RANCANG BANGUN PROTOTYPE SISTEM KENDALI PINTU AIR ... · mengaplikasikan suatu sistem yang mampu...

ABSTRAK

Semakin berkembangnya zaman maka semakin maju juga perkembangan

teknologi dalam peradaban manusia, dari mulai teknologi materi, teknologi energi dan

teknologi yang sekarang ini sedang berkembang pesat. Semakin banyak ide-ide kreatif

dengan memanfaatkan teknologi baru dijadikan acuan, sehingga semakin

berkembangnya teknologi. Pola pikir dan kemampuan manusia dalam

mengembangkan teknologi ridak dibatasi oleh kebutuhan saja, tapi untuk kemudahan,

kecepatan, dan ketepatan juga sangat dibutuhkan dalam menghasilkan suatu teknologi

yang mampu berguna bagi manusia.

Oleh karena itu penulis mencoba mengaplikasikan suatu sistem yang mampu

memberi peringatan kepada warga, khususnya warga di sekitar aliran sungai yang

banjir. Tentunya dengan harga yang sangat terjangkau dan dapat diaplikasikan

dimanapun. Warga tidak perlu harus mempunyai Handphone (HP) yang mahal seperti

Android, karena aplikasi ini mengirimkan pesan melalui sms dan dapat di kirim di

berbagai macam Handphone (HP).

Perancangan alat dilakukan dengan menggunakan mikrokontroller Arduino

Uno sebagai kontroller utama. Sementara pemograman menggunakan bahasa C dengan

compiler menggunakan Arduino ide. Alat ini memberitahu kondisi siaga pada pintu air

di sungai atau bendungan dan mengirimkan pesan sms kepada petugas pintu air melalui

RANCANG BANGUN PROTOTYPE SISTEM KENDALI PINTU AIR BENDUNGAN

MENGGUNAKAN SMS

Agus Virmansyah

Program Studi Teknik Elektro

Universitas Mercu Buana

E-mail: [email protected]

http://digilib.mercubuana.ac.id/

mailto:[email protected]

sms agar membuka atau menutup pintu air sesuai kondisi siaga banjir yang sudah di

tentukan.

Kata kunci : Selenoid Valve dan Pompa Air, Arduino Uno, GSM SIM800L,

Relay 4 Channel.

I. PENDAHULUAN

Semakin berkembangnya zaman maka

semakin maju juga perkembangan teknologi

dalam peradaban manusia, dari mulai teknologi

materi, teknologi energi dan teknologi yang

sekarang ini sedang berkembang pesat. Semakin

banyak ide-ide kreatif dengan memanfaatkan

teknologi baru dijadikan acuan, sehingga semakin

berkembangnya teknologi. Pola pikir dan

kemampuan manusia dalam mengembangkan

teknologi tidak dibatasi oleh kebutuhan saja, tapi

untuk kemudahan, kecepatan, dan ketepatan juga

sangat dibutuhkan dalam menghasilkan suatu

teknologi yang mampu berguna bagi manusia.

Perkembangan dan kemajuan teknologi

informasi yang ada saat ini sangat diminati semua

kalangan, dari tingkat dasar yaitu penggunaan

teknologi informasi sebagai media komunikasi

telepon sampai dengan sekarang komunikasi

bergerak dengan mengirim data dengan kecepatan

yang sangat tinggi.

Untuk itu kemajuan teknologi dapat

membantu manusia dalam keadaan darurat.

Banyak keadaan darurat yang sering terjadi akhir-

akhir ini, seperti tanah longsor, gempa bumi,

banjir, dll. Kini musibah yang paling sering terjadi

didaratan rendah khususnya yaitu banjir. Banyak

masyarakat yang tidak mengetahui datangnya

banjir secara tiba-tiba. Kerugiannya pun tidak

dapat dihitung, baik secara materi maupun orang-

orang yang meninggal dunia. Berbagai upaya telah

dilakukan untuk mencegah adanya musibah banjir,

namum alam berkata lain. Banjir adalah musibah

yang bisa disebabkan dari beberapa hal masalah.

Banjir bisa terjadi karena di bendungan sungai


atau kali terlalu banyak menimbum sampah

sehingga terjadi endapan di dasar sungai.

Kemudian banjir juga dapat terjadi karena

penyempitan bibir sungai, akibat dari endapan atau

sampah yang tersapu ke pinggir sungai, dan

penyempitan sungai yang paling umum yang

terdapat di perkotaan yaitu banyaknya bangunan

warga dan sekelompok masyarakat yang

memanfaatkan lahan kosong di pinggir sungai

untuk di bangun suatu bangunan permanen dan

bangunan tersebut dapat merubah atau

menyempitkan bibir sungai. Ada juga musibah

banjir ini diakibatkan cuaca extrim yang

mengakibatkan turunnya hujan yang terus

menerus, sehingga sungai tidak dapat menampung

debit air yang berlebih tersebut.

