga instrumen lain
selain data logger yang dapat digunakan untuk akuisisi data (Marpaung,
2012). Terdapat dua jenis data pada akuisisi data yaitu analog dan digital.
Penggunaan jenis sistem akuisisi data tergantung dari penggunaannya seperti
pada penelitian Arnulfo Lara Eliosa (2013) beserta timnya yang
menggunakan komponen dikrit untuk melakukan pengukuran pH dan
temperatur. Pada pengembangan akuisisi data analog pernah dilakukan oleh
Umar Hamid (2013) dengan menggunakan Commercial-Off-The-Shelf
(COTS) data acquisition board dengan menggunakan banyak masukan untuk
pengembangan sebuah sistem akuisisi data pada Personal Computer (PC).
Efisiensi dan efektivitas suatu sistem dapat didefinisikan dari kualitas data
yang terakuisisi, dimana hal ini juga tergantung pada karakteristik sistem
akuisisi data yang digunakan (Siddiqui, 2015).
8
Beberapa penelitian yang menggunakan sistem akuisisi data seperti pada
sistem pengukuran pH dan temperatur yang dilakukan oleh Yudi Eka P.
(2015) menggunakan aplikasi LabView sebagai antarmukanya. Penelitian
akuisisi data juga pernah dilakukan Yuzhu Peng (2013) untuk melakukan
pengukuran daya listrik menggunakan mekanisme multi-thread untuk
memecahkan masalah akuisisi data skala besar seperti lambatnya pencuplikan
data dan server yang kelebihan beban (overload).
2.2 Mini Vessel
Mini vessel berasal dari dua suku kata dalam Bahasa Inggris yaitu mini yang
berarti kecil dan vessel yang berarti kapal. Mini vessel dapat diartikan sebagai
kapal yang berukuran kecil. Mini vessel biasa disebut sebagai kapal tanpa
awak atau Unmanned Surface Vehicle (USV) yang biasa disebut juga sebagai
Autonomous Surface Craft (ASC) merupakan sebutan untuk kendaraan yang
dapat bergerak secara otonom diatas permukaan (Manley, 2008). Perbedaan
antara USV dengan Manned Surface Vehicle (MSV) adalah kemampuan
waktu kerja yang lebih lama serta risiko yang kecil dan dapat digunakan pada
banyak keperluan seperti pemantauan kualitas air dan pertahanan lepas pantai
(Leonessa, 2003).
Gambar 2.1 Neptune SB-1 from Thunder Tiger (Sukaridhoto, 2015)
9
Penelitian dan pengembangan dibidang mini vessel dan kapal tanpa awak
sudah dilakukan sejak beberapa dekade lalu, seperti yang dilakukan di Cina,
peneliti dari Dalian Maritime University pada tahun 2002 mengembangkan
sebuah kapal kecil dan mensimulasikannya (Xiaowei, 2011). Pada tahun 2005
peneliti dari Laboratorium Sistem Otonom Portugal telah mengembangkan
Autonomous Surface Vehicle (ASV) sebagai eksperimen kendali lanjut
(Almeida, 2009). Tahun 2010, Northwest Polytechnical University
mendesain sebuah model USV untuk pemeriksaan strategi otonom (Zhao,
2010). Pengembangan USV juga dilakukan di Indonesia seperti yang
dilakukan oleh M. Jerry J. S. (2015) dengan membuat sistem navigasi pada
USV yang digunakan untuk pemantauan kondisi daerah perairan serta
menggunakan First Person View (FPV) untuk melihat kondisi perairannya.
Pengembangan juga dilakukan oleh Politeknik Elektronika Negeri Surabaya
(PENS) bersama Okayama University dengan melakukan pemantauan
kualitas air sungai menggunakan kapal selam yang telah dimodifikasi dan
dikendalikan menggunakan remote-control (Sukaridhoto, 2015).
