PENGATUR KETINGGIAN AIR OTOMATIS

JETri, Volume 9, Nomor 2, Februari 2010, Halaman 25 - 44, ISSN 1412-0372

PENGATUR KETINGGIAN AIR OTOMATIS Kiki Prawiroredjo, Ignatius Melvin Susantio* Dosen Jurusan Teknik Elektro-FTI, Universitas Trisakti Abstract The Automatic Water Level Control is a prototype circuit that controls the availability of water in a tank. The water tank has five water levels to control the pump work. The water level control system consists of two water containers, one for the water source container and the other for the water reservoir and two water pumps. The circuit consists of an infrared system, two relays to activate the water pumps and a 2x16 Liquid sensor to detect the water level, a microcontroller Atmega 8535(L) to control all the circuit Crystal Display (LCD) to display the water level in the tank reservoir and the pump condition. After the water level control circuit has been built and tested, it is known that at the minimum level position that is 30 cm between sensor and the float, the output voltage of the infrared sensor is 0,85 volt and the microcontroller will turn on both the water pumps. At the maximum level position that is 11.5 cm between sensor and the float, the output voltage of the infrared sensor is 2,17 volt and the microcontroller will turn off both of the water pumps. Keywords: Water level control, infrared sensor, Microcontroller, LCD

1. Pendahuluan Air merupakan salah satu kebutuhan yang paling pokok bagi makhluk hidup termasuk manusia. Apa jadinya apabila suatu saat air dari Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) di daerah perkotaan mati seketika? Tentu saja banyak orang di kota yang mulai panik. Untuk menanggulangi masalah tersebut maka banyak orang di daerah perkotaan membuat suatu bak penampung untuk menampung air dari PDAM baik di kantor maupun di rumah. Bak penampung dapat diletakkan di bawah tanah ataupun di suatu bak plastik. Dari bak penampungan, air diisikan ke bak plastik (toren) yang umumnya diletakkan pada ketinggian yang cukup untuk dapat dialirkan ke bak-bak di toilet atau shower. Pengisian air dari bak penampungan ke bak plastik ini membutuhkan waktu yang tidak sebentar, orang harus menunggu dengan sabar sampai air penuh agar tidak luber. Di gedung-gedung perkantoran dimana penggunaan air cukup tinggi untuk memenuhi kebutuhannya maka digunakan toren yang cukup besar yang diletakkan di lantai paling atas untuk dialirkan ke lantai-lantai di bawahnya. Untuk mengatur ketersediaan air pada toren maka dirancang suatu prototipe

* Alumni Jurusan Teknik Elektro FTI, Universitas Trisakti


rangkaian pengatur ketinggian air otomatis yang dikendalikan oleh sebuah mikrokontroler. Karena toren di gedung perkantoran cukup besar maka digunakan dua buah pompa air sehingga persediaan air selalu aman. Rangkaian pengatur ketinggian air otomatis yang dirancang di sini menggunakan sensor infrared untuk mendeteksi ketinggian air dalam toren sehingga bagian rangkaian tidak ada yang terhubung dengan air dan membuat rangkaian ini aman digunakan. Ketinggian air pada toren dibagi menjadi lima level untuk mendeteksi kapan pompa air menyala satu atau menyala dua atau kedua pompa harus mati. Kecepatan pengisian air pada toren untuk level air yang rendah lebih tinggi daripada kecepatan pengisian air pada level air yang tinggi.

2. Kajian Pustaka Rangkaian pengatur ketinggian air otomatis yang telah ada selama ini biasanya hanya mendeteksi dua level ketinggian air pada toren yaitu level rendah atau level bawah dimana pompa air harus menyala dan level tinggi atau level atas dimana pompa air harus mati. Pengisian air dengan pompa tidak diatur kecepatannya walaupun level air sedang rendah sehingga dibutuhkan waktu yang cukup lama untuk mengisi toren yang kosong. Selain itu sebagai detektor ketinggian air sering menggunakan batang anti karat atau pelampung sehingga ada bagian rangkaian yang terhubung dengan air dimana dalam keadaan lembab lama kelamaan saklar pada rangkaian bekerja tidak normal.

