Alat pengukur Volume & Pengisian Air Otomatis Dengan Sistem Monitoring Melalui Android dengan Sensor Ultrasonik Berbasis Arduino

(1)

DAFTAR PUSTAKA

J.Bueghe,Frederick dan Eugene Hecht.2006.Fisika Universitas.Edisi Kesepuluh.Erlangga: Jakarta

Mediarman,Bernard.2005.Fisika Dasar.Graha Ilmu.Jakarta

Malvino,AlbertPaul,Prinsip–PrinsipElektronika,Jilid1 dan 2,EdisiI,Salemba Teknika,Jakarta,2003.

http://repository.usu.ac.id/handle/123456789/46144?mode=full&submit_simple=Show

+full+item+record

http://Academia.edu.htmDian Artanto, ,“Interaksi dan LabVIEW”, Penerbit ElexMediaKomputindo, Jakarta.

https://www.arduino.cc/en/uploads/Main/ArduinoUnoManual23.pdf

(2)

BAB III

PERANCANGAN SISTEM

3.1 Diagram Blok Rangkaian

ARDUINO UNO

BLUETOOTH HC-SR04

RELAY POMPA AIR

ANDROID

Gambar 3.1. Diagram Blok Dari Rangkaian Fungsi Setiap Blok

1. Blok Set On :SebagaiAlat pengisian air melalui Android 2. Blok Mikrokontroller : Sebagai otak dari sistem

(3)

3.2 PERANCANGAN ALAT

3.2.1 Perancangan Rangkaian Perangkat Keras

Pada perancangan perangkat keras, hal yang dilakukan denganmengintegrasikan modul perangkat-perangkat dengan Arduino sebagai pemroses data. Gambar 3.3 menunjukkan rangkaian keseluruhan prototipe alat yang akan dirancang.

Gambar 3.2 Rangkaian Skematik Keseluruhan

3.2.2 Perancangan Module Bluetooth

Module Bluetooth HC-06 merupakan module Bluetooth yang bisa menjadi slave ataupun master hal ini dibuktikan dengan bisa memberikan notifikasi untuk melakukan pairing keperangkat lain, maupun perangkat lain tersebut yang melakukan pairing ke module Bluetooth CH-05. Untuk mengeset perangkat Bluetooth dibutuhkan perintah-perintah AT Command yang mana perintah AT Command tersebut akan di respon oleh perangkat Bluetooth jika modul Bluetooth tidak dalam keadaan terkoneksi dengan perangkat lain. Table 2.2 dibawah adalah table AT Command Module Bluetooth CH-05. Keterangan AT Command Module Bluetooth CH-05 dapat dilihat pada table 2.2 berikut:

(4)

3.2.3 S_{kema Rangkaian arduino}

Dalam merangkai rangkaian alat ukur ini, digunakan resistor sebagai penghambat arus listrik, resistor variabel sebagai pengatur taraf isyarat, dan sebagai pengendali masukan untuk sirkuit rangkaian, lampu LED sebagai indikator rangkaian dapat berfungsi dengan baik yang digroundkan dan disambungkan dengan kabel silikon yang disusun dalam papan rangkaian yang dirangkai sebagai upaya menyederhanakan alat volume menjadi rangkaian sederhana yang dapat berfungsi sama baiknya.

Rangkaian alat ukur yang dirangkai menjadikan beban yang ingin dikendalikan tidak hanya sebatas lampu LED saja tetapi bisa digunakan beban lain sesuai kebutuhannya seperti resistor. Rangkaian alat ukur volume yang dirangkai lebih sederhana dan sering ditemui, karena memang rangkaian alat ukur ini bisa berkerja dengan penggunaan kompenen yang relatif sedikit dan sederhana. Rangkaian alat ukur volume diatas menggunakan resistor sebagai alat perasa perubahan volume, dimana resistor memiliki nilai resistansi tidak berubah-ubah, sehingga tingkat ketinggian volume yang diterimanya hanya pada jangkau nilai resistansi resistor variabel itu saja.

(5)

3.2.5 Rangkaian Ultrasonik HC-SR 04

Ultrasonic modul umunya berbentuk papan elektronik ukuran kecil dengan

beberapa rangkaian elektronik dan 2 buah transducer. Dari 2 buah transducer ini,

salah satu berfungsi sebagai transmitter dan satu lagi sebagai receiver. Ada juga

modul yang hanya mempunyai 1 buah transducer, berfungsi sebagai transmitter

dan receiver sekaligus. Tersedia pin VCC, TRIG, ECHO danGND.

Ultrasonic modul ini bekerja dengan cara menghasilkan gelombang suara pada

frekuensi tinggi, yang kemudian dipancarkan oleh bagian transmitter. Pantulan

gelombang suara yang mengenai benda di depannya akan ditangkap oleh bagian

receiver. Dengan mengetahui lamanya waktu antara dipancarkannya gelombang

suara sampai ditangkap kembali, kita dapat menghitung jarak benda yang ada di

depan modul tersebut. Kita mengetahui kecepatan suara adalah 340m/detik.

Lamanya waktu tempuh gelombang suara dikalikan kecepatan suara, kemudian

dibagi 2 akan menghasilkan jarak antara ultrasonic modul dengan benda

didepannya.

(6)

3.2.5 Perancangan Perangkat Lunak

Pada perancangan perangkat lunak,hal yang dilakukan yaitu dengan memberikan pembagian sisi atas dan sisi bawah tandon dengan skala interval 10% ,memprogram sensor ultrasonik untuk menghasilkan level air serta menampilkan volume air di Layar Android dengan kontrol driver relay hidup/mati secara otomatis.

Program dibuat secara manual & otomatis sehingga dapat dipilih melalui layar android.Dengan adanya program otomatis pompa dapat hidup/mati secara otomatisdengan batas yang sudah ditentukan.Program secara manual juga bermanfaat untuk penelitian sehingga dapat dilakukan hidup/mati setiap saat sesuai kebutuhan peneitian

Dilayar disediakan kapasitas volume dengan satuan liter dan % sehingga lebih effisien dalam mengetahui isi didalam tangki

Gambar 3.5 menunjukkan rangkaian dari program pada android

(7)

3.2.6Flowchart

Gambar 3.6. Flowchartrangkaian START

INIT

Baca sensor ultrasonic

Konversi ke volume

Kirim ke bluetooth

Proses data bluetooth Ada data

bluetoth ?

Ya

Tdk

(8)

BAB IV

PENGUJIAN ALAT DAN ANALISA DATA

4.1 Implementasi

Perancangan Sistem diimplementasikan pada perangkat keras dan perangkat lunak. Perangkat keras diimplementasikan pada papan PCB yang dibagi dalam beberapa rangkaian utama, yakni rangkaian Arduino, rangkaian modul bluetooth,rangkaian sensorUltrasonik . Hasil integrasi perangkat keras dan perangkat lunak kemudian dilakukan pengujian.

Tahap-tahap implementasi sebagai berikut: 1. Membuat projek pada papan PCB.

