Perancangan Sistem Pencatat Data Penggunaan Air PAM Berbasis Mikrokontroller dan Radio Frekuensi Silvester Ario Desan 1, Mohammad Riandi Akbar 2, Wiedjaja Atmadja 3 Computer Engineering Bina Nusantara University Jakarta, Indonesia 1 rhio31@yahoo.com, 2 rianisverygood@ymail.com,3 steff@binus.edu, Abstrak Tujuan dari penelitian ini adalah mempermudah petugas PDAM untuk mencatat penggunaan air PAM. Berdasarkan sistem yang ada saat ini dimana pencatatan penggunaan air harus melihat langsung nilai yang tertera pada meteran air, dan pada umumnya letak meteran air tersebut berada di dalam halaman rumah yang biasanya berpagar, sehingga petugas harus izin terlebih dahulu untuk masuk dan baru mencatat penggunaan air yang tertera pada meteran air. Terdapat suatu ide untuk membuat alat Pencatat Data Penggunaan Air PAM Berbasis Mikrokontroler dan Radio Frekuensi. Alat penelitian ini menggunakan Mikrokontroller ATmega 328 sebagai modul utama yang memanfaatkan Arduino IDE, serta menggunakan Water Flow sensor sebagai meteran air. Penelitian ini dibuat sebagai dasar mempermudah petugas PDAM dalam mencatat penggunaan air, tanpa harus masuk kedalam halaman rumah. Kata kunci : Arduino IDE, Water Flow sensor, PAM, Alat pencatat Page 1
I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Pengukuran debit aliran air tersebut diterapkan pada setiap rumah tangga yang menggunakan PDAM sehingga setiap rumah dipasang water meter atau disebut juga dengan meteran air yang mana alat tersebut digunakan untuk mengukur atau mencatat seberapa besar volume air yang telah digunakan untuk keperluan setiap rumah tangga. Pengukuran besarnya volume air yang terdapat pada meteran air digunakan untuk penentuan jumlah tarif yang harus dibayar setiap rumah tangga kepada pihak PDAM setiap bulan pemakaian. Bentuk pengukuran pada meteran air berupa analog dan jumlah tarif belum tercantum pada meteran air sehingga konsumen tidak bisa memperkirakan jumlah biaya yang harus dikeluarkan. Berdasarkan hal tersebut, mendorong penulis untuk merancang sebuah sistem dimana dalam pengecekan meteran air untuk mengetahui jumlah pemakaian penggunaan air rumah tangga dapat dilihat langsung pada alat data collector yang di bawa oleh petugas PDAM tanpa harus melihat langsung nilai penggunaan air pada meteran air. 1.2. Tujuan Tujuan dari penelitian ini adalah untuk merancang suatu sistem yang dapat mencatat penggunaan air PAM dengan lebih praktis dibandingkan dengan system pencatatan saat ini. 1.3. Batasan Masalah 2. Alat untuk menampilkan hasil pengukuran pada penelitian ini menggunakan LCD dengan ukuran 16 x 2, dan pengiriman data dengan 2 buah rf modem yang di pasang pada board sensor dan board data collector, dan data pada data collector tersebut akan ditampilkan juga dengan menggunakan LCD dengan ukuran 16 x 2, dan disimpan kedalam SD card. 3. Untuk pengujian pengiriman data dilakukan dengan melakukan pengiriman data sejajar dan tidak sejajar antara meteran air dengan data collcetor. 1.4. Metode Penelitian Metodologi yang digunakan dalam penyusunan skripsi ini terdiri dari : Perancangan dan pembuatan hardware Meliputi perancangan sistem yang paling cocok digunakan dalam pengerjaan tugas akhir ini, termasuk komponen diperlukan. II Dasar Teori G 1/2 Water Flow sensor Sensor aliran air terbuat dari plastik katup, rotor air, dan sensor aulaefek. Ketika air mengalir melalui rotor, rotor gulungan,kecepatannya berubah dengan tingkat yang berbeda aliran. Hall-sensor efek output pulsa yang sesuai Signal. Perancangan sistem yang dilakukan dengan memperhatikan secara khusus pada : 1. Sistem ini menggunakan sensor Water Flow sensor yang dikendalikan mikrokontroleratmega 328. Gambar 1. Water Flow Sensor Page 2
Sensor aliran air terbuat dari plastik katup,rotor air, dan sensor aula-efek. Ketika air mengalir melalui rotor, rotor gulungan,kecepatannya berubah dengan tingkat yang berbeda aliran. Hall-sensor efek output pulsa yang sesuai Signal. tersebut akan disimpan ke SD card dengan tambahan waktu pada saat data tersebut di ambil. 3.2 Perancangan Perangkat Lunak III. PERANCANGAN SISTEM 3.1 Perancangan Perangkat Keras Diagram blok merupakan gambaraan dasar dari rangkaian sistem yang akan dirancang.setiap diagram blok mempunyai fungsi masing-masing.adapun diagram blok dari sis-tem yang akan dirancang adalah sebagai berikut: Gambar 2. Blok diagram system Keluaran yang di ambil adalah : Water Flow Sensor akan mengirimkan pulse yang akan diolah oleh mikrokontroler sehingga menjadi data pemakaian air, dan akan di tampilkan ke LCD. Pada saat Data Collector meminta data maka melalui RF modem data yang dihasilkan mikrokontroler akan dikirm, dan pada data collector data akan ditampilkan juga pada LCD, dan data Gambar 3. Flowchart sistem diagram alir sistem utama yang dilakukan oleh ATMega 328 sebagai mikrokontroler yang merupakan otak dari sistem. Proses awal yang Page 3
