## Journal of Computer System and Informatics (JoSYC)

## Penerapan Keran Wudu Otomatis pada Optimasi Penggunaan Air dengan Sensor Ultrasonic Berbasis Arduino dengan Sistem Back Up Daya Otomatis
Nurhikmah Fajar 1 , Nur azhary Iriawan Eka Putra 2 , Isminarti 2,* , Mohamad Ilyas Abas 3
1 Teknik Komputer, Institut Teknologi dan Sains Muhammadiyah, Kolaka Utara, Indonesia
2 Teknik Mekatronika, Politeknik Bosowa, Makassar, Indonesia
3 Ilmu Komputer, Fakultas Sains dan Ilmu Komputer, Universitas Muhammadiyah Gorontalo, Gorontalo, Indonesia Email: 1 fajar.nurhikmah03@gmail.com, 2 ary.iriawan04@gmail.com, 3,* isminarti@politeknikbosowa.ac.id,
4 Ilyasabas@umgo.ac.id Email Penulis Korespondensi: isminarti@politeknikbosowa.ac.id Submitted: 16/10/2023; Accepted: 27/11/2023; Published: 30/11/2023
Abstrak −Sumber daya adalah suatu nilai potensi yang dimiliki oleh suatu materi atau unsur tertentu dalam kehidupan. Air merupakan sumber daya yang menjadi kebutuhan dasar manusia untuk kelangsungan hidupnya baik  untuk kebutuhan hidup maupun kebutuhan spiritual bahkan hingga zaman teknologi moderen. Tingkat kesejahteraan hidup manusia diukur dengan terpenuhinya  kebutuhan  sosial,  ekonomi,  spiritual  termasuk  kebutuhan  teknologi  otomatis  untuk  memudahkan  dan mengefiensikan pekerjaan. Kebutuhan peralatan otomatis dalam setiap bidang semakin meningkat karena pertimbangan sifat yang  praktis  dan  efisien  termasuk  kebutuhan  spiritual.  Kegiatan  spiritual  yang  dapat  menerapkan  teknologi  otomatis  yaitu pada  proses  wudu.    Kegiatan  wudu  merupakan  kegiatan  wajib  rutin.  Pengguna  air  dalam  proses  pengambilan  air  wudu menjadi tidak optimal karena saat hendak melakukan wudu tuas keran langsung diputar, sedangkan masih diperlukan waktu untuk  mempersiapkan  diri,  misalnya  dengan  membuka  hijab  atau  menggulung  lengan  pakaian.  Air  akan  mengalir  terus menerus hingga proses wudu selesai dan tuas keran diputar untuk menutup aliran air. Sehingga dalam hal ini banyak air yang terbuang. Dengan menerapkan teknologi otomatis pada keran wudu maka  membutuhkan suplai listrik secara terus  menurus agar selalu tetap beroperasi dengan menyediakan suplai daya cadangan yang melakukan pengisian secara otomatis sehingga proses wudu dapat dilakukan setiap waktu. Pemanfaatkan arduino dan sensor ultrasonik PING HC-SR04 sebagai pendeteksi jarak benda dapat membuat keran menjadi otomatis sehingga praktis. Prinsip kerja keran otomatis ini apabila solenoid akan aktif saat sensor mendeteksi objek di bawah keran pada jarak 5 hingga 40 cm. Sudut deteksi maksimum adalah 10°. Efisiensi rata-rata pada keran otomatis dibanding keran manual sebesar ±30,09 %.
Kata Kunci: Sensor ping; Arduino Uno; Solenoid Valve; Back up Daya; Efisiensi
Abstract −A resource is a potential value possessed by a particular material or element in life. Water is a resource that is a basic human need for survival, both for living needs and spiritual needs, even up to the era of modern technology. The level of human well-being is measured by the fulfillment of social, economic, and spiritual needs, including the need for automated technology  to  make  work  easier  and  more  efficient.  The  need  for  automatic  equipment  in  every  field  is  increasing  due  to considerations  of  its  practical  and  efficient  nature,  including  spiritual  needs.  Spiritual  activities  that  can  apply  automatic technology  include  the  ablution process.  The  ablution  is  a  mandatory  routine  activity.  Water  users  in  the process  of  taking wudu  water  are  not  optimal  because  when  they  want  to perform  wudu  the tap  lever  is  immediately  turned,  while  they  still need time to prepare themselves, for example by removing the hijab or rolling up the sleeves of their clothes. The water will flow continuously until the ablution process is complete and the tap lever is turned to close the water flow. So, in this case, a lot of water is wasted. Applying automatic technology to the wudu faucet requires a continuous supply of electricity so that it always remains operational by providing a backup power supply that charges automatically so that the wudu process can  be carried out at any time. The use of Arduino and the PING HC-SR04 ultrasonic sensor as an object distance detector can make the  tap  automatic  and  therefore  practical.  The  working  principle  of  this  automatic  faucet  is  that  the  solenoid  will  activate when  the  sensor  detects  an  object  under  the  faucet  at  a  distance  of  5  to  40  cm.  The  maximum  detection  angle  is  10°.  The average efficiency of automatic faucets compared to manual faucets is ±30.09%.
Keywords : Sensor Ping; Arduino Uno; Solenoid Valve; Power Back Up; Efficiency

