TUGAS AKHIR

RANCANG BANGUN POMPA AIR OTOMATIS ANTISIPASI BANJIR

DAN PINTU AIR OTOMATIS DENGAN MONITORING KETINGGIAN

AIR MELALUI DATABASE THINGSPEAK BERBASIS ARDUINO

Disusun dalam MemenuhiSyarat Guna Memperoleh Gelar Sarjana Teknik (S1)

Jurusan Teknik Elektro Fakultas TeknikUniversitas Semarang

Denni Haryanto

C.431.14.0030

JURUSAN TEKNIK ELEKTROFAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEMARANGSEMARANG

2018

v

ABSTRAK

Floods and puddles are an annual problem and have a profound effect on thecondition of society both socially, economically and environmentally. The flood isnot a personal matter that is thoroughly based on the discipline, but the floods arecaused by the damaged environment system and the environmental chains of theenvironment are disturbed, to overcome the problem of flooding need to bestudied in an integrated manner.This research is done by making a device "automatic water pump anticipate floodand automatic water gate with water level monitoring through Arduini Uno-BasedThingspeak Database" .The model that needs to be developed to overcome thisflood is to reduce the flow of surface flow, then on each unit of land use must seepor flow into the river.

Keywords: Arduino Uno, ultrasonic, servo motor.

vi

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

Motto :

1. Jangan pernah menyerah sebelum berusaha, dan jangan pernah

mengatakan tidak bisa sebelum mencoba.

2. Kerjakanlah bagianmu maka Tuhan akan mengerjakan bagianNya.

3. Berdoa dan berusaha untuk suatu tujuan mulia.

Tugas akhir ini dipersembahkan untuk :

1. Bapak dan Ibu tercinta.

2. Rekan-rekan mahasiswa Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Semarang.

3. Semua pihak yang telah memberi dukungan dan bantuan kepada penulis

selama proses penyelesaian Tugas Akhir.

4. Pembaca yang budiman.

vii

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan berkah dan rahmat-

Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir dengan

judul“Rancang bangun pompa air otomatis antisipasi banjir dan pintu air otomatis

dengan monitoring ketinggian air melalui Data Base Thingspeakberbasis Arduino.

Penulisan Laporan Tugas Akhir ini dimaksudkan guna memenuhi salah satu

syarat untuk menyelesaikan jenjang pendidikan Sarjana ( S1 ) Program Studi

Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Semarang.

Penulis menyadari bahwa dalam proses penyelesaian Tugas Akhir ini

tidak terlepas dari bantuan, bimbingan, dan dukungan dari berbagai pihak, baik

secara langsung maupun tidak langsung. Pada kesempatan ini, perkenankanlah

penulis menyampaikan terima kasih kepada :

1. Bapak Andy Kridasusila,SE, selaku Rektor Universitas Semarang.

2. Bapak Purwanto,ST,MT, selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Semarang.

3. Ibu Budiani Destyaningtyas, ST, M.Eng, selaku Wakil Dekan 1 Fakultas

Teknik Universitas Semarang.

4. Ibu Titik Nurhayati, ST, M.Eng, selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro

Universitas Semarang.

5. Bapak Andi Kurniawan Nugroho, ST, MT , selaku Dosen Pembimbing I.

6. Bapak Agus Margiantono,SSi, MT, selaku Dosen Pembimbing II.

viii

7. Bapak dan Ibu tercinta yang senantiasa berdoa untuk keberhasilan dan

kesuksesan anaknya.

8. Kepada Allah SWT yang telah memberikan ramat dah hidayahNya kepada

penulis.

9. Semua pihak yang telah memberikan bantuan dan dukungan kepada

penulis sampai terselesaikannya penyusunan Tugas Akhir ini.

Penulis menyadari bahwa Laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari

sempurna dan masih banyak kekurangan. Oleh karena itu, dengan kerendahan hati

penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan

laporan ini.

Besar harapan penulis semoga karya kecil ini dapat memberi manfaat

bagi para pembaca. Akhir kata, apabila ada hal – hal yang masih kurang atau

kesalahan dalam pembuatan laporan tugas akhir ini, penulis memohon maaf yang

sebesar – besarnya.

Semarang, 20 april 2018

Penulis

ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL.......................................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN............................................................................ ii

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS............................................... iii

INTISARI........................................................................................................... iv

ABSTRAC ......................................................................................................... v

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ..................................................................... vi

KATA PENGANTAR ....................................................................................... vii

DAFTAR ISI...................................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xiii

DAFTAR TABEL.............................................................................................. xv

DAFTAR LAMPIRAN...................................................................................... xvi

BAB I PENDAHULUAN............................................................... 1

1.1 Latar Belakang............................................................................................ 1

1.2 Perumusan Masalah .................................................................................... 2

1.3 Tujuan dan Manfaat .................................................................................... 3

1.4 Batasan Masalah ......................................................................................... 3

1.5 Metode Penelitian ....................................................................................... 3

1.6 Sistematika Penulisan ................................................................................. 4

BAB II DASAR TEORI................................................................. 6

2.1 Arduino Uno ............................................................................................... 6

2.2 Modul Sensor Ultrasonik ............................................................................ 11

x

2.3 Motor Servo ................................................................................................ 13

2.4 Modul Sim 900 ........................................................................................... 17

2.5 Relay ........................................................................................................... 20

2.6 Adaptor ....................................................................................................... 23

2.7 Pompa Aquarium ........................................................................................ 19

2.8 Thingspeak .................................................................................................. 22

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ..................................... 32

3.1 Jenis Penelitian ........................................................................................... 32

3.2 Daftar Alat dan Bahan ................................................................................ 32

3.3 Perancangan Alat ........................................................................................ 33

3.3.1 Perencanaan Diagram Blok..................................................................... 33

3.3.2 Perencanaan Database Thingspeak ......................................................... 34

3.3.3 Perencanaan Box Miniatur Perumahan..................................................... 38

3.3.4 Perencanaan Box Miniatur Sungai Kecil ............................................... 39

3.3.5 Perencanaan Box Miniatur Sungai Besar............................................... 39

3.3.6 Perencanaan Box Miniatur Pintu Air ...................................................... 40

3.3.7 Pembuatan Perangkat Lunak................................................................... 40

3.4 Cara Pengoperasian Alat ............................................................................. 42

3.5 Skema Modul Rangkaian Alat .................................................................... 44

3.6 Diagram Alir Sistem ................................................................................... 44

3.6.1 Cara Kerja Flochart ................................................................................ 46

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN................................... 47

4.1 Pengujian Alat............................................................................................. 47

xi

4.1.1 Pengukuran Alat ..................................................................................... 47

4.1.2 Pengujian Rangkaian Relay ................................................................... 48

4.1.3 Pengujian Rangkaian Sensor Ultrasonic diperumahan,sungai kecil dan

sungai besar........................................................................................................ 49

4.1.4 Pengujian Rangkaian Motor Servo ......................................................... 51

4.1.5 Pengujian Sim 900 .................................................................................. 52

4.1.6 Pengujian Pompa Air .............................................................................. 53

BAB V PENUTUP........................................................................... 54

5.1 Kesimpulan ................................................................................................. 54

5.2 Saran ........................................................................................................... 55

DAFTAR PUSTAKA....................................................................................... 56

LAMPIRAN

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Arduino Uno R3 ....................................................................... 7

Gambar 2.2 IDE Aruino ............................................................................... 8

Gambar 2.3 Pin Chip atmega328 ................................................................. 9

Gambar 2.4 Arah Pancaran Gelombang Ultrasonic ..................................... 12

Gambar 2.5 Modul Sensor Ultrasonic.......................................................... 13

Gambar 2.6 Motor Servo.............................................................................. 16

Gambar 2.7 Layout dan pin pin Modul SIM900 .......................................... 18

Gambar 2.8 Gambar Modul SIM900 ........................................................... 19

Gambar 2.9 Bentuk Relay dan Simbol Relay .............................................. 21

Gambar 2.10 Bagian Relay ............................................................................ 22

Gambar 2.11 Trafo step down........................................................................ 24

Gambar 2.12 Rangkaian Adaptor................................................................... 25

Gambar 2.13 Elco Filter ................................................................................. 26

Gambar 2.14 Voltage Regulator..................................................................... 26

Gambar 2.15 Jenis Filter Aquarium ............................................................... 27

Gambar 2.16 thingspeak................................................................................. 29

Gambar 2.17 Resistor Carbon ........................................................................ 30

Gambar 2.18 Transistor.................................................................................. 30

Gambar 2.19 Simbol Transistor npn .............................................................. 31

Gambar 3.1 Perencanaan Diagram Blok ...................................................... 33

Gambar 3.2 Tampilan website thingspeak ................................................... 34

xiii

Gambar 3.3 Tampilan website thingspeak ................................................... 35

Gambar 3.4 Tampilan sign in website thingspeak ....................................... 36

