## Aplikasi Monitoring Air Pada Water Torn Secara Otomatis Berbasis Android dan Di Dukung Oleh Mikrokontroller
Andre Febrian Kasmar 1* , Fanni Sukma 2 , Dwiny Meidelfi 3 dan Anggie Meyfrian Pratama 4 1,2,3,4 Jurusan Teknologi Informasi, Politeknik Negeri Padang, Jl. Limau Manih Padang, 25164, Indonesia *Corresponding Author, email:dwinymeidelfi@pnp.ac.id
Abstrak— Kendali dan monitoring air dalam sebuah tangki merupakan satu intrumentasi komputer yang diperlukan di industri. Penelitian ini membahas tentang aplikasi monitoring air pada water torn secara otomatis berbasis android dan didukung oleh  mikrokontroller. Salah satu  bidang teknologi yang berkembang ialah teknologi  mikrokontroller, dalam  perancangan alat ini,  menggunakan  mikrokontroller NodeMCU sebagai pengolah data dan sensor ultrasonik sebagai input data serta buzzer, dan servo. Sensor ultrasonik merupakan suatu perangkat yang dapat mengukur jarak suatu objek dengan memanfaatkan pantulan gelombang ultrasonik. Monitoring air ini menggunakan firebase sebagai database untuk menyimpan data. Untuk menampilkan data pengukuran, perangkat antar muka dirancang pula dengan menggunakan  perangkat lunak aplikasi android studio dalam bentuk grafik, status pompa,  dan notifikasi air. Hasil pengujian menunjukan bahwa sensor ultrasonik yang digunakan mampu mengukur ketinggian air dari 2 cm sampai 20 cm  dengan  rata-rata  kesalahan  pengukuran  4,93%.  Monitoring  air  yang  dirancang  mampu  menghasilkan  respon keluaran sistem sesuai dengan nilai referensi yang diberikan. Sebagai tambahan, monitoring ketinggian muka air dapat ditampilkan pada perangkat lunak android secara interaktif.
Kata kunci : Mikrokontroller NodeMCU, Sensor Ultrasonic HC-SR04, Servo, Buzzer .
Abstrack— Control and monitoring of water in a tank is a computer instrumentation needed in industry. This research discusses a water monitoring application in water torn automatically based on android and supported by a microcontroller. One  of  the  developing  technology  fields  is  microcontroller  technology.  In  designing  this  device,  it  uses  a  NodeMCU microcontroller  as  a data  processor  and  an  ultrasonic  sensor as data input as well as a buzzer and servo. An ultrasonic sensor is a device that can measure the distance of an object by utilizing reflected ultrasonic waves. This water monitoring uses firebase as a database to store data. To display measurement data, the interface is also designed using the Android Studio  application  software  in  the  form  of  graphs,  pump  status,  and  water  notifications.  The test results show that the ultrasonic sensor used is able to measure water levels from 2 cm to 20 cm with an average measurement error of 4.93%. Water monitoring is designed to be able to produce a system output response according to the reference value given. In addition, water level monitoring can be displayed on the Android software interactively
Keywords: Microcontroller NodeMCU, Sensor ultrasonic HC-SR04, Servo, Buzzer
© 2020 Elektron Jurnal Ilmiah