## 1. PENDAHULUAN
Sumber  daya  adalah  suatu  nilai  potensi  yang  dimiliki  oleh  suatu  materi  atau  unsur  tertentu  dalam  kehidupan. Secara umum, sumber daya dapat diartikan sebagai sumber kekuatan atau sumber tenaga yang dapat digunakan untuk memacu suatu mekanisme atau kegiatan tertentu sehingga dapat dihasilkan sesuatu [1]. Sumber daya tidak selalu  bersifat  fisik,  tetapi  juga  non  fisik.  Ahli  ekonomi  membagi  sumber  daya  itu  menjadi  sumber  daya  alam ( natural resource ) yang terdiri atas sinar  matahari, udara, air, tanah,  mineral, dan  hutan;  sumber daya  manusia ( human  resources )  dan  sumber  daya  buatan  manusia  ( man-made  resources ),  yaitu  berbagai  barang  buatan manusia  termasuk  keterampilan  dan  keahlian  manusia.  Air  merupakan  kebutuhan  dasar  dari  semua  bentuk kebutuhan,  yang selalu dibutuhkan  hingga  masa perkembangan teknologi  modern sekalipun. Jika dihubungkan dengan kehidupan manusia, sumber daya air sangat dibutuhkan untuk kelangsungan hidup baik untuk kebutuhan hidup maupun kebutuhan spiritual.
Perkembangan teknologi merupakan salah satu cara untuk meningkatkan kesejahteraan masyarakat. Guest Lecture  Series on  SDGs  oktober  2020  yang  dilaksanakan  di  ITS,  Tampubolon  menerangkan  bahwa  teknologi menjadi  pilar  untuk  membangun  masyarakat  yang  lebih  sejahtera.  Indikator  kesejahteraan  masyarakat  dapat

## Journal of Computer System and Informatics (JoSYC)
diukur  dengan  terpenuhinya  kebutuhan  sosial,  ekonomi,  spiritual  dan  kebutuhan  di  bidang  lain.  Tingkat kebutuhan  terhadap  peralatan  otomatis  semakin  meningkat  karena  pertimbangan  praktis  dan  efisensi  termasuk dalam kebutuhan kegiatan spiritual [2].
Kegiatan  spiritual  wajib  yang  rutin  dilakukan  bagi  orang  yang  beragama  islam    adalah  ibadah  salat  5 waktu sehari semalam. Sebelum  melakukan salat, kegiatan  wajib yang  harus dilakukan  adalah  mensucikan diri terlebih  dahulu,  salah  satunya  dengan  melakukan  aktifitas  wudu.  Wudu  merupakan  kegiatan  membasuh  dan mengusap  beberapa  anggota  tubuh  seperti  wajah,  kepala,  lengan,  dan  kaki  [3].  Biasanya,  ketika  tiba  di  tempat wudu,  orang  akan  langsung  membuka  keran  walaupun  tidak  langsung  melakukan  wudu,  mereka  masih melakukan  kegiatan  lain  seperti  membuka  hijab,  merapikan  pakaian,  ataupun  membersihkan  beberapa  anggota tubuh. Selain itu, dalam proses wudu, tuas keran diputar penuh sehingga debit air keluar maksimum sedangkan kebutuhan  air  untuk  wudu  hanya  secukupnya  saja.  Hal  ini  menyebabkan  banyak  air  yang  terbuang.  Sehingga diperlukan teknologi untuk menghemat penggunaan air pada saat berwudu. Salah satu cara yang bisa dilakukan adalah  dengan  mengatur  keran  air  wudu  hanya  terbuka  ketika  diperlukan  saja.  Sehingga  air  yang  digunakan hanya  seperlunya  saja.  Pada  proses  wudu,  keran  yang  digunakan  dapat  diotomatisasi  untuk  mengontrol penggunaan  air  sesuai  dengan  kebutuhan  serta  memudahkan  pengambilan  air  wudu  karena  tidak  memerlukan tenaga dan langkah untuk memutar tuas sehingga menjadi tidak praktis [4].
Untuk  melakukan  otomatisasi  pada  keran  wudu,  setidaknya  perlu  3  elemen  dasar  yaitu  daya,  program instruksi dan sistem kendali. Daya berfungsi untuk menyelesaikan proses dan mengoperasikan sistem, sehingga sistem tidak akan berjalan tanpa ada suplai daya listrik. Agar tidak bergantung pada asupan daya listrik dari PLN secera  terus  menerus,  maka  diperlukan  daya  cadangan  ( power  back  up )  seperti  baterai,  akumulator  maupun Uniterruptible  Power  Supply (UPS).  Baterai  dan  akumulator  digunakan  sebagai  daya  cadangan  untuk  sistem dengan kebutuhan daya kecil, sedang UPS untuk kebutuhan daya yang besar. Sehingga Ketika terjadi interupsi daya,  maka  daya  dapat  di  suplai  oleh  batarai  maupun  akumulator  untuk  sementara  waktu.  Elemen  program instruksi berfungsi untuk mengatur proses pada sistem, sedangkan sistem kendali berfungsi untuk melaksanakan intruksi-instruksi yang ada pada sistem.
Sehubungan dengan penerapan teknologi sistem otomatisasi dalam proses wudu maka banyak cara untuk mengotomatisasi  keran.  Penerapan  keran  wudu  otomatis  (Setiawan)  menggunakan  keran  konvensional  yang dimodifikasi terlebih dahulu agar dapat  digerakkan  menggunakan  aktuator  motor DC (Servo). Prinsipnya  yaitu dengan  mengatur Pulse  Width  Modulation (PWM)  melalui  mikrokontroler  untuk  mengatur  putaran  dari  motor DC, sehingga katup akan terbuka sesuai dengan putaran dari motor DC [5]. Selain itu, keran konvensional juga dapat  digantikan  dengan  solenoid  valve.  Solenoid  valve  merupakan  suatu  valve  yang  akan  membuka  dan menutup dengan otomatis ketika diberikan tegangan yang sesuai dengan sistem kerjanya. Solenoid valve dapat dikontrol  menggunakan  mikrokontroler  untuk  melakukan  kerja  otomatis.  Aplikasi  solenoid  valve  juga  dapat digunakan untuk mengisi suatu wadah yang memerlukan otomatisasi sehingga dapat menghemat penggunaan air bersih [6]. Agar sistem tersebut dapat bekerja secara otomatis, maka diperlukan sensor untuk mendeteksi objek yang  berada  di  bawah  keran.  Beberapa jenis  sensor  yang  dapat  digunakan  yaitu  sensor  jarak  (PIR)  dan  sensor infrared. Namun untuk penggunaan sensor infrared memiliki kestabilan dan kurva sensitivitas yang tidak linier sehingga  tidak  terlalu  sensitif  untuk  jarak  tertentu  [7],  [8].  Selain  itu,  nurhikmah  pada  penelitian  sebelumnya telah  membuat  sistem  dari  keran  wudu  otomatis  dengan  daya  cadangan,  membangun  sistem  keran  otomatis untuk  mengefisienkan  proses  pengambilan  air  wudu.  Dalam  sistem  yg  dibangun,  air  akan  secara  otomatis mengalir jika mendeteksi benda. Selain itu alat tersebut didukung dengan sistem suplai daya cadangan otomatis [9].  Penggunaan  keran  wudu  otomatis  menjadi  salah  satu  solusi  optimasi  sumber  daya  air  dalam  proses  wudu yang sifatnya rutin.  Penerapan sistem backup daya dalam keran wudu otomatis dapat menjadi solusi saat terjadi interupsi  oleh  PLN  diwaktu  untuk  melakukan  wudu  sehingga  proses  wudu  dapat  tetap  dilakukan  dengan  tepat waktu dan kapan saja dibutuhkan.
Tujuan  dari  penelitian  ini  yaitu  membangun  sistem  keran  wudu  otomatis  dengan  mempertimbangan efisiensi  dan  optimasi penggunaan air.  Keran  wudu  otomatis  dapat  diaktifkan  dengan  keberadaan  benda  di bawah  keran  yang  dideteksi  oleh  sensor  sebagai  inisiasi  untuk  mengalirkan  air  secara  otomatis  tanpa  memutar tuas keran untuk membuka atau menutup aliran air pada keran. Selain itu, alat ini ditunjang dengan penyediaan daya  cadangan  dari  akumulator  yang  dapat  melakukan  pengisian  daya  secara  otomatis.  Sehingga  alat  tersebut dapat tetap bekerja meskipun terjadi interupsi daya oleh PLN.

