Jurnal TRANSFORMATIKA , Vol.15, No.1, Juli 2017, pp. 1 - xxx P-ISSN: 1693-3656, E-ISSN: 2460-6731 https://journals.usm.ac.id/index.php/transformatika/
page 22

## Sistem  Pendeteksi  Banjir  dengan  Sensor Ultrasonic berbasis Mikrokontroller di kota Pangkalpinang
Ade Septryanti 1* , Hilyah Magdalena 2 , Hadi Santoso 3 , Juhri 4 1,2,3,4 Institut Sains Bisnis Atma Luhur Pangkalpinang Jl. Jendral Sudirman , Selindung, Gabek, Pangkalpinang, Prov.Kepulauan Bangka Belitung e-mail: adeseptryanti@atmaluhur.ac.id 1* , hilyah@atmaluhur.ac.id. 2 , hadisantoso@atmaluhur.ac.id 3 ,  jujudew@gmail.com 2

## ARTICLE  INFO
History of the article : Received 02-07- 2021 Received in revised form 01-07- 2022 Accepted 09-07- 2022 Available online 28-07-2022
Keywords:

## microcontroller; ultrasonic; sensor
* Correspondece:

## Ade Septryanti
E-mail: adeseptryanti@atmaluhur.ac.id

## ABSTRACT
Provide  convenience  and  information  to  BPBDs and people living in flood-prone environments that are  usually  unknown  to  homeowners  without getting  information  about  the  arrival  of  floods  in the area.
So  we  need  a  system  that  can  detect  the  water level of the river. For that, it is necessary to install a  device  that  can  read  the  water  level  in  the  form of  an  ultrasonic  sensor  and  a  microcontroller  as well  as  a  GSM  SIM900A  module.  The  research method  used  is  literature  study,  problem  analysis, system  design  and  implementation.The  results achieved  in  this  study  are  able  to  help  provide information in the form of sirens and SMS services in  the  form  of  short  messages  about  flood  alert levels  that  are  sent  to  the  community  and  the BPBD.

## 1. PENDAHULUAN
Banjir  merupakan  bencana  alam  yang  sering  terjadi  di  indonesia  salah  satunya  di  kota pangkalpinang, banjir terjadi dikarenakan curah hujan  yang tinggi. Penyebab banjir yang terjadi di  kota  pangkalpinang  antara  lain  seperti  penebangan  pohon,  tambang  timah  ilegal,  membuang sampah  di  sungai,  bendungan  sungai  yang  tidak  berfungsi,  dan  luapan  lumpur.  Dampak  banjir bukan hanya kehilangan harta benda tetapi juga dapat kehilangan korban jiwa.  Banjir yang sering terjadi  di  kota  pangkalpinang    di  karenakan  tinggi  nya  curah  hujan  sehingga  sungai  sebagai tempat penampungan air mengalami kenaikan yang melebihi batas ketinggian. Salah satu dalam menangani  banjir  agar  masyarakat    tahu  akan  datangnya  banjir  yaitu  dengan  memberikan informasi tentang status volume ketinggian air pada masyarakat secara cepat dan real time . Berdasarkan  permasalahan  yang  ada  maka  dibutuhkan  sebuah  sistem  pendeteksi  untuk memberitahukan  informasi  kepada  masyarakat  dan  BPBD  (Badan  Penanggulangan  Bencana Daerah) agar segera waspada dan dapat memberitahukan warga untuk  mengungsi kedaerah yang
lebih  aman  agar  terhindar  dari  banjir  dan  mengurangi  adanya  korban  jiwa.    Sistem  pendeteksi banjir  ini    dibuat  untuk  memberikan  informasi  ke  masyarakat  yang  tinggal  disekitar  sungai  dan pihak  pemerintah  seperti  instansi  BPBD  (Badan  Penanggulangan  Bencana  Daerah  ).  Sistem pendeteksi  banjir  ini  di  letakkan    pada  sebuah  alat  yaitu  sensor,  sensor  tersebut  yang  akan mengukur ketinggian air dengan menggunakan sensor ultrasonic yang berbasis mikrokontroller. Mikrokontroler adalah suatu Central Processing Unit ( CPU ) yang terdiri dari tiga bagian yaitu  unit  pengendali,  unit  aritmatika,  dan  unit  logika.  Unit  pengendali  untuk  mengatur  urutan operasi  seluruh  sistem  pada  saat  pengambilan  pengkodean  dan  melaksanakan  intruksi  seluruh program yang tersimpan pada suatu memori [1] . Sistem peringatan dini banjir ini didesain untuk memberikan  informasi  dan  peringatan  dini,  sehingga  mampu  mengurangi  jumlah  korban  akibat Ketidak  siapan  masyarakat  dalam  menghadapi  bencana  banjir,  dan  juga  untuk  memberikan tindakan dini pada instansi yang terkait dengan masyarakat sehingga adanya koordinasi yang baik [2]. Adanya  sistem  pendeteksi  banjir  akan  membantu  masyarakat  untuk  mendeteksi  ketinggian air dengan menggunakan sensor, sensor ini yang akan memberikan informasi tentang perubahan level ketinggian air, dimana jika level ketinggian air tersebut telah melebihi batas ketinggian air maka akan secara otomatis memberitahukan informasi ke masyarakat dan petugas BPBD tentang level ketinggian air melalui SMS gateway .

