RANCANG BANGUN ALAT PENGHITUNG BIAYA AIR PADA KAMAR KOST BERBASIS ATMEGA 8535 SECARA JARAK JAUH SKRIPSI MILA MORANDA SIGIRO

(1)

RANCANG BANGUN ALAT PENGHITUNG BIAYA AIR PADA KAMAR KOST BERBASIS ATMEGA 8535 SECARA JARAK JAUH

SKRIPSI

MILA MORANDA SIGIRO 160801047

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

M E D A N 2020

(2)

RANCANG BANGUN ALAT PENGHITUNG BIAYA AIR PADA KAMAR KOST BERBASIS ATMEGA 8535 SECARA JARAK JAUH

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan melengkapi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

MILA MORANDA SIGIRO 160801047

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

M E D A N 2020

(3)

PERNYATAAN ORISINALITAS

RANCANG BANGUN ALAT PENGHITUNG BIAYA AIR PADA KAMAR KOST BERBASIS ATMEGA 8535 SECARA JARAK JAUH

SKRIPSI

Saya mengaku bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dari ringkasan yang masing masing disebutkan sumbernya.

Medan, September 2020

MILA MORANDA 160801047

(4)

(5)

RANCANG BANGUN ALAT PENGHITUNG BIAYA AIR PADA KAMAR KOST BERBASIS ATMEGA 8535 SECARA JARAK JAUH

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian rancang bangun alat penghitung biaya air pada kamar kost secara jarak jauh berbasis mikrokontroler atmega 8535. Pengujian dilakukan setelah semua komponen diintegrasikan menjadi satu termasuk program keseluruhan yang telah dibuat. Penerapan sistem ini berfokus pada area kost kostan untuk memantau pemakaian air di setiap individu dan terlihat secara real time. Atmega 8535 digunakan sebagai mikrokontroler. Waterflow akan mengukur aliran air yang nilainya akan ditampilkan pada LCD. Selain ditampilkan pada LCD hasil dari pembacaan waterflow juga ditampilkan pada aplikasi blynk. Di dalam blynk selain untuk menampilkan data hasil juga dapat mengunci atau membuka kran listrik atau solenoid valve. Nilai liter yang terbaca oleh waterflow dikonversikan ke rupiah untuk mengetahui harga pembayaran air. Pembacaan sensor memiliki error, untuk itu diperlukan kalibrasi terlebih dahulu agar dapat nilai liter yang sesuai.

Kata Kunci : Air, Atmega 8535, Blynk, LCD, Solenoid Valve, Waterflow

(6)

DESIGN OF A WATER COST CALCULATION EQUIPMENT IN ATMEGA 8535 BASED ROOMS AWAY AWAY

ABSTRACT

A research on the design of a water cost calculator in a boarding room remotely based on the Atmega 8535 microcontroller has been carried out after all components have been integrated, including the overall program that has been made. The application of this system focuses on boarding boarding areas to monitor water usage in each individual and be seen in real time. Atmega 8535 is used as a microcontroller. Waterflow will measure the flow of water whose value will be displayed on the LCD. Besides being displayed on the LCD the results of the waterflow reading are also displayed on the blynk application.

In addition to displaying data blynk results can also lock or open the electric faucet or solenoid valve. The liter value read by the waterflow is converted to rupiah to find out the price of the water payment. Sensor readings have errors, so calibration is needed in order to get the appropriate liter value.

Keywords: Water, Atmega 8535, Blynk, LCD, Solenoid Valve, Waterflow

(7)

PENGHARGAAN

Segala puji dan syukur kepada Tuhan Yesus yang telah memberikan rahmat dan karuniaNya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul

“RANCANG BANGUN ALAT PENGHITUNG BIAYA AIR PADA KAMAR KOST BERBASIS ATMEGA 8535 SECARA JARAK JAUH” skripsi ini disusun sebagai syarat akademis dalam menyelesaikan studi program strata satu (S1) Fisika Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

Penulis menyadari bahwa penulisan ini tidak dapat terselesaikan tanpa dukungan dari berbagai pihak baik moril maupun materil. Oleh karena itu, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan skripsi ini terutama kepada:

 Kedua orang tua tercinta Dermawan Sigiro dan Elpina Simarmata yang telah memberikan dukungan baik moril maupun materil serta doa yang tiada henti-hentinya kepada penulis.

 Bapak Dr. Perdinan Sinuhaji, MS sebagai ketua Departemen Fisika FMIPA USU.

 Bapak Dr. Bisman Perangin-angin, M. Eng. Sc sebagai Dosen Pembimbing yang telah membantu dan memberikan waktu, serta arahan dan saran serta dukungan selama bimbingan.

 Seluruh Staf Dosen Pengajar di Departemen Fisika yang telah membantu dan memberikan petunjuk dan arahan selama kuliah.

 Kepada Pegawai Pegawai di Departemen Fisika yang telah membantu dan memberikan petunjuk dan arahan selama perkuliahan.

 Kepada saudara-saudara saya, Paulina Anggraini Sigiro dan Tarisa Demetria Sigiro yang sudah memberi semangat dan doa selama mengerjakan skripsi ini.

 Kepada teman satu stambuk saya, Physics Reform, yang paling saya sayangi, terimakasih karena sudah mau berjuang bersama dalam menyelesaikan masa kuliah kita semuanya.

(8)

 Sahabat sahabat sedari kecil yang juga bersama sama sedang menyelesaikan skripsinya yaitu Theresia Veni Sihaloho, Novita Evi Vani Sitanggang, Antonius Henri Sijabat yang selalu memberikan semangat satu sama lain untuk menyelesaikan skripsi.

 Kepada teman seperdopingan, Juliana Sembiring, Renova Indri Sari Purba, Theo Ginting, Aryanti Sitepu, terimakasih atas semua dukungannya.

 Terkhusus kepada yang terkasih, Timothy Sigalingging yang memberi semangat dan menemani selama mengerjakan skripsi ini. Terimakasih untuk dukungan dan doanya.

Penulis sepenuhnya menyadari bahwa dalam penyelesaian skripsi ini masih jauh dari sempurna, untuk itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan dari pembaca.

Medan, September 2020

Penulis

(9)

DAFTAR ISI

Halaman

Persetujuan i

Abstrak ii

Abstrack iii

Penghargaan iv

Daftar Isi vi

Daftar Gambar viii

Daftar Tabel

ix

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Rumusan Masalah 2

1.3 Tujuan Penelitian 2

1.4 Batasan Masalah 3

1.5 Manfaat Penelitian 3

1.6 Sistematika Penulisan 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Debit Air 6

2.2 Konversi Harga 6

2.3 Mikrokontroller ATMEGA 8535 7

2.4 Waterflow 11

2.5 IoT (Internet of Things) 13

2.5.1 Cara Kerja IoT 14

2.6 Blynk 15

2.7 Solenoid Valve 16

2.8 Potensiometer 17

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Diagram Blok 18

3.2 Rangkaian Sensor Waterflow 19

(10)

3.3 Rangkaian Mikrokontroller 19

3.4 Rangkaian Adapter Wifi 20

3.5 Penguat Arus 21

3.6 Rangkaian Display LCD 22

3.7 Rangkaian Keseluruhan 23

3.8 Flowchart 24

BAB IV HASIL DAN ANALISA

4.1 Pengujian Kontroler Atmega 8535 26

4.2 Pengujian Sensor Waterflow 28

4.3 Pengujian Display LCD M1632 32

4.4 Pengujian Potensiometer 33

4.5 Pengujian Rangkaian Keseluruhan 35

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan 39

5.2 Saran 39

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

(11)