## 2. METODOLOGI PENELITIAN

## 2.1 Tahapan Penelitian
Penerapan keran wudu otomatis memiliki beberapa langkah tahapan penelitian yang dapat dilihat pada gambar 1 berikut ini.

## Journal of Computer System and Informatics (JoSYC)
Gambar 1. Tahapan Penelitian Keran Wudu Otomatis
Studi  pendahuluan  penelitian  ini  meliputi  studi  literatur  yang  merupakan  proses  awal  pengumpulan informasi,  teori,  dan  literatur  yang  dapat  membantu  dalam  proses  pengembangan  sistem.  Literatur  yang digunakan  terkait  dengan  kebutuhan  perangkat  keras  ( hardware) ,  proses  kerja  alat  dan  metode  pembuatan  alat dan konsep pemrograman mikrokontroler.
Pengumpulan  data  dilakukan  dengan  mencari  literatur  yang  berkaitan.  Identifikasi  kebutuhan hardware dilakukan  dengan  membandingkan  beberapa hardware kemudian  memilih  hardware  yang  sesuai  dengan pertimbangan efektifitas dan efisensi dari penggunaan perangkat keras ( hardware ). Langkah Hasil akhir dari alat yang  dirancang  diharapkan  mampu  memberikan  solusi  terhadap  permasalahan  dan  memenuhi  atau menyesuaikan kebutuhan pengguna alat [10].
Langkah  penelitian  selanjutnya  adalah  perancangan  modul  dan  sistem  kontrol  keran  otomatis.  Langkah perancangan  dilakukan  dengan  mengacu  pada  hasil  identifikasi hardware, unit  modul  rangkaian  pengisi  daya otomatis, modul sensor dan  kontrol sistem keran otomatis yang akan dibuat. Hasil perancangan sistem (gambar 2)  menjadi  acuan  untuk  membuat  unit  modul  berdarkan  kebutuhan  kemudian  dilakukan  validasi.  Jika  hasil validasi  sesuai  dengan  keinginan  maka  dilanjutkan  pada  proses  perakitan (assembly) modul  rangkaian  agar menjadi suatu  sistem  utuh  yang terdiri atas  suplai daya, sensor, kontroler dan aktuator.  selanjutnya, dilakukan validasi dan analisis data dan menyimpulkan hasil penelitian. Selanjutnya dapat dilihat blok diagram dari keran wudu otomatis pada gambar 2 berikut ini.
Gambar 2. Blok Diagram Keran Wudu Otomatis
Dari gambar blok diagram di atas, keran air  wudu otomatis yang terdiri dari tiga bagian yaitu masukan, proses  dan  keluaran.  Pada  blok  masukan  terdiri  dari  sensor  PING  HC-SR04  yang  berfungsi  mengukur  jarak pantulan gelombang yang dipancarkan terhadap benda. Sinyal gelombang yang dipantulkan akan diterima oleh penerima sensor [11]. Sensor PING dapat mengkonversi gelombang suara ke dalam beberapa satuan yaitu jarak, ketinggian,  dan  kecepatan  [12].  Sehingga  sensor  ini  dapat  digunakan  untuk  mendeteksi  jarak  benda  yang kemudian  diolah  pada  mikrokontroler  arduino.  Sensor  tersebut  akan  bekerja  mengirim  dan  menerima  sinyal gelombang sehingga akan selalu terjadi komunikasi antara sensor dan arduino uno.
Arduino  uno  merupakan  proses  pengolahan  input  untuk  menghasilkan  output  yang  diinginkan.  Arduino uno akan mengambil data pengukuran dari sensor ping HC-SR04 yang kemudian akan dikelola selanjutnya pada keluaran. Sedangkan pada blok driver relay, merupakan kontrol lanjutan dari arduino menuju output, driver relay merupakan  modul  kontrol  yang  menguhubungkan  antara  mikrokontroler  dan  solenoid  valve.  Driver  relay  akan aktif ketika menerima sinyal dari arduino uno.