## 2. METODE PENELITIAN

## 2.1 Mikrokontroller
Mikrokontroler adalah sistem mikroprosesor  lengkap yang terkandung di dalam sebuah chip.  Mikrokontroler  berbeda  dari  mikroprosesor  serbaguna  yang  digunakan  dalam  sebuah  PC, karena  sebuah  mikrokontroler  umumnya  telah  berisi  komponen  pendukung  sistem  minimal mikroprosesor,  yakni  memori  dan  pemrograman Input-Output .  Mikrokontroler  dapat  diprogram untuk  melakukan  penghitungan,  menerima input dan  menghasilkan output .  Mikrokontroler mengandung  sebuah  inti  prosessor,  memori  dan  pemrograman Input-Output [3] . Fungsi mikrokontroler ini adalah untuk membaca dan menulis data yang bertujuan untuk mengefisienkan pekerjaan dan mengurangi pembiayaan yang diperlukan [4].
2.2 Arduino Uno
Arduino  UNO  adalah  sebuah  board  mikrokontroler  yang  didasarkan  pada  ATmega328 ( datasheet ). Arduino UNO   memiliki 14 pin digital input/output (dimana 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM),  6 input analog, clock  speed 16  MHz,  koneksi  USB, jeck listrik, header ICSP, dan tombol reset. Board ini menggunakan daya yang terhubung ke komputer dengan kabel USB atau daya external dengan adaptor AC-DC atau baterai  [5]. Arduino UNO memuat semua yang  dibutuhkan  untuk  menunjang  mikrokontroler,  mudah  menghubungkannya  ke  sebuah komputer dengan sebuah kabel USB atau mensuplainya dengan sebuah adaptor AC ke  DC atau menggunakan baterai untuk memulainya [6].
Gambar 1. Bentuk Fisik Papan Arduino Uno

## 2.3 Modul GSM SIM900A
Modul GSM SIM900A untuk arduino bisa digunakan untuk mengirim / menerima pesan dan  membuat  /  menerima  panggilan  seperti  ponsel  biasa  dengan  menggunakan  kartu  SIM  dari sebuah  provider  jaringan  seluler.  Modul  GSM  SIM  900A  merupakan  suatu  modul  yang  cocok dengan  arduino,yaitu  modul SIM900A  quad-band  GSM/GPRS. Modul  ini  digunakan  untuk pengiriman data yang menggunakan sistem SMS (Short Message Service). SIM900A ini dikontrol dengan menggunakan ATCommands [7] .
Gambar 2. Bentuk Fisik Modul GSM SIM900A
Fitur Modul GSM SIM900A Modul GSM SIM900A GSM/GPRS memiliki fitur sebagai berikut : 1. Memiliki 4 tingkat frekuensi jaringan 850/900/1800/1900MHz.
2. Paket data GPRS kelas 10/8.
3. Di kontrol dengan AT commands (GSM 07.07, 07.05 dan SIMCOM enhancedAT
Commands ). 4 . SMS ( Short message service ) 5. Power ON/OFF dan fungsi reser di dukung oleh arduino
Spesifikasi Modul GSM SIM900A spesifikasi Modul GSM SIM900A sebagai berikut : 1. Ukuran board Modul GSM SIM900A memiliki ukuran board dengan 77.2mm X 66.0mm X 1.6mm. 2. Indikator yang terdapat pada Modul GSM SIM900A yaitu PWR, status LED,net status Lampu LED.
3. Power supply Modul GSM SIM900A dapat di jalankan dengan power supply 9-20 volt yang sesuai dengan arduino.
4. Protokol komunikasi dalam Modul GSM SIM900A mengunakan protokol UAR.

