Pompa Air Minum dengan Pemantau Penggunaan Harian
Pompa Air Minum dengan
Pemantau Penggunaan Harian
Arif Kusuma1, Hasri Ainur Rahmah2, Rhiic Ilham Hadiputra, Yogi Adnan Jaya4, Samuel Beta K. 5
Email : 1arifkusuma712@gmail.com, 2 hasrirahmah@gmail.com, 3richiilham21@gmail.com, 4adnanjayayogi@gmail.com , 5sambetak2@gmail.com
Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Semarang
Jln. Prof. H. Sudarto, S.H., Tembalang, Semarang, Jawa Tengah, Indonesia. 50275.
Telp. (024)7473417, Website :www.polines.ac.id, email : sekretariat@polines.ac.id
Abstract— The Drinking Water Pump with Daily Use Monitor uses a WaterFlow sensor and the DC Water Pump uses Arduino Mega as the processor, while the components used are LCD 20x4, Keypad, RTC, and MicroSD. This tool emits water according to what is input on the keypad and stops after reaching the set point. Then the value is displayed on a 20x4 LCD and stored on a MicroSD.
Intisari— Pompa Air Minum dengan Pemantau Penggunaan Harian menggunakan sensor WaterFlow dan Pompa Air DC ini menggunakan Arduino Mega sebagai pemrosesnya, adapun komponen yang digunakan yaitu, LCD 20x4, Keypad, RTC, dan MicroSD. Alat ini mengeluarkan air sesuai dengan yang di inputkan pada keypad dan berhenti setelah mencapai set point. Kemudian nilai tersebut ditampilkan pada LCD 20x4 dan disimpan pada MicroSD.
Kata Kunci— Arduino, Mega, LCD, HCSR04, RTC, Keypad, MicroSD, Water Flow
I. PENDAHULUAN
Air merupakan kebutuhan utama manusia karena sekitar 70% tubuh manusia terdiri dari air. Secara tradisional, masyarakat memenuhi kebutuhan air minumnya dengan cara merebus air hingga mendidih, kemudian menempatkannya di dalam teko atau wadah sejenisnya. Bagi masyarakat perkotaan yang sibuk banyak diantaranya beralih ke penggunaan galon sebagai tempat penyimpan dan pengambilan air minum. Selain lebih praktis, penyimpanan air di dalam galon dianggap lebih higienis.
Meskipun dianggap lebih mudah dan praktis penggunaan pompa galon masih menyisakan beberapa kekurangan, antara lain, pengguna masih harus mengeluarkan energi untuk menekan pompa. Selain itu, pengguna juga masih harus memusatkan perhatiannya agar air yang dikucurkan ke dalam cangkir tidak melimpah.
Dari uraian masalah tersebut penulis ingin mengembangkan pemompa galon yang ada menjadi pompa galon otomatis yang dapat mengalirkan air dengan push button dan berhenti otomatis jika gelas/cangkir sudah terisi penuh sesuai dengan ukuran volume yang dipilih, dilengkapi pilihan pengisian untuk jenis gelas atau wadah dengan ukuran volume yang berbeda. Dari masalah yang telah dijelaskan di atas, maka penulis mengambil judul “Pemompa Air Galon Otomatis Dengan Pengatur Volume Berbasis Mikrontroler.”
Meskipun dianggap lebih mudah dan praktis penggunaan pompa galon masih menyisakan beberapa kekurangan, antara lain, pengguna masih harus mengeluarkan energi untuk menekan pompa. Selain itu, pengguna juga masih harus memusatkan perhatiannya agar air yang dikucurkan ke dalam cangkir tidak melimpah.
Dari uraian masalah tersebut penulis ingin mengembangkan pemompa galon yang ada menjadi pompa galon otomatis yang dapat mengalirkan air dengan push button dan berhenti otomatis jika gelas/cangkir sudah terisi penuh sesuai dengan ukuran volume yang dipilih, dilengkapi pilihan pengisian untuk jenis gelas atau wadah dengan ukuran volume yang berbeda. Dari masalah yang telah dijelaskan di atas, maka penulis mengambil judul “Pemompa Air Galon Otomatis Dengan Pengatur Volume Berbasis Mikrontroler.”