## I. PENDAHULUAN
Seiring  dengan  perkembangan  teknologi  yang sangat  pesat  pada  akhirnya  mengantarkan  pada  suatu era  teknologi  yang  telah  membuat  kualitas  kehidupan manusid semakin tinggi. Perkembangan ilmu pengetahuan  dan  teknologi  khususnya  dalam  bidang teknologi  informasi  telah  membawa  perubahan  besar dalam  tatanan  kehidupan  manusia,  dimana  hampir seluruh  seluruh  kegiatan  manusia  tidak  dapat dipisahkan  dari  bidang  yang  satu  ini  baik  secara langsung  maupun  tidak  langsung.  Teknologi  hasil peradaban  manusia  yang  semakin  maju,  dirasakan sangat  membantu  dan  mempermudah  manusia  dalam memenuhi  kebutuhan  hidupnya  dizaman  modern seperti  sekarang  ini.  Saat  ini,  telah  banyak  dibuat berbagai  peralatan  yang  mendukung  kinerja  manusia, mulai dari alat-alat kontrol sederhana dengan berbasis teknologi yang rumit.
Salah  satu  teknologi  yang  berkembang  dalam bidang elektronika adalah mikrokontroller. Mikrokontroler  adalah  komponen  sebuah  chip  yang
dapat melakukan pemrosesan data secara digital sesuai dengan  perintah  Bahasa  pemograman  yang  diberikan, Salah satu contoh penerapan dibidang teknologi adalah monitoring air secara otomatis pada water torn berbasis android dan mikrokontroller.
Pengawasan terhadap ketinggian air baik pada bak tangki ataupun merupakan pekerjaan yang tidak terlalu sulit,  namun  jika  terjadi  kelalaian  dalam  pengawasan akibatnya  sangat  merugikan  karena  menyangkut ketersedian  air yang mulai  menipis  saat  ini  dan  masa yang  akan  datang.  Bukan  hanya  itu,  informasi ketinggian air pada bak tangki juga tidak ada saat ini. Sehingga  ketika  bak  penuh  dan  melimpah,  pengguna tangki  tidak  cukup  waktu  untuk  mematikan  alat tersebut.  Rata-rata  meraka  tidak  tahu  kapan  bak penampungan  tersebut  akan  penuh.  Di  perumahan ditengah  kota  atau  apartemen  biasanya  memakai  bak water torn yang di letakkan diatas puncak rumah.
Penelitian  tentang  monitoring  air  sudah  ada  yang melakukan, diantaranya penelitian yang dilakukan oleh [1]  Tujuan  penelitian  ini  mempelajari  prinsip  kerja
sensor ultrasonik, rangkaian Arduino dan motor servo. Fungsi  Arduino  pada  rangkaian  dipenelitian  dapat mengendalikan  input  dan  output  berupa  motor  servo yang  akan  membuka  dan  menutup  pintu  bendungan secara otomatis berbasis web menggunakan pemrograman arduino. Sistem kerja pada penelitian ini memonitoring  bendungan  otomatis  berbasis web pada Bendungan  Irigasi  di  Desa  G2  Dwijaya  Kecamatan Tugumulyo  Kabupaten  Musi  Rawas  dan  untuk pengendalian  Bendungan  otomatis  menggunakan sensor  kekeruhan  air  di  olah  oleh  mikrokotroller arduino  uno  danketinggian  air  di  ukur  dengan  sensor ultrasonik  kemudian  diolah  pada  mikrokontroller arduino  uno  dan  ditampilkan  melalui  halaman  web. Selanjutnya  penelitian  yang  dilakukan  oleh  [2] membahas  tentang  sistem  kendali  dan  monitoring ketinggian  air  pada  suatu  tangki  berbasis  sensor ultrasonik.  Sensor  ultrasonik  merupakan  suatu perangkat  yang  dapat  mengukur  jarak  suatu  objek dengan memanfaatkan pantulan gelombang ultrasonik. Sistem  kendali  dirancang  menggunakan  relai  sebagai saklar yang diatur oleh mikrokontroler dengan metode kendali histerisis . Sistem hysteresis sendiri merupakan ketergantungan  masukan/ input sebuah  sistem,  tidak hanya  pada  keadaannya  sekarang,  tetapi  juga  pada keadaannya pada masa lalu. Untuk  menampilkan data pengukuran,  perangkat  antarmuka  dirancang  pula dengan  menggunakan  perangkat  lunak Processing dalam  bentuk  grafik,  diagram  batang,  status  pompa, dan  durasi  pengisian/pengosongan.  Hasil  pengujian menunjukan  bahwa  sensor  ultrasonik  yang  digunakan mampu mengukur ketinggian air dari 5 cm sampai 25 cm  dengan  rata-rata  kesalahan  pengukuran  sebesar 4,93%.  Pada  penelitian  ini,  sistem  kendali  dengan metode histerisis yang dirancang mampu menghasilkan respon  keluaran  sistem  sesuai  dengan  nilai  referensi yang  diberikan  tanpa  menghasilkan  efek  perpindahan cepat pada relai. Sebagai tambahan, sistem monitoring ketinggian  muka  air  dapat  ditampilkan  dalam  bentuk antarmuka  pada  perangkat  lunak Processing secara interaktif. Sistem  yang  dibuat  pada  penelitian ini  menggunakan  mikrokontroller  NodeMCU  dan menggunakan  sensor  utrasonik  yang  digunakan  untuk mengetahui ketinggian air. Sistem ini juga menggunakan firebase  database untuk  mengirim  data serta  perangkat  android/ smartphone yang  digunakan sebagai media untuk menampilkan data monitoring air dan notifikasi peringatan. Penelitian ini bertujuan untuk merancang  prototype  monitoring  air  dan  membuat suatu  sistem  pengontrolan  level  permukaan  air  secara real  time  berbasis  Android  dan  Mikrokontroller  agar dapat  diketahui  akurasi  ketinggian  level  air  melui notifikasi  yang  dikirimkan  dari  data  ketinggian  air sebenarnya

## II. METODE
Metode Penelitian  yang dilakukan adalah  meliputi perancangan  diagram  blok,  perancangan hardware, perancangan software.