2. Meng-install aplikasi-aplikasi yang dibutuhkan seperti Arduino .

3. Menghasilkan file bahasa mesin danbahasa mesin dimasukkan kedalam bahasa arduino.

4. Meng-compile program yang dibuat sehingga menghasilkan file. 5. Melakukan pengujian terhadap hasil rancangan.

4.2 Pengujian Alat/Perangkat

Pengujian perangkat dilakukan dengan pengecekan pada masing-masing perangkat yang dirancang serta pengujian komponen penunjang lainnya. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kondisi perangkat yang dirancang.

(9)

(10)

%� = [�.�−�.�_�.� ] � %

%� = [ , − ] � %

%� = [ , ] � %

%� = %

%� = [�.�−�.�_�.� ] � %

%� = [ , − ] � %

%� = [ , ] � %

%� = , %

%� = [�.�−�.�_�.� ] � %

%� = [ , − ] � %

%� = [ , ] � %

%� = , %

%� = [�.�−�.�_�.� ] � %

%� = [ , − ] � %

%� = [ , ] � %

(11)

%� = [�.�−�.�_�.� ] � %

%� = [ , − ] � %

%� = [ , ] � %

%� = , %

Ʃ� =� + � + � + � + �

Ʃ� = + , + , + , + ,

(12)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1Kesimpulan

Setelah melakukan perancangan dan pengujian sistem, serta melakukan pengujian alat dengan standard dapat disimpulkan beberapa hal, antara lain :

1. Berdasarkan hasil pengujian sensor dan pengujian alat ukur volume yang dibuat,pengukuran volume bekerja dengan baik dengan % error yang tidak terlalu besar.

2. Pengambilan nilai pada sensor ultrasonik dengan media air dalam tankidapat dideteksi dengan baik sehingga volume dalamtangki diketahui dengan satuan Liter (L).

5.2 Saran

Beberapa tambahan yang diperlukan dalam meningkatkan kemampuan alat ini adalah:

1.

Dalam segi program di android agar lebih dilakukan peningkatan transfer data dari bluetooth. Sehingga data yang di dapat android lebih cepat dan konstan

(13)

BAB II

LANDASAN TEORI

Di bab ini, akan dijelaskankomponen-komponen yang digunakan untukmerancang pembuatan suatu Alat pengotrol volume air dengan menggunakansensorultrasonic dengan menggunkan Arduino Unoserta carakerjanya.

2.1 Volume

Volume atau bisa juga disebut kapasitas adalah penghitungan seberapa banyak ruang yang bisa ditempati dalam suatu objek. Objek bisa berupa benda yang beraturan ataupun benda yang tidak beraturan. Benda yang beraturan misalnya kubus, balok, silinder, limas, kerucut, dan bola. Benda yang tidak beraturan misalnya batu yang ditemukan di jalan. Volume digunakan untuk menentukan massa jenis suatu benda. Satuan SI volume adalah m3. Satuan lain yang banyak dipakai adalah liter (=dm3) dan ml.

2.2 Pengertian Umum Tentang Air

Air sangat erat hubungannya dengan kehidupan manusia, air merupakansuatu sarana utama untuk meningkatkan derajat kesehatan masyarakat,karena air merupakan salah satu media dari berbagai macam penularan penyakit,terutama penyakit perut.Peningkatan kuantitas air adalah syarat kedua setelah kualitas, karenasemakin maju tingkat hidup seseorang, maka akan semakin tinggi pula tingkatkebutuhan air dari masyarakat tersebut. Untuk keperluan minum maka dibutuhkan air rata-rata sebesar 5 liter/hari, sedangkan secara keseluruhankebutuhan air di suatu rumah tangga untuk masyarakat Indonesia diperlukansekitar 60 liter/hari. Jadi untuk negara-negara yang sudah maju kebutuhan air pastilebih besar dari kebutuhan untuk negara-negara yang sedang berkembang.

(14)

pokok bagi konsumsi dan sanitasi umat manusia, tapi juga untuk produksibarang industri. Air tersebar tidak merata diatas bumi, sehinggaketersediaannya disuatu tempat akan sangat bervariasi.Perencanaan yang didasarkan keahlian serta pengolahan yangseksama merupakan hal yang penting untuk mencapai tingkat efisiensipemanfaatan air yang akan dibutuhkan di masa yang akan datang. Walaupundemikian, usaha-usaha ini haruslah mempunyai lingkup yang lebih luas. Investasidalam pengembangan sumber daya air dipengaruhi oleh pertimbangan-pertimbangan ekonomi, sosial, dan politis serta kenyataan-kenyataan teknik dasar.

Air merupakan salah satu sumber daya alam yang memiliki fungsi yangsangat vital bagi kehidupan makhluk hidup yang ada di muka buni. Untuk ituair perlu dilindungi agar dapat tetap bermanfaat bagi kehidupan manusia sertamahluk hidup lainnya. Pengertian tersebut menunjukkan bahwa air memilikiperan yang sangat strategis dan harus tetap tersedia dan lestari, sehinggamampumendukung kehidupan dan pelaksanaan pembangunan di masa kini maupun dimasa mendatang. Tanpa adanya air maka kehidupan tidak dapat berjalan normal.

2.2.1 Sumber-Sumber Air

Sumber air adalah wadah air yang terdapat diatas dan dibawahpermukaan tanah, termasuk dalam pengertian ini adalah mata air, sungai, rawa,danau, waduk, dan muara. Berikut ini adalah sumber-sumber air :

1. Air Laut

Air laut adalah air dari laut atau samudera. Air laut mempunyai sifat asin,karena mengandung garam NaCl. Kadar garam NaCl dalam air laut 3%,gas-gasterlarut, bahan-bahan organik dan partikel-partikel tak terlarut. Dengan keadaanini, maka air laut tidak memenuhi sarat untuk air minum. 2. Air Permukaan

(15)

masing-masing airpermukaan akan berbeda-beda, tergantung pada daerah pengaliran airpermukaan ini. Jenis pengotorannya adalah merupakan kotoran fisik, kimia danbakteri.Setelah mengalami suatu pengotoran, pada suatu saat air permukaan itu akanmengalami suatu proses pembersihan sendiri. Udara yang mengandungoksigen atau gas O2 akan membantu mengalami proses pembusukan yangterjadi pada air permukaan yang telah mengalami pengotoran, karena selamadalam perjalanan O2 akan meresap ke dalam air permukaan.Air permukaan ada dua macam yaitu :

1. Air sungai

Dalam penggunaannya sebagai air minum, haruslah mengalami suatupengolahan yang sempurna, mengingat bahwa air sungai ini pada umumnya mempunyai derajat pengotoran yang tinggi sekali. Debit yang tersedia untukmemenuhi kebutuhan air minum pada umumnya dapat mencukupi.

