## PEMBUATAN ALAT UKUR DEBIT AIR MENGGUNAKAN SENSOR ALIRAN BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA328P
Mardani ) , Yohandri 2) , Zulhendri Kamus 2)
1) Mahasiswa Fisika, FMIPA Universitas Negeri Padang
2) Staf Pengajar Jurusan Fisika, FMIPA Universitas Negeri Padang mardani148 @yahoo.co.id

## ABSTRACT
Has  successfully  made  the  water  flow  measuring  devices  using  a  microcontroller  based  flow  sensor ATmega328P. This study included research into the laboratory experiments. The measurement technique does is measure directly and indirectly. Data obtained directly is the volume of water and the length of time water flows, while the data obtained indirectly is the  flow of  water. Based on the analysis of data can be revealed by some studies. First, the water flow measuring devices using ATmega328P microcontroller which serves to process the output of the sensor and change the sensor output with the expected output. Display the results of measurement of water flow measuring devices using LCD. The sensor used is a flow sensor that functions calculate how many liters of water out, how the water flow and how long the water flow. Second, water flow measuring devices have accuracy percentage of 94.5% sequentially, 98.5% and 97% for debit 0,11L / s. For the percentage of accuracy, at a discharge 0,11L/s and 0,05L/s is 99 % and 100 %.

