Vol.27 No.1, June 2021 ISSN (p): 1693-590x, ISSN (e): 2686-4711
DOI: 10.36309/goi.v27i1.141  25

## Alat Pengukur Debit Air dan Harga Menggunakan Mikrokontroler Arduino Uno Berbasis IoT
Widyo Ari Utomo* 1 , Agung Nugroho 2 , Muslim Nugroho 3 1,3 Program Studi Sistem Komputer, STMIK AUB, Surakarta, Indonesia
2 Program Studi Teknik Komputer, STMIK AUB, Surakarta, Indonesia e-mail: * 1 widyoari@stmik-aub.ac.id , 2 agung_new@stmik-aub.ac.id,
3 moeslim212@gmail.com

## Abstrak
Seiring  dengan  perkembangan  teknologi  informasi  telah  melahirkan  smartphone  yang memiliki  kemampuan  seperti computer.  Di  dalam  PAMSIMAS, samrtphone  dapat  memberikan kenyamanan  atau  kemudahan  dalam  monitoring  penggunaan  debit  air  pada  masyarakat  yang menggunakan  air  PAMSIMAS.  Hasil  yang  dicapai  adalah  meningkatkan  aspek  kenyamanan dan  kemudahan  yang  umumnya  digunakan  pada  masyarakat  awam  dalam  monitoring penggunaan  debit  air  setiap  bulannya,  dimana  yang  sebelumnya  menggunakan  meteran  yang tidak  semua  orang  bisa  membacanya,  dan  rangkaian  ini  dapat  bekerja  dengan  water  flow sensor pada mikrokontroler arduino uno. Sistem kerja sensor ini adalah dengan memanfaatkan fenomena  efek  hall.  Efek  hall  ini  didasarkan  pada  efek  medan  magnetik  terhadap  partikel bermuatan  yang  bergerak  sehingga  didapatkan  nilai  frekuensi.  Frekuensi  kemudian dikalkulasikan  menjadi  kecepatan  laju  air  dan  volume  total.  Hasil  pengukuran  kemudian ditampilkan pada LCD 16x4 karakter berupa laju air dan volume total. Kemudian hasil tersebut di  kirimkan  ke  smartphone  petugas  PAMSIMAS  dengan  menggunakan  wemos  d1  mini  ke aplikasi blynk. Dengan adanya alat tersebut diharapkan dapat memudahkan PAMSIMAS untuk memonitoring  secara  online  sehingga  dapat  dilakukan  kapan  saja  dan  dimana  saja  serta mempermudah pengolahan data dan laporan.
Kata kunci — Monitoring Penggunaan Debit Air, Water Flow Sensor, PAMSIMAS

## Abstract
Along  with the  development  of  information  technology  has  given  birth to  smartphones that have capabilities like computers. At PAMSIMAS, a smartphone can provide convenience or use  in  monitoring  the  use  of  discharge  water  for  people  using  PAMSIMAS  water.  The  results achieved are increasing the comfort and convenience commonly used by the general public in monitoring  the  use  of  water  discharge  every  month,  where  previously  using  a  meter  that everyone  can  read,  and  this  circuit  can  work  with  a  water  flow  sensor  on  the  Arduino  Uno microcontroller. This sensor work system is to utilize the hall effect phenomenon. The hall effect is  based  on the effect  of  the  magnetic  field  on  moving  particles  so  that  they  get  the frequency value.  The  frequency  is  then  calculated  to  be  the  air  velocity  and  total  volume.  The measurement  results  then  occur  on  the  16x4  LCD  with  the  character  of  air  velocity  and  total volume. Then the results are sent to the PAMSIMAS officer smartphone using wemos d1 mini to the blynk application. This tool is expected to make it easier for PAMSIMAS to monitor online so that it can be done anytime and anywhere and facilitate data processing and reports.
Keywords— Monitoring the Use of Water Discharge, Water Flow Sensor, PAMSIMAS