## 2.4 Sensor Ultrasonic
Sensor  Ultrasonic  merupakan  sensor  yang  berfungsi  untuk  mengubah  besaran  fisis  (suara) menjadi besaran listrik maupun sebaliknya yang dikonversi menjadi jarak [8] .

## Gambar 3. Bentuk Sensor Ultrasonic

## 2.5 Buzzer
Buzzer,  digunakan  untuk  memunculkan  nada  tunggal  berdasarkan  pulsa  frekuensi  yang diberikan baik itu digital/analog[9]  . Buzzer adalah suatu alat yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi  sinyal  suara.  Buzzer  terdiri  dari  alat  penggetar  yang  berupa  lempengan  yang  tipis  dan lempengan  logam  tebal.  Bila  kedua  lempengan  diberi  tegangan  maka  electron  dan  proton  akan mengalir  dari  lempengan  satu  ke  lempengan  lain.  Kejadian  ini  dapat  menunjukkan  bahwa  gaya mekanik dan dimensi dapat digantikan oleh muatan listrik [10] .

## Gambar 4. Bentuk Buzzer

## 2.6 Sms Gateway
SMS Gateway adalah suatu platform yang menyediakan mekanisme untuk mengirim dan menerima SMS, SMS Gateway dapat berkomunikasi dengan perangkat lain yang memiliki SMS Platform untuk menghantar dan menerima pesan SMS dengan sangat mudah [11].

## 3. ANALISA

## 3.1 Analisis Sistem Berjalan
Analisis  sistem  berjalan  digunakan  untuk  mengetahui  proses  yang  sedang  berjalan sekarang. Pada sistem yang lama di saat terjadinya banjir yang akan datang masyarakat tidak ada
TRANSFORMATIKA , Vol.20, No.1, Juli 2022, pp. 22 - 31
peringatan  kepada  warga    di  sekitar  bendungan  bahwa  akan  terjadinya  banjir,    dalam    proses sistem yang berjalan akan dipresentasikan menggunakan notasi UML, yaitu Activity diagram
3.1.1 Activity diagram peringatan dini banjir pada saat ini.
Berikut  gambar activity diagram  dibawah  ini  merupakan  aktifitas  peringatan  dini  banjir yang sedang terjadi secara manual. Dari alur kerja sistem yang lama maka dapat dijelaskan cara kerja sistem yang lama yaitu ketika cuaca mendung dan turun hujan maka terjadi banjir.Berikut gambar activity diagram aliir kerja sistem lama :
Gambar 5. Activity diagram aliran kerja sistem lama

## 3.2  Analisis Sistem Peringatan Dini Banjir
Analisis  sistem  peringatan  dini  banjir  ini  merupakan  gambaran  aktifitas  untuk memudahkan manusia untuk bersiaga disaat akan datangnya banjir. Sistem peringatan dini banjir otomatis  yang  di  buat  sekarang  dapat  dijelaskan  alur  kerja  dari  sistem  tersebut.  Yang  pertama adalah ketika cuaca mendung dan hujan turun maka ketinggian air meningkat dan terjadi banjir. Maka  sensor ultrasonic akan  mendeteksi  ketinggian  air  kemudian  mikrokontroller  akan memproses  inputan  dari  sensor  tersebut  dan  mengeluarkan output ke  Modul  GSM  SIM900A berupa buzzer/sirine dan  Modul  GSM  SIM900A  juga  mengirim  pesan  kepada  admin,  BPBD (Badan Penanggulan Bencana Daerah) dan warga. Berikut gambar activity diagram peringtan dini banjir otomatis :