Gambar 3.5 Tampilan sign in website thingspeak ....................................... 36

Gambar 3.6 Tampilan membuat Chanel thingspeak .................................... 37

Gambar 3.7 New Chanel thingspeak ............................................................ 37

Gambar 3.8 Box miniatur perumahan .......................................................... 38

Gambar 3.9 Box miniatur sungai kecil......................................................... 39

Gambar 3.10 Box miniatur sungai besar ........................................................ 39

Gambar 3.11 Miniatur pintu air...................................................................... 40

Gambar 3.12 Simulasi alat pompa air otomatis antisipasi banjir dan pintu air

otomatis dengan monitoring ketinggian air melalui database thingspeak ......... 42

Gambar 3.13 Skema modul rangkaian alat rancang bangun pompa air otomatis

antisipasi banjir dan pintu air otomatis dengan monitoring ketinggian air melalui

database thingspeak............................................................................................ 44

Gambar 3.14 Diagram Alir Sistem................................................................. 46

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Spesifikasi Arduino Uno .......................................................... 6

Tabel 2.2 Fungsi Pin Modul Sensor Ultrasonic........................................ 13

Tabel 4.1 Hasil pengukuran power suply ................................................. 48

Tabel 4.2 Hasil pengujian rangkaian Relay.............................................. 48

Tabel 4.3 Pengukuran tegangan pada Relay............................................. 49

Tabel 4.4 Hasil pengujian rangkaian sensor ultrasonic diperumahan sungai

kecil dan sungai besar............................................................... 51

Tabel 4.5 Pengujian rangkaian motor servo ............................................. 51

Tabel 4.6 Pengujian Rangkaian Waterpump aquarium ............................ 53

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Banjir merupakan salah satu bencana yang kerap melanda indonesia

beberapa tahun terakhir ini. Bencana banjir juga telah menjadi perhatian secara

nasional oleh pemerintah. Hal ini terlihat dari peran pemerintah dalam

membentuk badan penanggulangan bencana nasional (BPBN) sebagai salah satu

badan yang mempunyai peran dalam penanggulangan bencana di indonesia. Telah

banyak korban bencana banjir yang telah kehilangan nyawa dan harta benda.

Selain pendirian BPBN pemerintah juga mendorong bagi pihak swasta maupun

instansi pemerintah lainnya baik lembaga riset maupun lembaga swadaya

masyarakat untuk mengembangkan sistem yang dapat mengantisipasi bencana

seperti sistem peringatan dini bencana.

Dari penelitian yang dilakukan oleh peneliti sebelumnya terdapat beberapa

penelitian pengembangan sistem peringatan banjir yang telah di lakukan seperti

yang di ketahui bahwa saat ini teknologi komunikasi dan informasi telah

berangsur memulai pengalihan ke teknologi mobile. Hal ini di karenakan

teknologi mobile merupakan teknologi yang kerap terus berkembang secara

global. Penelitian berbasis mobile telah di kembangkan oleh (Azid et al.2015), (

Kuantama et al.2013), (Do et al. 2015) dalam bentuk informasi banjir berbasis

SMS dengan menggunakan pemproses mikrokontroler Arduino Uno dan modul

GSM. Pada penelitian tersebut informasi yang di kirimkan merupakan ketinggian

banjir kepada stasiun banjir.

2

Kini telah di kembangkannya berbagai teknologi yang di harapkan berhasil

untuk menganalisir dampak yang terjadi akibat bencana alam. Alat-alat pendeteksi

bencana alam bermunculan, dan ini adalah sebagian kecil dari banyaknya

perkembangan teknologi yang di kembangkan untuk mengatasi masalah bencana

alam, Namun dalam konteks ini akan di bahas sebuah perkembangan teknologi

yang di maksudkan untuk mengatisipasi banjir yang belakangan ini marak terjadi

di daerah-daerah rendah. Maka dari itu sesuai tujuan di ciptakannya tugas akhir ini

yaitu alat pompa air otomatis antisipasi banjir dan pintu air otomatis.

Pada perencanaan alat ini di rancang untuk mengalirkan air dari

perumahan ke sungai kecil jika sungai sungai kecil melebihi batas yang di

tentukan maka pintu air akan terbuka otomatis dan air akan mengalir ke sungai

besar. Data ketinggian air pada perumahan,sungai kecil dan sungai besar akan di

kirim ke data base thingspeak melalui jaringan internet/ sim 900. Data yang ada

di data base thingspeak dapat di akses/di lihat di aplikasi android berupa grafik.

1.2 Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di ketahui di butuhkan alat untuk

mengantisipasi banjir.Maka di ciptakan alat pompa air otomatis antisipasi banjir

dan pintu air ototomatis dengan monitoring ketinggian air melalui database

thingspeak berbasis arduino.

3

1.3 Tujuan dan Manfaat

Membantu mengantisipasi akan terjadinya banjir di perumahan serta pintu

air akan membuka otomatis jika air di sungai kecil melebihi batas yang telah di

tentukan.data dari ketinggian air di perumahan,sungai kecil dan sungai besar akan

terlihat di Data Base thingspik berupa grafik.

1.4 Batasan Masalah

Dalam pembuatan alat ini penulis akan membuat batasan permasalahan

agar tidak menyimpang dari spesifikasi dan kemampuan alat yang kami buat.

Pembatasan masalah tersebut adalah :

a. Modul di kontrol menggunakan Arduino.

b. Pompa air akan bekerja otomatis jika air di perumahan melebihi batas

yang di tentukan .

c. Data dari ketinggian air dapat di akses atau di lihat di aplikasi android (

data berupa grafik ).

1.5 Metodologi Penelitian

Untuk menyelesaikan tugas akhir ini, di lakukan langkah-langkah sebagai

berikut :

a. Pembahasa Judul

Melakukan studi kasus sebagai rencana awal dalam melakukan

penelitian.

b. Studi Literatur

Pembahasan teoritas melalui studi literatur dari buku-buku atau jurnal

ilmiah.

4

c. Pengumpulan Data

Pengumpulan data tentang aplikasi pemrograman arduino dan sistem

monitoring ketinggian air melalui data base thingspik.

d. Memproses Data

Proses data menggunakan aplikasi pemrograman arduino

e. Melakukan Pengujian Stimulasi

Pengujian stimulasi yang sudah di buat pada aplikasi pemrograman

arduino

f. Evaluasi

Dengan mengetahui kelemahan dan kelebihan pemrograman arduino

sebagai acuan kedepannya.

g. Menyusun Laporan Penelitian

Penyusunan Hasil dari penelitian.

1.6 Sistematika Penulisan

Untuk memudahkan pembahasan, keseluruhan perancangan sistem ini

dibagi menjadi lima bab dengan pokok pikiran dari tiap-tiap bab sebagai berikut :

BAB I : PENDAHULUAN

Bab ini menjelaskan latar belakang masalah, tujuan perancangan alat,

pembatasan masalah, metode penulisan dan sistematika penulisan.

BAB II: METODOLOGI PENELITIAN

Bab ini berisi konsep atau teori yang bekaitan dengan Tugas Akhir,

komponen yang digunakan beserta prinsip kerjanya dan teknik

pemrogaman yang akan di gunakan.

5

BAB III : PERANCANGAN ALAT

Bab ini membahas tentang langkah dan cara pembuatan alat atau benda

kerja.

BAB IV : PENGUJIAN DAN ANALISA

Bab ini berisi tentang pengujian yang telah dilakukan terhadap benda kerja

serta analisa hasil perbandingan antara data yang diperoleh dengan teori

yang ada.

BAB VI : PENUTUP

Bab ini berisi tentang kesimpulan hasil yang diperoleh dari hasil analisis

pada bab sebelumnya yang dikaitkan dengan permasalahan dan tujuan

penelitian yang diinginkan serta usulan/rekomendasi untuk implementasi

atau penyempurnaan hasil lebih lanjut, juga tema riset lain yang dapat

dilakukan oleh peneliti lainnya.

6

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Arduino UnoR3

Arduino UnoR3 adalah papan pengembangan mikrokontroler yang

berbasis chip ATmega328P. Arduino Uno memiliki 14 digital pin

input/output (atau biasa ditulis I/O), dimana14pin diantaranya dapat

digunakan sebagai output PWM antara lain pin 0 sampai 13), 6 pin input

analog, menggunakan crystal 16 MHz antara lain pin A0 sampai A5,

koneksi USB, jack listrik, header ICSP dan tombol reset. Hal tersebut

adalah semua yang diperlukan untuk mendukung sebuah rangkaian

mikrokontroler. Spesifikasi arduino unoR3 dapat dilihat pada tabel 2.1 dan

arduino unoR3 dapat dilihat pada gambar 2.2.