Oleh karena itu penulis mencoba

mengaplikasikan suatu sistem yang mampu

memberi peringatan kepada petugas pintu air,

khususnya petugas yang menjaga pintu air di

sekitar aliran bendungan sungai atau kali yang

banjir. Tentunya dengan harga yang sangat

terjangkau dan dapat diaplikasikan dimanapun.

II. PERANCANGAN SISTEM PINTU AIR

BENDUNGAN

2.1 Perangkat Keras (Hardware)

Didalam merealisasikan suatu alat pintu

air berbasis Arduino menggunakan solenoid valve

dan akan dijalankan dengan GSM SIM800L yang

ditampikan untuk peringatan dan pemberitahuan.

Sehingga untuk merealisasikannya, solenoid

valve harus dapat bekerja saat keadaan darurat

musibah banjir untuk membuka bendungan air

yang dikendalikan oleh sinyal dari GSM

SIM800L akan diteruskan ke sistem Arduino

untuk memerintahkan solenoid valve agar

menjalankan ke posisi membuka dan menutup


pintu air saat keadaan level siaga yang sudah

ditentukan.

Gambar 3.1 Rangkaian Sistem Pintu Air

Pada gambar 3.2 dibawah ini

menunjukkan diagram blok untuk alat pintu air

berbasis GSM SIM800L.

INPUT PROSES OUTPUT

Gambar 3.2 Diagram blok pada alat pintu air

berbasis Arduino

Dapat dijelaskan untuk diagram blok

pada gambar 3.2 sebagai berikut :

1. Input : Untuk alat pintu air

otomatis ini menggunakan

inputan GSM SIM800L dimana

perintah sms yang di terima dan di

kirimkan menentukan fungsi

kerja dari relay dan solenoid valve

serta pompa air.

2. Proses : Pada saat proses ini data

yang diperintahkan dari GSM

SIM800L akan diolah oleh

Arduino dengan bahasa

pemograman yang telah

dirancang sedemikian rupa untuk

menjalankan Relay.

3. Output : Pada proses output ini

data dari relay memerintah

Solenoid Valve serta pompa air

Rangkaian berbasis arduino dengan

mengkonversikan

perintah sms


untuk menjalankan fungsinya

sebagai pintu air dan arus air.

2.2 Software

Gambar 3.3 menunjukkan flowchart

sistem pintu air otomatis berbasis arduino

menggunakan solenoid valve yang akan dikirim

melalui GSM SIM800L dengan menggunakan

suara operator.

Gambar 3.3 Flowchart sistem pintu air

otomatis

Cara kerja dari alat tersebut adalah sebagai

berikut :

1. Power masuk melalui rangkaian catu daya

5V pada posisi saklar OFF.

2. Ketika saklar ON/OFF pada terminal stop

kontak di geser keposisi ON maka power

akan langsung mengalir dari rangkaian

catu daya kepada komponen Relay, DC to

DC converter, GSM SIM 800L.

3. GSM mulai mengkalibrasi setelah daya

didapatkan .

4. Program akan ditampilkan melalui SMS

dari operator Sim card GSM

5. Jika GSM SIM 800L telah mendapatkan

sinyal maka akan mengirimkan pesan

singkat kepada Arduino dan Arduino

mengirim pesan kepada operator berupa

kalimat “Aviros Drain Ready” pertanda

Mulai

Inisial Port

Gsm

Sim

Pemberitahuan

SMS Operator

YA

TIDA

K

Pintu

Air 1

Pint

u

Air

Pin

tu

Ai

P

i

P

i

P

i

n

P

i

n

P

i

P

i

P

i

n

t

Pi

nt

u

P

i

P

i

P

i

n

t

Pi

nt

u


GSM SIM siap digunakan, kemudian GSM

SIM 800L akan menunggu perintah

selanjutnya.

6. Jika operator mengirim perintah melalui

sms berupa kalimat “PINTU1 ON” maka

pintu air pertama akan terbuka sesuai

perintah sms tersebut. Begitu pun pintu air

kedua dan ketiga sama dengan perintah

sms “PINTU2 ON” dan “PINTU3 ON”,

dari ketiga pintu air tersebut di kendalikan

melalui operator SIM GSM 800L.

7. Sebaliknya jika operator mengirim

perintah melalui sms berupa kalimat

“PINTU1 OFF” maka pintu air pertama

akan menutup sesuai perintah sms tersebut.

Begitu pun pintu air kedua dan ketiga sama

dengan perintah sms “PINTU2 OFF” dan

“PINTU3 OFF”, dari ketiga pintu air

tersebut di kendalikan melalui operator

SIM GSM 800L.

