SISTEM PINTAR PENGISIAN TANGKI AIR DARI SUMBER AIR …

1

SISTEM PINTAR PENGISIAN TANGKI AIR DARI SUMBER

AIR PDAM BERBASIS MIKROKONTROLER DENGAN WEB

MONITOR

Roni Angkasa Putra1, Mokhammad Nurkholis Abdillah2

1,2 Universitas Bumigora, Indonesia

Artikel Info

Kata-kata kunci

Sistem pintar

PDAM

sensor ultrasonic

water flow sensor

NodeMcu

web monitoring

ABSTRAK

Permasalahan dalam pengisian tangki air bersumber dari PDAM (Perusaan Daerah

Air Minum) seringkali tekanan airnya berubah-ubah di waktu-waktu tertentu sehingga disaat

tekanan air lemah dibutuhkan bantuan pompa untuk mengisi tangki dan disaat tekenan air

kuat, air dapat mengisi tangki hingga meluap jika keran tidak ditutup. Bilamana terjadi

kondisi kelalaian lupa membuka keran, maka pompa akan bekerja tanpa adanya air yang

dihisap sehingga menyebabkan pemborosan listrik. Penelitian ini mengusulkan pembuatan

prototipe sistem pintar pengisian tangki air yang bersumber dari PDAM berbasis

mikrokontroler dengan antarmuka web untuk monitoring. Sistem ini memakai sensor

ultrasonic sebagai pendeteksi ketinggian air, water flow sensor mendeteksi aliran air PDAM

yang tekanannya selalu berubah-ubah, keran elektrik berfungsi membuka dan menutup aliran

air, dan NodeMcu menjadi kendali utama sensor-sensor yang digunakan dan sebagai web

server sehingga sistem memiliki web monitoring yang dapat di akases untuk memonitor kerja

dan status perangkat. Berdasarkan hasil penelitian, sistem pintar pengisian tangki air otomatis

ini dapat bekerja dengan baik sesuai dengan harapan yaitu dapat mendeteksi aliran air,

mengisi secara otomatis kemudian mematikan pompa serta keran jika tangki penuh,

mentransmisikan informasi data perangkat ke web monitoring. Hasil pengujian delay

transmisi data rata-rata 943 milidetik dan hasil pengujian delay ketika melakukan on/off relay

rata-rata 254,2 milidetik.

Keywords

Smart

Ultrasonic Sensor

Water flow sensor

NodeMcu

Web monitoring

ABSTRAC

The problem in filling the water tank sourced from the PDAM (Perusaan

Daerah Air Minum) often changes the water pressure at certain times so that when

the water pressure is weak, a pump is needed to fill the tank and when the pressure

is strong, the water can fill the tank until it overflows if the tap not closed. In the

event of negligence, forgetting to open the tap, the pump will work without water

being sucked in, causing a waste of electricity. This research proposes making a

prototype of a smart water tank filling system sourced from a microcontroller-based

PDAM with a web interface for monitoring. This system uses an ultrasonic sensor

as a water level detector, a water flow sensor detects the PDAM water flow whose

pressure is always changing, the electric tap functions to open and close the water

flow, and NodeMcu is the main control for the sensors used and as a web server so

that the system has web monitoring that can be accessed to monitor work and device

status. Based on the results of the research, this smart automatic water tank filling

system can work properly as expected, namely it can detect water flow, fill

automatically then turn off pumps and taps if the tank is full, transmits device data

information to web monitoring. The results of the data transmission delay test

average 943 milliseconds and the results of the delay test when doing the on / off

relay an average of 254.2 milliseconds.

Penulis Korespondensi:

Roni Angkasa Putra,

Program Studi Ilmu Komputer,

Universitas Bumigora,

Email : [email protected]

2

1. PENDAHULUAN

Perkembangan kota yang saat ini semakin padat pemukiman dan penduduk menyebabkan permasalahan untuk

membuat sumur dengan sumber air yang bersih dan baik menjadi sulit. Hal tersebut dikarenakan setiap rumah

memiliki septic tank (wadah penampungan pembuangan kotoran), terlampir pada POKJA AMPL (Kelompok Kerja

Air Minum Dan Penyehatan Lingkungan) jarak antara sumur dengan septic tank yaitu 10 meter dikarenakan air pada

septic tank mengandung bakteri E-coli pathogen yang mempunyai tingkat harapan hidup 3 hari dan cepat rambat air

di dalam tanah yaitu 3 meter per hari dengan begitu bakteri tersebut akan mati sebelum sampai ke sumur [1], namun

dengan jarak yang begitu dekat antar rumah satu dengan rumah yang lain dan tidak bisa mengikuti ketentuan Standar

Nasional Indonesia (SNI) 2398:2017[2] dan peraturan menteri kesehatan No.3 Tahun 2014 Tentang Sanitasi Total

Berbasis Masyarakat [3], oleh karena itu penduduk kota menggunakan sumber air PDAM sebagai kebutuhan air

sehari-hari yang ditampung menggunakan tangki air [4].