Tabel2.1 SpesifikasiArduino Uno

Mikrokontroler ATmega328

Operasi Tegangan 5 Volt

Input Tegangan 7-12 Volt

Pin I/O Digital 14

Pin Analog 6

Arus DC tiap pin I/O 50 mA

Arus DC ketika3.3V 50 mA

7

Memori flash

32 KB

SRAM 2 KB

EEPROM 1 KB

Kecepatan clock 16 MHz

Gambar2.1 ArduinoUno R3

2.1.1. IDEarduino

IDE(IntegratedDevelopmentEnvironment) adalah sebuah perangkat

lunak yang digunakan untuk mengembangkan aplikasi

mikrokontroler mulai dari menuliskan source program,kompilasi,

upload hasil kompilasi dan uji coba secara terminal serial.IDE

arduino dapat dilihat pada gambar 2.2.

8

Gambar2.2 IDEArduino

a. Icon menu verify yang bergambar cek lis berfungsi untuk

mengecek programyang ditulis apakah ada yang salah atau

error.

b. Icon menu upload yang bergambar panah kearah kanan

berfungsiuntuk memuat/transferprogramyang dibuat di

software arduino ke hardware arduino.

c. Icon menu New yang bergambar sehelai kertas berfungsi untuk

membuat halaman baru dalam pemrograman.

d. Icon menu Open yang bergambar panah ke arah atas berfungsi

untuk membuka program yang disimpan atau membuka

program yang sudah dibuat dari pabrikan software arduino

e. Icon menu Save yang bergambar panah ke arah bawah

berfungsi untuk menyimpan program yang telah dibuat atau

dimodifikasi

f. Icon menuserial monitor yang bergambar kaca pembesar

berfungsi untuk mengirim atau menampilkan serial komunikasi

data saat dikirim dari hardware arduino.

9

2.1.2 ATMega328

ATMega328 merupakan mikrokontroler keluarga AVR 8bit. Beberapa

tipe mikrokontroler yang sama dengan ATMega 8 ini antara lain

ATMega8535,ATMega16,ATMega32,ATmega328, yang membedakan

antara mikrokontroler antara lain adalah, ukuran memori, banyaknya

GPIO (pin input/output), peripherial (USART, timer, counter, dll).

Dari segi ukuran fisik, ATMega328 memiliki ukuran fisik lebih kecil

dibandingkan dengan beberapa mikrokontroler diatas. Namun untuk segi

memori dan perial lainnya ATMega328 tidak kalah dengan yang lainnya

karena ukuran memori dan periperialnya relative sama dengan

ATMega8535, ATMega32, hanya saja jumlah GPIO lebih sedikit

dibandingkan mikrokontroler diatas.

Gambar2.3 Pin Chip atmega328

ATMega328 memiliki3 buah PORT utama yaitu PORTB, PORTC,

dan PORTD dengan total pin input/output sebanyak23 pin. PORT tersebut

dapat difungsikan sebagai input/output digital atau difungsikan sebagai

periperal lainnya.

10

1. PortB

PortB merupakan jalur data 8bit yang dapat difungsikan sebagai

input/output.Selain itu PORTB juga dapat memiliki fungsi alternatif seperti di

bawah ini.

a. ICP1(PB0),berfungsi sebagai Timer Counter1input capture pin.

b.OC1A(PB1),OC1B(PB2)danOC2(PB3)dapat difungsikan sebagai keluaran

PWM (PulseWidthModulation).

c.MOSI (PB3), MISO (PB4), SCK (PB5), SS (PB2) merupakan jalur

komunikasi SPI.

d.Selain itu pin ini juga berfungsi sebagai jalur pemograman serial (ISP)

e.TOSC1 (PB6) dan TOSC2 (PB7) dapat difungsikan sebagai sumber

clockexterl untuk timer.

f. XTAL1(PB6) dan XTAL2 (PB7) merupakan sumber clock utama

mikrokontroler.

2. PortC

Port C merupakan jalur data 7 bit yang dapat difungsikan sebagai

input/output digital. Fungsi alternative PORTC antara lain sebagai

berikut.

a. ADC6 channel(PC0,PC1,PC2,PC3,PC4,PC5)dengan resolusi sebesar

10bit.ADC dapat kita gunakan untuk mengubah input yang berupa

tegangan analog menjadi data digital

b. I2C (SDA danSDL) merupakan salah satu fitur yang terdapat pada

PORTC. I2C digunakan untuk komunikasi dengan sensor atau device lain

11

yang memiliki komunikasi data tipe I2C seperti sensor kompas,

accelerometer nunchuck.

3. PortD

PortD merupakan jalur data 8bit yang masing-masing pin-nya juga dapat

difungsikan sebagai input/output. Sama seperti PortB dan Port C, PortD

juga memiliki fungsi alternatif dibawah ini.

a. USART (TXDdanRXD) merupakan jalur data komunikasi serial dengan

level sinyal TTL. Pin TXD berfungsi untuk mengirimkan data serial,

sedangkan RXD kebalikannya yaitu sebagai pin yang berfungsi untuk

menerima data serial.

b. Interrupt (INT0danINT1) merupakan pin dengan fungsi khusus sebagai

interupsi hardware.Interupsi biasanya digunakan sebagai selaan dari

program, misalkan pada saat program berjalan kemudian terjadi interupsi

hardware/software maka program utama akan berhenti dan akan

menjalankan program interupsi.

c. XCK dapat difungsikan sebagai sumber clockexternal untuk USART,

namun kita juga dapat memanfaatkan clock dari CPU, sehingga tidak

perlu membutuhkan externa lclock.

d.T0 dan T1 berfungsi sebagai masukan counterexternal untuk timer1dan

timer 0.

e. AIN0 danAIN1 keduanya merupakan masukan input untuk analog

comparator.

12

2.2 Modul Sensor Ultrasonik

Modul sensor ultrasonik adalah sebuah sensor yang berfungsi untuk

mengubah besaran fisis(bunyi) menjadi besaran listrik dan sebaliknya.

Gelombang ultrasonic adalah gelombang bunyi yang mempunyai frekuensi

20.000Hz. Bunyi ultrasonik tidak dapat di dengar oleh telinga manusia.Jarak

yang dapat dibaca sensor ultrasonic adalah 3cm sampai 3m. Selain range jarak

antara 3cm sampai 3m,sudut pancaran dari Sensor ultrasonik adalah dari 0

sampai dengan 30 derajat. Arah pancaran gelombang ultrasonic dapat dilihat

pada gambar2.4

Gambar 2.4 Arah Pancaran Gelombang Ultrasonik

Cara kerja modul sensor ultrasonik untuk mengukur jarak adalah

sinyal dipancarkan oleh pemancar ultrasonik.Sinyal yang dipancarkan akan

merambat sebagai gelombang bunyi dengan kecepatan340m/s.ketika

menumbuk suatu benda,maka sinyal tersebut akan dipantulkan oleh benda

tersebut. Setelah gelombang pantulan sampaidi alat penerima maka sinyal

tersebut Akan diproses untuk menghitung jarak benda tersebut.Jarak benda

13

dihitung berdasarkan rumus:s= 340.t/2 Dimana s merupakan jarak

antarasensor ultrasonic dengan benda dant adalah selisih antara waktu

pemancaran gelombang oleh transmitter dan waktu ketika gelombang

pantul diterima receiver. Fungsi pin modul sensor ultrasonic terdapat pada

tabel 2.2 dan modul sensor ultrasonik ditujukan pada gambar2.5

Tabel2.2 Fungsi Pin Modul Sensor Ultrasonik

PIN FUNGSI

VCC Sumber tegangan

TRIGGER Pemicusinyal sonardarisensor

ECHO Penangkappantulansinyal sonar

GND Ground

Gambar 2.5 Modul Sensor Ultrasonik

14

2.3. Motor Servo

Motor servo adalah sebuah perangkat sebagai actuator putar

(motor) yang dirancang dengan system control umpan balik loop

tertutup (servo), sehingga dapat diset-up atau diatur untuk menentukan

dan memastikan posisi sudut dari poros output motor.Motor servo

merupakan perangkat yang terdiri dari motor DC,serangkaian gear,

rangkaian kontrol dan potensiometer.Serangkaian gear yang melekat

pada poros motor DC akan memperlambat putaran poros dan

meningkatkan torsi motor servo,sedangkan potensio meterdengan

perubahan resistansinya saat motor berputar berfungsi sebagai penentu

batas posisi putaran poros motorservo. Penggunaan sistem controlloop

tertutup pada motor servo berguna untuk mengontrol gerakan dan posisi

akhi rdari poros motor servo. Posisi poros output akan dihasilkan oleh

sensor,untuk mengetahui posisi poross udah tepatseperti yang diinginkan

atau belum,dan jika belum,maka control input akan mengirim sinyal

kendali untuk membuat posisi poros tersebut tepat pada posisi yang

diinginkan. Motor servo biasa digunakan dalam aplikasi-aplikasi

diindustri, selain itu juga digunakan dalam berbagai aplikasi lain seperti

pada mobil mainan radio kontrol,robot,pesawat,dan lain sebagainya.Ada

dua jenis motorservo,yaitu motor servo AC dan DC. Motor servo AC

lebih dapat menangani arus yang tinggi atau beban berat,sehingga sering

diaplikasikan pada mesin-mesin industry .Sedangkan motor servo DC

biasanya lebih cocok untuk digunakan pada aplikasi-aplikasiyang lebih

kecil.Dan bila dibedakan menurutrotasinya, umumnya terdapat dua jenis

15

motor servo yang dan terdapat di pasaran, yaitu motor servo rotation 180⁰

dan servo rotation continuous360.

