DAFTAR PUSTAKA
Agung, A.P, Setiawan, N., & Sukadarmika, G. 2013. Pengujian Pemakaian Sensor PIR Dan Sensor Ping Untuk Pengaman Pura Memanfaatkan SMS Berbasis Mikrokontroler. Prosiding Conference on Smart-Green Technology in Electrical and Information Systems.
Alfarobi. 2011. Pembuatan Sistem Kran Otomatis Untuk Penghematan Air pada Tempat Wudhu dengan Sensor Gerak. Skripsi. Universitas Gunadarma.
Bell, C. 2013. Beginning Sensor Networks with Arduino and Raspberry Pi. Apress Media : New York.
Chaudary, R.P. & Chakraborty, S. 2014. Ethernet Based, Industrial Furnace Control and Data Acquisition. International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering (IJETAE) 2 (10): 124-128.
Elias, G. B. 2010. Kendali Kran Otomatis Pada Toilet Pria Dengan Sensor Pir (Passive Infrared).Skripsi. Universitas Gunadarma.
Fielding, R. 1999. Hypertext Transfer Protocol -- HTTP/1.1. Dokumen RFC. RFC. Gifson, A. & Slamet. 2009. Sistem Pemantau Ruang Jarak Jauh Dengan Sensor
Passive Infrared Berbasis Mikrokontroler AT89S52. Telecommunication, Computing, Electronics, and Control (TELEKOMNIKA) 7(3): 201-206.
Kharat, P & Kharat, J. 2014. Wireless Intrusion Detection System Using Wireless Sensor Network: A Conceptual Framework. International Journal of Electronics and Electrical Engineering Vol. 2, No. 2:80-84.
Mitsuhata, A., Liu. C., Kitagawa, A., & Kawashima, M. 2011. Water Hydraulic High‐Speed Selenoid Valve And ITS Application. Proceedings of the 8th JFPS International Symposium on Fluid Power.
Rakhman, Z & Ashari, M. I. 2012. Perancangan Dan Pembuatan Sistem Proteksi Kebocoran Air Pelanggan PDAM Dengan Menggunakan Seelenoid Valve dan Water Pressure Switdh Berbasis ATMEGA 8535. Jurnal Elektro ELTEK 3(1): 2086-8944.
Saputri, Z. N. 2014. Aplikasi Pengenalan Suara Sebagai Pengendali Peralatan Listrik Berbasis Arduino UNO. Skripsi. Universitas Brawijaya.
Satria, I.S 2015. Monitoring Dan Pendeteksian Lokasi Kebocoran Pipa Saluran Air Bersih Menggunakan Flow Liquid Meter Sensor Pada Sensor Network. Skripsi Universitas Sumatera Utara.
Siregar, I.M.D. 2010. Perancangan Portal Berbasis Web Dengan Menggunakan Php Dan MySQL Pada SMA Negeri 18 Medan. Skripsi. Universitas Sumatera Utara.
Subandi. 2014. Sistem Aplikasi Kran Otomatis Untuk Penghematan Air Berbasis Mikrokontrol Atmega 16. Jurnal Teknologi Technoscientia 6(2): 203-210. Sood, K., Kaur, M., & Lenka, H. 2013. Desing And Development Of Automatic
Water Flow Meter. International Journal of Computer Science, Engineering and Applications (IJCSEA) Vol.3, No.3:49 – 59.
Verma, H.C. 1999. Concepts of Physics. Bharati Bhawan: Kanpur.
BAB 3
ANALISIS DAN PERANCANGAN
Pada bab ini akan membahas mengenai analisis dan perancangan sistem. Pada tahap analisis akan dilakukan analisis terhadap data yang digunakan untuk memonitoring dan mengendalikan suplai air bersih. Pada tahap perancangan akan dibahas mengenai perancangan usecase, diagram, flowchart user,databaseserta tampilan antarmuka sistem.
3.1. Arsitektur Umum
Pada bagian arsitektur umum menjelaskan tentang penggunaan sensor dan alat yang digunakan serta proses kerja dari sistem yang dibangun. Adapun arsitektur umum dari sistem yang akan dibangun dapat dilihat pada gambar 3.1.
Berikut adalah penjelasan yang ada pada Gambar 3.1. 1. Hardware
Pada bagian ini memperlihatkan proses pengambilan data oleh sensor untuk kemudian dikirim ke Arduino serta pengiriman data yang dilakukan oleh arduino ke sistem aplikasi monitoring dengan bantuan wifi shield.
Proses ini dimulai dari air yang akan mengalir pada pipa dan akan melaluisolenoid valve dan kemudian mengalir melalui flow liquid meter sensor yang sebelumnya telah dipasang pada pipa. Sensor akan mengumpulkan data dari air yang melewatinya, dan akan dikirim ke arduino. Flow liquid meter sensor akan mengirimkan data ke arduino melalui digital pin 2.
Arduino kemudian menghitung berapa debit air per detik yang melalui sensorflow liquid meter. Debit air yang telah didapat per detiknya disimpanterlebih dahulu di server tempat pengumpulan data debit air untuk kemudian server akan langsung mengirim data tersebut ke sistem aplikasi monitoring secara realtime. Penyimpanan data dari arduino ke server
menggunakan bantuan wifi shield dan untuk menghubungkan server dengan arduino, arduino akan mengakses IP address dari server, setelah terhubung arduino akan mengirim data debit air menggunakan method POST dengan mengakses halaman web pada server. Wifi shield dipasang secara stackable pada arduino dan akan menghubungkan arduino dengan server secara langsung menggunakan RJ-45.
2. Sistem Aplikasi monitoring flow liquid meter sensor
Sistem aplikasi monitoring yang akan dibangun merupakan sistem aplikasi berbasis web menggunakan PHP
3. Web Server
Web server yang digunakan merupakan web server yang akan dibangun
sendiri. Web server ini akan berfungsi sebagai tempat pelayanan dan pengolahan data antara Arduino, database dan client.
Web server akan menerima data debit air yang dikirim oleh server
sehingga siap untuk direpresentasikan kembali ke client akan selalu dilakukan baik ketika client mengakses web server maupun ketika client tidak mengakses web server.
4. Client
Client akan mengakses sebuah halaman web pada web server untuk melakukan
monitoring dan hanya client khusus yang mendapatkan izin untuk mengakses
halaman tersebut. Halaman ini akan berisikan tampilan jumlah pemakaian debit air yang digunakan perhari nya atau jumlah debit air yang mengalir pada flow liquid meter.tampilan jumlah pemakaian debit air berupa grafik dan dalam bentuk tabel.grafik pemkain air akan bergerak apabila adanya pemakaian air yang melalui flow liquid meter dan akan ter-update secara otomatis baik dalam bentuk grafik maupun dalam bentuk tabel.
3.2. Data yang digunakan
Data yang digunakan dalam penelitian ini adalah data yang didapat langsung dari sensor. Kemudian arduino akan menerima data dari sensor,dimana data tersebut merupakan jumlah putaran kincir yang ada di dalam sensor yang diakibatkan mengalirnya air melalui sensorflow liquid meter. Jumlah putaran kincir ini selanjutnya diolah menggunakan persamaan 2.1 sehingga didapat data debit air yang melewati sensor setiap detiknya. Kemudian arduino akan mengirimkan data tersebut dengan bantuan wifi shield kedalam server yang telah disediakan. Data yang dikirimkan berupa data volume debit air yang telah terpakai.
3.3. Monitoring dan Pengendalian suplai air
Pada bagian ini akan dibahas tentang monitoring dan pengendalian suplai air.