Masyarakat pada umumnya menampung Air PDAM pada malam hari karena pada pagi hari air PDAM sulit

mengalir yang disebabkan saat pagi hari, rata-rata para penduduk menggunakan air secara bersamaan untuk memulai

aktifitasnya setiap hari. Permasalahannya adalah banyak penduduk yang harus mengisi tangki airnya setiap malam

dan menunggu hingga tangki penuh untuk mematikan keran PDAM agar tangki air tidak meluap yang menyebabkan

air terbuang sia-sia [4], pemborosan air bersih dan kerugian tagihan air menjadi naik. Selain itu terdapat kondisi

dimana penduduk lupa atau lalai untuk mematikan keran air pengisian tangki sehingga menyebabkan air meluap

mengingat tekanan air PDAM pada malam hari semakin kuat dan mengalir deras dikarenakan aktifitas penggunaan

air oleh penduduk-penduduk berkurang pada saat itu.

Permasalahan lain adalah penduduk menggunakan pompa air untuk mengatasi air PDAM yang aliran airnya

rendah pada waktu pagi hingga malam sebelum tekanan air mulai tinggi untuk mengisi tangki penampungan air tetapi

cara ini banyak menyebabkan pemborosan dan kerugian seperti mesin pompa air menyala saat suplai Air PDAM tidak

ada yang menyebabkan pemborosan listrik yang terbilang tidak sedikit dikarenakan daya beban listrik mesin pompa

air tidak kecil.

Perkembangan Teknologi yang semakin luas dan berkembang pesat pada saat ini dapat dimanfaatkan untuk

membuat sebuah sistem yang bisa membantu pekerjaan manusia[5], khususnya masalah yang dibahas pada penelitian

ini, Peralatan utama dari sistem kontrol ini adalah sebuah mikrokontroler. Mikrokontroler merupakan IC yang

biasanya digunakan untuk pengontrolan otomatis dan manual pada perangkat elektronika[6], dengan memanfaatkan

mikrokontroler yang digabungkan dengan sensor water flow untuk mendeteksi aliran air, sensor ultrasonik untuk

mendeteksi ketinggian air pada tangki ,dan Solenoid valve berfungsi membuka dan menutup aliran air, solenoid valve

adalah salah satu keran yang dirancang menggunakan solenoida sebagai kontrol nya yang aktif ketika diberikan

tegangan[7], kemudian sistem dapat dimonitor melalu web yang akan menampilkan seluruh status sensor, perangkat,

kecepatan aliran air, total air mengalir dan juga dapat memberi perintah memennuhkan tangki secara manual.

Penelitian ini membuat suatu Sistem Pintar Pengisian Tangki Air Dari Sumber Air Pdam Berbasis Mikrokontroller

dengan Web Monitor.

2. METODE PENELITIAN

Metode penelitian adalah cara atau jalan yang ditempuh sehubungan dengan penelitian yang dilakukan, yang

memiliki langkah-langkah yang sistematis. [8] menyatakan bahwa “metode penelitian dapat diartikan sebagai cara

ilmiah untuk mendapatkan data yang valid dengan tujuan dapat ditemukan, dikembangkan, dan dibuktikan, suatu

pengetahuan tertentu sehingga dapat digunakan untuk memahami, memecahkan, dan mengantisispasi masalah”.

Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode penelitian eksperimen. “Metode

penelitian eksperimen dapat diartikan sebagai metode penelitian yang digunakan untuk mencari pengaruh

perlakuan tertentu terhadap yang lain dalam kondisi yang terkendalikan” [8], dimana metode ini akan digunakan

untuk melakukan serangkaian percobaan terhadap prototipe sistem yang dikembangkan. Percobaan pengujian yang

dilakukan yaitu pengujian fungsionalitas sistem, pengujian transmisi data informasi dari perangkat ke web monitor,

pengujian penghitungan penggunaan air perhari, dan pengujuan waktu tunda relay dalam melakukan perintah on/off

(menghidupkan /mematikan). Adapun alur penelitian diawali dari studi literatur, penentuan tujuan penelitian,

pengumpulan data, menganalisis kebutahan, pembuatan alat, pengujian dan ujicoba prototipe yang telah dibuat.

Tahap-tahap penelitian yang dilakukan dapat dilihat pada Gambar 1.

3

Gambar 1 alur penelitian

Pada gambar 1 di atas pembuatan alat meliputi pembuatan perangkat keras dan perangkat lunak. Pengujian

dan analisis meliputi pengujian sensor ultrasonik, pengujian water flow sensor, pengujian keseluruhan sistem,

fungsional, delay transmisi data perangkat ke antarmuka web, delay relay dalam melakukan on/off, dan perhitungan

penggunaan air.

