## Perancang Alat Sistem Monitoring Volume Air Pada Tangki Air Berbasis Telegram Dengan Mikrokontroler Node MCU
The Designer of The Water Volume Monitoring System on Telegram-Based Water Tank with NodeMCU Microcontroller
Junaldi, Titin Ritmi & Adityo Ferry
Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Padang Kampus Limau Manis Padang 25163 Telp. 0751-72590 Fax. 0751-72576 Email : junaldi@pnp.ac.id, titinritmi@pnp.ac.id, adityo.ferry@gmail.com

## ABSTRACT
At  this  time  the  world  is  experiencing  a  Covid-19  outbreak  which  has  resulted  in  all  activities  being restricted  and  must  implement  health  protocols  to  prevent  the  transmission  of  the  corona  virus.  One  of  these health protocols is washing hands regularly. Padang State Polytechnic is an educational institution that applies health  protocols  by  providing  water  tanks  in  several  places  so  that  everyone  who  comes  to  Padang  State Polytechnic  can  wash  their  hands  easily.  The  water  tank  available  at  the  Padang  State  Polytechnic  does  not have  a  specific  schedule  for  filling  it.  This  causes  the  officer  in  charge  to  always  check  the  condition  of  the water  tank.  At  the  Padang  State  Polytechnic,  the  number  of  water  tanks available  is  not  small.  Periodic inspection of the water tank becomes ineffective and causes not all of the water to be fully filled or that there is also a tank that is not filled. Therefore, the Water  Volume Monitoring System tool in a Telegram Based Water Tank  with  a  NodeMCU  Microcontroller  can  make  it  easier  for  officers  to  monitor  the  state  of  the  water  via telegram  so that the  water tank monitoring process at Padang State  Polytechnic becomes  more effective. The water  volume  monitoring  system  tool  is  built  with  NodeMCU  Microcontroller  technology  and  the  Telegram application to check notifications.
Keywords: Water Tank, Monitoring, Microcontroller, NodeMCU, Telegram

## PENDAHULUAN
Penyakit  virus  COVID-19  adalah penyakit  menular  yang  disebabkan  oleh virus corona yang baru-baru ini ditemukan.  Virus  yang  menyebabkan COVID-19 terutama ditransmisikan melalui  droplet  (tetesan  kecil)  yang dihasilkan  dapat  tertular  saat  menghirup udara  yang  mengandung  virus  ketika  kita terlalu  dekat  dengan  orang  yang  sudah terinfeksi  COVID-19.  Kita  juga  dapat tertular  saat  menyentuh  permukaan  benda yang terkontaminasi lalu menyentuh mata, hidung, atau mulut.
Dalam hal ini diperlukan penerapan  protocol  kesehatan  untuk mencegah penularan virus tersebut . Salah satu  penerapan  protocol  kesehatan  yang harus  dilakukan  adalah  sering  melakukan cuci  tangan.  Dalam  hal ini  air  merupakan
kebutuhan yang sangat vital bagi kehidupan manusia.Karena itu jika kebutuhan  akan  air  tersebut  belum tercukupi maka dapat memberikan dampak  yang  besar  terhadap  kerawanan kesehatan  maupun  sosial.  Dengan  adanya dampak  pandemic  COVID-19  ini,  maka kampus Politeknik Negeri Padang menerapkan  protocol  kesehatan  dengan menyediakan  tangki  air  untuk  melakukan cuci tangan.
Tangki air yang tersedia di Politeknik  Negeri  Padang,  tidak  memiliki jadwal khusus dalam pengisiannya. Hal ini menyebabkan  petugas  yang  bertanggung jawab  harus  selalu  memeriksa  keadaan tangki  air  tersebut  secara  berkala.  Pada Politeknik Negeri Padang jumlah tangki air yang  tersedia  tidak  sedikit.  Pemeriksaan
tangki  air  secara  berkala  menjadi  tidak efektif  dan  menyebabkan  tidak  semua  air terisi penuh atau ada juga tangki yang tidak ada isinya.
Adapun tujuan dari  penelitian ini adalah :
1. Merancang  alat  monitoring  volume  air pada tangki air cuci tangan.
2. Mengimplementasikan  alat  monitoring volume air pada tangki air cuci tangan.
3. Menguji alat monitoring volume kapasitas  air  pada  tangki  air  cuci tangan.
4. Mendapatkan pemberitahuan pada smartphone melalui aplikasi Telegram.
Batasan dalam penelitian ini adalah :
1. Alat  ini  dirancang  dalam  bentuk prototype menggunakan  komponen utama yaitu NodeMCU  sebagai wadah untuk  mengendalikan   komponen  lain yang  akan
2. Digunakan  Sensor    Ultrasonik  untuk mengukur  volume  air di dalam tangki. Pompa air DC untuk mempompakan air ketangki.
3. Alat penghitung volume air pada tangki air cuci tangan menggunakan
NodeMCU sebagai mikrokontroller.
4. Monitoring  air  menggunakan  aplikasi telegram  yang  akan  menampilkan volume,  serta  menambahkan  fitur pemberitahuan pengisian air.
5. Kecepatan  air  yang  masuk  ke  dalam tangki tidak ditentukan.
6. Pompa  air  DC  diletakan  pada  sumber air.
7. Relay ,  sensor  ultrasonik, nodeMCU diletakan diatas tangki air.
8. Alat yang digunakan untuk membangun  prototype  ini  terdiri  dari hardware  laptop, nodeMCU, kabel jumper,  smartphone,  sensor  ultrasonik, relay  modul,  pompaair  DC,  micro  usb, lcdi2c,  project  board,  led,  resistor  220 OHM,  buzzer,  battery  9  Volt,  socket battery,  dan  software  yang  digunakan berupa  windows  10,  aplikasi  telegram, arduino IDE, PHP, dan Android.
9. Sistem kerja prototype ini pada saat air
berada  pada  level  terendah  maka, notifikasi pemberitahuan kepada petugas  untuk  segera  mengisi  air terkirim  melalui aplikasi telegram,  dan pada saat air berada pada level tertinggi, notifikasi diterima oleh petugas melalui aplikasi telegram.
10. Untuk  menggunakan  aplikasi  telegram ini  pada  android  dibutuhkan  versi minimal  dari  sebuah  type  android tersebut,  type  yang  dibutuhkan  untuk menginstall aplikasi telegram ini menggunakan versi Ice Cream
Sandwich (Android 4.0) ke atas.
11. Alat monitoring kapasitas tangki air ini dapat  mengirimkan  notifikasi  otomatis saat  pada  level  air  terendah  ke smartphone  petugas  melalui  aplikasi telegram.