2. Air rawa/danau

Kebanyakan air rawa ini berwarna hitam atau kuning kecoklat, hal inidisebabkan oleh adanya zat-zat organis yang telah membusuk, misalnya asamhumus yang terlarut dalam air yang menyebabkan warna kuning coklat.Dengan adanya pembusukan kadar zat organis tinggi, maka umumnya kadar Fe dan Mn akan tinggi pula dan dalam keadaan kelarutan O2 kurang sekali(anaerob), maka unsur-unsur Fe dan Mn ini terlarut. Pada permukaan air akantumbuh algae (lumut) karena adanya sinar matahari dan O2.

3 Air tanah

(16)

4. Air tanah dangkal

Terjadi karena adanya proses peresapan air dari permukaan tanah. Lumpurakan tertahan, sedemikian pula dengan sebagian bakteri, sehingga airakan jernih tetapi lebih banyak mengandung zat kimia (garam-garam yangterlarut) karena melalui lapisan tanah yang mempunyai unsur-unsur kimiatertentu untuk masing-masing lapisan tanah. Lapisan tanah ini berfungsisebagai saringan. Di samping penyaringan, pengotoran masih terusberlangsung, terutama pada muka air yang dekat dengan muka tanah, setelahmenemui lapisan rapat air, air akan terkumpul menjadi air tanah dangkaldimana air tanah ini dimanfaatkan untuk sumber air minum melalui sumur-sumurdangkal.

5. Air tanah dalam

Terdapat sebuah lapisan rapat air yang pertama. Pengambilan air tanahdalam tak semudah pada air tanah dangkal. Dalam hal ini harus digunakan bor danmemasukkan pipa kedalamannya sehingga dalam suatu kedalaman akan didapatsatu lapis air. Jika tekanan air tanah ini besar, maka air dapat menyembur ke luardan dalam keadaan ini, sumur ini disebut dengan sumur artetis atau sumur bor. Jikaair tidak dapat keluar dengan sendirinya, maka digunakan pompa untukmembantu pengeluaran air.

6. Mata air

Adalah air tanah yang keluar dengan sendirinya ke permukaan tanah.Mata air yang berasal dari tanah dalam, hampir t idak terpengaruh oleh musimdan kualitasnya sama dengan keadaan air tanah.

2.2.2 Penggunaan dan Jumlah Air

(17)

(40 liter/kapita per hari), tetapi di kotakota industri besarnya dapat mencapai 100 gpcd (0,4 m3/kapita per hari) .

Penggunaan umum meliput i air yang dibutuhkan untuk pemakaian ditaman-tamanumum, bangunan-bangunan pemerintah, sekolah-sekolah,rumah-rumah sakit,tempat peribadatan, penyiraman jalan dan lain-lain.Secara garis besar, penggunaan air dapat dikelompokkan sebagai berikut : a. Kebutuhan Air Domestik (Rumah Tangga)

Kebutuhan air domestik dibagi dua sistem yaitu sambungan langsung dansambungan tidak langsung. Sambungan tidak langsung dibagi menjadi duabagian yaitu sambungan halaman dank ran umum.

b. Kebtuhan Air Non Domestik

Standar kebutuhan air non domestik yaitu kebutuhan air bersih di luar keperluan rumah tangga. Kebutuhan air non domestik antara lain:

ri

Yaitu penggunaan air oleh badan-badan komersial dan industri-industri

Yaitu penggunaan air untuk bangunan-bangunan atau fasilitas umum,misalnya rumah sakit, sekolah-sekolah, dan rumah ibadah.

2.2.3 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Penggunaan Air

Beberapa faktor yang mempengaruhi penggunaan air adalah sebagai berikut:

a. Iklim

Kebutuhan air untuk mandi, menyiram taman pengaturan udara dan sebagainya akan lebih besar pada iklim yang hangat dan kering dari pada diiklimyang lembab. Pada iklim yang sangat dingin, air mungkin diboroskan di kerankeran untuk mencegah bekunya pipa-pipa.

b. Ciri-ciri Penduduk

Pemakaian air dipengaruhi oleh status ekonomi dari para langganan. Pemakaian per kapita di daerah-daerah miskin jauh lebih rendah daripada di daerah-daerah kaya.

(18)

Meningkatnya perhatian masyarakat terhadap berlebihannya pemakaian sumber-sumber daya telah menyebabkan berkembangnya alat-alatyang dapat dipengaruhi jumlah pemakaian air di daerah pemukiman.

d. Industri dan Perdagangan

Jumlah pemakaian air yang sebenarnya tergantung pada besarnya pabrik dan jenis industrinya.

e. Iuran air dan Meteran

Bila harga air mahal, orang akan lebih menahan diri dalam pemakaian airdan industri mungkin mengembangkan persediaannya sendiri dengan biaya yanglebih murah.

f. Iuran Kota

Pemggunaan air per kapita pada kelompok masyarakat yang

mempunyai jaringan limbah cenderung untuk lebih tinggi di kota-kota besar daripada di kota kecil. Perbedaan itu di akibatkan oleh lebih besarnya pemakaian oleh industri, lebih banyaknya taman-taman, lebih banyaknya pemakaian untuk perdagangan dan barangkali juga lebih banyak kehilangan danpemborosan di kota-kota besar .

2.3 Tanki Air

(19)

2.5Sensor Ultrasonik HC-SR04

Sensor ultrasonik merupakan sensor yang bekerja dengan cara memancarkan suatu gelombang dan kemudian menghitung waktu pantulangelombang tersebut. Kelebihan sensor ini ialah hanya membutuhkan1 sinyal (SIG), selainjalur 5V dan ground.

Gambar 2.1 Sensor UltrasonikHC-SR04

2.4.1 Cara Kerja Sensor Ultraonik HC-SR04

Pada sensor ultrasonik, gelombang ultrasonik dibangkitkan melalui sebuah

alat yang disebut dengan piezoelektrik dengan frekuensi tertentu. Piezoelektrik ini

akan menghasilkan gelombang ultrasonik (umumnya berfrekuensi 40kHz) ketika

sebuah osilator diterapkan pada benda tersebut. Secara umum, alat ini akan

menembakkan gelombang ultrasonik menuju suatu area atau suatu target. Setelah

gelombang menyentuh permukaan target, maka target akan memantulkan kembali

gelombang tersebut. Gelombang pantulan dari target akan ditangkap oleh sensor,

kemudian sensor menghitung selisih antara waktu pengiriman gelombang dan

waktu gelombang pantul diterima.

(20)

Secara detail, cara kerja sensor ultrasonik adalah sebagai berikut:

 Sinyal dipancarkan oleh pemancar ultrasonik dengan frekuensi tertentu dan

dengan durasi waktu tertentu. Sinyal tersebut berfrekuensi diatas 20kHz. Untuk

mengukur jarak benda (sensor jarak), frekuensi yang umum digunakan adalah

40kHz.

 Sinyal yang dipancarkan akan merambat sebagai gelombang bunyi dengan

kecepatan sekitar 340 m/s. Ketika menumbuk suatu benda, maka sinyal

tersebut akan dipantulkan oleh benda tersebut.

