SISTEM KENDALI PINTU AIR BENDUNGAN MELAL

(1)

SISTEM KENDALI PINTU AIR BENDUNGAN MELALUI JARINGAN

WIFI TERENKRIPSI DILENGKAPI STATUS KETINGGIAN AIR

MENGGUNAKAN BORLAND DELPHI

Donny Waldi1), Jufriadif Na'am, S.Kom, M.Kom2) , Mardhiah Masril, S.Kom, M.Kom3)

1) Sistem Komputer, Universitas Putra Indonesia”YPTK”Padang, Padang email: donnywaldi@gmail.com

2) Sistem Komputer, Universitas Putra Indonesia”YPTK”Padang, Padang email: dhie2_ah@yahoo.com

3) Sistem Komputer, Universitas Putra Indonesia”YPTK”Padang, Padang email: jufriadifnaam@gmail.com

Abstrak – Perkembangan teknologi komputer berkembang dengan cepatnya dimana telah dirasakan oleh semua sendi kehidupan manusia. Komputer telah banyak digunakan dalam memudahkan pekerjaan

manusia, baik itu dikalangan perkantoran, dunia pendidikan, sampai pada kalangan ibu-ibu rumah tangga.

Pemanfaatan komputer bukan hanya digunakan untuk pengolahan data tetapi juga digunakan sebagai media

pengontrol alat. Selain pada bidang rumah tangga, komputer juga dapat diaplikasikan pada sistem kendali pintu

air bendungan. Pada umumnya kendali pintu air bendungan menggunakan cara manual, tanpa bantuan mesin

dan dibuka tutup langsung oleh petugas, sehingga membutuhkan tenaga yang besar dan waktu yang cukup lama.

Pada saat pengecekan status ketinggian air, petugas harus melihat langsung ke bendungan untuk

melakukan pengecekan level ketinggian air. Sering kali ketinggian permukaan air pada bendungan bisa berubah

dengan cepat seiring dengan adanya hujan lebat, sementara petugas bendungan tidak bisa mengetahui secara

dini status volume air yang dapat menyebabkan luapan air dan jebolnya bendungan dari beban yang berlebih.

Dengan penerapan sistem kendali pintu air bendungan dengan menggunakan sensor deteksi ketinggian

air dan WIFI sebagai penghubung antara komputer client pada bendungan ke server, diharapkan dapat

memudahkan petugas bendungan dalam meningkatkan kemudahan dan keamanan bendungan. Karena dengan

sensor deteksi ketinggian level air maka pintu air akan terbuka sesuai dengan level air yang terdeteksi.

Sedangkan WIFI mempermudah petugas bendungan dalam memantau serta mengendalikan pintu air dari jarak

yang jauh.

Kata Kunci : Sistem Kendali, Jaringan WIFI Terenkripsi, Status Ketinggian Air Nama File Journal : 09101152620077_Donny Waldi _Sistem Komputer

1. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Perkembangan teknologi komputer berkembang dengan cepatnya dimana telah dirasakan oleh semua sendi kehidupan manusia. Komputer telah banyak digunakan dalam memudahkan pekerjaan

(2)

Selain pada bidang rumah tangga, komputer juga dapat diaplikasikan pada sistem kendali pintu air bendungan. Pada umumnya kendali pintu air bendungan menggunakan cara manual, tanpa bantuan mesin dan dibuka tutup langsung oleh petugas, sehingga membutuhkan tenaga yang besar dan waktu yang cukup lama. Pada saat pengecekan status ketinggian air, petugas harus melihat langsung ke bendungan untuk melakukan pengecekan level ketinggian air. Sering kali ketinggian permukaan air pada bendungan bisa berubah dengan cepat seiring dengan adanya hujan lebat, sementara petugas bendungan tidak bisa mengetahui secara dini status volume air yang dapat menyebabkan luapan air dan jebolnya bendungan dari beban yang berlebih.