## Gambar 1 Metode Penelitian
Diagram  blok  sebagai  perancangan  awal  untuk menentukan hardware yang  akan  digunakan  pada sistem monitoring air pada water torn secara otomatis. Perancangan hardware meliputi  rangkaian-rangkaian sensor, mikrokontroller nodemcu, motor servo, buzzer dan driver serta modul monitoring air sebagai indikator. Perancangan software sebagai  pemroses  data  yang melaksanakan  instruksi-instruksi  agar  semua  sistem dapat bekerja seperti yang diinginkan.

## 2.1 Landasan Teori

## A. Monitoring
Monitoring pada dasarnya adalah pemantauan yang dapat  di  jelaskan  sebagai  kesadaran  ( awareness ) tentang apa yang ingin di ketahui, pemantauan berkadar tingkat  tinggi  di  lakukan  agar  dapat  membuat pengukuran  melalui  waktu  yang  menunjukkan pergerakan ke arah tujuan atau menjauh dari itu. Sistem monitoring dirancang  untuk  mempermudah user berinteraksi dengan sistema yang di rancang.[2]

## B. Water Torn
Tangki  air  adalah  wadah  untuk  menyimpan  air. Tangki air di gunakan untuk menyediakan penyimpanan air untuk di gunakan dalam banyak aplikasi, air minum, pertanian irigasi, pemadaman api, pertanian pertanian, baik  untuk  tanaman  dan  ternak,  pembuatan  bahan kimia,  persiapan  makanan  serta  banyak  kegunaan lainnya.

## C. Android
Android  adalah  sistem  operasi  bergerak  ( mobile operating  system )  yang  mengadopsi  sistem  operasi linux, namun telah dimodifikasi. Android diambil alih oleh google pada tahun 2005 dari android, Inc sebagai bagian  strategi  untuk  mengisi  pasar  sistem  operasi bergerak.  Google  mengambil  alih  seluruh  hasil  kerja android termasuk tim yang mengembangkan Android.[3]

## D. Mikrokontroller NodeMCU
NodeMcu  merupakan  sebuah  opensource platform IoT dan pengembangan Kit yang menggunakan bahasa pemrograman Lua untuk membantu programmer dalam membuat  prototype  produk  IoT  atau  bisa  dengan memakai  sketch  dengan  arduino  IDE.  Pengembangan Kit  ini  didasarkan  pada  modul  ESP8266,  yang mengintegrasikan GPIO, PWM (Pulse Width Modulation), IIC , 1-Wire dan ADC (Analog to Digital Converter)  semua  dalam  satu  board.  Keunikan  dari Nodemcu  ini  sendiri  yaitu  Boardnya  yang  berukuran sangat  kecil  yaitu  panjang  4.83cm,  lebar  2.54cm,  dan dengan  berat  7  gram.  Tapi  walaupun  ukurannya  yang kecil, board ini sudah dilengkapi dengan fitur wifi dan firmwarenya yang bersifat opensource.[4]
Diagram Blok Perancangan Hardware Perancangan Software
E. Firebase
Firebase  adalah  suatu  layanan real  time  database dan backend yang  saat  ini  dimiliki  oleh  Google, digunakan  untuk  mempermudah  para  pengembang aplikasi  dalam  mengembangkan  aplikasi. Firebase Real  Time  Database adalah  fitur  yang  memberikan sebuah NoSQL database yang dapat diakses secara real time oleh  pengguna  aplikasi.  Kelebihan  dari  firebase real  time database  adalah  aplikasi  dapat  menyimpan data  secara  lokal  ketika  tidak  ada  akses  internet, kemudian  melakukan  sync  data  segera  setalah mendapatkan akses internet.[5]