 Setelah gelombang pantulan sampai di alat penerima, maka sinyal tersebut

akan diproses untuk menghitung jarak benda tersebut. Jarak benda dihitung

berdasarkan rumus :

S = 340.t/2

dimana S merupakan jarak antara sensor ultrasonik dengan benda (bidang pantul),

dan t adalah selisih antara waktu pemancaran gelombang oleh transmitter dan

waktu ketika gelombang pantul diterima receiver.

2.4.2 Rangkaian Sensor Ultrasonik

Piezoelektrik

Piezoelektrik berfungsi untuk mengubah energi listrik menjadi energi

mekanik. Bahan piezoelektrik adalah material yang memproduksi medan listrik

ketika dikenai regangan atau tekanan mekanis. Sebaliknya, jika medan listrik

diterapkan, maka material tersebut akan mengalami regangan atau tekanan

mekanis. Jika rangkaian pengukur beroperasi pada mode pulsa elemen

piezoelektrik yang sama, maka dapat digunakan sebagai transmitter dan reiceiver.

Frekuensi yang ditimbulkan tergantung pada osilatornya yang disesuiakan

frekuensi kerja dari masing-masing transduser. Karena kelebihannya inilah maka

(21)

Transmitter

Transmitter adalah sebuah alat yang berfungsi sebagai pemancar

gelombang ultrasonik dengan frekuensi tertentu (misal, sebesar 40 kHz) yang

dibangkitkan dari sebuah osilator. Untuk menghasilkan frekuensi 40 KHz, harus

di buat sebuah rangkaian osilator dan keluaran dari osilator dilanjutkan menuju

penguat sinyal. Besarnya frekuensi ditentukan oleh komponen RLC / kristal

tergantung dari disain osilator yang digunakan. Penguat sinyal akan memberikan

sebuah sinyal listrik yang diumpankan ke piezoelektrik dan terjadi reaksi mekanik

sehingga bergetar dan memancarkan gelombang yang sesuai dengan besar

frekuensi pada osilator.

Gambar 2.3 rangkaian dasar dari transmitter ultrasonik

Receiver

Receiver terdiri dari transduser ultrasonik menggunakan bahan

piezoelektrik, yang berfungsi sebagai penerima gelombang pantulan yang berasal

dari transmitter yang dikenakan pada permukaan suatu benda atau gelombang

langsung LOS (Line of Sight) dari transmitter. Oleh karena bahan piezoelektrik

memiliki reaksi yang reversible, elemen keramik akan membangkitkan tegangan

listrik pada saat gelombang datang dengan frekuensi yang resonan dan akan

(22)

Gambar 2.4 rangkaian dasar receiver sensor ultrasonik

Cara menggunakan alat ini yaitu: ketika kita memberikan tegangan positif pada

pin Trigger selama 10uS, maka sensor akan mengirimkan 8 step sinyal ultrasonik

dengan frekuensi 40kHz. Selanjutnya, sinyal akan diterima pada pin Echo. Untuk

mengukur jarak benda yang memantulkan sinyal tersebut, maka selisih waktu

ketika mengirim dan menerima sinyal digunakan untuk menentukan jarak benda

tersebut. Rumus untuk menghitungnya sudah saya sampaikan di atas.

Berikut adalah visualisasi dari sinyal yang dikirimkan oleh sensor HC-SR04

Gambar 2.5 sistem pewaktu pada sensor HC-SR04

(23)

Spesifikasi:

 Jangkauan deteksi: 2cm sampai kisaran 400 -500cm  Sudut deteksi terbaik adalah 15 derajat

 Tegangan kerja 5V DC  Resolusi 1cm

 Frekuensi Ultrasonik 40 kHz

 Dapat dihubungkan langsung ke kaki mikrokontroler

2.5Mikrokontroler Arduino UNO

Arduino berawal dari Dilvre, Italia pada tahun 2005 dengan Pendirinya adalahMassimo Banzi dan David Cuartiellez. Arduino adalah pengendali mikro single-board yang bersifat open-source, yang di turunkan dari wiring platform, yang di rancang untuk memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai bidang. Hardwernya memiliki prosesor atmel AVR dan softwarenya memiliki bahasa pemrograman sendiri.

Secara software Arduino adalah open source IDE yang digunakan untuk mendevelop aplikasi mikrokontroller yang berbasis arduino platform. Secara Hardware Arduino adalah Single board mikrokontroller yang bersifat open source hardware yang dikembangkan untuk arsitektur mikrokontroller AVR 8 bit dan ARM 32 bit.

(24)

Mikrokontroller ada pada perangkat elektronik sekeliling kita, misalnya Handphone, MP3 Player, DVD, Televisi, AC, dll. Mikrokontroller juga dapat mengendalikan robot, baik robot mainan maupun industri. Karena komponen utama arduino adalah mikrokontroller maka arduino dapat diprogram menggunakan komputer sesuai kebutuhan kita.

Input/output digital atau digital pin adalah pin pin untuk menghubungkan arduino dengan komponen atau rangkaian digital. contohnya , jika ingin membuat LED berkedip, LED tersebut bisa dipasang pada salah satu pin input atau output digital dan ground. komponen lain yang menghasilkan output digital atau menerima input digital bisa disambungkan ke pin pin ini. Input analog atau analog pin adalah pin pin yang berfungsi untuk menerima sinyal dari komponen atau rangkaian analog. contohnya , potensiometer, sensor suhu, sensor cahaya, dll. pin pin untuk catu daya adalah pin yang memberikan tegangan untuk komponen atau rangkaian yang dihubungkan dengan arduino. Pada bagian catu daya ini pin Vin dan reset. Vin digunakan untuk memberikan tegangan langsung kepada arduino tanpa melalui tegangan pada USB atau adaptor, sedangkan Reset adalah pin untuk memberikan sinyal reset melalui tombol atau rangkaian eksternal.

Soket baterai atau adaptor digunakan untuk menyuplai arduino dengan tegangan dari baterai atau adaptor 9V pada saat Arduino sedang tidak disambungkan kekomputer. Jika arduino sedang disambungkan kekomputer dengan USB, Arduino mendapatkan suplai tegangan dari USB, Jika tidak perlu memasang baterai atau adaptor pada saat memprogram arduino.

Rangkaian skematik dan layout PCB sistem minimum Arduino UNO Mikrokontroler ATMega328 dapat dilihat pada gambar di atas. Rangkaian tersebut berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh sistem yang ada. Seperti gambar papan PCB diatas mikrokontroler ATMega328 menyediakan UART TTL (5V) komunikasi serial, yang tersedia pada pin digital 0 (RX) dan 1 (TX). Sebuah ATmega16U2 pada saluran board ini komunikasi serial melalui USB dan muncul sebagai com port virtual untuk perangkat lunak pada komputer.

Firmware Arduino menggunakan USB driver standar COM, dan tidak ada

(25)

Perangkat lunak Arduino termasuk monitor serial yangmemungkinkan data sederhana yang akan dikirim ke board Arduino. RX dan TX LED di board

akan berkedip ketika data sedang dikirim melalui chip USB-to-serial dan koneksi USB ke komputer. ATmega328 ini juga mendukung komunikasi I2C (TWI) dan SPI.