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Arduino Mega
Arduino adalah kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open source yang didalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah chip mikrokontroler dengan jenis AVR dari perusahaan Atmel.[3] Arduino adalah kombinasi dari perangkat keras, bahasa pemrograman dan integrated development environment (IDE). IDE merupakan perangkat lunak yang digunakan untuk menulis program, mengkompilasi menjadi kode biner dan meng-upload ke dalam memori mikrokontroler. Mikrokontroler yang digunakan dalam penelitian ini adalah Arduino MEGA. Arduino Uno adalah papan mikrokontroler berbasis ATmega328. Arduino Uno memiliki 14 digital pin input/output, dimana 6 pin digunakan sebagai output PWM, 6 pin input analog, 16 MHz resonator keramik, koneksi USB, jack catu daya eksternal, header ICSP, dan tombol reset.
2.2 Pompa Air (Motor DC)
Ada prinsifnya, sebuah pompa air menyedot dan membuang air dengan menggunakan putaran impeler sehingga menimbulkan tarikan, air yang ditarik akan terus menerus menarik air dari dasar sumur untuk dialirkan menuju pipa out. kemudian pada pipa out, impeler akan mendorong air untuk menuju kepenampungan atau pembuangan. Jadi pada dasarnya sebuah pompa air bekerja menghisap (menyedot) dan mendorong air sekaligus dalam sekali kerja. Pompa dengan ukuran 1/8 ini dapat mengeluarkan air sebanyak 1.5-2 L/Menit.
Gambar 2.2 Pompa Air (Motor DC)
2.3 Sensor Ultrsonik HC-SR04
HC-SR04 merupakan sebuah sensor ultrasonik yang dapat membaca jarak kurang lebih 2 cm hingga 4 meter. Sensor ini sangat mudah digunakan pada mikrokontroler karna menggunakan empat buah pin yang terdapat pada sensor tersebut, yaitu dua buah pin suplay daya untuk sensor ultrasonik dan dua buah pin trigger dan echo sebagai input dan output data dari sensor ke arduino.
2.4 Modul I2C
I2C atau Inter-Integrated Circuit sendiri merupakan cara komunikasi data secara serial diantara perangkat I2C dengan dua jalur. Pada protokol I2C, data dikirim secara serial melalui jalur SDA, sedangkan untuk clock dikirim melalui jalur SCL.[5] Piranti yang dihubungkan dengan sistem I2C Bus dapat dioperasikan sebagai Master dan Slave. Master adalah piranti yang memulai transfer data pada I2C Bus dengan membentuk sinyal Start, mengakhiri transfer data dengan membentuk sinyal Stop, dan membangkitkan sinyal clock. Slave adalah piranti yang dialamati master.
Gambar 2.4 Modul I2C
2.5 LCD 20x4
Display elektronik adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi sebagai tampilan suatu data, baik karakter, huruf ataupun grafik. LCD (Liquid Cristal Display) adalah salah satu jenis display elektronik yang dibuat dengan teknologi CMOS logic yang bekerja dengan tidak menghasilkan cahaya tetapi memantulkan cahaya yang ada di sekelilingnya terhadap front-lit atau mentransmisikan cahaya dari back-lit. LCD (Liquid Cristal Display) berfungsi sebagai penampil data baik dalam bentuk karakter, huruf, angka ataupun grafik.
Gambar 2.5 LCD 20x4
2.6 RTC
RTC (Real time clock) adalah jam elektronik berupa chip yang dapat menghitung waktu (mulai detik hingga tahun) dengan akurat dan menjaga/menyimpan data waktu tersebut secara real time. Karena jam tersebut bekerja real time, maka setelah proses hitung waktu dilakukan output datanya langsung disimpan atau dikirim ke device lain melalui sistem antarmuka.
Banyak contoh chip RTC yang ada di pasaran (pasar genteng, dll) seperti DS12C887, DS1307, DS1302, DS3234.