2.3 Data Logging
Hasil dari akuisisi data yang dilakukan perlu adanya tempat untuk pencatatan
dan penyimpanan agar dapat digunakan sebagai bahan referensi maupun
penggunaan lainnya dikemudian hari. Pencatatan dan penyimpanan data
merupakan suatu kegiatan yang umum dilakukan pada kegiatan pengukuran.
Data logging merupakan hasil pengukuran dan perekaman dalam bentuk
parameter fisik maupun elektrik dalam satu periode waktu (Sibley, 2002).
10
Data yang tersimpan dapat berupa suhu, ketegangan bahan, pemindahan,
aliran, tekanan, tegangan listrik, arus listrik, resistansi, daya listrik, atau
parameter lainnya (Das, 2006). Jenis data logging yang dibutuhkan di
lapangan lebih dari sekedar mencatat dan merekam data, namun
membutuhkan pengembangan yang lebih luas seperti adanya analisa online,
analisa offline, tampilan, laporan berkala, dan pertukaran data antar
perangkat. Banyak juga saat ini perangkat data logging yang dapat digunakan
untuk menyimpan bentuk data yang variatif seperti data analog, diskrit, dan
lain sebagainya (Zuberi, 2000).
Penggunaan perangkat data logging sudah banyak digunakan saat ini baik
untuk keperluan penelitian maupun untuk keperluan data bagi industri.
Beberapa penelitian yang sudah menggunakan perangkat data logger seperti
pada sistem kendaraan untuk mengetahui kelelahan pada poros gardan yang
dilakukan oleh Slobodan Ilic (2004) bersama Jayantha Katupitiya
menghasilkan sistem penyimpanan yang mampu menyimpan data hingga
10.000 jam pada sistem memori sebesar 1GB. Sistem data logging and
management (DLAM) pernah digunakan oleh Bo He (2009) pada
Autonomous Underwater Vehichle (AUV) yang bekerja pada modul on-board
PC/104 yang tersinkronisasi. Mekanisme komunikasi menggunakan multi-
threading untuk mengimplementasikan fungsi penggabungan data dari
perangkat yang berbeda melalui multi-serial-port card untuk mengirimkan
data sonar, kompas, gyro, dan accelerometer menuju papan Industrial PC
(IPC) melalui Ethernet.
11
2.4 Kualitas Air
Kualitas air didefinisikan sebagai kondisi kualitatif air yang diukur dan diuji
berdasarkan parameter tertentu dan metode tertentu berdasarkan Pasal 1
Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 115 Tahun 2003.
Kualitas air dapat dinyatakan dalam beberapa parameter fisik atau keberadaan
bahan-bahan yang dapat diamati secara kasat mata seperti kandungan
partikel/kepadatan, warna, rasa, suhu, dan bau (Widarto, 2006).
Air permukaan adalah bagian tubuh air yang paling rentan terhadap polusi
karena bagian ini yang sangat mudah terkena polusi akibat dari pembuangan
air limbah (Sundaray, 2006). Beberapa tahun terakhir seiring dengan
perkembangan populasi, perkembangan industri dan pertanian, banyak limbah
industri, rumah tangga, dan limbah pertanian dibuang ke sungai yang
menyebabkan banyak unsur hara dan material organik yang masuk kedalam
sungai lalu tersimpan sebagai sedimen pada dasar sungai (Qinghai, 2011).
Beberapa penelitian terkait pengukuran kualitas air di lingkungan perairan
sudah pernah dilakukan. Seperti yang dilakukan oleh Jamal Steveson (2015)
dengan mengukur kualitas air berdasarkan indikator pH, kandungan DO,
kekeruhan, total dissolved solids (TDS), kadar garam dalam air, dan
konduktivitas air. Penetilitan yang dilakukan merupakan penelitian lanjutan
dengan membandingkan data tahun 2014 dengan hasil penelitian tahun 2013
dan 2011. Namun penelitian ini perlu peningkatan dengan menambahkan
termometer, pengembangan database, serta penyimpanan data cuaca.