## 1. PENDAHULUAN
Air  merupakan  suatu  senyawa  netral  yang  keberadaannya  sangat  penting  bagi  seluruh makhhuk hidup di bumi. Semua makhluk hidup memiliki ketergantungan tinggi. Merupakan zat pelarut  penting  bagi  makhluk  hidup  karena  berperan  dalam  proses  metabolisme.  Khususnya bagi  manusia  membutuhkan  air  untuk  keperluan  sehari-hari  seperti  halnya  minum,  mencuci, mandi,  dan  lain  sebagainnya,  dalam  pengelolahan  air  terdapat  perusahaan  yang  bergerak  pada bidang  penyaluran  air  bersih  yaitu  Penyediaan  Air  Minum  dan  Sanitasi  Berbasis  Masyarakat dengan singkatan PAMSIMAS.
PAMSIMAS atau Penyediaan Air Minum dan Sanitasi Berbasis Masyarakat merupakan salah  satu  unit  usaha  milik  pemerintah,  yang  bergerak  dalam  distribusi  air  bersih  bagi masyarakat  umum.  Terdapat  juga  di  setiap  provinsi,  kabupaten,  dan  kotamadya  di  seluruh Indonesia,  dan  merupakan perusahaan  daerah  sebagai  sarana  penyedia  air  bersih  yang  diawasi dan dimonitor oleh pegawai.
Perusahaan air minum yang dikelola masyarakat secara modern sudah ada sejak zaman penjajahan Belanda pada tahun 1920an dengan nama Waterleiding sedangkan pada pendudukan Jepang  perusahaan  air  minum  dinamai  Suido  Syo.  Penghitungan  pembayaran  dilakukan  oleh pihak.
PAMSIMAS  menggunakan  alat  yang  disebut  dengan  meteran  berguna  untuk menghitung  debit  dan  mengetahui  berapa  tagihan  air  digunakan.  Namun  dalam  pelaksanaan monitoring  sering  sekali  terjadi  kesalahan  dalam  pencatatan  penggunaan  air  pada  sensor penghitungan berbeda sedangkan pada pemakaian sama.
Penyaluran  oleh  pihak  PAMSIMAS  diperlukan  proses  pengecekan  atau  monitoring penggunaan  air  ke  masing-masing  pelanggan  setiap  bulannya  dan  dalam  pelaksanannya  masih menggunakan  sistem  manual  yaitu  dengan  mengirimkan  petugas  secara  periodik  untuk mendatangi secara langsung ke rumah-rumah pelanggan.
Permasalahan  dalam  pengontrolan  petugas  PAMSIMAS  masih  menggunakan  cara manual  dan  petugas  tidak  dapat  datang  mengontrol  kerumah-rumah  mengakibatkan terlambatnya  proses  pencatatan  maka  dari  pihak  petugas  memerlukan  alat,  yang  diharapkan dapat  mempermudah  kinerja  petugas  PAMSIMAS.  Dari  permasalahan  yang  telah  diuraikan diatas,  maka  penulis  mengambil  judul  “Alat  Pengukur  Debit  Air  Dan  Harga  Menggunakan Mikrokontroler Arduino Uno Berbasis IoT”.

## 2. METODE PENELITIAN

## 2.1 Teknik Pengumpulan data
Metode  pengumpulan  data  adalah  teknik  atau  cara  yang  dilakukan  oleh  peniliti  untuk mengumpulkan data. Metode pengumpulan data yang digunakan penulis antara lain:
a. Observasi
Peneliti  melakukan  observasi  dengan  mengumpulkan  data  dan  mengamati  secara  langsung proses pencatatan debit air pada meteran PAMSIMAS, serta masalah yang akan ditimbulkan dari sistem yang sedang dijalankan.
b. Wawancara
Peneliti  melakukan  wawancara  terhadap  petugas  pengurus  PAMSIMAS  tentang  masalah monitoring dan menentukan solusi tentang permasalah yang ada.
c. Studi Literatur
Tahapan  ini  peneliti  mencari  referensi-referensi  yang  relevan  dengan  objek  penelitian. Pencarian referensi dilakukan secara online melalui jurnal online, buku dan artikel. Referensi yang  dicari  terkait  dengan  pengukuran  debit  air,  penggunaan  Arduino  uno,  penghitungan biaya air, water flow sensor dan wemos d1 mini yang akhirnya digunakan dalam penyusunan landasan teori, metodologi penelitian secara pengembangan alat secara langsung.