a. Motor servo standard (servo rotation 180°) adalah jenis yang

paling umumdari motor servo, dimana putaran porosoutputnya terbatas

hanya 90°kearah kanan dan 90° kearah kiri. Dengan kata lain total

putarannya hanya setengah lingkaran atau 180°

b. Motor servo rotation continuous 360⁰merupakan jenis motor

servoyang sebenarnya sama dengan jenis servo standard, hanya saja

perputaran porosnya tanpa batasan atau dengan kata lain dapat berputar

terus, baikke arah kanan maupun kiri.Pada alat Aplikasi Acceleromete pada

Penstabil Monopod Menggunakan Motor Servo memanfaatkan motor

servo DC karena penggunaanya yang praktis dan ditambah keunggulan

dari fitur motor servo DC.Motor servo DC memiliki system umpan balik

tertutup dimana posisi rotor-nya akan di informasikan kembali kerangkaian

control yang ada di dalam motor servo.Motor ini terdiri dari sebuah motor

DC,serangkaian gear, potensio meter, dan rangkaian kontrol. Potensio

meter berfungsi untuk menentukan batas sudut dari putaran servo.

Sedangkan sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa

yang dikirim melalui kaki sinyal dari kabel motor servo.

16

Gambar2.6 Motor Servo

Keunggulan dari penggunaan motor servoadalah:

1. Tidak bergetar dan tidak ber-resonansi saat beroperasi.

2. Daya yang dihasilkan sebanding dengan ukuran dan berat motor.

3. Penggunaan aruslistik sebanding dengan beban yang Diberikan

4. Resolusi dan akurasi dapat diubah dengan hanya mengganti

encoder yang dipakai.

5. Tidak berisik saat beroperasi dengan kecepatan tinggi.

Motor servo dapat dimanfaatkan pada pembuatan robot,salah

satunya sebagai penggerak kaki robot.Motor servo dipilih sebagai

penggerak pada kaki robot karena motor servo memiliki tenaga atau torsi

yang besar,sehingga dapat menggerakan kaki robot dengan beban yang

cukup berat.

Motor servo pada dasarnya dibuat menggunakan motor DC

yang dilengkapi dengan controller dan sensor posisi sehingga dapat

memiliki gerakan 0o,90o,120o,180o atau 360o. Tiap komponen pada

17

motor servo diatas masing-masing memiliki fungsi sebagai controller

,driver,sensor,gear box dan aktuator. Motor pada sebuah motor servo

adalah motor DC yang dikendalikan oleh bagian controler, kemudian

komponen yang berfungsi sebagai sensor adalah potensio meter yang

terhubung pada system gearbox pada motor servo.

2.4 Modul SIM900

SIM900 adalah modul SIM yang digunakan pada penelitian ini.

Modul SIM900 GSM/GPRS adalah bagian yang berfungsi untuk

komunikasi antara krokontroler Arduino dengan Web Service.

Modul komunikasi GSM/GPRS menggunakan core IC SIM 900. Modul ini

mendukung komunikasi dualband pada frekuensi 900/1800MHz (GSM900

dan GSM1800) sehingga fleksibel untuk digunakan bersama kartu SIM

dari berbagai operator telepon seluler di Indonesia.Operator GSM yang

beroperasi difrekuensi dualband 900MHz dan 1800MHz

sekaligus:Telkomsel,Indosat,dan XL.Operator yang hanya beroperasi pada

band 1800 MHz: Axis dan Three.

18

Gambar 2.7 Layout dan Pin-pin dari Modul SIM 900

Pada gambar 2.7 merupakan tampilan dari konfigurasi pin GSM SIM

900.Modul ini sudah terpasang pada breakout-board (modulinti dikemas

dalam SMD/Surface Mounted Device packaging) denganp inheaders

tandar 0,1"(2,54mm) sehingga memudahkan penggunaan,bahkan bagi

penggemar elektronika pemula sekalipun. Modul GSM SIM 900 ini juga

disertakan antena GSM yang kompatibel dengan produk ini. Pada

gambar2.8 dapat dilihat tampilan dari modul GSM SIM 900 yang

dilengkapi dengan antena.

2.8 Gambar Modul SIM 900

19

2.4.1 Spesifikasi modul GSM SIM 900:

1.GPRS multi-slotclass10/8, kecepatan transmisi hingga 85.6kbps

(downlink), mendukung PBCCH, PPPstack, skema penyandian CS1,2,3,4

2.GPRS mobile stationclass B

3.Memenuhi standar GSM2/2 +

4.Class 4 (2 W@ 900 MHz)

5.Class 1 (1 W@ 1800MHz)

6. SMS(Short Messaging Service): point-to-point MO &MT, SMS cell

broadcast, mendukung format teks dan PDU (Protocol Data Unit)

7. Dapat digunakan untuk mengirim pesan MMS ( Multimedia Messaging

Service)

8. Mendukung transmisi faksimili (fax group 3 class 1)

9. Handsfree mode dengan sirkit reduksi gema (echo suppression circuit)

10. Dimensi:24 x24x3 mm

11. Pengendalian lewat perintah AT(GSM 07.07, 07.05 & SIMCOM

(EnhancedATCommand Set)

12. Rentang catu daya antara7 Volt hingga12Volt DC

13. SIM Application Toolkit

14. Hemat daya, hanya mengkonsumsi arus sebesar 1mA pada moda tidur

(sleep mode)

15. Rentang suhu operasional: -40 °C hingga +85 °C

20

2.4.2 Cara kerja Modul SIM 900

Modul GSM SIM 900 dapatb ekerja dengan diberi

perintah“ATCommand”,(AT=Attention).ATCommand adalah perintah-perintah

standar yang digunakan untuk melakukan komunikasi antara komputer dengan

ponsel melalui serial port. Melalui ATCommand, data-data yang ada didalamp

onsel dapat diketahui, mulai dari vendor ponsel,kekuatan sinyal,membaca

pesan,mengirim pesan,danlain-lain.

Berikut ini beberapa perintah“ATCommand” yang biasa digunakan pada modul

GSM SIM 900 :

AT+CPBF: cari no telpon AT+CPBR : membaca buku telpon AT+CPBW:

menulis no telp dibuku telpon

AT+CMGF:menyeting mode SMS text atau PDU AT+CMGL: melihat semua

daftar sms yg ada. AT+CMGR :membaca sms.

AT+CMGS :mengirim sms. AT+CMGD:menghapus sms.

AT+CMNS :menyeting lokasi penyimpanan ME(hp) atau SM(SIM Card)

AT+CGMI: untuk mengetahui nama atau jenis ponsel

AT+CGMM : untuk mengetahui kelas ponsel

AT+COPS?: untuk mengetahui namaprovider kartu GSM AT+CBC :untuk

mengetahui level baterai

AT+CSCA : untuk mengetahui alamat SMS Center

2.5 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

21

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.

2.5.1 Gambar Bentuk dan Simbol Relay

Dibawah ini adalah gambar bentuk Relay dan Simbol Relay yang sering

ditemukan di Rangkaian Elektronika.

Gambar 2.9 bentuk relay dan simbol relay

2.5.2 Prinsip Kerja Relay

Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu :

a. Electromagnet (Coil)

b. Armature

c. Switch Contact Point (Saklar)

22

d. Spring

Berikut ini merupakan gambar dari bagian-bagian Relay :

Gambar 2.10 bagian relay

Kontak Poin (Contact Point) Relay terdiri dari 2 jenis yaitu :

Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu

berada di posisi CLOSE (tertutup)

Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu

berada di posisi OPEN (terbuka)

Berdasarkan gambar diatas, sebuah Besi (Iron Core) yang dililit oleh sebuah

kumparan Coil yang berfungsi untuk mengendalikan Besi tersebut. Apabila

Kumparan Coil diberikan arus listrik, maka akan timbul gaya Elektromagnet yang

kemudian menarik Armature untuk berpindah dari Posisi sebelumnya (NC) ke

posisi baru (NO) sehingga menjadi Saklar yang dapat menghantarkan arus listrik

di posisi barunya (NO). Posisi dimana Armature tersebut berada sebelumnya (NC)

akan menjadi OPEN atau tidak terhubung. Pada saat tidak dialiri arus listrik,

Armature akan kembali lagi ke posisi Awal (NC). Coil yang digunakan oleh Relay

23

untuk menarik Contact Poin ke Posisi Close pada umumnya hanya membutuhkan

arus listrik yang relatif kecil.