## Keywords : Flow Sensor, Fluida, Mikrokontroler ATMEGA328P

## PENDAHULUAN
Pengukuan kuantitas aliran air sangat dibutuhkan  dalam  kehidupan  sehari-hari,  seperti pengukuran debit air sungai, pengukuran aliran fluida dalam  praktikum  di  laboratorium,  pengukuran ketinggian air dalam sebuah  bendungan, pengukuran volume  air  PDAM.  Selain  dibutuhkan  juga mempunyai  banyak  manfaat.  Salah  satu  manfaatnya yaitu  bagi  praktikan  dapat  membuktikan  hasil  teori dengan  pengukuran  langsung.  Untuk  melakukan pengukuran  dibutuhkan  alat  ukur.  Dimana  alat  ukur yang  biasa  digunakan  alat  ukur  analog,  seperti  gelas ukur  untuk  mengetahui  berapa  volume  dari  suatu cairan.  Pengukuran  menggunakan  gelas  ukur  harus teliti,  karena  menggunakan  gelas  ukur  harus  dilihat visual mata yang kemungkinan perbedaan pembacaan  antara  orang  satu  dengan  orang  lainnya. Oleh  karena  itu  pengembangan  alat  ukur  debit  air sangat diperlukan  yang dapat menghasilkan debit air secara akurat.
Berdasarkan masalah yang dipaparkan di atas, maka  perlu  dirancang  sebuah  alat  ukur  kuantitas aliran  air  dengan  spesifikasi  desain  dan  spesifikasi performansi  yang  lebih  baik.  Dalam  penelitian  ini, alat ukur yang dibuat dapat menentukan berapa debit air,  volume,  kecepatan  air  dan  waktu  air  mengalir. Alat  yang  dibuat  diaplikasikan  untuk  praktikum fisika tentang aliran fluida. Dari permasalahan diatas disimpulkan bahwa penelitian ini berjudul “Pembuatan  Alat  Ukur  Kuantitas  aliran  Air Menggunakan Flow Sensor  Berbasis  Mikrokontroler ATMEGA328P”.
Sistem  merupakan  kumpulan  komponen apapun baik fisik yang saling berhubungan satu sama
lain  dan  bekerja  sama  secara  harmonis  untuk mencapai satu tujuan tertentu [1] . Sedangkan pengukuran  didefinisikan  sebagai  suatu  proses membandingkan  suatu  besaran  dengan  besaran  lain yang sejenis yang dipakai sebagai satuan [2] .
Sistem pengukuran dirancang untuk
memenuhi spesifikasi tertentu. Spesifikasi performansi  adalah  mengidentifikasi  fungsi-fungsi dari  setiap  komponen  pembentuk  sistem,  sedangkan spesifikasi desain nilai yang harus dicapai oleh suatu produk [3] . Akurasi  merupakan  kedekatan (closeness) nilai  yang  terbaca  pada  alat  ukur  dengan  nilai  yang sebenarnya. Akurasi ditentukan dengan cara mengkalibrasi  sistem  pada  suatu  kondisi  operasi tertentu.  Sistem  yang  baik  memiliki  akurasi mendekati  100%.  Presisi  didefinisikan  sebagai kemampuan suatu alat ukur untuk menghasilkan nilai yang  sama  pada  pengukuran  berulang.  Presisi ditentukan melalui percobaan berulang, menggunakan sistem yang sama terhadap objek yang sama  pada  suatu  besaran  yang  sama.  Resolusi,  yaitu perubahan terkecil yang dapat diukur pada instrumen atau  tanggapan  respon  terkecil  dari  instrumen  tadi. Sensitivitas,  yaitu  kepekaan  instrumen  terhadap impuls yang diberikan [4] .
Kuantitas  aliran  fluida  per  unit  waktu  yang mengalir menembus penampang sebarang dinamakan rate aliran  (debit) [5] .  Fluida  mengalir  melalui  sebuah pipa seperti pada Gambar 1.
Gambar 1. Pipa  dengan luas penampang (A) dan panjang (L)
Berdasarkan Gambar 1 dapat dijelaskan bahwa ketika fluida  mengalir  dalam  pipa  sepanjang L ,  maka volume  yang ada dalam pipa V= A.L [6] . Berdasarkan Gambar  1  didapatkan  laju  aliran Q merupakan  luas penampang  pipa A dan  kecepatan v dari  fluida  yang mengalir  melewati  pipa.  Maka  laju  fluida  dapat dilihat pada Persamaan (1).
Q = A.v (1)
Dari  Persamaan  (1)  laju  fluida  berbanding  lurus dengan luas penampang dan kecepatan aliran fluida.