2.1 Analisis Kebutuhan

2.1.1. Analisis Data dan Informasi

Pada tahap analisa kebutuhan diperlukan mengindentifikasi terlebih dahulu diagram blok sistem dan deskripsi

kerja sistem sebelum menganalisa kebutuhan hardware dan software yang diperlukan dalam membangun sistem. 2.1.2. Diagram Blok Sistem

Sistem pengisian tangki air otomatis ini memiliki diagram blok sebagai berikut :

Gambar 2 diagram blok sistem

2.1.3. Deskripsi Kerja Sistem

Pada tahapan ini dilakukan perancangan skematik dan alur kerja perangkat. Adapun perancangan sistem

elektronik pada sistem pengisian tangki air secara otomatis ini meliputi bagian kendali yaitu mikrokontroler yang

sebagai inti dari semua perangkat pendukung yang digunakan, bagian sensor pendeteksi aliran air yang berfungsi

mendeteksi ada atau tidaknya air mengalir, bagian sensor pendeteksi ketinggian air yang berfungsi untuk mengetahui

4

seberapa tinggi permukaan air pada tangki, dan bagian penutup dan pembuka keran air dengan solenoid valve dengan

begitu pengisian tangki air dapat bekerja secara otomatis saat sebelum air pada tangki habis, keran terbuka kemudian

jika aliran terdeteksi mengalir pompa tidak dihidupkan sedangkan jika air terdeteksi tidak mengalir pompa akan

dihidupkan, akhirnya saat tangki sudah penuh pompa akan mati dan keran akan tertutup otomatis dan juga melaui web

ditampilkan status perangkat dan ketinggian air pada tangki.

2.1.4. Analisis kebutuhan hardware

Setelah memahami berbagai referensi maka dapat diperoleh komponen atau bahan-bahan apa saja yang di

butuhkan dalam pembangunan sistem pada penelitian ini. Adapun bahan-bahan perangkat keras yang dibutuhkan

terlihat pada Tabel 1 dibawah ini.

Tabel 1. Kebutuhan alat dan bahan

No. Nama Jumlah Keterangan

1 Node MCU V3 1 pcs Mikrokontroler atau mikro komputer

2 Modul sensor ultrasonik

HC-SR04

1 pcs Sebagai sensor pendeteksi tinggi

permukaan air

3 Relay solid state 5v 1 pcs Sebagai pemutus dan pnyambung

aliran listrik 220v AC

4 Adaptor 12v 1 pcs Untuk mensuplay perangkat

pengendali

5 Selenoid valve 1 pcs Sebagai penutup dan pembuka arus air

6 Water flow sensor 1 pcs Sebagai sensor pendeteksi aliran air

7 Kabel 30 m Menyambungkan sensor dari tangki ke

alat

8 Casing 1 pcs Tempat untuk memasang seluruh

rangkaian sistem agar mudah

diaplikasikan

9 Step-Down 1 pcs Untuk menurunkan tegangan 12v

menjadi 5v untuk suplai daya

mikrokontroler

2.1.5. Analisis kebutuhan software Software yang dibutuhkan dalam mendukung pembuatan perangkat lunak untuk sistem ini yaitu Arduino IDE

yang berguna untuk memprogram mikrokontroler dan memasukan kode program web HTML dan javascript ke

memori mikrokontroler.

2.2 Pembuatan Alat

Pada tahapan pembuatan ini dilakukan perancangan skematik untuk membangun perangkat agar sesuai alur

kerja perangkat. Pada penelitian ini di gunakan jenis modul mikrokontroler ESP8266 / NodeMcu sebagai inti dari

semua perangkat pendukung, yang digunakan sebagai alat kendali utama yang akan diprogram atau tempat program

koding yang dibuat akan di masukan kedalam alat tersebut sehingga menjadi pengkontrol utama ,DNS Server , Acces

Point dan Webserver sebagai perantara untuk menampilkan WEB GUI alat dengan smartphone, laptop /komputer

untuk memonitoring status perangkat. Webserver dapat

2.2.1 Pembuatan hardware

Gambar 3 skema perancangan sistem pintar pengisi tangki air otomatis

5

Berikut nama alat-alat yang digunakan dalam merancang alat:

1. Adaptor 12V DC

2. Sensor ultrasonic

3. DC Step-Down 12V to 5V

4. Mikrokontroler modul NodeMcu

5. Relay Module 2Ch

6. Terminal

7. Selenoid Valve

8. Water flow sensor

Berikui penjelasan dari rangkaian sistem berbasis mikrokontroler diatas.

Pertama adaptor mengalirkan daya 12V kemudian dilakukan penurunan teganang dengan modul Step-Down

menjadi 5V untuk menghidupkan mikrokontroler dan perangkat pendukung lainnya. Saat sistem mulai beroperasi

sistem akan mengecek jarak permukaan air dengan senso ultrasonik , setelah jarak didapatkan , apabila air memiliki

jarak degan sensor 125cm (air pada tangki Hampir habis) maka sistem akan menghidupkan relay untuk mebuka keran

/ Selenoid Valve dan sekaligus sistem mendeteksi aliran air yang melewati sensor water flow , disini sistem akan

mengecek jika air mengalir atau tidak, jika tidak ada terdeteksi aliran air makan sistem mikrkontroller akan mengirim

sinyal untuk menghidupkan relay yang akan menghidupkan pompa untuk membantu mendorong air jika kuat arus air

tidak cukup kuat untuk mengisi tangki, dan sistem akan mengecek setiap detik air yang mengalir melalu sensor

waterflow, Jika pompa sudah dihidupkan tetapi sistem tetap tidak mendeteksi adanya aliran air maka sistem akan

mematikan relay untuk mematikan pompa agar tidak terjadi pemborosan listrik/menghemat energi, dan sistem akan

melakukan pengisian jika sudah terdeteksi aliran air atau mencoba menghidupkan pompa beberapa saat kemudian,

setalah air mengalir sistem akan mendeteksi jaraknya dari sensor ultrasonic sampai mencapai 20cm dari sensor maka

pengisian selesai.