12
Penelitian mengenai kualitas air juga dilakukan oleh A. F. Casper (2009)
yang mengombinasikan antara teknologi Geographic Information System
(GIS) dengan Remotely Operated Vehicle (ROV) untuk mengembangkan
karakterisasi kualitas air di Coastal Rivers, Gulf Mexico. Parameter yang
digunakan antara lain adalah konduktivitas air, temperatur, kekeruhan,
kandungan DO, dan jumlah klorofil.
III. METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian
Adapun penelitian akan dilaksanakan di
1. Waktu : April 2016 – September 2016
Tempat : Laboratorium Terpadu Teknik Elektro Universitas Lampung
2. Waktu : Mei 2016 – September 2016
Tempat : Kolam Rusunawa Universitas Lampung
3. Waktu : Mei 2016 – September 2016
Tempat : Kolam Rektorat Universitas Lampung
4. Waktu : Agustus 2016 – September 2016
Tempat : Kolam Renang Universitas Lampung
3.2 Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan untuk pelaksanaan penelitian ini terdiri dari
komponen analog, digital, kontroler, sensor, transduser, mini vessel, dan
software pemrogram kontroler, yaitu sebagai berikut:
1. Mini vessel berupa boat bertipe hull catamaran
2. Remote control Turnigy 9x 2.4 GHz
3. Atlas Scientific Dissolved Oxygen kit
14
4. DFRobot v1.1 analog pH meter kit
5. Transduser Airmar DST800 NMEA0183
6. GPS Ublox-Neo 6M
7. Arduino Mega 2560
8. Arduino data logger
9. MicroSD card
10. LCD 16x2
11. Baterai 3S 11,1V
12. Powerbank XiaoMi 10000 mAh
13. IC MAX485
14. USB to TTL converter
15. Notebook HP1000
16. Software Arduino IDE
17. Software Microsoft Excel 2010
18. Software Google Earth Pro
19. Software U-Center 8.23
3.3 Spesifikasi Alat
Spesifikasi alat yang digunakan adalah sebagai berikut:
1. Menggunakan catu daya 12V yang didapat dari baterai LiPo 3S.
2. Arduino Mega 2560 sebagai pemroses data.
3. LCD 16x2 sebagai penampil data hasil proses pada kontroler.
4. Mini vessel yang digunakan adalah tipe hull catamaran electric roboboat
dengan sistem propulsi menggunakan brushless motor Leopard tipe 4084-
15
1200kV, Electric Speed Controlled (ESC) Seaking 180A Water Cooled,
flex shaft, strut shaft, double rudder, proppeler tipe 450, dan servo HK-
1928B.
5. Pengendali mini vessel menggunakan remote control Turnigy 9x 2.4GHz.
6. Menggunakan Atlas Scientific Dissolved Oxygen kit untuk mengukur DO.
7. Menggunakan transduser Airmar DST800 untuk mengukur suhu dan
kedalaman air.
8. Menggunakan DFRobot v1.1 pH meter analog untuk mengukur kadar pH.
9. GPS Ublox-Neo 6 V3 digunakan untuk menentukan lokasi mini vessel.
10. Data yang didapat oleh kontroler akan disimpan kedalam MicroSD card.
11. Notebook HP1000 digunakan untuk melihat data yang tersimpan dalam
SD card dan mengolahnya menggunakan software Microsoft Excel untuk
ditampilkan dalam bentuk grafik.
12. Software Arduino IDE digunakan untuk memprogram Arduino Mega
2560.
3.4 Spesifikasi Sistem
Spesifikasi sistem yang digunakan pada penelitian ini adalah
1. Mampu memantau suhu, kadar keasaman (pH), kadar oksigen terlarut
(DO), dan kedalaman lingkungan perairan. Hasil pemantauan ditampilkan
pada LCD 16x2 dan disimpan kedalam SD card.