Gambar 2.6 Arduino Uno

Arduino menyediakan 20 pin I/O, yang terdiri dari 6 pin input analog dan 14 pin digital input/output. Untuk 6 pin analog sendiri bisa juga difungsikan sebagai output digital jika diperlukan output digital tambahan selain 14 pin yang sudah tersedia. Untuk mengubah pin analog menjadi digital cukup mengubah konfigurasi pin pada program. Dalam board kita bisa lihat pin digital diberi keterangan 0-13, jadi untuk menggunakan pin analog menjadi output digital, pin analog yang pada keterangan board 0-5 kita ubah menjadi pin 14-19. dengan kata lain pin analog 0-5 berfungsi juga sebagi pin output digital 14-16.

Sifat open source arduino juga banyak memberikan keuntungan tersendiri untuk kita dalam menggunakan board ini, karena dengan sifat open source komponen yang kita pakai tidak hanya tergantung pada satu merek, namun memungkinkan kita bisa memakai semua komponen yang ada dipasaran.

(26)

Deskripsi Arduio UNO:

Tabel 2.1 Deskripsi Arduino Uno

Power

Arduino dapat diberikan power melalui koneksi USB atau power supply. Powernya diselek secara otomatis. Power supply dapat menggunakan adaptor DC atau baterai. Adaptor dapat dikoneksikan dengan mencolok jack adaptor pada koneksi port input supply. Boardarduino dapat dioperasikan menggunakan supply dari luar sebesar 6 - 20 volt. Jika supplykurang dari 7V, kadangkala pin 5V akan menyuplai kurang dari 5 volt dan board bisa menjadi tidak stabil. Jika menggunakan lebih dari 12 V, tegangan di regulator bisa menjadi sangat panas dan menyebabkan kerusakan pada board.Rekomendasi tegangan ada pada 7 sampai 12 volt.

Penjelasan pada pin power adalah sebagai berikut : · Vin

Tegangan input ke board arduino ketika menggunakan tegangan dari luar (seperti yang disebutkan 5 volt dari koneksi USB atau tegangan yang diregulasikan). Pengguna dapat memberikan tegangan melalui pin ini, atau jika tegangan suplai menggunakan power jack, aksesnya menggunakan pin ini.

· 5V

(27)

· 3V3

Suplai 3.3 volt didapat oleh FTDI chip yang ada di board. Arus maximumnya adalah 50mA

· Pin Ground

berfungsi sebagai jalur ground pada arduino · Memori

ATmega328 memiliki 32 KB flash memori untuk menyimpan kode, juga 2 KB yang digunakan untuk bootloader. ATmega328 memiliki 2 KB untuk SRAM dan 1 KB untuk EEPROM.

Input & Output

Setiap 14 pin digital pada arduino dapat digunakan sebagai input atau output, menggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan digitalRead(). Input/output dioperasikan pada 5 volt.Setiap pin dapat menghasilkan atau menerima maximum 40 mA dan memiliki internal pull-up resistor (disconnected oleh default) 20-50K Ohm.

Beberapa pin memiliki fungsi sebagai berikut :

· Serial : 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan mengirim (TX) TTL data serial. Pin ini terhubung pada pin yang koresponding dari USB ke TTL chip serial.

· Interupt eksternal : 2 dan 3. Pin ini dapat dikonfigurasikan untuk trigger sebuah interap pada low value, rising atau falling edge, atau perubahan nilai.

· PWM : 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Mendukung 8-bit output PWM dengan fungsi analogWrite().

(28)

· LED : 13. Ini adalah dibuat untuk koneksi LED ke digital pin 13. Ketika pin bernilai HIGH, LED hidup, ketika pin LOW, LED mati.

Komunikasi

Uno Arduino memiliki sejumlah fasilitas untuk berkomunikasi dengan komputer, Arduino lain, atau mikrokontroler lain. ATmega328 ini menyediakan UART TTL (5V) komunikasi serial, yang tersedia pada pin digital 0 (RX) dan 1 (TX). Firmware Arduino menggunakan USB driver standar COM, dan tidak ada driver eksternal yang dibutuhkan. Namun, pada Windows, file. Ini diperlukan. Perangkat lunak Arduino termasuk monitor serial yang memungkinkan data sederhana yang akan dikirim ke board Arduino. RX dan TX LED di board akan berkedip ketika data sedang dikirim melalui chip USB-to-serial dan koneksi USB ke komputer.

Software Arduino

Arduino Uno dapat diprogram dengan perangkat lunak Arduino .Pada ATMega328 di Arduino terdapat bootloader yang memungkinkan Anda untuk meng-upload kode baru untuk itu tanpa menggunakan programmer hardware eksternal.

IDE Arduino adalah software yang sangat canggih ditulis dengan menggunakan Java. IDE Arduino terdiri dari:

1. Editor program, sebuah window yang memungkinkan pengguna menulis dan mengeditprogram dalam bahasa Processing.

2. Compiler, sebuah modul yang mengubah kode program (bahasa Processing) menjadi kode biner. Bagaimanapun sebuah mikrokontroler tidak akan bisa memahami bahasaProcessing. Yang bisa dipahami oleh mikrokontroler adalah kode biner.Itulah sebabnya compiler diperlukan dalam hal ini.

(29)

Sebuah kode program Arduino umumnya disebut dengan istilah sketch. Kata“sketch” digunakan secara bergantian dengan “kode program”

dimana keduanya memiliki arti yang sama.

Beberapa kelebihan menggunakan Arduino :

 Sudah memiliki sarana komunikasi USB, sehingga pengguna Laptop yang tidak memiliki port serial/RS323 bisa menggunakan nya.

 Bahasa pemrograman relatif mudah karena software Arduino dilengkapi dengan kumpulan library yang cukup lengkap.

 Memiliki modul siap pakai (shield) yang bisa ditancapkan pada board Arduino. Misalnya shield GPS, Ethernet, SD Card, dll.

Shield untuk Xbee biasa digunakan untuk Wirreles, entr ane kasih postingan gmana cara mengunakan Xbee untuk Arduino cuma masih ama dosen ane. hehehe. Untuk Bahasa Arduino adalah bahasa C. Tetapi bahasa ini sudah dipermudah menggunakan fungsi-fungsi yang sederhana sehingga pemula pun bisa mempelajarinya dengan cukup mudah. Untuk membuat program dan mengupload ke dalam board Arduino, membutuhkan software Arduino IDE (Integrated Development Enviroment) yang bisa di download gratis di

Jadi jangan heran ketika membeli board arduino kok gak ada Cd di dalamnya, karena Arduino sendiri bersifat Open Source maka software dan semua kelengkapan seperti Driver ada di Website resmi arduino, jadi ya harus download dulu di internet.