dilakukan adalah inisialisasi. Selanjutnya dilakukan pengolahan data oleh mikrokontroler, mengolah pulse yang dihasilkan flow meter sensor, data tersbut akan ditampilkan melalui LCD, dan apa bila ada permintaan data yang dilakukan oleh data collector maka data akan dikirim melalui rf modem. Setelah data terkirim data pada data collector akan ditampilkan pada LCD juga lalu data akan disimpan kedalam SD Card. 3.3 Rancang Bangun Gambar.6. Rancang Bangun Board untuk Board Collector Gambar 4. Rancang Bangun Alas Pada rancangan ini board data colector berada di tengah kubus, dan terdapat Saklar di pinggir rancangan, dan terdapat dua lubang untuk lubang antena RF modem dan untuk tombol push button untuk meminta data. IV. IMPLEMENTASI Gambar.5.Rancang Bangun Penutup board sensor Tabel 1. Uji coba pembacan sensor Penjelasan Tabel adalah sebagai berikut : Page 4
pengujian sensor flowmeter dimulai dari 600ml, 1500ml, 3000ml, 7000ml, sampai dengan 36.000ml. Pada pengujian sensor flowmeter ini, ukuran dari volume pada tabel didapatkan dengan cara di ukur menggunakan gelas takar. Kolom output yaitu sebagai hasil output yang didapat terhadap pengukuran pada volume input yang pertama sensor water flowmeter Sedangkan untuk output terhitung yaitu hasil output yang di hitung secara manual perhitungan Kolom Pulsa adalah dimana jumlah pulsa yang dihasilkan dari pengukuran pada jumlah volume yang sebenarnya. Kolom error adalah berisi nilai kesalahan (error) dalam bentuk percent of error yang dihasilkan antara nilai yang dibaca sensor dengan nilai sebenarnya. Sedangkan error terhitung adalah eror pada output terhitung. Pada pengujian sensor terdapat eror yang besar pada volume di bawah 10 liter, hal tersebut disebabkan oleh karakteristik sensor tersebut, dimana pada meteran air PAM yang asli tingkat error tidak sebesar sensor yang kita gunakan. Untuk mengatasinya untuk perancangan selanjutnya bisa menggunakan sensor yang lebih baik lagi. Pada percobaan Output didapat dari persamaan : Output = Flowrate*t ( waktu selama air melewati sensor) Flowrate nya sendiri di anggap, konstan 4,5 Liter/Menit = 75 ml/s Pulse = 33 per detik Pulse Total = t*pulse per detik Contoh : Output percobaan 1 = 75 x 8 = 600 ml Pulse Total percobaan 1 = 33 x 8 = 264 Hasil Output 651 dan pulse total 283 tersebut dikarenakan flowrate pada percobaan tidak menentu. Dan perhitungan diatas hanya untuk mengetahui jumlah anggka diatas didapat. Output terhitung dan sensor tidak sesuai karena karakteristik sensor yang kurang baik. Grafik 1 Uji coba berdasarkan volume Analisa Data Pengujian pada Volume Air Terukur. Hasil analisa diambil nilai rata-rata dari pengujian yang dilakukan berulang, sebanyak 4 kali pengujian Percobaan awal dilakukan dengan volume air yang telah diukur sebanyak 600 ml. Pada volume air 1,5 liter, 3 liter, 7 liter selisih perbedaan nilai erorr rate seddikit. Nilai erorr rate turun drastis pada percobaan 10 liter Hasil tersebut menunjukan bahwa tingkat eror rate yang paling tinggi yaitu terdapat pada percobaan volume air sebanyak 600 ml. 5.1 Saran Saran untuk pengembangan yang akan dilakukan selanjutnya sehingga dapat memperbaiki kekurangan - kekurangan yang ada dalam penelitian ini. Page 5
Digital Berkode Melalui Wireless. Proceeding KNTIA 2009 5. Anggraini, Dian,(2010). Aplikasi Mikrokontroler ATMEGA16 Sebagai Pengontrol Sistem Emergency dan Kampu Jalan yang dilengkapi dengan Sensor Cahaya (LDR) Pada Miniatur Kompleks Perumahan Moderen. Model dari sensor flowmeter G1/2 YF- S201 masih sangan sederhana karena bahan masih terbuat dari plastik padat. Penempatan board modul untuk sensor sebaiknya diletakkan pada tempat yang tertutup agar tidak terkena air dan mengurangi resiko terjadinya gangguan dari luar.ketebalan pipa yang digunakan untuk sensor harus tebal karena dapat mengurangi resiko bocor. Sehingga tidak mempengaruhi kecepatan putaran rotor pada sensor tersebut. V. DAFTAR PUSTAKA 1. Uki Saluki, (2009). Alat Pencatat Meteran Air PDAM Pada Konsumen Dengan Menggunakan Transmisi InfraMerah.From,http://eprints.um m.ac.id/10733/1/alat_pencata T_METER_AIR_PDAM.pdf, 26 Januari 2014 2. Ronalyw, (2013). Inovasi Pencatatan Meteran,PDAM. http://beritakotamakassar.com/ind ex.php/metro-makassar/6996-- inovasi-pencatatan-meteranpdam.html,26 Januari 2014 3. Agung,Raka 2011, RANCANGAN BANGUN PROTOTIPE ALAT UKUR KETINGGIAN AIR TERPADU BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S52 4. Supani, Ahyar (2009). Proses Komunikasi Data Meteran Air Page 6