2. Data yang disimpan kedalam MicroSD card berformat xls.
16
3.5 Metode Kerja
Tahapan metode kerja dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
3.5.1 Diagram Alir Penelitian
Alur penelitian yang dilakukan pada penelitian ini adalah seperti pada
Gambar 3.1.
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian
Ya
17
3.5.2 Perancangan Model Sistem
Adapun rancangan model sistem yang digunakan pada penelitian ini
dapat dilihat pada gambar 3.2.
Gambar 3.2 Blok Diagram Sistem
Pada Gambar 3.2 menujukkan alur proses sistem yang digunakan pada
penelitian ini. Dissolved oxygen kit, analog pH meter, dan transduser
Airmar DST800 akan menghasilkan keluaran yang dapat diolah oleh
Arduino Mega 2560. Dissolved oxygen kit akan mengukur besaran
kadar oksigen yang terlarut dalam air. Analog pH meter akan
mengukur kadar pH yang terlarut dalam air. Sedangkan transduser
Airmar DST800 akan mengukur suhu, dan kedalaman lingkungan
perairan dalam standar kalimat NMEA0183.
Selain membaca sensor pH, DO, dan transduser Airmar DST800,
Arduino Mega 2560 juga membaca data lokasi dari perangkat Ublox-
Neo 6M berupa data waktu, tanggal, longitude dan lattitude, sehingga
18
data kedalaman lingkungan perairan akan dapat diketahui lokasinya
dan waktu pembacaan tercatat. Jika semua data sudah terbaca maka
selanjutnya akan ditampilkan ke LCD 16x2 dan disimpan kedalam
MicroSD card yang terhubung dengan Arduino data logger. Data
yang tersimpan pada MicroSD card selanjutnya dibuka menggunakan
software Microsoft Excel 2007 untuk melihat data yang tersimpan dan
melakukan pengolahan data untuk dijadikan grafik.
3.5.3 Perancangan Hardware
3.5.3.1 Perancangan Unit Pengendali
Unit pengendali adalah bagian yang melakukan pengolahan
data yang didapat kontroler dari sensor dan transduser
kemudian menyimpannya kedalam MicroSD card. Adapun
sistem yang akan dibuat dapat dilihat seperti Gambar 3.3.
Gambar 3.3 Rangkaian Sistem Utama.
19
Pada Gambar 3.3 menujukkan kontroler yang digunakan
adalah Arduino Mega 2560. Sensor yang digunakan adalah
pH meter dan dissolved oxygen yang masing-masing
terhubung dengan konektor BNC yang menghubungkan
antara probe sensor dengan rangkaian. Lalu digunakan juga
GPS Ublox-Neo 6M dan IC MAX485 yang masing-masing
terhubung dengan pin Tx/Rx Arduino Mega 2560. Kabel data
NMEA+ dan NMEA- pada Transduser Airmar DST800
terhubung dengan pin A dan B pada IC MAX485. Data yang
diproses akan ditampilkan pada LCD 16x2 dan disimpan
pada MicroSD card.
3.5.3.2 Wahana Pembawa Sistem
Sistem yang digunakan pada penelitian ini akan dibawa oleh
sebuah mini vessel yang berjenis electric boat dengan tipe
hull catamaran. Sistem propulsi pada mini vessel
menggunakan motor brushless Leopard tipe 4078-1200kV,
Electric Speed Controlled (ESC) Seaking 180A water cooled,
flex shaft, strut shaft, double rudder, propeller tipe 450, dan
servo Hobby King HK-15298B dengan torsi 30 kg.
Length Over All (LOA) = 100 cm
Lebar Mini Vessel = 60 cm
20
Tinggi Mini Vessel = 11 cm
Berat Mini Vessel = 4 kg
Rangka mini vessel menggunakan triplek dengan ketebalan 5
mm dan menggunakan triplek dengan ketebalan 3 mm
sebagai pembentuk badan kapalnya. Adapun skema rangka
mini vessel dapat dilihat pada Gambar 3.4.