2.6 Adaptor

Secara umum Adaptor adalah rangkaian elektronika yang berfungsi untuk

mengubah tegangan AC (arus bolak-balik) yang tinggi menjadi tegangan DC

(arus searah) yang lebih rendah.Seperti yang kita tahu bahwa arus listrik yang kita

gunakan di rumah, kantor dll, adalah arus listrik dari PLN ( Perusahaan Listrik

Negara ) yang didistribusikan dalam bentuk arus bolak-balik atau AC.

Akan tetapi, peralatan elektronika yang kita gunakan hampir sebagian besar

membutuhkan arus DC dengan tegangan yang lebih rendah untuk

pengoperasiannya. Oleh karena itu diperlukan sebuah alat atau rangkaian

elektronika yang bisa merubah arus dari AC menjadi DC serta menyediakan

tegangan dengan besar tertentu sesuai yang dibutuhkan. Rangkaian yang berfungi

untuk merubah arus AC menjadi DC tersebut disebut dengan istilah DC Power

suply atau adaptor.Rangkaian adaptor ini ada yang dipasang atau dirakit langsung

pada peralatan elektornikanya dan ada juga yang dirakit secara terpisah. Untuk

adaptor yang dirakit secara terpisah biasanya merupakan adaptor yang bersipat

universal yang mempunyai tegangan output yang bisa diatur sesuai kebutuhan,

misalnya 3 Volt, 4,5 Volt, 6 Volt, 9 Volt,12 Volt dan seterusnya. Namun selain itu

ada juga adaptor yang hanya menyediakan besar tegangan tertentu dan

dipetuntukan untuk rangkaian elektronika tertentu misalnya adaptor laptop dan

adaptor monitor.

24

1. Fungsi adaptor

Seperti yang sudah dijelaskan pada uraian di atas bahwa adaptor adalah sebuah

rangkaian elektonika yang berfungsi untuk merubah arus AC menjadi arus DC

dengan besar tegangan tertentu sesuai yang dibutuhkan .

2. Bagian-bagianadaptor

Pada sebuah adaptor terdapat beberapa bagian atau blok yaitu trafo

(transformator), rectifier (penyearah) dan filter

a. Trafo ( Transformator )

Adalah sebuah komponen yang berfungsi untuk menurunkan atau

menaikan tegangan AC sesuai kebutuhan. Pada sebuah adaptor, trafo yang

digunakan adalah trafo jenis step down atau trafo penurun tegangan.

Gambar 2.11 Trafo step down

Trafo tediri dari 2 bagian yaitu bagian primer dan bagian sekunder, pada masing-

masing bagian terdapat lilitan kawat email yang jumlahnya berbeda. Untuk trafo

step-down, jumlah lilitan primer akan lebih banyak dari jumlah sekunder. Lilitan

Primer merupakan input dari pada Transformator sedangkan Output-nya adalah

pada lilitan sekunder. Meskipun tegangan telah diturunkan, output dari

25

Transformator masih berbentuk arus bolak-balik (arus AC) yang harus diproses

selanjutnya.

b. Rectifier (Penyearah )

2.12 Rangkaian adaptor

Dalam rankaian adaptor atau catu daya, tegangan yang sudah di turunkan oleh

trafo, arusnya masih berupa arus bolak-balik atau AC. Karena arus yang

dibutuhkan oleh rangkaian elektronika adalah arus DC, sehingga harus

disearahkan terlebih dahulu. Bagian yang berfungsi untuk menyearahkan arus AC

menjadi DC pada adaptor disebut dengan istilah rectifier ( penyearah gelombang).

Rangkaian Rectifier biasanya terdiri dari komponen Dioda.

c. Filter (Penyaring)

Filter adalah bagian yang berfungsi untuk menyaring atau

meratakan sinyal arus yang keluar dari bagian rectifier. Filter ini biasanya terdiri

dari komponen Kapasitor (Kondensator) yang berjenis Elektrolit atau ELCO

( Electrolyte Capacitor ).

26

Gambar 2.13 elco filter

Sebenarnya dengan adanya bagian trafo, rectifier dan filter syarat dari sebuah

adaptor sudah terpenuhi, namun terkadang tegangan yang dihasilkan biasanya

tidak stabil sehingga diperlukan bagian lain yaitu yang berfungsi untuk

menstabilkan tegangan dan mendapatkan tegangan yang akurat. Bagian tersebut

adalah bagian regulator atau pengatur tegangan.

d. Voltage Regulator ( Pengatur Tegangan )

Untuk menghasilkan tegangan dan Arus DC yang tetap dan stabil , diperlukan

bagian Voltage Regulator yang berfungsi untuk mengatur tegangan sehingga

tegangan Output tidak dipengaruhi oleh suhu, arus beban dan juga tegangan input

yang berasal Output Filter. Voltage Regulator pada umumnya terdiri dari Dioda

Zener, Transistor atau IC .

Gambar 2.14Voltage Regulator

Pada DC Power Supply yang canggih, biasanya Voltage Regulator juga

dilengkapi dengan Short Circuit Protection ( perlindungan atas hubung singkat

), Current Limiting ( Pembatas Arus ) ataupun Over Voltage Protection (

perlindungan atas kelebihan tegangan ).

27

2.7 Pompa Air

Pompa air adalah elemen penting dalam kelangsungan hidup ikan dalam

aquarium. Pompa Air adalah sebuah alat untuk menyaring air dalam aquarium

agar tetap terjaga kebersihannya. Sehingga ikan-ikan lebih tahan lama hidup

dalam aquarium tanpa takut terkena bakteri yang dihasilkan karena air kotor. Air

aquarium yang kotor juga bisa dikarenakan oleh makanan ikan yang dimasukkan

dalam aquarium sehingga terlarut dan menjadikan air keruh.

gambar 2.15Jenis Filter Akuarium

Pompa aquarium juga memiliki cara kerja dalam beberapa mekanisme. Dan

diantara mekanismenya adalah sebagai berikut

1. Mekanisme awal

Cara kerjanya adalah dengan dibagian fungsi dynamo pada mesin pompa

aquarium. Dynamo tersebut akan bergerak dengan adanya fasilitas daya listrik

pada pompa. Fungsinya untuk menarik air agar masuk pada mesin filter, dan air

hanya akan berputar-putar di sana.

28

2. Mekanisme Pertengahan

Setelah dynamo bekerja, maka akan terjadi stabilitas peputaran air secara berkala.

Maka pada saat itu, proses penyaringan air kotor pun terjadi. Proses penyaringan

ini memang sangat penting agar air di dalam aquarium tetap bersih.

3. Mekanisme Akhir

Nah yang terakhir ini setelah air disaring, maka hasil airnya akan kembali masuk

ke dalam aquarium. Jadi air dalam aquarium tersebut tetap dalam kondisi bersih

dan bebas dari bakteri yang sangat membahayakan ikan.

2.8 Thingspeak

"ThingSpeak adalah platform open source Internet of Things (IOT)

aplikasi dan API untuk menyimpan dan mengambil data dari hal menggunakan

protokol HTTP melalui Internet atau melalui Local Area Network. ThingSpeak

memungkinkan pembuatan aplikasi sensor logging, aplikasi lokasi pelacakan, dan

jaringan sosial hal dengan update status ". ThingSpeak awalnya diluncurkan oleh

ioBridge pada tahun 2010 sebagai layanan untuk mendukung aplikasi IOT.

ThingSpeak telah terintegrasi dukungan dari numerik komputasi perangkat lunak

MATLAB dari MathWorks. Memungkinkan ThingSpeak pengguna untuk

menganalisis dan memvisualisasikan data yang diunggah menggunakan Matlab

tanpa memerlukan pembelian lisensi Matlab dari MathWorks.

ThingSpeak memiliki hubungan dekat dengan MathWorks, Inc. Bahkan,

semua dokumentasi ThingSpeak dimasukkan ke situs dokumentasi Matlab yang

MathWorks 'dan bahkan memungkinkan terdaftar MathWorks akun pengguna

29

login sebagai valid di situs ThingSpeak. Persyaratan layanan dan kebijakan privasi

dari ThingSpeak.com adalah antara pengguna setuju dan MathWorks, Inc

Cara Kerja :

Gambar 2.16 thingspeak

Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat

atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika.