III. PENGUJIAN DAN ANALISA DATA

Pengujian bedasarkan sms dengan sim800L dan

memastikan alat berjalan dengan baik.

3.1 Hasil Perancangan

Hasil perancangan pintu air yang terhubung via

SMS SIM800 GSM/GPRS dengan berbasis

Arduino UNO. Gambar 4.1 menampilkan

adalah hasil perancangan dari alat yang telah

dibuat yang telah terpasang ke sebuah akuarium

sebagai media penempatan airnya.

Gambar 4.1 Simulasi Pintu Air

4.1. Pengujian GSM SIM800L

Pengujian ini merupakan langkah awal

untuk mengetahui alat pintu air otomatis dapat di

jalankan atau tidak, serta untuk menjalankan

system simulasi pintu otomatis tersebut. Untuk

mengetahui alat tersebut bekerja dapat dilihat pada

gambar 4.2.


Gambar 4.2 Pemberitahuan dari GSM SIM ke

petugas pintu air

Jika tidak muncul pemberitahuan melalui

sms seperti gambar 4.2, maka Arduino uno r3

harus di reset ulang atau periksa catu daya yang

ada di rangkaian tersebut, agar program yang

sudah ada di dalam Arduino uno r3 berjalan ulang

(loop).

Jika muncul pemberitahuan melalui sms

seperti gambar 4.2, berarti simulasi pintu air siap

di jalankan semestinya. Tahap pertama saya akan

mulai membahas tentang pengoprasian GSM SIM

800 untuk menjalankan setiap pintu air yang

sudah terpasang di alat simulasi tersebut

Gambar 4.3 Perintah untuk menjalankan

pintu air 1 (kondisi membuka)

Pada gambar 4.3 di atas adalah perintah

yang harus di ketik oleh petugas penjaga pintu

air melalui sms untuk membuka pintu air 1

dalam keadaan banjir ketinggian siaga 3.

Gambar 4.4 Balasan dari Operator pada GSM

SIM

Pada gambar 4.4 adalah pesan singkat

balasan yang di kirim dari operator GSM SIM

untuk petugas penjaga pintu air, bahwa pintu air

petama sudah dalam keadaan membuka dalam

kondisi banjir siaga 3.

Gambar 4.5 Perintah Untuk Menjalankan

Pintu Air 2




dalam keadaan banjir ketinggian siaga 2.


SIM





kedua sudah dalam keadaan membuka dalam


Gambar 4.7 Perintah Untuk Menjalankan

Pintu Air 3




dalam keadaan banjir ketinggian siaga 1. dari

perintah sms di atas kondisi pintu air 1,2,3

terbuka semua.


SIM




ketiga sudah dalam keadaan membuka dalam


Gambar 4.9 Perintah Untuk Menutup Pintu

Air 1



air melalui sms untuk menutup kembali pintu air

1 karena keadaan banjir ketinggiannya sudah

menurun di kondisi arus air dari hulu atau banjir

kiriman sudah berhenti mengalir deras.

Gambar 4.10 Balasan dari Operator pada

GSM SIM





petama sudah dalam keadaan menutup.


Air 2

Pada gambar 4.11 di atas adalah

perintah yang harus di ketik oleh petugas

penjaga pintu air melalui sms untuk menutup

pintu air 2 dalam keadaan banjir ketinggian

siaga 2.

Gambar 4.12 Balasan dari Operator

pada GSM SIM




kedua sudah dalam keadaan menutup sebab

dalam kondisi air banjir sudah menurun siaga 2.


Air 3

Pada gambar 4.13 di atas adalah

perintah yang harus di ketik oleh petugas

penjaga pintu air melalui sms untuk menutup

pintu air 3 dalam keadaan banjir ketinggian

siaga 3. dari perintah sms di atas kondisi pintu

air 1,2,3 tertutup semua

Gambar 4.14 Balasan dari

Operator pada GSM SIM




ketiga sudah dalam keadaan menutup dalam

kondisi banjir siaga 3 dan kondisi ketinggian air


sudah kembali normal.

Tabel 4.1 respon kecepatan sms operator

kepada petugas pintu

Berdasarkan table 4.1 diatas dapat

diketahui kecepatan respon sms dari petugas

pintu air dan respon operator GSM SIM.

4.2. Pengujian Relay 4 Channel

Pengujian relay 4 channel ini berdasarkan

data dari bahasa pemprograman yang sudah ada di

dalam Arduino Uno yang di jalankan sesuai sinyal

perintah dari operator GSM SIM.

Untuk pengujian awal, dimulai dari

pengujian channel relay satu, dua, dan tiga,

kemudian channel keempat digunakan untuk

menyalakan pompa air.