3. Metode Penelitian Penelitian dimulai dengan merancang sistem pengisian toren dengan pompa air yaitu penentuan ketinggian air dan penentuan kapan pompa air bekerja dan kapan tidak bekerja. Perancangan selanjutnya adalah blok diagram prototipe rangkaian dan merancang rangkaiannya dengan menggunakan mikrokontroler ATmega 8535(L) karena telah memiliki internal ADC. Komponen-komponen penunjangnya yaitu infrared SHARP GP2D12 yang dapat mendeteksi jarak dari 10 cm sampai 80 cm, rangkaian driver relay IC ULN2803 yang merupakan rangkaian penguat Darlington dan LCD 2x16 untuk tampilan keadaan ketinggian air pada bak penampung dan keadaan kerja tidaknya pompa air. Perancangan perangkat lunak dan perakitan rangkaian dilakukan setelah perancangan rangkaian dan komponen telah lengkap. Langkah terakhir dari pembuatan prototipe rangkaian adalah melakukan pengujian dan menganalisis hasil uji tersebut.

26

Kiki Prawiroredjo & Ignatius Melvin Susanto. Pengatur Ketinggian Air Otomatis

Air dari bak tampung dipompakan ke toren dengan pompa air. Keluaran tegangan dari sensor infrared yang digunakan untuk mendeteksi ketinggian air pada toren dihubungkan dengan mikrokontroler ATmega8535(L) untuk diproses sehingga dapat mengatur kerja kedua pompa yaitu apakah salah satu pompa harus memompa air atau apakah kedua pompa harus memompa air atau apakah kedua pompa harus mati. Apabila sensor mendeteksi ketinggian air yang telah ditentukan, maka ketinggian air dan keadaan kerja pompa akan ditampilkan pada sebuah LCD. Untuk mendeteksi ketinggian air oleh sensor infrared digunakan pelampung yang terbuat dari styrofoam agar sinar infrared yang dipancarkan dapat dipantulkan dan diterima kembali oleh sensor penerima infrared. Gambar 1. memperlihatkan sistem pengisian air dari bak tampung ke toren. Infrared

Input

Toren

Rangkaian Kontrol Sistem

Display

PM1

PM2

Bak Penanpung

Gambar 1. Sistem pengisian air

27


4. Diagram Blok Gambar 2. menunjukkan diagram blok dari rangkaian pengatur ketinggian air otomatis.

Input

Proses

Output

Sensor Ketinggian Level Air (IR SHARP GP2D12)

Mikrokontroler AVR Atmega8535(L)

LCD

Pompa 1 Driver Relay dan Relay

Pompa 2

Gambar 2. Diagram Blok Rangkaian Pengatur Ketinggian Air Otomatis Bagian input dari diagram blok tersebut adalah sensor infrared Sharp GP2D12 yang berfungsi mendeteksi ketinggian air dalam bak penampung. Bagian proses adalah rangkaian mikrokontroler yang mengatur kerja sistem pengatur ketinggian air secara keseluruhan dan rangkaian driver relay dan relay berfungsi untuk mengaktifkan atau mematikan kedua pompa air. Bagian output dari diagram blok adalah kerja atau tidaknya pompa air, rangkaian LCD yang berfungsi untuk menampilkan ketinggian air dan keadaan kerja tidaknya pompa air.

5. Rangkaian Alat Pada Gambar 3. halaman berikut merupakan rangkaian lengkap alat pengatur ketinggian air otomatis.

28

Gambar 3. Diagram Rangkaian Pengatur Ketinggian Air Otomatis


29


Rangkaian sensor infrared mendeteksi ketinggian pelampung pada toren dengan cara memancarkan sinar infrared kemudian mendeteksi pantulannya. Sinar infrared yang diterima kembali oleh sensor ini akan diproses sehingga menghasilkan keluaran berupa tegangan analog. Tegangan analog ini akan menjadi input mikrokontroler untuk diproses melalui 8 bit internal ADC (ATMEL, 2006: 2) dan selanjutnya diproses oleh perangkat lunak untuk mengetahui ketinggian air pada toren. Pada Gambar 4. terdapat gambar cara pendeteksian ketinggian air dengan sensor infrared.

Infrared GP2D12

5

4

3

2

1

Pelampung

Air 0

Gambar 4. Pendeteksian ketinggian air dengan sensor infrared.