Sistem ini juga memiliki fitur monitoring melalu web, yang pada saat sistem hidup, mikrokontroler akan

menyiarkan sinyal wifi lokal yang dapat di hubungkan ke smartphone, laptop atau computer. Pengguna bisa membuka

halaman web monitor dengan mengunjungi alamat www.water.com , pada halaman web tersebut pengguna bisa

melihat status perangkat , memberi perintah untuk memenuhkan tangki disaat tangki masih terisi tetapi tidak penuh,

dan informasi lain-lain mengenai perangkat.

2.2.2 Pembuatan Software

Pada tahap ini akan dilakukan permrograman Menggunakan Arduino IDE agar antara hardware dan software

saling menginisialisasi yang akan membuat keseluran perangkat saling terintegrasi dan bekerja sesuai harapan.

Arduino IDE merupakan Software Processing yang digunakan untuk menulis program kedalam Arduino.

Processing sendiri merupakan penggabungan antara bahasa C++ dan Java. Software Arduino ini dapat di-install di

berbagai operating system (OS) seperti: LINUX, Mac OS, Windows [9].

Gambar 4 koding program dengan Arduino IDE

2.3 Pembuatan Web

Pembuatan halaman web yang berfungsi untuk memonitor status perangkat /alat saat dihidupkan,

pada tahap ini dilakukan pembuatan koding HTML, HyperText Markup Language (HTML) adalah sebuah bahasa

markup yang digunakan untuk membuat sebuah halaman web[10]. Pembuatan halam web ini menggunakan

HTML dan Asynchronous Javascript And XML (AJAX) merupakan perkembangan dari Dynamic HTML (DHTML)

http://www.water.com/

6

yang menggunakan XMLHttpRequest dan Javascript yang dihubungkan secara asynchronous[11]. AJAX disini

bermanfaat agar informasi yang ditampilkan pada web monitor dapat ter-update tanpa melakukan reload

halaman web pada browser. Berikut desain web monitoring sistem terilahat pada Gambar 6.

Gambar 5 desain web monitor 2.4 Pengujian

Sebelum dan sesudah melakukan pembagunan sistem, maka di lakukan pengujian modul Sensor ultrasonik,

waterflow sensor dan pengujian sistem secara keseluruhan. Apakah sistem berjalan dengan baik atau tidak.

2.4.1 Pengujian Modul Sensor Ultrasonik

Pengujian sensor ultrasonik ini akan di lakukan untuk mengetahui sensor dapat mengukur jarak seberapa

tepat. Pengujian ini juga di lakukan dengan menghubungkan modul sensor ke NodeMcu kemudian memprogram

NodeMcu agar membaca inputan dari sensor kemudian melakukan operasi perhitungan sehingga menghasilkan jarak

dalam satuan centimeter. Adapun cara dalam melakukan ujicoba mendapatkan arak dengan sensor ultrasonic yaitu

dengan menggunkan penggaris untuk membadingkan dengan jarak sebenarnya dan benda yang memilik permukaan

datar dan rata agar gelombang terpantul dengan baik.

Gambar 6 skenario pengujian modul sensor ultrasonik

2.4.2 Pengujian sensor water flow

Pengujian sensor water flow ini akan dilakukan untuk mengetahui sensor water flow dapat mendeteksi aliran

air dan seberapa akurat dalam menghasilkan perhitungan total air yang mengalir. Water Flow sensor terdiri dari bodi

katup plastik, rotor air dan sensor hall effect. Ketika air mengalir melalui rotor, maka rotor akan berputar sesuai dengan

kecepatan aliran air yang mengalir melalui rotor tersebut. Prinsip kerja sensor ini adalah dengan memanfaatkan sensor

Hall Effect[12].

Pengujian dilakukan dengan menghubungkan modul sensor ke NodeMcu dan memprogram agar dapat

membaca inputan sinyal yang dihasil dari sensor water flow kemudian dilakukan operasi perhitungan untuk

mendapatkan debit air dan total air. Adapun cara pengujian yang akan dilakukan dengan megaliri sensor water flow

dengan sejumlah air yang telah diketahui banyaknya yaitu botol berukuran sedang yang memilki takaran 600 mililiter.

