## Prototype Sistem Buka Tutup Pintu Air Otomatis Menggunakan Prakiraan Cuaca
Fazrin Muhammad Rizaldi 1 , Alun Sujjada 2 1,2 Program Studi Teknik Informatika, Universitas Nusa Putra, Indonesia e-mail: fazrin.muhammad_ti18@nusaputra.ac.id

## Abstract
Improvements in managing agriculture are urgently needed at this time. Along with the many occurrences of crop failure due to the rainy season which causes flooding in the rice fields. The lack of supervision of the irrigation system makes the water discharge when the rainfall is high, causing the rice plants to be damaged by the flow of water. With this, it is necessary to regulate the  immigration  channel  to  prevent  crop  failure  and  flooding.  Along  with  this  problem,  a prototype  of  an  Arduino-based  automatic  sluice  system  was  made.  This  prototype  has  2 functions, the first is to regulate when the floodgates in the reservoir operate with reference to the water level using an ultrasonic sensor. The sensor signals the Arduino to be processed. The output signal from the Arduino instructs the relay to activate and makes the solenoid work to open or close the water line. The second function is to manage the reservoir which has a water gate leading to the rice field area. This floodgate works with a time setting that can be set as desired. The prototype of the floodgate in irrigation is driven by a 12V DC motor and locks the floodgate when it is opened using a servo motor. With the work of these 2 functions, it can make it easier to regulate the water level in the reservoir and the management of irrigation channels in rice fields.
Keyword : Irrigation, DC Motor, Management, Ultrasonic.

## Abstrak
Peningkatan dalam mengelola pertanian sangat dibutuhkan pada saat ini. Seiring banyaknya kejadian gagal panen akibat pada musim hujan yang menyebabkan banjir pada persawahan. Kurangnya  pengawasan  sistem  irigasi  membuat  debit  air  saat  curah  hujan  tinggi menyebabkan tanaman padi rusak terkena arus air. Dengan ini diperlukan pengatur saluran imigrasi  untuk mencegah terjadinya gagal panen dan banjir. Seiring permasalahan ini maka dibuatlah prototype sistem pintu air otomatis berbasis Arduino. Prototype ini memiliki 2 fungsi yang  pertama  mengatur  kapan  pintu  air  di  waduk  beroprasi  dengan  acuan  ketinggian  air menggunakan  sensor  ultrasonic.  Sensor  tersebut  memberi  sinyal  ke  Arduino  untuk  di  proses. Output  sinyal  dari  Arduino  memerintahkan  relay  untuk  aktif  dan  membuat  selenoid  bekerja untuk  membuka  atau  menutup  saluran  air.  Fungsi  yang  ke  2  untuk  mengelola  tandon  yang memiliki  pintu  saluran  air  menuju  ke  area  persawahan.  Pintu  air  ini  bekerja  dengan pengaturan waktu yang dapat setting sesuai yang diinginkan. Prototype pintu air pada irigasi digerakkan oleh motor DC 12V dan pengunci pintu air saat terbuka menggunakan motor servo. Dengan bekerjanya 2 fungsi tadi, dapat mempermudah pengaturan ketinggian air pada waduk dan pengelolaan saluran irigasi area persawahan .
Kata Kunci : Irigasi, Motor DC, Pengelolahan, Ultrasonik.