30


Dalam perancangan, ketinggian air yang diukur adalah jarak antara pelampung dan sensor infrared. Untuk level 0 jarak pelampung ke sensor infrared adalah 30 cm, level 1 berjarak 27,5 cm, level 2 berjarak 23,5 cm, level 3 berjarak 19,5 cm, level 4 berjarak 15,5 cm dan level 5 berjarak 11,5 m. Data pembacaan tegangan analog yang dihasilkan sensor infrared SHARP GP2D12 pada setiap titik ketinggian air (jarak) sesuai datasheet dapat dilihat pada kurva karakteristik SHARP GP2D12 (SHARP GP2D12, 2005: 4) yang terdapat pada Gambar 5. Draft Reflectivity White 90% 18% Gray

Analog outout voltage V0 (V)

2.8 2.4 2.0 1.6 1.2 0.8 0.4 0 0

10

20

30

40

50

60

70

80

Distance to reflective object L (cm) Gambar 5. Karakteristik tegangan keluaran terhadap jarak deteksi sensor infrared Tegangan keluaran dari sensor infrared dihubungkan dengan IC mikrokontroler ATmega8535(L) pada PORTA.0. Tegangan input analog yang telah diubah oleh ADC ini juga akan diproses oleh perangkat lunak pada mikrokontroler untuk menjalankan kerja pompa air dan menampilkan informasinya pada LCD. Kerja pompa air dirancang sebagai berikut, bila level air 0, 1 dan 2 kedua pompa air menyala, bila level air 3 dan 4 satu pompa air menyala dan satu pompa air mati dan pada level air 5 kedua

31


pompa air mati. Kerja pompa air akan diatur oleh keluaran mikrokontroler pada PORTC.6 dan PORTC.7. Keluaran dari PORTC.6 dan PORTC.7 dihubungkan dengan driver relay yaitu ULN2803 (Widodo, 2009: 77). Driver relay disini menggunakan transistor sebagai amplifier Darlington yang berfungsi sebagai penggerak motor pompa air (Boylestadt, 1987 : 439). Driver relay akan menutup relay (saklar on) apabila diberi pulsa 1 (high). Apabila driver relay diberikan pulsa 0 (low) maka driver akan membuka relay (saklar off). Relay yang digunakan adalah normally opened (Wiyono, 2007: 39). Relay akan menjalankan dan mematikan kerja pompa air. Penampilan ketinggian air dan kerja pompa pada LCD akan diatur oleh PORTC.0, PORTC.1, dan PORTD.0-D.7. Apabila sensor mendeteksi adanya pelampung di level ke-0 dengan jarak 30 cm dari sensor, maka tegangan keluaran analog dari sensor infrared SHARP GP2D12 sebesar 0,85 volt. Tegangan ini akan diproses oleh mikrokontroler untuk menghasilkan logika 1 (high) sebesar 5,06 volt pada PORTC.6 dan PORTC.7. Logika 1 ini akan menjalankan kerja driver relay sehingga relay akan tertutup dan menjalankan kedua pompa. Tegangan dari sensor infrared ini juga akan diproses untuk memberitahukan bahwa air di bak penampung sudah habis dan menunjukkan kedua pompa yang sedang bekerja pada tampilan LCD. Apabila sensor mendeteksi adanya pelampung di level ke-1 dengan jarak 27,5 cm dari sensor, maka tegangan keluaran analog dari sensor infrared SHARP GP2D12 sebesar 0,98 volt. Tegangan ini akan diproses oleh mikrokontroler untuk menghasilkan logika 1 (high) sebesar 5,06 volt pada keluaran mikrokontroler yaitu PORTC.6 dan PORTC.7. Logika 1 ini akan menjalankan kerja driver relay sehingga relay akan tertutup dan menjalankan kedua pompa. Tegangan dari sensor infrared ini juga akan diproses untuk menampilkan level air ke-1 dan menunjukkan kedua pompa sedang bekerja pada LCD. Apabila sensor mendeteksi adanya pelampung di level ke-2 dengan jarak 23,5 cm dari sensor, maka tegangan keluaran analog dari infrared SHARP GP2D12 sebesar 1,15 volt. Tegangan ini akan diproses oleh mikrokontroler untuk menghasilkan logika 1 (high) sebesar 5,06 volt pada keluaran mikrokontroler PORTC.6 dan PORTC.7. Logika 1 ini akan menjalankan kerja driver relay sehingga relay akan tertutup dan