## F. Arduino IDE
Arduino IDE ( Integrated Deveopment Environmet ) adalah software yang telah disiapkan oleh arduino bagi para perancang untuk melakukan berbagai proses yang berkaitan  dengan  pemrograman  arduino.  IDE  ini  juga sudah mendukung berbagai sistem operasi populer saat ini  seperti Windows,  Mac, dan Linux. Arduino  IDE merupakan  Software  yang  digunakan  untuk  menulis program kedalam Arduino, tetapi walaupun dirancang untuk mikrokontroller Arduino, Software ini juga dapat digunakan  untuk  mikrokontroller  yang  lain  seperti NodeMCU.[6]

## G. Sensor Ultrasonik HC-SR04
Sensor ultrasonik (Gambar 1) adalah sebuah sensor yang  mengubah besaran  fisis  (bunyi) menjadi besaran listrik.  Pada  sensor  ini  gelombang  ultrasonik dibangkitkan  melalui  sebuah  benda  yang  disebut piezoelektrik.  Piezoelektrik ini  akan  menghasilkan gelombang ultrasonik dengan frekuensi 40 kHz ketika sebuah osilator diterapkan pada benda tersebut.
Sensor  ultrasonik  memiliki  4  pin,  pin  Vcc,  Gnd, Trigger, dan Echo. Pin Vcc untuk listrik positif dan Gnd untuk ground-nya. Pin Trigger untuk trigger keluarnya sinyal  dari  sensor  dan  pin  Echo  untuk  menangkap sinyal  pantul  dari  benda.  Cara  kerja  sensor  ini  ialah ketika  pin  Trigger  menerima  tegangan  positif  selama 10uS,  maka  sensor  akan  mengirimkan  8  step  sinyal ultrasonik dengan frekuensi 40kHz. Selanjutnya, sinyal akan  diterima  pada  pin  Echo.  Untuk  mengukur  jarak benda yang memantulkan sinyal tersebut, maka selisih waktu ketika mengirim dan menerima sinyal digunakan untuk menentukan jarak benda tersebut.
Untuk  mendeteksi  ketinggian  air  dalam  suatu tangki,  pada  sistem  ini  digunakan  sensor  ultrasonik. Sensor dapat dipasang diatas tangki dan memancarkan gelombang  ultrasonik  ke  permukaan  air.  Sensor  ini menggunakan  prinsip  pantulan  gelombang  ultrasonik. Ketika gelombang ultrasonik di pancarkan oleh sensor ini  dan  terdapat  objek  yang  menyebabkan  gelombang tersebut  terpantul,  maka  sensor  tersebut  akan memberikan data ke mikrokontroler.[7]

## H. Motor Servo
Motor servo adalah sebuah perangkat actuator putar (motor) yang dirancang  dengan  sistem  control  umpan balik loop tertutup (servo), sehingga dapat diatur untuk menentukan dan posisi sudut dari proses output motor. Motor servo merupakan sebuah perangkat yang terdiri dari motor DC, serangkaian gear, rangkaian control dan potensio meter.[5]

## I. Buzzer
Buzzer  adalah  sebuah  komponen elektronika  yang berfungsi  untuk  mengubah  getaran  listrik  menjadi getaran  suara.  Pada  dasarnya  prinsip  kerja  buzzer hampir  sama  dengan  loud  speaker,  jadi  buzzer  juga terdiri  dari  kumparan  yang  terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi  electromagnet,  kumparan  tadi  akan  tertarik kedalam  atau  keluar,  tergantung  dari  arah  arus  dan polaritas  magnetnya,  karena  kumparan  dipasang  pada diafragma  maka  setiap  Gerakan  kumparan  akan menggerakan  diafragma  secara  bolak-balik  sehingga membuat  udara  bergetar  yang  akan  menghasilkan suara.[3]