DAFTAR GAMBAR

No Gambar Judul Halaman

Gambar 2.1 Mikrokontroler ATMega 8535 8

Gambar 2.2 Konfigurasi Pin ATMega 8535 8

Gambar 2.3 Blok diagram fungsional ATMega 8535 10

Gambar 2.4 Waterflow Sensor G1/2 11

Gambar 2.5 Isi waterflow sensor G1/2 12

Gambar 2.6 Sistem IoT 15

Gambar 2.7 Blynk 16

Gambar 2.8 Struktural Internal Potensiometer 17

Gambar 3.1 Diagram Blok 18

Gambar 3.2 Rangkaian Sensor 19

Gambar 3.3 Rangkaian Mikrokontroller 20 Gambar 3.4 Rangkaian Adapter 21

Gambar 3.5 Rangkaian LCD 22

Gambar 3.6 Rangkaian Keseluruhan 23

Gambar 4.1 Hasil Pengujian Mikrokontroller 28

Gambar 4.2 Hasil Pengujian Sensor Waterflow 32

Gambar 4.3 Hasil Pengujian LCD 33

Gambar 4.4 Hasil Pengujian Keseluruhan 38

(12)

DAFTAR TABEL

No. Tabel Judul Halaman

Tabel 2.1 Acuan Tarif Air dari PDAM 7

Tabel 2.2 Komponen yang ada di dalam Waterflow Sensor 12

Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Port Mikrokontroller 27

Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Jumlah Pulsa Keluaran Sensor Waterflow 28

Tabel 4.3 Hasil Perhitungan Jumlah Debit/Pulsa 30

Tabel 4.4.a Hasil Pengujian Potensiometer 1 33

Tabel 4.4.b Hasil Pengujian Potensiometer 2 34

Tabel 4.4.c Hasil Pengujian Potensiometer 3 34 Tabel 4.5.a Hasil Perhitungan Debit dan Biaya Pemakaian Titik A dengan Tarif

1,3Rp/L 36

Tabel 4.5.b Hasil Perhitungan Debit dan Biaya Pemakaian Titik B dengan Tarif

1,6Rp/L 36

Tabel 4.5.c Hasil Perhitungan Debit dan Biaya Pemakaian Titik C dengan Tarif

2,28Rp/L 36

(13)

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Air merupakan bagian kebutuhan pokok manusia yang banyak digunakan untuk memenuhi aktivitas sehari-hari seperti minum, mandi, mencuci dan lain sebagainya.

Fungsi air bagi kehidupan tidak dapat digantikan oleh senyawa lainnya. Di perkotaan, pelayanan jasa air bersih umumnya diselenggarakan oleh pemerintahan melalui PDAM (Perusahaan Daerah Air Minum).

Dengan sistem pengolahan dan sistem jaringan perpipaan yang ada, PDAM diharapkan mampu untuk memenuhi kebutuhan air bersih masyarakat baik secara kuantitas, kualitas, dan kontinuitas. Terkadang biaya pemakaian air masih tidak sesuai dengan jumlah air yang digunakan. Permasalahan ini sering terjadi di lingkungan kos-kosan, dimana setiap penghuni kos membayar biaya penggunaan air yang sama, padahal penggunaan air setiap penghuni kos berbeda-beda.

Seiring dengan kemajuan teknologi di bidang internet, maka pengembangan sistem sangat memungkinkan untuk menunjang kehidupan dalam berbagai aspek untuk mendongkrak efisiensi kerja dan efektifitas. Salah satu contoh misalnya dalam hal pemantauan atau monitoring. Pada saat sekarang telah ditemukan cara untuk memantau atau memonitoring suatu objek pengukuran dari jarak jauh dan bekerja realtime. Salah satu objek yang sering dipantau misalnya penggunaan beban listrik, karakteristik tegangan ,arus ,daya dan sebagainya.

Selain listrik penggunaan air juga dapat menjadi objek pemantauan untuk menghindari pemborosan yang berlebihan. Perkembangan internet of things membuat banyak kemudahan dalam hal pemantauan dan pengendalian jarak jauh.

Seperti diketahui tidak ada batas jarak pada jaringan internet sejauh jaringan tersebut tersedia. Penelitian ini merancang alat penghitung biaya air yang dapat dimonitoring menggunakan aplikasi blynk.

(14)

Nantinya setiap penghuni kos dapat mengetahui penggunaan air mereka dan biaya yang harus dibayar sesuai dengan penggunaan mereka masing-masing. Alat penghitung biaya air dirancang menggunakan metode perancangan sistem dengan jenis pengukuran lebar pulsa yang digunakan dimana debit air yang mengalir akan memutar baling baling pada waterflow yang kemudian akan diubah menjadi respon sinyal ke mikrokontroller. Alat ini juga dilengkapi solenoid valve yang dapat dibuka maupun ditutup melalui aplikasi blynk.

Berdasarkan uraian diatas penulis merancang dan melakukan penelitian membuat alat yaitu “RANCANG BANGUN ALAT PENGHITUNG BIAYA AIR PADA KOS BERBASIS ATMEGA 8535 SECARA JARAK JAUH”. Dengan adanya alat ini diharapkan dapat memudahkan operator untuk memantau penggunaan air dari jauh denagn memanfaatkan jaringan internet.

1.2 Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas dapat dirumuskan beberapa permasalahan yang akan ditemukan dan diselesaikan dalam penelitian ini adalah :

1. Bagaimana membuat sistem monitoring penggunaan air berbasis internet of things.

2. Bagaimana membuat dan merakit rangkaian kontrol serta sensor yang digunakan.

3. Bagaimana melakukan kalibrasi nilai sensor agar sesuai dengan nilai standar.

4. Bagaimana membuat algoritma program untuk merealisasikan sistem kontrol IoT.

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah :

1. Membuat sebuah sistem monitoring penggunaan air pada kamar kost berbasis internet of things.

(15)

2. Membandingkan pengeluaran biaya air setiap kamar kost.

3. Merancang dan merakit rangkaian kontrol dan sensor untuk merealisasikan sistem.

4. Melakukan proses kalibrasi sensor water flow.

5. Merancang algoritma program untuk menjalankan system.

1.4 Batasan Masalah

Dalam penelitian ini pembahasan masalah hanya dibatasi pada hal-hal berikut 1. Penelitian ini berbasis Internet of Things yaitu sistem akses hardware melalui

jaringan internet.

2. Rancang bangun menggunakan komponen elektronika dengan basis AVR ATmega 8535 dan esp 8266 dalam modul wemos.

3. Rancangan menggunakan 3 buah sensor water flow untuk memonitoring 3 titik pemantauan secara realtime.

4. Rancangan menggunakan 3 buah solenoid valve untuk mengunci aliran air saat melampaui masing-masing batas pemakaian .

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian pembuatan sistem monitoring adalah sebagai berikut:

1. Untuk mempelajari dan menerapkan ilmu dan teori yang diperoleh selama perkuliahan.

2. Memberikan kemudahan dan efisiensi dalam mengontrol penggunaan air dari jarak jauh.

3. Dengan adanya pemantauan maka dapat dikontrol pemakaian dan meminimalisir pemborosan air.

(16)

1.6 Sistematika Penulisan

Isi penulisan sesuai dengan yang direncanakan adalah sebagai berikut : HALAMAN JUDUL

HALAMAN PENGESAHAN KATA PENGANTAR

ABSTRAK DAFTAR ISI

DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL DAFTAR LAMPIRAN BAB I PENDAHULUAN

Membahas tentang latar belakang, tujuan, pembatasan masalah, metode penulisan dan sistematika penulisan proposal tugas akhir.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

Pada bab ini akan dibahas mengenai tinjauan pustaka dan dasar teori yang menjadi panduan pada pembuatan Tugas Akhir.

