E-Journal Teknik Elektro dan Komputer vol.4 no. 6  (2015),  ISSN : 2301-8402

## Rancang Bangun Alat Penyaji Air Otomatis Menggunakan Sensor Jarak Dengan Keluaran LCD Dan Suara
Rocky Paulus Moniaga. (1) ,Dringhuzen Mamahit, ST., M.Eng. (2) ,Novi M. Tulung, ST.,MT. (3)
(1)Mahasiswa,(2)Pembimbing1,(3)Pembimbing2
E-Mail : Rocky.juventus@gmail.com. JurusanTeknikElektro-FT. UNSRAT,  Manado-95115
Abstrsk  -  Dewasa  ini  perkembangan  teknologi  semakin  pesat, banyak barang-barang elektronik diciptakan guna membantu/mempermudah  pekerjaan  manusia.Teknologi  saat  ini sudah  masuk  dalam  industri  alat-alat  rumah  tangga  salah  satunya dispenser,  atau  alat  yang  berfungsi  sebagai  pemanas  dan  juga pendingin  air  minum.Di  awal  kemunculan  nya  dispenser  di  buat tanpa  menggunakan  listrik,  hanya  sebagai  tempat  mengambil  air minum saja.Oleh karena itu dibuatlah sebuah alat berupa dispenser yang bekerja secara otomatis.
Alat  ini  dibuat  dengan  menggunakan  sensor  jarak  SRF04 sebagai  input  untuk  mendeteksi  wadah  atau  gelas.  Alat  ini  juga menggunakan  kit  arduino  uno  dengan  mikrokontroler  ATmega328 sebagai  otak  untuk  mengolah  data  dari  sensor  jarak  SRF04,  driver motor, driver solenoid, mp3 player dan LCD.
Dari  pembuatan  alat  ini  dapat  disimpulkan  bahwa,  Alat  ini bekerja  dengan  baik,  sesuai  dengan  tujuannya  untuk  mempermuda dalam  pengambilan  air.Mikrokontroler  Arduino  uno  digunakan sebagai  pengontrol  utama  dari  rangkaian  alat  penyaji  air  ini.Dan sensor jarak SRF04 bekerja mulai dari jarak 3cm-300cm.
Kata kunci: arduino uno, dispenser,mempermudah, SRF04.
Abstrsct  -  Today  the  increasingly  rapid  development  of technology,  many  electronic  items  are  created  in  order  to  assist  / facilitate human work. The current technology is already included in the  industry  of  household  appliances  one  dispenser,  or  a  tool  that serves as the heating and cooling of drinking water. At the beginning of his emergence dispenser is made without the use of electricity, just as a place to take drinking water only. Therefore made a tool in the form of a dispenser that works automatically.
This tool is made by using a distance sensor SRF04 as input to detect  containers  or  glass.  This  tool  also  uses  arduino  uno  kit  with microcontroller ATmega328 as the brain to process the data from the distance  sensor  SRF04,  motor  drivers,  solenoid  drivers,  mp3  player and LCD.
Of making this tool can be concluded that this tool works well, in  accordance  with  the  objective  to  rejuvenate  the  water  uptake. Arduino  Uno  microcontroller  is  used  as  the  main  controller  of  the circuit means of  this water  renderers.  And  a  distance sensor SRF04 work from a distance of 3cm-300cm.
Keywords: arduino uno, dispenser, simplify,SRF04,

## I. PENDAHULUAN
Dewasa  ini  perkembangan  teknologi  semakin  pesat, banyak barang-barang elektronik diciptakan guna membantu/mempermudah  pekerjaan  manusia.  Kita  dapat melihat di awal abad-21 manusia sudah bisa menciptakan suatu alat  komunikasi  yang  tanpa  menggunakan  kawat,  seperti telepon  seluler.  Dan  masih  banyak  lagi  penemuan-penemuan
dari  teknologi  yang  sangat  membantu  manusia.  Artinya teknologi  sangat  membantu  dalam  kehidupan  manusia  itu sendiri.
Teknologi  saat  ini  sudah  masuk  dalam  industri  alat-alat rumah tangga salah satunya dispenser, atau alat yang berfungsi sebagai  pemanas  dan  juga  pendingin  air  minum.  Di  awal kemunculan  nya  dispenser  di  buat  tanpa  menggunakan  listrik, hanya  sebagai  tempat  mengambil  air  minum  saja.  Seiring berkembangnya  teknologi  maka  dispenser  dilengkapi  dengan pemanas  atau  juga  pendingin  air  yang  sudah  pasti menggunakan  listrik.  Namun  karena  dispenser  masih memerlukan  bantuan  manusia  untuk  pengoperasiannya, sehingga  dispenser  masih  dianggap  belum  termasuk  dalam golonganbarang canggih.

## II. LANDASAN TEORI

## Mikrokontroller
Mikrokontroler  dapat  dikatakan  adalah  sebuah  komputer dalam  satu  chip.  Kata  ‘mikro’  menunjukkan  bahwa  alat  ini berukuran kecil, dan kata ‘kontroler’ menunjukkan bahwa alat ini  dapat  digunakan  untuk  mengontrol  satu  atau  berbagai fungsi  dari  objek,  proses  atau  kejadian.    Mikrokontroler  juga sering disebut sebagai pengontrol embedded, karena mikrokontroler sering di-embedded dalam alat atau sistem yang dikontrol.
Mikrokontroler  terdiri  dari  prosesor  sederhana,  beberapa memori  (RAM  dan  ROM),  port  I/O  dan  perangkat  periferal lainnya seperti pencacah/pewaktu, pengubah analog ke digital, dan  lain-lain,  semuanya  diintegrasikan  dalam  satu  chip. Kelebihan akan prosesor dan komponen periferal yang tersedia dalam  satu  chip  inilah  yang  membedakannya  dari  sistem mikroprosesor.