Gambar  2  memperlihatkan  sebuah  pipa  yang memiliki  diameter  yang  berbeda.  Dimana  garis putus-putus pada Gambar 2 merupakan garis arus. A 1 merupakan  luas  penampang  pertama,  A 2 merupakan luas  penampang  kedua,  dan  L  merupakan  jarak tempuh  fluida.  Analogi  tersebut  dapat  dilihat  pada Gambar 2.
Gambar 2. Aliran fluida pada diameter pipa yang berbeda Berdasarkan  Gambar  2  terlihat  bahwa  fluida mengalir dari kiri ke kanan. Dimana kecepatan fluida dititik satu sama dengan kecepatan fluida dititik dua. Massa  fluida  yang  masuk  pada  titik  satu  akan  sama dengan  massa  fluida  yang  keluar  pada  titik  dua. Sehingga  diketahui  rumus  kekekalan  massa  pada fluida dalam Persamaan (2).
Massa A 1 = Massa A 2 2 2 1 1 1 1 1 1 . . . . . . v A v A t v A t v A       (2)
Persamaan  (2)  dinamakan  persamaan  Kontinuitas. A.v merupakan  debit  fluida  sepanjang  tabung  alir selalu konstan, maka disimpulkan :
tan . . 2 2 1 1 kons v A v A Q    (3)
Sehingga untuk debit fluida disemua titik sama [7] . Salah  satu  aplikasi  aliran  fluida  adalah  laju aliran  zat  cair  dalam  tangki  terbuka.  Aliran  zat  cair pada  sisi  tangki  terbuka  dari  titik  satu  ke  titik  dua, dimana garis–garis arus sejajar dari titik satu ke titik dua.  Aliran  melalui  tangki  terbuka  dapat  dilihat Gambar 3.
Gambar 3. Aliran melalui tangki terbuka
Persamaan  Bernoulli  dapat  diilustrasikan  dari Gambar 3. Dimana pada Gambar 3 kecepatan di titik satu adalah nol. Tekanan di titik satu dan dua adalah tekanan  atmosfir.  Sehingga  didapatkan  Persamaan Bernoulli untuk tangki terbuka adalah :
0 2 2 2 2
1    z g v z (3)
Dari  persamaan  (3)  dapat  dicari  kecepatan  air  dititik dua.
gh v 2 2  (4)
Adapun  komponen  elektronika  pendukung alat  ukur  kuantitas  aliran  air  ini  adalah Flow sensor. Flow Sensor  ini  bekerja  menggunakan  rotor  dan sensor  efek  hall.  Saat  air  mengalir  melewati  rotor, rotor akan berputar. Kecepatan putaran air tergantung dengan  kecepatan  debit  air.  Sensor  efek  hall  akan mengeluarkan  output  pulsa  sesuai  dengan  besarnya debit  air.  Fisik  dan  skematik  instalasi Flow Sensor dapat dilihat pada Gambar 4
Gambar 4. Bentuk fisik dari Flow sensor
Dalam  Gambar  4  terdapat  tiga  kabel  yang  masing- masing  mempunyai  fungsi  yang  berbeda.  Kabel merah  menyatakan vcc dari sumber,  kabel kuning yang  akan  dihubungkan  dengan  ATMEGA328P. Sedangkan kabel hitam untuk ground [8] . “Prinsip  kerja  sensor  ini  adalah  dengan memanfaatkan  fenomena  efek  Hall.  Efek  Hall  ini didasarkan  pada  efek  medan  magnetik  terhadap partikel  bermuatan  yang  bergerak.  Ketika  ada  arus listrik  yang  mengalir  pada device  efek  Hall yang ditempatkan  dalam  medan  magnet  yang  arahnya tegak lurus arus listrik, pergerakan pembawa muatan akan  berbelok  ke  salah  satu  sisi  dan  menghasilkan medan  listrik.  Medan  listrik  terus  membesar  hingga gaya  Lorentz  yang  bekerja  pada  partikel  menjadi nol [9] .” Power  supply adalah  suatu  perangkat  yang menyalurkan  energi  listrik,  menurunkan  tegangan
AC  serta  mengubah  tegangan  AC  menjadi  tegangan DC.  Power  supply  merupakan  komponen  yang dibutuhkan hampir untuk semua peralatan elektronika. Hal ini disebabkan pada umumnya untuk mengoperasikan  peralatan  elektronika  dibutuhkan tegangan  DC. Power  supply dibangun  dengan menggunakan  IC  regulator  tegangan.  Rangkaian power supply teregulasi dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Rangkain Power Supply
Gambar  5  merupakan  salah  satu  contoh  rangkaian power supply yang paling sering ditemui dalam dunia elektronika.
Mikrokontroler  merupakan  suatu  komponen elektronika  yang  dapat  diprogram  dan  memiliki kemampuan  untuk  mengeksekusi    langkah-langkah yang  telah    deprogram [10] . Liquid  Crystal  Display (LCD)  merupakan  perangkat  yang  digunakan  untuk menampilkan data.

## METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  dilakukan  di  Laboratorium Elektronika  dan  Instrumentasi  Jurusan  Fisika Universitas  Negeri  Padang,  penelitian  ini  dilakukan pada  bulan  Maret  2016  sampai  Juni  2016  dengan tahapan  kegiatan  meliputi  :  penulisan  proposal, penelitian, perancangan sistem, perakitan komponen, pengambilan  data,  dan  pengolahan  data.  Penelitian ini  tergolong  dikelompokkan  ke  dalam  penelitian eksperimen laboratorium.
Variabel  dalam  penelitian  ini  terbagi  atas  3 bagian  yaitu:  variable  bebas,  variable  terikat  dan variable kontrol. Variabel bebas penelitian ini adalah kecepatan  air  dan  waktu  air  mengalir.  Variabel terikatnya  adalah  volume  air,  sedangkan  variabel kontrol  penelitian  ini  adalah  nilai  komponen elektronika.

## 1. Desain Perangkat Keras
Desain perangkat keras dari sistem ada 2 yaitu desain  rangkaian  elektronika  pembangun  sistem  dan desain mekanik sistem. Desain rangkaian elektronika pembangun  sistem  biasanya  digambarkan  dalam bentuk  blok  diagram.  Blok  diagram  dari  sistem  alat ukur  debit  air  terdiri  dari  beberapa  rangkaian, diantaranya  rangkaian  power  supply,  rangkaian sensor aliran, rangkaian mikrokontroler ATMEGA328P, dan rangkaian LCD yang dijelaskan pada Gambar 6.
Gambar 6. Blok diagram sistem
Berdasarkan  Gambar  6  dapat  dilihat  bahwa  sistem alat  ukur  kuantitas  aliran  air  menggunakan Flow Sensor  berbasis  mikrokontroler  ATMEGA328P terdiri  atas  power  supply  yang  digunakan  sebagai catu daya Mikrokontroler ATMEGA328P. Data Flow
Sensor
akan dikrim ke
Mikrokontroler ATMEGA328P dan ditampilkan pada LCD. Keluaran  dari  sensor  akan  terbaca  oleh  LCD  yang meliputi  debit  air,  kecepatan,  volume  air  yang mengalir dan lama air mengalir.
Desain  mekanik  sistem  ini  terdiri  dari Flow Sensor. Flow Sensor  akan  bekerja  jika  ada  air  yang mengalir.  Pada  box  sistem  terdiri  dari  dua  bagian, yaitu  box  sensor  dan  box  rangkaian.  Pada  box rangkaian  terdapat  LCD,  ATMEGA328P,  dan rangkaian  power  supply.  Pada  box  sensor  terdapat Flow Sensor  yang  terhubung  ke  box  rangkaian. Desain  alat  ukur  kuantitas  aliran  air  dapat  dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7. Desain mekanik sistem alat ukur
Gambar 7 merupakan desain mekanik dari sistem alat ukur  kuantitas  aliran  air  yang  dibuat  terdiri  dari box rangkaian dan box sensor. Box rangkaian terdiri dari LCD,  rangkaian power  supply dan  Mikrokontroler ATMEGA328P.  Sedangkan box sensor  terdiri  dari sensor  yang  terhubung  ke box rangkaian.  Ketika  air mengalir  melewati  sensor  maka  sensor  akan mengirim  data  ke  Mikrokontroler  ATMEGA328P. Mikrokontroler  ATMEGA328P  dihidupkan  oleh rangkaian power  supply .  Keluaran  dari  sensor  yang telah  deprogram  akan  ditampilkan  pada  LCD.  Pada LCD  akan  dikeluarkan  berapa  debit,  kecepatan, volume dan waktu air mengalir.
TR1 TRAN-2P2S BR1 C1 470u VI 1 VO 3 G N D 2 U1 7809 Ai r Sensor
Mikrokontroler ATMEGA328P
LCD
Power Supply

## 2. Desain Perangkat Lunak
Desain  perangkat  lunak  dari  sistem  alat  ukur kuantitas aliran air dapat dilihat pada Gambar 8.