BAB III METODOLOGI YAITU PERANCANGAN SISTEM DAN CARA KERJA RANGKAIAN

Pada bab ini akan menerangkan mengenai obyek pengamatan, dan pembahasan tentang perencanaan dan pembuatan rancang bangun alat pemantau penggunaan air berbasis IoT. Peralatan dan bahan yang digunakan dan pembahasan cara kerja sistem yaitu cara kerja komponen dan cara kerja sistem secara keseluruhan. Skematik rangkaian dan diagram alir juga akan dibahas pada bab ini.

(17)

BAB IV PENGUJIAN SISTEM

Membahas tentang pengujian sistem yang digunakan, pembuatan skema rangkaian, pemasangan komponen, dan perakitan alat.

BAB V PENUTUP

Bab ini berisi kesimpulan yang didapatkan dari pengukuran dan pengujian keseluruhan sistem dan saran yang menyempurnakan.

DAFTAR PUSTKA LAMPIRAN

(18)

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Debit Air

Debit adalah suatu koefisien yang menyatakan banyaknya air yang mengalir dari suatu sumber persatuan waktu, biasanya diukur dalam satuan liter per detik, untuk memenuhi kebutuhan air pengairan, debit air harus lebih cukup untuk disalurkan kesaluran yang telah disiapkan. Ada juga yang mengartikan debit adalah suatu besaran air yang keluar dari Daerah Aliran Sungai (DAS). Satuan debit air yang digunakan dalam sistem SI adalah meter kubik per detik (m³/s).

Istilah debit biasanya berkaitan dengan air, aliran dan sungai. Debit air adalah banyaknya volume air yang dapat lewat dalam suatu tempat atau yang dapat di tampung dalam suatu tempat tiap satuan waktu. Debit aliran adalah jumlah air yang mengalir dalam satuan volume per waktu. Debit air sungai adalah tinggi permukaan air sungai yang terukur oleh alat ukur permukaan air sungai. Dari beberapa pengertian diatas sebenarnya membahas satu hal yang sama yaitu jumlah air yang ditampung (Kemal Abd dan Harjianto Herman.2016).

2.2 Konversi Harga

Konversi bertujuan untuk merubah suatu besaran ke besaran yang lain agar nilai tersebut dapat lebih mudah dipahami atau agar nilai dari bentuk sebelumnya dapat diterima oleh sistem yang baru sebagai bagian tindakan lebih lanjut dari pemrosesan nilai tersebut. Dalam perancangan “Pengukuran dan penghitungan biaya pemakaian air kos” yang dilaksanakan disini yakni mengkonversi nilai dari aliran air ke dalam angka digital agar mudah dibaca, selain pengkonversian tersebut akan dilakukan pula konversi untuk menghitung biaya yang harus dikeluarkan oleh pelanggan air dengan mengubah banyaknya liter air yang terbaca ke dalam nilai rupiah.

(19)

Terdapat acuan penentuan nilai rupiah yang penulis gunakan untuk menentukan besar tagihan, yakni mengacu pada tarif dari salah satu PDAM di Indonesia yakni PDAM Tirtanadi dimana nilai tarifnya adalah sebagai berikut: (PDAM Tirtanadi.

Tabel 2.1. Acuan tarif air dari PDAM (PDAM Tirtanadi)

No Golongan Harga/ Liter

1. RT 01 Rp. 1.30

2. RT 02 Rp. 1.63

3. RT 03 Rp. 2.28

4. RT 04 Rp. 2.67

5. RT 05 Rp. 3.84

6. RT 06 Rp. 4.81

7. Kedutaan / Konsultan Rp. 4.29

8. Instansi, TNI dan Polri Rp. 3.84

Dengan mengacu pada harga dalam Tabel 2.1 diharapkan akan mendapatkan harga yang sesuai dengan harga pasaran yang tidak merugikan baik itu bagi penyedia air maupun pelanggan.

2.3 Mikrokontroler ATMega8535

Mikrokontroler merupakan keseluruhan sistem komputer yang dikemas menjadi sebuah chip di mana di dalamnya sudah terdapat Mikroprosesor, I/O, Memori bahkan ADC, berbeda dengan Mikroprosesor yang berfungsi sebagai pemroses data (Heryanto, dkk, 2008:1).

Mikrokontroller AVR (Alf and Vegard’s Risc processor) memiliki arsitektur 8 bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16-bit dan sebagian besar

(20)

instruksi dieksekusi dalam 1 siklus clock atau dikenal dengan teknologi RISC (Reduced Instruction Set Computing). Secara umum, AVR dapat dikelompokan ke dalam 4 kelas, yaitu keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega dan AT86RFxx.

Pada dasarnya yang membedakan masing-masing adalah kapasitas memori, peripheral dan fungsinya (Heryanto, dkk, 2008:1). Dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, mereka bisa dikatakan hampir sama.

Berikut ini gambar Mikrokontroler Atmega8535.

Gambar 2.1 Mikrokontroler ATMega8535

Gambar 2.2 Konfigurasi Pin ATMega8535

(21)

Konfigurasi Pin ATMega8535

Secara umum konfigurasi dan fungsi pin ATMega8535 dapat dijelaskan sebagai berikut

1. VCC Input sumber tegangan (+) 2. GND Ground (-)

3. Port A (PA7 … PA0) Berfungsi sebagai input analog dari ADC (Analog to Digital Converter). Port ini juga berfungsi sebagai port I/O dua arah, jika ADC tidak digunakan.

4. Port B (PB7 … PB0) Berfungsi sebagai port I/O dua arah. Port PB5, PB6 dan PB7 juga berfungsi sebagai MOSI, MISO dan SCK yang dipergunakan pada proses downloading. Fungsi lain port ini selengkapnya bisa dibaca pada buku petunjuk ”AVR ATMega8535”.

5. Port C (PC7 … PC0) Berfungsi sebagai port I/O dua arah. Fungsi lain port ini selengk apnya bisa dibaca pada buku petunjuk ”AVR ATMega8535”.

6. Port D (PD7 … PD0) Berfungsi sebagai port I/O dua arah. Port PD0 dan PD1 juga berfungsi sebagai RXD dan TXD, yang dipergunakan untuk komunikasi serial. Fungsi lain port ini selengkapnya bisa dibaca pad a buku petunjuk ”AVR ATMega8535”.

7. RESET Input reset.

8. XTAL1 Input ke amplifier inverting osilator dan input ke sirkuit clock internal.

9. XTAL2 Output dari amplifier inverting osilator.

10. AVCC Input tegangan untuk Port A dan ADC.

11. AREF Tegangan referensi untuk ADC.

Fitur Mikrokontroler ATMega8535

Adapun kapabilitas detail dari ATmega8535 adalah sebagai berikut,

1 Sistem mikroprosesor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz.

(22)

2 Kapabilitas memori flash 8 KB, SRAM sebesar 512 byte, dan EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memori) sebesar 512 byte.

3 ADC internal dengan fidelitas 10 bit sebanyak 8 channel.

4 Portal komunikasi serial (USART) dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps.

5 Enam pilihan mode sleep untuk menghemat penggunaan daya listrik.

Arsitektur ATMega8535

Gambar 2.3 Blok diagram fungsional ATmega8535

Dari gambar blok diagram tersebut dapat dilihat bahwa ATMega8535 memiliki bagian-bagian sebagai berikut :

1. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A,Port B,Port C dan Port D.