Dengan menerapkan sistem kendali pintu air bendungan menggunakan komputer, diharapkan dapat memudahkan petugas penjaga bendungan dalam mengendalikan pintu air bendungan sesuai level ketinggian air. Komputer juga dapat diprogram secara otomatis mengendalikan pintu air bendungan berdasarkan ketinggian air yang terdeteksi. Pintu air dilengkapi dengan mekanik penggerak melalui jaringan wifi terenkripsi dengan metode Vigenere Cipher. Metode ini digunakan karena tidak begitu rentan terhadap metode pemecahan kode pada enkripsi. Fungsi enkripsi adalah untuk mengamankan pengiriman data perintah pada pengendalian pintu air bendungan. Enkripsi pada sistem ini dilengkapi password untuk pengamanan kode enkripsi. Jaringan wifi merupakan jaringan komputer tanpa kabel atau melalui gelombang udara menggunakan frekuensi radio.

Untuk mengatasi hal ini, maka diterapkanlah sistem kendali pintu air bendungan, dimana penulis menuangkannya dalam bentuk penulisan tugas akhir dengan judul : “SISTEM KENDALI PINTU AIR

BENDUNGAN MELALUI JARINGAN WIFI

TERENKRIPSI DILENGKAPI STATUS

KETINGGIAN AIR MENGGUNAKAN

BORLAND DELPHI”.

1.2. Perumusan Masalah

Permasalahan yang dihadapi dalam pembuatan tugas akhir ini adalah bagaimana membuat sistem kendali pintu air bendungan. Adapun detail permasalahan diuraikan sebagai berikut :

1. Bagaimana menerapkan motor DC yang

dilengkapi gear penggerak pada pintu air bendungan?

2. Apakah wifi 2.4 GHz dapat diterapkan untuk pengiriman data kontrol dilengkapi enkripsi data?

3. Bisakah diterapkan sistem deteksi status

ketinggian air?

4. Dapatkah Bahasa Pemrograman Borland

Delphi 7.0 digunakan pada sistem kendali pintu air bendungan?

1.3. Ruang Lingkup Permasalahan.

Agar lebih terarahnya pembahasan sesuai dengan topik yang dibahas, maka perlu dilakukan pembatasan masalah, yaitu:

1. Motor penggerak yang digunakan pada

kendali pintu air bendungan adalah motor DC yang dilengkapi gear.

2. Wifi yang digunakan pada pengiriman data

kendali pintu air bendungan bekerja pada frekuensi 2,4 GHz.

3. Sistem deteksi ketinggian air menggunakan

sensor air berupa plat tembaga pada bendungan yang mendeteksi level air. 4. Database yang digunakan adalah Ms.Access

2007 untuk penyimpanan data deteksi level air pada bendungan.

(3)

1.4. Hipotesis

Dalam hal ini penulis beranggapan bahwa dengan menggunakan komputer (PC) sebagai sistem kendali pintu air bendungan, diharapkan dapat memudahkan petugas pintu air dalam mengawasi status ketinggian air bendungan dan kontrol pintu air bendungan dari jarak jauh melalui jaringan wifi. Sistem ini dilengkapi dengan enkripsi untuk keamanan pengiriman data deteksi dan data kontrol pintu air bendungan.

1.5. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan penelitian ini adalah:

1. Merancang sistem kendali pintu air bendungan yang dapat dikendalikan oleh komputer sehingga membantu pekerjaan manusia.

2. Menerapkan alat deteksi ketinggian air pada bendungan, agar petugas bendungan dapat mengetahui secara dini level volume air.

3. Mengaplikasikan ilmu yang diperoleh selama menempuh pendidikan di perkuliahan.

4. Sebagai tugas akhir untuk mencapai gelar sarjana pada Jurusan Sistem Komputer Fakultas Ilmu Komputer UPI –YPTK Padang.

1.6. Manfaat Penelitian

Menerapkan sistem komputer dalam kehidupan sehari-hari agar lebih efisien dan tepat, khususnya dalam sistem kendali pintu air bendungan. Penulis membagi manfaat penelitian ini terhadap tiga bagian yaitu:

1. Penulis

Manfaat penelitian ini bagi penulis adalah sarana dalam menyelesaikan Tugas Akhir, sekaligus untuk dapat menambah pengetahuan di dalam pemanfaatan komputer sebagai kontrol interface.