## Perbandingan mikroprosesor dan mikrokontroler
Mikroprosesor  hanyalah  prosesor  atau  unit  pemroses dengan  beberapa  register  multifungsi.  Sistem  mikroprosesor juga  memerlukan  RAM,  ROM,  port  I/O  dan  perangkat periferal  lainnya  agar  bisa  berfungsi  dengan  baik  seperti  pada gambar  1,  namun  semua  komponen  ini  terhubung  secara eksternal terhadap chip mikroprosesor.Dimana sistem mikroprosesor  adalah  adalah  sistem  multifungsi  yang  dapat diprogram  untuk  melakukan  sejumlah  besar  fungsi  yang mampu dilakukannya, mikrokontroler ditujukan untuk mengerjakan  satu  pekerjaan  dan  menjalankan  satu  program tertentu dengan konfigurasi seperti pada gambar 2. Program ini tersimpan dalam ROM dan biasanya tidak berubah.

## E-Journal Teknik Elektro dan Komputer vol.4 no. 6  (2015),  ISSN : 2301-8402
Gambar  3  dan  4  menjelaskan  perbedaan  dasar  antara sistem  mikroprosesor  dan  sistem  mikrokontroler.  Seperti ditunjukkan  dari  dua  blok  skematik  dalam  gambar,  dimana sistem  mikroprosesor  memerlukan  chip  tambahan  untuk membuatnya  berfungsi  dengan  baik,  sedangkan  dalam mikrokontroler  fungsi  semua  chip  tambahan  ini  terintegrasi dalam chip yang sama.

## Mikrokontroler ATmega328
ATmega8535  adalah  mikrokontroler  8-bit  CMOS berdaya-rendah  yang  berbasis  pada  arsitektur  AVR  RISC. Dengan  mengeksekusi  instruksi  dalam  satu  siklus  clock, ATmega8535 mendekati 1 MIPS (Juta Instruksi Per Detik) per MHz.  Mikrokontroler  ini  terdiri  atas  32  port  I/O  yang  terbagi menjadi empat bagian yaitu, port A, port B, port C dan port D, masing-masing terdiri atas 8 pin.
Deskripsi  pinout  ATmega328:  Vcc  Suplai  Tegangan Digital.GND  Ground.Port  A  (PC0  –  PC5)  Port  A  digunakan sebagai  masukan  analog  ADC.Port  A  juga  digunakan  sebagai port I/O 8 bit dua arah, jika ADC tidak digunakan. Pin-pin port menyediakan  resistor  internal  pull-up  (dipilih  untuk  tiap  bit). Keluaran  port  A  mempunyai  karakteristik  penggerak  yang simetris  baik  untuk  kemampuan  mencatu  dan  menyerap  arus yang  tinggi.  Saat  pin-pin  PA0  –  PA7  digunakan  sebagai masukan  dan  ditarik  rendah  secara  eksternal,  pin-pin  ini  akan mencatu  arus  jika  resistor  pull-up  internal  diaktifkan.  Pin-pin port A adalah dalam keadaan tri-state saat kondisi reset menjadi aktif, bahkan jika clock tidak bekerja.
Gambar 1.Konfigurasi Mikroprosesor
Port  B  sampai  port  D  bekerja  seperti  port  A  yang  diaktifkan sebagai  port  I/O  8  bit  dua  arah.  Pin-pin  port  menyediakan resistor  internal  pull-up  (dipilih  untuk  tiap  bit).Keluaran  tiap port  mempunyai  karakteristik  penggerak  yang  simetris  baik untuk  kemampuan  mencatu  dan  menyerap  arus  yang  tinggi. Saat  pin-pin  dari  tiap  port  digunakan  sebagai  masukan  dan ditarik  rendah  secara  eksternal,  pin-pin  ini  akan  mencatu  arus jika resistor pull-up internal diaktifkan. Pin-pin tiap port adalah dalam  keadaan  tri-state  saat  kondisi  reset  menjadi  aktif, bahkan jika clock tidak bekerja.
Masukan  reset.  Masukan  low  pada  pin  ini  yang ditahan  lebih  lama  dari  panjang  denyut  minimum  akan menyebabkan  reset,  bahkan  jika  clock  tidak  bekerja.  XTAL 1Masukan  pada  penguat  osilasi  membalik  dan  masukan  pada rangkaian clock internal.XTAL 2 Keluaran dari penguat osilasi membalik.AVCC adalah pin tegangan suplai untuk port A dan ADC.  Pin  ini  harus  dihubungkan  secara  eksternal  ke  Vcc, meskipun ADC tidak digunakan. Jika ADC digunakan, pin ini harus  dihubungkan  ke  Vcc  melalui  low-pass  filter.AREF adalah pin tegangan referensi analog untuk ADC.
Gambar 3. Mikrokontroler ATmega32
E-Journal Teknik Elektro dan Komputer vol.4 no. 6  (2015),  ISSN : 2301-8402