2. ADC 8 channel 10 bit.

3. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan pembanding.

4. CPU yang terdiri atas 32 buah register.

(23)

5. Watchdog timer dengan osilator internal.

6. SRAM sebesar 512 byte.

7. Memori Flash sebesar 8 KB dengan kemampuan Read While Write.

8. Interrupt internal dan eksternal

9. Port antarmuka SPI (Serial Peripheral Interface).

10. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi.

11. Antarmuka komparator analog.

12. Port USART untuk komunikasi serial.

2.4 Waterflow

Water Flow sensor G ½ adalah sensor yang mendeteksi aliran air yang melewati sensor tersebut. Sensor ini terdiri dari tubuh katup plastik, rotor air, dan sensor hall-effect. Ketika air mengalir melewati rotor, rotor akan berputar. Kecepatan putaran ini akan tergantung dengan kecepatan atau besarnya aliran air yang melewati sensor tersebut. Sensor ini tidak akan menghasilkan tegangan apabila sensor belum dialiri air atau belum bekerja dan baru akan menghasilkan tegangan ketika sensor telah di aliri air. Sensor hall-ef ect yang terdapat dalam water flow sensor tersebut akan mengeluarkan output pulsa sesuai dengan besarnya aliran air. Kelebihan sensor ini adalah hanya membutuhkan 1sinyal (SIG) selain jalur 5V DC dan Ground.

Gambar 2.4 Fisik dan Skematik Instalasi Water Flow Sensor G1/2 Kemudian dapat dilihat pada gambar 2.5 dibawah ini adalah keadaan dalam atau isi dari sensor water flow G1/2.

(24)

Gambar 2.5 Water Flow Sensor G ½ dan isi di dalam sensor

Spesifikasi Water Flow Sensor G ½

a. Bekerja pada tegangan 5VDC - 24VDC b. Arus Maksimum saat ini 15 mA (DC5V) c. Berat sensor 43g

d. Tingkat Aliran rentang 1~30L/menit e. Suhu Pengoperasian 0°C~80°C f. Operasi kelembaban 35%~90%RH g. Operasi tekanan bawah1.2Mpa h. Storetemperature -25°C~+80°

i. Storehumidity25%~90%RH

Tabel 2.2 Komponen yang ada di dalam water flow sensor

No. Name Quantity/

kuantitas

Material Note/

catatan

1 Valve body 1 PA66+33%glass fiber

2 Stainless steel bead 1 Stainless steel SUS304

3 Axis 1 Stainless steel SUS304

(25)

4 Impeller 1 POM

5 Ringmagnet 1 Ferrite

6 Middle ring 1 PA66+33%glass fiber

7 O-seal ring 1 Rubber

8 Electronic seal ring 1 Rubber

9 Cover 1 PA66+33%glass fiber

10 Screw 4 Stainless steel SUS304 3.0*11

11 Cable 1 1007 24AWG

Kemudian untuk mengetahui pemakaian air yang di deteksi oleh Water Flow Sensor G ½ harus mengetahui volume tabung yang digunakan, dimana rumus dari volume tabung adalah :

Dan untuk mendapatkan harga total dari pemakaian air PDAM menggunakan rumus:

2.5 Internet of Things (IoT)

Internet of Things adalah sebuah konsep dimana objek tertentu memiliki kemampuan untuk mentransfer data melalui jaringan wifi, jadi proses ini tidak memerlukan interaksi dari manusia ke manusia atau manusia ke komputer.

Semua sudah dijalankan secara otomatis dengan program. Internet of Things biasa disebut dengan IoT. Dan teknologi ini sudah berkembang pesat mulai dari teknologi nirkabel, micro-electromechanical systems (MEMS) dan internet.

Tidak hanya itu, IoT juga diidentifikasi dengan RFID untuk metode komunikasinya. Dan IoT dapat mencakup teknologi teknologi lainnya seperti

Volume tabung =

π. r

²

.t

Harga total = Liter * beban awal

(26)

sensor, nirkabel maupun kode QR. Kemampuan dari Internet of Things bermacam macam, mulai dari berbagai data dan menjadi remote control.

Ada beberapa unsur pembentuk IoT dalam membuatnya, termasuk kecerdasan buatan, sensor, konektivitas dan berbagai pemakaian perangkat yang ukurannya kecil, yaitu:

1. Sensor

Sensor disini merupakan pembeda yang menjadikan uniknya IoT dibanding mesin canggih lain. Sensor ini dapat mendefinisikan instrument program dan mengubah IoT dari jaringan standart menjadi suatu sistem aktif yang bisa di integrasikan ke aktivitas sehari-hari.

2. Konektivitas

Konektivitas dalam IoT adalah membuka untuk jaringan baru dan jaringan khusus IoT. Jadi jaringan ini tidak terikat dengan penyedia jaringan. Jadi jaringan tidak harus mahal dan skala yang besar.

Konektivitas yang digunakan bisa menggunakan skala kecil yang lebih murah. Karena IoT bisa membuat jaringan kecil ini berada di antara sistem.

3. Perangkat yang Berukuran Kecil

Perangkat kecil ini dapat mendukung dan meningkatkan ketepatan, skalabilitas dan fleksibel dalam pengembangan IoT. Dan teknologi memang seperti itu makin kecil makin murah dan lebih kuat.

2.5.1 Cara Kerja IoT

Cara Kerja Internet of Things itu seperti apa? Sebenarnya IoT bekerja dengan memanfaatkan suatu argumentasi pemrograman, dimana tiap-tiap perintah argumen tersebut bisa menghasilkan suatu interaksi antar mesin yang telah terhubung secara otomatis tanpa campur tangan manusia dan tanpa terbatas jarak berapapun jauhnya.

Jadi, Internet di sini menjadi penghubung antara kedua interaksi mesin tersebut. Lalu di mana campur tangan manusia? Manusia dalam IoT tugasnya hanyalah menjadi pengatur dan pengawas dari mesin-mesin yang bekerja secara langsung tersebut.

(27)

Adapun tantangan terbesar yang bisa menjadi hambatan dalam mengkonfigurasi IoT adalah bagaimana menyusun jaringan komunikasinya sendiri. Mengapa itu menjadi sulit dan problematik? Ini sebenarnya dikarenakan jaringannya sangatlah kompleks. Selain itu, IoT juga sesungguhnya sangat perlu suatu sistem keamanan yang cukup ketat.

Disamping masalah tersebut, biaya pengembangan IoT yang mahal juga sering menjadi penyebab kegagalannya. Ujung-ujungnya, pembuatan dan pengembangannya bisa berakhir gagal produksi.

Gambar 2.6 Sistem IoT

2.6 Blynk

Blynk adalah platform untuk IOS atau ANDROID yang digunakan untuk mengendalikan module arduino,Rasbery Pi, Wemos dan module sejenisnya melalui internet.

Aplikasi ini sangat mudah digunakan bagi orang yang masih awam. Aplikasi ini memiliki banyak fitur yang memudahkan pengguna dalam memakainya. Cara membuat projek di aplikasi ini sangat gampang, tidak sampai 5 menit yaitu dengan cara drag and drop.

Blynk tidak terkait dengan module atau papan tertentu. Dari aplikasi inilah kita dapat mengontrol apapun dari jarak jauh dimana pun kita berada dengan catatan

(28)

terhubung dengan internet. Hal inilah yang disebut dengan IOT (Internet Of Things).