Gambar 3.4 Skema Rangka Mini Vessel.
Gambar 3.5 Desain Mini Vessel
3.5.4 Perancangan Peletakan Sensor dan Transduser
Pada penelitian ini menggunakan dua buah sensor yaitu sensor pH dan
sensor kadar oksigen terlarut dalam air (dissolved oxygen) dan satu
buah Transduser yang digunakan untuk mengukur kedalaman, suhu,
21
dan kecepatan yaitu Airmar DST800. Adapun peletakan sensor dan
Transduser dapat dilihat pada Gambar 3.6, Gambar 3.7, dan Gambar
3.8.
Gambar 3.6 Posisi Peletakkan Sensor Dissolved Oxygen
Gambar 3.7 Posisi Peletakkan Sensor pH
Gambar 3.8 Posisi Peletakkan Transduser DST800
22
3.5.5 Perancangan Pemrograman Hardware dan Pengolahan Data
Perangkat lunak yang digunakan untuk memprogram hardware adalah
Arduino IDE. Arduino IDE menggunakan bahasa Processing yang
merupakan pengembangan dari bahasa C. Sedangkan untuk
pengolahan data pada MicroSD Card menggunakan software
Microsoft Excel 2010 yang akan menampilkan data tersimpan lalu
akan ditampilkan dalam bentuk grafik. Adapun diagram alir program
pada Arduino IDE dapat dilihat pada Gambar 3.9.
Gambar 3.9 Diagram Alir Sistem Utama.
23
3.5.6 Pembuatan Alat
Tahapan ini melakukan pembuatan alat yang akan digunakan pada
penelitian. Dengan tahap pertama adalah melakukan uji coba pada
setiap komponen, setelah semua komponen bekerja maka selanjutnya
adalah menggabungkan seluruh komponen dalam satu sistem untuk
dijalankan secara bersamaan menggunakan project board. Jika
berhasil, maka rangkaian yang dibuat pada project board dibuat
kedalam Printed Circuit Board (PCB) setelah itu dilakukan uji coba
ulang. Namun, jika terdapat kegagalan maka dilakukan peninjauan
ulang pada rangkaian, komponen, maupun program.
3.5.7 Kalibrasi Alat
Kalibrasi alat merupakan proses menyamakan nilai yang terukur pada
alat dengan alat ukur agar sesuai dengan nilai tetapan (standar).
Adapun proses melakukan kalibrasi adalah sebagai berikut:
1. Proses kalibrasi nilai pH adalah dengan membersihkan probe pH
meter lalu dicelupkan kedalam larutan pH yang sudah diketahui
kadar keasamannya, larutan kadar keasaman yang digunakan
adalah yang memiliki nilai pH 4,01, 6,86, dan 9,18. Kemudian
menyamakan dengan nilai keasaman tersebut. Jika sudah
dilakukan, selanjutnya membandingkan dengan nilai pH yang
terukur pada pH meter digital PH-009. Jika terjadi ketidaksesuaian
antara pH yang terukur pada sensor dengan pH meter maka
24
selanjutnya adalah dilakukan pengecekan terhadap tegangan yang
diterima dari signal conditioning untuk selanjutnya dilakukan
kalibrasi pada program. Kemudian dilakukan pengecekan ulang.
DFRobot pH meter kit dapat membaca pH dari rentang 0 sampai
14.
2. Proses kalibrasi Atlas Scientific Dissolved Oxygen dilakukan
dengan cara membandingkan nilai yang terbaca pada sensor
dengan nilai kadar oksigen terlarut yang terukur pada alat
pengukur kadar oksigen milik Jurusan Budidaya Perairan
Universitas Lampung yaitu DO-5509. Batas maksimum kadar
oksigen yang mampu terbaca oleh Atlas Scientific Dissolved
Oxygen adalah sebesar 35 mg/L.