## 2.2 Tahap-Tahap Penelitian
a. Requirements Analisis
Tahap  ini  peneliti  menganalisa  tahap-tahap  yang  diperlukan  dalam  pembuatan  alat  sistem kendali penghitungan air pelanggan PAMSIMAS berbasis water flow sensor dan Wemos D1 mini.
b. Design
Tahapan  ini  peneliti  melakukan  perancangan  alat,  gambar  rangkaian, flowchart terhadap solusi  dari  permasalahan  yang  ada  di  lingkungan  sekitar  yang  berkaitan  dengan  penelitian dan  dokumentasi  yang  dihasilkan  dari  tahap  desain  sistem  ini  menggunakan software Fritzing . c. Coding Tahap ini adalah proses penulisan program pada software Arduino IDE.
d. Testing
Tahap ini yaitu melakukan proses percobaan terhadap program yang telah dibuat. Kemudian dilakukan pengkajian ulang terhadap sistem dan alat tersebut.
e. Maintenance
Tahapan  ini  merupakan  proses  yang  dapat  dikatakan  selesai  dalam  pembuatan  sebuah  alat dan  sistem.  Setelah  melakukan  analisa,  desain  dan  pengkodean  maka  sistem  dan  alat  yang sudah  jadi  akan  digunakan  oleh user .  Dalam  tahap  ini  juga  dilakukan  pengembangan  alat seperti penambahan sensor dan fungsi baru dari alat.

## 2.3 Diagram Blok
Gambar 1. Blok Diagram
Berdasarkan Gambar 1 maka dapat diuraikan masing- masing blok fungsinya sebagai berikut:
a. Bagan Input
Bagian ini merupakan kumpulan dari beberapa inputan beban daya yang masuk ke arduino .
b. Bagan Proses
Bagian  ini  menggunakan  arduino  uno  yang  berfungsi  sebagai  pusat  pengolahan  data,  yang tugasnnya mengolah proses masukan dan keluaran.
c. Bagan Output
Bagian ini merupakan proses keluaran dari arduino uno berupa Sim wemos d1 mini sebagai proses pengiriman pesan teks/angka dan LCD sebagai tampilan.
LCD WEMOS D1 MINI BUZZER ARDUINO UNO WATER FLOW SENSOR CATU DAYA AIR
28

## 2.4 Flowchart
Flowchart sistem  dibuat  untuk  memudahkan  dalam  menggambar  urutan  kerja  sistem kendali alat. Flowchart sistem dapat dilihat pada Gambar 2 berikut.
Gambar 2. Diagram Flowchart

## 2.5 Perancangan Keseluruhan
Gambar 3. Perancangan Rangkaian keseluruhan Alat Pengukur Debit Air Dan Harga Menggunakan Mikrokontroler Arduino Uno Berbasis Iot

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1.Unit penelitian
Penelitian  dilakukan  di  desa  Nglambang  rt/rw  01/10  Jumapolo,  Kec.Jumapolo, Kab.Karanganyar, Jawa Tengah.
3.2.Analisa Kebutuhan Alat
Tabel 1 Kebutuhan Alat Nama Komponen Jumlah Fungsi Laptop 1 Digunakan untuk memasukan program dari IDE Arduino ke komponen Arduino Mika Acrilic 1 lembar Digunakan untuk tempat atau pengemasan alat keseluruhan Avo meter 1 Digunakan sebagai penguji tegangan pada komponen PCB 1 Digunakan sebagai tempat pemasangan Arduino dan komponen Solder 1 Digunakan untuk melelehkan tenol atau timah saat Penyambungan Tenol / Timah 1 Digunakan sebagai penyambung komponen pada alat Kabel Pelangi 1 Meter Digunakan unjuk penjamperan antar komponen Kabel konektor 1 Digunakan sebagai penghubung alat dengan laptop Gergaji 1 Digunakan untuk memotong Acrilik

## 3.3.Analisa Kebutuhan Bahan
Tabel 2 Kebutuhan Bahan Nama Komponen Jumlah Fungsi Arduino Uno R3 1 Digunakan sebagai pengelola program dari masing-masing komponen alat Water Flow Sensor seri G1/4" 1 Digunakan untuk mengetahui jumlah total volume air yang telah mengalir Wemos D1 Mini 1 Berfungsi sebagai pengiriman data teks atau angka LCD ( Liquid Crystal Display ) 1 Berfungsi sebagai media tampilan yang menggunakan kristal cair sebagai tampilan suatu data, karakter, huruf maupun grafis Buzzer 1 Digunakan sebagai komponen pengingat atau alarm berupa suara RTC (Real Time Clock) 1 Digunakan sebagai pengatur waktu dan hari pada tampilan LCD