Gambar 2.7 Blynk

2.7 Solenoid Valve

Solenoid valve adalah elemen kontrol yang paling sering digunakan dalam fluidics. Tugas dari solenoid valve adalah untuk mematikan, release, dose, distribute atau mix fluids. Solenoid Valve banyak sekali jenis dan macamnya tergantung type dan penggunaannya, namun berdasarkan modelnya solenoid valve dapat dibedakan menjadi dua bagian yaitu solenoid valve single coil dan solenoid valve double coil keduanya mempunyai cara kerja yang sama.

Solenoid valve banyak digunakan pada banyak aplikasi. Solenoid valve menawarkan switching cepat dan aman, keandalan yang tinggi, awet/masa service yang cukup lama, kompatibilitas media yang baik dari bahan yang digunakan, daya kontrol yang rendah dan desain yang kompak.

Solenoid valve mempunyai banyak variasi dalam hal kegunaan atau kebutuhan dari mesin tersebut, diantara kegunaan solenoid valve adalah :

 Digunakan untuk menggerakan tabung cylinder.

 Digunakan untuk menggerakan piston valve.

 Digunakan untuk menggerakan blow zet valve.

(29)

2.8 Potensiometer

Potensiometer (POT) adalah salah satu jenis Resistor yang Nilai Resistansinya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan Rangkaian Elektronika ataupun kebutuhan pemakainya. Potensiometer merupakan Keluarga Resistor yang tergolong dalam Kategori Variable Resistor. Secara struktur, Potensiometer terdiri dari 3 kaki Terminal dengan sebuah shaft atau tuas yang berfungsi sebagai pengaturnya.

Gambar 2.8 Struktur Internal Potensiometer beserta bentuk dan Simbolnya Pada dasarnya bagian-bagian penting dalam Komponen Potensiometer adalah :

1. Penyapu atau disebut juga dengan Wiper 2. Element Resistif

3. Terminal.

Prinsip Kerja Potensiometer adalah Potensio bekerja seperti resistor dengan semakin besar tahanan maka output (volt) semakin kecil, dan sebaliknya semakin kecil tahanan (ohm) maka output (volt) semakin besar.

Potensiometer memiliki prinsip kerja yang bisa mengubah nilai dari sebuah hambatan secara linier yang dapat mempunyai banyak fungsi seperti :

 Untuk mengatur sebuah volume mixer atau sound system.

 Untuk membagi sebuah tegangan.

 Untuk pengendali sebuah level sinyal.

(30)

BAB 3

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Blok diagram

Adapun diagram blok dari 18ystem yang dirancang adalah seperti yang diperlihatkan pada gambar berikut ini:

Driver

Gambar 3.1 Diagram Blok Sensor Water

flow 2 Sensor Water

flow 1

Sensor Water flow 3

ATMEGA 8535

Solenoid valve Solenoid

valve Solenoid

valve Aliran Air

Potensiometer

ESP 8266

SMARTPHONE LCD 1302

(31)

3.2 Rangkaian Sensor Waterflow

Sensor yang digunakan dalam rancangan ini afalah sensor aliran air atau disebut waterflow. Sensor berupa soket yang dipasang pada saluran air. Didalam sensor terdapat sensor inframerah dan encoder piring. Aliran air akan menyebabkan baling- baling memutar piringan encoder dan menyebabkan inframerah terhalang atau tembus akibat lubang piringan. Akibat dari itu pula akan timbul pulsa listrik pada keluaran sensor sehingga jumlah pulsa menyatakan volume aliran air yang mengalir. Berdasarkan itu mikrokontroler dapat menghitung debit atau volume air.

Terdapat 3 sensor waterflow untuk mendeteksi 3 titik saluran air.

Gambar 3.2 Rangkaian Sensor Waterflow 3.3 Rangkaian Mikrokontroller ATMega 8535

Kontroler atau pengendali yang digunakan adalah mikrokontroler tipe AVR yaitu atmega 8535. Atmega 8535 adalah jenis mikrokontroler yang termasuk besar dengan jumlah port sebanyak 4 buah x 8 bit. Dapat diprogram dengan beberapa software dan bahasa seperti basic , pascal , asembli dan C. Pada rancangan ini digunakan bahasa C

PC6/TOSC1 28 PC5 27 PC4 26 PC3 25 PC2 24 PC1/SDA 23 PC0/SCL 22

PC7/TOSC2 29

PA6/ADC6 34 PA5/ADC5 35 PA4/ADC4 36 PA3/ADC3 37 PA2/ADC2 38 PA1/ADC1 39 PA0/ADC0 40

PA7/ADC7

33 PB2/AIN0/INT2PB3/AIN1/OC0PB0/T0/XCKPB6/MISOPB5/MOSIPB4/SSPB1/T1 7654321 PB7/SCK 8

PD6/ICP1 20 PD5/OC1A 19 PD4/OC1BPD3/INT1PD2/INT0PD0/RXDPD1/TXD 1817161514

PD7/OC2 21

RESET 9 XTAL1 13 XTAL2 12 30 AVCCAREF

32

U6

ATMEGA8535

5V

Pulse output Vcc

ground

Water flow Sensor 1

5V

Pulse output Vcc

ground

Water flow Sensor 2

5V

Pulse output Vcc

ground

Water flow Sensor 3

(32)

sebagai penyusun algoritma program. Atmega 8535 berfungsi sebagai pembaca dan pencatat pulsa dari 3 sensor. Hasil pencatatan kemudian dikalibrasi menjadi nilai volume air dan menghitung biaya pemakaiannya. Setelah itu data dikirim ke adapter wifi untuk dipancarkan ke internet. Data juga dikirim ke display LCD untuk ditampilkan secara lokal. Input sensor diprogram pada port B dan output untuk display LCD diprogram pada port C. Untuk ke esp 8266 digunakan port serial pada pind D.1. Komunikasi serial dengan esp 8266 ditentukan pada 9600 bps, tanpa paritas.

Gambar 3.3 Rangkaian Mikrokontroller 3.4 Rangkaian Adapter Wifi

Adapter wifi adalah sebuah modul komunikasi yang digunakan untuk mengirim dan menerima data melalui jaringan dalam bentuk gelombang radio(wireless). Dalam rancangan ini adapter wifi digunakan untuk mengirim data sensor ke user . Tipe adapter wifi yang digunakan adalah tipe esp 8266 dalam modul wemos. Adapter

SW2

SW -SPST

L2

L3

12VAC

BR2 1N4002

C3

220u/50V

V2

220VAC 1 VI

VO 3

GND2

U3

7805

C4

10u

PC7/TOSC2 29

PA7/ADC7

PD7/OC2 21

32

U5

ATMEGA8535

5V

RV1 RV2

RV3

5V

(33)

merupakan transmitter radio yang kompatibel dengan jaringan wifi standar sehingga dapat diaplikasikan sebagai sistem berbasis wifi. Adapter esp 8266 akan terhubung pada sebuah hotspot atau modem internet agar data dapat dikirim melalui ke jaringan internet luas. Adapter dapat diatur melalui program khusus agar terhubung kesalah satu hotspot . Pada rancangan ini adapter esp 8266 diprogram dengan bahasa C dengan bantuan arduino i.d.e versi 1.8.10. Program akan mengatur nama hotspot ,password dan protokol lainnya agar sistem dapat bekerja mengirim dan menerima data dari jaringan.