## Journal of Computer System and Informatics (JoSYC)
ISSN 2714-8912 (media online), ISSN 2714-7150 (media cetak) Volume 5, No. 1, November 2023, Page 238-247 https://ejurnal.seminar-id.com/index.php/josyc DOI 10.47065/josyc.v5i1.4426
Blok terakhir yaitu output yang berupa solenoid yang membuka dan menutup saluran air pada pipa secara otomatis sesuai dengan aktifnya driver relay. Power supply merupakan sumber tegangan yang digunakan untuk sumber  daya  sesnor  ping  HC-SR04,  arduino  uno,  driver  relay,  dan  solenoid  valve.  Sedangkan  akumulator digunakan sebagai daya cadangan yang menggantikan kerja power supply jika terjadi interupsi daya (pemutusan tegangan dari PLN).
Gambar 3. Diagram alir sistem kerja keran otomatis.
Gambar  3  merupakan  diagram  alir  yang  menunjukkan  sistem  kerja  alat  yang  dibuat,  diawali  inisialisasi port  I/O  arduino,  kemudian  sensor  PING  yang  dihubungkan  ke  arduino  aktif  secara  terus-menerus  untuk melakukan  sampling  pengukuran.  Apabila  jarak  objek  terhadap  sensor  PING  HC-SR04  lebih  besar  atau  sama dengan  5  cm  serta  lebih  kecil  atau  sama  dengan  40  cm  maka  relay  akan  aktif,  apabila  kondisi  tersebut  tidak terpenuhi maka sensor kembali mendeteksi. Ketika relay aktif maka solenoid aktif dan air mengalir.

## 2.2 Arduino
Arduino  adalah  sebuah  kit  atau  papan  rangkaian  elektronik  yang  bersifat open  source .  Pada  papan  Arduino terdapat  komponen  utama  berupa  mikrokontroler  yang  digunakan  untuk  mengolah  data  input  dan  output  dari sebuah sistem [13]. Arduino telah banyak diterapkan dalam perancangan sistem seperti pembuatan ayunan bayi otomatis yang bekerja dengan cara mendekteksi suara tangisan bayi [14].
Pada  perancangan  tempat  wudu  dengan  keran  otomatis,  arduino  uno  R3  digunakan  sebagai  pengontrol sensor  dan  modul  relay  untuk  mengaktifkan  solenoid  membuka  ataupun  menutup.  Satu  buah  arduino  dapat mengontrol  beberapa  input  dan  output  sensor  secara  bersamaan.  Gambar  4  merupakan  tampilan  dari  Arduino Uno R3.
Gambar 4. Arduino uno

## 2.3 Sensor PING
Sensor  ping  merupakan  sensor  ultrasonik  yang  dapat  mendeteksi  jarak  objek  dengan  cara  memancarkan gelombang ultrasonik dengan frekuensi 40 KHz dari sensor yang kemudian mendeteksi pantulan gelombang dari benda  [15].  Sensor  ini  bekerja  dengan  memancarkan  gelombang  oleh  transmisi  dan  pada  sisi  lainnya  sebagai penerima  yang  nantinya  akan  mengubah  gelombang  tersebut  menjadi  sinyal  listrik  [16].  Sensor  ping  banyak diaplikasikan  dalam  mengukur  jarak  dibanding  sensor  infrared  karena  pengukuran  datanya  yang  lebih  stabil

## Journal of Computer System and Informatics (JoSYC)
dibandingkan dengan sensor yang menggunakan gelombang infrared [17]. Sensor ping HC-SR04 bekerja pada 5 VDC dan 15 mA. Gambar 5 menunjukkan tampilan dari sensor PING HC-SR04
Gambar 5. Sensor PING HC-SR04

