Perancangan Sistem Kontrol pH dan Turbidity Akuarium

Abstract

Abstrak

Sistem kontrol banyak diterapkan dalam berbagai bidang, salah satunya dalam budidaya ikan. Kualitas air dapat menurun dengan cepat karena terjadinya pengendapan sisa pakan, feses, dan buangan metabolisme pada ikan yang menyebabkan konsentrasi fosfat meningkat sehingga air menjadi keruh. Selain itu, perubahan pH yang besar dalam waktu singkat menimbulkan gangguan fisiologis bagi ikan. Kualitas air akuarium memegang peranan yang penting dalam pemeliharaan, sehingga diperlukan sistem yang dapat mengontrol dan memantau kualitas air pada budidaya ikan. Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan membangun sistem kontrol pH dan turbidity akuarium serta mendapatkan kinerja hasil rancangan. Perancangan sistem yang dihasilkan pada penelitian ini meliputi penggunaan Arduino Uno ATmega328P sebagai mikrokontroler yang terhubung dengan sensor pH E-201 BNC sebagai pengukur pH, sensor turbidity SEN0189 sebagai pengukur kekeruhan, sensor ultrasonik sebagai pengukur ketinggian air, relay sebagai pengendali pompa dan solenoid valve, serta LCD 16x2 sebagai pemantau. Sistem menggunakan setting point pH dan turbidity untuk ikan koi yang dimasukan secara manual melalui coding. Sistem yang dibangun menghasilkan prototipe akuarium dengan dimensi 40cmx25cmx28cm yang dilengkapi oleh sensor pH E-201 BNC dengan error pada larutan asam, basa, dan netral sebesar 0,35%, 0,72%, dan 0,49% serta akurasi sebesar 99,65%, 99,28%, dan 99,51%, sensor turbidity yang sudah dikalibrasi dengan TDS meter, serta sensor ultrasonik HC-SR04 dengan error sebesar 0,53% dan akurasi sebesar 99,47%. Sistem berhasil membaca, menampilkan data, dan memberikan output dengan response time pada sistem pengurasan dan pengisian sebesar 6,3s dan 0,14s. Sistem dapat bekerja dengan baik dimana sistem dapat memantau dan mengontrol pH dan turbidity dalam akuarium.

Abstract

Control systems are widely applied in various fields, including fish farming. Water quality can decrease rapidly due to the deposition of feed residues, faeces, and metabolic waste of fish. The deposition causes the phosphate concentration to elevate; as a result, the water becomes murky. In addition, significant changes in pH in a short time cause physiological disturbances for fish. Aquarium water quality plays a vital role in the maintenance of aquarium fish; therefore, a system that can control and monitor water quality in fish farming is needed. The purpose of the study was to design as well as build an aquarium pH and turbidity control system and to assess the performance of the design produced. The system was designed using Arduino Uno ATmega328P as a microcontroller. This microcontroller was connected to sensor pH E-201 BNC, sensor turbidity SEN0189, ultrasonic sensor as a water level sensor, a relay as a pump controller, solenoid valve and 16x2 LCD as a monitor. The pH and turbidity setting point was based on the optimum living condition of Koi fish, which was entered manually through coding. For this study, an aquarium prototype was built with 40 x 25 x 28 cm dimensions. The results showed that the pH sensor error values for acid, alkaline and neutral water conditions were 0,35%, 0,72%, dan 0,49%, respectively, while the accuracies were 99.65 %, 99.28%, and 99.51%, respectively. A turbidity meter was calibrated with a TDS meter. The error and the accuracy values for the ultrasonic sensor were 0,53% and 99,47%, respectively. The system was able to read and display data as well as provide output with a response time for the water draining and filling system of 6,3s and 0,14s. The system built performed well in monitoring and controlling pH and turbidity in an aquarium.