## Arduino Uno
Arduino  adalah  sebuah  board  mikrokontroler  yang didasarkan  pada  IC  Atmega328 (Gambar 5).  Salah satu  contoh yang  akan  dibahas  kali  ini  yaitu  arduino  Uno. Arduino  UNO mempunyai  14  pin  digital  input/output  (6  di  antaranya  dapat digunakan  sebagai  output  PWM),  6  input  analog,  sebuah osilator  Kristal  16  MHz,  sebuah  koneksi  USB,  sebuah  power jack,  sebuah  ICSP  header,  dan  sebuat  tombol  reset.  Arduino UNO  memuat  semua  yang  dibutuhkan  untuk  menunjang mikrokontroler, mudah menghubungkannya ke sebuah computer dengan sebuah kabel USB atau mensuplainya dengan sebuah  adaptor  AC  ke  DC  atau  menggunakan  baterai  untuk memulainya.
Arduino  UNO  dapat  disuplai melalui  koneksi  USB  atau dengan  sebuah  power  suplai  eksternal.  Sumber  daya  dipilih secara otomatis.
Suplai  eksternal  (non-USB)  dapat diperoleh  dari  sebuah adaptor  AC  ke  DC  atau  battery.  Adaptor  dapat  dihubungkan dengan  mencolokkan  sebuah  center-positive  plug  yang panjangnya  2,1  mm  ke  power  jack  dari  board.  Kabel  lead  dari sebuah  battery  dapat  dimasukkan  dalam  header/kepala  pin Ground (Gnd) dan pin Vin dari konektor POWER.
Board  Arduino  UNO  dapat  beroperasi  pada  sebuah suplai  eksternal  6  sampai  20  Volt.  Jika  disuplai  dengan  yang lebih  kecil  dari  7  V,  kiranya  pin  5  Volt  mungkin  mensuplai kecil  dari  5  Volt  dan  board  Arduino  UNO  bisa  menjadi  tidak stabil.  Jika  menggunakan  suplai  yang  lebih dari  besar  12 Volt, voltage  regulator  bisa  kelebihan  panas  dan  membahayakan board  Arduino  UNO.  Range  yang  direkomendasikan  adalah  7 sampai 12 Volt.
VIN.  Tegangan  input  ke  Arduino  board  ketika  board sedang  menggunakan  sumber  suplai  eksternal  (seperti  5  Volt dari koneksi USB atau sumber tenaga lainnya yang diatur). Kita dapat menyuplai tegangan melalui pin ini, atau jika penyuplaian tegangan melalui power jack, aksesnya melalui pin ini.
5V.  Pin  output  ini  merupakan  tegangan  5  Volt  yang diatur  dari  regulator  pada  board.  Board  dapat  disuplai  dengan salah  satu  suplai  dari  DC  power  jack  (7-12V),  USB  connector (5V),  atau  pin  VIN  dari  board  (7-12).  Penyuplaian  tegangan melalui  pin  5V  atau  3,3V  membypass  regulator,  dan  dapat membahayakan board. Hal itu tidak dianjurkan.
3V3.  Sebuah  suplai  3,3  Volt  dihasilkan  oleh  regulator pada  board.  Arus  maksimum  yang  dapat  dilalui  adalah  50 mA.GND, Pin ground.
Gambar 5. Board Arduino Uno

## LED Light  emitting  diode  atau  LED  (  Dioda  Pemancar
Cahaya  )  adalah  dioda  semikonduktor  yang  memancarkan cahaya jika dibias maju contoh pada gambar 6. Jika LED dibias maju,  maka  arus  bias  akan  menyebabkan  diinjeksikannya elektron  kedalam  bahan  tipe-N.  Dinyatakan  dalam  tingkat energi,  elektron  bebas  berada  pada  tingkat  yang  lebih  tinggi dari lubang. Jika elektron bebas bergerak melalui daerah dekat sambungan,  mereka  bergabung  kembali  dalam  lubang.  Dalam proses  penggabungan  kembali  energi  dilepas,  sebagian  dalam bentuk cahaya dan sisanya dalam bentuk panas. Efisiensi daya keluaran  cahayanya  sangat  rendah,  yakni  kurang  dari  satu persen.
Proses  pembentukan  pasangan  elektron-hole  bersifat reversibel,  energi  cahaya  dipancarkan  pada  saat  terjadi rekombinasi  elektron-hole.  Pada  Sidan  Ge  umumnya rekombinasi  terjadi  pada  cacat  kristal,  namun  kadangkadang dapat  juga  sebuah  elektron  langsung  terjatuh  ke  hole  sambil memancarkan  energi  cahaya,  keadaan  ini  lebih  banyak  terjadi pada  GaAs.  Pada  kondisi  khusus  cahaya  yang  dipancarkan bersifat  koheren,  dan  devais  ini  dikenal  sebagai  laser semikonduktor.  Ada  beberapa  keunggulan  penggunaan  LED dibandingkan  dengan  lampu  pijar  untuk  sistem  elektronika, seperti.
LED  beroperasi  pada  tegangan  rendah  dan  kompatibel dengan  level  tegangan  logika  TTL  5  volt,  disamping  juga butuh  konsumsi  daya  yang  rendah  sekitar  ~  20  -  30  mW, berumur panjang, MTBF ~ 100.000 jam,konstruksi semikonduktor  lebih  andal  dibandingkan  dengan  konstruksi filamen  yang  mudah  pecah,  ukurannya  kecil,  murah,  emisi LED  hampir  monokromatis  dan  tersedia  dalam  beberapa warna, dapat diberi pulsa pada frekuensi tinggi.
Untuk  pemasangan  LED  perlu  dibatasi  arus  maju  yang lewat pada LED tsb, umumnya hambatan pembatas sekitar 200 Ω .  Untuk  menghitung  hambatan  pembatas  perlu  diketahui karakteristik I-V dari LED  yang dipakai. Sebagai contoh LED warna merah dari GaAsP, arus maju minimum agar cahaya dari LED  tsb  tampak  pada  ruangan  normal  (diterangi  dengan lampu) sekitar ~ 20 mA, tegangan jatuh pada LED pada saat IF =  20  mA  adalah  VF  =  1,6  volt  (perlu  di-check  dari  datasheet LED  ybs).  Maka  hambatan  pembatasnya  adalah:  (dengan tegangansupply = 5 volt).

## E-Journal Teknik Elektro dan Komputer vol.4 no. 6  (2015),  ISSN : 2301-8402
Selanjutnya  untuk  mengemudikan  LED  dari  rangkaian logika perlu juga diberi hambatan pembatas, hal ini karena pada gerbang TTL standar dapat menerima (sink) arus hingga 16 mA (yaitu  IOL),  sedangkan  TTL  standar  hanya  dapat  menyalurkan (source)  arus  hingga  1  mA.  Kondisi  ini  tidak  cukup  terang untuk  sebagian  besr  aplikasi  LED.  Kesulitan  ini  dapat  diatasi dengan gerbang yang dapat di-pull-up dengan sebuah hambatan, seperti  gerbang  7410,  seperti  ditunjukkan  pada  rangkaian berikut ini.