3.3.1. Monitoring
Setiap data debit air yang dihasilkan Arduino akan dikirim keserver yang langsung terhubung dengan arduino melalui wifi shield. Data ini selanjutnya dikirim ke web serverdan siap untuk direpresentasikan kepada web clientdalam bentuk grafik dan
3.4. Perancangan Hardware
Pada bagian ini akan membahas tentang proses perangcangan hardware pada alat yang akan dibangun.
3.4.1. Perancangan Selenoid valve Sensor, Relay, Sensor PIR dengan Arduino
Arduino memiliki beberapa pin yang berfungsi sebagai tempat pengolahan data dan power, pada sistem ini pin digunakan untuk pengolahan data yang dikirim dari sensor. Sensor solenoid valve akan dihubungkan dengan digital pin 6 untuk menerima data dari sensor, dan untuk membuka dan serta menutup aliran air digunakan bantuan adaftor dengan penghubung relay sebagai pembatas arus.
Pir sensor merupakan sebuah sensor berbasis infrared. Tidak seperti sensor infraredkebanyakan yang terdiri dari IR LED dan fototransitor, PIR tidak merancang
apapun seperti IR LED.Sesuai dengan namanya “passive”,sensor ini hanya merespon energi dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki oleh setiap benda yang terdeteksi olehnya. Adapun benda yang bisa terdeteksi oleh sensor ini adalah tubuh manusia.Sensor PIR mendeteksi gelombang inframerah yangberasal dari panas tubuh mahluk hidup termasuk manusia (Agung, et al. 2013). Gelombang ini dipancarkan saat manusia bergerak.Sensor PIR akan terhubung ke arduino melalui digital pin 8.dapat dilihat pada Gambar 3.2
1. (a) Pin 8 yang ada pada arduino berguna untuk menghubungkan ke salah satu pin yang ada pada sensor pir (f). Apabila sensor pir membaca adanya nya pergerakan atau suhu panas badan manusia didalam kamar mandi tersebut, maka sensor pir akan memberikan informasi ke pada arduino melalui koneksi pin 8 yang ada pada arduino
2. (b) Pin 6 yang ada pada arduino terhubung langsung ke input yang ada pada relay (c), dimana relay berfungsi sebagai penghubung arus ke solenoid valve (d). dan (e) berguna sebagai tahanan arus yang dihubungkan pada bagian vcc yang ada pada relay. Apabila sensor pir memberikan informasi pada arduino adanya suhu panas badan manusia yang terdeteksi oleh sensor pir maka arduino akan memberikan perintah ke relay untuk menghubungkan keselenoid valve agar selenoid dapat membuka katub sehingga air akan mengalir. Begitu
juga sebaliknya,.apabila sensor pir tidak mendeteksi adanya suhu panas badan manusia pada ruangan kamar mandi tersebut maka sensor pir akan memberikan informasi ke arduino agar arduino memberikan perintah kerelay untuk menutup katub yang ada pada selenoid valve.
3. Lampu indikator yang ada pada relay ada 2 warna. Apabila lampu warna merah menyala akan menandakan bahwa tidak ada nya suhu panas badan manusia didalam kamar mandi tersebut. Dan apabila lampu warna hijau menyala akan mendakan bahwa adanya terdeteksi suhu panas badan manusia pada kamar mandi tersebut.
3.4.2. Perancangan flow liquid meter dengan Arduino.
Gambar 3.3Perancangan flow liquid meter dengan Arduino. Keterangan :
1. (a) pin 2 yang ada pada arduino akan dihubugkan kekabel warna kuning pada flow liquid meter (b). yang dimana pin 2 yang ada pada arduino berguna untuk mengetahui jumlah putaran kincir pada flow liquid meter agar dapat mengetahui jumlah debit air yang melalui flow liquid meter.
2. (c) pin gnd yang ada pada arduino akan dihubungkan ke kabel warna hitam pada flow liquid meter.(f)
3. (e) pin 5v yang ada pada arduino akan dihubungkan ke kabel warna merah pada flow liquid meter,dimana pin tersebut berguna sebagai penggerak agar arduino dapat berfungsi untuk memutar kincir yang ada dalam arduino tersebut.
3.4.3. Perancangan Wifi Shield dan Arduino
Gambar 3.4. Perancangan Wifi Shield dan Arduino
3.5. Perancangan Sistem
Perancangan sistem yang dibangun terdiri dari use case diagram,rancangan halaman login,rancangan halaman utama,rancangan halaman tabel pemakaian,rancangan halaman gambar sensor.
3.5.1. Use Case diagram
Use case diagrammerupakan sebuah model yang menggambarkan kebutuhan sistem
Gambar 3.5 Use Case Sistem Aplikasi Monitoring
Adapun penjelasan mengenai kegiatan-kegiatan di dalam diagram use case sistem penyusunan barang tersebut dapat dilihat pada Tabel 3.1.
Tabel 3.1. Deskripsi Use CaseSistem Aplikasi Monitoring
No Use Case Deskripsi
1 Login Proses yang harus dilalui penggunauntuk masuk ke dalam sistem.
2 Logout Proses untuk keluar dari sistem dan hanya dapat dilakukan apabila penggunatelah login.
3 Sensor Menampilkan Informasi sensor yang digunakan dan dimana letak posisi sensor
4 Grafik Menampilkan detail informasi penggunaan air yang telah digunakan
Pada halaman login, penggunaharus melakukan proses login dengan mengisikan username dan password yang sesuai lalu menekan tombol “login” untuk menggunakan sistem. Rancangan halaman login dapat dilihat pada Gambar 3.6.
Gambar 3.6. Rancangan Halaman Login
3.5.3. Rancangan Halaman Utama
Setelah penggunaberhasil login, maka penggunaakan masuk ke halaman utama sekaligus halaman dashboard. Pada halaman utama ini terdapat menu-menu yaitu menu Grafik penggunaan air, tabel pemakaian air dan gambar sensor.Pada halaman ini juga terdapat nama logo aplikasi. Rancangan halaman utama dapat dilihat pada Gambar
3.7.
Gambar 3.7. Rancangan Halaman Utama e
Keterangan:
a. Merupakan nama admin dalam web tersebut.
b. Merupakan sub menu untuk menampilkan jumlah pemakaian debit air yang digunakan perharinya dalam bentuk grafik.
c. Salah satu sub menu yang ada pada web yang berguna untuk menampilkan data pemakaian air dalam bentuk table
d. Merupakan sub menu untuk menampilkan gambar sensor yang digunakan dan spesifikasi dari sensor yang dipakai.
e. Merupakan tampilan grafik pada web tersebut
f. Merupakan sub menu untuk keluar dari halaman web tersebut.
3.5.4. Rancangan Halaman Tabel Pemakaian
Halaman tabel pemakaian akan muncul apabila penggunamemilih menu tabel pemakaianair. Di halaman ini penggunadapat melihat dan mencari informasi
mengenai jumlah pemakaian air yang digunakan perhari nya sesuai dengan tanggal dan jam serta jumlah debit air yang dipakai. Rancangan halaman tabel pemakaian dapat dilihat pada Gambar 3.8
Pada sub menu tabel pemakaian akan menampilkan jumlah pemakaian air yang digunakan perhari nya.dan pada tambilan tampilan tabel tersebut terdapat menu no,pemakaian dan waktu. Untuk melihat tampilan tersebut dapat dilihat pada petunjuk
tombol e.
3.5.5. Rancangan Halaman Gambar Sensor
Halaman tabel pemakaian akan muncul apabila penggunamemilih menu Gambar sensor. Di halaman ini penggunadapat melihat dan mencari informasi mengenai
sensor yang digunakan dan spesifikasi dari sensor tersebut. Rancangan halaman gambar sensor dapat dilihat pada Gambar 3.9.