## 2.4 Solenoid Valve
Solenoid  valve  merupakan  kumparan  yang  terbuat  dari  kabel  panjang  yang  dililitkan  secara  rapat  dan  panjang kabel  lilitannya  lebih  besar  dibanding  dengan  diameternya.  Untuk  solenoid  ideal,  panjang  kumparannya  tak terhingga  dan  dibangun  dengan  kabel  yang  saling  berhimpit  dalam  lilitannya,  dan  medan  magnet  didalamnya adalah  seragam  dan  paralel  terhadap  sumbu  solenoid  [18].  Solenoid  terdiri  dari  gulungan  kabel  listrik  dan angker. Ketika arus listrik mengalir maka angker akan tertarik ke koil dan akan kembali ke posisi semula dengan dorongan pegas. Solenoid dapat berupa linier atau putar dan dapat dioperasikan dengan listrik DC maupun AC [19].  Solenoid  valve  banyak  digunakan  untuk  menggantikan  fungsi  dari  tuas  manual  pada  keran.  Salah  satu contoh penggunaan solenoid valve yaitu dalam mengisi bak air secara otomatis  [20]. Solenoid valve digunakan untuk  menggantikan  keran  manual  sehingga  nantinya  keran  tersebut  dapat  diotomatisasi.  Solenoid  valve diaktifkan  menggunakan  driver  relay  sebagai interface (penghubung)  antara  solenoid  valve  dan  arduino  uno. Gambar 6 dan 7 menunjukkan solenoid valve dan driver modul yang dibuat.
Gambar 6. Solenoid valve
Gambar 7. Modul Driver Relay

## 2.5 Cara kerja alat
Source berasal dari listrik PLN dan akumulator yang memberikan daya kepada komponen seperti sensor, arduino dan aktuator. Ketika sensor ping mendeteksi objek sesuai dengan program yang diberikan, maka  mikrokontroler akan memberikan instruksi kepada driver relay untuk mengaktifkan solenoid valve akan membuka sehingga air akan  mengalir.  Jika  objek  telah  keluar  dari  range  sensor,  maka  solenoid  akan  menutup  kembali  seperti  pada gambar 8 berikut ini.

## Journal of Computer System and Informatics (JoSYC)
Gambar 8. Cara kerja alat

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada  penelitian  ini  terdapat  2  modul  yang  dibuat  yaitu  modul  pengisian  daya  akumulator  otomatis  dan  modul pengontrolan keran wudu yang berfungsi secara otomatis dengan aktuator solenoid valve.

## 3.1 Pengisi Daya Akumulator Otomatis
Pengisi  daya  akumulator  otomatis  merupakan  alat  pengisian  daya  akumulator  otomatis  yang  bertujuan  untuk menunjang  alat  yang  dibuat.  Alat  ini  berfungsi  untuk  melakukan  pengisian  daya  secara  secara  otomatis  pada suplai  daya  cadangan  menggunakan  akumulator.  Modul  pengisi  daya  otomatis  ini  akan  melakukan  pengisian daya ke akumulator ketika daya dari akumulator berkurang. Modul pengisi daya akumulator yang dibuat dapat dilihat pada gambar 9 berikut.
Gambar 9. Modul pengisi daya akumulator otomatis
Sistem  keran  otomatis  yang  dibuat  membutuhkan  energi  listrik  dalam  pengoperasiannya  untuk menjalankan sistem. Suplai daya cadangan pada akumulator dibuat agar tidak bergantung pada listrik PLN ketika terjadi  interupsi  daya  (pemutusan  listrik  PLN).  Selain  itu,  jika  terjadi interrupt pada  listrik  PLN  maka  sistem keran  wudu  akan  tetap  beroperasi  karena  mendapat  suplai  daya  cadangan  dari  akumulator  dan  kegiatan  wudu tetap bisa dilakukan. Alat pengisi daya ini terdiri dari IC NE555, dioda jembatan, tombol manual, dan relay. IC NE555 akan mengukur nilai tegangan pada akumulator sehingga jika nilai tegangan pada akumulator mencapai batas  minimum  untuk  pengoperasian,  maka  alat  pengisian  akan  aktif  secara  otomatis  dan  akan  mengisi  daya pada akumulator. Berikut hasil pengujian modul pengisi otomatis.
Tabel 1. Pengujian rangkaian pengisi otomatis akumulator Tegangan Akumulator (V) Status Relay Indikator 0 ON ON 5 ON ON 6 ON ON 7,2 ON ON 8 ON ON 12 ON ON 14 OFF OFF

## Journal of Computer System and Informatics (JoSYC)
ISSN 2714-8912 (media online), ISSN 2714-7150 (media cetak) Volume 5, No. 1, November 2023, Page 238-247 https://ejurnal.seminar-id.com/index.php/josyc DOI 10.47065/josyc.v5i1.4426
Tegangan Akumulator (V) Status Relay Indikator 20 OFF OFF
Berdasarkan  hasil  pengujian  rangkaian  pengisi  daya  ( charger )  akumulator  pada  tabel  1  di  atas,  dapat dilihat apabila tegangan akumulator lebih kecil dari 14 V maka secara otomatis akumulator terisi. Namun apabila tegangan  akumulator  bernilai  di  atas  14  sampai  20  V,  maka  proses  pengisian  ( charging )  akumulator  akan terputus secara otomatis.
Sistem  pengisian  akumulator  secara  otomatis  ini  dikendalikan  dengan  menggunakan  IC  NE555  sebagai pengendali set-reset yang  pada  inputannya  diatur  menggunakan  2  buah  potiensiometer.  Kedua  potensiometer masing-masing  berfungsi  sebagai  set  dan  reset.  Potensiometer  yang  berfungsi  sebagai  reset  diberi  nilai  4  kΩ yang  dihubung  pada  kaki  6  IC  NE555  yang  apabila  tegangan  akumulator  dalam  keadaan  penuh  maka  kaki  3 yang berfungsi sebagai output akan menonaktifkan relay yang terdapat pada modul pengisi daya sehingga proses pengisian  akumulator  berhenti  secara  otomatis.  Sedang  potensiometer  yang  berfungsi  sebagai  set  diberi  nilai  5 kΩ  yang  dihubung  pada  kaki  2  IC  NE555  yang  apabila  tegangan  akumulator  rendah  maka  output  IC  akan mengaktifkan  relay  sehingga  akumulator  akan  melakukan  proses  pengisian.  Pengguna  juga  dapat  melakukan proses pengisian akumulator secara manual dengan cara menekan tombol manual charger sehingga modul akan mengisi dan memutuskan daya secara manual.

## 3.2 Pengujian Sensor PING HC-SR04 terhadap Kondisi Solenoid Valve
Keran  wudu  otomatis  dibuat  dengan  menggunakan  sensor  PING  HC-SR04  sebagai  pendeteksi  objek.  Sensor PING  HC-SR04  merupakan  sensor  yang  berfungsi  mendeteksi  jarak  benda  dengan  memancarkan  sinar ultrasonik untuk mendeteksi jarak dari hasil pantulan sinar ultrasonik dari benda yang mengenai sinar ultrasonik tersebut.  Sensor  ini  akan  mendeteksi  tangan  atau  anggota  tubuh  pengguna  di  bawah  keran  saat  hendak melakukan  wudu.  Hasil  pendeteksian  jarak  benda  atau  tangan  akan  menentukan  aktif  atau  tidaknya  solenoid valve yang ditandai dengan mengalirnya air.
Pengujian sensor PING HC-SR04 bertujuan untuk mengetahui jarak minimum objek yang dapat dideteksi serta  besar  sudut  deteksi  terhadap  aktifnya  solenoid  valve  sebagai  keran  elektrik  yang  dapat  mengalirkan  air secara  otomatis.  Berikut  tabel  2  menunjukkan  pengujian  sensor  PING  HC-SR04  terhadap  aktifnya  relay  yang dihubungkan  dengan  solenoid  valve  dan  tabel  3  menunjukkan  pengujian  sensor  PING  HC-SR04  pada  besar sudut deteksi terhadap aktifnya solenoid valve.
Tabel 2. Pengujian sensor PING HC-SR04 Jarak (cm) Status Relay Status Solenoid 0 OFF OFF 5 ON ON 10 ON ON 15 ON ON 20 ON ON 25 ON ON 30 ON ON 35 ON ON 40 ON ON 45 OFF OFF 50 OFF OFF
Tabel 3. Pengujian besar sudut deteksi sensor PING HC-SR04 terhadap aktifnya solenoid
Jarak (cm) Besar Sudut Terhadap Aktifnya Solenoid
0° 1° 2° 3° 4° 5° 10° 15° 5 ON ON ON ON ON ON ON OFF
10 ON ON ON ON ON ON OFF OFF 15 ON ON ON ON ON OFF OFF OFF 20 ON ON ON ON ON OFF OFF OFF 25 ON ON ON ON ON OFF OFF OFF 30 ON ON ON OFF OFF OFF OFF OFF 35 ON ON ON OFF OFF
OFF OFF OFF 40 ON ON ON OFF OFF OFF OFF OFF
Telah  dilakukan  pengujian  besar  sudut  sensor  PING  HC-SR04  terhadap  aktifnya  output  solenoid  valve. Dalam  pengujiannya  jarak  yang  diuji  yaitu  0-50  cm.  Pada  jarak  0-4  cm  dan  41-50  cm  modul  driver  relay  dan solenoid  valve  tidak  aktif.  Namun,  dari  jarak  5-40  cm  sensor  mendeteksi  sehingga  relay  dan  solenoid  aktif.

