SISTEM MONITORING DATA METERAN AIR PELANGGAN PDAM MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ATMEGA 16

Transkripsi

1 SISTEM MONITORING DATA METERAN AIR PELANGGAN PDAM MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ATMEGA Herdianto, Ayu Nuriana Sebayang, Darmeli Nasution Dosen Sistem Komputer Universitas Pembangunan Panca Budi Medan, Indonesia Teknik Informatika STMIK Logika, Medan, Indonesia Jl Gatot Subroto KM,, Medan, Indonesia Abstrak Tujuan penelitian ini adalah untuk merancang sebuah sistem menggunakan mikrokontroler ATMEGA serta untuk mengetahui akurasi dari sistem yang telah dirancang. Hasil dari penelitian ini nantinya diharapkan dapat membantu pihak PDAM (perusahaan daerah air minum) dalam mengatasi permasalahan yang ada mengenai pencatatan data meteran air yang tidak akurat. Dalam penelitian ini ada sampel data meteran yang dipakai dengan metode yang digunakan adalah aplikasi demonstrasi. Pada penelitian sistem monitoring data meteran air pelanggan ada bentuk pengujian yang dilakukan yaitu pengujian sensor flowmeter air dan transmisi data GSM SIM 00. Dari hasil pengujian akurasi sensor flowmeter air mencapai 00% sedangkan transmisi data GSM SIM 00 hanya %. Kata Kunci: monitoring, meteran, mikrokontroler, metode, pengujian, akurasi. Abstract The purpose of this research is to design a monitoring system of PDAM customer water meter data using ATMEGA microcontroller and to know the accuracy of the system that has been designed. The results of this research will be expected to help the PDAM (local water company) in overcoming the existing problems regarding the recording of water meter data is not accurate. In this research there are sample of meter data which used by method used is demonstration application. In the research of monitoring system of customer water meter data there are forms of testing conducted that is the testing of water flowmeter sensor and data transmission GSM SIM 00. From the test results accuracy of flowmeter water sensor reaches 00% while GSM SIM 00 data transmission only %. Keywords: monitoring, meter, microcontroller, method, testing, accuracy. PENDAHULUAN Air merupakan sumber kehidupan bagi manusia dan makhluk hidup lainnya yang ada di bumi. Pentingnya air bagi kehidupan manusia dapat dilihat dari banyaknya penggunaan air di dalam kehidupan sehari - hari seperti untuk minum, memasak, mencuci, mandi dan lain lain. Tetapi agar tidak menimbulkan gangguan kesehatan pada manusia, air yang dikonsumsi haruslah air yang bersih sesuai dengan ketetapan dari departemen kesehatan. Bagi masyarakat yang tinggal di perkotaan salah satu cara untuk memperoleh air bersih berasal dari sumur galian. Tetapi seiring pertambahan jumlah penduduk dan industri, air dari sumur galian ini tercemar oleh bakteri dan zat zat berbahaya dari limbah industri. Hal ini yang menyebabkan masyarakat yang tinggal di perkotaan mencari alternatife sumber air bersih lain yaitu dengan cara berlangganan dengan Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) dengan sistem prabayar. Tetapi seiring waktu yang terus berjalan sistem prabayar yang diterapkan PDAM ini menimbulkan permasalahan yaitu pelanggan melakukan komplain atas tagihan air yang besar karena terjadi ketidaksesuaian