32


menjalankan kedua pompa. Tegangan dari sensor infrared ini juga akan diproses untuk menampilkan level air ke-2 dan menunjukkan kedua pompa yang sedang bekerja pada LCD. Apabila sensor mendeteksi adanya pelampung di level ke-3 dengan jarak 19,5 cm dari sensor, maka tegangan keluaran analog dari infrared SHARP GP2D12 sebesar 1,44 volt. Tegangan ini akan diproses oleh mikrokontroler untuk menghasilkan logika 1 (high) sebesar 5,06 volt pada keluaran mikrokontroler PORTC.6 dan keluaran logika 0 (low) sebesar 0 volt pada keluaran mikrokontroler PORTC.7. Logika 1 ini akan menjalankan kerja driver relay sehingga relay akan tertutup dan salah satu pompa bekerja, sedangkan logika 0 akan mematikan kerja driver relay sehingga satu pompa yang lain mati. Tegangan keluaran sensor infrared akan diproses untuk menampilkan level air ke-3 dan menunjukkan satu pompa bekerja dan satu pompa mati pada tampilan LCD. Apabila sensor mendeteksi adanya pelampung di level ke-4 dengan jarak 15,5 cm dari sensor, maka tegangan keluaran analog dari infrared SHARP GP2D12 sebesar 1,80 volt. Tegangan ini akan diproses oleh mikrokontroler untuk menghasilkan logika 1 (high) sebesar 5,06 volt pada keluaran mikrokontroler PORTC.6 dan keluaran logika 0 (low) sebesar 0 volt pada keluaran mikrokontroler PORTC.7. Logika 1 ini akan menjalankan kerja driver relay sehingga relay akan tertutup dan satu pompa bekerja, sedangkan logika 0 akan mematikan kerja driver relay sehingga relay akan terbuka sehingga satu pompa mati. Tegangan keluaran sensor infrared juga diproses untuk menampilkan level air ke-4 dan menunjukkan satu pompa bekerja dan satu pompa mati pada tamp ilan LCD. Apabila sensor mendeteksi adanya pelampung di level ke-5 dengan jarak 11,5 cm dari sensor, maka tegangan keluaran analog dari infrared SHARP GP2D12 sebesar 2,17 volt. Tegangan ini akan diproses oleh mikrokontroler untuk menghasilkan logika 0 (low) sebesar 0 volt pada keluaran mikrokontroler PORTC.6 dan PORTC.7. Logika 0 akan mematikan kerja kedua pompa. Tegangan keluaran sensor infrared juga diproses untuk menampilkan level air ke-5 dan menunjukkan kedua pompa dalam keadaan mati pada tampilan LCD. 6. Diagram Alir Perangkat Lunak Gambar 6. memperlihatkan diagram alir perangkat lunak dari rangkaian pengatur ketinggian air otomatis.

33


START

SYSTEM OFF

Y

END

SENSOR MENDETEKSI PELAMPUNG

Sensor Mendeteksi Pelampung Di Level 0

Y


Y




B

Y

Y

Y

DISPLAY "AIR HABIS" PM1 = 1, PM2 = 1

POMPA1 = 1 POMPA2 = 1

DISPLAY LEVEL AIR = 1 PM1 = 1, PM2 = 1








A

Gambar 6. Diagram Alir Pengatur Ketinggian Air Otomatis (kontinyu 1)

34


A

B

N



Y


* END

N

C SYSTEM ON

SENSOR MENDETEKSI LEVEL AIR

LEVEL AIR = 5

LEVEL AIR = 4

LEVEL AIR = 3

LEVEL AIR = 2

LEVEL AIR = 1

Y

Y

Y

Y

DISPLAY LEVEL AIR = 5 PM1 = 0, PM2 = 0 DISPLAY LEVEL AIR = 5 PM1 = 0, PM2 = 0 DISPLAY LEVEL AIR = 5 PM1 = 0, PM2 = 0


N

Y

D

Gambar 6. Diagram Alir Pengatur Ketinggian Air Otomatis (sambungan 1) dan (kontinyu2)

35


D



** N

END

SYSTEM ON

SENSOR MENDETEKSI LEVEL AIR

Y


Y


LEVEL AIR = 1

LEVEL AIR = 2

E

F

Gambar 6. Diagram Alir Pengatur Ketinggian Air Otomatis (sambungan 2) dan (kontinyu3)

36


F

D E

Y


Y


LEVEL AIR = 5

LEVEL AIR = 5

N

LEVEL AIR = 5 Y



*** C

Gambar 6. Diagram Alir Pengatur Ketinggian Air Otomatis (sambungan 3) Gambar 6. merupakan diagram alir keseluruhan pengaturan ketinggian air dengan sensor infrared berbasis mikrokontroler. Proses start sampai (*) merupakan diagram alir pengisian toren dalam keadaan kosong. Sensor infrared akan mendeteksi ketinggian pelampung dalam range pada setiap levelnya.