Gambar 7 skenario pengujian modul water flow sensor

7

2.4.3 Pengujian Keseluruhan Sistem

Setelah melakukan pengujian pada semua perangkat sensor dan web monitoring yang dibuat, maka akan

dilakukan pengujian keseluruhan sistem. Pada tahap pengujian ini diperlukan semua perangkat sensor terhubung ke

sistem, instalisasi sensor water flow dan keran elektrik ke pipa pengisian tangki, instalasi sensor ultrasonik pada tangki

air, dan pompa air di hubungkan melalui terminal listrik yang ada pada alat. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui

keberhasilan sistem yang di bangun. Adapun sekenario pada pengujian ini terlihat pada Tabel 3. Tabel 2. Skenario pengujian keseluruhan sistem

No

Kondisi

Hasil yang diharapkan

Sensor

ultrasonik

(pembacaan

jarak

dalam cm)

Sensor

water

flow

Relay

Keran

Elektrik

Relay

Terminal

Pompa

Sensor

Deteksi

Air keluar

(Ya/Tidak)

1 >120cm > 0

L/min

ON OFF YA Air Mengalir mengisi tangki tanpa

bantuan pompa

2 >120cm 0 L/min ON OFF Tidak Tekanan Air tidak dapat naik mengisi

pompa menunggu 30 detik jika tidak juga

tedeteksi aliran air makan pompa akan di

hidupkan

3 >120cm >0L/min ON ON YA Air mengalir mengisi tangki air

4 <15 cm 0 L/min OFF OFF Tidak Sistem men- off kan relay pompa dan

keran elektrik ,pengisian selesai

5 > 15 cm >0

L/min

ON ON Ya Mengisi tangki samapai jarak sensor

dengan permukaan air <=15 cm dengan

bantuan pompa

6 > 15 cm >0

L/min

ON OFF Ya Mengisi tangki samapai jarak sensor

dengan permukaan air <=15 cm dengan

tanpa bantuan pompa

7 > 15 cm 0 L/min ON ON Tidak Sistem tidak mendeteksi air keluar dan

aliran air, sistem mematikan pompa

3. HASIL DAN ANALISIS

Setelah melakukan tahap analisis dan perancangan/pembuatam sistem, selanjutnya yaitu implementasi dari

perancangan dan pengujian dari sistem yang telah dibuat sehingga sistem dan perangkat dapat

digunakan/diimplementasikan dikenyataan seperti di rumah,dunia kerja, atau yang lainnya.

Pada bagian ini dibahas mengenai hasil dari pengujian sistem yang telah dibangun. Implementasi sistem pintar

pengisi tangki air otomatis sumber air PDAM dengan web monitoring, dihasilkan perangkat pengendali utama,

beberapa sensor, dan suatu halaman web yang dibangun dengan HTML dan AJAX javascript.

Perangkat pengendali dan perangkat sensor akan di program menggunakan Bahasa Pemrograman C++ pada

aplikasi Arduino IDE yang dapat meng-upload program pada modul mikrokontroller jenis NodeMCU sebagai inti dari

perangkat pendukung seperti sensor-sensor dan komponen yang lain.

3.1 Perakitan Perangkat Keras Pada tahap perakitan perangkat keras ini dilakukan pembuatan perangkat yaitu perakitan sesuai skema yang

telah dibuat pada tahap perancangan dan membuatkan casing / wadah untuk rangkaian perangkat agar tersusun rapi

dan mudah untuk diaplikasikan.

Gambar 9 merupakan rangkaian perangkat dengan pin-pin komponen yang telah terhubung satu degan yang

lainnya munggunakan kabel yang dirangkai sesuai skema perancangan perangkat.

Gambar 8 rangkaian alat pada papan prototipe

3.2 Pengujian NodeMcu dengan Sensor Utrasonik HC-SR04

Pada pengujian dilakakuan ujicoba dalam medapatkan jarak dengan sensor ultrasonik dan dibandingkan

dengan jarak sebenarnya pada penggaris. HC-SR adalah seri dari sensor jarak dengan gelombang ultrasonik, dimana

8

didalam sensor terdapat dua bagian yaitu receiver dan transmitter yang mempunyai fungsi sebagai penghasil dan

penerima gelombang [13].

.

Gambar 9 ujicoba sensor ultrasonik Dalam melakukan pengukuran dengan sensor, jarak yang diambil diukur dari ujung tabung receiver dan

transmitter dari sensor ultrasonic. Berikut data hasil pengujian.

Tabel 3. Hasil pengujian menghitung jarak dengan sensor ultrasonik

No.

Hasil

Perhitungan

Jarak

menggunakan

Sensor

Jarak dengan

Penggaris

(sebenarnya)

Persentase

Error

1 10 cm 10cm 0%

2 18 cm 20cm 10%

3 27 cm 30cm 10%

4 38 cm 40cm 5%

5 50 cm 50cm 0%

6 59 cm 60cm 1,7%

7 68 cm 70cm 2,8%

8 72 cm 80cm 10%

9 82 cm 90cm 8,9%

10 91 cm 100cm 9%

Diperlihatkan dari data uji di atas perhitungan menggunakan sensor mendapatkan hasil pengukuran yang

cukup tepat, dengan error rata-rata yaitu 5,74% .