## Relay
Relay  adalah  suatu  rangkaian  switching  magnetik  yang bekerja  bila  mendapat  catu    dari  rangkaian  trigger.  Relay memiliki tegangan dan arus nominal yang harus dipenuhi output rangkaian  pendrivernya/pengemudinya.  Arus  yang  digunakan pada rangkaian adalah arus DC.
Konstruksi  dalam  suatu  relay  terdiri  dari  lilitan  kawat (coil)  yang  dililitkan  pada  inti  besi  lunak.  Jika  lilitan  kawat mendapatkan arus, inti besi lunak menghasilkan medan magnet dan menarik switch kontak. Switch kontak menghasilkan medan magnet  dan  menarik  switch  kontak.  Switch  kontak  mengalami gaya tarik magnet sehingga berpindah posisi ke kutub lain atau terlepas  dari  kutub  asalnya.  Keadaan  ini  akan  bertahan  selama arus  mengalir  pada  kumparan  relay  dan  relay  akan  kembali  ke posisi  semula  yaitu  normally-off,  bila  tidak  ada  lagi  arus  yag mengalir  padanya.  Posisi  normal  relay  tergantung  pada  jenis relay  yang  digunakan.  Dan  pemakaian  jenis  relay  tergantung pada keadaan yang diinginkan dalam suatu rangkaian/sistem. Menurut kerjanya relay dapat dibedakan menjadi.
Normaly  Open  (NO);  saklar  akan  tertutup  bila  dialiri arus.Normaly  Close  (NC);  saklarakan  terbuka  bila  dialiri  arus. Dalam rangkaian elektronika, relay pada umumnya digambarkan dalam bentuk simbol seperti pada gambar 7.

## Transfomator
Transformator  merupakan  kumparan  atau  gulungan  kawat berintikan  besi  lunak  yang  terdiri  dari  kumparan  primer  dan kumparan sekunder.Berdasarkan gambar di bawah dapat dilihat bahwa  prinsip  kerja  trafo  adalah  prinsip  kerja  induksi  dari kumparan  primer  kepada  kumparan  sekunder.Berdasarkan kegunaannya  transformator  dibedakan  menjadi  beberapa macam diantaranya sebagai berikut.
Step  up  trafo  adalah  transformator  yang  digunakan  untuk menaikkan  tegangan  listrik.  Pada  transformator  penaik tegangan,  banyaknya  kumparan  primer  lebih  kecil  dari  pada kumparan  sekunder,  sehingga  besar  tegangan  listrik  yang dihasilkan  oleh kumparan sekunder lebih besar dari  kumparan primer.
Step Down Trafo Prinsip kerja dari transformator penurun tegangan adalah kebalikan dari transformator penaik tegangan. Pada  transformator  penurun  tegangan  banyaknya  kumparan primer  lebih  besar  dari  kumparan  sekunder,  sehingga  besar tegangan  yang  dihasilkan  oleh  kumparan  primer  lebih  besar dari  tegangan  pada  kumparan  sekunder.  Karena  prinsip  kerja inilah sehingga dalam dunia elektronika banyak menggunakannya sebagai dasar untuk membuat catu daya.
Sensor jarak SRF04 Prinsip kerja sensor ini adalah transmitter mengirimkan  seberkas  gelombang  ultrasonik,  lalu  hasil  hasil pantul  pancaran  pengirim  diukur  dalam  bentuk  waktu, Lamanya  waktu  ini  sebanding  dengan  dua  kali  jarak  sensor dengan  obyek,  sehingga  jarak  sensor  dengan  obyek  dapat ditentukan persamaan dengan rumus  jarak = kecepatansuara × waktupantul/2
Sensor  Jarak SRF04 mampu mendeteksi jarak  sekitar 300  cm.  jika  dibandingkan  dengan  sensor  ultrasonik  lain, seperti  PING,  SRF04  mempunyai  kemampuan  yang  setara, yaitu rentang pengukuran antara 3 cm – 3 m, dan output yang sama, yaitu panjang pulsa.
Gambar 8.Sensor Jarak SRF04

## E-Journal Teknik Elektro dan Komputer vol.4 no. 6

## Optocoupler
Optocoupler  adalah  suatu  piranti  yang  terdiri  dari  dua bagian  yaitu  transmitter  dan  receiver,  yaitu  antara  bagian cahaya  dan  deteksi  sumber  cahaya  terpisah.  Biasanya optocoupler  digunakan  sebagai  saklar  elektrik,  yang  bekerja secara  otomatis,  optocoupler  atau  optoisolator  merupakan komponen  penggandeng  (coupling)  antara  rangkain  input dengan output yang menggunakan media cahaya (opto) sebagai penghubung. Dengan kata lain, tidak ada bagian yang konduktif antara  kedua  rangkain  tersebut.  Optocoupler  terdiri  da bagian.
Transmitter  merupakan  bagian  yang  terhubung  dengan rngkain  input  atau  rangkain  control.  Pada  bagian  ini  terdapat sebuah LED infra merah (IR LED) yang berfungsi mengirimkan sinyal  pada  receiver.  Jika  dibandingkan  dengan  menggunakan LED  biasa.  LED  infra  merah  memiliki  ketahanan  terhadap sinyal tampak.
Receiver  merupkan  bagian  yang  terhubung  dengan rangkaian  output  atau  rangkaian  beban,  dan  berisi  komponen penerima cahaya yang dipancarkan oleh transmitter. Komponen penerima  chaya  ini  dapat  berupa  photodiode  ataupun  photo transistor.