37


Apabila sensor mendeteksi adanya pelampung di range level ke-0 maka akan ditampilkan di LCD dengan tampilan berupa “AIR HABIS” dan “PM1 = 1 PM2 = 1” dalam dua baris dan kedua pompa akan aktif. Apabila sensor mendeteksi adanya pelampung di range level ke-1 maka akan ditampilkan di LCD dengan tampilan berupa “ LEVEL AIR = 1” dan “PM1 = 1 PM2 = 1” dalam dua baris. Apabila sensor tidak mendeteksi adanya pelampung di range level ke-1 ini, maka proses akan melanjutkan pendeteksian ke range level 2. Apabila sensor mendeteksi adanya pelampung di range level ke-2 maka akan ditampilkan di LCD dengan tampilan berupa “ LEVEL AIR = 2” dan “PM1 = 1 PM2 = 1” dalam dua baris. Apabila sensor tidak mendeteksi adanya pelampung di range level ke-2 ini, maka proses akan melanjutkan pendeteksian ke range level 3. Apabila sensor mendeteksi adanya pelampung di range level ke-3 maka akan ditampilkan di LCD dengan tampilan berupa “ LEVEL AIR = 3” dan “PM1 = 1 PM2 = 0” dalam dua baris. Apabila sensor tidak mendeteksi adanya pelampung di range level ke-3 ini, maka proses akan melanjutkan pendeteksian ke range level 4. Apabila sensor mendeteksi adanya pelampung di range level ke-4 maka akan ditampilkan di LCD dengan tampilan berupa “ LEVEL AIR = 4” dan “PM1 = 1 PM2 = 0” dalam dua baris. Apabila sensor tidak mendeteksi adanya pelampung di range level ke-4 ini, maka proses akan melanjutkan pendeteksian ke range level 5. Apabila sensor mendeteksi adanya pelampung di range level ke-5 maka akan ditampilkan di LCD dengan tampilan berupa “ LEVEL AIR = 5” dan “PM1 = 0 PM2 = 0” dalam dua baris dan proses selanjutnya diteruskan ke Diagram Alir A. PM disini merupakan menunjukkan kerja pompa air, apabila PM = 1 maka pompa air aktif (menyala) dan apabila PM = 0 pompa air tidak aktif (mati). PM1 adalah pompa air 1 dan PM2 adalah pompa air 2. Apabila sensor belum mendeteksi adanya pelampung di range level ke-5 ini, maka proses akan melanjutkan pendeteksian level air sampai terdeteksi level 5. Proses (*) sampai (**) merupakan diagram alir pengosongan toren setelah toren terisi penuh sampai level 5 dimana sensor mendeteksi level air yang

38


turun terus sampai ke level 1 tanpa menyalakan pompa. Sensor mendeteksi ketinggian air di level 1 maka kedua pompa akan dinyalakan dan pengisian toren dimulai kembali dengan kecepatan pengisian seperti pada waktu toren masih kosong sesuai diagram alir pada proses (**) sampai (***).

7. Hasil Dan Pembahasan 7.1. Pengujian Sensor Infrared Sharp GP2D12 Tujuan pengujian sensor infrared Sharp GP2D12 ini adalah untuk mengetahui tegangan keluaran sensor yang terjadi pada jarak atau level yang dikehendaki apakah sudah sesuai untuk menjadi level tegangan yang menyatakan ketinggian level air tertentu sebagai input tegangan mikrokontroler. Langkah-langkah pengujian yang dilakukan sebagai berikut: 1) Sensor infrared SHARP GP2D12 dihubungkan dengan catu daya 5 Volt. 2) Posisi pelampung ke sensor infrared SHARP GP2D12 diukur dengan menggunakan mistar. 3) Tegangan kaki keluaran sensor infrared SHARP GP2D12 diukur dengan menggunakan Voltmeter DC untuk setiap posisi yang telah ditentukan. Posisi pelampung sama dengan level air yang dijelaskan di atas. 4) Hasil pengujian dicatat. Tabel 1. Hasil Pengujian Tegangan Keluaran Sensor Infrared SHARP GP2D12 pada level 0, 1, 2, 3, 4, dan 5 Level ke-

