SYSTEM PEMANTAU KETINGGIAN AIR PADA BENDUNGAN SKRIPSI OLEH Budi 1200972852 Ismet Imran Ahmad 1200983175 Justin Arianto Hasiholan Simatupang 1201003056 08 PAH UNIVERSITAS BINA NUSANTARA JAKARTA 2012
SYSTEM PEMANTAU KETINGGIAN AIR PADA BENDUNGAN SKRIPSI diajukan sebagai salah satu syarat untuk gelar kesarjanaan pada Jurusan Sistem Komputer Jenjang Pendidikan Strata-1 OLEH Budi 1200972852 Ismet Imran Ahmad 1200983175 Justin Arianto Hasiholan Simatupang 1201003056 08 PAH UNIVERSITAS BINA NUSANTARA JAKARTA 2012
PRAKATA Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa kami panjatkan atas berkat dan karunia nya yang melimpah yang telah diberikan-nya sehingga memungkinkan penulisan skripsi yang berjudul System Pemantau Ketinggian Air Pada Bendungan dapat selesai dengan baik dan tepat waktunya. Skripsi ini ditulis dengan tujuan untuk menempuh salah satu syarat meraih gelar sarjana komputer pada jurusan Sistem Komputer di Bina Nusantara University, Jakarta. Tak lupa penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang membantu dalam proses penyelesaian skripsi ini, yang berupa bantuan moral maupun material baik secara langsung ataupun tidak langsung. Terima kasih kami ucapkan kepada: 1. Bapak Prof. Dr. Ir. Harjanto Prabowo, MM, selaku Rektor Universitas Bina Nusantara yang telah memberikan kesempatan untuk menuntut ilmu di Universitas Bina Nusantara. 2. Bapak Endra Oey, S.Kom, M.T., selaku Head of Computer Engineering Department. 3. Bapak Jimmy Linggarjati, S.Kom, M.Sc, selaku Deputy Head of Computer Engineering Department. 4. Bapak Wiedjaja Atmadja, S.Kom, M.Kom., selaku CCC Embedded Systems dan Dosen Pembimbing Skripsi yang telah memberikan waktu dan kesempatan untuk
memberikan bimbingan, pengarahan, serta saran-saran yang sangat signifikan dalam penyelesaian skripsi ini. 5. Orang tua dan sanak saudara/i yang telah memberikan dukungannya baik dalam bentuk moral maupun materil. 6. Kepada seluruh teman-teman jurusan sistem komputer yang telah bersedia membantu dan memberikan dukungan dalam penelitian ini. Penulis menyadari bahwa penelitian skripsi ini masih jauh dari kata sempurna. Semoga hasil penelitian ini dapat berguna dan bermanfaat serta dapat menambah pengetahuan dan wawasan bagi pembaca. Dan juga semoga hasil penelitian ini juga berguna bagi para pengembang agar kelak bila melanjutkan penelitian ini, hasilnya bisa terlebih baik lagi. Jakarta, 18 September 2012
DAFTAR ISI Halaman Judul Luar... i Halaman Judul Dalam... ii Halaman Persetujuan Hard Cover... iii Halaman Pernyataan Dewan Penguji Halaman Pemberian Hak Cipta Non Eksklusif dari Mahasiswa ke Universitas Bina Nusantara... iv Halaman Abstrak... v Halaman Prakata... vi Halaman Daftar Isi... viii Daftar Tabel... xiii Daftar Gambar... xiv Daftar Lampiran... xvi Halaman Isi BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Ruang Lingkup... 3 1.3 Batasan Masalah... 4 1.4 Tujuan dan Manfaat... 5 1.5 Metodologi Penelitian... 5 1.6 Sistematika Penulisan... 6
BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1 Automatic Water Level (AWL)... 8 2.2 Bendungan... 8 2.2.1 Bendung Katulampa... 9 2.2.2 Pintu Air Manggarai... 17 2.3 Sensor... 20 2.3.1 Sensor Ultrasonik... 21 2.3.2 Gelombang Ultrasonik... 25 2.4 Mikrokontroler... 28 2.4.1 Fitur AVR ATmega 328... 29 2.4.2 Arduino... 32 2.4.3 Arduino Uno R3... 34 2.4.3.1 Power... 35 2.4.3.2 Memory... 36 2.4.3.3 Input dan Output... 37 2.4.4 IcomSat v1.1 SIM900 GSM/GPRS shield... 38 2.4.4.1 Fitur IcomSat v1.1 SIM900 GSM/GPRS shield... 38 2.4.4.2 Spesifikasi IcomSat v1.1 SIM900 GSM/GPRS shield... 38 2.4.5 IO Expansion Shield For Arduino(V5)... 39 2.5 C++ QT Programming... 40 2.6 Modem... 42 2.6.1 AT Command... 44 2.6.2 Global System for Mobile Communication (GSM)... 45
2.6.3 Short Message Service (SMS)... 46 2.7 Database... 46 2.7.1 MySql... 47 2.7.2 Relation Database Management System (RDBMS)... 48 2.7.3 Kelebihan MySql... 48 2.7.4 MySql Workbench... 49 BAB 3 PERANCANGAN SISTEM 3.1 Perancangan Perangkat Keras (Hardware)... 51 3.1.1 Arduino UNO R3... 53 3.1.2 Sensor Ultrasonik Ping... 53 3.1.3 IComSat v1.1... 54 3.1.4 Modul Wavecom... 54 3.1.5 IO Expansion Shield... 54 3.1.6 Edifiensi Waktu Sistem... 55 3.2 Perancangan Perangkat Lunak (Software)... 56 3.2.1 Pengiriman dan penerimaan SMS... 57 3.2.2 Perancangan Database... 57 3.2.3 Perancangan Proses Program Client... 59 3.2.3.1 Perancangan mode tampilan... 59 3.3 Rancang Bangun... 64
BAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI 4.1 Spesifikasi Sistem... 68 4.1.1 Perangkat Keras... 68 4.1.1.1 Arduino Uno R3... 68 4.1.1.2 IO Expansion Shield for Arduino (V5)... 69 4.1.1.3 IcomSat v1.1 SIM 900 GSM/GPRS Shield for Arduino... 69 4.1.1.4 Modem GSM M1306BQ2403A-USB... 70 4.1.1.5 Sensor Parallax Ping Ultrasonik... 70 4.1.2 Perangkat Lunak... 70 4.1.2.1 Arduino... 71 4.1.2.2 Qt Creator SDK... 72 4.1.2.3 MySql Workbench... 72 4.2 Implementasi Sistem... 74 4.2.1 Pengujian Sensor... 74 4.2.1.1 Pengujian pada Permukaan Padat... 75 4.2.1.1.1 Analisa Data Pengujian pada Benda Padat 1... 76 4.2.1.1.2 Analisa Data Pengujian pada Benda Padat 2... 77 4.2.1.2 Pengujian pada Air Tenang... 77 4.2.1.2.1 Analisa Data Pengujian pada Air Tenang 1... 78 4.2.1.2.2 Analisa Data Pengujian pada Air Tenang 2... 79 4.2.1.3 Pengujian pada Air Beriak... 80 4.2.1.3.1 Analisa Data Pengujian pada Air Beriak 1... 81 4.2.1.3.2 Analisa Data Pengujian pada Air Beriak 2... 82