## III. METODE PENELITIAN

## Perancangan Alat Penyaji Air Minum Otomatis
Perancangan  alat  penyaji  air  minum  otomatis dengan  menggunakan  mikrokontroler  Arduino,  dimana  kaki kaki  dari  mikrokontroler  ini  dihubungkan  dengan  komponen komponen  lain  seperti  SRF04,  LCD,  driver catu daya.
Sistem  yang  dirancang  ini  beroperasi  menggunakan program  yang  disimpan  didalam  sebuah  chip  mikrokontroler, oleh karena itu dibutuhkan konsep yang baik agar mendapatkan hasil yang sesuai tujuan.
Diagram  blok  merupakan  konsep  dasar  dalam  setiap perancangan  suatu  sistem.  Setiap  diagram  blok  mempunyai fungsi masing-masing.
(2015),  ISSN : 2301-8402
Optocoupler  adalah  suatu  piranti  yang  terdiri  dari  dua ,  yaitu  antara  bagian cahaya  dan  deteksi  sumber  cahaya  terpisah.  Biasanya optocoupler  digunakan  sebagai  saklar  elektrik,  yang  bekerja tau  optoisolator  merupakan komponen  penggandeng  (coupling)  antara  rangkain  input dengan output yang menggunakan media cahaya (opto) sebagai penghubung. Dengan kata lain, tidak ada bagian yang konduktif antara  kedua  rangkain  tersebut.  Optocoupler  terdiri  dari  2
erupakan  bagian  yang  terhubung  dengan rngkain  input  atau  rangkain  control.  Pada  bagian  ini  terdapat sebuah LED infra merah (IR LED) yang berfungsi mengirimkan
.  Jika  dibandingkan  dengan  menggunakan ED  infra  merah  memiliki  ketahanan  terhadap
erupkan  bagian  yang  terhubung  dengan rangkaian  output  atau  rangkaian  beban,  dan  berisi  komponen penerima cahaya yang dipancarkan oleh transmitter. Komponen photodiode  ataupun  photo

## METODE PENELITIAN

## Alat Penyaji Air Minum Otomatis
alat  penyaji  air minum  otomatis    ini  bekerja dengan  menggunakan  mikrokontroler  Arduino,  dimana  kaki- kaki  dari  mikrokontroler  ini  dihubungkan  dengan  komponen- driver  motorstepperdan
Sistem  yang  dirancang  ini  beroperasi  menggunakan disimpan  didalam  sebuah  chip  mikrokontroler, oleh karena itu dibutuhkan konsep yang baik agar mendapatkan
Diagram  blok  merupakan  konsep  dasar  dalam  setiap perancangan  suatu  sistem.  Setiap  diagram  blok  mempunyai
Adapun  Fungsi  dari  masing sebagai  berikut,  Sensor  Jarak  (SRF04) mendeteksi  gelas  atau  wadah  yang  akan  digunakan  pada  alat ini.  Sensor  ini  akan  memberikan  masukan  ke  mikrokontroler pada jarak tertentu, sesuai dengan jarak yang telah di tentukan oleh  pengguna.Mikrokontroler  Arduino  Un sebagai  pengolah  data  yang  dihasilkan  oleh (SRF04),  selanjutnya  mikrokontroler  akan  megirimkan  data pada driver dan akan diteruskan ke motor stepeer untuk  membuka  katup  air.Driver  r sebagai  penguat  untuk  dapat  mengendalikan  arah  perputaran motor  DC  dan  selenoid.LCD  b informasi  atau  hasil  secara  visual. pemutar  music/suara  yang  telah  di  atur.Speker mengeluarkan suara yang di hasilkan oleh mp3.
29
Adapun  Fungsi  dari  masing-masing  diagram  blok  adalah Sensor  Jarak  (SRF04)  bekerja  untuk mendeteksi  gelas  atau  wadah  yang  akan  digunakan  pada  alat ini.  Sensor  ini  akan  memberikan  masukan  ke  mikrokontroler pada jarak tertentu, sesuai dengan jarak yang telah di tentukan oleh  pengguna.Mikrokontroler  Arduino  UnoChip  ini  bekerja sebagai  pengolah  data  yang  dihasilkan  oleh  sensor  jarak ,  selanjutnya  mikrokontroler  akan  megirimkan  data pada driver dan akan diteruskan ke motor stepeer dan solenoid
Driver  rangkaian  yang  berfungsi sebagai  penguat  untuk  dapat  mengendalikan  arah  perputaran LCD  berfungsi  untuk  menampilkan informasi  atau  hasil  secara  visual.MP3  berfungsi  sebagai pemutar  music/suara  yang  telah  di  atur.Speker  untuk n suara yang di hasilkan oleh mp3.

## E-Journal Teknik Elektro dan Komputer vol.4 no. 6

## Perancangan Perangkat Keras (Hardware)
Pada  perancangan  perangkat  keras  akan  diuraikan berbagai  parameter  komponen  yang  menunjang  kerja  sistem diantaranya catu daya, driver motor DC, sensor jarak (SRF04), LCD dan mikrokontroler dikemas dalam satu sistem kontrol.

## Perancangan Catu Daya
Rangkaian  catu  daya  ini  berfungsi  untuk  mencatu tegangan  dan  arus  ke  seluruh  rangkaian. diambil  dari  tegangan  standard  rumah  yaitu  220v kemudian tegangan tersebut di searahkan menggunakan 4 buah dioda  dengan  sistem  penyearah  penuh  ( mengurangi ripple digunakan kapasitor 4700uf sebagai filter.
Tegangan  yang  di  harapkan  dari  catu  daya  ini  yaitu 12V, DC 5V DC dan 8V DC.Untuk mendapatkan tegangan 5V DC  di  perlukan  IC  regulator  LM7805,  IC  ini  juga  berfungsi untuk  menstabilkan  tegangan  output  tetap  5V  DC,  walaupun tegangan  inputnya  berubah-ubah  atau  tidak  sta tegangan  8V  DC  yang  di  hubungkan  ke  arduino  di  dapatkan dengan  menggunakan  IC  regulator  LM7808.Dan  untuk tegangan 12 V DC di ambil dari jembatan dioda.