Banyak contoh chip RTC yang ada di pasaran (pasar genteng, dll) seperti DS12C887, DS1307, DS1302, DS3234.
Gambar 2.6 Modul RTC
2.7 Relay
Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.
Gambar 2.7 Modul Relay
2.8 Sensor Aliran Air YFS401
Sensor aliran air ini terbuat dari palstik dimana didalamnya terdapat rotor dan sensor hall effect.Saat mengalir melewati rotor, rotor akan berputar. Kecepatan putaran ini akan sesuai dengan besarnya aliran air. Sensor berbasis hall effectini dapat digunakan untuk mendeteksi aliran air hingga
6 Liter/menit, dapat digunakan dalam pengendalian aliran air pada sistem distribusi air, sistem pendinginan berbasis air, dan aplikasi lainnya yang membutuhkan pengecekan terhadap debit air.
6 Liter/menit, dapat digunakan dalam pengendalian aliran air pada sistem distribusi air, sistem pendinginan berbasis air, dan aplikasi lainnya yang membutuhkan pengecekan terhadap debit air.
Gambar 2.8 Sensor Aliran Air YFS401
2.9 Keypad
Keypad merupakan komponen elektronik yang digunakan sebagai masukan, disususun dari beberapa tombol/switch dengan teknik matrix. Berdasarkan penjelasan tersebut, bahwa sebenarnya keypad merupakan tombol-tombol yang dirangkai menjadi sebuah paket dengan teknik menghubungkan satu tombol dengan tombol yang lain dengan teknik matrix. Teknik matrix adalah bisa dikatakan array, memiiki kolom dan baris lebih dari satu. Berikut secara ilusrasi penghubungan tombol-tombol pada keypad.
Gambar 2.9 Keypad
III. PERANCANGAN
Bab ini membahas keseluruhan dari perancangan sistem yang akan dibuat. Perancangan sistem terdiri dari perancangan perangkat mekanik, perancangan perangkat keras, dan perancangan perangkat lunak. Gambar 3.1 merupakan diagram blok sistem secara keseluruhan
3.1 Diagram Blok Sistem
3.2 Cara Kerja Diagram Blok Sistem
Sistem bekerja mendeteksi adanya gelas dengan menggunakan sensor ultrasonik. Apabila terdapat gelas, maka sistem dapat dijalankan yaitu dengan mengatur nilai volume yang akan di keluarkan. Nilai volume diatur dengan menekan tombol keypad sesuai volume kebutuhan yang diinginkan. Pompa akan otomatis berhenti apabila volume yang diinginkan sudah sesuai dengan volume yang keluar. Hasil dari nilai volume-volume tersebut akan ditampilkan pada LCD 20x4.
Nilai volume tersebut akan disimpan di dalam MicroSD setiap menginputkan volume. Data tersebut nantinya dapat dipindah ke excel dan dengan data tersebut dapat dipantau penggunaan air harian tersebut.
Nilai volume tersebut akan disimpan di dalam MicroSD setiap menginputkan volume. Data tersebut nantinya dapat dipindah ke excel dan dengan data tersebut dapat dipantau penggunaan air harian tersebut.
3.3 Gambar Diagram Alir
IV. PERANCANGAN MEKANIK
Pada alat ini menggunakan kotak kecil untuk meletakkan komponen-komponen yang
digunakan dan kotak besar untuk menempatkan galon
Gambar 4.1 Kotak Besar Tampak Depan
Gambar 4.3 Kotak Kendali Tampak Atas
Gambar 4.4 Kotak Kendali Tampak Atas
V. PENGUJIAN ALAT
Ada beberapa nilai volume yang diujikan, berikut adalah tabel pengukurannya:
Air yang diminta (ml)
|
Air yang keluar (ml)
|
|
100
|
107
|
|
200
|
210
|
|
300
|
296
|
|
400
|
405
|
|
500
|
512
|
|
600
|
602
|
|
700
|
696
|
|
800
|
800
|
|
900
|
920
|
|
1000
|
1001
|
Dari hasil pengujian, sensor waterflow melakukan pengukuran air yang keluar dengan baik dan benar. Diketahui dari tabel 5.1, air yang diminta dan air yang keluar memiliki error sebesar 0,20%.