(30)

Dalam Board Arduino sendiri secara sederhana terdiri dari beberapa bagian, yaiu : A. Soket USB

Soket USB adalah soket untuk kabel USB yang disambungkan ke komputer atau laptop.Berfungsi untuk mengirimkan program ke Arduino dan juga sebagai port komunikasi serial. (Hardi Santosa,2012 )

B. Input / Output Digital

Input/Output Digital atau digital pin adalah pin-pin untuk menghubungkan Arduino dengan komponen atau rangkaian digital. Misalnya kalau ingin membuat LED berkedip, LED tersebut bisa dipasang pada salah satu pin I/O digital dan ground. Komponen lain yang menghasilkan output digital atau menerima input digital bisa disambungkan ke pin-pin ini.

C. Input Analog

Input Analog atau analog pin adalah pin-pin yang berfungsi untuk menerima sinyal dari komponen atau rangkaian analog. Misalnya dari potensiometer, sensor suhu, sensor cahaya, dsb.

D. Catu Daya

Pin-pin catu daya adalah pin yang memberikan tegangan untuk komponen atau rangkaian yang dihubungkan dengan Arduino. Pada bagian catu daya ini terdapat juga pin Vin dan Reset. Vin digunakan untuk memberikan tegangan langsung kepada Arduino tanpa melalui tegangan USB atau adaptor. Reset adalah pin untuk memberikan sinyal reset melaui tombol atau rangkaian eksternal.

E. Baterai / Adaptor

(31)

2.6Modul BluetoothHC-05

Module Bluetooth HC-05 merupakan module Bluetooth yang bisa menjadi slave ataupun master hal ini dibuktikan dengan bisa memberikan notifikasi untuk melakukan pairing keperangkat lain, maupun perangkat lain tersebut yang melakukan pairing ke module Bluetooth CH-05.

Gambar 2.8 Modul Bluetooth HC-05 Keterangan pinout di atas adalah sebagai berikut:

 EN fungsinya untuk mengaktifkan mode AT Command Setup pada modul HC-05.

Jika pin ini ditekan sambil ditahan sebelum memberikan tegangan ke modul

HC-05, maka modul akan mengaktifkan mode AT Command Setup. Secara default,

modul HC-05 aktif dalam mode Data.

 Vcc adalah pin yang berfungsi sebagai input tegangan. Hubungkan pin ini

dengan sumber tegangan 5V.

 GND adalah pin yang berfungsi sebagai ground. Hubungkan pin ini

dengan ground pada sumber tegangan.

 TX adalah pin yang berfungsi untuk mengirimkan data dari modul ke perangkat

lain (mikrokontroler). Tegangan sinyal pada pin ini adalah 3.3V sehingga dapat

langsung dihubungkan dengan pin RX pada arduino karena tegangan sinyal

3.3V dianggap sebagai sinyal bernilai HIGH pada arduino.

 RX adalah pin yang berfungsi untuk menerima data yang dikirim ke modul

HC-05. Tegangan sinyal pada pin sama dengan tegangan sinyal pada pin TX, yaitu

3.3V. Untuk keamanan, sebaiknya gunakan pembagi tegangan jika

menghubungkan pin ini dengan arduino yang bekerja pada tegangan 5V.

Pembagi tegangan tersebut menggunakan 2 buah resistor. Resistor yang

digunakan sebagai pembagi tegangan pada tutorial ini adalah 1K ohm dan 2K

ohm. Untuk lebih jelasnya, dapat dilihat pada bagian implementasi koneksi

(32)

 STATE adalah pin yang berfungsi untuk memberikan informasi apakah modul

terhubung atau tidak dengan perangkat lain.

Seperti dijelaskan di atas, modul HC-05 memiliki dua mode kerja yaitu mode AT

Command dan mode Data. Modul HC-05 menggunakan mode Data secara default.

Berikut ini adalah keterangan untuk kedua mode tersebut:

 AT Command. Pada mode ini, modul HC-05 akan menerima instruksi berupa

perintah AT Command. Mode ini dapat digunakan untuk mengatur konfigurasi

modul HC-05. Perintah AT Command yang dikirimkan ke modul HC-05

menggunakan huruf kapital dan diakhiri dengan karakter CRLF (\r\n atau 0x0d

0x0a dalam heksadesimal).

 Data. Pada mode ini, modul HC-05 dapat terhubung dengan perangkat bluetooth

lain dan mengirimkan serta menerima data melalui pin TX dan RX. Konfigurasi

koneksi serial pada mode ini menggunakan baudrate: 9600 bps, data: 8 bit, stop

bits: 1 bit, parity: None, handshake: None. Adapun password default untuk

terhubung dengan modul HC-05 pada mode Data adalah 0000 atau 1234.

2.7Pompa Aquarium

Pompa air adalah sebuah alat atau mesin yang digunakan untuk memompa air dari suatu tempat ke tempat yang lain.pompa sangat lah penting karena itulag sumber kehidupan bagi biota dalam akuarium laut. Di pasaran banyak tersedia pompa air tawar,air laut ataupun keduanya. penting untuk memilih pompa air yang dapat di gunakan untuk air laut. Adapun ukuran atau kekuatan pompa air bervariasi,yang masing2 infonya dapat kita lihat pada bagian pompa, kotak,dll biasanya yang penting untuk membandingkan pompa yang dibutuhkan adalah kebutuhan listriknya, terkadang ada pompa yang besar wattnya akan tetapi kapasitasnya kecil,sebaliknya ada yang hemat dan efektif, max head adalah ketinggian yang mampu pompa itu memompa akan tetapi biasanya tulisan tersebut belum tentu sepenuhnya pompa tersebut dapat meng angkat dengan ketinggian tersebut, kapasitas pompa pun patut untuk di lihat karena biasanya kita akan menyesuaikan dengan kebutuhan dan kondisi akuarium kita.

(33)

sistem utam semua filtrasi dan membawa air dari akuarium ke filter serta dikembalikan lagi debit pompa bisa kita lihat pada tabel yang biasanya tercantum dalam produk kemasan

Gambar 2.9 Pompa Air Aquarium

2.8Push Button

Push Button adalah saklar tekan yang berfungsi sebagai pemutus atau penyambung arus listrik dari sumber arus ke beban listrik.Suatu sistem saklar tekan push button terdiri dari saklar tekan start, stop reset dan saklar tekan untuk emergency.Push button memiliki kontak NC (normally close) dan NO (normally open).Prinsip kerja Push Button adalah apabila dalam keadaan normal tidak ditekan maka kontak tidak berubah, apabila ditekan maka kontak NC akan berfungsi sebagai stop (memberhentikan) dan kontak NO akan berfungsi sebagai start (menjalankan) biasanya digunakan pada sistem pengontrolan motor – motor induksi untuk menjalankan mematikan motor pada industri – industri.

Gambar 2.10 Push Button

2.9 Relay

(34)

elektronis yang dapat dikendalikan dari rangkaian elektronik lainnya dengan memanfaatkan tenaga listrik sebagai sumber energinya. Kontaktor akan tertutup (menyala) atau terbuka (mati) karena efek induksi magnet yang dihasilkan kumparan (induktor) ketika dialiri arus listrik. Berbeda dengan saklar, pergerakan kontaktor (on atau off) dilakukan manual tanpa perlu arus listrik.