3.3 Pengujian Rangkaian NodeMcu dengan sensor water flow Pada pengujian rangkaian ini , dilakukan ujicoba melihat hasil perhitungan sensor water flow dengan botol air

berkapasitas 600 ml, dengan cara menuangkan air pada botol agar melewati sensor water flow sehingga menggerakkan

rotor didalam sensor dan memberikan efek hall yang akan menghasikan pulsa listrik frekuensi tertentu berdasar aliran

air

.Gambar 10 ujicoba sensor water flow

Tabel 4. Hasil ujicoba sensor water flow

No. Ujicoba

Hasil

perhitungan

sensor water

flow

Persentase

Error

1 Percobaan-1 497ml 17,2 %


3 Percobaan-3 486ml 19 %


9







Diperlihatkan dari data uji di atas perhitungan menggunakan sensor water flow mendapatkan hasil

pengukuran dengan error rata-rata yaitu 18,3%. 3.4 Pengujian NodeMcu Sebagai DNS Server, Access Point dan Webserver

Pada pengujian ini dilakukan pemrograman pada NodeMcu dan melihat fungsinya bekerja atau berjalan agar

menjadi sebagai DNS Server yang akan mengalihkan alamat domain menuju IP perangkat agar web monitor mudah

di akses[14], NodeMCU sebagai Access Point yang mengaktifkan fungsi agar NodeMcu menjadi sebuah pemancar

sinyal wireless yang ditandai dengan SSID yang telah di tentukan pada saat pemrograman, dan NodeMcu sebagai

Web server untuk menyediakan web monitor sistem. Web server adalah sofware yang memberikan layanan data untuk

menerima permintaan HTTP (Hyper Text Trasnfer Protocol) yang dikirimkan oleh klien melalui web browser [15].

Gambar 11 pengujian NodeMcu sebagai access point, web server dan DNS server

Berdasarkan hasil pengujian dapat dilihat pada Gambar 12, pengujian NodeMcu sebagai access point,

DNS server, dan webserver berhasil sesuai harapan. 3.5 Pengujian Keseluruhan Sistem

Prinsip kerja alat secara keseluruhan merupakan gabungan dari serangkaian pengujian yang telah dilakukan.

Pada saat pertama kali alat di aktifkan/dinyalakan, mikrokontroler melakukan inisialisasi input dan output dari sensor-

sensor dan relay, serta mikrokontroler berjalan/beroperasi sebagai DNS Server, access point dan mem-broadcast

sinyal wifi dan sebagai webserver untuk menjadi server dalam web monitoring over wifi connection.

Setelah melakukan percobaan pada pada papan prototipe dan melakukan pengujian, setelah semua perangkat

bekerja sesuai harapan, kemudian dilakukan perakitan pada casing yang dibuat khusus untuk rangkaian pada

penelitian ini.

Gambar 12 alat setelah di rangkai pada casing dan diinstalasi

Tabel 5. Pengujian keseluruhan sistem

No

Kondisi

Hasil

Sensor

ultrasonik

(pembacaan

jarak

dalam cm)

Sensor

water

flow

Relay

Keran

Elektrik

Relay

Terminal

Pompa

Sensor

Deteksi

Air keluar

(Ya/Tidak)

1 121 cm 7,8

L/min

ON OFF Ya Dilakukan pengisian tangki,Air Mengalir

mengisi tangki tanpa bantuan pompa.

10

2 121 cm 0

L/min

ON OFF Tidak Tekanan Air tidak dapat naik mengisi,

pompa menunggu 30 detik jika tidak juga

tedeteksi aliran air makan pompa akan di

hidupkan.

3 120 cm 9,6

L/min

ON ON Ya Air mengalir mengisi tangki air.

4 16 cm 0

L/min

OFF OFF Tidak Sistem men- off kan relay pompa dan keran

elektrik ,pengisian selesai

5 63 cm 8,97

L/min

ON ON Ya Mengisi tangki sampai jarak sensor dengan

permukaan air <=15 cm dengan bantuan

pompa.

6 48 cm 9,2

L/min

ON OFF Ya Mengisi tangki sampai jarak sensor dengan

permukaan air <=15 cm dengan tanpa

bantuan pompa.

7 68 cm 0

L/min

ON ON Tidak Sistem tidak mendeteksi air keluar dan

aliran air, sistem mematikan pompa untuk

menghemat energi

Pada Tabel 6 merupakan percobaan keseluruhan sistem dalam bekerja mengisi tangki air secara otomatis,

dilakukan 5 kali percobaan disetiap kondisi dalam pengisian tangki dan semua fungsi berfungsi dengan baik.