antara banyaknya pemakaian air yang dipakai pelanggan dengan yang harus dibayar. Salah satu penyebab hal ini dapat terjadi karena petugas yang mencatat meteran air pada rumah pelanggan tidak melakukan pencatatan dengan benar (Syahrul dan Rahardjo.P, 0). Untuk mengatasi hal tersebut pihak PDAM telah melakukan perbaikan dengan menerapkan sistem barcode yaitu menempelkan kertas bergambar kode barcode yang berisi identitas pelanggan pada kaca penutup meteran air lalu petugas yang datang untuk memeriksa hanya dengan memfoto meteran air tersebut sehingga data yang tercatat lebih akurat (Moch. Adib Musyafa et al, 0). Tetapi sistem barcode ini masih menyisakan permasalahan yaitu bagaimana jika rumah pelanggan memiliki pagar yang tinggi dan terkunci sehingga petugas pencatat tidak dapat masuk untuk memfoto meteran air. Oleh karena itu beberapa penelitian yang terkait telah dilakukan peneliti sebelumnya seperti yang dilakukan oleh Raharjo, N.B et al, 00. Pada penelitian ini jumlah pemakaian air yang terhitung pada meteran air akan tertampil di kantor PDAM secara real time dengan menggunakan media pengiriman sms (short message short). Selanjutnya pada tahun 0, Syahrul dan Pamuji melakukan penelitian yang bertujuan untuk memudahkan petugas dalam pencatatan data meteran air pelanggan dengan cara memasang modul wifi pada meteran air tetapi jarak tranmisi data dari meteran air pelanggan ke handphone petugas tidak boleh lebih dari 0 meter. Lalu pada tahun 0 penelitian yang dilakukan

2 Syahrul dan Pamuji dikembangkan oleh Irawati et al. Pada penelitian ini Irawati et al menggunakan sistem OCR (Optical Character Recognition) untuk menstransformasikan citra foto menjadi angka dengan metode template matching. Dan pada tahun 0 Moch. Adib Musyafa et al mengembangkan sistem prabayar pemakaian air minum secara offline untuk PDAM. Berdasarkan ke- (empat) penelitian di atas maka peneliti mencoba mengembangkan sistem secara real time yang mampu memutuskan aliran air ke meteran air pelanggan dari kantor PDAM.. METODOLOGI Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode aplikasi dengan demonstrasi. Agar penelitian ini dapat selesai sesuai dengan waktu yang ditetapkan maka peneliti menyusun langkah-langkah penelitian seperti Gambar. a. Menganalisis Bagian-Bagian Sistem Monitoring Data Meteran Air Pelanggan PDAM Menggunakan Mikrokontroler ATMEGA. Pada aktifitas ini peneliti menganalisis bagianbagian beserta komponen komponen yang digunakan pada setiap bagian sistem seperti bagian catu daya, sensor, mikrokontroler ATMEGA, interface, tampilan, modem dan komputer. b. Merancang Skema Rangkaian Bagian- Bagian Sistem Monitoring Data Meteran Air Pelanggan PDAM Menggunakan ATMEGA. Setelah dianalisis bagian bagian sistem monitoring data meteran air PDAM maka langkah selanjutnya mendesain skema rangkaian dari bagian-bagian sistem monitoring data meteran air pelanggan PDAM menggunakan mikrokontroler ATMEGA seperti bagian catu daya, sensor, mikrokontroler ATMEGA, interface dan tampilan. Gambar. Diagram aktifitas penelitian yang dilakukan c. Mengimplementasikan Skema Rangkaian Bagian-Bagian Sistem Monitoring Data Meteran Air Pelanggan PDAM. Merangkai komponen komponen dari setiap bagian monitoring data meteran air pelanggan PDAM