## III.ANALISIS PERANCANGAN SISTEM

## 3.1  Analisis Sistem
Dalam  analisis  ini  akan  membahas  mengenai analisis  yang  dilakukan  untuk  mengevaluasi  suatu permasalahn  yang  akan  di  pecahkan  pada  tugas  akhir ini, tugas akhir ini bertujuan untuk melakukan evesiensi terhadap  perangkat  keras  seperti  yang  diketahui  suatu permasalahan  yaitu  pengeluaran  banyak  biaya  dalam menyediakan perangkat keras.
Sistem  yang  dibuat  merupakan  monitoring  air berbasis android dan mikrokontroller yang terdiri dari beberapa komponen yaitu NodeMCU, sensor ultrasonic,  ic  regulator  7805,  buzzer,  motor  servo, batarai  9volt,  dan  menggunakan  software  seperti Arduino  IDE,  Firebase  dan  Aplikasi  Android  Studio yang  saling  terintegrasi.  Sistem  ini  berfungsi  untuk mengontrol  serta  memonitoring  air  pada  water  torn secara otomatis berbasis android dan  mikrokontroller. Kemampuan  berinteraksi  pada  pengguna  dengan mengirimkan  data  ke  firebase  dan  membuka  android untuk  mendapatkan  notice  level  ketinggian  air  pada tangki secara real- time .
Gambar 2 Sensor Ultrasonic HC-SR04
A. Perangkat Keras
Pada proses pembuatan alat monitoring air secara otomatis  dibutuhkan  beberapa  hardware  untuk mendukung  agar  sistem  monitoring  air  ini  dapat berjalan sesuai dengan keinginan sebagai berikut.
Tabel 1 Tabel Kebutuhan Hardware
No NAMA ALAT KEGUNAAN 1 Mikrokontroller NodeMCU Development Board Mikrokontroller 2 Sensor Ultrasonik Sensor untuk mengukur tingkat level ketinggian air 3 Motor Servo Pengontrol buka tutup pintu air 4 IC Regulator 7805 Untuk mempertahankan dan memastikan tegangan pada level tertentu secara otomatis 5 Buzzer Sebagai getaran suara Ketika air dalam keadaan penh 6 Adaptor 9A Sebagai sumber daya semua komponen 7 Kabel Jumper Untuk menghubungkan semua komponen ke mikrokontroller

## B. Perangkat Lunak
Pada proses pembuatan alat monitoring air secara otomatis  dibutuhkan  software  Arduino  IDE  dengan Bahasa pemrograman C. Sistem monitoring air secara otomatis  berbasis  android  menggunakan  software Firebase  dan  Android  Studio  dengan  Bahasa pemrograman  JAVA.  Untuk  lebih  detail  dapat  dilihat pada tabel berikut.
Tabel 2 Kebutuhan Software No Software Bahasa/Platform 1 Arduino IDE C 2 Android Studio JAVA 3 Firebase Database

## 3.2  Rancangan Sistem
Tahap  perancangan  sistem  ini  merupakan gambaran prototype dari keseluruhan sistem yang akan dibuat sehingga dapat mempermudah dalam melakukan pembuatan sistem.

## 1) Block Diagram Sistem
Perangkat keras  yang digunakan untuk  membuat prototype aplikasi monitoring air pada water torn secara otomatis  menggunakan  mikrokontroller  NodeMCU, sensor  ultrasonik.  Serta firebase sebagai  database secara real-time. Pemograman NodeMCU menggunakan  software  Arduino  IDE  agar  antar komponen  dapat  saling  berinteraksi.  Pada  Gambar  2 menjelaskan seluruh komponen yang saling terhubung dari NodeMU hingga sampai Android.

## 2) Rancangan Rangkaian Elektronika
Rangkaian  elektronika  adalah  gabungan  dari seluruh  komponen  yang  memperhatikan  port-port/pin komponen yang dipakai. Adapator menggunakan 9volt yang  akan  di  konversi  menjadi  daya  5v.  Baterai
memiliki 2 kaki, yaitu out+ dan out-, out+ dari baterai
dihubungkan  ke  in+  dari converter, out-  dari  baterai dihubungkan  ke  in-  dari converter. Mikrokontroller NodeMCU memiliki pin vin yang dihubungkan ke out+ dari converter dan pin gnd  yang dihubungkan  ke out- dari converter. Pada sensor ultrasonic digunakan 4 pin yaitu vcc, ground, echo dan trig. Pin vcc dihubungkan dengan  out+  dari converter, pin  ground  dihubungkan dengan out- dari converter, pin trig dihubungkan pada pin D4 nodeMCU dan pin echo dihubungkan pada pin D3 nodeMCU.
Gambar 3. Rancangan Rangkaian Mikrokontroller
Prototype monitoring air secara otomatis berbasis android  dan  didukung  oleh  mikrokontroller  dengan NodeMCU  ini  membentuk  suatu  sistem  pemantauan ketinggian level air di smartphone secara otomatis yang dapat  diakses  dimanapun  selama  terdapat  koneksi internet.