Gambar 3.9. Rancangan Halaman Gambar Sensor
BAB 4
IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
Bab ini membahas hasil yang didapatkan dari implementasi dan pengujian sistem dalam melakukan monitoring dan pengendalian suplai air bersih pada kamar mandi sesuai dengan analisis dan perancangan yang telah dibahas pada Bab 3.
4.1. Implementasi Sistem
Pada tahap implementasi sistem, monitoring diimplementasikan menggunakan bahasa pemrograman PHP dan untuk pengendalian suplai air bersih menggunakan bahasa pemrograman C.
4.1.1. Spesifikasi Perangkat Keras dan Perangkat Lunak yang Digunakan
Spesifikasi perangkat keras dan perangkat lunak yang digunakan pada pembangunan sistem adalah sebagai berikut.
1. Processor Intel Core i3-3217U CPU @ 1.80GHz. 2. Sistem Operasi Windows 7 Ultimate 64-bit. 3. Memory 2.00 GB RAM DDR3.
4. Kapasitas harddisk 500GB. 5. PHP 5.4.7.
4.2. Implementasi Perancangan Antarmuka
Adapun implementasi perancangan antarmuka pada sistem yang telah dibangun adalah sebagai berikut.
4.2.1. Halaman Utama
Tampilan halaman utama merupakan salah satu tampilan yang ada pada aplikasi yang dibangun. Pada halaman utama ini terdapat beberapasubmenu yaitu menugrafik penggunaan air, menu tabel pemakaian air, menu gambar sensor.Tampilan yang akan muncul pada saat membuka halaman utama adalah tampilan sub menu grafik penggunaan air. Adapun beberapa tombol yang ada pada halaman ini, seperti tombol log out bergunauntuk keluar dari halaman web tersebut, dan tombol untuk
memperbesar dan memperkecil tampilan grafik pada web tersebut. Tampilan halaman utama dapat dilihat pada Gambar 4.1.
4.2.2. Halaman Tabel Pemakaian Air
Halaman Tabel Pemakaian Air merupakan halaman dimana penggunadapat melihatdan mencari informasi mengenai hasil pemakaian air, seperti melihat jumlah pemakaian air berdasarkan tanggal dan jam pemakaian air sesuai yang diinginkan oleh pengguna dan akan ditampilkan dalam bentuk tabel. Pada halaman ini terdapat beberapatombol, seperti tombolrefreshyang berguna untuk memperbaharuiinformasi atau jumlah pemakaian air yang terbaru, dan tombol search yang berfungsi untuk mencari informasi sesuai yang dibutuhkan oleh pengguna.Informasi yang dicari ataupun yang dibutuhkan oleh pengguna dapat dilihat berdasarkan tanggal ataupun jam pemakaian air yang terakhir. Halaman tabel pemakaian air dapat dilihat pada Gambar 4.2.
Gambar 4.2. Halaman Hasil Tabel Pemakaian Air
4.2.3. Halaman Gambar Sensor
akan menampilkan gambar sensor yang digunakan, nama sensor serta spesifikasi dari sensor tersebut. Halaman gambar sensor dapat dilihat pada Gambar 4.3.
Gambar 4.3. Halaman Gambar Sensor
4.2.4. Tampilan Grafik Penggunaan Air
Gambar 4.4. Halaman Grafik Pemakaian air 4.2.5. Tampilan Tabel Pemakaian Air
Pada bagian ini akan menampilkan jumlah pemakaian air dalam bentuk tabel. Pada tampilan ini terdapat tombol refresh yang berguna untuk memperbaharui data terbaru mengenai jumlah pemakaian air yang digunakan. Pada bagian ini juga terdapat menu search yang berguna untuk mencari data atau pemakaian air yang kita inginkan
Gambar 4.5. Halaman Tabel Pemakaian air 4.2.6. Tampilan Gambar Grafik Penggunaan Air pada Saat Alat Bekerja
Pada tampilan ini akan menampilkan grafik jumlah pemakaian air yang terpakai hanya pada saat alat bekerja.Pada tampilan ini grafik akan tampak turun karna adanya interaksi atau pir mendeteksi adanya keberadaan manusia pada ruangan tersebut, sehingga air yang ada pada tabung akan berkurang. Dapat dilihat pada Gambar 4.6.
4.2.7. Tampilan gambar grafik penggunaan air pada saat alat tidak bekerja
Tampilan ini merupakan salah satu tampilan grafik penggunaan air pada saat tidak adanya penggunaan pemakaian air atau pada saaat alat tidak bekerja. Grafik akan bergerak lurus secara horizontal apabila tidak adanya air yang keluar dari alat yang dibangun. Tampilan grafik penggunaan air pada saat alat tidak bekerja dapat dilihat pada Gambar 4.7
Gambar 4.7 Tampilan Gambar Grafik Penggunaan Air Pada Saat Alat Tidak Bekerja
4.2.8. Tampilan Tabel Pemakaian Air
Gambar 4.8 Tampilan Tabel Pemakaian Air
4.2.9. Tampilan tabel pemakaian air pada saat wifi shield tidak terhubung pada
internet
Gambar 4.9.Tampilan Tabel Pemakaian Air pada saat Wifi Shield Tidak Terhubung dengan Internet
4.3 Pengujian Kinerja Sistem
Pada tahap ini akan membahas masalah pengujian kinerja sistem atau alat yang dibangun dapat bekerja dengan baik atau tidak. Pada tahap ini jugaakan melakukan pengujian tentang seberapa jauh jarak yang dapat dideteksi oleh sensor pir dan jumlah orang yang dapat diseteksi oleh sensor tersebut.
4.3.1 Pengujian Sensor Pir Berdasarkan Banyaknya Jumlah Pengguna Toilet
Pada tahapan pengujian ini kan menampilkan hasil pengujian berdasarkan banyaknya jumlah pengguna toilet. Dan hasil pengujian ini akan ditampilkan dalam bentuk tabel berdasarkan pengujian yang telah dilakukan. Dapat dilihat pada Tabel 4.1
Tabel 4.1. Pengujian Sensor Pir Berdasarkan Banyaknya Jumlah Pengguna Toilet
No Jumlah Pengguna Bekerja Tidak Bekerja
1 0 - Tidak Bekerja
2 1 Bekerja -
3 2 Bekerja -
4 3 Bekerja -
Berdasarkan hasil dari pengujian banyaknya pengguna toilet, jika tidak ada pengguna toilet maka sistem atau alat yang dibangun tidak akan bekerja. Hal ini disebabkan karna sensor pir tidak menerima atau mendeteksi adanya keberadaan manusia pada toilet tersebut. Sehingga air tidak akan mengalir yang disebabkan oleh katup pada solenoid valve tidak terbuka. Dan pada saat pengguna berjumlah satu orang masuk kedalam toilet maka sensor atau sistem yang dibangun akan bekerja, dan itu disebabkan karna sensor pir mendeteksi adanya keberadaan manusia pada toilet. Maka katup pada solenoid valveakan terbuka sehingga air dapat mengalir pada saat dibutuhkan. Yang dideteksi oleh sensor pir tersebut adalah gelombang panas yang dihasilkan oleh tubuh manusia. Begitu juga pada saat pengguna 2,3, dan 4 orang sistem atau alat yang dibangun tetap mampu bekerja dengan baik. Dari pengujian yang dilakukan berdasarkan jumlah atau banyaknya pengguna toilet dapat disimpulkan bahwa alat dapat bekerja dengan baik. Dan dalam penelitian ini menunjukkan bahwa banyaknya jumlah pengguna tidak akan mempengaruhi kinerja dari sensor atau sistem yang dibangun.