Relay yang paling sederhana ialah relay elektromekanis yang memberikan pergerakan mekanis saat mendapatkan energi listrik. Secara sederhana relay elektromekanis ini didefinisikan sebagai berikut.

 Alat yang menggunakan gaya elektromagnetik untuk menutup atau membuka kontak saklar.

 Saklar yang digerakkan secara mekanis oleh daya atau energi listrik. Sebagai komponen elektronika, relay mempunyai peran penting dalam sebuah

sistem rangkaian elektronika dan rangkaian listrik untuk menggerakan sebuah perangkat yang memerlukan arus besar tanpa terhubung langsung dengan perangakat pengendali yang mempunyai arus kecil. Dengan demikian relay dapat berfungsi sebagai pengaman.

Gambar 2.11 Relay Relay terdiri dari 3 bagian utama, yaitu:

1. Common, merupakan bagian yang tersambung dengan Normally Close (dalam keadaan normal).

2. Koil (kumparan), merupakan komponen utama relay yang digunakan untuk menciptakan medan magnet.

(35)

BAB I individu atau keluarga yang memiliki banyak aktifitas namun tidak memiliki waktu untuk melakukan monitoring persediaan air pada bak penampungan. Karena hal tersebut maka akan dirancang suatu alat yang dapat melakukan monitoring persediaan air secara otomatis.Berdasarkan penelitian yang akan

dilakukan dengan judul “Alat pengukur Volume & Pengisian Air Pada Tanki

Tandon Otomatis denganSistem Monitoring Melalui AndroidMenggunakan

Sensor Ultrasonik Berbasis Arduino”. Sistem monitoring yang telah dibuat

berupa perangkat keras yang terdiri dari keypad, Arduino Uno,sensor ultrasonik, driver, buzzer,Bluetooth dan Android serta LED. Sensor ultrasonik mendeteksi jarak permukaan air dengan sensor. Kemudian data hasil hasil sensor diolah oleh mikrokontroler untuk ditampilkan pada Android dalam bentuk persentase. Sistem ini juga memiliki tanda peringatan yang lain yaitu berupa lampu indikator, alarm buzzerdan keadaan pompa yang sesuai dengan yang diinginkan pengguna. Prinsip kerjanya berdasarkan program bahasa C yang telahdiprogramkan dalam mikrontroler.

(36)

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah yang telah dikemukakan, maka dalam Rancangan Alat pengukur Volume & Pengisian Air Otomatis Dengan Sistem Monitoring Melalui Android dengan Sensor Ultrasonik Berbasis Arduino, dapat didefenisi beberapa permasalahan antara lain :

1. Bagaimana sensor sensor ultrasonic dapat membaca ketinggian air . 2. Bagaimana prinsip kerja sensor ultrasonic .

3. Bagaimana pengolahan data sensor oleh mikrokontroler mengirim data ke android.

1.3 Batasan Masalah

1. Pembahasan tentang beberapa komponen seperti sensor ultrasonic (dalam bentuk modul) dan Arduino Uno (dalam bentuk rangkaian terpadu, IC) dibatasi pada prinsip penggunaannya, bukan pada rincian komponen yang ada di dalamnya maupun cara pembuatan modul atau IC tersebut

2. Untuk pengujian ini dilakukan simulasi dengan menggunakan tandon berbentuk tabung mini

3. Pengiriman data ke android menggunakan aplikasi bluetooth

4. Subjek yang dikontrol dan dimonitoring yaitu volume air dalam tandon 1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan dari perancangan sistem ini adalah :

1. Membuat Alat Pengukur Volume dan pengisian air pada tanki otomatis dengan sistem monitoring mealui android menggunakan sensor ulrasonik berbasis arduino

2. Sebagai pengembangan kreatifitas mahasiswa dalam ilmu instrumentasi pengontrol dan elektronika serta pemrograman sebagai bidang yang diketahui

3. Untuk melakukan pengontrolan volume air dalam bak penampungan serta menghitung berapa % volume air dalam bak penampungan

(37)

1.5 Manfaat Penelitian

Memberikan informasi kepada pembaca tentangPerancangan Alat untukmengontrol air melalui android sehingga volume dalam air dapat dikontrol untuk mengetahui ketinggian air danm ditampilkan pada display android.

1.6 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan ini berisikan semua gambaran secara garis besar dan

keseluruhan urutan penulisan ilmiah ini. Dibawah ini merupakan sistematika

penulisan secara terurai sesuai dengan BAB dan SUBBAB :

BAB I PENDAHULUAN

Pada bab ini menguraikan tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penulisan, manfaat masalahserta sistematika penulisan.

BAB II LANDASAN TEORI

Pada bab ini menjelaskan tentang teori yang berhubungan dengan sistem atau alat yang dirancang diantaranya yaitu,teori tentang volume sensor ultrasonic , Arduino Uno dan display.

BAB III PERANCANGAN ALAT

Pada bab ini menguraikan tentang gambaran umum, perancangan perangkat keras.

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA DATA

Pada bab ini membahas tentang uji coba alat yang telah dibuat, pengoperasian dan spesifikasi alat dan lain-lain.

BAB V PENUTUP

(38)

ALAT PENGUKUR VOLUME & PENGISIAN AIR OTOMATIS DENGAN SISTEM MONITORING MELALUI ANDROID DENGAN SENSOR

ULTRASONIK BERBASIS ARDUINO

ABSTRAK

Air adalah kebutuhan yang sangat penting dalam kehidupan,sehingga ketersediaan air tetap harus selalu dijaga baik dirumah tangga,perkantoran ataupun industri. Hal tersebut menyebabkan peran penampung air menjadi pnting untuk menjamin ketersediaan air secara pasti.Namun tangki air pada umum nya ditempatkan ditempat yang tinggi dan sulit dijangkau sehingga volume air dan kekosongan didalam tangki air tidk diketahui.Berdasarkan masalah tersebut maka diperlukan mekanisme alat pengukur volume air secara otomatis untuk menjaga ketersediaan air.Untuk mendapatkan sistem yang dapat bekerja secara otomatis, maka diperlukan Mikrokontroller sebagai pengontrol alat tersebut dan menggunakan Ultrasonik HC-SR04. Sistem ini dirancang dengan menggunakan sensor Ultrasonik HC-SR04 yang berfungsi mendeteksi ketinggian air tersbut dan digunakan android sebagai display sehingga dapat terlihat volume air dalam tangki

(39)

A MEASURING INSTRUMENT VOLUME AND WATER REPLENISHMENT AT TANK AUTOMATIC WITH MONITORING SYSTEM TROUGH ANDROID MEANS OF SENSORS ULTRASONIC

BASED ARDUINO

ABSTRACT

Water is need for it is very important in the life of, so that the availability of the water in the must always be maintained good home households, office or industry.This causing the role of top water into pnting to ensure the availability of water for sure.But water tank on a common his placed where i high and difficult to reach it is hoped the volume water and void in water tank abstinence diketahui.berdasarkan the issue then required mechanism a volumenometer water automatically to maintain the availability of air.untuk get a system that can work automatically , then required mikrokontroller as control this instrument and use ultrasonic hc-sr04 .This system designed by means of sensors ultrasonic hc-sr04 that serves detect the water level are and used android as display so that it can be seen the volume of water in a tank