## Journal of Computer System and Informatics (JoSYC)
ISSN 2714-8912 (media online), ISSN 2714-7150 (media cetak) Volume 5, No. 1, November 2023, Page 238-247 https://ejurnal.seminar-id.com/index.php/josyc DOI 10.47065/josyc.v5i1.4426
Proses pendeteksian menunjukkan semakin jauh jarak benda dari sensor, tingkat sensitifitas sensor semakin baik [21]. Pengaturan jarak aktif dari sensor ultrasonik dilakukan ketika melakukan program pada arduino uno.
Selain  pengujian  jarak,  juga  dilakukan  pengujian  sudut  deteksi  sensor.  Pada  tabel  3  terlihat  hasil pengujian  sensor  PING  HC-SR04  dengan  sudut  deteksi  0°-15°.  Sudut  15°  merupakan  sudut  maksimum  untuk pendeteksian sensor PING HC-SR04. Namun pada hasil pengujian, sudut maksimum pendeteksian sensor yang terjauh    adalah  10°  pada  jarak  objek  5  cm.  Dapat  dilihat  pada  data  hasil  pengujian  sensor  PING  HC-SR04 semakin jauh jarak sensor terhadap benda maka besar sudut deteksi sensor terhadap benda akan semakin kecil. Seluruh  modul  yang  digunakan  seperti  power  suplai,  driver  relay,  akumulator,  dan  modul  pengisi  daya akumulator digabungkan dalam satu panel kontrol. Berikut dapat dilihat pada gambar 10 tampilan panel kontrol keran wudu otomatis.
Gambar 10. tampilan panel kontrol keran wudu otomatis
3.3 Pengujian efesiensi air pada keran wudu otomatis
Pengujian efesiensi air pada keran wudu otomatis pada tabel 4 dan gambar 11 berikut ini. Pengujian dilakukan pada tempat wudu masjid Nurul Islam, Jalan Kapasa Raya, Biringkanaya, Makassar
Tabel 4. Pengujian efesiensi pada keran wudu otomatis
Responden Keran Manual (ml) Keran Otomatis (ml) Selisih (ml) Efesiensi (%) 1 3950 2880 1070 ±27 2 2520 2150 370 ±15 3 2820 2800 20 ±1 4 4530 3600 930 ±21 5 2500 2170 330 ±14 6 7300 4000 3300 ±46 7 2800 1300 1500 ±54 8 2750 1520 1230 ±45 9 2550 1300 1250 ±50 10 1550 1000 550 ±36 11 1400 1100 300 ±22
Gambar 11. Grafik perbandingan penggunaan keran manual dan keran otomatis

## Journal of Computer System and Informatics (JoSYC)
Tabel  4  dan  gambar  11  merupakan  perbandingan  penggunaan  air  pada  proses  pengambilan  air  wudu. Penggunaan  air  pada  saat  pengambilan  air  wudu  dengan  keran  otomatis  lebih  sedikit  dibandingkan  dengan menggunakan keran manual. Hal ini dikarenakan apabila menggunakan keran otomatis air tidak akan mengalir ketika  tidak  ada  objek  yang  dideteksi  oleh  sensor,  sedangkan  apabila  menggunakan  keran  manual  air  akan mengalir terus-menerus selama posisi keran terbuka, air hanya akan berhenti mengalir ketika tuas keran diputar untuk menutup aliran air sehingga banyak air yang terbuang.

## 4. KESIMPULAN
Penerapan  sensor  PING  HC-SR04  dan  mengganti  keran  manual  dengan  solenoid  valve  dan  dikontrol  dengan arduino  uno  akan  membuat  proses  pengambilan  air  wudu  menjadi  praktis  dan  efisien  karena  tidak  perlu membuka ataupun menutup keran secara manual (memutar tuas keran). Selain itu, proses pengambilan air wudu yang  telah  di  otomatisasi  dengan  menggunakan  sensor  PING  HC-SR04  dan  solenoid  valve  tentunya  membuat penggunaan air menjadi lebih hemat dan efesien. Modul pengisi daya otomatis  akumulator akan mulai mengisi akumulator secara otomatis ketika tegangan akumulator di bawah 14 V DC dan akan  menonaktifkan pengisian akumulator ketika tegangan akumulator di atas 14 VDC. Jarak objek yang dideteksi oleh sensor PING yaitu 5-40 cm dengan sudut maksimum adalah 10°. Efisiensi rata-rata pada keran otomatis dibanding keran manual sebesar ±30,09 %.

## REFERENCES
[1]  F.  Sitanala,  J.  Sukanta,  A.  Samsuri,  Kurniawan,  and  P.  .  Witarsa, Konservasi  Tanah  dan  Air .  Jakarta: Universitas Terbuka, 1988.
[2]  “Sustainable Development Goals,” 2020. https://www.its.ac.id/sustainability/sdgs/ (accessed Jan. 06, 2022).
[3]  K.  Firmansyah,  R.  D.  Rahmawati,  and  E.  S.  N.  Azizah,  “Pendampingan  Pembelajaran  Praktek  Tayamum dan Wudhu di TPQ Al-Khasanah Desa Barong Sawahan,” Jumat Keagamaan J. Pengabdi. Masy. , vol. 3, no. 1, pp. 30–39, Apr. 2022, doi: 10.32764/abdimas_agama.v3i1.2543.
[4]  R.  Wahyuni,  I.  Wiyono,  and  H.  Fonda,  “RANCANG  BANGUN  KRAN  WUDHU  OTOMATIS  DAN PENGISIAN  TANK  AIR  OTOMATIS  PADA  STMIK  HANG  TUAH  PEKANBARU  BERBASIS ARDUINO  UNO,” J.  Ilmu  Komput. ,  vol.  9,  no.  2,  pp.  107–116,  Oct.  2020,  doi: 10.33060/JIK/2020/Vol9.Iss2.174.
[5]  H. Anggoro and S. Sujono, “Control of Water Discharge in an Automatic Ablution Faucet System Using a Microcontroller,” Maest.  Vol  3  No  2  Ed.  Oktober  2020 ,  Oct.  2020,  [Online].  Available: https://jom.ft.budiluhur.ac.id/index.php/maestro/article/view/405
[6]  A. R. Pramudya, A. Alfeto, and C. Cristianti, “Penggunaan Keran Air Otomatis dalam Penghematan Air,” Ultim. Comput.  J. Sist. Komput. , vol. 12, no. 1, pp. 17–22, Jul. 2020, doi: 10.31937/sk.v12i1.1612.
[7]  S. Bere, A. Mahmudi, and A. Panji Sasmito, “RANCANG BANGUN ALAT PEMBUKA DAN PENUTUP TONG  SAMPAH  OTOMATIS  MENGGUNAKAN  SENSOR  JARAK  BERBASIS  ARDUINO,” JATI (Jurnal Mhs. Tek. Inform. , vol. 5, no. 1, pp. 357–363, Feb. 2021, doi: 10.36040/jati.v5i1.3315.
[8]  F.  Kurniawan  and  A.  Surahman,  “SISTEM  KEAMANAN  PADA  PERLINTASAN  KERETA  API MENGUNAKAN  SENSOR  INFRARED  BERBASIS  MIKROKONTROLLER  ARDUINO  UNO,” J. Teknol. dan Sist. Tertanam , vol. 2, no. 1, p. 7, Feb. 2021, doi: 10.33365/jtst.v2i1.976.
[9]  N. Fajar and N. A. I. EP, “RANCANG BANGUN KERAN WUDU OTOMATIS,” JST (Jurnal Sains Ter. , vol. 9, no. 2, pp. 21–25, 2023, doi: https://doi.org/10.32487/jst.v9i2.1716.
[10]  H. M. Haines and J. R. Wilson, Development of a Framework for Participatory Ergonomic . Nottingham: HSE Books, 1998.
[11]  B.  Saragih  and  C.  Bancin,  “PERANCANGAN  PENGUKUR  JARAK  SECARA  WIRELESS MENGGUNAKAN SENSOR GELOMBANG ULTRASONIK BERBASIS ARDUINO UNO ATmega 328 DENGAN TAMPILAN DI LAPTOP,” J. Teknol. ENERGI UDA , vol. 9, no. 2, pp. 78–80, 2020.
[12]  F.- Puspasari, I.- Fahrurrozi, T. P. Satya, G.- Setyawan, M. R. Al Fauzan, and E. M. D. Admoko, “Sensor Ultrasonik HCSR04 Berbasis Arduino Due Untuk Sistem Monitoring Ketinggian,” J. Fis. dan Apl. , vol. 15, no. 2, p. 36, Jun. 2019, doi: 10.12962/j24604682.v15i2.4393.
[13]  “Arduino-Home.” www.arduino.cc (accessed Jun. 30, 2023).
[14]  A.  Pratama,  Poningsih,  S.  R.  Andani,  Solikhun,  and  A.  Wanto,  “Penerapan  Mikrokontroler  Arduino  Uno pada Desain Perancangan Sistem Ayunan Bayi Otomatis,” J. Informatics Manag. Inf. Technol. , vol. 1, no. 3, pp. 108–114, 2021, doi: https://doi.org/10.47065/jimat.v1i3.113.
[15]   faizal  Fatturahman  and  I.  Irawan,  “MONITORING  FILTER  PADA  TANGKI  AIR  MENGGUNAKAN SENSOR TURBIDITY BERBASIS ARDUINO MEGA 2560 VIA SMS GATEWAY,” J. Komputasi , vol. 7, no. 2, Oct. 2019, doi: 10.23960/komputasi.v7i2.2422.
[16]  J. Fraden, Handbook of Modern Sensors , 5th ed. Switzerland: Springer International Publishing, 2016. doi: 10.1007/978-3-319-19303-8.
[17]  N. A. I. E. Putra, R. Syam, I. Renreng, T. Harianto, and N. R. Wibowo, “The Development of Earthquake

## Journal of Computer System and Informatics (JoSYC)
Simulator,” EPI  Int.  J.  Eng. ,  vol.  4,  no.  2,  pp.  134–139,  Aug.  2021,  doi:  10.25042/10.25042/epi- ije.082021.05.
[18]  Y.  Triafandy,  A.  B.  Pulungan,  and  H.  Hamdani,  “Kendali  Solar  Tracker  Menggunakan  Selenoid  Valve sebagai Pengendali Aliran fluida,” JTEIN J. Tek. Elektro Indones. , vol. 1, no. 2, pp. 174–178, Nov. 2020, doi: 10.24036/jtein.v1i2.66.
[19]  W.  Bolton, Mechatronics,  ElEctronic  Control  Systems  in  Mechanical  and  Electrical  Engineering ,  Sixth. United Kingdom: Pearson Education Limited, 2015.
[20]  maranti and Deosa Putra Caniago, “DESAIN PENGISIAN TANGKI PENYIMPANAN AIR OTOMATIS MENGGUNAKAN  SOLENOID  VALVE  BERBASIS  ARDUINO  DAN  SENSOR  AIR,” J.  QUANCOM QUANTUM  Comput.  J. ,  vol.  1,  no.  1  SE-JUNI  2023,  pp.  7–14,  Jun.  2023,  [Online].  Available: https://journal.iteba.ac.id/index.php/jurnal_quancom/article/view/105
[21]  D.  Y.  Kusuma,  N.  B.  Permatasari,  R.  R.  Pebriani,  and  I.  Hudati,  “SENSOR  ULTRASONIK WATERPROOF A02YYUW BERBASIS ARDUINO UNO PADA SISTEM PENGUKURAN JARAK,” J. List. Instrumentasi dan Elektron. Terap. , vol. 2, no. 2, pp. 14–19, 2021.