## Perancangan Driver Motor dan Selenoid
Driver  motor  ini  merupakan  rangkaian  penggerak  dan pengatur  arah  perputaran  motor  stepper  yang  terpasang  pada katup  agar  katup  dapat  bergeser  membuka  atau  menutup. Sedangkan  driver  solenoid  adalah  rangkaian    utuk  memompa air.  Rangkaian  ini  bekerja  pada  saat  mikrokontroler memberikan input logika pada kondisi tertentu.
Gambar 12.Rangkaian Catu Daya
Gambar 13.  Rangkaian Driver M
(2015),  ISSN : 2301-8402

## Perancangan Perangkat Keras (Hardware)
Pada  perancangan  perangkat  keras  akan  diuraikan berbagai  parameter  komponen  yang  menunjang  kerja  sistem sensor jarak (SRF04), LCD dan mikrokontroler dikemas dalam satu sistem kontrol.
Rangkaian  catu  daya  ini  berfungsi  untuk  mencatu tegangan  dan  arus  ke  seluruh  rangkaian.  Sumber  tegangan diambil  dari  tegangan  standard  rumah  yaitu  220v ac dan kemudian tegangan tersebut di searahkan menggunakan 4 buah dioda  dengan  sistem  penyearah  penuh  (bridge)  dan  untuk digunakan kapasitor 4700uf sebagai filter. yang  di  harapkan  dari  catu  daya  ini  yaitu 12V, DC 5V DC dan 8V DC.Untuk mendapatkan tegangan 5V DC  di  perlukan  IC  regulator  LM7805,  IC  ini  juga  berfungsi untuk  menstabilkan  tegangan  output  tetap  5V  DC,  walaupun ubah  atau  tidak  stabil.Untuk tegangan  8V  DC  yang  di  hubungkan  ke  arduino  di  dapatkan dengan  menggunakan  IC  regulator  LM7808.Dan  untuk tegangan 12 V DC di ambil dari jembatan dioda.
merupakan  rangkaian  penggerak  dan atur  arah  perputaran  motor  stepper  yang  terpasang  pada katup  agar  katup  dapat  bergeser  membuka  atau  menutup. Sedangkan  driver  solenoid  adalah  rangkaian    utuk  memompa
Rangkaian  ini  bekerja  pada  saat  mikrokontroler ertentu.
aya

## Perancangan Driver Motor
Rangkaian  ini  berfungsi  untuk  menghidupkan  motor DC  melalui  mikrokontroler.  Sinyal  dari  mikrokontroler  akan diterima  oleh  optocoupler  untuk  kemudian transistor  yang  akan  mengaktifkan  relay.  Optocoupler  dapat diaktifkan secara manual melalui saklar yang menghubungsingkatkan  kolektor  dan  emitor  pada  internal optocoupler.  Terdapat  juga  LED  yang  berfungsi  sebagai indikator sinyal masukan dari

## Perancangan Driver Selenoid
Rangkaian  yang  berfungsi  untuk  menghidupkan selenoid  ini  didapat  melalui  mikrokontroler.  Seperti  pada driver  motor  rangkain  ini  pun  mempunyai  kerja  yang  sama, dimana  sinyal  dari  mikrokontroler  yang  diterima diteruskan ke transistor untuk mengaktifkan relay.

## Perancangan Rangkaian Modul
Perancangan  modul  suara  pada  rangkaian  ini  bekerja saat sensor jarak medeteksi kondisi dimana keadaan gelas telah terisi  dengan  air,  maka  mikrokontroler  akan dan  memicu  optocoupler  sehingga  memberikan  tegangan  ke kaki  basis transistor  2N5496 sehingga mengaktifkan relay  dan mengaktifkan  rangkaian  modul  mp3  player.  Setelah itu  output dari  mp3  player  akan  dikuatkan  oleh  power  amplifier  dan menghasilkan output suara melalui speaker.
Gambar 14.  Rangkaian Driver Selenoid
30
Rangkaian  ini  berfungsi  untuk  menghidupkan  motor DC  melalui  mikrokontroler.  Sinyal  dari  mikrokontroler  akan diterima  oleh  optocoupler  untuk  kemudian  diteruskan  ke transistor  yang  akan  mengaktifkan  relay.  Optocoupler  dapat diaktifkan secara manual melalui saklar yang menghubungsingkatkan  kolektor  dan  emitor  pada  internal optocoupler.  Terdapat  juga  LED  yang  berfungsi  sebagai indikator sinyal masukan dari mikrokontroler.

## Perancangan Driver Selenoid
Rangkaian  yang  berfungsi  untuk  menghidupkan selenoid  ini  didapat  melalui  mikrokontroler.  Seperti  pada driver  motor  rangkain  ini  pun  mempunyai  kerja  yang  sama, dimana  sinyal  dari  mikrokontroler  yang  diterima  optocoupler diteruskan ke transistor untuk mengaktifkan relay.