## 3) Rangkaian Sistem Mikrokontroller
Pada  NodeMCU  yang  telah  terhubung  dengan sensor  ultrasonik  yang  mengitung  ketinggian  air melalui perhitungan jarak antara tinggi air dari sensor dengan tinggi air sebenarnya dari tangki, nilai tinggi air dari tangki didapat berdasarkan jarak posisi sensor dari tangki. Untuk mencari jarak antara tinggi air dari sensor dengan  tinggi  air  dari  tangki  menggunakan  sensor ultrasonik  HC-SR04  dapat  dilakukan  dengan  rumus pada persamaan 1.
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 = 𝜋 𝑥 r x t 100 persamaan 1
Sensor ultrasonik dapat mengukur jarak ketinggian air yang terjadi dalam satuan cm secara real- time . Diagam pada Gambar 4. Menunjukkan alur yang terjadi  selama  pengukuran  ketinggian  air  dilakukan oleh sensor ultrasonik dengan nodeMCU dan informasi dikirimkan  ketika  level  air  terdeteksi  berada  pada keadaan penuh.

## Gambar 3 Block Diagram Sistem
Gambar 4. Flowchart Mikrokontroller
4) Rancangan Sistem Aplikasi Android
a) Rancangan Android
Gambar 5. Rancangan Aplikasi Android.
Gambar 5 menampilkan rancangan aplikasi android yang dibuat. Dimulai dengan halaman login . Jika belum mempunyai  akun,  bisa  melakukan  registrasi  terlebih dahulu,  namun  jika  telah  mempunyai  akun,  bisa menampilkan kondisi air.
Tabel 3 Notifikasi Pada Android NO Ketinggian Air Notifikasi Tampil 1 1-3 cm Air hampir habis 2 3-17 cm Air dalam keadan norma 3 17-20 cm Air penuh
Untuk notifikasi, ketika air kurang dari 3 cm maka notifikasi menampilkan “Air hampir habis”. Ketika air lebih dari 3-17 cm notifikasi menampilkan “Air dalam keadaan normal, tidak perlu ada tindakan” dan Ketika air  lebih  dari  17  cm  notifikasi  menampilkan  “Air hampir  penuh,  segera  untuk  matikan  air”.  Untuk
notifikasi dikirim  secara real-time. Pada prototype  ini diujikan pada torn air dengan rumus pada persamaan 1, maka didapat perhitungan : nilai 𝜋 = 3,14, 𝑟 2 = 14, t = 20

## b) Flowchart Sistem Aplikasi
Flowchart aplikasi android seperti dalam Gambar 6, ketika  air  kurang  dari  3  cm  dari  jarak  sensor,  motor servo akan membuka dan menampilkan notifikasi pada aplikasi.  Ketika  air  lebih  dari  3-17  cm  notifikasi menampilkan “Air dalam keadaan normal, tidak perlu ada tindakan” dan ketika air lebih dari 17 cm notifikasi menampilkan “Air hampir penuh, segera untuk matikan air”.
Gambar 6. Flowchart Sistem Aplikasi Android

## c) Perancangan Program Mikrokontroller
Arduino merupakan pemograman Bahasa C, yang sudah  dilakukan  perubahan  untuk  memudahkan pemula  dalam  melakukan  pemograman  Bahasa aslinya. Arduino IDE dibuat dari Bahasa pemograman  JAVA  yang  dilengkapi  dengan  library C/C++  yang  disebut  sebagai Wiring yang  membuat operasi input dan output menjadi lebih mudah. Untuk memulai  klik  Arduino  IDE  yang  sudah  ada  pada PC/Laptop dan akan tampil seperti pada Gambar 7.

## Gambar 7. Tampilan Program Arduino IDE

## IV. IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM
Pada tahap ini akan membahas tentang implementasi  pembuatan  Aplikasi  Monitoring  Air Secara  Otomatis  Pada  Water  Torn  Berbasis  Android dan didikung Mikrokontroller. Pada bagian implementasi  ini  menjelaskan  secara  detail  tentang sistem  yang  akan  dibuat  mulai  dari  merakit, mengkonfigurasi, membangun  server  dan  pembuatan aplikasi  android  serta  pengujian  sistem  yang  telah dibuat.