4.2.1.3.3 Analisa Data Pengujian pada Air Beriak 3... 83 4.2.2 Pengujian Sistem pada Bendung Katulampa... 84 4.2.2.1 Pengujian pada Bendung Katulampa Pintu Besar... 84 4.2.2.1.1 Analisa Data Pengujian pada Bendung Katulampa Pintu Besar... 85 4.2.2.2 Pengujian pada Bendung Katulampa Pintu Kecil... 86 4.2.2.2.1 Analisa Data Pengujian pada Bendung Katulampa Pintu Kecil... 87 4.2.3 Pengujian Sistem Secara Keseluruhan... 88 4.2.3.1 Analisa Pengujian Sistem Secara Keseluruhan... 90 4.3 Evaluasi Sistem... 92 4.3.1 Evaluasi Hasil Pengujian Sensor... 92 4.3.2 Evaluasi Hasil Pengujian Sistem pada Bendung Katulampa... 93 4.3.3 Evaluasi Sistem Secara Keseluruhan... 94 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan... 95 5.2 Saran... 96 Halaman Daftar Pustaka Halaman Riwayat Hidup Halaman Lampiran
Daftar Tabel Tabel 3.1 Konfigurasi Database Tinggi Air... 58 Tabel 3.2 Tabel Tinggi Air... 59 Tabel 4.1 Tabel Karakteristik Siaga Katulampa... 91
Daftar Gambar Gambar 2.1 Bendung Ciliwung Katulampa (Pintu Utama)... 11 Gambar 2.2 Bendung Ciliwung Katulampa (Pintu Irigasi Kecil)... 11 Gambar 2.3 Mesin Penggerak Hidrolik... 12 Gambar 2.4 Tuas Daun Pintu... 12 Gambar 2.5 Sistem Pengukuran Ketinggian Air Bendung Katulampa... 15 Gambar 2.6 Gerbang Pintu Air Manggarai... 18 Gambar 2.7 Gambar Pantauan Ukuran Tinggi Air Manggarai... 19 Gambar 2.8 Spesifikasi Ultrasonik Ping... 22 Gambar 2.9 Konfigurasi Pin Ultrasonic Ping... 23 Gambar 2.10 Diagram Waktu Sensor Ping... 24 Gambar 2.11 Arsitektur ATmega 328... 32 Gambar 2.13 Arduino UNO R3 tampak belakang... 33 Gambar 2.14 Arduino UNO R3 tampak depan... 34 Gambar 2.15 IO Expansion Shield For Arduino (V5)... 40 Gambar 2.16 Workspace dari Qt... 42 Gambar 2.17 Tampilan dari MySql Workbench... 50 Gambar 3.1 Skenario sistem... 51 Gambar 3.2 Blok diagram... 52 Gambar 3.3 Flow chart... 56 Gambar 3.4 Tampilan monitoring arduino... 60 Gambar 3.5 Tampilan pembacaan SMS... 61
Gambar 3.6 Tampilan QT untuk database... 62 Gambar 3.7 Tampilan Tabel tinggi air... 63 Gambar 3.8 Sketsa rancang bangun... 64 Gambar 3.9 Sketsa rancang bangun II... 64 Gambar 3.10 Sketsa rancang bangun III... 65 Gambar 3.11 Sketsa rancang bangun IV... 65 Gambar 3.12 Sketsa rancang bangun V... 66 Gambar 4.1 Tampilan Program Arduino... 71 Gambar 4.2 Workspace Qt Creator... 72 Gambar 4.3 Database MySql Workbench... 73 Gambar 4.4 Tampilan Dialog Database... 74 Gambar 4.5 Grafik Uji Coba Sensor pada Benda Padat 1... 75 Gambar 4.6 Grafik Uji Coba Sensor pada Benda Padat 2... 76 Gambar 4.7 Grafik Uji Coba Sensor pada Air Tenang 1... 78 Gambar 4.8 Grafik Uji Coba Sensor pada Air Tenang 2... 79 Gambar 4.9 Grafik Uji Coba Sensor pada Air Beriak 1... 81 Gambar 4.10 Grafik Uji Coba Sensor pada Air Beriak 2... 82 Gambar 4.11 Grafik Uji Coba Sensor pada Air Beriak 3... 83 Gambar 4.12 Grafik Uji Coba Sensor pada Bendung Katulampa (Pintu Besar)... 85 Gambar 4.13 Grafik Uji Coba Sensor pada Bendung Katulampa (Pintu Kecil)... 87
Daftar Lampiran Lampiran A: Tabel Data Percobaan... L1-L32 Lampiran B: Listing Program Arduino... L33-L46 Lampiran C1: Skematik Arduino Uno R3... L47 Lampiran C2: Skematik IcomSat v1.1... L48-L49 Lampiran D: Listing Program Qt Database... L50-L52