## 1. PENDAHULUAN
Indonesia  merupakan  sebuah  negara  dengan  jumlah  kepulaun terbanyak  yang  ada  di  dunia.  Sebagai  negara  yang  memiliki  curah  hujan tinggi, Indonesia menjadi sangat rentan sekali dengan bencana banjir. Curah hujan  adalah  jumlah  air  hujan  yang  jatuh  selama  periode  tertentu  yang pengukurannya  menggunakan  satuan  tinggi  di  atas  permukaan  tanah horizontal  yang  di  asumsikan  tidak  terjadi  infiltrasi.  Fenomena  banjir memang tidak dapat dihindari, namun untuk mengurangi dampak dari banjir
dapat  ditanggulangi  dengan  membuat  bendungan  atau  waduk  yang dilengkapi pintu air.
Pintu  air  adalah  pintu  atau  bangunan  yang  berfungsi  untuk  mengatur debit  volume  atau  ketinggian  air  dan  dapat  di  pasang  pada  waduk  atau bendungan  air  atau  di  ujung  saluran  yang  berhubungan  dengan  badan  air. Saat ini proses buka tutup  pintu air bekerja menggunakan tenaga manusia dengan cara menurunkan besi ke waduk atau bendungan untuk menutup dan membuka aliran air. Cara kerja tersebut dirasa kurang efektif karena masih menggunakan  proses  manual  dan  mengandalkan  ketelitian  sumber  daya manusia.
Melihat  perkembangan  teknologi  saat  ini,  dimana  banyak  pekerjaan mengunakan  teknologi  proses  otomatisasi  seperti  penyiram  tanaman otomatis  ,sitem  monitoring  suhu  berdasarkan  fakta  tersebut  maka permasalahan  atau  proses  buka  tutup  pintu  air  dapat  diselesaikan  dengan cara  melakukan  otomatisasi  dengan  memamfaatkan  data  prakiraan  cuaca yang  tersedia  di  internet  sebagai  parameter  untuk  membuka  dan  menutup aliran air. Proses otomatisasi tersebut yaitu, Jika terjadi hujan maka debit air akan  naik  dan  pintu  air  akan  menutup  sampai  tidak  terjadi  hujan,  dan menunggu beberapa saat maka pintu air akan terbuka kembali.
Adapun  beberapa  jurnal/makalah  sejenis  yang  telah  ada  sebelumnya yang  menjadi  bahan  penyusunan  penelitian  ini  adalah  Dimas  Pramudita (2017)  dengan  tugas  akhir  yang  berjudul  “Prototype  Sistem  Buka  Tutup Pintu Air Otomatis Pada Persawahan Berbasis Arduino Uno” yang bertujuan untuk  membantu  para  petani  biar  lebih  efisien  dalam  irigasi  air  dan mencegah  terjadi  banjir.  Sistem  kontrol  menggunakan  Arduino  ini diterapkan  untuk  mengoptimalkan  manajemen  aliran  air  dan  untuk menimalkan  banjir  bila  meluap.  Manajemen  dapat  dilakukan  berdasarkan ketinggian  muka  iar  pada  bendungan  sebagai  input  data  dan  mengontrol pintu  air  di  aliran  sungai  yang  mengarah  ke  pertanian  berdasarkan  data tersebut.
Pico  Saputra  (2014)  dengan  tugas  akhir  yang  berjudul  “Prototype Sistem  Pengaturan  Pintu  Air  Otomatis  Pada  Bendungan  Sebagai  Pengendali Banjir”  yang  bertujuan  untuk  membuang  air  yang  tidak  diinginkan  secara bertahap  atau  berkelanjutan  sesuai  dengan  keadaan  volume  air  yang  ada pada bentungan tersebut. Hal tersebut dirancang dengan sistem pengaturan pintu  air  otomatis pada  bendungan  sebagai  pengendali  banjir. Perancangan menggunakan  sensor    water  level  untuk  mengukur  ketinggian  air  dan mikrokontroler  ATMega  8535  sebagai  sistem  pengendali  dan  motor  DC sebagai pembuka dan penutup pintu air.
Muhammad  Rosyid  Alfatah  (2016)  dengan  tugas  akhir  yang  berjudul “Prototype  Sistem  Buka  Tutup  Otomatis  Pada  Pintu  Air  Bendungan  Untuk Mengatur  Ketinggian  Air  Berbasis  Arduino”  yang  bertujuan  memberikan solusi dengan adanya sistem otomatis pada pintu air bendungan atau waduk, sehingga  ketika  kondisi  level  air  pada  ketinggian  tertentu  pintu  air  dapat terbuka  secara  otomatis  dengan  memanfaatkan  penggunaan  sensor ultrasonik dan dengan kontrol Arduino. Adapun untuk menentukan terbuka
atau  tertutupnya  pintu  air  ada  beberapa  kondisi  atau  ukuran  pembacaan sensor  yang  dijadikan  acuan  untuk  proses  ini.  Dalam  hal  ini  tidak  hanya pendeteksian ketinggian air pada suatu lokasi, namun pada beberapa daerah aliran sungai yang mana data hasil pembacaan sensor akan dikirim  melalui transmitter dan diterima oleh receiver di pusat kontrol.