3. Pengukuran suhu menggunakan Transduser DST800 dengan
membandingkan suhu terukur antara nilai yang terbaca hasil
pengiriman data NMEA0183 dengan nilai yang terukur pada
Krisbow environment meter, lalu disesuaikan nilai yang terbaca
pada alat. Transduser DST800 memiliki rentang pembacaan suhu
dari -10 ºC sampai 40 ºC dengan ketelitian ±0,5 ºC.
4. Proses kalibrasi kedalaman dilakukan dengan cara menyesuaikan
nilai yang terbaca pada alat ukur dengan hasil pengukuran
menggunakan pipa yang sudah ditandai panjangnya di Kolam
Renang Universitas Lampung pada kedalaman 0,5 meter, 1,5
meter, dan 4,5 meter. Kedalaman minimum yang mampu diukur
menggunakan transduser DST800 adalah 0,5 meter dan
25
maksimum kedalaman yang mampu diukur adalah 70 meter pada
DST800 berformat NMEA 0183.
3.5.8 Pengujian Sistem
Pengujian sistem dilakukan guna mendapatkan informasi hasil kinerja
sistem yang digunakan pada penelitian. Adapun pengujian yang
dilakukan antara lain adalah
3.5.8.1 Pengujian Laboratorium
1. Pengujian Sensor dan Transduser
Kemampuan baca sensor dan transduser perlu diuji karena
akan menentukan hasil dari data yang teramati. Beberapa
hal yang harus diamati antara lain adalah kemampuan baca
sensor dan ketepatan baca sensor. Pengujian sensor dan
transduser dilakukan secara parsial, data sensor dan
transduser yang akan diuji adalah pH, kadar oksigen
terlarut, kedalaman, dan suhu.
2. Pengujian GPS
Ketelitian GPS perlu diketahui agar data koordinat lokasi
dapat diketahui ketelitiannya sehingga ketika melakukan
pengambilan data dapat dipertanggungjawabkan validitas
lokasi data yang terukur.
26
3. Pengujian Penyimpan Data
Penyimpanan data pada SD Card perlu diketahui kecepatan
penyimpanannya dan kapasitas data tersimpan pada SD
Card yang digunakan. Pengujian penyimpanan dilakukan
dengan cara menyimpan data string lalu dilihat hasil
penyimpanannya pada aplikasi Microsoft Excel.
3.5.8.2 Pengujian Lapangan
Pengujian lapangan dilakukan untuk mengetahui kinerja sistem
yang dibuat dan untuk menghasilkan informasi yang utuh atas
pengambilan data. Selain itu, pengujian lapangan dilakukan
untuk mengetahui keandalan sistem yang dibuat terhadap
lingkungan.
3.5.9 Pengambilan Data
Pengambilan data dilakukan dengan cara menempatkan mini vessel
pada perairan di Kolam Rusunawa Universitas Lampung. Mini vessel
dikendalikan menggunakan remote control lalu diarahkan menuju tiga
titik yang sudah ditentukan. Pada titik yang sudah ditentukan, mini
vessel melakukan pengukuran selama 5 detik lalu kemudian bergerak
menuju titik selanjutnya.
27
Titik yang ditentukan merupakan titik permukaan air yang terkena
sinar matahari langsung, sehingga tidak terdapat perbedaan suhu
antara titik satu dengan yang lainnya. Setelah mengambil data pada
tiga titik, selanjutnya mini vessel diarahkan untuk kembali ke titik
awal bergerak.
Data yang didapat selanjutnya dilihat menggunakan aplikasi Microsoft
Excel, kemudian dilakukan pemetaan gambaran titik lokasi
pengambilan data yang sudah dilakukan menggunakan aplikasi
Google Earth Pro.
3.5.10 Penulisan Laporan
Dalam tahap ini dilakukan penulisan prinsip kerja, tahap penelitian,
metode yang digunakan, cara pengambilan data. Kemudian data yang
dimiliki dilakukan analisa dan diambil kesimpulan hasil dari
penelitian yang dilakukan.