Gambar 3.4 Rangkaian Adapter Wifi 3.5 Penguat arus

Penguat arus merupakan rangkaian yang berfungsi menguatkan arus dari mikrokontroler . Rangkaian berupa transistor dan sebuat relay. Penguatan transistor

PC7/TOSC2 29

PA7/ADC7

PD7/OC2 21

32

U8

ATMEGA8535

R1

10k

5V 11.0592Mhz

WEMOS D1 R1

TX

VCC GND

3.3V

ESP8266

RX

(34)

akan digunakan untuk mengaktifkan relay kemudian relay dipakai untuk menghidupkan solenoid valve. Tipe transistor yang digunakan adalah BD139 sedangkan relay adalah DPST. Terdapat 3 buah rangkaian driver untuk 3 buah solenoid yang masing masing driver dikontrol oleh mikrokontroler melalui port B.0, port B.1 dan port B.2.

3.6 Rangkaian Display LCD

LCD Merupakan sebuah komponen output yang memberikan hasil proses berupa data-data atau informasi . Display LCD berbentuk tampilan teks dengan jumlah karakter terbatas tergantung ukuran display. Display yang paling banyak digunakan adalah tipe M1632 yaitu display dengan tampilan 2 baris dengan masing-masing baris dapat memuat 16 karakter. Karakter atau pesan yang lebih panjang dapat ditampilkan secara bergantian ataupun dengan mode geser . Pada rancangan ini display menampilkan secara bergantian nilai water flow 1 , 2 dan 3 secara bergantian termasuk biaya masing-masing penggunaan. Pesan atau data dikirim oleh mikrokontroler melalui port data pada port C. Data yang dikirim harus berformat ascii agar dapat ditampilkan oleh display LCD.

Gambar 3.5 Rangkaian LCD

VSS VDD VEE RS RW E D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7

www.TheEngineeringProjects.com LCD1

LCD 16X2 5V

PC7/TOSC2 29

PA7/ADC7

PD7/OC2 21

32

U1

ATMEGA8535

(35)

3.7 Rangkaian Keseluruhan

Berdasarkan uraian yang telah diterangkan pada bagian sebelumnya, maka dibuatlah rangkaian lengkap dari keseluruhan system. Adapun rangkaian lengkap dari perancangan system ini dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 3.6 Rangkaian Keseluruhan

Pada saat diaktifkan , program mulai bekerja yaitu menetapkan nilai awal dan inisialisasi , setelah itu rangkaian akan membaca data debit air melalui sensor. Data yang terbaca akan dikalibrasi ke volume dan biaya. Sensor memberikan pulsa saat air mengalir. Pulsa tersebut dihitung dan dikalibrasi oleh program . 3 sensor memberikan 3 nilai yg berbeda tergantung pemakaiannya. Ketiga nilai juga memiliku tarif yang berbeda sehingga pengali biaya akan berbeda untuk ketiganya. Hasil kalibrasi ditampilkan pada display dan dikirim ke modul esp 8266. Esp 8266 kemydian melalui hotspot dikirim ke server blynk . User dapat mengakses data tersebut melalui aplikasi blynk di hp. Program juga akan membandingkan nilai debit dengan batas yg dibuat. Jika salah satu debit dilampaui maka solenoid valve akan ditutup sehingga air tidak mengalir hingga direset oleh operator.

(36)

3.8 Flowchart

Start

Inisialisasi dari nilai

awal

Kalibrasi data sensor menjadi volume air

Hitung biaya penggunaan air masing

masing sensor

Tampilkan hasil pada masing masing display

Kirim data ke ESP8262

Kirim data ke server Blynk

Akses User

User monitoring via Smartphone

Stop

(37)

Flowchart atau diagram alir yang diperlihatkan merupakan diagram alir proses yang bekerja pada program. Dimulai dengan proses inisialisasi dan nilai awal, kemudian membaca sensor dan melakukan kalibrasi. Hasil kalibrasi dikirim ke modul esp8266 untuk dipancarkan pada jaringan wifi. Proses inisialisasi merupakan proses menentukan parameter input dan output serta parameter seperti adc, serial port dan sebagainya dan dengan nilai awal tertentu. Sedangkan pembacaan input adalah proses memasukkan nilai sensor dan mengubahnya menjadi data digital. Setelah itu dikalibrasi dengan proses aritmatik dalam program untuk mendapatkan nilai sebenarnya dari ketiga sensor. Dari nilai volume juga dihitung biaya pemakaian air dalam rupiah dengan cara mengalikan volume dengan tarif dasar air. Hasil kalibrasi dan perhitungan biaya ke udian dikirim ke esp 8266 melalui port serial dan ke display LCD.

(38)

BAB 4

HASIL DAN ANALISA

4.1 Pengujian Kontroler Atmega 8535

Pengujian kontroler dilakukan untuk mengetahui apakah rangkaian kontroler telah bekerja sesuai program atau tidak. Untuk itu dilakukan perbandingan antara program yang dibuat dgn hasil pengukuran. Dimana tiap port keluaran diukur dengan voltmeter kemudian dibandingkan dengan data yang diprogram. Jika terdapat perbedaan logik maka berarti ada kesalahan dan artinya kontroler belum bekerja dengan baik.

Algoritma program dalam bahasa C adalah : DDRA = 0xFF;

PORTA = 0xFF;

DDRB = 0xFF;

PORTB = 0xF3;

DDRC = 0xFF;

PORTC = 0x52;

DDRD = 0xFF;

PORTD = 0xA1;

(39)

Data tegangan hasil pengukuran pada pin mikrokontroler Atmega 8535 adalah sbb:

Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Port Mikrokontroler.

PORT A PORT B PORT C PORT D

Pin Vout Pin Vout Pin Vout Pin Vout 40 5.02 1 5.00 22 0.01 14 5.02 39 5.01 2 5.01 23 5.02 15 0.01 38 5.01 3 0.02 24 0.02 16 0,01 37 4.98 4 0.01 25 0,01 17 0.02 36 5.02 5 5.01 26 5.02 18 0.02 35 5.01 6 5.01 27 0.01 19 5.01 34 4.99 7 5.02 28 4.99 20 0.02 33 5.01 8 5.01 29 0.02 21 5.01

Dengan demikian data logik keluaran tiap port adalah : PORTA : 11111111

PORTB : 11110011 PORTC : 01010010 PORTD : 10100001

Dari data diatas dan dibandingkan dengan data program dapat dilihat adanya kesamaan logik antara program dengan keluaran tiap port. Hasil menunjukkan tidak terdapat perbedaan ,sehingga pengujian ini dapat dikatakan berhasil dan rangkaian kontroler bekerja dgn baik.

(40)

Gambar 4.1 Hasil Pengujian Mikrokontroller 4.2 Pengujian Sensor Waterflow

Sensor memberikan informasi debit air dalam bentuk pulsa tegangan pada keluaran. Aliran air akan menyebabkan kincir didalam sensor berputar. Putaran kincir menyebabkan efek buka tutup pada foto transistor sehingga mengeluarkan bentuk pulsa persegi. Makin banyak putaran kincir makin banyak pula pulsa keluaran atau dengan kata lain makin banyak aliran air makin banyak pulsa keluaran.

Pengujian sensor dilakukan dengan cara mengalirkan air pada sensor dan mencatat pulsa keluaran sensor. Untuk pengujian ini dibutuhkan sebuah program untuk membaca dan menghitung pulsa kemudian menampilkannya pada display LCD. Air dialirkan dengan pompa ke wadah takar yang sudah diberi tanda tiap liternya. Begitu ketinggian air mencapai batas tersebut dicatat jumlah pulsa yang ditampilkan pada display lcd. Berikut adalah hasil pengukuran dan pengujian yang dilakukan pada sensor.

Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Jumlah Pulsa Keluaran Sensor Waterflow.

Debit air (L) jumlah pulsa

1 553

2 1108

3 1651

4 2208

(41)

5 2755

6 3326

7 3866

8 4427

9 4925

10 5517

11 6088

12 6639

13 7210

14 7749

15 8321

16 8860

17 8409

18 9969

19 10516

20 11072

Dari tabel hasil pengukuran diatas dapat dicari jumlah pulsa /liter yaitu dengan membagi jumlah liter dengan jumlah pulsa masing-masing pengukuran kemudian dicari rata-rata nya. Berikut adalah hasil perhitungan jumlah pulsa/liter nya.

(42)

Tabel 4.3. Hasil Perhitungan Jumlah Debit/Pulsa Debit air (L) jumlah pulsa pulsa/liter

1 553 553

2 1108 553

3 1651 543

4 2208 548

5 2756 551

6 3326 570

7 3866 540

8 4427 561

9 4925 498

10 5517 571

11 6088 551

12 6639 553

13 7210 554

14 7749 553

15 8321 554

16 8860 553

17 8409 494

(43)

18 9969 553 19 10516 553 20 11072 553

Rata-rata jumlah pulsa/liter dapat dicari :

Rata-rata Pulsa/Liter = Total pulsa/liter / jumlah percobaan

=(553+553+553+543+552+554+552+553+552+553+553+553+552+553+554+5 53+552+553+553+553) / 20

Rata2 = 11058 : 20 = 552.9 atau 552 pulsa/liter.

Dengan mengetahui rata2 pulsa /liter maka selanjutnya program dapat menghitung jumlah liter dari pulsa yang tercatat .

Contoh:

Jika program mencatat jumlah pulsa sebesar 12000 pulsa , maka : Jumlah liter = jumlah pulsa / rata2

Jumlah liter = 12000 pulsa / 552 = 21,73 Liter.

Selanjutnya rata2 pulsa/liter disebut sebagai konstanta k

(44)

Gambar 4.2 Hasil Pengujian Sensor 4.3 Pengujian Display LCD M1632

Pengujian display LCD dilakukan dengan membuat program yang dibuat khusus untuk menampilkan sebuah pesan pada LCD tersebut . Program dibuat dengan bahasa C, kemudian diunggah pada kontroler . Berikut adalah list program yg dibuat untuk pengujian tersebut.

Init_lcd();

while(1) {

lcd_clear();

lcd_putsf("ALAT MONITORING");

lcd_gotoxy(0,1);

lcd_putsf("DEBIT AIR.");

delay_ms(300);

lcd_clear();

(45)

delay_ms(300);

}

Setelah diunggah dan dijalankan pada kontroler , maka pada display LCD akan muncul kata "ALAT MONITORING" pada baris pertama dan "DEBIT AIR "pada baris kedua, Kemudian berkedip secara teratur. Dengan tampilan seperti itu maka pengujian display LCD telah telah bekerja dengan baik sesuai dengan yang diprogramkan.

Gambar 4.3 Hasil Pengujian LCD 4.4 Pengujian Potensiometer

Pengujian dilakukan dengan mengukur output potensiometer yaitu pada pin tengah. Pin disisi kiri dihubungkan pada ground dan sisi kanan pada5V. Kemudian putar potensimeter ke arah tertentu dan ukur tegangan pin tengah. Berikut adalah hasil pengukuran utk 3 buah potensiometer yang digunakan .

Tabel 4.4.a Hasil Pengukuran Potensiometer 1

Kondisi poros potensimeter

Tegangan keluaran (V)

Tutup penuh 0

(46)

Buka ¼ 1,23

Buka ½ 2,47

Buka ¾ 3,76

Buka penuh 5,01

Tabel 4.4.b Hasil Pengukuran Potensiometer 2

Kondisi poros potensimeter

Tutup penuh 0,01

Buka ¼ 1,25

Buka ½ 2,49

Buka ¾ 3,74

Buka penuh 5,01

Tabel 4.4.c Hasil Pengukuran Potensiometer 3 Kondisi poros

potensimeter

Tutup penuh 0,02

Buka ¼ 1,22

Buka ½ 2,44

Buka ¾ 3,73

(47)

Buka penuh 5,01

Dari pengujian diatas dapat dibuktikan bahwa potensiometer bekerja sesuai fungsinya yaitu mengeluarkan tegangan sebanding dengan putaran poros nya. Pada putaran setengah ,tegangan keluaran adalah setengah vcc yaitu lebih kurang 2,5V dan putaran penuh sama dengan tegangan vcc yaitu 5V. Emikian juga jika ditutup semua tegangan akan 0.

4.5 Pengujian Rangkaian Keseluruhan

Setelah semua komponen diuji dan bekerja sesuai fungsi, maka langkah selanjutnya adalah menggabungkan semua komponen menjadi satu sistem yaitu pencatat atau monitoring debit air dengan tampilan display digital. Pengujian dilakukan dengan cara menghubungkan sensor dengan selang ke sumber air (dalam hal ini pompa) output sensor diberikan pada mikrokontroler untuk diolah. Saluran keluaran air dialirkan ke sebuah wadah penampung yaitu wadah plastik. Karena alat memiliki tiga titik pemantauan maka terdapat 3 cabang untuk masing-masing sensor dan kran elekrik. Masing-masing saluran juga dilengkapi kran manual untuk membuka dan menutup air secara manual. Untuk memulai pengujian aktifkan rangkaian ,kemudian hidupkan pompa air ,pompa akan menyedot air dari wadah air dan mengalirkannya ke stiga saluran dan sensor waterflow kemudian ke wadah penampung lain. Bukan kran maual agat air mengalir. Saat pengujian dilakukan ,display akan menunjukkan perubahan jumlah pulsa dan jumlah liter yang tercatat.

Ketiga data tersebut ditampilkan pada baris kedua display LCD. Untuk biaya pemakaian akan ditampilkan secara bergantian setelah tampilan debit pada display.

Berikut adalah data hasil pengujian yang dicatat oleh display LCD dengan catatan tarif dasar yang digunakan adalah tarif rumah tangga dengan tiga tipe yaitu Rp 1,3/liter untuk titik A, Rp 1,63/liter untuk titik B dan Rp 2,28/liter untuk titik C.

Pada percobaan ini penggunaan air juga secara acak ditutup dan dibuka untuk mensimulasikan pemakaian real. Tiap 10 menit dicatat sekali perubahan debit dan rupiah pemakaiannya.