## Gambar 6. Activity Diagram Peringatan dini banjir otomatis

## 3.3 Perancangan Sistem Kerja
Perancangan sistem kerja merupakan gambaran dari analisis sistem peringatan dini banjir yang  akan  dikerjakan  dalam  perencanaan  sistem  kerja  yang  di  gambarkan  dengan deployment diagram  sebagai  acuan  secara  keseluruhan  sistem  agar  dapat  dipahami.  Berikut  perancangan sistem kerja :
Gambar 7. Perancangan Sistem Kerja

## 3.4 Rancangan Rangkaian Keseluruhan
Rancangan  rangkaian  keseluruhan  merupakan  rancangan  keseluruhan    alat    yang tehubung  dengan  mikrokontroler yang dibuat dalam bentuk rangkaian. Rangkaian ini terdiri dari Sensor, Sirine,  Short  Messages (  SMS  ),dan  Modulo  GSM  SIM900A.  berikut  gambar perancangan rangkaian keseluruhan :
Gambar 8. Rancangan Rangkaian Keseluruhan

## 3.5 Perancangan perangkat lunak pada arduino
Perancangan  perangkat  lunak  pada  arduino  merupakan  penjelasan    berupa flowchart yang dipakai sebelum melakukan tahapan pembuatan coding. Adapun ketika sistem sudah siap di jalankan  maka  sensor  ultrasonik  akan  melakukan  pembacaan    ketinggian  air.  Yang  mana  jika kondisi air kurang dari 5 cm maka sistem hanya akan standby atau normal. Jika kondisi air lebih tinggi dari 6 cm dari jarak maka aktifkan buzzer/sirine untuk bunyikan suara dan tunggu jeda 20 detik  maka  kirimkan  pesan  SIAGA  1  BANJIR.  Jika  kondisi  air  lebih    tinggi  dari  8  cm  maka aktifkan buzzer/sirine untuk  bunyikan  suara  dan  tunggu  jeda  20  detik  maka  kirimkan  pesan SIAGA 2 BANJIR. Dan Jika kondisi air sudah lebih tinggi dari 10 cm dari jarak maka aktifkan buzzer/sirine untuk  bunyikan  suara  dan  tunggu  jedah  20  detik  maka  kirimkan  pesan  BAHAYA BANJIR  dan  aktifkan buzzer/sirine untuk  bunyikan  suara  dan  tunggu  jedah  20  detik  matikan sms gateway. Berikut gambar Flowchart perintah pada arduino :
Gambar 9. Flowchart perintah pada arduino

## 4. HASIL
Implementasi merupakan kegiatan akhir dari proses penerapan sistem baru, dimana tahap ini  merupakan  tahap  menginstalasi  semua  perangkat  sistem  supaya  siap  untuk  dioprasikan  dan dapat di gunakan sebagai usaha untuk mewujudkan sistem yang telah dirancang.

## 4.1 Rancangan Rangkaian Sensor
Pada  rancangan  rangkaian  sensor ultrasonic ini  memiliki  4  kaki  pin  yang  mana  2  pin  tersebut terdiri 2 pin power dan 2 pin input. Yang terdiri 1 pin power gnd terhubung ke papan bradboard - 5v dan 1
TRANSFORMATIKA , Vol.20, No.1, Juli 2022, pp. 22 - 31
pin  power  vcc  yang  terhubung  ke  papan bradboard  + 5v.  Dan  1  pin input Trig  yang  terhubung  ke  papan arduino  uno  A0  sedangkan  pin  Echo  terhubung  ke  papan  arduino  uno  A1.  Berikut  gambar  rancangan rangkaian sensor :

## Gambar 10. Rancangan Rangkaian Sensor

## 4.2 Rancangan Rangkaian Modul GSM SIM900A
Pada rangkaian ini Modul GSM SIM900A dihubungkan langsung dengan papan arduino uno yang berfungsi sebagai pemproses data yang di input dari sensor ultrasonik dan di output ke buzzer / sirine berupa  suara  dan sms  gateway. Berikut gambar  rancangan  rangkaian  Modul  GSM SIM900A :