V. SIMPULAN DAN SARAN
5.1 Simpulan
Adapun dari penelitian yang dilakukan dapat disimpulkan
1. Telah terealisasi sistem akuisisi data lingkungan perairan meliputi
kandungan kadar oksigen terlarut, kadar pH, suhu, dan kedalaman dengan
menggunakan mini vessel.
2. Pengukuran yang dilakukan ditampilkan pada LCD 16x2 dan disimpan
pada MicroSD card dalam format .xls
3. Pengukuran pH yang dilakukan dalam rentang pembacaan pH 4,01
sampai 9,18 dengan ketelitian 0,1.
4. Pengukuran DO yang dilakukan dalam rentang pembacaan 4,82 mg/L
sampai 11,10 mg/L dengan ketelitian 0,01 mg/L.
5. Pengukuran suhu yang dilakukan dalam rentang pembacaan 29,8 ºC
sampai 31,9 ºC dengan ketelitian 0,1 ºC.
6. Pengukuran kedalaman yang dilakukan dalam rentang pembacaan 0,5
meter sampai 4,6 meter dengan ketelitian 0,1 meter.
70
5.2 Saran
Saran terkait penelitian yang dilakukan adalah:
1. Pengembangan program agar data GPS dan DST800 dapat dibaca secara
bersamaan tanpa harus diatur berulang-ulang agar dapat terbaca.
2. Pengembangan parameter pembacaan dapat ditambah untuk penelitian
selanjutnya agar dapat memetakan kualitas perairan yang lebih detail,
seperti penambahan parameter kadar garam dan laju aliran air.
3. Penggantian komponen DFRobot pH meter menggunakan pH meter yang
memiliki respon pembacaan lebih baik.
4. Menggunakan FPGA sebagai pengganti mikrokontroller Arduino Mega
2560.
DAFTAR PUSTAKA
Adi, S. 2008. Analisis dan Karakterisasi Badan Air Sungai dalam Rangka
Menunjang Pemasangan Sistim Pemantauan Sungai Secara Telemetri.
Jurnal Hidrosfir Indonesia. Volume 3, hal 123-136.
Almeida, C., T. Franco, H. Ferreira, A. Martins. 2009. Radar Based Collision
Detection Developments on USV ROAZ II. Oceans 2009. hal 1-6.
Casper, A. F., E. T. Steimle, M. L. Hall, B. Dixon. 2009. Combined GIS and ROV
Technologies Improve Characterization of Water Quality in Coastal Rivers
of the Gulf of Mexico. Oceans 2009. hal. 1 - 9.
Batubara, F. 2015. Sistim Akuisisi Data. Jurnal Teknik Elektro ENSIKOM.
Volume 3, hal 1-4.
Das, A. N., F. L. Lewis, D. O. Popa. 2006. Data-Logging and Supervisory Control
in Wireless Sensor Networks. Software Engineering, Artificial Intelligence,
Networking, and Parallel/Distributed Computing (SNPD). hal 330-338.
Eliosa, A. L., Monjaraz J. C., Cortes F. R., Mendoza J. M., Becerra I. 2013. pH
and Temperature of High Precision with an Acquisition Data Card.
Electronics, Communications and Computing (CONIELECOMP). hal 58-
61.
Hamid, U., Qamar R. A., Shahzad M. 2013. PC Based Data Acquisition and
Signal Processing for Underwater Sensor Arrays. Applied Sciences and
Technology (IBCAST). hal 321-327.
He, Bo, Yao Ke, Li Bingsen, Ren Chunyun, Luo Jing. 2009. Design and
Reliability Analysis of Data Logging & Management System for AUV.
WASE International Conference on Information Engineering (ICIE). hal 75-
78.