menggunakan mikrokontroler ATMEGA menjadi satu kesatuan yang siap digunakan. d. Menguji Implementasi Skema Rangkaian Bagian-Bagian Sistem Monitoring Data Meteran Air Pelanggan PDAM. Melakukan pengujian terhadap semua bagian sistem monitoring data meteran air pelanggan PDAM menggunakan mikrokontroler ATMEGA yang telah diimplementasikan dengan metode aplikasi demontrasi yaitu dilakukan pengukuran terhadap besar tegangan keluaran catu daya, jumlah frekuensi pulsa sensor dalam setiap liter, selanjutnya dibandingkan dengan tegangan acuan dan frekuensi yang diinginkan. Jika tegangan keluaran dan frekuensi dari bagian sistem monitoring data meteran air pelanggan PDAM menggunakan mikrokontroler ATMEGA belum sesuai dengan tegangan acuan dan frekuensi yang diinginkan maka dilakukan kalibrasi dan analisis ulang. Dan jika telah sesuai maka dilanjutkan ke tahap selanjutnya. Page

3 e. Merancang Program Sistem Monitoring Data Meteran Air Pelanggan PDAM. Agar sistem monitoring data meteran air pelanggan PDAM menggunakan mikrokontroler ATMEGA dapat bekerja s e c a r a o t o ma t is maka dirancanglah software yang nantinya dimasukkan ke dalam mikrokontroller ATMEGA. meteran air pelanggan PDAM menggunakan mikrokontroler ATMEGA Keterangan : a. Input ( sensor flowmeter air ) Untuk menghitung jumlah air yang telah terpakai pada penelitian ini peneliti menggunakan sensor flowmeter air jenis EGO seperti Gambar. f. Menguji Akurasi Sistem Monitoring Data Meteran Air Pelanggan PDAM. Pada pengujian akurasi ini dibagi menjadi bagian yaitu : pengujian akurasi pada bagian sensor flowmeter air dan bagian transmisi data. Masing- masing pengujian akurasi akan dilakukan selama bulan. Dari hasil pengujian tersebut akan diketahui tingkat akurasi yang diperoleh sehingga nantinya dapat diambil kesimpulan apakah sistem menggunakan mikrokontroler ATMEGA sudah layak untuk digunakan atau belum. Jika belum akan dilakukan perbaikan sampai mencapai akurasi yang diinginkan.. HASIL DAN PEMBAHASAN. Diagram Blok Sistem Monitoring Sistem monitoring data meteran air pelanggan PDAM menggunakan mikrokontroler ATMEGA yang dirancang pada penelitian ini terdiri dari bagian yaitu perangkat keras dan lunak... Perangkat keras Untuk perangkat kerasnya terdiri dari beberapa bagian yang rancangannya seperti terlihat pada Gambar. INPUT ( SENSOR FLOWMETER AIR ) INTERFACE MIKROKONTROLER ATMEGA OUTPUT LCD * SELENOID AIR GSM 00 PELANGGAN ( CLIENT) GSM 00 ( SERVER) Gambar. Sensor flowmeter air EGO yang digunakan pada penelitian Sensor ini mempunyai buah kabel yang berwarna merah, kuning, hitam dan biru. Adapun fungsi ke kabel adalah sebagai berikut : Tabel. Fungsi warna kabel sensor flowmeter No. Warna Kabel Keterangan. Merah + VDC. Hitam - Ground. Kuning Keluaran pulsa. Biru Temperature Untuk mengetahui banyaknya volume air yang telah dipakai menggunakan sensor flowmeter dapat dilakukan dengan menghitung banyaknya pulsa yang keluar dari sensor, sehingga jumlah volume air yang telah keluar dihitung dengan persamaan. Volume = rpm. 0 Rpm : banyak pulsa / menit b. Interface Rangkaian interface yang dirancang pada penelitian ini terdiri dari bagian yaitu : b. Interface sensor b. Interface keluaran ( solenoid) KOMPUTER (SERVER) Gambar. Diagram blok sistem monitoring data Karena arus dan tegangan listrik yang dikeluarkan sensor flowmeter air masih kecil sehingga dikhawatirkan tidak dapat dibaca oleh Page