4.3.2 Pengujian Sensor Pir Berdasarkan Jarak yang dapat dideteksi oleh Sensor
Pada pengujian ini akan menampilkan hasil pengujian berdarkan jarak yang masih dapat dideteksi oleh sensor. Dan hasil pengujian yang dilakukan akan ditampilkan dalam bentuk tabel. Dapat dilihat pada Tabel 4.2
Tabel 4.2 Pengujian Sensor Pir Berdasarkan Jarak Yang Dapat Dideteksi Oleh Sensor
Jarak / Meter Terdeteksi Tidak Terdeteksi
1 m Terdeteksi -
2 m Terdeteksi -
3 m Terdeteksi -
4 m - Tidak Terdeteksi
pengguna toilet tersebut berjarak lebih dari 3 meter maka sensor pir tidak akan mendeteksi adanya keberadaan manusia pada toilet tersebut, dan otomatis sensor tidak akan bekerja.
4.3.3 Pengujian Sensor Pir Apabila Tertutup oleh Suatu Benda.
Pada tahap pengujian ini sensor akan diuji dengan cara menutup bagian sensor. Hal ini dilakukan untuk membuktikan sensor masih dapat bekerja atau tidak. Dan dari hasil pengujian yang dilakukan ternyata sensor tidak dapat mendeteksi keberadaan manusia pada toilet apabila sensor tersebut terhalang oleh suatu benda,misalnya terhalang oleh pintu kamar toilet. Gambaran pengujian sensor pir dapat dilihat pada Gambar 4.10.
Gambar 4.10 Pengujian Sensor Pir Apabila Tetutup Oleh Suatu Benda
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini membahas tentang kesimpulan dari penerapan metode yang diajukan untuk melakukan pemantauandan pengendalian suplai air bersih serta saran-saran pengembangan yang dapat digunakan untuk penelitian selanjutnya.
5.1. Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang dapat diambil berdasarkan pengujian dan pengendalian suplai air bersih menggunakan flow liquid meter dan passive infrared receiver adalah sebagai berikut :
1. Sistem yang dibangun dapat mengurangi tingkat kelalaian manusia dalam pemakaian penggunaan air pada toilet kampus.
2. Sistem yang dibangun mampu meningkatkan efisiensi penggunaan air pada toilet kampus. Sehigga dapat mengurangi dan mengantisipasi terjadinya pemborosan pemakaian air pada toilet kampus.
3. Sensor pir tidak akan bekerja apabila terhalang oleh benda ataupun sesuatu yang tebal,seperti pintu ataupun dinding toilet.
5.2. Saran
Saran yang dapat diberikan penulis untuk pengembangan penelitian selanjutnya adalah sebagai berikut :
BAB 2
LANDASAN TEORI
Bab ini membahas tentang teori penunjang dan penelitian sebelumnya yang berhubungan dengan penerapan penggunaan sensor pir untuk memantau pengendalian suplai ir bersih dengan menggunakan tambahan sensor solenoid valve dan flow liquid meter.
2.1. Pemantauan Dan Pengendalian Suplai Air
Pemantauan merupakan proses rutin pengumpulan data dan pengukuran kemajuan atas objektif program dan memantau perubahan yang fokus pada proses dan keluaran. Pemantauan juga melibatkan perhitungan atas apa yang kita lakukan dan pengamatan atas kualitas dari layanan yang kita berikan (Gifson & Slamet, 2009).Sistem
melakukan pemantauan terhadap debit air hasil pengolahan data jumlah putaran kincir yang dikirim oleh sensor ke microcontroller. Pengolahan data dari jumlah putaran kincir menjadi data debit air menggunakan persamaan 2.1.
(2.1)
Dimana : = Jumlah putaran kincir = Debit air ( )
Pemantauan debit air dilakukan dengan membandingkan setiap debit air yang mengalir yang bertujuan untuk menghitung jumlah debit air menggunakan persamaan mekanika fluida dan kinematika fisika.
2.1.1. Mekanika Fluida dan Kinematika Fisika
Mekanika fluida merupakan sebuah cabang ilmu fisika yang membahas mengenai zat fluida dan gaya yang bekerja pada zat tersebut. Mekanika fluida terbagi lagi dalam dua kategori yaitu statika fluida dan dinamika fluida. Pada dinamika fluida terdapat persamaan untuk menghitung kecepatan aliran air (Verma, 1999). Persamaan ini dapat dilihat pada persamaan 2.2
.
(2.2)
Dimana : = Kecepatan air ( ) = Debit air ( ) A = Luas penampang ( )
Kinematika fisika merupakan sebuah cabang ilmu fisika yang membahas bagaimana sebuah benda dikatakan bergerak dan bagaimana sebuah benda dikatakan diam tanpa mempersoalkan gaya penyebab gerakan. Terdapat beberapa persamaan di dalam cabang ilmu ini diantaranya pergerakan pada garis lurus, pergerakan di dalam sebuah pesawat terbang, dan pergerakan proyektil. Persamaan yang digunakan dalam menentukan letak lokasi kebocoran ini ialah pergerakan pada garis lurus yang memlikidua buah persamaan, yaitu persamaan menghitung kecepatan akhir, dan persamaan menghitung jarak (Verma, 1999). Persamaan untuk menghitung kecepatan akhir dapat dilihat pada persamaan 2.3.
(2.3)
Dimana : = Kecepatan akhir ( ) = Kecepatan awal ( ) = Percepatan ( ) = Waktu ( )
(2.4)
Dimana : = Jarak ( )
= Kecepatan akhir ( ) = Kecepatan awal ( ) = Percepatan ( )
2.2. Perangkat HardwareSistem
Perangkat hardware yang digunakan dalam pembangunan sistem ini terdiri dari beberapa perangkat yaitu, solenoid valve, flow liquid meter, sensor pir, arduino UNO dan arduino wifi shield. Untuk keterangan lebih lanjut akan dijelaskan satu persatu sebagai berikut.
2.2.1. Selenoid Valve
Selenoid Valvemerupakan sebuah katup yang digerakkan oleh energi listrik,
mempunyai kumparan sebagai penggeraknya yang berfungsi untuk menggerakkan plunger yang dapat digerakkan oleh arus AC maupun DC (Mitsuhata, et al, 2011).
Selenoid Valve Pneumatic atau katup (valve) selenoida mempunyai lubang keluaran,
lubang masukan, lubang jebakan udara (exhaust) dan lubang Inlet Main. Lubang Inlet Main berfungsi sebagai terminal/tempat udara bertekanan masuk atau suplai (service
unit), lalu lubang keluaran (Outlet Port) dan lubang masukan (Outlet Port) berfungsi
sebagai terminal atau tempat tekanan angin keluar yang dihubungkan ke pneumatic, sedangkan lubang jebakan udara (exhaust) berfungsi untuk mengeluarkan udara bertekanan yang terjebak saat plunger bergerak atau pindah posisi ketika Selenoid Valve bekerja (Rakhman & Ashari, 2012). Gambar Selenoid Valve dapat dilihat pada
Gambar 2.1 Selenoid Valve(Rakhman, Z & Ashari, M. I. 2012)
2.2.2. Flow Liquid Meter Sensor
Flow liquid meter sensor merupakan sensor yang digunakan untuk menghitung debit
air yang melaluinya. Pengukuran debit air ini menggunakan bantuan Hall Effect Sensor yang berada didalamnya. Hall effect sensor merupakan sebuah transducer,
dimana alat ini akan menghasilkan output berdasarkan medan magnet. Output yang dikirimkan ke microcontroller nantinya berupa jumlah putaran kincir. Flow liquid meter sensor ini dapat mengukur kecepatan debit air mulai dari 1-30 liter per menit
[image:30.595.201.426.490.577.2]dan dapat menahan tekanan air kurang dari atau sama dengan 2 Mpa (Satria, 2015). Gambar flow liquid meter sensor dapat dilihat pada Gambar 2.2.