3.6 Pengujian Fungsional

Tabel 6. Pengujian fungsional

No Skenario Sesuai Tidak Sesuai

1 Perangkat dinyalakan dan melakukan broadcast sinyal wifi dengan SSID

“Sistem Pengisi Tangki otomatis” Ya -

2 Sistem Menjalankan DNS Server dan megatur domain “Water.com” mengarah ke

IP perangkat. Ya -

3 Sistem Menampilkan Informasi Hasil pengukuran jarak air dengan sensor

ultrasonik ke web Ya -

4 Perangkat dapat menerima perintah dari web untuk memenuhkan tangki air Ya -

5 Status operasi yang sedang dilakukan oleh perangkat ditampilkan pada web Ya -

6 Saat pengisian Sistem akan mengecek aliran air sebelum menghidupkan pompa Ya -

8 Jika alira air tidak terdeteksi selama 30 detik sistem akan meatikan pompa /

melakukan perintah off pada relay sehingga memutus aliran listrik ke pompa Ya -

9 Sistem akan mematikan keran dan pompa saat tangki sudah penuh / jarak antara

sensor dengan permukaan air 20cm Ya -

10 Sistem akan mengisi secara otomatis jika air pada tangki habis atau jarak

permukaan air dengan sensor >=125cm Ya -

11 Sistem menampilkan status pompa dan keran dalam kondisi off atau on secara

realtime ke web Ya -

12 Sistem menampilkan banyak penggunaan air dalam pengisian dan aliran air di

halaman web monitoring Ya -

3.7 Pengujian Delay Pengiriman Informasi ke Web

Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui tingkat keberhasilan pengiriman data atau update data dari sistem

ke web yang di akses melalui smartphone dengan koneksi wireless. Berikut data pengujian yang telah di lakukan

sebanyak 15 kali.

Tabel 7. ujicoba delay pengiriman data ke web No. Pengujian Waktu Pengiriman

1 Pengiriman data ke-1 1.07 detik









10 Pengiriman data ke-10 474 milidetik


11


13 Pengiriman data ke-13 1.07detik



Dari hasi pengujian di atas, diperlihatkan waktu pengiriman yang relative cepat dengan rata-rata 943 milidetik

dalam mengirim respon dari permintaan web untuk memperbaharui informasi data status sistem, sehingga dapat

memberikan kesan perubahan yang realtime

3.8 Pengujian Delay Relay

Pada pengujian kali ini, dilakukan pengujian untuk mengetahui tingkat kecepatan dan waktu tunda yang terjadi

saat sistem merespon perintah yang akan dilakukan untuk on/off relay.

Tabel 8. Pengujian delay relay eksekusi perintah

No. Pengujian Waktu

1 Pengujian ke-1 251 milidetik















Pada pengujian di atas telah di ketahui relay memiliki delay yang kecil dengan rata-rata 254,2 milidetik dan

waktu tunggu tersebut tidak memberikan dampak yang berarti dalam mengurangi performa keakuratan sistem dalam

melakukan perintah disaat di berikan trigger oleh sensor.

3.9 Pengujian Menghitung Penggunaan Air

Pada pengujian ini dilakukan penghitungan debit air yang digunakan dengan memanfaatkan fungsi dari water

flow sensor yang menghasilkan pulsa listrik dengan frekuensi tertentu saat dilewati oleh air yang memutar rotor dan

memicu sensor hall effect, sehingga dapat melakukan perhitungan banyak air yang sudah melewati sensor [12]. Dilakukan pengujian ditempat penghitungan penggunaan air dalam 7 hari pada tangki air dengan dengan

volume 750 liter dan pengguna 7 orang.

Tabel 9. Pengujian menghitung total penggunaan air

No. Pengujian Penggunaan Air

1 Hari ke-1 1.100 liter


3 Hari ke-3 983 liter





Dari hasil pengujian penggunaan air yang didapatkan memiliki rata-rata perhari 961,85 liter dengan

pengguna 7 orang dan rata-rata per orang perhari yaitu 137,4 liter.

4. KESIMPULAN

Dari hasil ujicoba yang di lakukan untuk pengisian tangki air secara otomatis dapat disimpulkan sebagai

berikut:

1. Sistem yang dibuat mampu mengisi tangki air secara otomatis dengan baik dan semua fungsi dari alat sesuai

harapan.

2. Pengiriman/transmisi data informasi dari sistem ke web memiliki waktu rata-rata 943 milidetik, sehingga dapat

memberikan kesan perubahan yang realtime.

3. Tanggapan relay ketika menerima perintah on/off memiliki waktu tunda rata-rata 254,2 milidetik, sehingga waktu

tunda tersebut tidak memberikan dampak yang berarti dalam mengurangi performa sistem.