## Modul Suara
Perancangan  modul  suara  pada  rangkaian  ini  bekerja saat sensor jarak medeteksi kondisi dimana keadaan gelas telah terisi  dengan  air,  maka  mikrokontroler  akan  memberi  sinyal dan  memicu  optocoupler  sehingga  memberikan  tegangan  ke kaki  basis transistor 2N5496 sehingga  mengaktifkan relay  dan mengaktifkan  rangkaian  modul  mp3  player.  Setelah itu  output dari  mp3  player  akan  dikuatkan  oleh  power  amplifier  dan kan output suara melalui speaker.
Gambar 14.  Rangkaian Driver Selenoid

## E-Journal Teknik Elektro dan Komputer vol.4 no. 6

## Perancangan Rangkaian LCD
Tampilan  LCD  telah  menjadi  bentuk  kit  dengan  16 pin.  Pin-pin  ini  nantinya  dihubungkan  ke  mikrokontroler sebagai  monitordari    rangkaianinput.  Rngkaian  skematik konektor dari LCD  yang dihubungkan ke  mikrokontroler dapat dilihat pada gambar dibawa ini.

## Perancangan Modul Sensor SRF04
Pada  perancangan  sistem  ini  sensor  yang  digunakan untuk  membca  jarak  adalah  srf04.Dalam  sensor  ini  terdapat sebuah  device  transmitter  dan  receiver  ultrasonic  yang membaca  jarak  dengan  prinsip  sonar.Keadaan  normal  modul sensor srf04, tegangan kerja 5V DC, konsumsi arus (max 50 mA), rekuensi kerja 40 KHz, Jangkauan 3cm Input trigger 10uS level pulsa TTL,dimensi SRF04 mempunyai 4 pin yaitu VCC, Triger, Output, Gnd.
SRF04  bekerja  dengan  cara  transmitter  memancarkan seberkas  sinyal  ultrasonic  (40  KHz)  yang  berbentuk  pulsa, kemudian saat ada objek padat seperti gelas berada didepan nya maka  receiver  akan  menerima  pantulan  sinyal  ultrasonic tersebut.  Receiver  akan  membaca  lebar  pulsa  (dalam  bentuk PWM)  yang  dipantulkan  objek  dan  selisih  waktu  pemancaran. Dengan pengukuran tersebut, jarak objek di depan sensor da diketahui. Lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar.
Gambar 16. Rangkaian LCD
(2015),  ISSN : 2301-8402
Tampilan  LCD  telah  menjadi  bentuk  kit  dengan  16 pin  ini  nantinya  dihubungkan  ke  mikrokontroler .  Rngkaian  skematik konektor dari LCD  yang  dihubungkan ke mikrokontroler dapat
Pada  perancangan  sistem  ini  sensor  yang  digunakan Dalam  sensor  ini  terdapat sebuah  device  transmitter  dan  receiver  ultrasonic  yang adaan  normal  modul
, konsumsi arus   30 mA , Jangkauan 3cm - 300cm, ,dimensi PxLxT (24x20x17), SRF04 mempunyai 4 pin yaitu VCC, Triger, Output, Gnd.
SRF04  bekerja  dengan  cara  transmitter  memancarkan seberkas  sinyal  ultrasonic  (40  KHz)  yang  berbentuk  pulsa,
i gelas berada didepan nya maka  receiver  akan  menerima  pantulan  sinyal  ultrasonic tersebut.  Receiver  akan  membaca  lebar  pulsa  (dalam  bentuk PWM)  yang  dipantulkan  objek  dan  selisih  waktu  pemancaran. Dengan pengukuran tersebut, jarak objek di depan sensor dapat pat dilihat pada gambar.

## Rangkaian LCD

## Perancangan Perangkat Lunak (Software)
Software  yang  digunakan  untuk  membuat  program pada  system  ini  adalah  Arduino  uno yang  merupakan  bahasa  tingkat  menengah  sehinggah  mudah untuk melakukan interfacing
Setelah  membuka  program,  langkah  pertama  yang dilakukan  adalah  memperkenalkan  port digunakan  di  mikrokontroler  pada  program,  serta  nilai  yang disimpan di sensor.
Kemudian  membuat membuat  source  code  uji  program  terlebih  dahulu  sebelum mengunggahnya ke dalam mikrokontroler.
Untuk  pengujian  program  cukup  menekan  tanda centang  disudut  kiri  atas  dapat  dilihat  pada  gambar.Saat program  sudah  tidak  mengalami  kesalahan  atau  error,  maka program sudah siap di unggah ke dalam mikrokontroler.
Gambar 18.Sofeware Arduino U

## 31

## Perancangan Perangkat Lunak (Software)
Software  yang  digunakan  untuk  membuat  program Arduino  uno  menggunakan  bahasa  C yang  merupakan  bahasa  tingkat  menengah  sehinggah  mudah (pembuatan program antar muka). Setelah  membuka  program,  langkah  pertama  yang dilakukan  adalah  memperkenalkan  port-port  yang  akan roler  pada  program,  serta  nilai  yang
Kemudian  membuat  source  code.Setelah  selesai uji  program  terlebih  dahulu  sebelum mengunggahnya ke dalam mikrokontroler.
Untuk  pengujian  program  cukup  menekan  tanda kiri  atas  dapat  dilihat  pada  gambar.Saat program  sudah  tidak  mengalami  kesalahan  atau  error,  maka program sudah siap di unggah ke dalam mikrokontroler.
18.Sofeware Arduino Uno
E-Journal Teknik Elektro dan Komputer vol.4 no. 6  (2015),  ISSN : 2301-8402
Gambar 20.  Running Program Arduino
Gambar 21. Flowchar TABELI. HASIL PENGUJIAN RANGKAIAN CATU DAYA Penggunaan catu daya Daya yang diperlukan Daya hasil pengukuran Sensor jarak SRF04 5v 4,95v LCD 5v 4,98v Mikrokontroler 8v 7,99v Driver motor 12v 11,95v Driver Selenoid 12v 11,90v
TABEL II.PENGUJIAN KETINGGIAN AIR Tinggi Gelas Performa Alat Terisi penuh Tak penuh 5cm √ - 6,5cm √ -
7cm
- √ 10cm
- √
E-Journal Teknik Elektro dan Komputer vol.4 no. 6  (2015),  ISSN : 2301-8402

## Diagram Alir Program
Diagram  alir  pada  gambar  21  di  atas  dapat  dijelaskan seperti  berikut,  mulai  ,  menginisialisasi  port  dan  perangkat keras  seperti  LCD  dan  I/O,  Mp3  off,  sensor  jarak  mendeteksi gelas,  pengisian  gelas,  aktifkan  solenoid  dan  membuka  katup air, motor aktif dan memompa air, sensor mendeteksi jarak atau tinggi air, gelas terisi, solenoid menutup katup, pompa air mati, Mp3 player on.