Sebagaimana fungsi resistor yang sesuai namanya bersifat resistif dan termasuk

salah satu komponen elektronika dalam kategori komponen pasif. Satuan atau

nilai resistansi suatu resistor disebut Ohm dan dilambangkan dengan simbol

Omega (Ω). Sesuai hukum Ohm bahwa resistansi berbanding terbalik dengan

jumlah arus yang mengalir melaluinya. Selain nilai resistansinya

(Ohm) resistorjuga memiliki nilai yang lain seperti nilai toleransi dan kapasitas

daya yang mampu dilewatkannya. Semua nilai yang berkaitan dengan resistor

tersebut penting untuk diketahui dalam perancangan suatu

rangkaian elektronika oleh karena itu pabrikan resistor selalu mencantumkan

dalam kemasan resistor tersebut.

2.9 Resistor

30

Gambar 2.17 Resistor carbon

2.10 Transistor

Transistor adalah komponen aktif semikonduktor yang berfungsi sebagai

penguat arus dan sebagainya saklar. transistor dapat kita temui pada amplifier,

tone control, preamp, dan lain sebagainya

bentuk fisik transistor adalah mempunyai 3 kaki.Transistor bipolar atau sering

disebut juga dengan nama transistor Dwi kutub merupakan transistor

menggunakan 2 buah pembawa muatan dalam pembuatannya

Gambar 2.18 transistor

simbol Transistor npn ditandai dengan panah keluar pada kaki emitor. Tanda

panah menggambarkan aliran arus listrik. Contoh dari transistor NPN adalah TIP

31, TIP 41, 2N3055

31

Gambar 2.19 simbol transistor npn

32

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Jenis Penelitian

Metode yang digunakan dalam penelitian tugas akhir ini adalah

perancangan alat dan progam, pembuatan alat dan progam, pengujian alat,analisa

alat dan bahan yang telah diuji. rancang bangun bangun pompa air otomatis

antisipasi banjir dan pintu air otomatis dengan monitoring ketinggian air melalui

database thingspeak berbasis Arduino.Pengujian alat dan bahan uji dapat berupa

penggunaan alat dan hasil yang di ujikan.

3.2 Daftar Alat dan Bahan

Pada pembuatan benda kerja pada tugas akhir ini memerlukan beberapa

alat dan bahan spesifikasi adalah sebagai berikut :

3.2.1 Daftar Alat

Pada Tugas Akhir yang berjudul “rancang bangun bangun pompa air

otomatis antisipasi banjir dan pintu air otomatis dengan monitoring ketinggian air

melalui database thingspeak berbasis Arduino.” ini alat yang dibutuhkan dalam

pembuatan nya adalah sebagai berikut:

Tang potong

Multimeter

Mesin bor

Lem bakar

Tenol

33

Gabus

Solder

3.2.2 Daftar Bahan

Pada Tugas Akhir yang berjudul “rancang bangun bangun pompa air

otomatis antisipasi banjir dan pintu air otomatis dengan monitoring ketinggian air

melalui database thingspeak berbasis Arduino” ini bahan yang dibutuhkan dalam

pembuatan nya adalah sebagai berikut:

Arduino Uno

Sim 900

Modul Relay

Sensor Ultrasonic 3

Motor Servo

Adaptor

Pompa Air

Kartu Perdana

Beberapa kabel sebagai konektor

3.3 Perancangan Alat

3.3.1 Perencanaan Diagram Blok

Gambar 3.1 Perencanaan Diagram Blok

ARDUINO UNO

KETINGGIAN AIR DIPERUMAHAN ( SENSORULTRASONIC )

MOTOR SERVOKETINGGIAN AIR DISUNGAI KECIL (SENSORULTRASONIC )

SIM 900

KETINGGIAN AIR DISUNGAI BESAR (SENSORULTRASONIC )

WATERPUMP

34

Penjelasan dari diagram blok diagram diatas :

Arduino

digunakan untuk pusat perintah atau main prosesor, karena seluruh

perintah dilakukan oleh arduino

Motor Servo

Motor servo berfungsi untuk membuka pintu air otomatis jika ketinggian air

disungai kecil melebihi batas yang telah di tentukan.

Sim 900

Sim 900 digunakan untuk mengirimkan data ketinggian air ke database

thingspik.

3.3.2 Perancangan Database Thingspeak

Pembuatan akun thingspeak pada perancangan database thingspeak ini

akan dijelaskan pembuatannya:

1. Buka website https:// thingspeak.com

Gambar 3.2 tampilan website thingspeak

( sumber :http//thingspeak.com)

35

2. Pilih Sign Up

Gambar 3.3 tampilan website thingspeak

( Sumber:http//thingspeak.com/users/sign-up)

Isi email addres

Isi user ID

Isi Password

Pilih Negara

Isi nama depan

Isi nama belakang

Centang lacept the online services agrement

Klik continu

3. Pilih Sign In

36

Gambar 3.4 tampilan sign in website thingspeak

( Sumber:http//thingspeak,com/login)

Isi email addres yang sudah di daftarkan

Klik Next

Gambar 3.5 tampilan Sign in website thingspeak

( Sumber:http//thingspeak.com/login)

37

Selanjutnya Masukan Password

Klik Sign In

4. Membuat Chanel di thingspeak

Gambaran 3.6 tampilan membuat Chanel Thingspeak

( Sumber:http//thingspeak.com/chanels)

Pilih New Chanel

Gambar 3.7New Chanel Thingspeak

( Sumber:http//thingspeak.com/chanel/new)

38

Isi name monitoring ketinggian air

Centang field 1 dengan nama perumahan

Centang field 2 dengan nama sungai kecil

Centang field 3 dengan nama sungai besar

Clik save Chanel

3.3.3 Perancangan Box miniatur perumahan

Gambar 3.8 Box miniatur perumahan

Berdasarkan gambar diatas untuk mengetahui ketinggian,lebar dan

panjang box miniatur perumahan adalah sebagai berikut :

a. Ketinggian box miniatur perumahan setinggi 15 cm.

b. Lebar box miniatur perumahan selebar 20 cm.

c. Panjang box miniatur perumahan selebar 27 cm.

39

3.3.4 Perancangan Box miniatur Sungai Kecil

Gambar 3.9. box miniatur sungai kecil

Berdasarkan gambar diatas untuk mengetahui ketinggian,lebar dan

panjang box miniatur sungai kecil adalah sebagai berikut :

a. Ketinggian box miniatur sungai kecil setinggi 15 cm .

b. Lebar box miniatur sungai kecil selebar selebar 20 cm.

c. Panjang box mi niatur sungai kecil sepanjang 27 cm.

3.3.5 Perancangan Box miniatur Sungai Besar

Gambar 3.10 box miniatur sungai besar

40

Berdasarkan gambar diatas untuk mengetahui ketinggian,lebar dan

panjang box miniatur sungai besar adalah sebagai berikut :

a. Ketinggian box miniatur sungai besar setinggi 20 cm .

b. Lebar box miniatur sungai besar selebar selebar 20 cm.

c. Panjang box miniatur sungai besar sepanjang 32 cm.

3.3.6 Perancangan miniatur pintu air

Gambar 3.11 miniatur pintu air

Berdasarkan gambar diatas untuk mengetahui ketinggian,lebar dan

panjang box miniatur sungai besar adalah sebagai berikut :

a. Ketinggian miniatur pintu air setinggi 11 cm .

b. Lebar miniatur pintu air selebar 1 cm.

c. Panjang miniatur pintu air sepanjang 5,6 cm.

3.3.7 Pembuatan Perangkat Lunak

Proses pembuatan benda kerja pada tugas akhir ini terdiri dari dua bagian

yang dikerjakan, yaitu bagian elektronik dan mekanik:

41

A. Bagian Elektronik

Langkah-langkah pembuatan benda kerja pada bagian elektronik adalah

sebagai berikut :

a) Perancangan rangkaian

Perencanaan merupakan salah satu hal yang baik akan memberikan

hasil yang sesuai diharapkan. Dalam tahap perencanaan ini diusahakan

untuk dapat menyediakan segala sesuatu yang dibutuhkan untuk proses

pembuatan alat, sehingga dalam proses nantinya tidak dijumpai hambatan

– hambatan yang dapat menggganggu proses pembuatan benda kerja.

Kekurangan peralatan dan bahan dapat diantisipasi sejak awal sehingga

dapat dicarikan jalan keluar. Persiapan yang di lakukan adalah penyediaan

alat dan bahan yang di gunakan serta pembuatan transpantasi papan

rangkaian cetak.

b) Percobaan Alat

Percobaan ini dilakukan beberapa kali mulai rangkaian dirakit

sampai dengan rangkaian yang sudah dirakit secara keseluruhan. Tujuan

percobaan antara lain :

Mengetahui kinerja dari rangkaian yang dirancang sehingga dapat

bekerjasesuai dengan yang diharapkan, dapat dilakukan dengan

percobaaan rangkaian pada papan perancangan (prjectboard).

B. Bagian Mekanik

Langkah-langkah pembuatan benda kerja pada bagian mekanik adalah

sebagai berikut:

42

1. Pembuatan draft atau pola gambar pada penampung yang akan digunakan

untuk membuat box penampung air.