2.2.3. Sensor Pir
Sensor Pirmerupakan sebuah sensor berbasis infrared. Tidak seperti sensor infrared
kebanyakan yang terdiri dari IR LED dan fototransitor, PIR tidak merancang apapun seperti IR LED.Sesuai dengan namanya “passive”,sensor ini hanya merespon energi dari pancaran sinar infraredpasif yang dimiliki oleh setiap benda yang terdeteksi olehnya. Adapun benda yang bisa terdeteksi oleh sensor ini adalah tubuh manusia (Elias, 2010).Gambarsensor pir dapat dilihat pada Gambar 2.3.
Gambar 2.3 Sensor PIR(Elias, 2010)
2.2.4. Arduino UNO
Arduino UNO merupakan sebuah board microcontroller yang digunakan untuk berinteraksi dengan lingkungan sekitar berdasarkan program yang telah dibuat. Arduino memiliki beberapa jenis board microcontroller. Arduino yang digunakan pada penelitian ini ialah Arduino UNO. Arduino UNO adalah sebuah microcontroller berbasiskan ATmega28. Arduino jenis ini memiliki 14 pin digital Input/Output (dimana 6 diantaranya digunakan sebagai Output PWM), 6 analog input, resonator keramik 16Mhz, sebuah koneksi untuk USB, sebuah power jack, sebuah ICSP header, dan sebuah tombol reset. Power yang digunakan arduino dapat melalui kabel USB yangterkoneksi dengan komputer, atau dengan adapter AC-DC, atau dengan baterai (Saputri, 2014 ).
analog yang dikirim dari Flow Liquid Meter Sensor akan diterima oleh Arduino kemudian akan diubah menjadi sinyal digital sesuai dengan program yang telah di-upload pada arduino (Elias, 2010). Gambar Arduino UNO dapat dilihat pada gambar
[image:32.595.193.443.222.390.2]2.4.
Gambar 2.4. Arduino UNO(Saputri, 2014 )
Arduino merupakan sebuah board microcontroller yang digunakan untuk berinteraksi dengan lingkungan sekitar berdasarkan program yang telah dibuat. Arduino memiliki beberapa jenis board microcontroller. Arduino yang digunakan pada penelitian ini ialah Arduino UNO. Arduino UNO adalah sebuah microcontroller berbasiskan ATmega28. Arduino jenis ini memiliki 14 pin digital Input/Output (dimana 6 diantaranya digunakan sebagai Output PWM), 6 analog input, resonator keramik 16Mhz, sebuah koneksi untuk USB, sebuah power jack, sebuah ICSP header, dan sebuah tombol reset. Power yang digunakan arduino dapat melalui kabel USB yang terkoneksi dengan komputer, atau dengan adapter AC-DC, atau dengan baterai.
2.2.5. Arduino Wifi Shield
dan UDP (Chaudhari &Chakraborty. 2014). Gambar Arduino wifi shield dapat diliat pada gambar 2.5.
Gambar 2.5. Arduino Wifi Shield(Chaudhari &Chakraborty, 2014)
2.3. Sensor Network
2.3.1. Pengertian sensor network
Sensor network adalah sebuah jaringan komunikasi antara sensornode dan data node
yang saling terhubung untuk memonitor keadaan lingkungan tertentu pada lokasi yang berbeda antara sensor dan titik akhir (end node). Sensor network umumnya digunakan dalam bidang industri dan pada area – area tertentu seperti untuk memonitor tingkat pencemaran udara, peningkatan suhu di suatu wilayah, object tracking, sistem keamanan, dan kondisi lainnya (Bell, 2013).
Sensor network memiliki dua media komunikasi dasar yaitu :
1. Wired Networks
Sebuah desain jaringan yang mengijinkan setiap device saling berkomunikasi satu sama lain menggunakan wire (kabel). Sensor network yang menggunakan media komunikasi ini menambahkan network hardwaredidalam jaringannya. Seperti pada Arduino, untuk menghubungkan antara sensor node dengan data node arduino menggunakan perangkat tambahan yaitu wifi shield.
2. Wireless Network
Pada Arduino dengan menambahkan WiFi shield atau pada Raspberry Pi dengan menambahkan WiFi adapters.
2.3.2. Protokol HTTP
Protokol HTTP (Hypertext Transfer Protocol) merupakan sebuah protokol komunikasi data yang digunakan untuk mengirim data dari microcontroller ke server. HTTP digunakan untuk mendistribusikan sistem informasi yang berbasis hypertext. Protokol ini merupakan protokol standar yang digunakan untuk mengakses HTML dan termasuk salah satu protokol aplikasi TCP/IP (Siregar, 2010).
Protokol HTTP memiliki delapan method untuk melayani permintaan data yang dilakukan oleh client diantaranya Options, Get, Post, Head, Put, Delete, Trace, dan Connect (Fielding,et al.,1999). Pada sistem ini arduino bertindak sebagai web client, dan melakukan Post method kepada server untuk mengirimkan data dari arduino dan menyimpannya didalam database server.
2.4. Sensor yang Digunakan 2.4.1. Sensor selenoid valve
Sensor selenoid valve berfungsi sebagai katub untuk membuka dan menutup aliran air. Sensor ini akan bekerja apabila mendapat perintah dari sensor pir melalui arduino dan selenoid valve akan diletakkan pada bagian atas pipa.
2.4.2. Sensor flow liquid meter
Sensor flow liquid meter berfungsi untuk mengitung jumlah debit air yang melalui nya. Sensor flow liquid meter akan bekerja apabila ada tekanan air pada pipa yang mengalir dan sensor flow liquid meter ada bekerja apabila selenoid valve membuka katup aliran air.Flow liquid meterpada dasarnya bekerja dengan output dari sensor aliran (Sood, et al., 2013).
2.4.3. Sensor passive infrared receiver
perintah pada selenoid valve untuk membuka katub agar air dapat mengalir.Sensor PIRdapat beroperasibaik siang hari dan malam. Sensor ini operasi dalam radiasi
tampak dan inframerah mereka dapat beroperasibenar dalam kondisi visibilitas
terbatas (Kharat & Kharat, 2014).
2.5. Penelitian Terdahulu
Tahun 2009, Gifson dan Slamet melakukan penelitian untuk pembuatan sistem pemantau ruang jarak jauh dengan sensor passive infrared receiver (PIR) berbasis microcontroller AT89S52. Pada peneltian ini,Gifson dan Slamet membuat suatu sistem perancangan pengamanan ruang jarak jauh mengunakan sensor PIR berbasis microcontroller AT89S52. Output dari sensor PIR pada alat akan berlogika low jika belum menangkap adanya gelombang panas yang dideteksi dari tubuh manusia
Ketika sensor PIR mendeteksi adanya keberadaan manusia, maka keluaran dari sensor akan berlogika high(Gifson& Slamet, 2009).
Pada tahun 2010, Elias melakukan penelitian untuk pengendalian keran otomatis pada toilet pria menggunakan sensor PIR. Pada penelitiannya,Elias memanfaatkan sensor PIR sebagai pusat pengendalinya dan pendeteksi objek berupa anggota tubuh manusia. Sensor PIR akan memberikan instruksi ke relay untuk menggerakkan solenoid yang berfungsi sebagai katup. Hasil analisa yang dilakukan oleh Gabriel menunjukkan bahwa sensor PIR pada alat ini dapat mendeteksi obyek dalam jarak maksimum 1,5 meter (Elias, 2010).
Pada tahun 2011, Alfarobi melakukan penelitian untuk pembuatan sistem keran otomatis untuk penghematan air pada tempat wudhu menggunakan sensor gerak. Pada penelitiannya, ia membuat suatu sistem keran wudhu otomatis dengan menempatkan sensor pada titik tertentu, sehingga apabila selesai wudhu maka keran otomatis akan menutup (Alfarobi, 2011).