## IV. IMPLEMENTASI SISTEM

## Pengujian Rangkaian Catu Daya
Pengukuran  catu  daya  bertujuan  untuk  mengetahui tegangan  keluaran  yang  dihasilkan  oleh  catu  daya,  pada  saat tanpa  beban  dan  saat  dihubungkan  dengan  beban.Catu  daya digunakan untuk memberikan tegangan ke sensor jarak SRF04, LCD, mikrokontroler, driver motor dan driver solenoid.
Dari  hasil  pengujian  diatas  pada  tbel  1,  dapat dinyatakan bahwa alat yang dibuat dapat beroprasi dengan baik karena  daya  yang  dibutuhkan  untuk  menjalankan  komponen- komponen  yang ada pada alat yang dibuat sudah sesuai.
Gambar 22. Pengujian Gelas Diletakan Hanya Pada Salah Satu Kran.
Gambar 23. Pengujian Gelas Diletakan Pada Kedua Kran Dalam Waktu Yang Berbeda

## Pengujian ketinggian gelas.
Pengujian  ini  dilakukan  untuk  mengetahui  faktor ketinggian  gelas  terhadap  dispenser  yang  dibuat.Pada pengujian kali ini, dilakukan dengan mengambil 5 sampel gelas dengan  ketinggian  berbeda.Berikut  table  pengujian  yang dilakukan.
Dari  Pengujian  ini,  dapat  dilihat  pada  tabel  2  bahwa ketinggian  gelas  tidak  berpengaruh  pada  performa  alat  karena alat, akan tetapi gelas yang memiliki ketinggian lebih dari 6cm tidak  akan  terisi  penuh.  hal  ini  dikarenakan  jarak  maksimum yang sudah disetting pada sensor jarak untuk ketinggian air.

## Pengujian Keseluruhan.
Pengujian  ini  dilakukan  untuk  menguji  alat  dalam beberapa  kondisi.Gelas  diletakan  hanya  pada  salah  satu  kran, gelas  diletakan  pada  kedua  kran  dalam  waktu  yang berbeda,gelas  diletakan  pada  kedua  kran  dalam  waktu bersamaan.
Pengujian pada saat Gelas diletakan hanya pada salah satu  kran.Pada  hasil  pengujian  ini  menunjukan  bahwa  kedua keran air pada alat ini bekerja dengan baik.Seperti pada gambar 22.
Pengujian  pada  saat  gelas  diletakan  pada  kedua  kran dalam  waktu  yang  berbeda.  Dalam  pengujian  seperti  pada gambar 23 dapat diketahui bahwa, pada saat keran 1 atau keran 2  sedang  bekerja  lalu  diletakkan  sebuah  gelas  pada  salah  satu keran  lainnya  maka  keran  tersebut  tidak  akan  bekerja.  Itu dikarenakan  sensor  hanya  akan  memproses  keran  mana  yang terdeteksi terlebih dahulu.
Pengujian  pada  saat  gelas  diletakan  pada  kedua  kran dalam  waktu  bersamaan.Pada  pengujian  ini  dapat  diketahui bahwa  alat  ini  tidak  akan  memproses  untuk  mengalirkan  air. Hal ini disebabkan karena sensor hanya akan mendeteksi salah satu gelas saja.
Gambar 24. Pengujian Gelas Diletakan Pada Kedua Kran Dalam Waktu Bersamaan
E-Journal Teknik Elektro dan Komputer vol.4 no. 6  (2015),  ISSN : 2301-8402

## V.  KESIMPULAN
Ada pun kesimpulan yang dapat diambil dari perancangan alat  ini  adalah  sebagai  berikut.Alat  ini  bekerja  dengan  baik, sesuai dengan tujuannya untuk mempermuda dalam pengambilan  air.Mikrokontroler  Arduino  uno  digunakan sebagai  pengontrol  utama  dari  rangkaian  alat  penyaji  air ini.Dengan menggunakan bahasa C sistem lebih mudah untuk di program.  Sensor  jarak  SRF04  bekerja  pada  jangkauan  3cm- 300cm.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] B. Dipl, P. Richard,”Dasar Elektronika”, Andi Yogyakaarta, 2003.
[2] D.  Poluan,”Rancang  Bangun  Alat  Penyaji  Air  Minum  Otomatis Menggunakan  Mikrokontroler”,  skripsi  Fakultas  Teknik  Elektro UNSRAT, Manado, 2011.
[3] E.  Nebath,”Rancang  Bangun  Alat  Pengukur  Gas  Berbahaya  CO Dan CO2 Di Lingkungan Industri”, skripsiFakultas Teknik Elektro UNSRAT, Manado, 2014.
[4] F.D.  Rumagit,”Perancangan  Sistem  Switching  16  Lampu  Secara Nirkabel  Menggunakan  Remote  Contro”,  skripsi  Universitas  Sam Ratulangi, Manado, 2012.
[5] J.  Oroh,”Rancang  Bangun  Sistem  Keamanan  Motor  Dengan Pengenalan Sidik Jari”, skripsi Fakultas Teknik Elektro UNSRAT, Manado, 2014.
[6] Winoto,  Ardi,”Mikrokontroler  AVR  ATmega8/16/32/8535  dan Pemrogramannya  dengan  Bahasa  C  pada  WinAVR”,  Informatika, Bandung, 2010.