Tegangan (Volt)

5

2,17

4

1,80

3

1,44

2

1,15

1

0,98

0

0,85

39


Dari hasil pengujian yang telah dilakukan menunjukkan bahwa terdapat sedikit perbedaan tegangan antara hasil pengujian dengan data karakteristik sensor infrared SHARP GP2D1 dari pabrik dengan rata-rata perbedaan sebesar 3 % yang diperlihatkan pada tabel 2. Tegangan keluaran ini sesuai untuk menjadi input tegangan mikrokontroler untuk menyatakan ketinggian air dari level 1 sampai dengan level 5. Tabel 2. Perbedaan Tegangan Keluaran Antara Hasil Pengujian Dengan Data Karakteristik Infrared SHARP GP2D12 Level ke-

Jarak Sensor Dengan Penghalang (cm)

Hasil Pengujian

Data Karakteristik Pabrik

5

11,5

2,17

2,20

4

15,5

1,80

1,85

3

19,5

1,44

1,47

2

23,5

1,15

1,20

1

27,5

0,98

1,00

0

30

0,85

0,90

7.2. Pengujian Rangkaian Driver Relay Dan Relay. Tujuan pengujian rangkaian relay ini adalah untuk memastikan rangkaian dapat mengaktifkan pompa air ketika diberi logika 1 (high) dan dapat menonaktifkan pompa air ketika diberi logika 0 (low) oleh mikrokontroler ATmega8535(L). Gambar 7. memperlihatkan rangkaian pengujian driver relay dan relay Langkah-langkah pengujian: 1) IC ATmega8535(L) yang telah diprogram, dipasang pada rangkaian pengaturan ketinggian air. 2) Catu daya 5 volt dihubungkan dengan rangkaian pengaturan ketinggian air. 3) Tegangan keluaran mikrokontroler pada PORTC.6 dan PORTC.7 diukur dengan menggunakan Voltmeter DC. 4) Hasil pengujian dicatat.

40


RLY1 5VSPDT

POMPA + 220 VAC -

ULN2803 IN 1 IN 2 IN 3 IN 4 IN 5 IN 6 IN 7 IN 8 GND

OUT 1 OUT 2 OUT 3 OUT 4 OUT 5 OUT 6 OUT 7 OUT 8 DIODES

RLY2 5VSPDT POMPA + 220 VAC -

5 VDC

Gambar 7. Rangkaian Pengujian Driver Relay Dan Relay Hasil pengujian dicatat pada Tabel 3 dan Tabel 4. Tabel 3. Hasil Pengujian Driver Relay Dan Relay Pada PORTC.6 PC.6

Keluaran PC.6 (volt)

Relay 1

High

5,06

On

Low

0

Off

Tabel 4. Hasil Pengujian Driver Relay Dan Relay Pada PORTC.7 PC.7

Keluaran PC.7 (volt)