2. Setelah proses pembuatan pola selesai, kemudian melakukkan pemotongan

box penampung air sesuai pola .

3. Setelah selesai, tahap selanjutnya ialah melipat box penampung air sesuai

dengan pola agar menjadi bentuk yang diinginkan, dan kemudian di lem

bakar bagian-bagian tertentu agar bentuk box penampung air tidak berubah.

4. Selanjutnya, kita buat pintu air sesuai dengan pola gambar.

5. Setelah box selesai, tahap selanjutnya adalah pemasangan alat dan

komponen-komponen lain yang dibutuhkan pada alat ini dilakukan. Seperti

pemasangan arduino, sensor ultrasonic, motor servo, waterpump aquarium

dan lainnya dilakukan.

6. Setelah semua tahap selesai tahap selanjutnya ialah pengujian alat.

3.4 Cara pengoperasian alat

Gambar 3.12simulasi alat pompa air otomatis antisipasi banjir dan pintu air

otomatis dengan monitoring ketinggian air melalui data base thingspeak

berbasis arduino.

43

Cara pengoperasian alat pompa air otomatis antisipasi banjir dan pintu

air otomatis dengan monitoring ketinggian air melalui data base thingspeak

berbasis arduino:

a. Siapkan peralatan yang di butuhkan seperti air dan box penampung

air.

b. Pasang waterpump (aquarium) ke dalam box yang bertulisan

perumahan

c. Pasang sensor ultrasonic HCSR 04 ke dalam box yang bertulisan

perumahan,sungai kecil dan sungai besar.

d. Sambungkan adaptor dengan arduino.

e. Pasang motor servo di atas pintu air.

f. Setelah semua terpasang lalu siram box yang bertulisan perumahan

sampai melebihi batas yang telah di tentukan 9cm dan semuanya akan

berjalan secara otomatis.

44

3.5 Skema modul rangkaian Alat

Gambar 3.13 Skema modul rangkaian alat Rancang bangun pompa air otomatis

antisipasi banjir dan pintu air otomatis dengan monitoring ketinggian air melalui

data base thingspik.

3.6 Diagram Alir Sistem

Sebelum membuat suatu program terlebih dahulu kita membuat flowchart

(bagan alir system) sehingga program yang kita buat dapat terencana dengan baik.

45

TIDAK

TIDAK

TIDAK

TIDAK

YA

YA

YA

MULAI

Terkoneksi derngan internet

Ketinggian air perumahanmelebihi batas 9cm

Membaca kondisi sensor ultrasonicperumahan

Mengkoneksikan arduino UNO ke internet

Pompa air menyala

Pintu air membuka

ketinggian air di sungai kecil7cm

A

Membaca kondisi sensor ultrasonicperumahan

46

YA

YA

Gambar 3.14 Diagram alir sistem

3.6.1 Cara kerja flochart

Jika ketinggian air di perumahan melebihi batas yang di tentukan 9cm

maka pompa akan bekerja dan air akan mengalir kesungai kecil,jika ketinggian air

di sungai kecil melebihi batas yang di tentukan 7cm pintu air akan membuka dan

air akan mengalir ke sungai besar,ketinggian air dari perumahan,sungai kecil dan

sungai besar dapat dilihat di database thingspeakberupa grafik.

Air mengalirke sungaibesar

Menampilkan grafik ketinggian air padaaplikasi thingspeak di smartphone

Mengirim data ketinggian air kedatabasae thingspeak

A

SELESAI

47

BAB IV

PENGUJIAN ALAT DAN ANALISA

4.1 Pengujian Alat

Pengujian dan analisa sistem ini merupakan pengujian dari seluruh sistem

yang bertujuan untuk mengetahui sistem tersebut bekerja dengan baik sesuai

perencanaan yang telah di buat yaitu rancang bangun bangun pompa air otomatis

antisipasi banjir dan pintu air otomatis dengan monitoring ketinggian air melalui

database thingspeak berbasis Arduino. Pengujian alat ini dimulai dari pengukuran

alat, penukuran alat meliputi tegangan yang masuk kerangkaian hingga tegangan

yang keluar dari rangkaian, kemudian pengujian sensor-sensor,pengujian montor

servo,pengujian pompa air,pengujian sim 900 untuk mengirimkan hasil sensor ke

database thingspeak.

4.1.1 Pengukuran Alat

Pengukuran alat ini bertujuan untuk mengetahui besar tegangan input

maupun tegangan output.pengujian pertama yaitu pengukuran pada tegangan yang

masuk dari PLN 220v dan keluaran dari tegangan power supply (Hunkey). Untuk

hasil dari pengukuran dapat di lihat di tabel berikut ini :

48

Tabel 4.1 Hasil pengukuran power supply

No. Proses Ketika ONKetika

Proses

Setelah

Proses

1Pengukuran input

tegangan AC223 V 223 V 223 V

2Pengukuran Output

Adaptor12,5 V 12,5 V 12,5 V

4.1.2 Pengujian Rangkaian Relay

Pada pengujian relay ini bertujuan untuk mengetahui apakah relay dapat

bekerja seperti yang di harapkan melalui pin output arduino.ketika pompa air

menyala atau pompa air mati yaitu di berikan logika High atau low.Berikut ini

adalah hasil dari pengujian rangkaian relay.

Tabel 4.2 Hasil pengujian rangkaian relay

No. Logika Relay Pompa

1 High On On

2 Low Off Off

Pengukuran Rangkaian modul relay

Untuk mengetahui tegangan pada relay dapat di lihat di bawah ini berikut hasil

pengukuran :

49

Tabel 4.3 Pengukuran tegangan pada relay

Nama IN

Tegangan input modul relay 12 v

Tegangan Output modul relay 12 v

4.1.3 Pengujian Rangkaian Sensor Ultrasonic di perumahan,sungai kecil

dan sungai besar

Pada pengujian sensor ultrasonic yang digunakandiperumahan,sungai

kecil dan sungai besar ini bertujuan untuk mengetahui ketinggian air ketika

pompa air menyala, pompa air akan mati dan pintu akan membuka dan pintu

menutup.

A. Sensor ultrasonic di perumahan

Sensor ultrasonic diperumahan mengirimkan sinyal ketinggian air

diperumahan ke arduino kemudian arduino memberi intruksi ke modul relay

untuk mengaktifkan pompa air agar air yang ada di perumahan untuk dialihkan ke

sungai kecil.

Gambar 4.1 Sensor ultrasonic mendeteksi ketinggian air perumahan

50

B. Sensor ultrasonic di sungai kecil

Sensor ultrasonic di sungai kecil mengirimkan sinyal ketinggian air di sungai

kecil ke arduino kemudian arduino memberi intruksi ke modul relay untuk

mengaktifkan motor servo agar pintu air membuka dan air akan mengalir ke

sungai besar.

Gambar 4.2 Sensor ultrasonic mendeteksi ketinggian air sungai kecil

C. Sensor ultrasonic di sungai besar

Sensor ultrasonic di sungai besar mengirimkan sinyal ketinggian air di sungai

besar ke arduino kemudian arduino memberi intruksi ke modul relay untuk

mengaktifkan motor servo agar pintu air menutup setelah ketinggian air di sungai

kecil 4 cm.

51

Gambar 4.3 sensor ultrasonic mendeteksi ketinggian air sungai besar.

Tabel 4.4 Hasil pengujian rangkaian sensor ultrasonic di perumahan,sungai keil

dan sungai besar.

No Lokasi Sensor Ketinggian Bekerja Tidak

Bekerja

High Low

1. Perumahan 11 cm 9 cm 4 cm 24 volt 24 volt

2. Sungai kecil 11 cm 7 cm 5 cm 24 volt 24 volt

3. Sungai besar 14 Cm 24 volt 24 volt

4.1.4 Pengujian Rangkaian Motor Servo

Pada pengujian rangkaian motor servo ini bertujuan untuk mengetahui

kondisi pintu air ketika motor servo membuka dan motor servo menutup.

Tabel 4.5 pengujian rangkaian motor servo

No. Kondisi Pintu Motor Servo (°) High

1 Membuka 100° 5 volt

2 Menutup 180° 5 volt

52

Gambar 4.4 Pintu air membuka

Gambar 4.5 Pintu air menutup

4.1.5 Pengujian SIM 900

Pada pengujian rangkaian sim 900 ini bertujuan untuk mengetahui

ketinggian air dari diperumahan,sungai kecil dan sungai besar yang nantinya akan

di kirim ke database thingspeak berupa grafik.

53

Gambar 4.6 memonitoring ketinggiang air di database thingspeak.

4.1.6 Pengujian Pompa Air

Pada pengujian rangkaian pompa air ini bertujuan untuk mengetahui

apakah pompa air bekerja dengan benar ketika sensor ultrasonic mendeteksi

ketinggian air di perumahan melebihi batas yang telah di tentukan 9 cm dan akan

mati setelah ketinggian air di perumahan 4 cm.