## 2. METODOLOGI PENELITIAN
Pengumpulan  data  dalam  penelitian  ini  dengan  melakukan  survey, wawancara  dan literature  review .  Pada  tahap  Survey  bertujuan  untuk mengetahui  kondisi  lapangan  dan  melakukan  analisa  keperluan  perangkat keras  yang  sesuai  dengan  kondisi  lapangan.  Pada  tahap  Wawancara bertujuan  untuk  mengetahui  kendala-kendala  selama  merekam  data,  Dan tahap  terakhhir  Melakukan literature  review untuk  mengetahui state  of  the art teknologi yang digunakan dan melakukan filter terhadap teknologi yang siap untuk diterapkan terhadap kasus yang         dihadapi Metode Penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode
SDLC,  SDLC  (System  Development  Life  Cycle) yang  merupakan  tahapan perancangan dan pembuatan sistem dengan teratur. SDLC dapat memberikan kemudahan  kepada  pengguna  dalam  membuat  rancangan  sistem,  dimulai dari tahapan perencanaan, analisa, perancangan dan implementasi. Tahapan dalam metode SDLC adalah :
a) Planning
Pada  tahap  planning  peneliti  akan  mempersiapkan  kebutuhan  data  apa saja yang dibutuhkan dalam membuat penelitian.
b) Analysis
Pada  tahap  kedua  peneliti  akan  menganalisis  dan  kebutuhuhan  yang diperlukan  oleh sistem.
c) Design
Tahap ketiga yaitu design, yang dimana peneliti akan membuat rancangan alat  dan program untuk sistem.
d) Implementation
Pada tahap Implementation peneliti akan menerapkan sistem yang sudah di rancang.
e) Tahap Uji
Pada  tahap  uji  peneliti  akan  menguji  sistem  yang  dibuat  menggunakan black box.
f) Maintenance
Tahap  terakhir  adalah  maintenance  atau  pemeliharaan  sistem  yang bertujuan  untuk menjaga sistem tetap normal.

## Metode pengumpulan data
1) Observasi
Pada  tahap  ini  penulis  mengumpulkan  informasi  dengan  cara mewawancarai para petani.

## 2) Studi Pustaka
Penulis  juga  melakukan  studi  pustakka  sebagai  tambahan  dalam pembuatan  aplikasi  dan  mendapatkan  berbagai  informasi  tentang  sistem buka tutup irigasi yang menggunakan prakiraan cuaca dengan cara mencari jurnal,  yang  berhubungan  dengan  pembahasan  yang  di  perlikan  untuk dijadikan referensi dalam penulisan ini.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Setelah  pencarian  data  dilakukan  mahasiswa  selanjutnya  adalah manajemen  proyek  riset,  pada  tahap  ini  aplikasi  mulai  dibangun  dan  diuji coba, adapun tahapan dari manajemen proyek riset adalah sebagai berikut:
a) Planning
Pada tahap ini pertama penulis melakukan persiapan
1) Menentukan  perangkat  keras  dan  lunak  yang  digunakan  perangkat keras  yang  digunakan  adalah  arduino  nano,  DS18B20,  motor  servo, dan  raindrop  sensor  kabel  jumper,  batterai,  dan  adpter  power.  Dan perangkat  lunak  atau  software  yang  digunakan  untuk  memprogram adalah Arduino IDE.
2) Perangkat yang digunakan adalah laptop dan smartphone android.
b) Analysis
Dari  hasil  analisa  sistem  yang  telah  dilakukan  diperlukan  untuk membuat perancangan untuk perangkat keras, perangkat lunak dan skematik diagram. Berikut adalah perancangannya:

## 1) Perancangan Perangkat Keras
Pada tahap perancangan perangkat keras adalah dengan membuat blok diagram  yang  akan  digunakan  sebagai  acuan  dalam  pembuatan  sistem, tujuannya  untuk  memudahkan  peneliti  dalam  menyusun  alat  menjadi susunan  yang  baik  dan  benar  .  Blok  diagram  tersebut  ditampilkan  pada gambar 1.
Gambar 1. Blok Diagram