## 1) Pengujian Sensor Ultrasonik
Pengujian sensor ultrasonik menggunakan media/wadah  yang  berisi  air  dengan  dua  macam parameter, berisi air dan belum dipenuhi air.
Gambar 8. Percobaan Sensor Ultrasonik (Wadah yang belum berisi air
Pada  percobaan  Sensor  Ultrasonik  Tangki  air dalam  keadaan  kosong  seperti  pada  Gambar  8,  nilai sensor ultrasonik menunjukan jarak air dari sensor serta tinggi  air  didalam  tabung/tangki,  hasil  dapat  dilihat pada serial monitor pada Gambar 9.
Gambar 9. Nilai Sensor Ultrasonik ketika wadah belum terisi penuh
Gambar 10. Percobaan Sensor Ultrasonik (Wadah yang berisi air)
Gambar 10 menunjukkan sesnsor ultrasonik dengan wadah  yang  telah  terisi  air.  Percobaaan  ini  dengan kondisi  wadah  yang  terisi  penuh,  saat  permukaan  air mendekati  bibir  tabung  dengan  jarak  2  cm,  maka  air tangki memiliki nilai ketinggian 18cm, seperti terlihat pada Gambar 11.
Gambar 11. Nilai Sensor Ultrasonik ketika wadah penuh
2) Pengujian Data Terkirim Ke Firebase pengujian  sensor  mendeteksi  permukaan  air  dekat dari batas atas maka data yang dikirimkan ke perangkat android  melalui  server  pada  firebase.  Data  yang terkirim  ke  firebase  seperti  pada  gambar  12  tampil secara realtime sesuai dengan level ketinggian air pada tabung.
Gambar 12. Tampilan Data Terkirim Ke Firebase

## 3) Pengujian Pada Aplikasi Android

## Gambar 13 Tampilan Data Pada Aplikasi
Pengujian  dengan  aplikasi  android  menggunakan data  yang  dikirim  oleh  NodeMCU  melalui  firebase. Aplikasi  android  membaca  data  tersebut  untuk diterjemahkan  kedalam  tampilan  GUI( Graphic  User Interface )  yang  memberikan  tampilan  berupa  gambar animasi  tangki  dalam  keadaan  penuh/kosong.  Sesuai dengan  alur  ketika  sensor  membaca  jarak  air  dengan pengukuran kurang dari 3 cm maka motor servo akan membuka untuk mengisi air, tampilan pada GUI akan memberikan  notifikasi  pada  user  bahwa  “air  hampir habis,  segera  menghidupkan  air”.  Ketika  jarak  air dengan  sensor  kurang  dari  1  cm  maka  akan  tampil notofikasi “air hampir penuh, segera untuk mematikan air”.

## 4) Pengujian Sistem Secara Keseluruhan
Setelah  melakukan  pengujian  terhadap  monitoring air  diperoleh  bahwa  sensor  ultrasonik  yang  dipasang dapat bekerja dengan baik ketika dilakukan pengukuran dengan  level  serta  volume  air  untuk  mengetahui ketinggian  air  dari  level  normal  sampai  dengan maksimal.  Sehingga  monitoring  air  bekerja  sesuai dengan  yang  diharapkan.  Pada  pengujian  sistem monitoring  air  ini,  telah  dilakukan  pengujian komponen-komponen  secara  terpisah  dan  secara keseluruhan  yang  memberikan  hasil  sesuai  dengan yang  diharapkan  ataupun  yang  telah  diprogramkan, ketika  dilakukan  pengujian  sensor mendeteksi permukaan  air  dekat  dari  batas  atas  maka  data  yang dikirimkan  ke  perangkat  android  melalui  firebase tampil  secara  realtime  sesuai  dengan  level  ketinggian air pada tabung yang terlihat pada tabel 4.2.
Tabel 4.2 Data Pengujian Sistem Keseluruhan
No Ketinggian Air (cm) Output Tampil Firebase Tampil Android Volume Air 1 1 cm 2 cm Tampil 1 cm 6,15 L 2 2 cm 2 cm Tampil 2 cm 12,31 L 3 3 cm 3 cm Tampil 3 cm 18,46 L 4 4 cm 4 cm Tampil 4 cm 24,62 L 5 5 cm 5 cm Tampil 5 cm 30,77 L 6 6 cm 6 cm Tampil 6 cm 36,93 L 7 7 cm 7 cm Tampil 7 cm 43,08 L 8 8 cm 8 cm Tampil 8 cm 49,24 L 9 9 cm 9 cm Tampil 9 cm 55,39 L 10 10 cm 10 cm Tampil 10 cm 61,54 L 11 11 cm 11 cm Tampil 11 cm 67,7 L 12 12 cm 12 cm Tampil 12 cm 73,85 L 13 13 cm 13 cm Tampil 13 cm 80,01 L 14 14 cm 14 cm Tampil 14 cm 86,16 L 15 15 cm 15 cm Tampil 15 cm 92,32 L 16 16 cm 16 cm Tampil 16 cm 98,47 L 17 17 cm 17 cm Tampil 17 cm 104,62 L 18 18 cm 18 cm Tampil 18 cm 110,78 L 19 19 cm 19 cm Tampil 19 cm 116,93 L 20 20 cm 20 cm Tampil 20 cm 123,09 L
Dengan  adanya  sistem  monitoring  air  ini,  maka dihasilkan sesuatu alat pemantau tangki air pada water torn secara  otomatis,  yang  mampu  memberikan efektifitas kerja yang lebih produktif serta memberikan kemudahan  bagi  pengawas  atau  pekerja  serta pegawasan  pada  aktifitas  air  dapat  dipantau  melalui android dan dilakukan secara otomatis.