## Gambar 11. Rancangan Rangkaian Modul GSM SIM900A

## 4.3 Rancangan Rangkaian Keseluruhan
Pada  bagian  ini  merupakan  hasil  dari  rancangan  rangkaian  alat  secara  keseluruhan, dimana sudah menjadi suatu prototipe alat yang siap untuk diuji coba. Berikut gambar rancangan rangkaian keseluruhan :
Gambar 12. Rancangan Rangkaian Keseluruhan

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  analisis,  perancangan  dan  implementasi  yang  telah  dilakukan,  maka dapat diambil beberapa kesimpulan diantaranya sebagai berikut:
a. Hasil  pengujian  dari  alat  dengan  menggunakan  mikrokontroller  arduino  uno  dengan  sensor ultrsonik  sebagai  pendeteksi  ketinggian  permukaan  air  berjalan  dengan  baik.  Penggunaan buzzer/sirine sebagai pengeras suara dan Modulo GSM SIM900A  sebagai peringatan bahaya banjir yang berupa informasi sms gateway .
b. Sistem  akan  langsung  menghidupkan buzzer/sirine setelah  sensor  mencapai  level  siaga  1, siaga 2 dan siaga 3 berupa bahaya banjir.
c. Sistem akan mengirimkan pemberitahuan jika bahaya dini banjir datang melalui pesan singkat atau sms gateway dalam waktu kurang lebih 20 detik ke pada Badan Penangulangan Bencana Daerah (BPBD) dan kepada no handphone yang telah terdaftar di mikrokontroller.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] S. S. Wicida, “MENGUNAKAN SENSOR ULTRASONIC BERBASIS MIKROKONTROLER,” pp. 30–34.
[2] A. Zulfan, “PERANCANGAN SISTEM PERINGATAN DINI BENCANA BANJIR BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA328 DAN,” 2015.
[3] I. Oktariawan, M. Sugiyanto, and J. Fema, “Pembuatan Sistem Otomasi Dispenser Menggunakan Mikrokontroler Arduino Mega 2560,” vol. 1, no. April, pp. 18–24, 2013.
[4] D. I. Balai and D. Sukorejo, “RUANGAN MENGGUNAKAN RFID PADA E-KTP,” pp. 45–55.
[5] A. Fatoni, D. B. Rendra, P. Studi, S. Komputer, and I. Pendahuluan, “PERANCANGAN PROTOTYPE SISTEM KENDALI LAMPU MENGGUNAKAN HANDPHONE ANDROID,” vol. 1, no. September, 2014.
[6] D. Y. Sukma, E. Safrianti, and C. Idrus, “Teknologi Informasi Dan Otomatisasi Tangki Minyak Berbasis Arduino Uno,” pp. 101–106, 2019.
[7] S. Aryza, Z. Lubis, and S. A. Lubis, “Penguatan Industri 4 . 0 Berbasiskan Arduino Uno Dan GSM SIM900A DiDalam Pintu Geser,” vol. 5, no. 2, 2020.
[8] J. Manajemen, D. A. N. Teknik, S. Ultrasonik, and B. Arduino, “Jurnal manajemen dan teknik informatika,” vol. 03, no. 01, 2019.
[9] N. Esp, “MIKROKONTROLER NODEMCU DAN APLIKASI TELEGRAM,” vol. 1, no. 1, pp. 8– 14, 2020.
[10] A. Dengan, B. Dan, S. Message, and S. Sms, “Yulrio Brianorman 3 Jurusan Sistem Komputer, FMIPA Universitas Tanjungpura Jalan Jendral Ahmad Yani, Pontianak Telp./Fax.: (0561) 577963,” vol. 01, no. 1, 2013.
[11] R. Dewi and L. Arianto, “RANCANG BANGUN SISTEM PENGENDALIAN LISTRIK RUANGAN DENGAN MENGGUNAKAN ATMEGA 328 DAN SMS GATEWAY SEBAGAI MEDIA INFORMASI,” vol. 7, 2015.