## Teknologi IoT
Internet  of  Things  (IoT)  adalah sebuah  konsep/skenario  dimana  suatu objek  yang  memiliki  kemampuan  untuk mentransfer  data  melalui  jaringan  tanpa memerlukan interaksi manusia ke manusia atau  manusia  ke  komputer.  Internet  of Things  dapat  didefinisikan  sebagai  subjek misalkan  orang  dengan  monitor  implant jantung, hewan peternakan dengan transponder  biochip,  sebuah  mobil  yang telah  dilengkapi  built-in  sensor  untuk memperingatkan pengemudi ketika tekanan ban rendah. Sejauh ini, IoT paling erat  hubungannya  dengan  komunikasi machine-to-machine  (M2M)  di  bidang manufaktur  dan  listrik,  perminyakan,  dan gas. Produk dibangun dengan kemampuan komunikasi  M2M  yang  sering  disebut dengan  sistem  cerdas  atau  "smart". (contoh:  smart  label,  smart  meter,  smart grid sensor)[1].

## NodeMCU
NodeMCU adalah sebuah platform IoT  yang bersifat opensource. Terdiri dari perangkat  keras  berupa System  On  Chip ESP8266  dari  ESP8266  buatan Espressif System ,  juga firmware yang  digunakan, yang  menggunakan  bahasa  pemrograman
scripting Lua.  Istilah  NodeMCU  secara
default sebenarnya mengacu pada firmware yang digunakan daripada perangkat  keras  development  kit.  [2] Gambar NodeMCU terlihat pada gambar 1
Gambar 1. NodeMCU

## Sensor Ultrasonik
Sensor  Ultrasonik  adalah  alat sensor  yang  digunakan  oleh  sistem  yang berfungsi  untuk  mengubah  besaran  fisis (bunyi)  menjadi  besaran  listrik  dan sebaliknya. Cara kerja sensor ini didasarkan  pada  prinsip  dari  pantulan suatu  gelombang  suara  sehingga  dapat dipakai  untuk  menafsirkan  eksistensi (jarak)  suatu  benda  dengan  frekuensi tertentu.  Fungsi:  mengukur  volume  suatu tangki  air  berdasarkan  jarak  dari  tutup tangki  ke  dasar  air  yang  ada  sehingga dapat  diketahui  kapasitas  tangki  air tersebut. [4]
Relay Modul
Relay  merupakan  jenis  komponen elektronika  yang  berfungsi  sebagai  saklar elektris. Sama dengan saklar pada umumnya,  yang  membedakan  hanya  pada sistem  kerja.  Relay  bekerja  jika  dialiri dengan arus listrik rendah, maka relay akan memutuskan  arus  yang  mengalir  ke  suatu perangkat.[4]  Gambar  relay  modul  terlihat pada gambar 2
Gambar 2. Relay Modul

## Pompa Air DC
Pompa  adalah  suatu  alat  yang berfungsi untuk mengalirkan, memindahkan dan mensirkulasikan zat cair incrompessible  dengan  cara  menaikkan tekanan dan kecepatan dari suatu tempat ke tempat  lain,  atau  dengan  kata  lain  pompa adalah  alat  yang  merubah  energi  mekanik dari  suatu  alat  penggerak  menjadi  energi potensial  yang  berupa  head,  sehingga  zat cair  tersebut  memiliki  tekanan  sesuai dengan head yang dimilikinya.[5] Micro USB merupakan kabel yang digunakan
untuk menghubungkan perangkat  satu  dengan  yang  lain  nya, begitupun pada nodemcu dibutuhkan kabel untuk  menghubungkan  nya  ke  suatu perangkat  agar  bisa  di  konfigurasi  dan berjalan sesuai perintah yang di

## METODOLOGI
Adapun tahapan yang akan dilakukan  pada  alat  monitoring  kapasitas air  pada  tangki  air  cuci  tangan  berbasis nodemcu  menggunakan  aplikasi  telegram adalah sebagai berikut :
Objek Pengujian Tahapan ini bertujuan untuk memilih  objek  dari  pengujian.  Objek Pengujian  alat  ini  merupakan  tangki  air cuci tangan di Politeknik Negeri Padang.
Studi Pustaka Tahapan ini bertujuan untuk mencari beberapa sumber tertulis yang berhubungan dengan masalah yang dibahas. Analisis Kebutuhan Tahapan  ini  merupakan  tahapan untuk  menganalisa  kebutuhan  alat  agar dapat dipahami seperti apa yang dibutuhkan  oleh  user.  Sistem  yang  dibuat merupakan embedded sistem  berbasis  IoT yang  terdiri  dari  beberapa  komponenya yaitu NodeMCU ESP8266, sensor
Ultrasonik,  LCD  16x2,  Relay,  Buzzer, Mini  Pump,  LED  dan  aplikasi  Android yang  saling  terintegrasi.  Ini  dimanfaatkan untuk  meningkatkan  sistem  monitoring kapasitas  tangki  air.  Sistem  ini  berfungsi untuk mendeteksi kekurangan atau kelebihan  pada  kapasitas  tangki  air. Kemampuan  berinteraksi  pada  pengguna dengan  mengaktifkan  aplikasi  Android mendapatkan  informasi  jarak  air  pada tangki,  status  air,  status  alarm,  dan  status pompa  pada  tangki  air,  maka  aplikasi Android  akan  mengeluarkan  notifikasi supaya segera mengisi air pada tangki.
Dalam melakukan proses
pembuatan alat kontrol automatis dibutuhkan  beberapa hardware untuk mendukung  agar  sistem  kontrol  berjalan sesuai keinginan
Proses  pembuatan  sistem  alat kontrol  menggunakan software Arduino
IDE  dengan  bahasa  pemrograman  C.
Sistem monitoring berbasis aplikasi Android
menggunakan software Telegram.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Perancangan Alat Pada  tahapan  ini,  di  tuangkan  ide pemikiran  untuk  prinsip  kerja  alat  dan dilakukan  perancangan  sistem  agar  alat dapat  digunakan  secara  nyaman  untuk diujikan  pada  tangki  air.Perancangan tangki  ini  dibentuk prototype seperti tabung yang tingginya 20 cm dan diameter 22  cm,  untuk  volume  tabung  maximal (100%)  adalah  7598,8  dan    volume minimalnya  (0%) adalah  0  , untuk menghidupkan mesin pompa air volume air setidaknya  ketinggian  air  kurang  dari 6cm (30%) dan untuk mematikan air setidaknya ketinggian  air  lebih  dari  17cm  (85%) Tangki  air  juga  dilengkapi  dengan  kran serta  gerbang  air  di  atas  tabung.  Dengan menggunakan  pompa  untuk  mengalirkan air  dari  sumber  air.  Berikut  gambar rancangan tangki air pada Gambar 3
Gambar 3. Rancangan Tangi air
Konfigurasi pin dari
Perangkat keras yang akan digunakan untuk membuat prototype sistem  monitoring  volume  pada  tangki berbasis android menggunakan mikrokontroler nodemcu , sensor ultrasonik, sensor kekeruhan, relay , pompa air 9V .
Berikut  ini  gambaran  tentang  block program  yang  digunakan  dalam  penelitian ini:
Gambar 4. Block diagram penelitian
Dibawah  ini  akan  dijelaskan  masing- masing fungsi dari setiap bagian diagram diatas:
1. Daya,  berfungsi  untuk  mengalirkan aliran listrik ke dalam mikrokontroller.
2.  Mikrokontroller  Nodemcu,berfungsi untuk  memproses  data  yang  diterima
dari  input  seperti  sensor ultrasonik ,
buzzer, lcd, relay, dan mini pump.
4.  LCD    berfungsi    untuk  memberi peringatan kapasitas tangki air.
5.  Buzzer  berfungsi  sebagai  peringatan
(bunyi) padad kapasitas tangki air.
6.  Sensor  Ultrasonik    berfungsi  untuk mengukur  ketinggian  air  yang  terdapat pada tangki air.
7.  Relay berfungsi sebagai menghidupkan /mematikan pompa air pada tangki air.
8. Mini Pump berfungsi untuk memompakan  aliran  air  ke  dalam tangki air.
9.  Baterai  berfungsi  sebagai  daya  untuk mini  pump  agar  mini  pump  dapat bekerja maksimal.
10.  Wifi  berfungsi  sebagai  menyambung
kan antara mikrokontroller, smartphone, dan
keseluruhan
komponen yang terdapat.
11.  Smartphone  berfungsi  untuk  menerima
notifikasi kapasitas pada tangki air.
Flowchart berfungsi sebagai
pedoman dalam penyusunan dan
pengembahan dari sebuah sistem yang akan dibangun. Flowchart juga dapat digunakan untuk  melihat  alur/proses  dari  sistem sebuah program.
Flowchart alat monitoring
kapasitas  tangki  air  menggambarkan  alur proses  penggunaan  alat  mikrokontroler untuk user melakukan  monitoring  pada sebuah tangki  air.  Pada  proses  monitoring, alat  akan  melakukan  pengecekan  data kapasitas  tangki  yang  dikirim  dengan  data yang  sudah  di  deteksi  oleh  sensor ultrasonik .  Seperti  yang  dapat  dilihat  pada gambar dibawah  ini:
Gambar 5. Flowchart Pembuatan Kode Program
Tahapan ini berguna untuk menerjemahkan  desain  perancangan  alat kedalam  bahasa  pemrograman.  Hasil  dari tahapan ini adalah program komputer yang sesuai  dengan  desain  yang  telah  dibuat pada tahap sebelumnya.
Berikut  ini  merupakan source  code yang digunakan  untuk  berkomunikasi  dengan Arduino  Uno  dengan  sensor-sensor  serta relay module mengunakan aplikasi Arduino IDE.
Membuat Source Code library
#ifdef ESP32 // library untuk ESP32 #include <WiFi.h> #else
#include <ESP8266WiFi.h> #include <WiFiClientSecure.h> // library client ke telegram #include <UniversalTelegramBot.h>
// library  koneksi  nodemcu  ke telegram
#include  <ArduinoJson.h>  // library untk interface api/token ke telegram #include  <LiquidCrystal_I2C.h>//  library lcd
Pada  #include  <ESP8266WiFi.h> merupakan  deklarasi  library  board nodemcu  yang  telah  di  download pada web, kemudian
#include <WiFiClientSecure.h>
merupakan  deklarasi  library  client  ke telegram, #include <ArduinoJson.h> merupakan  deklarasi  library  untuk  token pada telegram.
Membuat Source Code Sensor Ultrasonik
#define trigpin D3 //
deklarasi  pin  digital  3 untuk trigger  sensor  ultrasonik  ke nodemcu  #define  echopin D0  //  deklarasi  pin  digital  0 untuk echo sensor ultrasonik ke nodemcu
String
getReadings(){ //function  untuk  mengirim data sensor ke telegram
int  duration,  distance;  // inisialiasai  tipe  data  untuk sensor ultrasonic

## SIMPULAN
Dari pembahasan dapat diambil
kesimpulan  dari  penelitian  ini  sebagai berikut.
1. Dengan adanya alat monitoring kapasitas  tangki  air  dapat  dilakukan pengecekan  secara  berkala  melalui smartphone petugas ataupun
pengecekan  secara  manual  melalui  sisi
luar pada tangki menggunakan lcd yang terpasang.
2. Implementasi  alat  monitoring  kapasitas tangki  air  berhasil  dilakukan  dengan menggunakan mikrokontroler NodeMCU dan sensor Ultrasonic sebagai alat untuk mengukur ketinggian air di dalam tangki.
3. Apabila  kapasitas  tangki  air  berada pada  level  20%  maka  alarm  buzzer akan berbunyi hingga melebihi kapasitas  tangki  air  diatas  20%  hingga buzzer  tersebut  mati  dengan  sendiri nya,  dan  pengecekan  secara  manual dapat  dilihat  melalui  lcd  dan  lampu indikator led yang  menyala.
4. Kendala pengisian air dapat diberitahukan  kepada  pengguna  lewat aplikasi  dengan  menggunakan  fitur notifikasi apabila nilai status_air kurang atau bernilai 20%.

## SARAN
Adapun  saran  yang  diberikan  untuk pengembangan penelitian ini adalah.
1. Terdapatnya data error pada perhitungan  pertama  di  NodeMCU sehingga  diharapkan  untuk  penelitian selanjutnya  dapat  memperbaiki  serta mengembangkannya.
2. Letak  komponen  dan  nodemcu  di  atas tangki air masih terlihat belum rapi dan resiko  kerusakan  komponen  masih besar  diharapkan  penelitian  selanjutnya dapat memberikan kotak atau pelindung yang  berisikan  komponen  sehingga dapat mengurangi resiko kerusakan.
3. Tidak  konsistennya output sensor  air sehingga diharapkan penelitian selanjutnya  dapat  memperbaiki  serta mengembangkanya.
4. Kecepatan  air  yang  masuk  serta keluarnya  air  dari  tangki  air  belum diketahui,  sehingga  diharapkan  untuk penelitian selanjutnya melakukan
pengembangan  dari  komponen  tangki air dan nodemcu .
5. Tangki  air  yang  berbentuk  tabung bentuknya belum sesuai yang diinginkan diharapkan penelitian selanjutnya dapat membuat tangki air yang lebih baik.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Yudhanto,  Yudha  (2007)  :  Apa  Itu IoT  (Internet  Of  Thinks)  :  Ilmu Komputer.com.
[2] NodeMCU  Documentation.  Diakses tanggal 17 April 2016 dari www.nodemcu.com.
[3] Pengertian  USB  (Universal  Serial Bus)  dan  Jenis-jenis  Konektor  USB, diakses  pada  tanggal  13  Agustus
2020,  dari  word  wide  web  :
http://teknikelektronika.com
[4] Ananda.ricki  (2018)  :  40  Project .Robotik & Aplikasi Android. Yogyakarta: deepublish.
[5] Wijayata,  I  wayan  Arta.  (2014): Pemanfaat Energi Surya untuk Menggerakan  Pompa  Motor  DC Yang Dikontrol Mikrokontroler ATmega8535.  Bali  :  Universitas Udayana
[6] 1602  LCD  with  I2C  interface Datasheet,  diakses  pada  tanggal  26 Juli  2020,  dari  word  wide  web: http://circuitattic.com
[7] Wijayono, Andrian (2017) : Rancang Bangun  Alat  Pengukur  Diameter
Benang  Dengan  Perangkat  Digital Microscope  Dan  Aplikasi  Pengolah Citra Digital Berbasis Java :
Bandung.
[8] Satyaputra,  Alfa  dan  Eva  Maulina Aritonang (2014) : Beginning Android  Programing  With  ADT Bundle  .Jakarta  :PT.Elex  Media
Komputindo.
[9] Apa  itu  Telegram,  diakses  pada tanggal  14  Agustus  2020,  dari  word wide  web: http://utopicomputers.com
[10] Sitorus,  Lamhot  (2015):  Algoritma dan Pemograman, Yogyakarta: ANDI
[11] Adhitya  Permana  dan  Dedi  Triyanto dkk. Rancang Bangun Sistem Monitoring  Volume  Dan  Pengisian Air  Menggunakan  Sensor  Ultrasonik Berbasis Mikrokontroler Avr Atmega8.
[12] Abdul  Fattah  M  dan  Goib  wiranto dkk.  Rancang  bangun  sistem  alat ukur  turbidity  untuk  analisis  kualitas air berbasis Arduino.