(A) (B)

Gambar 4.15 (A)kondisi channel 1 dan 4 on

(B)kondisi semua channel off

Pada gambar 4.15 (A) adalah kondisi

channel 1 dan 4 on yang berarti pintu air 1 dan

pompa air dalam kondisi menyala. Untuk kondisi

pada indicator lampu channel relay, posisi on pada

system dapat di lihat dengan indikator lampu mati

dan posisi off pada system dapat di lihat dengan

indicator lampu nyala.

Pada gambar 4.15 (B) adalah kondisi

semua channel off yang berarti semua pintu air

serta pompa air dalam kondisi mati. Untuk kondisi

pada incator lampu channel relay pada gambar ini,

N

o

Pin

tu

Air

Respon

monitoring di

android

(detik)

Respon

monitoring

perangkat

utama (detik) 1 Pintu air 1 6 detik 16 detik 2 Pintu air 2 6 detik 17 detik

3 Pintu air 3 5 detik 16 detik

Rata-rata kecepatan respon

6 detik 16 detik


posisi off pada system dapat dilihat secara

langsung pada masing-masing pintu air yang

terhubung pada relay 4 channel tersebut.

Gambar 4.16 kondisi

channel 2 on

Pada gambar 4.16 di atas menjelaskan

channel dua mendapat perintah untuk menyala

dari petugas pintu air.

Gambar 4.17 kondisi semua channel on

Pada gambar 4.17 di atas menjelaskan

tentang semua channel on yang berarti keempat

channel menyala dan disalurkan menuju pintu air

serta pompa air.

4.3. Pengujian Selenoid Valve

Pengujian Selenoid valve berfungsi

sebagai pintu air, sedangkan pompa air berfungsi

sebagai arus air yang kencang berasal dari hulu

bisa di katakan sebagai banjir kiriman. Solenoid

valve dan ponpa air di jalankan oleh kontak relay

4 channel.

Gambar 4.18 kondisi solenoid 1

dan pompa air menyala

Pada gambar 4.18di atas dalam kondisi

solenoid 1 dan pompa air menyala pada kondisi

siaga 3, yang berarti pintu air 1 dalam kondisi

membuka serta arus air banjir kiriman mengalir

dengan deras melalui sungai setempat.


Gambar 4.19 kondisi solenoid 1

dan 2 menyala

Pada gambar 4.19 di atas terdapat

selenoid valve 1 dan 2 dalam kondisi menyala,

yang berarti pintu air 1 dan 2 membuka dalam

kondisi banjir pada tingkat siaga 2.

Gambar 4.20 kondisi semua solenoid menyala

Pada gambar 4.20 menjelaskan bahwa

ketiga solenoid menyala untuk mengalirkan air,

yang berarti ketiga pintu air membuka untuk

mengalirkan air banjir keluar dari bendungan

sungai. Dengan di nyalakan ketiga pintu air makan

kondisi tingkat air banjir dalam siaga 1, siaga 1

diperingatkan agar para penduduk sekitar bantaran

pintu air segera mengungsi ke dataran lebih tinggi.

Tabel 4.2 Pengujian Kondisi ON/OFF Pada

Pompa Air Dan Pintu Air

Berdasarkan table 4.2 dapat di ketahui kondisi pintu air dan pompa air berjalan pada saat status siaga dan ketinggian air yang sudah di tentukan.

DAFTAR PUSTAKA

Blocher, Richard. 2003. “Dasar Elektronika”,

Yogyakarta: CV Andi.

Budiharto, Widodo dan Sigit Firmansyah. 2005.

“Elektronika Digital dan Mikroprosesor”, Yogyakarta:

CV. Andi.

Pitowarno, Endra. 2006.”ROBOTIKA: Desain, Kontrol,

dan Kecerdasan Buatan”, Yogyakarta: C.V ANDI.

Raharjo, Budi dan I Made Joni. 2006. “Pemograman C

dan Implementasinya edisi Kedua”, Bandung:

Informatika.

www.Alldatasheet.com

www.atmel.com

www.arduino.cc

N

o

Ketinggia

n Air (cm)

Statu

s

Siaga

Pomp

a Air

Kondis

i Pintu

Air 1

Kondis

i Pintu

Air 2

Kondis

i Pintu

Air 3

1 13-20 Siaga

1

ON ON ON ON

2 5-12 Siaga

2

ON ON ON OFF

3 1-4 Siaga

3

ON ON OFF OFF


http://www.atmel.com/http://www.arduino.cc/

RANCANG BANGUN PROTOTYPE SISTEM KENDALI PINTU AIR ... · mengaplikasikan suatu sistem yang mampu...

Documents

Transcript of RANCANG BANGUN PROTOTYPE SISTEM KENDALI PINTU AIR ... · mengaplikasikan suatu sistem yang mampu...