Relay 2

High

5,06

On

Low

0

Off

41


Dari hasil pengujian yang telah dilakukan pada tabel 3 dan 4, tegangan high mikrokontroler adalah sebesar 5,06 volt dan tegangan low mikrokontroler adalah sebesar 0 volt. Ketika rangkaian relay diberi tegangan masukan high, relay akan on dan sumber tegangan sebesar 220 volt ac terhubung pada pompa air. Relay akan off ketika diberi tegangan masukan low dan pompa air tidak terhubung dengan sumber tegangan ac. Hal ini menunjukan tegangan keluaran mikrokontroler dapat mengatur driver relay dan relay sehingga dapat menyalurkan sumber tegangan ac (listrik PLN) ke pompa air sesuai kebutuhan. 7.3. Pengujian Keseluruhan Sistem Tujuan pengujian keseluruhan sistem ini adalah untuk memastikan kerja prototipe rangkaian pengaturan ketinggian air sesuai dengan rancangan perangkat lunak yang telah dibuat. Langkah-langkah pengujian yang dilakukan sebagai berikut: 1) Toren mula-mula kosong dan prototipe rangkaian dinyalakan. 2) Dicatat hal-hal yang terjadi selama proses pengisian air ke toren oleh pompa air. 3) Setelah air pada toren penuh dilakukan pengosongan air dengan cepat. 4) Dicatat hal-hal yang terjadi selama proses pengosongan air. Dari hasil pengujian keseluruhan dicatat bahwa rangkaian pengatur ketinggian air ini bekerja sesuai diagram alir perangkat lunak yang telah dibuat. Pompa bekerja dan mati sesuai level air yang telah ditentukan. Toren yang mula-mula kosong akan terisi air dari level 0 sampai dengan level 5 dengan dua pompa air bekerja pada level 0, 1 dan 2. Pada level 3 dan 4 satu pompa air bekerja mengisi toren dan bila air mencapai level 5 kedua pompa ait akan mati. Setelah toren terisi penuh air, toren tidak akan pernah kosong dalam penggunaan airnya dengan catatan sumber air di bak tampung selalu ada. Bila air pada toren digunakan dan ketinggian air turun sampai batas level 1 maka kedua pompa air akan bekerja sehingga pengisian air terjadi kembali dengan kecepatan pengisian sesuai pengisian saat toren masih kosong. Dari pengujian keseluruhan ini diketahui bahwa posisi pelampung yang bergerak pada saat pengisian dan pengosongan air di dalam toren menyebabkan sensor infared tidak dapat mendeteksi jarak pelampung

42


dengan tepat. Pantulan dan penerimaan sinar infrared tidak stabil menyebabkan tegangan keluaran sensor infrared SHARP GP2D12 yang digunakan sebagai masukan mikrokontroler ATmega8535(L) berubah-ubah yang dapat menyebabkan keterlambatan kerja pompa air sehingga pompa yang seharusnya sudah menyala atau sudah mati pada levelnya tidak terjadi. Hal ini dapat diperbaiki dengan mengatur kembali parameter tegangan yang digunakan pada perangkat lunak.

8. Kesimpulan Setelah melalui proses perancangan serta pengujian alat, maka diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut: 1) Kerja sistem secara keseluruhan pengaturan ketinggian air otomatis telah berfungsi sesuai dengan rancangannya. 2) Perbedaan tegangan keluaran pada saat pendeteksian jarak pelampung oleh sensor infrared SHARP GP2D12 terhadap data karakteristik terdapat sedikit perbedaan, dengan persen kesalahan rata-rata adalah 3 %. Hal ini terjadi karena adanya perbedaan pada setiap sensor yang diproduksi, kesalahan membaca data dari karakteristik sensor infrared SHARP GP2D12, dan kesalahan membaca tegangan pada voltmeter DC yang digunakan. Tetapi hal ini tidak mengganggu kerja dari pompa air. 3) Keterlambatan kerja pompa air yaitu belum bekerja atau belum mati pada levelnya disebabkan karena bergeraknya pelampung pada saat pengisian dan pengosongan air yang menyebabkan sensor infrared tidak sesuai dengan yang telah dirancang sebagai mestinya. 4) Untuk pengisian toren yang tinggi disarankan menggunakan sensor jarak ultrasonik yang dapat mendeteksi jarak sampai 200 cm.

Daftar Pustaka 1. ATMEL, ATmega8535, ATmega8535L. 2006. (Online), (http:/www.atmel.com/dyn/resources/prod_document/doc2502.pdf,8 Juni 2009, 10:09 WIB). 2. Boylestadt, Robert dan Louis Nashelsky. 1987. Electronic Device and Circuit Theory. Fourth Edition. USA: Prentice Hall, Inc. 3. SHARP GP2D12, 2005, (Online), (http://www.sharpsma.com/webfm_send/1203, 2005, 23 April 2012, 10:48 WIB) 4. Widodo, Romy Budhi. 2009. Embedded Sistem Menggunakan

43


Mikrokontroler dan Pemrograman C. ANDI. Yogyakarta. 5. Wiyono, Didik. 2007. Panduan Praktis Mikrokontroler Keluarga AVR Menggunakan DT-COMBO AVR-51 Starter Kit Dan DT-COMBO AVR Exercise Kit. Innovative Electronics. Surabaya.

44

PENGATUR KETINGGIAN AIR OTOMATIS

Recommend Documents