2.Program studi

Manfaat penelitian ini bagi Program Studi adalah mengaplikasikan ilmu pengetahuan di bidang

komputer, dalam mengontrol peralatan melalui Bahasa Pemrograman Borland Delphi 7.0.

3. Petugas Bendungan

Manfaat penelitian ini bagi petugas bendungan adalah dapat membantu petugas penjaga bendungan dalam mengawasi status ketinggian air bendungan dan kendali pintu air.

2. LANDASAN TEORI

2.1. Latar Belakang Teknik

Sub bab ini menjelaskan teori-teori dasar yang berhubungan dengan perancangan pengontrolan keamanan, menjelaskan sistim komputer itu sendiri, interface yang digunakan, serta komponen-komponen pendukung yang digunakan dalam perancangan itu.

2.2. Organisasi Komputer

Personal Computer termasuk dalam bahagian microcomputer atau komputer sederhana yang terbagi dalam beberapa bagian utama, yaitu CPU (Central

Komputer merupakan alat untuk menghitung, mengolah dan memanipulasi data serta dapat juga dimanfaatkan untuk pengontrolan pheriperal lainnya. Sebuah komputer memiliki bagian-bagian utama yang meliputi Cental Processing Unit (CPU), Memory dan Rangkaian Input/Output (I/0 Device).

2.4. Alat Bantu Dalam Perancangan Sistem dan

Logika Program

Langkah-langkah yang dilakukan pada tahap merancang suatu sistem adalah membuat usulan pemecahan masalah secara logikal. Alat bantu yang digunakan antara lain Data Flow Diagram (DFD) dan Program Flow Chart.

2.5. Karakteristik Sistem yang Digunakan

(4)

perpaduan dari beberapa unsur. Unsur-unsur tersebut terbagi atas dua kelompok komponen, yaitu komponen hardware dan komponen software.

3. ANALISA DAN HASIL

3.1. Desain Secara Umum

Sebagaimana aturan didalam proses penganalisaan bahwa perlu dilakukan pendefenisian terlebih dahulu terhadap sistem yang akan dirancang secara menyeluruh. Artinya bahwa harus ada gambaran secara jelas mengenai ruang lingkup pembahasan, dimana sebagai medianya adalah berupa contextdiagram. Untuk lebih jelasnya desain dari alat ini dapat dilihat pada contextdiagram dibawah ini :

3.2.1. Context Diagram

Context Diagram adalah penjelasan secara umum dari sistem yang dirancang. Untuk menggambarkan Cara kerja sistem dapat dilihat dari Context Diagram berikut pada gambar 3.1 :

Gambar 3.1: Context Diagram

Sesuai dengan penamaanya maka proses ini akan mengolah data input menjadi output. Proses ini akan berinteraksi dengan beberapa entiti yaitu :

1. Modul Program server berfungsi untuk mengontrol motor pintu air dan deteksi air dari jarak jauh yang mana pintu air terhubung langsung dengan komputer client.

2. Modul Program client berfungsi untuk

mengontrol motor pintu air dan deteksi air.

3. Monitor server digunakan untuk menampilkan

status kontrol motor pintu air dan deteksi air terhubung dengan komputer client.

4. Monitor client digunakan untuk menampilkan status kontrol motor pintu air dan deteksi air. 5. WIFI berfungsi untuk pengiriman dan penerimaan

data kontrol motor pintu air serta deteksi air antara antara komputer server dan komputer client.

6. Motor pintu air berfungsi sebagai penggerak pintu

air bendungan yang akan aktif sesuai dengan perintah dari modul program.

7. Plat tembaga berfungsi untuk mendeteksi ketinggian level air pada bendungan.

8. DB-25 berfungsi sebagai koneksi antara alat

pengontrol motor pintu air serta deteksi air dan komputer client.

3.2.2. Data Flow Diagram (DFD) Level 0

Data flow diagram adalah gambaran yang lebih rinci dari alat yang dirancang. Gambar data flow diagram level 0 dapat dilihat pada gambar 3.2.

Gambar 3.2: Data Flow Diagram (DFD)

(5)

ketiggian air adalah level 1. Jika pin 10 dan pin 11 mendapat sinyal high (bit biner 1100) maka status ketinggian air adalah level 2. Dan Jika pin 10, Pin 11, dan Pin 12 mendapat sinyal high (bit biner 1110) maka status ketinggian air adalah level 3 (1.0). Kemudian sinyal digital yang masuk ke DB-25 akan dikirim ke modul program client (2.0). Setelah itu data deteksi air akan diolah oleh modul program client dan hasil pengolahan data akan ditampilkan pada monitor client (3.0). Selanjutnya modul program akan mengirimkan bit data logika 1 ke pin 2 dan 3 port data DB-25, yang mana jika pin 2 mendapat sinyal high maka kondisi pintu air akan bergerak ke atas dan jika pin 3 mendapat sinyal high maka kondisi pintu air akan bergerak kebawah (4.0). Dari interface DB-25 akan megirimkan sinyal digital untuk mengaktifkan motor pintu air untuk menggerakan pintu air pada bendungan (5.0).Kemudian data deteksi air yang telah diolah oleh modul progran client akan disimpan di file deteksi (6.0). Data deteksi air pada file deteksi dapat diambil dan ditampilkan kembali di komputer client (7.0). Selanjutnya data status motor pintu air yang ada pada komputer client juga dikirimkan ke komputer server melalui WIFI (8.0). Kemudian data yang diterima dari WIFI akan diolah di modul program server (9.0). Sehingga data tersebut ditampilkan di monitor server (10.0). Selanjutnya komputer server juga dapat mengirimkan data yang telah diolah di modul program server untuk kontrol motor pintu air melalui jaringan WIFI (11.0). Kemudian data yang diterima WIFI akan diolah di modul program client sehingga akan dapat menggerakan motor pada pintu air dari komputer server (12.0).

3.2. Desain Secara Terinci

Desain dari alat yang dibuat merupakan gambaran dari alat secara keseluruhan. Dengan adanya desain ini maka prinsip kerja dari alat serta komponen-komponen dari sistem yang digunakan akan dapat dilihat dengan jelas.

3.2.1. Blok Diagram

Dari rancangan alat maka dapat digambarkan blok diagram peralatan pada gambar 3.3 sebagai berikut :

Gambar 3.3: Blok Diagram

Pada gambar di atas dapat dilihat terdapat hubungan antara komputer client dan komputer server. Pada komputer client terdapat plat tembaga yang terletak pada bendungan, Interface DB-25, modul client program, dan motor pintu air yang terletak pada bendungan, serta monitor client.

Sedangkan pada komputer server terdapat modul program dan monitor server. Diantara komputer client dan komputer server terdapat WIFI yang menjadi penghubung antara komputer client dan komputer server.

3.2.2. Rangkaian Catu Daya

(6)

Gambar 3.4 Rangkaian Catu Daya

3.2.3. Rangkaian Deteksi Air

Tegangan 5 volt masuk ke resistor 330 Ω. Setelah tegangan dikurangi, maka tegangan akan masuk ke basis transistor 9013. Pada saat basis mendapat tegangan, maka transistor akan aktif, dan ground pada emitor akan terhubung ke Pin 10-13 Port status. Pin 10-13 port status berfungsi sebagai input deteksi air.

Gambar 3.5: Rangkaian Deteksi Air

.

3.2.4. Rangkaian Kontrol Motor Pintu air

Rangkaian driver motor pintu air dapat dilihat pada gambar 3.6 di bawah ini :

Gambar 3.6: Rangkaian Driver Motor Pintu Air

3.2.5. Rancangan Fisik Alat

Gambar 3.7: Rancangan Fisik Alat (Tampak Belakang)

Gambar 3.8: Rancangan Fisik Alat (Tampak Depan)

Pada rancangan prototype alat yang telah dibuat terdapat tiga buah plat tembaga yang tersusun dibagian dasar air hingga ke permukaan air supaya bisa mendeteksi ketinggian level air per-level. Sedangkan pada bagian luar bendungan terdapat rangkaian driver pintu air, interface DB-25 agar mempermudah dalam menghubungkannya ke komputer client dan buzzer juga terletak dibagian luar supaya suara alarm terdengar dengan jelas. Kemudian pada bendungan terdapat pintu air yang mengatur aliran volume air. Diatas pintu air terdapat motor DC dan gear yang saling bekerja sama dalam membuka tutup pintu air.

+ 12 V

9013 330 Ω

+ 12 V

9013 330 Ω

+ 12 V

330 Ω

9013

Pin 10

330 Ω

9013

Pin 11

330 Ω

9013

Pin 12

330 Ω + 5V

9013

Pin 13

AC 220 V DC 12 V

4 X 1N4002

C 4700 µF

/16 V

(7)

3.2.6. Prinsip Kerja Alat

Pada bendungan, dilengkapi dengan komputer client untuk pengendalian pintu air dan deteksi ketinggian air. Komputer dapat diprogram secara otomatis mengendalikan pintu air di bendungan berdasarkan ketinggian level air yang terdeteksi. Pada saat level air dalam kondisi maksimum, maka buzzer pada bendungan akan mengeluarkan suara alarm peringatan. Petugas penjaga bendungan dapat memantau dan mengendalikan pintu air bendungan serta memantau status ketinggian air pada bendungan melalui jarak jauh melalui jaringan wifi menggunakan komputer server. Pada komputer server, untuk mendapatkan informasi serta bisa mengontrol pintu air yang ada di bendungan maka terlebih dahulu harus menginputkan alamat IP Addres komputer client.

3.2.7. Flowchart Program

Modul program yang dirancang memiliki struktur dengan kualitas yang baik, maka perlu diawali dengan penentuan logika dalam program. Logika dasar gambaran pada penulisan ini adalah dengan menggunakan flow chart seperti gambar berikut:

Start

Inisialisasi Port Paralel dan Jaringan Komputer Kirim Data Melalui WIFI ke

Komputer Server Kirim Data Melalui WIFI ke

Komputer Server

Gambar 3.9: Flow Chart Pengontrolan Motor Pintu Air (Client)

Start

Inisialisasi Port Paralel dan Jaringan Komputer

Kirim Data Melalui WIFI ke Komputer Client

(8)

4. Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari program sistem kendali pintu air bendungan yang sudah dibuat adalah :

1. Dengan penggunaan komputer (PC) dan Bahasa Pemrograman Borland Delphi sebagai sistem kendali pintu air bendungan mampu membantu dalam pembukaan dan penutupan pintu bendungan.

2. Penggunaan plat tembaga pada bendungan

terbukti dapat mendeteksi ketinggian level air dengan cepat.

3. Penggunaan WIFI pada sistem kendali pintu air bendungan mampu mempermudah petugas dalam pengawasan dan pengontrolan pintu air bendungan pada yang jarak jauh.

DAFTAR REFERENSI

Ian, Robertson. Elektronika Digital. 2001. Jakarta: PT. Elekmedia

Komputindo.

Jogianto, HM.2002. Pengenalan Komputer. Yogyakarta: Adi Offset.

Lovedy, George.2001. Intisari Elektronika. Gramedia Jakarta: PT Alex

Media Komputindo.

Malvino, Hanapi Gunawan.2001. Prinsip-Prinsip Elektronika. Jakarta :

Erlangga.

Musalini, Uus. 2002. Membangun Aplikasi Delphi. Jakarta: PT. Elex

Media Komputindo.

Nugroho, Widodo. 2003. Tip dan Pemograman Delphi. Jakarta: PT.

Elekmedia Komputindo.