Pengembangan Sistem Pemantauan Dan Pengaturan PH Air Berbasis PID Controller Terintegrasi IoT

Abstract

Pengendalian pH air yang stabil merupakan faktor penting dalam menjaga kualitas air pada akuarium maupun sistem budidaya berbasis air karena perubahan pH yang tidak terkendali dapat mengganggu pertumbuhan dan kesehatan organisme. Penelitian ini bertujuan mengembangkan sistem pemantauan dan pengaturan pH air secara otomatis berbasis Proportional Integral-Derivative (PID) yang terintegrasi dengan Internet of Things (IoT) sehingga mampu meningkatkan akurasi pengendalian serta memudahkan pemantauan secara real-time. Sistem dirancang menggunakan mikrokontroler ESP32, sensor pH yang dipadukan dengan modul ADS1115 sebagai konverter analog-ke-digital, pompa sebagai aktuator penambahan larutan asam dan basa, serta aplikasi Blynk sebagai media monitoring. Data pembacaan sensor diproses menggunakan regresi polinomial orde dua, RC Low pass filter, dan moving average untuk meningkatkan kestabilan sinyal, sedangkan parameter PID ditentukan menggunakan metode Ziegler–Nichols yang kemudian disempurnakan melalui trial and error. Hasil penelitian menunjukkan bahwa parameter PID optimum diperoleh pada nilai Kp sebesar 81,8, Ki sebesar 19,4, dan Kd sebesar 85,96. Sistem mampu mencapai nilai setpoint dengan settling time sebesar 119,43 detik, overshoot sebesar 3,14%, dan steady-state error sebesar 0,8%. Selain itu, penggunaan ADS1115, RC Low pass filter, dan moving average terbukti meningkatkan kestabilan pembacaan sensor pH, sedangkan integrasi IoT memungkinkan pemantauan nilai pH, setpoint, dan status sistem secara real-time melalui perangkat seluler. Hasil tersebut menunjukkan bahwa sistem yang dikembangkan mampu melakukan pengendalian pH secara otomatis dengan respons yang stabil, akurat, dan mudah dipantau dari jarak jauh.