## 3.4.Pengujian Alat
Pengujian alat diperlukan untuk melihat apakah sistem telah bekerja dengan baik. Hasil dari pengujian adalah sebagai berikut :
a. Pengujian Hari Pertama Pemasangan
Pengujian ini dilakukan dengan kondisi nilai masih 0, dapat dilihat pada Gambar 4 berikut.
Gambar 4. Tampilan Liter dan Meter Kubik
b. Pengujian Hari 12
Pengujian  Gambar  5  ini  dilakuan  untuk  mengecek  apakah  alat  masih  berfungsi  atau  ada komponen yang rusak.
Gambar 5. Tampilan Liter dan Meter Kubik c. Pengujian 1 Bulan
Pengujian  Gambar  6  ini  adalah  hasil  dari  semua  tahapan  diatas  terdapat  fungsi  notifikasi yang berhasil dan komponen yang normal tanpa ada kerusakan.
Gambar 6. Notifikasi

## 3.8 Pembahasan
Secara  umum, c ara  kerja dari  alat ini  adalah w ater flow sensor  yang  berfungsi sebagai penghitung  debit  air  yang  melewati  sensor  tersebut,  kemudian  data  debit  air  diproses  melalui
mikrokontroler  Arduino  Uno  R3  untuk  selanjutnya  hasil  dari  proses  mikrokontroler  Arduino Uno  R3  ditampilkan  dalam  LCD  bersamaan  dengan  Buzzer  yang  berbunyi,  me m berikan peringatan  kepada  pelanggan  apabila  telah  mencapai  batas  waktu  yang  ditentukan.  Proses terahir  adalah  pengiriman  tagihan  pelanggan  berupa  pesan teks atau  angka  ke  petugas PAMSIMAS menggunakan Wemos D1 Mini .
(a) (b) Gambar 1. (a) Tampilan Harga pada LCD, (b) Tampilan Liter dan Meter 3 pada LCD
Gambar 1(b) proses pada LCD tersebut menampilkan hasil proses penghitungan setelah sensor membaca  gerakan  dan  LCD  menampilkan  hasil  dari  pembacaan  sensor,  LCD  menampilkan proses debit sebesar 0,001 m3 dan mendapat tagihan sebesar Rp 1.62 rupiah.

## 4. KESIMPULAN
Alat ini  telah bekerja sesuai fungsinya diprogram menggunakan Bahasa C, berbantuan Arduino IDE. Sebagai alat pengukur debit air dan harga menggunakan mikrokontroler arduino uno  berbasis  IoT. Water  flow sensor  yang  mengirim  data  dari  debit  air  yang  mengalir  dan  di hitung  di  arduino  uno  R3  kemudian  di  tampilkan  di  LCD  serta  untuk  wemos  d1  mini mengirimkan data ke smartphone dengan aplikasi blynk. Untuk water flow sensor terpisah dari kotak yang berisi elektronik dan pada water flow sensor ini di pasang di antara paralon utama ke arah tandon air.