4 0 VSS VDD VEE RS RW E D D D D D D D mikrokontroler ATMEGA maka dilakukan penguatan terhadap arus dan tegangan hingga pada level yang dapat dibaca oleh mikrokontroler ATMEGA. Pada penelitian ini interface yang digunakan peneliti untuk penguatan arus dan tegangan menggunakan IC buffer LS. Ada pun bentuk pemasangannya seperti Gambar. Input pulsa dari sensor U D D D D D D D OE OE Q0 Q Q Q Q Q Q Q Keluaran pulsa C p C p Dihubungkan ke sensor flowmeter air R 0k X CRYSTAL U RESET XTAL XTAL 0 PA0/ADC0 PA/ADC PA/ADC PA/ADC PA/ADC PA/ADC PA/ADC PA/ADC PB0/T0/XCK PB/T PB/AIN0/INT PB/AIN/OC0 PB/SS PB/MOSI PB/MISO PB/SCK ATMEGA PC0/SCL PC/SDA PC/TCK PC/TMS PC/TDO PC/TDI PC/TOSC PC/TOSC P/RXD PD/TXD PD/INT0 PD/INT PD/OCB PD/OCA 0 PD/ICP PD/OC AREF 0 AVCC + Volt Dihubungkan ke Tx Modul GSM 00 Dihubungkan ke Rx Modul GSM 00 LS Gambar. Rangkaian sistem minimum mikrokontroler ATMEGA Gambar. Rangkaian interface sensor flowmeter air Sedangkan untuk interface keluaran (solenoid air) seperti Gambar. berikut ini. d. Output (LCD * ) Untuk menampilkan jumlah volume air yang telah terpakai digunakan LCD ( liquid crystal display) berukuran *. Adapun bentuk pemasangannya seperti Gambar. di bawah ini. LCD LM0L Masuk ke selenoid Masuk ke pin PortB. R 00R Q N D DIODE RL V + Volt DC Potensiometer Masuk ke porta.0,,, Porta. Masukan 0 VAC Porta. + Volt DC Gambar. Rangkaian LCD * Gambar. Rangkaian interface keluaran c. Mikrokontroler ATMEGA Agar program yang dimasukkan ke dalam memori flash mikrokontroler dapat bekerja maka mikrokontroler ATMEGA harus dirangkai seperti Gambar. e. GSM Untuk mengirim data pemakaian air setiap bulannya pada penelitian ini digunakan GSM SIM 00. Adapun bentuk pemasangan GSM 00 yang dirancang pada penelitian ini seperti Gambar. Page

5 ADJ Rancangan Catu Daya Sistem monitoring data meteran air pelanggan menggunakan mikrokontroler ATMEGA yang dirancang pada penelitian ini menggunakan catu daya yang terdiri dari : a. Volt digunakan untuk GSM SIM 00 b. Volt digunakan pada ATMEGA, interface LS, sensor flowmeter c. Volt digunakan untuk relay. Ada pun bentuk rancangannya seperti Gambar 0 di bawah ini. U 0 Gambar. Konfigurasi pemasangan pin GSM SIM 00 Vcc dihubungkan + VDC RxD dihubungkan ke TxD pin mikrokontroler ATMEGA TxD dihubungkan ke RxD pin mikrokontroler ATMEGA dihubungkan ke negative catu daya. BAT V D LED-RED R 0k Vout + V f. Komputer Untuk tranmisi data dari GSM SIM 00 (server) ke komputer pada penelitian ini peneliti menggunakan kabel DKU sehingga dapat dihubungkan secara langsung dengan konektor USB Ke terminal GSM U LMEMP Vout + V R R 0 Ke port USB komputer k Gambar 0. Rangkaian catu daya sistem menggunakan mikrokontroler ATMEGA Untuk mengetahui apakah rangkaian interface, mikrokontroler, LCD dan catu daya sudah berfungsi dengan baik atau belum digunakan metode aplikasi demontrasi artinya rangkaian diimplementasikan lalu dilihat error keluaran. Jika masih ada error maka implementasi rangkaian Gambar. Kabel DKU yang telah dimodifikasi diperbaiki jika tidak ada error maka ke tahap berikutnya. Page

