Alg & Pemrog Kasus Teknik Elektro 2

Pengisian Tandon Air Berbasis Arduino Uno dan Sensor Ultrasonik

1.    Latar Belakang

            Air merupakan bagian yang tidak dapat dipisahkan dalam kehidupan sehari-hari. Setiap bagian tubuh mahkluk hidup pasti membutuhkan air untuk melangsungkan kehidupan. Air pada batas tertentu sangat bermanfaat untuk kehidupan umat. Musim kemarau seperti saat ini air sangat berarti, sebagian wilayah di Indonesia yang mengalami kekeringan selalu kesulitan air. Jumlah wilayah yang menderita kekeringan dari tahun ketahun terlihat semakin meningkat dan meluas. Hal ini diakibatkan tidak hanya oleh rusaknya lingkungan di daerah tangkapan air, akan tetapi juga diakibatkan oleh pesatnya pembangunan fisik serta rendahnya tingkat kesadaran masyarakat dalam penggunaan air tanpa diikuti dengan upaya menjaga dan melestarikan sumber daya air. Pada saat musim penghujan air sangat melimpah dan sangat mudah didapatkan sehingga banyak manusia yang justru boros dalam menggunakan air. Pemborosan air biasa terjadi ditempat-tempat penampungan air seperti tandon air. Mengingat pentingnya air dalam kehidupan manusia maka air harus dihemat penggunaannya.

            Dalam pengisian penampungan air tentunya menggunakan pompa air untuk mengalirkan air di dalam tandon air. Pengisian air pada tandon yang ada sekarang masih menggunakan sistem manual oleh penggunanya. Pengisian air tandon dengan sistem manual sering menimbulkan pemborosan air jika penggunanya lalai mematikan pompa air, sehingga air akan keluar terus-menerus. Kelalaian mematikan pompa air akan berakibat pemborosan air dan secara tidak langsung akan berakibat menambah pemakaian energi listrik yang dikeluarkan oleh pengguna. Hal inilah yang sering terjadi dirumah-rumah sehingga perlu dicarikan solusinya.

2. Rumusan Masalah
Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah :
1. Bagaimana membuat alat pengisian tandon air otomatis berbasis mikrokontroler arduino uno?
2. Bagaimana pengujian dan mengkonfigurasi sensor Ultrasonik HCSR04 dengan mikrokontroller arduino uno?

3. Batasan Masalah

Batasan masalah dalam penelitian ini adalah :
1. Membahas kebutuhan alat pengisian tandon air otomatis.
2. Alat hanya mendeteksi batas rendah dan ketinggian air.
3. Membuat sistem saklar otomatis pengisian tandon air.

4. Tujuan

Tujuan dalam penelitian ini adalah :
1. Tujuan dari penelitian ini adalah merancang dan menguji saklar otomatis pengisian tandon air berbasis arduino uno.

5. Desain
            Desain alat Perancangan dan pembuatan Pengisian Tandon Air Berbasis Arduino Uno dan sensor ultrasonic ini diharapkan dapat memudahkan manusia dalam kelangsungan hidup sehari-hari.

Pada Gambar di atas dapat dijelaskan gambaran dari pada desain alat, yang berfungsi sebagai pengisian tendon air, sensor Ultrasonic HC-SR04 pendeteksian ketinggian air maksimal Of dan minimal On memberikan intruksi data terhadap arduino uno sehingga inisialisasi dari sinyal yang dikirimkan memberikan kejelasan perintah terhadap reley sehingga dihasilkan NO (Normaly Open) dan NC (Normaly Close) yang berfungsi untuk menyalakan dan menghidupkan pompa air.

6.Alat dan Bahan :

Alat dan bahan Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini sebagai berikut:
1. Kit Arduino Uno
2. Sensor Ultrasonik HC-SR04
3. Relay 2 chenal
4. Pompa
Peralatan Pendukung :
1. Laptop
2. Solder
3. Wadah Air (Penampung Air)
4. Kabel Jumper secukupnya
5. Slang

7. HASIL
            Pengujian Seluruh Kendali Pengujin ini bertujuan untuk menguji serta hubungan antara perangkat keras dengan perangkat lunak sebagai program aplikasi sistem. Dengan pengujian ini dapat diketahui alat ini berfungsi sesuai yang telah dirancang atau tidak. Cara pengujian ini dilakukan dalam pengujian perangkat keras dan perangkat lunak. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan dari arduino dalam memproses sensor Ultrasonik HCSR04 sebagai perintah mematikan dan menyalakan saklar pada pengisian tendon air, dalam perubahan tata letak dan penyusunan program dalam Arduino.

·         Pengujian Tegangan dan Arus pada Arduino Uno R3
            Dapat disimpulkan bahwa dalam keadaan ON arduino dapat menghasilkan tegangan 5 Volt, arus 25 mA dan Resistansi 0,20 Ohm. Sementara dalam keadaan OFF arduino tidak dapat menghasilkan tegangan maupun arus.

·         Pengujian Tegangan dan Arus pada Relay
            Dapat disimpulkan bahwa Relay ketika ON 5,025 Volt dengan nilai arus 74,7 mA dan resistansi dengan nilai 0,067 Ohm. Sementara nilai Relay dalam kondisi sensor OFF tegangan yang dihasilkan 5,075 Volt dan nilai arusnya 175 mA sehingga dihasilkan nilai resistansi 0,029 Ohm, sementara dalam keadaan OFF Relay tidak dapat menghasilkan tegangan, arus dan resistansi.

·         Pengujian Tegangan dan Arus pada Motor
            Dapat disimpulkan bahwa dalam keadaan motor ON tersentuh maka nilai tegangan yang dihasilkan 4,9 Volt dan nilai arus yang dihasilkan 350 mA Sementara resistansi dengan nilai 0,014 Ohm, dalam keadaan OFF Motor tidak dapat menghasilkan tegangan, arus dan resistansi.

·         Pengujian Tegangan dan Arus pada Sensor Ultrasonik HC-SR04
            Dapat disimpulkan bahwa Pengujian pada Sensor Ultrasonik HC-SR04 menghasilkan tegangan 5,025 Volt dan nilai arusnya 75 mA sehingga dihasilkan nilai resistansi 0,067 Ohm, sementara dalam keadaan Stanby dihasilkan tegangan 5,075 Volt, arus 175 mA dan nilai resistansi 0,029 Ohm. Sedangkan dalam kondisi sensor OFF bernilai 0.

·         Pengujian jarak dan waktu pengisian tandon
            Dapat disimpulkan pada perhitungan pengujian 1 tahap 1 kecepatan yang dihasilkan dari pengisian tandon 0,10 cm/detik, maka jarak tempuh yang diperlukan 9,9 cm, dan waktu yang dibutuhkan untuk menempuh jarak 9,9 cm ialah 99 detik (01.39 menit).

8. Kesimpulan
            Berdasarkan hasil dari analisis dan perancangan yang telah dilakukan, maka dapat di ambil kesimpulan diantaranya sebagai berikut :

·         Alat ini dibuat dengan perancangan sensor ultrasonik HC-SR04 pada sistem arduino uno yang diprogram dengan data serial arduino IDE, lalu dihubungkan pada relay sebagai saklar on off.

·         Alat ini diuji berdasarkan nyala sensor dari minimal on dan maksimal off dengan konfigurasi menggunakan sensor Ultrasonik HC-SR04, dan menggunakan module sensor ultrasonik pada sistem arduino serta diprogram menggunakan data serial, sehingga dapat diperintah sesuai dengan apa yang perlukan.