VI. KESIMPULAN DAN SARAN
4.1 Kesimpulan
1. Dengan adanya Sistem Dongkrak Elektrik Berbasis Arduino Menggunakan Android dapat mempermudah penggunakan dongkrak otomotif.
2. Menggunakan teknologi Android dapat mengurangi risiko cedera saat menggunakan dongkrak otomotif.
4.2 Saran
1. Untuk proyek selanjutnya bisa dikembangkan lagi dengan memodifkasi mengguanakan sistem set poin ketinggian.
2. Meningkatkan kemampuan kerja alat agar dapat mengangkat mobil dengan beban lebih dari 1 ton.
VII. DAFTAR PUSTAKA
Febrian, Devi. 2015. Alat Pengendali Keran Air dan Memantau Debit Air Berbasis Android. Politeknik Negeri Semarang.
Izazava, Baliyan. 2015. Alat Pengisi Air Otomatis Tiga Galon Berbasis Arduino. Poltiteknik Negeri Semarang.
Trimarsudi, Davit. 2015. Otomasi Pengisian Air Minum dalam Kemasan Gelas Plastik Berbasis PLC. Universitas Sanata Dharma.
Izazava, Baliyan. 2015. Alat Pengisi Air Otomatis Tiga Galon Berbasis Arduino. Poltiteknik Negeri Semarang.
Trimarsudi, Davit. 2015. Otomasi Pengisian Air Minum dalam Kemasan Gelas Plastik Berbasis PLC. Universitas Sanata Dharma.
LAMPIRAN
1. Jurnal
2. Program Arduino
3. Diagram Blok
4. Diagram Alir
5. Diagram Pengawatan
6. Skematik Rangkaian
7. Presentasi (.ppt)
2. Program Arduino
3. Diagram Blok
4. Diagram Alir
5. Diagram Pengawatan
6. Skematik Rangkaian
7. Presentasi (.ppt)
BIODATA PENULIS
1. Arif Kusuma
Arif Kusuma. Penulis dilahirkan di Semarang, 7 Desember 1998. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SDIT Assalamah Ungaran, SMP 21 Semarang, dan SMAN 4 Semarang. Pada tahun 2017 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.17.3.04.
Apabila terdapat kritik, saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui E-mail : arifkusuma712@gmail.com
Apabila terdapat kritik, saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui E-mail : arifkusuma712@gmail.com
2. Hasri Ainur Rahmah
Hasri Ainur Rahmah. Penulis dilahirkan di Rembang, 8 Oktober 2000. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Negeri 2 Bima NTB, SMP Negeri 2 Rembang, danSMA Negeri 1 Rembang. Pada tahun 2017 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.17.3.10.
Apabila terdapat kritik, saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui E-mail : hasrirahmah@gmail.com
Apabila terdapat kritik, saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui E-mail : hasrirahmah@gmail.com
3. Richi Ilham Hadiputra
Richi Ilham Hadiputra. Penulis dilahirkan di Semarang, 13 Oktober 1999. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Negeri Tawang Mas 01 Semarang, SMP N 19 Semarang dan SMKN 8 Semarang. Pada tahun 2017 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.17.3.19.
Apabila terdapat kritik, saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui E-mail: Richiilham21@gmail.com
Apabila terdapat kritik, saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui E-mail: Richiilham21@gmail.com
4. Yogi Adnan Jaya
Yogi Adnan Jaya. Penulis dilahirkan di Sukoharjo, 18 Februari 1999. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SDN Bulusan Semarang, SMPN 27 Semarang, dan SMKN 8 Semarang. Tahun 2017 penulis mengikuti seleksi Mahasiswa baru Diploma (D3) dan di terima di Kampus Politeknik Negeri Semarang dengan program studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.17.3.23.
Apabila terdapat kritik, saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui E-mail: Adnanjayayogi@gmail.com
Tidak ada komentar: