## Perancangan Sistem Data Logger Pengisian Air Galon Otomatis Berbasis Mikrokontroler ATMega32
Supandi #1 , Hilda #2 , Ferry Hadary #3
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Tanjungpura
1 supandinataa@gmail.com
2 hildajudiarto@gmail.com
3 ferry.hadary@ee.untan.ac.id
Abstrak —  Peralatan  depot  pengisian  air  galon  dengan menggunakan sistem pengisian manual mengharuskan untuk selalu  siap  membuka  atau  menutup  keran  pengisian  dan menuliskan  jumlah  dari  setiap  pengisian  galon  yang dilakukan.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  merealisasikan sistem pengisian air galon otomatis menggunakan mikrokontroler  ATMega32  sebagai  pengendali  utama, menyimpan data  log perhitungan  jumlah  galon  yang  telah terisi  air  dan  volume  air  pada  kartu  memori micro  secure digital  (microsd) .  Pendeteksian  jenis  galon  menggunakan  2 buah  sensor  infra  merah  yang  mengacu  pada  ketinggian galon  dan  volume  air  dihitung  menggunakan  sensor  aliran air. EEPROM digunakan untuk menyimpan data sementara pengisian  air  ketika  terjadi  padam  listrik  sehingga  proses pengisian  yang  terhenti  dapat  berlanjut  setelah  sistem  aktif kembali.  Data  log  tersimpan  pada  kartu  memori  setiap  kali proses  pengisian  air  galon  selesai  dengan  data  waktu  dan tanggal  yang  diinformasikan  oleh  pewaktu  DS1307. Pengujian  dilakukan  pada  catu  daya,  pendeteksi  galon, pengisian  volume  air,  dan  penyimpanan  data.  Arus  yang terukur  dari  adaptor  0,14A,  sensor  infra  merah  dapat mendeteksi  pada  jarak  +  35  cm,  sensor  aliran  air  sebagai pengukur volume pada galon 5 liter dan pada galon 19 liter dan  data  dapat  tersimpan  pada  kartu  memori.  Hasil pengujian  menyimpulkan  alat  yang  dibuat  dapat  berfungsi sesuai  perancangan,  menyerap  daya  sebesar  1,68  watt  dan data  pengisian  maksimum  21.474.836  pada  kapasitas  kartu memori 1GB.
Kata kunci —pengisian air otomatis, data logger, mikrokontroler atmega32, sensor infra merah E18-D80NK-N, sensor aliran air YF-5201, memori micro sd

## I. P ENDAHULUAN
Kebutuhan  air  bersih  untuk  konsumsi  sangat  tinggi, terutama  daerah  ramai  penduduk  yang  sebagian  besar memiliki  pencemaran  air  dan  kondisi  air  tanah  berwarna kecoklatan  seperti  di  lahan  gambut.  Untuk  memenuhi kebutuhan  air  bersih  saat  ini  didirikanlah  depot-depot  air minum  isi  ulang  yang  dikemas  dengan  galon.  Peralatan depot pengisian air galon saat ini masih dioperasikan secara manual.
Dalam  penelitian  sebelumnya,  beberapa  penelitian yang dilakukan diantaranya oleh Bintoro dan Wildian yang merancang    penggunaan  sensor  infra  merah dan  sensor aliran air untuk mendeteksi galon dan menghitung volume
air galon  yang terisi. Galon  yang digunakan    berukuran 5 liter,  perhitungan  banyak  galon  maksimum  hanya mencapai  255  kali  pengisian,  lebih  dari  itu  maka perhitungan  akan  salah , sehingga  perhitungan  harus diulang kembali. Sistem catu daya juga terkendala jeda saat peralihan  antar  sumber  listrik    yang  menyebabkan perhitungan  mengulang  dari  awal  [1].  Selanjutnya  Danel dan  Wildian  melakukan  perancangan  untuk    mendeteksi gelas  pada  dispenser  dengan  menggunakan  sensor fotodioda  kurang  cocok  dalam  mendeteksi  gelas  yang bening, karena cahaya yang dipancarkan dapat menembus, sehingga  sistem  belum  bekerja.  Setiap  ada  benda  yang menghalangi  sensor  fotodioda,  maka  air  akan  langsung keluar  dan  ketinggian  air  diukur  menggunakan  sensor ultrasonik.    Keluaran  hasil  pengukuran  sensor  ultrasonik tidak stabil hingga permukaan air pada cangkir  mencapai 5 cm dari sensor, hal ini disebabkan bidang pantul air yang beriak  [2].  Muhammad  juga  melakukan  penelitian  yang bertujuan untuk mengisi botol dengan ukuran volume 180 ml  dengan  waktu  pengisian  selama  25  detik,  rancangan tersebut menggunakan mikrokontroler ATMega 8 sebagai pengendali  utama  untuk  mengendalikan  fototransistor sebagai deteksi botol, relai sebagai saklar motor konveyor dan motor pompa air [3].
Dari  masalah-masalah  yang  telah  diuraikan,  peneliti tertarik  untuk  merancang  sebuah  alat data  logger sistem pengisian  air  galon  otomatis  sehingga  dapat  mencatat waktu  pengisian  dan  jumlah  galon  yang  diisi  secara elektronik. Perancangan sistem dikendalikan menggunakan mikrokontroler sebagai pengendali utama untuk melakukan pencatatan jumlah  pengisisan galon, mencatat volume air yang terisi dan mengendalikan pembukaan atau penutupan keran  air.  Mikrokontroler  yang  digunakan  dalam  sistem pengisian  air  galon  berfungsi  untuk  mengurangi  tugas manusia sebagai operator depot air minum, sehingga akan lebih  mempermudah  operator  dalam  melayani  konsumen. Oleh  karena  itu  penulis  mengambil  tugas  akhir  dengan judul  “Perancangan  Sistem Data  Logger Pengisian  Air Galon Otomatis Berbasis Mikrokontroler ATMega32.”

## II. K AJIAN P USTAKA

## A. Mikrokontroler ATMega32
Mikrokontroler  berisi  berbagai  unit  penting  untuk melakukan pemprosesan data masukan, keluaran, pewaktu, memori, arithmetic logic unit (ALU) dan lainnya sehingga dapat berlaku sebagai pengendali dan komputer sederhana [4].  Secara  umum  mikrokontroler alf  and  vegard’s  risc processor (AVR) standar memiliki arsitektur 8 bit, dimana semua  instruksi  dikemas  dalam  kode  16-bit  dan  sebagian besar  instruksi  dieksekusi  dalam  1  siklus  detak . Mikrokontroler  AVR  berteknologi reduce  instruction  set computing (RISC),  sedangkan  seri  MCS51  berteknologi complex instruction set computing CISC). Mikrokontroler AVR  dapat  dapat  dikelompokkan  menjadi  4  kelas,  yaitu keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega, keluarga AT86RFxx dan ATtiny. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, perangkat pendukung (peripheral) dan fungsinya6[4].

## B. Media Penyimpanan Micro Secure Digital (micro sd)
Memori micro sd merupakan  media penyimpanan  yang biasa digunakan pada telpon genggam, kamera digital, dan menyimpan data pada komputer. Micro sd adalah memori ultra  kecil  yang  dirancang  untuk  menyediakan  memori berkapasitas tinggi dalam ukuran yang kecil. S ecure digital in out (SDIO), adalah nama umum yang diberikan kepada berbagai  modul  ekspansi  yang  dapat  ditemukan  dalam faktor bentuk micro sd .

## C. Relai
Relai elektromekanis adalah perangkat elektro-magnetik yang  mengkonversi  fluks  magnet  yang  dihasilkan  oleh aplikasi  sinyal  kendali  listrik  tegangan  rendah,  baik  arus searah  atau  arus  bolak-balik  diterminal  relai,  sehingga menarik kontak listrik di dalam relai.
D. Real Time Clock (RTC) DS1307
Real  time clock (RTC)  IC  DS1307  adalah  perangkat 8 pin menggunakan antarmuka TWI, konsumsi daya rendah, jam  atau  kalender  dengan  56  byte  SRAM.  DS1307  juga menyediakan  detik,  menit,  jam,  hari,  tanggal,  bulan  dan data  tahun  berkualitas.  Tanggal  akhir  setiap  bulan  secara otomatis disesuaikan, terutama untuk bulan dengan kurang dari  31  hari.  Keuntungan  utama  dari  modul  RTC  yakni terdapat cadangan baterai yang menjaga jam atau kalender berjalan bahkan jika ada kegagalan daya.

## E. Sensor Infra Merah E18-D80NK-N
Sensor infra merah E18-D80NK-N adalah pengirim dan penerima  sinyal  infra  merah  yang    membentuk  sebuah sensor foto listrik. Sensor ini  memiliki  jarak deteksi  yang cukup panjang dan tidak terpengaruh cahaya sekitar  karena menggunakan cahaya inframerah yang termodulasi. Sensor ini  juga  dapat  disesuaikan  untuk  mengatur  jarak  deteksi, kemudian  keluaran  dari  sensor  ini  berupa  sinyal  digital ketika merasakan sesuatu dalam rentang pengukurannya.

## F. Sensor Aliran Air YF-5201
Sensor  terdiri  dari  katup  plastik,  rotor  air,  dan  sensor efek-hall. Sistem kerja YF-5201 yaitu mengkonversi debit air  yang  mengalir  pada  poros  baling  sehingga  baling baling-baling  berputar  dan  menghasilkan  denyut  pulsa yang  nantinya  akan  dicacah  sebagai  penentu  volume pengisian air. Efek-hall dirancang untuk merasakan adanya objek  magnetis  dengan  perubahan  posisinya.  Perubahan medan  magnet  yang  terus  menerus  menyebabkan timbulnya  pulsa  yang  kemudian  dapat  ditentukan frekuensinya,  biasanya  digunakan  sebagai  pengukur kecepatan.

## G. Keran Elektrik (Solenoid Valve)
Keran elektrik adalah sebuah alat listrik yang digunakan untuk membuka atau menutup keran. Keran elektrik pada umumnya  digunakan  sebagai  pengganti  keran  pada  pipa baik pipa gas, pipa air dan lain sebagainya sehingga dapat dikendalikan dengan perangkat elektronik.

## H. Penampil Liquid Cristal Display (LCD)
Layar penampil digunakan untuk menampilkan beberapa proses yang sedang dilakukan oleh mikrokontroler,  proses mikrokontroler  dapat  diamati  secara  mudah.  Pada  layar penampil, karakter setiap  lokasi karakter memiliki  alamat masing-masing,  baris  pertama  memiliki  alamat  80  heksa desimal sampai 8F heksadesimal (karena ada 16  karakter) dan baris kedua beralamat C0 sampai dengan CF[5].

## I. Basic Compiler AVR (Bascom AVR)
Agar  mikrokontroler  dapat  bekerja  sesuai  dengan  yang diinginkan,  diperlukan  program-program  tertentu  yang dapat  dimengerti  oleh  manusia.  Banyak  cara  dalam menuliskan  program  ke  mikrokontroler,  salah  satunya adalah  bahasa  basic.  Penggunaan  bahasa  basic  ini mempunyai  kemudahan  dalam  memprogram  dan  adanya fasilitas simulator pada program bascom AVR [6].

## III. P ERANCANGAN

## A. Rancangan  Catu Daya 5V DC
Pada sebuah regulator umumnya memiliki disipasi daya transistor  pelewat  yang  besar,  sehingga  membutuhkan penyalur panas cukup. Salah satu cara untuk memecahkan masalah  ini  adalah  dengan  menggunakan  regulator pensaklaran  ( switching  regulator ) . Regulator  jenis  ini menghasilkan arus beban yang besar dengan disipasi daya pada transistor pelewat yang jauh lebih kecil [7].

## B. Rangkaian Driver Sensor
Transistor dipakai sebagai saklar apabila beroperasi pada titik saturasi atau titik putus. Agar transistor dalam keadaan jenuh  atau  jenuh  berlebihan,  arus  basis  harus  minimal sebesar  arus  kolektor  maksimal  dibagi  dengan  penguatan arus hFE dari  transistor  [8].  Untuk  membedakan  ukuran galon yang terdeteksi dengan cara mengukur diameter dan tinggi  masing-masing  galon.  Galon  5  liter  memiliki diameter  17  cm,  tinggi  berbentuk  tabung  23,5  cm,  tinggi
berbentuk kerucut 10 cm dan diameter lubang pengisian 5,5 cm.  Galon  19  liter  memiliki  diameter  26,5  cm,  tinggi berbentuk tabung  34  cm, tinggi  berbentuk  kerucut  15  cm dan  diameter  lubang  pengisian  5,5  cm.  Jika  lubang pengisian kedua jenis galon diletakan pada jarak yang sama 27,75  dari  sensor  dan  sensor  memiliki  ketinggian  yang berbeda maka sistem dapat membedakan kedua jenis galon tersebut.
2 3 ,5 c m 1 0 c m 17cm 5,5cm Galon 5 liter 3 4 c m 1 5 c m 26,5cm 5,5cm Galon 19 liter 27,75cm 27,75cm 21,25cm 21,25cm 19,5cm 19,5cm Sensor 1 Sensor 2 Jarak deteksi sensor 1 Jarak deteksi sensor 2
Gambar 1. Desain jarak deteksi sensor infra merah

## C. Rangkaian Optoisolator
Rangkaian ini difungsikan untuk mengetahui pemadaman listrik. Tegangan antara jala-jala listrik dengan rangkain kendali sangat berbahaya jika berhubungan secara langsung,  untuk  mengatasi  hal  ini  maka  digunakan optoisolator  yang  memanfaatkan  sinar  infra  merah  pada saat mendeteksi listrik.

## D. Rangkaian Saklar Relai
Relai  yang  digunakan  memiliki  tegangan kerja 5V DC, sehingga untuk lebih aman pada mikrokontroler diberikan rangkaian  penyangga  ( buffer ) . Rangkaian  penyangga  ini berfungsi untuk menguatkan tegangan keluaran mikrokontroler  yang  berkisar  pada  3,8V  DC  sehingga menjadi 5V DC menggunakan transistor BD139.

## E. Rangkaian Penampil LCD
Hubungan  antarmuka  dapat  dilakukan  operator  dengan alat  yang  dirancang  melalui  tampilan  dan  penekanan beberapa  tombol  dengan  fungsi  tertentu.  Operator  dapat mengatur waktu dan tanggal pada sistem serta  melakukan penghapusan  data    e lectrically  erasable  programmable read-only memory (EEPROM)  jika diperlukan.

## F. Rangkaian Sistem Minimum
Rangkaian  sistem  minimum dibuat agar mikrokontroler dapat bekerja sesuai harapan, dengan memanfaatkan kristal eksternal  11.059200Hz  dan  tegangan  5V  DC.  Pada rangkaian sistem minimum juga terpasang modul pewaktu yang tepat ( real  time clock ), modul  memori micro sd dan dioda led sebagai indicator tegangan catu daya.

## G. Desain Kotak Galon
Kotak Galon dalam penelitian ini didesain menggunakan Microsoft visio 2007 dengan ukuran panjang 55,5 cm, lebar 55,5 cm dan tinggi 66 cm seperti terlihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Desain kotak galon dan ukuran galon
Mulai
Deklarasi ATMega32, konfigurasi crystal dan inisialisasi simbol
Konfigurasi masukan dan keluaran Membaca RTC Membaca data EEPROM Jam, Tanggal, Volume, Jumlah galon Selesai Apakah Volume =19 Liter? Apakah Galon 19 liter? YA Simpan jam,tanggal,liter, jumlah galon di micro SD YA TIDAK TIDAK Apakah Volume =5 Liter? Apakah Galon 5 liter? YA YA TIDAK TIDAK TIDAK Mengaktifkan Relai Membaca data
5 liter air Membaca data 19 liter air
Menonaktifkan Relai, Reset data liter Apakah padam listrik? Apakah padam listrik? TIDAK Simpan data liter di EEPROM, Menonaktifkan Relai YA YA Tampilkan: Jam, Tanggal, Galon, Liter Membaca sensor infra merah
Gambar 3. Diagram  alir program sistem data logger pengisian air galon otomatis
2 3 ,5 c m 1 0 c m 17cm 5,5cm 3 4 c m 1 5 c m 26,5cm 5,5cm 6 6 c m 55,5cm 5 5 ,5 cm 2 7 ,7 5 c m 27,75cm 3,5cm 2 0 c m 1 5 c m 27,75cm 2cm Galon 5 liter Galon 19 liter

## H. Diagram Alir Program Sistem Data Logger Pengisian Air Galon Otomatis
Perangkat  lunak  sistem data  logger pengisian  air  galon otomatis dibuat dalam diagram alur program pada Gambar 3.

## IV. P ENGUJIAN D AN A NALISIS S ISTEM
Setelah  perancangan  alat  direalisasikan,  selanjutnya dilakukan pengujian terhadap alat untuk mengetahui sistem yang dibuat  telah sesuai dengan rencana yang diinginkan. Pengujian  dilakukan  pada  rangkaian  elektronik  dan program  yang  direncanakan  sebelumnya.  Dari  hasil pengujian, data yang didapat digunakan untuk mengetahui bahwa  alat  yang  dirancang  telah  sesuai  dengan perencanaan yang diinginkan.

## A. Pengujian dan Pengukuran Rangkaian Catu Daya
Pengujian  catu  daya  dilakukan  untuk  mengetahui tegangan  kerja  yang  didapat  pada  setiap  rangkaian. Tegangan  kerja  sangat  berpengaruh  terhadap  kinerja  alat yang  memiliki  spesifikasi  tegangan  tertentu  untuk  dapat beroperasi.  Alat  ukur  yang  digunakan  dalam  pengujian berupa  multimeter  digital  dengan  skala  pengukuran  20V DC.
TABEL I H ASIL U JI P ENGUKURAN T EGANGAN C ATU D AYA No Tegangan masukan LM2576T Tegangan keluaran LM2576T Tegangan catu daya ATMega32 Tegangan catu daya layar penampil 1 11,8 5,05 5,05 5,04 2 11,99 5,14 5,13 5,13 3 12,00 5,14 5,13 5,13 4 12,00 5,13 5,13 5,13 5 12,00 5,14 5,14 5,13 6 12,01 5,14 5,13 5,13 7 12,00 5,14 5,13 5,13 8 12,00 5,13 5,13 5,13 9 11,99 5,14 5,14 5,13 10 12,00 5,13 5,13 5,13 11 11,99 5,14 5,14 5,13 12 12,00 5,13 5,13 5,13 13 11,99 5,14 5,13 5,13 14 12,00 5,14 5,13 5,13 15 12,00 5,13 5,14 5,13 16 12,00 5,14 5,13 5,13 17 12,00 5,14 5,14 5,13 18 12,01 5,13 5,13 5,13 19 11,99 5,14 5,13 5,13 20 12,00 5,14 5,13 5,13 21 11,99 5,14 5,14 5,13 22 12,00 5,14 5,13 5,13 23 11,99 5,13 5,13 5,13 24 12,00 5,14 5,14 5,13 25 11,99 5,14 5,13 5,13

## B. Pengujian Rangkaian Sensor Infra Merah
Pengujian  sensor  infra  merah  dilakukan  untuk mengetahui  jarak  galon  yang  dideteksi  oleh  sensor.  Alat ukur  yang  digunakan  untuk  mengukur  jarak  adalah
penggaris dan multimeter digital untuk mengukur tegangan keluaran sensor. Pengujian jarak deteksi sensor infra merah dilakukan  dengan  cara  menjauhkan  atau  mendekatkan galon secara tegak lurus terhadap sensor.
TABEL II H ASIL U JI P ENGUKURAN S ENSOR I NFRA M ERAH T ERHADAP G ALON No Jarak deteksi galon 5 liter (cm) Jarak deteksi galon 19 liter (cm) Sensor 1 Sensor 2 Sensor 1 Sensor 2 1 32 - 32 13 2 31 - 31 14 3 32 - 32 12 4 34 - 34 15 5 29 - 29 12 6 32 - 32 16 7 35 - 35 19 8 32 - 32 20 9 30 - 30 16 10 32 - 32 17 11 34 - 34 13 12 32 - 32 12 13 31 - 31 20 14 32 - 32 14 15 34 - 34 16 16 29 - 29 18 17 32 - 32 19 18 35 - 35 13 19 32 - 32 15 20 30 - 30 16 21 32 - 32 17 22 32 - 32 14 23 30 - 30 21 24 32 - 32 16 25 34 - 34 18

## C. Pengujian Sensor Aliran Air
Pengujian  sensor  aliran  air    dilakukan  dua  tahap, tahap pertama  dilakukan  untuk  mendapatkan  sampel  jumlah pulsa  dalam  1  liter  air.  Tahap  kedua  dilakukan  untuk menentukan volume air yang telah terisi dalam galon. Nilai pulsa  yang  didapat  dijadikan  patokan  untuk  pengisian  air galon  dalam  setiap  liternya.  Alat  ukur  yang  digunakan dalam  pengujian  berupa  gelas  ukur  dengan  skala pengukuran  1  liter  dan  2  liter.  Pengukuran  volume dilakukan  secara  pengamatan  langsung  terhadap  gelas ukur.
Pompa  air  yang  digunakan  saat  melakukan  pengujian adalah Marine Pet AA-2512S dengan spesifikasi:
 Catu daya: 12VDC
 Arus daya DC: 5,4A
 Daya motor: 45W/5400rpm
 Berat : 1,3kg
 Diameter pipa: 1 inchi
 Laju pengisian: 70 liter/menit
 Temperatur kerja: 0 ℃ -60 ℃
 Material kesing: Plastik
 Ketinggian penyaluran : 4M
Sumber  tegangan  12V  DC  yang  digunakan  untuk mengoperasikan pompa air adalah P4-LGA-500W.
TABEL III
P ENGUKURAN J UMLAH P ULSA Y ANG T ERHITUNG D ALAM 1 L ITER D AN 2 L ITER A IR No Jumlah detak pulsa (kali) 1 liter 2 liter 1 425 857 2 428 848 3 429 866 4 427 853 5 438 868 6 430 861 7 424 858 8 426 865 9 432 844 10 425 857 11 424 861 12 432 845 13 438 851 14 432 862 15 430 862 16 426 853 17 422 856 18 439 852 19 422 864 20 423 872
Setelah  mengetahui  jumlah  pulsa  yang  terhitung  dalam satu liter, selanjutnya jumlah pulsa tersebut dijadikan acuan untuk mengisi volume air galon. Hasil pengujian pengisian volume  air  galon  dapat  dilihat  pada  Tabel  IV  sebagai berikut:
TABEL IV
H ASIL P ENGUJIAN P ENGISIAN V OLUME A IR G ALON No Ukuran galon (liter) Volume terisi (liter) Selisih (liter) Waktu pengisian (menit:detik) 1 5 5,1 0,1 42,21 2 5 5,13 0,13 56,95 3 5 5,1 0,1 56,97 4 5 5,1 0,1 59,31 5 5 5,2 0,2 1:11,25 6 5 5,14 0,14 1:00,51 7 5 5,1 0,1 1:02,28 8 5 5,11 0,11 1:04,13 9 5 5,1 0,1 1:03,64 10 5 5,08 0,08 1:04,95 11 5 5,11 0,11 1:06,18 12 5 5,13 0,13 1:07,22 13 5 5,1 0,1 1:03,24 14 5 5,11 0,11 1:08,80 15 5 5,09 0,09 1:07,81 16 5 5,1 0,1 1:06,31 17 5 5,09 0,09 1:10 18 5 5,14 0,14 1:20,18 19 5 5,16 0,16 1:08,88 20 5 5,11 0,11 1:11,04 21 5 5,14 0,14 1:15,31 22 5 5,1 0,1 1:15,38
23 5 5,15 0,15 1:18,18 24 5 5,14 0,14 1:22,56 25 5 5,13 0,13 1:23,15 26 19 19,2 0,2 173,97 27 19 19,15 0,15 3:19,65 28 19 19,17 0,17 3:10,01 29 19 19,20 0,20 3:20,03 30 19 19,34 0,34 3:18,27 31 19 19,24 0,24 3:19,38 32 19 19,43 0,43 3:21,20 33 19 19,44 0,44 3:18,68 34 19 19,5 0,5 3:17,90 35 19 19,30 0,30 3:19,65 36 19 19,21 0,21 3:19,20 37 19 19,22 0,22 3:17,90 38 19 19,19 0,19 3:18,67 39 19 19,34 0,34 3: 18,96 40 19 19,48 0,48 3:18,93 41 19 19,37 0,37 3:22,73 42 19 19,29 0,29 3:21,30 43 19 19,20 0,20 3:20,56 44 19 19,43 0,43 3:20,22 45 19 19,41 0,41 3:19,83 46 19 19,46 0,46 3:20,21 47 19 19,29 0,29 3:21,05 48 19 19,31 0,31 3:20,90 49 19 19,22 0,22 3:19,56 50 19 19,41 0,41 3:19,68
Secara  grafis  volume  pengisian  air  galon  dapat digambarkan pada Gambar 4 dan Gambar 5.
Gambar 4. Grafik volume pengisiaan galon 5 liter
5,1 5,13 5,1 5,1 5,2 5,14 5,1 5,11 5,1 5,08 5,11 5,13 5,1 5,11 5,09 5,1 5,09 5,14 5,16 5,11 5,14 5,1 5,15 5,14 5,13 5 5,01 5,02 5,03 5,04 5,05 5,06 5,07 5,08 5,09 5,1 5,11 5,12 5,13 5,14 5,15 5,16 5,17 5,18 5,19 5,2 5,21 5,22 5,23 5,24 5,25 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920212223242526 V o lu m e A ir Pengujian Grafik volume pengisian galon 5 liter

## Gambar 5. Grafik volume pengisiaan galon 19 liter

## D. Pengujian Rangkaian Optoisolator (optocoupler)
Pengujian  optoisolator  dilakukan  untuk  mengetahui tegangan yang dideteksi optoisolator saat terjadi perubahan tegangan 220V AC menjadi 0V. Alat ukur yang digunakan dalam pengujian adalah multimeter digital.
TABEL V H ASIL P ENGUJIAN R ANGKAIAN O PTOISOLATOR No Tegangan masukan (V AC) Tegangan keluaran (V DC) 1 218 0,34 2 0 5,13 3 219 0,34 4 0 5,12 5 220 0,35 6 0 5,14 7 219 0,35 8 0 5,13 9 219 0,34 10 0 5,12 11 220 0,35 12 0 5,14 13 219 0,35 14 0 5,14 15 219 0,35 16 0 5,13 17 219 0,34 18 0 5,12 19 220 0,34 20 0 5,12 21 219 0,35 22 0 5,14 23 219 0,35 24 0 5,13 25 220 0,34

## E. Pengujian Rangkaian Sistem Minimum ATMega32
Pengujian  rangkaian  sistem  minimum  dilakukan  untuk mengetahui respon tegangan pada pin keluaran ATMega32 saat  terjadi  perubahan  tegangan  pada  pin  masukan ATMega32.  Alat  ukur  yang  digunakan    dalam  pengujian adalah  multimeter  digital  dan  stopwatch.  Pengujian dilakukan  dengan  cara    menghubungkan  kutub  positif multimeter  pada  pin  masukan  atau  keluaran  ATMega32 dan  kutub  negatif  multimeter  pada  pin  11  atau  31 ATMega32.

## TABEL VI HASIL UJI PENGUKURAN TEGANGAN MASUKAN ATAU
KELUARAN ATMEGA32 No Tegangan masukan Tegangan keluaran (pin 16) (V) (pin 15) (V) (pin 17) (V) (pin 3) (V) (pin 4) (V) Respon (detik) 1 5,05 0,01 0,34 5,01 5,01 2,91 2 0,01 4,8 0,34 0 0 0,58 3 5,12 5,01 5,12 5,01 5,01 3,12 4 0,01 5,01 0,34 0 0 0,32 5 5,13 0,01 0,34 5,01 5,01 2,89 6 0,01 5,01 5,12 0 0 0,58 7 5,12 5,01 0,34 5,01 5,01 3,12 8 0,01 0,01 0,34 0 0 0,62 9 5,12 5,01 5,12 5,01 5,01 3,12 10 0,01 5,01 0,34 0 0 0,12 11 5,12 0,01 0,34 5,01 5,01 2,89 12 0,01 5,01 5,12 0 0 0,58 13 5,13 5,01 0,34 5,01 5,01 3,12 14 0,01 0,01 0,34 0 0 0,22 15 5,13 5,01 5,12 5,02 5,02 2,89 16 0,01 5,01 0,34 0 0 0,58 17 5,12 0,01 0,34 5,01 5,01 3,12 18 0,01 5,01 5,12 0 0 0,62 19 5,13 5,01 0,34 5,01 5,01 2,89 20 0,01 0,01 0,34 0 0 0,34 21 5,13 5,01 5,12 5,01 5,01 3,12 22 0,01 5,01 0,34 0 0 0,62 23 5,13 5,01 0,34 5,01 5,01 2,89 24 0,01 5,01 5,12 0 0 0,58 25 5,12 0,01 0,34 5,01 5,01 2,89

## F. Pengujian Penyimpanan Data pada Micro Sd
Pengujian  dilakukan  untuk  mengetahui  apakah  sistem yang  dibuat  dapat  menyimpan  data  pengisian  air  galon setelah  proses  pengisian  selesai  dilaksanakan.  Untuk mengetahui  data  yang  tersimpan  didalam micro  sd dilakukan  dengan  melepas  kartu  memori  pada  alat  dan mengakses  kartu  memori  menggunakan  laptop.  Data pengisian  tersimpan  pada  file  “data  log.txt”  yang  dapat diakses  menggunakan  aplikasi  notepad.exe  bawaan  dari sistem operasi windows.
19,2 19,15 19,17 19,2 19,34 19,24 19,43 19,44 19,5 19,3 19,21 19,22 19,19 19,34 19,48 19,37 19,29 19,2 19,43 19,41 19,46 19,29 19,31 19,22 19,41 19,1 19,11 19,12 19,13 19,14 19,15 19,16 19,17 19,18 19,19 19,2 19,21 19,22 19,23 19,24 19,25 19,26 19,27 19,28 19,29 19,3 19,31 19,32 19,33 19,34 19,35 19,36 19,37 19,38 19,39 19,4 19,41 19,42 19,43 19,44 19,45 19,46 19,47 19,48 19,49 19,5 19,51 19,52 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920212223242526 V o lu m e A ir Pengujian Grafik volume pengisian galon 19 liter
Gambar 6. Data pengisian yang tersimpan pada kartu memori micro sd

## G. Analisis Rangkaian Catu Daya
Hasil pengujian pada Tabel I, tegangan yang terukur pada multimeter berada dalam rentang tegangan kerja  +  5.13V sehingga  sistem  dapat  bekerja  dengan  baik.  Perubahan tegangan  hasil  pengukuran  disebabkan  ada  riak  tegangan 1mV  dari  hasil  regulasi,  perbedaan  daya  yang  diserap komponen dan penambahan beban ketika relai aktif. Arus yang dilewatkan pada saat tidak mendeteksi galon sebesar 0,05A  dan  saat  mendeteksi  galon  sebesar  0,14A  dari tegangan  adaptor  12V  DC,  sehingga    sistem data  logger yang dibuat memiliki daya  + 1,68 watt. Saat terjadi padam listrik,  suplai  catu  daya  dapat  mempertahankan  alat data logger ini  tetap  aktif  selama  7,15  detik  yang  digunakan untuk  mencadangkan  data  pengisian.  Lama  daya  listrik yang  dapat  dipertahankan  berdasar  pada  kemampuan adaptor  utama  untuk  menyalurkan  arus  pada  regulator pensaklaran LM2576T dan besarnya nilai kapasitansi yang digunakan.

## H. Analisis Rangkaian Sensor Infra Merah
Hasil  pengujian  yang  didapatkan  pada  Tabel  II,  ketika ada  galon  yang  mendekat  terhadap  sensor  mampu terdeteksi pada jarak 35 cm dari sensor 1, dan 20 cm dari sensor  2.  Jarak  deteksi  maksimum  ini  digunakan  untuk mendesain  kotak  pengisian  galon  sehingga  operator  yang bekerja tidak terdeteksi sensor. Pada galon 5 liter sensor 1 dapat mendeteksi pada  jarak  +  32 cm dan  posisi  sensor 2 tidak  dapat  mendeteksi  keberadaan  galon.  Pada  galon  19 liter sensor 1 dapat  mendeteksi galon pada jarak  + 32 cm dan sensor 2 pada jarak + 16.2 cm.  Perubahan jarak deteksi disebabkan perbedaan permukan galon, dan posisi  bentuk galon saat berada di depan sensor infra merah.

## I. Analisis  Sensor  Aliran  Air  terhadap  Dua  Jenis Pengisian Air Galon
Pendekatan  jumlah  pulsa  yang  digunakan  dalam pengisian  air  galon  mengacu  pada  Tabel  III  adalah ∑ pulsa 1 liter 20 1 20 = 428,6
Pada  Gambar  4,  grafik  pengisian  galon  5  liter  memiliki kesalahan  minimum  pada  5,08  liter  dan  kesalahan
maksimum pada 5,2 liter sedangkan pada Gambar 5 grafik pengisian galon 19 liter memiliki kesalahan minimum pada 19,15 liter dan kesalahan maksimum pada 19,5 liter. Untuk menghitung volume air galon mengacu pada Tabel IV sebagai berikut: Rata-rata volume pengisian galon 5 liter ∑ volume terisi 25 1 25 = 5,1184 Rata rata volume pengisian galon 19 liter
∑ volume terisi 50 26 25 =19,312
Dalam  pengisian  volume  air  terdapat  selisih  kelebihan pengisian  rata-rata 0,1184 liter pada galon 5 liter dan 0,312 liter  pada  galon  19  liter.  Persentase  kesalahan  pengisian pada galon 5 liter adalah 0,1184liter 5liter ∗ 100% = 2,368%
Kesalahan  pengisian  galon  19  liter  adalah 0,312liter
19liter ∗ 100% = 1,6421%
persentase  kesalahan  volume  air  pengisian  galon  masih berada  dalam  rentang  kesalahan  yang  tertera  pada datasheet sensor aliran air YF502 yaitu + 5% .

## J. Analisis Rangkaian Optoisolator (Optocoupler)
Rangkaian optoisolator ini dimaksudkan untuk merespon perubahan  tegangan  listrik  saat  padam.  Penggunaan optoisolator  ini  berdasarkan  pancaran  cahaya,  sehingga tegangan  jala-jala  tidak  berpengaruh  terhadap  tegangan sistem data  logger yang  dibuat.  Tegangan  masukan mencatu led infra merah yang berada di dalam optoisolator . Sinar  infra  merah  yang  dipancarkan  diterima  oleh penerimadi  dalam  optoisolator  kemudian  dihubungkan pada  basis  transistor  pada  optoisolator . Ketika  tegangan masukan  berkisar  220V  AC,  mikrokontroler  membaca keluaran optoisolator dengan tegangan + 0.34V DC, pada saat  tegangan  masukan  0V  AC  mikrokontroler  membaca tegangan  keluaran  optoisolator  dengan  tegangan  +  5.13C DC atau sesuai dengan tegangan catu daya.

## K. Analisis Rangkaian Sistem Minimum
Dari hasil uji yang telah dilakukan, sistem dapat bekerja dengan baik dan memiliki tegangan keluaran 5.01V untuk mengendalikan  rangkaian  relai . Ketika  sensor  inframerah mendeteksi  keberadaan  galon  (keluaran  sensor  1 bertegangan + 5V), sistem akan menunda pengaktifan relai selama  +  3  detik  untuk  menghidupkan  pompa  air  dan berselang  0,05  detik  sistem  mengaktifkan  relai  keran  air . Waktu  penundaan  dimaksudkan  untuk  menunggu    posisi galon berada tepat pada pipa pengisian, sehingga air tidak langsung mengalir ketika sensor mendeteksi galon. Ketika sensor  inframerah  tiba-tiba  tidak  mendeteksi  keberadaan galon  (keluaran  sensor  1  bertegangan  0V),  sistem  akan menonaktifkan  relai  pompa  air  dan  relaikeran  air  dengan jeda  +0.5  detik . Pada  depot  pengisian  air  saat  ini  telah menggunakan mesin pompa air otomatis aktif setelah keran elektrik  terbuka,  sehingga  apabila  alat  ini  menggunakan mesin  pompa  tersebut  tidak  perlu  menghubungkanya dengan relai pompa.

## L. Analisis Penyimpanan Data pada Micro SD
Dari  data  pengisian  yang  ditampilkan  pada  Gambar  6, setiap baris yang dituliskan memerlukan + 50 byte, dengan demikian  dapat  diperkirakan  penggunaan    memori  1  GB atau 1073741824 byte dapat mendata sebanyak 1073741824 byte 50 byte = 21474836.48 data pengisian.
V. K ESIMPULAN D AN S ARAN

## A. Kesimpulan
Dari hasil pengujian alat data logger pengisian air galon otomatis  berbasis  mikrokontroler  ATMega32  ini,  maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:
1. Perancangan  sistem  pengisian  air  galon  otomatis menggunakan  mikrokontroler  ATMega32  berhasil diterapkan sebagai pengendali utamanya.
2. Penggunaan micro  SD dengan  kapasitas  1GB  dapat mendata maksimum 21.474.836 data pengisian.
3. Perhitungan volume air hasil percobaan didapat + 428 pulsa  perliter,  yang  diakumulasikan  untuk  pengisian galon 5 liter dan galon 19 liter.
4. Pengisian  volume  air  berdasarkan  perhitungan  pulsa dari  sensor  aliran  air  memiliki  kesalahan  +  2% pergalon.
5. Waktu pengisian terlama  pada  galon  berukuran 5 liter adalah +1,23 menit dan galon berukuran 19 liter adalah +3,23 menit.
6. Ketika  terjadi  padam  listrik,  sistem  catu  daya  mampu mempertahankan alat data logger tetap aktif selama + 7 detik.
7. Daya  yang  diserap  alat data  logger ini  sebesar  1,68
watt.

## B. Saran
Saran untuk pengembangan alat data logger pengisian air gallon otomatis selanjutnya adalah sebagai berikut : 1. Sistem data  logger pengisian  air  galon  otomatis ditambah  beberapa  sensor  lain,  sehingga  dapat melakukan  proses  pengisian  yang  lebih  presisi, misalnya dengan  menambahkan sensor ultrasonik  atau lainnya.
2. Penyimpanan data log tidak hanya pada kartu memori, misalnya  secara online atau wireless terhadap PC atau ponsel android.
3. Menggunakan  komponen  SMD (surface  mounted device) sehingga rangkaian lebih minimalis.
D AFTAR P USTAKA
[1] Bintoro M. W. dan Wildian. 2014, Juli. Sistem Otomasi Pengisian  dan  Penghitungan  Jumlah  Galon  pada Depot Air Isi Ulang Berbasis Mikrokontroler ATMega 8535 . Jurnal Fisika Unand Vol. 3 (III). Maret 27, 2015. [2] Danel  G.  dan  wildian.  2012,  Oktober. Otomatisasi Keran  Dispenser  Berbasis  Mikrokontroler  AT89S52 Menggunakan Sensor Fotodioda dan Sensor Ultrasonik Ping . Jurnal Fisika Unand Vol. 1 (I). Maret 27, 2015.
[3] Muhammad  I.T.  2013,  Januari. Prototipe  Sistem Kontrol  Pengisian  Cairan  dalam  Botol  Berbasis Mikrokontroller  ATMega  8 .    Fakultas  Teknik,  UNY. Maret 6, 2015.
[4] Albert  Paul  Malvino;  diterjemahkan  oleh  hanapi gunawan.  1984. Prinsip-prinsip  elektronik .  Jakarta: Erlangga
[5] Widodo Romy B. 2009. Embedded System Menggunakan  Mikrokontroler  dan  Pemrograman  C .
Yogyakarta: C.V Andi Offset.
[6] Putra Agfianto E. 2010. Mudah Menguasai Pemograman Mikrokontroler Atmel AVR Menggunakan Bascom AVR . Kelompok Riset DSP dan
Embedded Intelligent System-Elins Universitas Gadjah Mada. September 29, 2015.
[7] Budiharto, Widodo. 2011. Aneka Proyek Mikrokontroler (Panduan Utama untuk Riset/TugasAkhir) . Yogyakarta: Graha Ilmu [8] Blocher, Richard. 2003. Dasar Elektronika .
Yogyakarta: Andi