6 E 0% LCD LM0L RV 0k VSS VDD VEE U 0 BAT V RS RW U LMEMP R k ADJ D D D D D D D 0 J Header Sensor Flowmeter Air D LED-RED R 0 Vout + V R 0k Vout + V C p C p U D D D D D D D OE OE LS Q0 Q Q Q Q Q Q Q R 0k X CRYSTAL R 00R U RESET 0 Gambar. Rangkaian keseluruhan system menggunakan mikrokontroler ATMEGA... Perangkat Lunak Agar perangkat keras yang telah dirancang dapat berfungsi sesuai dengan diharapkan maka harus ada program (perangkat lunak) yang dimasukkan ke dalam memori mikrokontroler ATMEGA. Ada pun bentuk dari diagram alir program monitoring data meteran air pelanggan PDAM seperti Gambar. XTAL XTAL PA0/ADC0 PA/ADC PA/ADC PA/ADC PA/ADC PA/ADC PA/ADC PA/ADC MULAI PB0/T0/XCK PB/T PB/AIN0/INT PB/AIN/OC0 PB/SS PB/MOSI PB/MISO PB/SCK ATMEGA Q N D DIODE PC0/SCL PC/SDA PC/TCK PC/TMS PC/TDO PC/TDI PC/TOSC PC/TOSC P/RXD PD/TXD PD/INT0 PD/INT PD/OCB PD/OCA PD/ICP PD/OC AREF AVCC + Volt DC 0 0 RL V Masukan 0 VAC Dihubungkan ke Tx Modul GSM 00 Dihubungkan ke Rx Modul GSM 00 J Header GSM SIM 00 L Selenoid. Pengujian Pada penelitian ini ada (dua) bentuk pengujian yang dilakukan yaitu : pengujian sensor flowmeter air dan transmisi data GSM SIM Pengujian sensor flowmeter air Dari hasil pengujian yang telah dilakukan terhadap sensor flowmeter air diperoleh hasil seperti Tabel. Tabel. Hasil pengujian sensor No. Air air Pada terhitung pada ( takaran sistem (jumlah manual) rata rata) milli liter flowmeter air pengujian TAMPILKAN DEBIT AIR PADA LCD BACA MASUKAN DARI PORT SERIAL ADA MASUKAN T HITUNG DEBIT AIR SENSOR FLOWMETER DAN WAKTU Y VALIDASI NOMOR GSM SESUAI Y BACA PESAN DAN MATIKAN SELENOID T.. Pengujian transmisi data GSM SIM 00 Sebelum dilakukan pemasangan GSM SIM 00 ke mikrokontroler ATMEGA maka dilakukan pengujian menggunakan komputer melalui port serial dengan aplikasi hyperterminal. Pada pengujian ini dilakukan kirim dan terima data dari GSM SIM 00 ke komputer dan sebaliknya. Hal ini dilakukan untuk mengetahui GSM SIM 00 berfungsi. WAKTU JAM T Y KIRIM JUMLAH DEBIT AIR KE GSM SIM 00 STOP Gambar. Diagram alir program monitoring data meteran air pelanggan PDAM menggunakan mikrokontroler ATMEGA Gambar. Tampilan pengujian GSM SIM 00 melalui port serial komputer Page

7 Tabel. Waktu yang dibutuhkan No. Data Waktu Pengiri Peng Error Air man (detik) Ujian KESIMPULAN Dari hasil pengujian yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan bahwasanya perangkat keras yang dirancang pada penelitian ini telah bekerja dengan baik. Dengan akurasi sensor flowmeter air yang digunakan untuk menghitung volume air telah mencapai 00 % sedangkan untuk transmisi data GSM SIM 00 mencapai %. REFERENCE Irawati, Zahir Zainuddin dan Syafruddin Syarif, 0. Sistem Pencatatan Meteran Air Mobile PDAM Untuk Komsumsi Air Bersih Akurat Dan Fleksibel Berbasis Image Processing. Makassar. Jurnal teknik Elektro. Moch. Adib Musyafa, Susijanto Tri Rasmana dan Pauladie Susanto, 0. Rancang Bangun Sistem Prabayar Pada PDAM Berbasis Arduino Uno R. Surabaya. Journal of Control and Network Systems, Vol. No.. Raharjo B.N, Widodo S.T dan Susanto A, 00. Sistem Monitoring Volume Air Pada Meteran Air PDAM Menggunakan Media Komunikasi SMS, Bandung. Jurnal Penelitian Teknik Elektro. Syahrul dan Rahardjo P, 0. Aplikasi Pencatatan Meteran Air Berbasis Smartphone android, Bandung.Jurnal teknik Informatika UNIKOM. Page