Pada tahun 2014, Yano et al. melakukan penelitan mengukur konsumsi air untuk membandingkan penghematan dari pemakaian air keran menggunakan Wireless Sensor Network. Penelitian ini menggunakan Rfbee Sensor untuk mengumpulkan,
Tabel 2.1 Penelitian Terdahulu
No Nama
Peneliti/tahun
Metode yang digunakan
Keterangan
1 Gifson&Slamet (2009)
sensor passive infrared receiver (PIR) berbasis
microcontroller
AT89S52
Sistem pemantau ruang jarak jauh dengan sensor Passive Infrared berbasis
mikrokontroler AT89S52.
2 Elias (2010) Sensor passive infrared receiver
Kendali Keran Otomatis Pada Toilet Pria Dengan Sensor Pir (Passive Infrared) 3 Alfaroby (2011) Sensor passive infrared
receiver berbasis
microcontroller Atmega328
Pembuatan Sistem Keran Otomatis Untuk Penghematan Air pada Tempat Wudhu dengan Sensor Gerak
4 Subandi (2014) Sensor ultrasonik, mikrokontroler
Atmega16
Sistem Aplikasi Keran Otomatis untuk Penghematan Air Berbasis Mikrokontrol Atmega 16
5 Yano et al (2014) Wireless Sensor Network, Rfbee Sensor
Skripsi yang saya buat menggunakan sensor yang terdiri dari 3 sensor selonoid valve, flow liquid meter, passive infrared receiver dengan tambahan arduino uno sebagai penghubung semua sensor dan wifi shield yang berfungsi untuk mengirimkan data dari arduino kedalam database. Skripsi yang saya bangun hanya berfokus kepada pengendalian suplai air pada toilet. Dimana selenoid valve dipasang langsung pada pipa utama. Dan sensor pir diletakkan diatas ruangan toilet tersebut..
BAB I
PENDAHULUAN
Bab ini membahas tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan masalah, manfaat penelitian, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan pada skripsi.
1.1 Latar Belakang
Air merupakan sumber kehidupan untuk setiap makhluk hidup. Air juga salah satu kebutuhan utama dalam kehidupan kita. Tingginya tingkat kebutuhan manusia terhadap air tidaklah sebanding dengan ketersediaan air di bumi, karena dari seluruh air yang ada di bumi 97% adalah air laut, 3% sisanya adalah air tawar dan hanya 1% saja yang tersedia untuk digunakan seluruh manusia.
Banyaknya pemborosan penggunaan air menyebabkan terjadinya pemborosan pemakaian air. Hingga saat ini tingkat kebutuhan air semakin tinggi seiring dengan semakin tingginya tingkat pertambahan penduduk dunia. Maka tidaklah berlebihan jika UNESCO memprediksikan bahwa pada tahun 2020 dunia akan mengalami krisis air global.
Pemborosan penggunaan air seringkali terjadi pada toilet maupun kamar mandi. Ketidakpeduliaan manusia tentang pemakaian air yang hemat pada toilet dan kamar mandi menyebabkan terjadinya pemborosan air. Sebagai contoh hal ini sering kali terjadi pada toilet kampus. Untuk itu diperlukan suatu sistem yang berfungsi untuk mengendalikan pemakaian air dengan menggunakan keran otomatis.
Infrared Receiver (PIR). Passive Infrared Receiver merupakan sebuah sensor
berbasis inframerah. Akan tetapi, tidak seperti sensor inframerah kebanyakan yang
terdiri dari IR LED dan fototransistor. PIR tidak memancarkan apapun seperti IR LED. Sesuai dengan namanya ‘passive’, sensor ini hanya merespon energi dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki oleh setiap benda yang terdeteksi olehnya. Benda yang bisa dideteksi oleh sensor ini biasanya adalah tubuh manusia.
Hal ini disebabkan karena adanya IR Filter yang menyaring panjang gelombang sinar inframerah pasif. IR Filter dimodul sensor PIR ini mampu menyaring panjang gelombang sinar inframerah pasif antara 8 sampai 14 mikrometer, sehingga panjang gelombang yang dihasilkan dari tubuh manusia yang berkisar antara 9 sampai 10 mikrometer ini saja yang dapat dideteksi oleh sensor.
Sehingga ketika seseorang berjalan melewati sensor, sensor akan menangkap pancaran sinar inframerah pasif yang dipancarkan oleh tubuh manusia yang memiliki suhu yang berbeda dari lingkungan sehingga menyebabkan material pyroelectric bereaksi menghasilkan arus listrik karena adanya energi panas yang dibawa oleh sinar inframerah pasif tersebut. Kemudian sebuah sirkuit amplifier yang ada menguatkan arus tersebut yang kemudian dibandingkan oleh comparator sehingga menghasilkan output.
Berdasarkan penelitian terdahulu oleh Alfarobi (2011), rangkaian pembuatan keran air otomatis ini menggunakan microcontroller dan juga sensor gerak dan digunakan untuk pengaktifan rangkaian saklar otomatis yang berfungsi untuk memberi masukan kepada washer pump untuk mengendalikan air tertutup atau terbuka.rangakain ini akan membuka secara otomatis jika menhalangi sensor. Ketika terhalang sensor maka rangkaian akan aktif.
Namun dalam penelitian ini sensor yang digunakan adalah sensor pir dengan bantuan I, solenoid valve dan flow liquid meter. Pir akan memberikan informasi kepada microcontroller apabila terdeteksi adanya manusia pada toilet tersebut. Dan microcontroller akan memberikan perintah kepada solenoid valve untuk menutup dan
membuka aliran air. Flow liquid meter berfungsi untuk menghitung berapa jumlah pemakaian air yang digunakan. Dimana data tersebut akan dikirimkan ke microcontroller ethernet shield untuk diolah menggunakan aplikasi backpropacation
Dengan adanya sistem aplikasi ini diharapkan dapat membantu penggunaan air yang lebih berguna lagi dan lebih efisien. Berdasarkan latar belakang diatas maka
penulis mengajukan proposal penelitian dengan judul “PEMANTAUAN DAN
PENGENDALIAN SUPLAI AIR BERSIH PADA TOILET KAMPUS MENGGUNAKAN TEKNOLOGI SENSOR PASSIVE INFRARED RECEIVER DAN FLOW LIQUID METER”.
1.2. Rumusan Masalah
Banyaknya pemakaian air di kamar mandi kampus, menjadi salah satu penyebab utama terjadinya pemborosan pemakaian air, dimana setiap kali pengguna menghidupkan keran air di kamar mandi, kemudian lupa untuk mematikannya. Hal ini merupakan salah satu penyebab utama terjadinya pemborosan pemakaian air. Untuk itu diperlukan suatu pendekatan untuk mengatur aliran air yang dikeluarkan sesuai kebutuhan sehingga efisiensi penggunaan air di kamar mandi dapat ditingkatkan.
1.3. Batasan Masalah
Permasalahan yang dibahas pada penelitian ini akan dibatasi ruang lingkupnya yaitu penelitian ini tidak menghitung nilai efisiensi atas penghematan air yang diakibatkan oleh implementasi sistem.
1.4. Tujuan penelitian
Untuk memantau dan mengendalikan konsumsi air bersih yang disuplai melalui keran untuk mengantisipasi pemborosan air akibat kebocoran atau penggunaan air yang tidak efisien menggunakan teknologi sensor flow liquid meter dan passive infrared receiver.
1.5. Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah :
1. Sebagai alternatif pengendaliaan penggunaan air bersih dilingkungan perkotaan.
1.6. Metodologi Penelitian
Terdapat beberapa tahapan pada penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Studi Literatur
Studi literatur dilakukan dalam rangka mengumpulkan dan mempelajari informasi-informasi dari buku, paper, jurnal, atau sumber referensi lain mengenai flow liquid meter sensor,sensor pir dan metode untuk me pengendalian suplai air bersih pada kamar mandi.
2. Analisis Permasalahan
Pada tahap ini dilakukan analisis terhadap bahan referensi yang telah dikumpulkan sebelumnya untuk mendapatkan pemahaman mengenai metode yang akan digunakan untuk diimplementasikan dalam permasalahan pada saat dan pengendalian suplai air di kamar mandi.
3. Perancangan
Pada tahap ini dilakukan perancangan perangkat lunak yang dibangun, seperti perancangan arsitektur dan antarmuka sistem. Proses perancangan dilakukan berdasarkan hasil analisis terhadap studi literatur yang sudah dikumpulkan.
4. Implementasi
Pada tahap ini dilakukan implementasi terhadap analisis yang telah dilakukan ke dalam pembangunan program sesuai dengan alur yang ditentukan.
5. Pengujian
Pada tahap ini dilakukan pengujian terhadap aplikasi yang telah dibuat untuk melakukan dan pengendalian suplai air bersih pada kamar mandi, serta memastikan aplikasi telah berjalan sesuai dengan yang diharapkan. 6. Penyusunan Laporan
1.7. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan dari skripsi ini terdiri dari lima bagian utama sebagai berikut: Bab 1: Pendahuluan
Bab ini berisi latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan.
Bab 2: Landasan Teori
Bab ini berisi teori-teori yang digunakan untuk memahami permasalahan yang dibahas pada penelitian ini. Pada bab ini dijelaskan tentang flow liquid meter sensor,sensor PIR dan metode untuk me dan pengendalian suplai air di kamar mandi.
Bab 3: Analisis dan Perancangan Sistem
Bab ini berisi analisis dari metode yang digunakan untuk me mengendalikaan suplai air bersih pada kamar mandi, serta perancangan sistem yang dibuat seperti pemodelan dengan flowchart dan usecase diagram.
Bab 4: Implementasi dan Pengujian Sistem
Bab ini berisi pembahasan tentang implementasi dari analisis dan perancangan sistem yang disusun pada Bab 3 dan hasil pengujian terhadap sistem yang dibangun.
Bab 5: Kesimpulan dan Saran
ABSTRAK
Penggunaan keran air pada toilet kampus sering kali mengalami masalah akibat ketidak pedulian pengguna. Keran air yang ada pada toilet kampus sering kali dibiarkan terbuka begitu saja, dan hal ini menyebabkan terjadinya pemborosan pemakaian air yang berlebihan dan tidak efisien. Untuk itu diperlukan sebuah solusi untuk penghematan dan pengendalian pemakaian air pada toilet kampus dengan keran otomatis agar penggunaan air dapat digunakan seperlu nya saja atau hanya pada saat dibutuhkan. Pengendalian pemakaian air pada toilet kampus menggunakan metode mekanika fluida dan kinematika fisika dengan memanfaatkan solenoid valve sebagai katup untuk membuka dan menutup aliran air dan flow liquid meter untuk menghitung data laju debit air yang melaluinya. Dan sensor pir yang berfungsi untuk mendeteksi adanya keberadaan manusia pada toilet tersebut sehingga solenoid valve dapat membuka katup aliran air. Sedangkan Arduino UNO sebagai microcontroller dan wifi shield dimanfaatkan untuk pengiriman data debit air ke aplikasi yang telah dibangun.
Hasil pengujian menunjukkan bahwa metode yang digunakan mampu bekerja dengan stabil untuk pengendalian suplai air pada toilet kampus.
ABSTRACT
SIMULATION AND CONTROLLING CLEAN WATER SUPPLY IN CAMPUS'S LAVATORIES USING PASSIVE INFRARED RECEIVERCENSOR'S
TECHNOLOGY and FLOW LIQUID METER
The use of water faucet in campus’s lavatories often experiences problem due to ignorance of the user. The water faucet is often left opened and it causes wastage and inefficiency of the water itself. Therefore,it requires a solution to save and control the water usage in the lavatories with an automatic water faucet, so that the water can be used efficiently or only when needed. The control of water usage in campus’s lavatories uses fluid mechanics method and kinematics physics by utilizing the solenoid valve as a valve to open and close the flow of the water and flow liquid meter to calculate the data rate of passing water debit.And pir censor serves to detect human presence in lavatories, so the solenoid valve can open the valve ofthe flow's water.While, Arduino UNO act as a microcontroller and wifi shield is used to send the water debit to application that has been built. The test result shows that the method used works with a stable water supply for controlling the water in the campus’s lavatories.
PEMANTAUAN DAN PENGENDALIAN SUPLAI AIR BERSIH PADA TOILET KAMPUS MENGGUNAKAN TEKNOLOGI SENSOR PASSIVE
INFRARED RECEIVER DAN FLOW LIQUID METER
SKRIPSI
ILHAMUDDIN HASIBUAN 111402023
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI INFORMASI
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERNYATAAN
PEMANTAUAN DAN PENGENDALIAN SUPLAI AIR BERSIH PADA TOILET KAMPUS MENGGUNAKAN TEKNOLOGI SENSOR PASSIVE
INFRARED RECEIVER DAN FLOW LIQUID METER
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.
Medan,25 Oktober 2016
UCAPAN TERIMA KASIH
Puji dan syukur kehadirat Allah SWT, karena rahmat dan izin-Nya penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini, sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer, pada Program Studi S1 Teknologi Informasi Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Runtung,S.H.,M.Hum Rektor Universitas Sumatera Utara. 2. Bapak Prof. Dr. Opim Salim Sitompul, M.Sc selaku Dekan Fasilkom-TI USU. 3. Bapak Muhammad Anggia Muchtar, ST., MM.IT selaku Ketua Program Studi
S1 Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.
4. Ibuk Dr. Erna Budhiarti Nababan, M.IT selaku pembimbing I yang telah memberikan bimbingan serta kritik dan saran yang membangun kepada penulis dalam penyelesaian tugas akhir penulis.
5. Bapak Baihaqi Siregar, S.Si,M.T selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan bimbingan dan saran kepada penulis.
6. Bapak Dani Gunawan, ST,M.T selaku Dosen Pembanding I yang telah memberikan kritik dan saran dalam penyempurnaan skripsi ini.
7. Bapak Ainul Hizriadi, S.Kom,M.Sc selaku Dosen Pembanding II yang telah memberikan kritik dan saran dalam penyempurnaan skripsi ini.
8. Ayahanda Mawardi Hasibuan dan Ibunda Tiharina Pane yang selalu memberikan doa, kasih sayang dan dukungan kepada penulis.
10. Teman – teman Seperjuangan Dhany RS, S.Kom, Ade D, S.Kom, Roy PG, S.Kom, Ryan F, S.Kom Nugroho, S.Kom, Ismed, S.Kom, Eric,S.Kom, Hans, S.Kom, Imam Irhamsyah, S.Kom, Ardian F, S.Kom, Tryan S, S.Kom.
11. Bang Faisal hamid, Bang Karles silalahi, Bang Hendi, Kak Ayu, kak Piyu, Kak Era, Kak Evi, Kak Eri, Ibu Dewi yang telah memberikan nasehat kepada penulis. 12. Adik – Adik Ahmad Fauzi Hsb, Irwansyah Hsb, Ahmad Firdaus Hsb, Novira Ginting, Yana, Mutiara, Sukma Yastika, Fauziah Nur, Novira Siregar, livia Kemit, Emi Eriska Hsb,
13. Semua pihak yang terlibat langsung ataupun tidak langsung yang tidak dapat penulis ucapkan satu per satu yang telah membantu penyelesaian skripsi ini.
Semoga Allah SWT melimpahkan berkah kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan, perhatian, serta dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
Medan, oktober 2016
ABSTRAK
Penggunaan keran air pada toilet kampus sering kali mengalami masalah akibat ketidak pedulian pengguna. Keran air yang ada pada toilet kampus sering kali dibiarkan terbuka begitu saja, dan hal ini menyebabkan terjadinya pemborosan pemakaian air yang berlebihan dan tidak efisien. Untuk itu diperlukan sebuah solusi untuk penghematan dan pengendalian pemakaian air pada toilet kampus dengan keran otomatis agar penggunaan air dapat digunakan seperlu nya saja atau hanya pada saat dibutuhkan. Pengendalian pemakaian air pada toilet kampus menggunakan metode mekanika fluida dan kinematika fisika dengan memanfaatkan solenoid valve sebagai katup untuk membuka dan menutup aliran air dan flow liquid meter untuk menghitung data laju debit air yang melaluinya. Dan sensor pir yang berfungsi untuk mendeteksi adanya keberadaan manusia pada toilet tersebut sehingga solenoid valve dapat membuka katup aliran air. Sedangkan Arduino UNO sebagai microcontroller dan wifi shield dimanfaatkan untuk pengiriman data debit air ke aplikasi yang telah dibangun.
Hasil pengujian menunjukkan bahwa metode yang digunakan mampu bekerja dengan stabil untuk pengendalian suplai air pada toilet kampus.
ABSTRACT
SIMULATION AND CONTROLLING CLEAN WATER SUPPLY IN CAMPUS'S LAVATORIES USING PASSIVE INFRARED RECEIVERCENSOR'S
TECHNOLOGY and FLOW LIQUID METER
The use of water faucet in campus’s lavatories often experiences problem due to ignorance of the user. The water faucet is often left opened and it causes wastage and inefficiency of the water itself. Therefore,it requires a solution to save and control the water usage in the lavatories with an automatic water faucet, so that the water can be used efficiently or only when needed. The control of water usage in campus’s lavatories uses fluid mechanics method and kinematics physics by utilizing the solenoid valve as a valve to open and close the flow of the water and flow liquid meter to calculate the data rate of passing water debit.And pir censor serves to detect human presence in lavatories, so the solenoid valve can open the valve ofthe flow's water.While, Arduino UNO act as a microcontroller and wifi shield is used to send the water debit to application that has been built. The test result shows that the method used works with a stable water supply for controlling the water in the campus’s lavatories.
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK vi
ABSTRACT vii
DAFTAR ISI viii
DAFTAR TABEL xii
DAFTAR GAMBAR xiii
BAB1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Rumusan Masalah 3
1.3 BatasanMasalah 3
1.4 TujuanPenelitian 3
1.5 Manfaat Penelitian 3
1.6 MetodePenelitian 4
1.7 SistematikaPenulisan 5
Bab 2 LANDASAN TEORI
2.1 Pemantauan Dan Pengendalian Suplai Air 6
2.1.1 Mekanika Fluida dan Kinematika Fisika 7
2.2 Perangkat Hardware Sistem 8
2.2.2 Flow Liquid Meter Sensor 9
2.2.3 Sensor PIR 10
2.2.4 Arduino UNO 10
2.2.5 Arduino Wifi Shield 11
2.3 Sensor Network 12
2.3.1 Pengertian Sensor Network 12
2.3.2 Protokol HTTP 13
2.4 Sensor yang Digunakan 13
2.4.1 Sensor Selenoid Valve 13
2.4.2 Sensor Flow Liquid Meter 13 2.4.3Sensor Passive Infrared Receiver 13
2.5 Penelitian Terdahulu 14
BAB3 ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
3.1 Arsitektur Umum 17
3.2 Data Yang Digunakan 19
3.3 Monitoring dan Pengendalian Suplai Air 19
3.3.1 Monitoring 19
3.4 Perancangan Hardware 20
3.4.1Perancangan Selenoid Valve Sensor, Relay, Sensor20
PIR Dengan Arduino
3.5 Perancangan Sistem 23
3.5.1 Use Case Diagram 23
3.5.2 Rancangan Halaman Login 25
3.5.3 Rancangan Halaman Utama 25
3.5.4 Rancangan Halaman Tabel Pemakaian 26 3.5.5 Rancangan Tampilan Halaman Gambar Sensor 27 BAB4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
4.1 Implementasi Sistem 28
4.1.1 Spesifikasi Perangkat Keras dan Perangkat Lunak 28 yang Digunakan
4.2 Implemantasi Peracangan Antarmuka 29
4.2.1 Halaman Utama 29
4.2.2 Halaman Tabel Pemakaian Air 30
4.2.3 Halaman Gambar Sensor 31
4.2.4 Tampilan Grafik Penggunaan Air 31 4.2.5 Tampilan Tabel Pemakaian Air 32
4.2.6 Tampilan Gambar Sensor 32
4.2.7 Tampilan GambarGrafik Penggunaan Air 33 4.2.8 Tampilan Gambar Grafik Penggunaan Air pada 34
Saat Alat Tidak Bekerja
4.2.10 Tampilan Tabel Pemakaian Air Pada Saat Wifi 35 Shield Tidak Terhubung Pada Internet
4.3 Pengujian Kinerja Sistem 36
4.3.1 Pengujian Sensor PirBerdasarkan Banyaknya Jumlah 36 Pengguna Toilet
4.3.2 Pengujian Sensor Pir Berdasarkan Jarak yang Dapat 37 Dideteksi Oleh Sensor
4.3.3 Pengujian Sensor Pir Apabila Tertutup oleh Suatu Benda 39 BAB5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan 40
5.2 Saran 40
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Peneliti Terdahulu 16
Tabel 3.1. Deskripsi Use Case Sistem Aplikasi Monitoring 25 Tabel 4.1. Pengujian Sensor Pir Berdasarkan Banyaknya Jumlah 37
Pengguna Toilet
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Selenoid Valve 9
Gambar 2.2. Flow Liquid Meter Sensor 9
Gambar 2.3. Sensor PIR 10
Gambar 2.4. Arduino UNO 11
Gambar 2.5 Arduino Wifi Shield 12
Gambar 3.1. Arsitektur Umum 17
Gambar 3.2. Perancangan Selenoid Valve Sensor, Sensor PIR
Dengan Arduino 20
Gambar 3.3. Perancangan Flow Liquid Meter Dengan Arduino 22 Gambar 3.4. Perancangan Wifi Shield dan Arduino 23
Gambar 3.5. Use Case Aplikasi Monitoring 24
Gambar 3.6. Rancangan Halaman Login 25
Gambar 3.7. Rancangan Halaman Utama 25
Gambar 3.8. Rancangan Halaman Tabel Pemakaian 26 Gambar 3.9. Rancangan Halaman Gambar Sensor 27 Gambar4.1. Halaman Utama/Grafik Penggunaan Air 29
Gambar4.2. Halaman Hasil Pemakaian Air 30
Gambar4.3. Halaman Keterangan Gambar Sensor 31
Gambar 4.4. Halaman Grafik Pemakaian Air 31
Gambar 4.5. Halaman Tabel Pemakaian Air 32
Gambar 4.6. Tampilan Gambar Grafik Penggunaan Air 33 Gambar 4.7 Tampilan Grafik Penggunaan Air Pada Saat Alat Tidak Bekerja 33
Gambar 4.8 Tampilan Tabel Pemakaian Air 34
[image:57.595.107.531.163.722.2]Gambar 4.9 Tampilan Tabel Pemakaian Air Pada Saat Wifi Shield 37 Tidak Terhubung Pada Internet