(48)

Tabel 4.5.a Hasil Perhitungan Debit dan Biaya Pemakaian Titik A dengan Tarif 1,3Rp/L

Waktu(menit) pulsa Debit(L) biaya(Rp) 10 2689 4,89 14 20 4622 8,41 25 30 6997 12,7 38 40 9583 17,4 52,2 50 11439 20,8 62,4

Tabel 4.5.b Hasil Perhitungan Debit dan Biaya Pemakaian Titik B dengan Tarif 1,6Rp/L

Waktu(menit) pulsa Debit(L) biaya(Rp) 10 2510 4,56 7,4 20 2908 5,28 3,2 30 3897 7,08 11,5 40 6636 12,06 19,6 50 9876 17,95 29,2

Tabel 4.5.c Hasil Perhitungan Debit dan Biaya Pemakaian Titik C dengan Tarif 2,28Rp/L

Waktu(menit) pulsa Debit(L) biaya(Rp) 10 2218 4,03 9,1 20 3997 7,26 16,5 30 5728 10,41 23,7 40 8289 15,07 34,3 50 9849 17,90 40,8

Tabel diatas adalah hasil pengujian yang dilakukan ,data diambil tiap 10 menit setelah pompa diaktifkan. Setelah selesai pengujian sampai menit ke 50 ,pompa

(49)

kemudian dimatikan. Selanjutnya untuk membuktikan kebenaran dan persentase error alat maka air yang dipenampungan di tera atau diukur dengan alat tera air. Hasil teraan yaitu jumlah liter yang ditera secara manual adalah 21,2 liter untuk titik A, 18,6 liter untuk titk B dan 17,2 liter untuk titik C. Karena terdapat perbedaan antara teraan dengan yang ditampilkan pada display LCD maka dapat dicari persentase error alat, persentase error dapat dicari dengan menggunakan rumus :

% error pengukuran titik A:

% error = (debit teraan – debit pengukuran)/debit teraan x 100%

% error = (21,2 – 20,8)/21,2 x 100 %

% error = 1,88%

Dengan demikian ,Persentase error titik A adalah 1,88% ,

% error pengukuran titik B:

% error = (18,6 – 17,95)/18,6 x 100 %

% error = 3,49%

Persentase error titik B adalah 3,49% ,

% error pengukuran titik C:

% error = (17,2 – 17,9)/17,2 x 100 %

% error = 4,06 %

(50)

Persentase error titik C adalah 4,06 % ,

Gambar 4.4 Rangkaian Keseluruhan

(51)

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil perancangan alat hingga pengujian dan pembahasan sistem, maka penulis dapat menarik kesimpulan:

1. Telah berhasil dirancang sebuah alat penghitung biaya air pada kamar kost dengan menggunakan mikrokontroller Atmega 8535 sebagai pengontrol

2. Telah dibuat rancangan dengan potensiometer untuk mengatur penggunaan air pada kamar kost.

3. Telah berhasil dirancang sebuah alat untuk membandingkan biaya air pada setiap kamar kost menggunakan sensor waterflow.

5.2 Saran

Setelah melakukan penelitian, diperoleh beberapa hal yang dapat dijadikan saran untuk dapat dilakukan penelitian lebih lanjut:

1. Penelitian penghitung biaya air pada kamar kost dapat dikembangkan lebih lanjut mengenai aplikasinya.

2. Sensor yang digunakan pada perancangan ini masih berskala kecil, untuk pengembangan yang lebih lanjut agar dapat digunakan pada aliran air yang lebih besar maka disarankan menggunakan sensor yang lebih memadai.

(52)

DAFTAR PUSTAKA

Dwi Putra, dkk. 2018. Sistem Monitoring Penggunaan Air PDAM pada Rumah Tangga Mengunakan Mikrokontroller Nodemcu Berbasis Smartphone. Jurnal IPTEK, Volume 22, No 2.

Finawan, A. dan Mardiyanto, A. 2011. Pengukuran debit air berbasis mikrokontroler AT89S51. Jurnal Litek, Volume 8, No. 1, PP. 28-31.

https://www.dewaweb.com/blog/internet-of-things/

Kemal Abd dan Harjianto Herman. 2016. Hubungan Debit Air Dan Tinggi Muka Air Di Sungai Lambagu Kecamatan Tawaeli Kota palu. Jurnal Litek, Volume 4, No 2 https://www.google.com/amp/s/www.kompasiana.com/amp/mudamudi/5d6654b20d 823006540bdba3/pengertian-cara-kerja-dan-penerapan-pada-internet-of-things https://www.toleinnovator.com/2018/12/mengenal-aplikasi-blynk.html?m=1

D. Wijayanto, “Prototipe Pengukur Debit Air Secara Digital Untuk Monitoring Penggunaan Air Rumah Tangga.,” Jurnal Coding Sistem Komputer UNTAN, vol. IV, no. 1, pp. 109-118, 2016.

https://pdamtirtanadi.co.id/penyesuaian-tarif-baru-air-minum-dan-retribusi-air- limbah-untuk-kota-medan-dan-sekitarnya/

http://www.kitomaindonesia.com/article/9/solenoid-valve-pneumatic-prinsip-kerja https://ejurnal.itats.ac.id/iptek/article/view/259

(53)

LAMPIRAN

2. Program Blynk

#define BLYNK_PRINT Serial

#include <ESP8266WiFi.h>

#include <SoftwareSerial.h>

#include <BlynkSimpleEsp8266.h>

BlynkTimer timer;

int inChar,i,Button1State;;

float Debit_A,Debit_B,Debit_C;

float Biaya_A,Biaya_B,Biaya_C;

float Tarif_A,Tarif_B,Tarif_C;

int RXPin = D2;

int TXPin = D3;

int Relayn = D8;

SoftwareSerial MySerial(RXPin, TXPin);

//char auth[] = "cyh_UQDOGx-OSXa_egUfF6A6Da3JyMxp";

//char auth[] = "S0AHxXIMVF7zfIHiL1faes-3N5CZ4fti";

char auth[] = "z9FR6Juwn1IvSXbWtgK8gmmOX2OtGL5t";

// Your WiFi credentials.

// Set password to "" for open networks.

char ssid[] = "Monitoring System";

char pass[] = "12345678";

(54)

void setup() {

Serial.begin(9600);

MySerial.begin(9600);

pinMode(D4, OUTPUT);

delay(1000);

Blynk.begin(auth, ssid, pass);

timer.setInterval(1000, sendData);

Tarif_A = 1.30;

Tarif_B = 1.63;

Tarif_C = 2.28;

}

void sendData() {

}

BLYNK_WRITE(V1) {Button1State = param.asInt();if (Button1State) {Serial.print("F");}else{Serial.print("f");}}

BLYNK_WRITE(V2) {Button1State = param.asInt();if (Button1State) {Serial.print("E");}else{Serial.print("e");}}

BLYNK_WRITE(V3) {Button1State = param.asInt();if (Button1State) {Serial.print("D");}else{Serial.print("d");}}

(55)

void loop() {

Blynk.run();

timer.run();

while (MySerial.available()> 0) { if (MySerial.read()== 'V'){

Debit_A=Integer_value()/10.0;Serial.print(Debit_A); Serial.print(" ");

Debit_B=Integer_value()/10.0;Serial.print(Debit_B); Serial.print(" ");

Debit_C=Integer_value()/10.0;Serial.println(Debit_C);Serial.println("");

Biaya_A = Debit_A*Tarif_A;Serial.print(Biaya_A); Serial.print(" ");

Biaya_B = Debit_B*Tarif_B;Serial.print(Biaya_B); Serial.print(" ");

Biaya_C = Debit_C*Tarif_C;Serial.println(Biaya_C); Serial.println("

");

} }

Blynk.virtualWrite(11, Debit_A);

Blynk.virtualWrite(12, Debit_B);

Blynk.virtualWrite(13, Debit_C);

Blynk.virtualWrite(14, Biaya_A);

Blynk.virtualWrite(15, Biaya_B);

Blynk.virtualWrite(16, Biaya_C);

(56)

}

int Integer_value(){

int x, v = 0;

do{

x = MySerial.read();

if ('0' <= x && x <= '9'){v = v*10 + (x-'0');}

}

while(x != '!');

return v;

}

3.Gambar aplikasi Blynk di Smartphone

(57)

4.Gambar Percobaan

(58)