## 5. SARAN
Berikut beberapa saran yang diharapkan dalam pengembangan untuk kedepannya antara lain: alat ini belum ada penyimpanan energi listrik, jadi jika daya listrik mati alat akan mati. Jadi bisa ditambahkan alat penyimpan daya listrik. Alat ini bisa di tambahkan database jadi runtutan data perbulan tersimpan di database tersebut.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Amin Suharjono, L. N. 2015. Aplikasi Sensor Flow Water Untuk Mengukur Penggunaan Air Pelanggan Secara Digital Serta Pengiriman Data Secara Otomatis Pada PDAM Kota Semarang. Semarang.
[2] Arif., A. 2015. Perancangan Sistem Informasi Debit Air Berbasis Arduino uno.
[3] Bain,  A.  &.  2017.  Sistem  Kendali  dan  Penghitungan  Biaya  Air  PDAM  Menggunakan Watter Flow Sensor.
[4] Chaerunnissa, C. 2014. Partisipasi Masyarakat Dalam Program Penyediaan Air Minum Dan Sanitasi Berbasis Masyarakat (Pamsimas) Di Kabupaten Brebes (Vol. 5). Brebes.
32
[5] Hadi Wahyono, F. 2017. Persepsi Masyarakat Mengenai Kinerja Pelayanan PAMSIMAS di Kota Semarang (Vol. 13). Semarang.
[6] Handoko,  P.  2017. Sistem  Kendali  Perangkat  Elektronika  Monolitik  Berbasis  Arduino Uno R3. Jakarta.
[7] Harrizki  Arie  Pradana,  R.  2014.  Rancang  Bangun  Aplikasi  Monitoring  Pengguna  Air PDAM Berbasis Mikrokontroler Arduino Uno. SISFOKOM, 03 , 60 - 66.
[8] Ilhamsyah,  D.  D.  2016.  Prototipe  Pengukur  Debit  Air  Secara  Digitaluntuk  Monitoring Penggunaan Air Rumah Tangga. Coding, Sistem Komputer Untan, 4 , 109 - 118.
[9] Ilhamsyah, R. D. 2015. Prototipe Sistem Keran Air Otomatis Berbasis Sensor Flowmeter Pada Gedung Bertingkat. Coding, Sistem Komputer Untan, 03 , 25 - 34.
[10] M.  Iqbal  Ar  Rasyid,  M.  M.  2013. Pembangunan  Prototipe  Sistem  Pengendalian Peralatan Listrik Pada Platform Android (Vol. 04). Bandung.
[11] Mardwi Rahdriawan, M. 2013. Evaluasi Pengelolaan Program Pamsimas Di Lingkungan Permukiman Kecamatan Mijen, Semarang (Vol. 2). Semarang.
[12] Masthura, &. A. 2018. Jurnal Ilmu Fisika dan Teknologi .
[13] Min  Jiang,  C.  j.  (2009).  Seystem  Infrastructure  Development  Life  Cycle  For  Enterprise Computing Systems., IEEE.
[14] Musrachi,  V.  R.  2015.  Perancangan  Sistem  Pengukuran  dan  Monitoring  pemakaian  Air Rumah PDAM berbasis SMS.
[15] Nuraini, R. 2017. Desk Check Table Pada Flowchart Operasi Perkalian Matriks. 10.
[16] Prasetyo  Diyan  Rebiyanto,  A.  R.  2018.  Rancang  Bangun  Sistem  Mikrokontroler  dan Monitoring Kelembapan dan Temperatur Ruangan Pada Budidaya jamur Tiram Berbasis Internet Of Thing.
[17] Rina  Mardiati,  F.  A.  2016. Rancang  Bangun  Prototipe  Sistem  Peringatan  Jarak  Aman pada Kendaraan Roda Empat Berbasis Mikrokontroler ATMEGA32. Bandung.
[18] Risanty,  R.  D.  2016.  Rancang  Bangun  Sistem  Pengendalian  Listrik  Ruang  Dengan Menggunakan Atmega 328 dan Sms Gateway Sebagai Media Informasi.
[19] Rouf, A. 2018. Perancangan Flowmeter Ultrasonik untuk Mengukur Debit Air pada Pipa.
[20] Sabakingkin,  R.  2011.  Alat  Ukur  Volume  Air  dan  Penghitung  Tarif  Pada  Water  Meter PDAM.
[21] Soeharwinto, A. A. 2015. Perancangan Sistem Informasi Debit Air Berbasis Arduino uno. 13 , 89 - 95.
[22] Sugiyono. 2016. Metode Penelitian Kuantitatif, Kualitatif Dan R&D. Bandung.
[23] Suharjono,  A.  R.  2015.  Aplikasi  Sensor  water  flow  untuk  mengukur  pengguna  air pelanggan secara digital dan mengirim data secara otomatis pada PDAM.
[24] Suwandi, E. R. 2018. Sistem Kendali Air Pelanggan PDAM Berbasis Water Flow Sensor dan SMS Gateway. Surakarta.
[25] Tony  Kusuma,  M.  T.  2018. Perancangan  Sistem  Monitoring  Infus  Berbasis Mikrokontroler Wemos D1 R2. Bandung.
[26] Tristianto,  C.  2018. Penggunaan  Metode  Waterfall  Untuk  Pengembangan  Sistem Monitoring Dan Evaluasi Pembangunan Pedesaan. Tanggerang Selatan.
[27] Wijayanto, D. T. 2016. Prototipe Pengukuran Debit Air Secara Digital untuk Monitoring Penggunaan Air Rumah Tangga.