Gambar 4.7 waterpump aquarium (pompa air)

Tabel 4.6 pengujian rangkaian pompa air

No. Kondisi Pompa AIr BekerjaTidak

bekerja

High

Arduino

Low

arduino

1 ON 9 cm 4,9 volt

2 OFF 4 cm 0,9 volt

54

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan dari pembahasan dan pengujian tentang alat rancang bangun

bangun pompa air otomatis antisipasi banjir dan pintu air otomatis dengan

monitoring ketinggian air melelui database thingspeak berbasis Arduino, dapat

ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut :

1. berdasarkan pengukuran tegangan sensor ultrasonic perumahan,sungai

kecil dan sungai besar ketika High 24volt dan Low 024volt. Pompa

aquarium(waterpump) ketika High 4,9volt dan Low 0,9volt dan montor

servo ketika High membutuhkan tegangan 5volt dan ketika Low

membutuhkan tegangan 5volt.

2. Berdasarkan hasil pengujian alat dalam perumahan prototep ini pompa

air akan menyala jika ketinggian air diperumahan mencapai 9 cm dan

pompa air akan mati setelah ketinggian air 4 cm.

3. Dalam penelitian ini pintu air akan membuka apabila ketinggian air di

sungai kecil mencapai 7 cm dan pintu air akan menutup setelah 5 cm.

4. LED indikator pada sim 900 ketika mendapatkan sinyal akan berkedip

secara perlahan dan apabila sim 900 tidak mendapatkan sinyal akan

berkedip secara cepat.

55

5.2 Saran

1. Alat pompa air otomatis antisipasi banjir dan pintu air otomatis dengan

monitoring ketinggian air melelui database thingspeak berbasis

Arduino ini dapat di kembangkan lebih sempurna lagi dengan alat

sensor pendeteksi hujan.

2. Gunakan profeder yang sinyalnya baik di daerah yang akan di uji coba

alat ini.

3. Sebaiknya sensor ultrasonik di tempatkan pada bidang rata dan tenang

agar akurat.

4. Pilihlah kit Arduino yang baru dan mudah di flash, sebisa mungkin

beli yang orisinal.

56

DAFTAR PUSTAKA

[1].ARDIANSYAH, (2016), Sistem Monitoring Air Layak Konsumsi

Berbasis Arduino ( Studi Kasus PDAM Patalassang), Skripsi Jurusan

Teknik Informatika Fakultas Sains dan Teknologi UIN Alauddin,

Makassar.

[2].Dewandari Oshy, (2017), Rancang Bangun Alat Pendeteksi Asap Rokok

Dengan Notifikasi Sms Berbasis Arduino Uno, Proposal Tugas Akhir

Politeknik Kota Malang, Malang.

[3].Kurniawan,Muhamad Arie, (2016), Aplikasi Accelerometer Pada

Penstabil Monopod Menggunakan Motor Servo, Laporan Akhir Politeknik

Negeri Sriwijaya,Palembang.

[4].Wicaksono, Sigit Nugroho, (2017), Aplikasi Kran Otomatis Berbasis

Arduino, Laporan Proyek Akhir Jurusan Teknik Komputer Sekolah Tinggi

Manajemen Informatika dan Komputer AKAKOM,Yogyakarta.

[5].Arduino. (Online)

https://www.arduino.cc/, diakses pada tanggal 20 juni 2018.

[6].Aulia, M.Mirza Sholihul, 2017, Mengenal Platform IoT. (Online)

http://sh4retech.blogspot.com/2017/03/mengenal-platform-iot.html diakses

pada tanggal 30 november 2018.

[7].https://duwiarsana.com/produk/adaptor-12v-1a/ diakses pada tanggal 30

november 2018.

[8].IoT Analytics – ThingSpeak Internet of Things.

https://thingspeak.com/, diakses pada tanggal 20 juni 2018.

57

[9].Kho, dickson, Pengertian Relay dan Fungsinya, (Online)

https://teknikelektronika.com/pengertian-relay-fungsi-relay/ , diakses pada

30 november 2018.

[10]. Kiswoyo, Budi, 2016, Transistor : pengertian fungsi dan cara

kerja transistor, (Online)

https://www.jalankatak.com/id/transistor/ diakses pada tanggal 30

november 2018.

[11]. Mp, Arreza Mp, 2017, Mengenal Pompa Aquarium Dan Cara

Kerjanya. (Online)

https://www.arrezamp.com/2017/07/mengenal-pompa-aquarium-dan-

jenis.html diakses pada tanggal 30 november 2018.

[12]. Wiran, Kang, 2017, Pengertian Adaptor Fungsinya dan Jenis-

Jenisnya. (Online)

https://www.technodand.com/2017/10/pengertian-adaptor-fungsinya-dan-

jenis.html diakses pada tanggal 30 november 2018.

[13]. Zona Elektro, 2014, Resistor, Karakteristik, Nilai Dan Fungsinya,

(Online)

http://zonaelektro.net/resistor-karakteristik-nilai-dan-fungsinya/ diakses

pada tanggal 30 november 2018.

58

LAMPIRAN

#include <Ultrasonic.h>

Ultrasonic ultrasonic1(12, 13);

Ultrasonic ultrasonic2(10, 11);

Ultrasonic ultrasonic3(5, 6);

//SIM900/GSM SHIELD

#include <SoftwareSerial.h>

#include <String.h>

SoftwareSerial SIM900(7,8);

#include <Servo.h>

Servo myservo;

int pompa=2;

void setup() {

Serial.begin(115200);

SIM900.begin(115200);

59

pinMode(9,OUTPUT);

pinMode(pompa,OUTPUT);

digitalWrite(pompa,HIGH);

digitalWrite(9,LOW);

delay(4000);

digitalWrite(pompa,LOW);

digitalWrite(9,HIGH);

delay(2000);

////////////////////

myservo.attach(3);

myservo.write(175);

Serial.println("servo oke");

/////////////////////

Serial.println("initializing");

delay(15000);

SIM900.println("AT+SAPBR=3,1,\"Contype\",\"GPRS\"");

delay(2000);

seri();

60

SIM900.println("AT+SAPBR=3,1,\"APN\",\"indosatgprs\"");//setting APN

kartu

delay(2500);

seri();a

SIM900.println("AT+SAPBR =1,1");

delay(20000);

seri();

SIM900.println("AT+SAPBR =2,1");

delay(1000);

seri();

SIM900.println("AT+HTTPSSL=1");

delay(1000);

seri();

SIM900.println("AT+HTTPINIT");

delay(1000);

seri();

SIM900.println("AT+HTTPPARA=\"CID\",1");

delay(1000);

seri();

61

myservo.write(170);

Serial.println("sistem start");

delay(2000);

}

void loop()

{

database();

}

void database()

{ int perumahan=ultrasonic1.distanceRead();

int sungaikecil=ultrasonic2.distanceRead();

int sungaibesar=ultrasonic3.distanceRead();

int hasilperumahan=14-perumahan;

int hasilsungaikecil=13-sungaikecil;

int hasilsungaibesar=17-sungaibesar;

Serial.print("Perumahan: ");

Serial.print(hasilperumahan);

Serial.print(" cm || Sungai Kecil: ");

62

Serial.print(hasilsungaikecil);

Serial.print(" cm || Sungai Besar: ");

Serial.print(hasilsungaibesar);

Serial.println(" cm");

////////////RULE////////////////////

if (hasilperumahan >= 9)

{

digitalWrite(pompa,HIGH);

}

if (hasilperumahan <= 4)

{

digitalWrite(pompa,LOW);

}

if(hasilsungaikecil >= 7 )

{

myservo.write(100);

}

if(hasilsungaikecil <= 5 )

{

63

myservo.write(170);

}

delay(3000);

///////////END RULE/////////////////

Serial.print("AT+HTTPPARA=\"URL\",\"https://api.thingspeak.com/update?api_

key=2AKBL51K187II6FS");

Serial.print("&field1=");

Serial.print(hasilperumahan);

Serial.print("&field2=");

Serial.print(hasilsungaikecil);

Serial.print("&field3=");

Serial.print(hasilsungaibesar);

Serial.println("\"");

SIM900.print("AT+HTTPPARA=\"URL\",\"https://api.thingspeak.com/update?ap

i_key=2AKBL51K187II6FS");

SIM900.print("&field1=");

64

SIM900.print(hasilperumahan);

SIM900.print("&field2=");

SIM900.print(hasilsungaikecil);

SIM900.print("&field3=");

SIM900.print(hasilsungaibesar);

SIM900.println("\"");

delay(2000);

seri();

SIM900.println("AT+HTTPACTION=0");

delay(20000);

seri();

SIM900.println("AT+HTTPREAD");

delay(1000);

seri();

}

void seri()

{

65

while (SIM900.available()!=0)

Serial.write(SIM900.read());

}