## V. KESIMPULAN
Pada pengujian perangkat lunak semua rangkaian dapat  berfungsi  dengan  baik  dan  sesuai  dengan fungsingnya.  Sehingga  sistem  monitoring  air  pada water  torn  secara  otomatis  berbasis  android  dan mikrokontroller  berhasil  dirancang,  diterima  dan dijalankan  oleh  komponen.  Pemanfaatan  sensor ultrasonik  dapat  membaca  jarak  ketinggian  air  degan baik,  sebagai  input  dan  mikrokontroller  NodeMCU sebagai  pusat  pengolahan  data  dari  output  sehingga menghasilkan output dari firebase dan android. Dengan adanya sistem monitoring air ini mendapatkan informasi ketinggian air secara real-time pada firebase database secara otomatis dan langsung mengirim data ke aplikasi Android.
UCAPAN TERIMA KASIH ( ACKNOWLEDGEMENT )
Terima  kasih  kepada  Politeknik  Negeri  Padang yang  telah  membiayai  penelitian  ini  melalui  Dana DIPA  POLITEKNIK  NEGERI  PADANG  sesuai dengan  surat  perjanjian  Penugasan  Pelaksanaan Penelitian  Nomor  :  208/PL9.  l5/PG/2020  Tanggal  23 Juli 2020.

## REFERENSI
[1] N.  Lestari,  “RANCANG  BANGUN  MONITORING BENDUNGAN  OTOMATIS  BERBASIS  WEB  PADA

## BENDUNGAN  IRIGASI  DI  DESA  G2  DWIJAYA
KECAMATAN  TUGUMULYO  KABUPATEN  MUSI RAWAS,” J. Sist. Komput. Musirawas , 2018.
[2] A. Alawiah and A. Rafi Al Tahtawi, “Sistem Kendali dan Pemantauan Ketinggian Air pada Tangki Berbasis Sensor Ultrasonik,” KOPERTIP    J.  Ilm.  Manaj.  Inform.  dan
Komput. , vol. 1, no. 1, pp. 25–30, 2017.
[3] Eka  Rizky  Yulianti,  “PROTOTYPE  SISTEM  ALARM
BANJIR  MENGGUNAKAN  INTERNET  OF  THINGS (IoT) BERBASIS ARDUINO VIA APLIKASI
ANDROID,” pp. 5–10, 2019.
[4] C. D. N. Tulle, “Monitoring Volume Cairan Dalam Tabung (Drum Silinder) dengan Sensor Ultrasonik Berbasis WEB,” pp. 3–9, 2017.
[5] E.  B.  Lewi,  U.  Sunarya,  and  D.  N.  Ramadhan,  “Sistem Monitoring  Ketinggian  Air  Berbasis  Internet  of  Things Menggunakan  Google  Firebase,” Univ.  Telkom,  D3  Tek. Telekomun. , vol. 1, no. 1, pp. 1–8, 2017.
[6] S.  J.  Sokop,  D.  J.  Mamahit,  M.  Eng,  and  S.  R.  U.  A. Sompie, “Trainer Periferal Antarmuka Berbasis Mikrokontroler  Arduino  Uno,” J.  Tek.  Elektro  dan Komput. , vol. 5, no. 3, pp. 13–23, 2016.
[7] S.  Ultrasonik  and  M.  Komunikasi,  “SISTEM
PERINGATAN DINI
BANJIR AIR LAUT
MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK MELALUI KOMUNIKASI SMS,” vol. 3, no. 2, pp. 46–50, 2019.