(40)

ALAT PENGUKUR VOLUME & PENGISIAN AIR OTOMATIS

DENGAN SISTEM MONITORING MELALUI ANDROID

DENGAN SENSOR ULTRASONIK BERBASIS ARDUINO

TUGAS AKHIR

MUHAMMAD NAIM ALFISYAH

132411077

PROGRAM STUDI D3METROLOGI DAN INSTRUMENTASI

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(41)

ALAT PENGUKUR VOLUME & PENGISIAN AIR OTOMATIS

DENGAN SISTEM MONITORING MELALUI ANDROID

DENGAN SENSOR ULTRASONIK BERBASIS ARDUINO

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya

MUHAMMAD NAIM ALFISYAH

132411077

PROGRAM STUDI D3METROLOGI DAN INSTRUMENTASI

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(42)

PERSETUJUAN

Judul : Alat pengukur Volume & Pengisian Air Otomatis Dengan Sistem Monitoring Melalui Android dengan Sensor Ultrasonik Berbasis Arduino

Kategori : Tugas Akhir

Nama : Muhammad Naim Alfsyah Nomor Induk Mahasiswa : 132411077

Program Studi : D3 Metrologi Dan Instrumenntasi Departemen : Fisika

Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara

Disetujui di Medan, Juli 2016

Diketahui/Disetujui Oleh:

Ketua Program Studi Dosen Pembimbing D3 Metrologi Dan Instrumentasi

(43)

PERNYATAAN

Saya yang bertandatangan di bawah ini :

Nama : Muhammad Naim Alfisyah

Tempat/Tanggal Lahir : Medan, 8April 1995

Dept./Program Studi : Fisika /D3 Metrologi dan Instrumentasi

Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam

Perguruan Tinggi : Universitas Sumatera Utara

Judul Karya Tulis Ilmiah : Alat pengukur Volume & Pengisian Air Otomatis Dengan Sistem Monitoring Melalui Android dengan Sensor Ultrasonik Berbasis Arduino

Dengan ini menyatakan bahwa karya tulis ilmiah yang saya sampaikan pada kegiatan tugas akhir ini adalah benar karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Juli 2016

(44)

PENGHARGAAN

Alhamdulillahirobbil’alamin, segala puji dan syukur bagi Allah Subhanahuwata’ala yang telah melimpahkan barokah, rahmat, hidayah-Nya dan menganugerahkan kemudahan serta kelancaran sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tugas akhir ini sesuai waktu yang telah ditetapkan. Sholawat dan salam semoga senantiasa tercurahkan kepada Rasulullah Sallallahu’alaihiwassalam sang pembawa petunjuk dan selalu menjadi inspirasi dan teladan bagi penulis.

Demi kelancaran dalam penyelesaian laporan Tugas Akhir ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak terutama kepada Ayahanda Burhanuddin dan Ibunda Fitriana, yang telah memberikan bantuan moril maupun materil, semangat dan do’a yang begitu besar kepada penulis.

Tugas akhir ini di susun untuk melengkapi persyaratan dalam mencapai gelar Ahli Madya dalam Program Studi Diploma Tiga (III) Metrologi dan Instrumentasi Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

Adapun judul Tugas Akhir ini adalah:

Penulis menyadari bahwa tersusunnya Tugas Akhir ini dari do’a, perhatian, bimbingan,, motivasi dan dukungan berbagai pihak, sehingga dengan keikhlasan dan kerendahan hati pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar besarnya kepada:

(45)

2. Ibu Dr. Diana A. Barus, M.Sc, selaku Ketua Program Studi D3 Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

3. Bapak Dr.Bisman Perangin-Angin,M.Eng,Sc selaku dosen pembimbing,yang telah banyak membantu dan mendukung penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

4. Seluruh Dosen dan Karyawan Program Studi D3 Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

5. Seluruh teman-teman D3 Metrologi dan Instrumentasi angkatan 2013 yang telah membantu penulis menyelesaikan tugas akhir.

6. Dan semua pihak yang telah membantu penulis namun tidak dapat disebutkan namanya satu-persatu.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam pembuatan Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca yang bersifat membangun dalam penyempurnaan Tugas Akhir ini.

Semoga laporan ini menjadi ibadah yang baik bagi penulis dan menjadi ilmu yang bermanfaat bagi pembaca. Amin Yaa Rabbal’alamin.

Medan,Juli 2016 Hormat Saya,

(46)

ABSTRAK

Air adalah kebutuhan yang sangat penting dalam kehidupan,sehingga ketersediaan air tetap harus selalu dijaga baik dirumah tangga,perkantoran ataupun industri. Hal tersebut menyebabkan peran penampung air menjadi pnting untuk menjamin ketersediaan air secara pasti.Namun tangki air pada umum nya ditempatkan ditempat yang tinggi dan sulit dijangkau sehingga volume air dan kekosongan didalam tangki air tidk diketahui.Berdasarkan masalah tersebut maka diperlukan mekanisme alat pengukur volume air secara otomatis untuk menjaga ketersediaan air.Untuk mendapatkan sistem yang dapat bekerja secara otomatis, maka diperlukan Mikrokontroller sebagai pengontrol alat tersebut dan menggunakan Ultrasonik HC-SR04. Sistem ini dirancang dengan menggunakan sensor Ultrasonik HC-SR04 yang berfungsi mendeteksi ketinggian air tersbut dan digunakan android sebagai display sehingga dapat terlihat volume air dalam tangki

(47)

A MEASURING INSTRUMENT VOLUME AND WATER REPLENISHMENT AT TANK AUTOMATIC WITH MONITORING SYSTEM TROUGH ANDROID MEANS OF SENSORS ULTRASONIC

BASED ARDUINO

ABSTRACT

Water is need for it is very important in the life of, so that the availability of the water in the must always be maintained good home households, office or industry.This causing the role of top water into pnting to ensure the availability of water for sure.But water tank on a common his placed where i high and difficult to reach it is hoped the volume water and void in water tank abstinence diketahui.berdasarkan the issue then required mechanism a volumenometer water automatically to maintain the availability of air.untuk get a system that can work automatically , then required mikrokontroller as control this instrument and use ultrasonic hc-sr04 .This system designed by means of sensors ultrasonic hc-sr04 that serves detect the water level are and used android as display so that it can be seen the volume of water in a tank

(48)

DAFTAR ISI

1.4 Tujuan Penulisan ... 2

1.5 ManfaatPenelitian ... 3

1.6 Metodologi Penelitian ... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Volume………. 4

2.2 Pengertian Umum Tentang Air………..4

2.2.1 Sumber –Sunber Air ... 5

2.2.2 Penggunaan dan Jumlah Air ... 7

2.2.3 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Penggunaan Air ... 8

2.3 Tanki Air ... 9

2.4 Sensor Ultrasonik HC-SR04 ... 10