Ilic, S., J. Katupitiya, M. Tordon. 2004. In-vehicle Data Logging System for
Fatigue Analysis of Drive Shaft. International Workshop on Robot Sensing
(ROSE). hal 30-34.
72
Jiang, Zhao, Yan Weisheng, Gao Jian, Shi Shuwei. 2010. Design and Implement
of the Control System for Unmanned Surface Vehicle Based on the
VxWorks. Informatics in Control, Automation and Robotics (CAR). hal 13-
16.
Leonessa A., Mendello J., Morel Y., Vidal M. 2003. Design of a Small, Multi-
purpose, Autonomous Surface Vessel. Oceans 2003. hal 544-550.
Manley, J. E. 2008. Unmanned Surface Vehicles, 15 Years of Development.
Oceans 2008. hal 1-4.
Marpaung, N, Ervianto Edy. 2012. Data Logger Sensor Suhu Berbasis
Mikrokontroller Atmega 8535 dengan PC sebagai Tampilan. Jurnal Ilmiah
Elite Elektro. Volume 3, hal 37-42.
Peng, Yuzhu, Meng Fanchao, Chu Dianhui. 2013. Electric Power Data
Acquisition System Based on Multi-thread Mechanism. Cyber-Enabled
Distributed Computing and Knowledge Discover (CyberC). hal 273-276.
Putra, Eka Y. 2015. Sistem Akuisisi Data Pemantauan Suhu dan Kadar Keasaman
(pH) Lingkungan Perairan dengan Menggunakan Unmanned Surface
Vehicle.
Qinghai, Wang, Shuihong Yao, Bo Xiao, Cui Li. 2011. Improvement of Water
Quality by Emergent Vegetation Restoration in Chaohe river. International
Symposium on Water Resource and Environmental Protection (ISWREP).
hal. 497-500.
Sibley, G. T., M. H. Rahimi, G. Sukhatme. 2002. Robomote: A Tiny Mobile
Robot Platform for Large-Scale Ad-Hoc Sensor Networks. ICRA. hal 1143-
1148.
Siddiqui, R. A., Grosvenor R. I., Prickett P. 2015. dsPIC-based Advanced Data
Acquisition System for Monitoring, Control and Security Applications.
Applied Sciences and Technology (IBCAST). hal 293-298.
Stevenson, J., McKenzie R., Wood J., Hayden L.. 2015. A Comparative Study to
the 2011/2013 Water Quality Assessments in the Pasquotank Watershed in
Northeastern North Carolina with A Sea Level Rise Component. IEEE
International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS). hal.
153-156.
Suja, M. Jerry J. 2015. Sistem Navigasi pada Unmanned Surface Vehicle untuk
Pemantauan Kondisi Daerah Perairan.
73
Sukaridhoto, S., D. Pramadihanto, Taufiqurrahman, M. Alif, A. Yuwono, N.
Funabiki. 2015. A Design of Radio-controlled Submarine Modification for
River Water Quality Monitoring. Intelligent Technology and Its
Applications (ISITIA). hal 75-80
Sundaray, S. K., Panda U. C., Nayak B. B., Bhatta D. 2006. Multivariate
Statistical Techniques for the Evaluation of Spatial and Temporal Variations
in Water Quality of the Mahanadi River–Estuarine System (India) – A Case
Study. Environmental Geochemistry and Health. Volume 28, no. 4, hal.
317-330.
Widarto, 1996. Membuat Alat Penjernih Air. Kanisius. Yogyakarta. 40 halaman.
Xiaowei, Qi, Guang Ren, Jin Yue, Aiping Zhang. 2011. The Simulation for
Autonomous Navigation of Water-jet-propelled Unmanned Surface Vehicle.
Measuring Technology and Mechatronics Automation (ICMTMA). hal 945-
948.
Zuberi, K. M., K. G. Shin. 2006. Design and Implementation of Efficient Message
Scheduling for Controller Area Network. IEEE Transactions on Computers.
Volume 49, hal 182-188.