12

UCAPAN TERIMAKASIH

Dengan selesainya skripsi ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada pihak – pihak yang telah

banyak membantu dalam penyelesaian skripsi ini. Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan

terimakasih kepada:

1. Dr. Ir. Anthony Anggrawan, M.T., Ph.D., selaku Rektor Universitas Bumigora.

2. Ibu Ni Gusti Ayu Dasriani, M.Kom. selaku Wakil Rektor I Universitas Bumigora.

3. Ibu Lilik Widyawati, M.Kom. selaku Ketua Program Studi S1 Ilmu Komputer.

4. Bapak Mokhammad Nurkholis Abdillah, M.Eng. selaku Dosen Pembimbing dalam mengerjakan skripsi ini.

5. Bapak/Ibu Dosen yang telah memberikan ilmu selama dalam perkuliahan.

6. Bapak, ibu dan semua keluarga yang telah memberikan dukungan moril dan dukungan materi.

7. Teman-teman angkatan 2017 yang turut serta mendampingi selama perkuliahan berlangsung.

8. Segenap teman kampus yang memberikan masukan.

9. Teman-teman dari luar kampus yang selalu memberikan semangat yang tiada henti.

REFRENSI

[1] Pokja AMPL, “Mengatur Jarak Sumur dan Septic Tank Rumah Tangga - Pokja AMPL : Air Minum dan Penyehatan

Lingkungan,” Pikiran Rakyat, 2007. http://www.ampl.or.id/digilib/read/mengatur-jarak-sumur-dan-septic-tank-rumah-

tangga/22213 (accessed Feb. 07, 2021).

[2] Standar Nasional Indonesia 2398-2017, “Tata Cara Perencanaan Tangki Septik dengan Pengolahan Lanjutan (Sumur

Resapan, Bidang Resapan, Up flow Filter, Kolam Sanita),” Jakarta, p. 31, 2017.

[3] A. M. Idhom, “Peraturan Detail Septic Tank Ideal dan Jarak Aman dengan Sumur,” Tirto.id, 2019.

https://tirto.id/peraturan-detail-septic-tank-ideal-dan-jarak-aman-dengan-sumur-el3p (accessed Feb. 07, 2021).

[4] M. Imam Muklisin, Ahmad Sholehuddin, “Pendeteksi Volume Tandon Air Secara Otomatis Menggunakan Sensor

Ultrasonic Berbasis Arduino Uno R3,” J. Qua Tek., vol. 7, no. 2, pp. 55–65, 2017.

[5] Z. Abidin and M. A. B. Rizqi, “Rancang Bangun Alat Otomatis Pengisian Tangki Air WSLIC Menggunakan Radio

Frekuensi di Desa Sukobendu Kecamatan Mantup Kabupaten Lamongan,” J. Elektro, vol. 2, no. 1, pp. 24–28, 2017, doi:

10.30736/je.v2i1.37.

[6] S. Sumardi and M. N. Anggoro, “Sistem Kontrol Pengisian Air Otomatis Dengan Dua Sumber Suplai Berbasis

Mikrokontroler (ATmega 8535),” J. Din. UMT, vol. 1, no. 2, pp. 84–97, 2016, doi: 10.31000/dinamika.v1i2.580.

[7] M. La Raufun, Sandi Ardiasyah, “Prototype Pengontrol Pengisian Tandon Air Secara Paralel Menggunakan Solenoid

Valve Berbasis Atmega 2560,” Informatika, vol. 7, no. 2, pp. 30–35, 2018.

[8] Sugiyono, Metode Penelitian. Bandung: Alfabeta, 2017.

[9] J. Arifin, L. N. Zulita, and Hermawansyah, “Perancangan Murottal Otomatis Menggunakan Mikrokontroller Arduino

Mega 2560,” J. Media Infotama, vol. 12, no. 1, pp. 89–98, 2016, [Online]. Available:

https://jurnal.unived.ac.id/index.php/jmi/article/view/276/257.

[10] Harison and A. Syarif, “Sistem Informasi Geografis Sarana pada Kabupaten Pasaman Barat,” J. TEKNOIF, vol. 4, no. 2,

pp. 40–50, 2016.

[11] M. Ali and D. A. Van, A component and push-based Architectural Style for Ajax Application. Elsevier, 2007.

[12] R. Triady and D. Triyanto, “Prototipe Sistem Keran Air Otomatis Berbasis Sensor Flowmeter pada Gedung Bertingkat,”

J. Coding Sist. Komput. Untan, vol. 03, no. 3, pp. 25–34, 2015.

[13] S. Sulbiyah Kurniasih, D. Triyanto, and Y. Brianorman, “Rancang Bangun Alat Pengisi Air Otomatis Berbasis

Mikrokontroler,” J. Coding, Sist. Komput. Untan, vol. 4, no. 3, pp. 43–52, Oct. 2016, Accessed: Nov. 18, 2020. [Online].

Available: https://jurnal.untan.ac.id/index.php/jcskommipa/article/view/16800.

[14] D. Ardiantoro and S. Dns, “P e n g a n t a r D N S ( D o m a i n N a m e S y s t e m ),” pp. 1–4, 2003.

[15] M. K. Indra Warman and A. Zahni, “Rekayasa Web Untuk Pemesanan Handphone Berbasis JQUERY Pada Permata Cell,”

J. Momentum, vol. 15, no. 2, pp. 30–38, 2013.

SISTEM PINTAR PENGISIAN TANGKI AIR DARI SUMBER AIR …

Documents

Transcript of SISTEM PINTAR PENGISIAN TANGKI AIR DARI SUMBER AIR …