## 2) Skema rangkaian alat
Pada tahap selanjutnya yaitu merancang skematik diagram agar penulis lebih  mudah  merangkai  alat-alat  pada  posisi  yang  sesuai.  Rangkaian skematik tersebut ditampilkan pada Gambar 2
Gambar 2. Skema Rangkaian alat
c) Hasil Percobaan Hasil  percobaan  yang  dilakukan  pada  sistem  buka  tutup  pintu  air menggunakan  prakiraan  cuaca  ini  adalah  dengan  menguji  coba  apakah sensor  dapat  melakukan  pendeteksian  atau  tidak,  output  akan  bekerja dengan  baik  atau  tidak  jika  sensor  dalam  keadaan  aktif,  serta  percobaan keseluruhan sistem
1) Sensor hujan Hasil percobaan pada alat jika sensor air hujan terkena air hujan maka LED reading sensor akan menyala.
Gambar 3. Sensor hujan terdeteksi air Gambar 4. Sensor hujan tidak terditeksi air
Sensitifitas  sensor  air  dalam  mengeluarkan  hasil  bahwa  hujan  atau tidak hujan, dapat di atur melalui potesiometer yang ada pada modul.
Gambar 5. coding
Gambar 7. Hasil Monitoring suhu Dan Curah Hujan
2) Hasil percobaan keseluruhan Dengan  memberi  supply  adaptor  5  volt  dan  12  volt  sistem  siap digunakan,  NodeMCu  akan  mencari  koneksi  internet  sesuai  SSID  dan Password  yang  terprogram.  Selanjutnya  komponen  atau  sensor input menjadi masukan untuk memperngaruhi hasil output .
Tabel 1. Hasil percobaan keseluruhan Skenario Kasus Harapan Hasil Hasil Pengujian Kesimpulan upload program Menekan Tombol upload Program diupload Sesuai Normal Pengujian Sesnsor Suhu Mengecek Web Monitoring Suhu Berhasil Ditampilkan Sesuai Normal Pengujian Sensor Hujan Mengecek Web Monitoring Intensitas Air hujan Ditampilkan Sesuai Normal
Pengujian  yang  dimana  menghasilkan  kesimpulan  yang  diharapkan karena alat sudah sesuai dan normal, dimulai dari pengujian upload program, pengujian sensor DHT11 , dan pengujian sensor hujan ,
3) Maintenance Maintenance dilakukan  oleh  pengelola  yang  ditunjuk  untuk  menjaga sistem agar tetap mampu beroperasi dengan normal dengan cara mengecek setiap waktu dan memperbaharui Sistem setiap satu bulan sekali.

## 4. SIMPULAN
Kesimpulan penelitian dengan judul “prototype sistem buka tutup pintu air  otomatis  menggunakan  prakiraan  cuaca”,  yang  di  mana  sistem  ini bertujuan  untuk  membantu  para  petani,  alat  ini  berfungsi  untuk  mengatur distribusi  air  agar  tetap  normal  sehingga  dapat  meminimalisir  terjadinya banjir yang disebabkan curah hujan yang terlalu tinggi. Perancangan sistem ini  menggunakan  metode SDLC ,  karena  metode  ini  dapat  memberikan kemudahan  kepada  pengguna  dalam  membuat  rancangan  sistem,  dimulai dari  tahapan  perencanaan,  analisa,  perancangan  dan  implementasi.  Sistem ini  diuji  dengan  menggunakan blackbox dimulai  dari  upload  program, pengujian sensor  DHT11 ,  pengujian sensor  curah  hujan ,  pengujian  ini bertujuan  sebagai  pebandingan  dengan  data  BMKG  secara  Realtime  yang menghasilkan  kesimpulan  semua  pengujian  berjalan  dengan  normal  dan sesuai yang diharapkan
DAFTAR PUSTAKA
[1] Clary, M. (2015). Interfacing to an LCD Screen Using an Arduino, 1–9.
[2] Devika, S. V, Khamuruddeen, S., Khamurunnisa, S., Thota, J., & Shaik, K. (2014).  Arduino  Based  Automatic  Plant  Watering  System. International Journal of Advanced Research in Computer Science and Software Engineering, 4(10), 449–456.
[3] Eltaieb,  A.  A.  M.,  &  Min,  Z.  J.  (2015).  Automatic  Water  Level  Control System.  International  Journal  of  Science  and  Research  (IJSR),  4(12), 1505–1509
.[4] Peter  Jeranyama.  (2013).  56  Irrigation  Water  Management IRRIGATION WATER MANAGEMENT 2013, (c), 56–58.
[5] Rahmtalla, A., Mohamed, A., & Wei, W. G. (2014). Real Time Wireless Flood Monitoring System Using Ultrasonic Waves, 3(8), 2012–2015.
[6] Gunawan,  I.  K.  W.,  Nurkholis,  A.,  &  Sucipto,  A.  (2020).  Sistem Monitoring  Kelembaban  Gabah  Padi  Berbasis  Arduino.  Jurnal  Teknik Dan Sistem Komputer, 1(1), 1–7. https://doi.org/10.33365/jtikom.v1i1.4 [7] Putri, A. R., Rahayu, P. N., & Ginantaka, Y. Y. (2021). Pengontrol Suhu Ruangan  Berbasis  Arduino  2560.  JIPI  (Jurnal  Ilmiah  Penelitian  Dan Pembelajaran Informatika), 6(1), 161–166. https://doi.org/10.29100/jipi.v6i1.1895 [8] Meidiasha, D., Rifan, M., & Subekti, M. (2020). Alat Pengukur Getaran, Suara Dan Suhu Motor Induksi Tiga Fasa Sebagai Indikasi Kerusakan Motor  Induksi  Berbasis  Arduino.  Journal  of  Electrical  Vocational Education and Technology, 5(1), 27 –31.