## Gambar 8. Desain perangkat lunak
Berdasarkan  Gambar  8  instruksi  yang  dilakukan dalam  pemograman  sistem  alat  ukur  debit  air  ini adalah  dimulai  dari  kran  air.  Ketika  kran  air  dibuka maka  sensor  akan  membaca  berapa  pulsa  frekuensi yang dihasilkan. Dari pulsa frekuensi yang dihasilkan didapatkan debit air dan volume air yang keluar dari sensor. Jika debit air yang keluar dari sensor melebihi 0,01  L/s,  maka  waktu  akan  hidup.  Dan  waktu  akan berhenti jika debit kurang dari 0,01 L/s.
Penentuan  spesifikasi  desain  alat  ukur kuantitas  aliran  air  ini  dilakukan  dengan  cara mengidentifikasi  fungsi  setiap  bagian  pembentuk sistem,  dilakukan  dengan  dua  cara,  yaitu  melakukan pemotretan setiap bagian alat ukur kuantitas aliran air dan  menjelaskan  fungsi  dari  setiap  bagian  tersebut. Sedangkan  untuk  penentuan  spesifikasi  performansi alat  ukur  kuantitas  aliran  air  dilakukan  melalui  dua cara  yaitu,  penentuan  ketepatan  sistem  alat  ukur kuantitas  aliran  air.  Adapun  langkah-langkah  untuk menentukan ketepatan sistem diantaranya :
1) Mengaktifkan  dan  menset  alat  ukur  kuantitas aliran air sehingga bekerja dengan benar.
2) Mengalirkan air ke dalam pipa.
3) Mencatat hasil yang terbaca pada LCD.
4) Membandingkan  hasil  yang  didapat  secara perhitungan  teoritis  dengan  hasil  pembacaan alat ukur kuantitas aliran air yang telah dibuat.
5) Menentukan  persentase  kesalahan  pengukuran oleh sistem alat ukur yang dibuat.
Sedangkan  langkah-langkah  dalam  menentukan ketelitian pada sistem ini adalah:
1) Mengaktifkan  dan  menset  alat  ukur  kuantitas aliran air sehingga bekerja dengan benar.
2) Mengalirkan air ke dalam pipa.
3) Mencatat hasil yang terbaca pada lcd.
4) Melakukan perulangan sebanyak 10 kali.
5) Membandingkan  hasil  yang  didapat  secara perhitungan  teoritis  dengan  hasil  pembacaan alat ukur kuantitas aliran air yang telah dibuat.
6) Menentukan  persentase  kesalahan  pengukuran oleh sistem alat ukur yang dibuat
Analisis  data  pada  alat  ukur  kuantitas  aliran air  ini  meliputi  persentase  kesalahan,  ketepatan pengukuran,  standar  deviasi,  kesalahan  relatif,  dan ketelitian.
Untuk mencari persentase kesalahan alat ukur kuantitas aliran air dapat menggunakan persamaan 5.
(5) % 100 kesalahan Persentase    n n n Y X Y
Dimana  Y n =  Nilai  sebenarnya  dan  X n =  Nilai  yang terbaca  pada  alat  ukur.  Sedangkan  untuk  mencari ketepatan alat ukur kuantitas aliran air  menggunakan persamaan 6.
(6) 1 n n n Y X Y A   
Dimana A merupakan nilai dari ketepatan, sedangkan |Y n -X n /Y n | merupakan nilai mutlak dari kesalahan.
Untuk  mencari  nilai  ketelitian  alat  ukur kuantitas aliran air menggunakan persamaan 7.
(7) 1 n n n
X X X ketelitian   
Dimana  perbedaan  antara  mencari  nilai  ketelitan dengan  ketepatan  hanya  pada  menukar  pengali  Y n dengan n X . n X =  rata-rata  dari  set  n  pengukuran.
Sedangkan  untuk  mencari  standar  deviasi  dari pengukuran  kuantitas  aliran  air  menggunakan persamaan 8
  (8) 1 1 2 2      
n X X n n X i i
Dan untuk mencari nilai kesalahan relatif menggunakan persamaan 9.
(9) % 100    X X KR
Dimana  KR  merupakan  nilai  dari  kesalahan  relatif, X  merupakan nilai srandar deviasi.

## HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

## A. HASIL PENELITIAN
Hasil penelitian dijabarkan dengan menjelaskan  spesifikasi  performansi,  spesifikasi desain,  dan  analisis  data  hasil  penelitian,  sehingga diperoleh  hubungan  antara  variabel-variabel  terkait untuk menjelaskan tujuan penelitian yang ditetapkan.

## 1. Spesifikasi Performansi Sistem
Spesifikasi  performansi  menjelaskan  secara rinci bentuk dan dimensi perangkat keras, komponen- komponen,  serta  fungsi  masing  -  masing  komponen yang digunakan. Bentuk rangkaian secara keseluruhan  dari  alat  ukur  kuantitas  aliran  air  yang dibuat dapat dilihat pada Gambar 9.
Gambar 9. Rangkaian lengkap alat ukur kuantitas aliran air
Berdasarkan  Gambar  9  dapat  dijelaskan  bahwa rangkaian  dari  alat  ukur  kuantitas  aliran  air  terdiri dari  rangkaian power  supply, rangkaian  LCD, rangkaian  sensor  dan  rangkaian  mikrokontroler arduino.  Dimana  semua  rangkaian  ini  diletakkan pada  box.  Alat  ukur  kuantitas  aliran  air  terdiri  dari dua  box.  Bentuk  fisik  dari  alat  ukur  kuantitas  aliran air ini dapat dilihat pada Gambar 10.
Gambar 10. Bentuk fisik alat ukur kuantitas aliran air Berdasarkan  Gambar  10  terlihat  bahwa  alat  ukur terdiri  dari  dua  bagian.  Bagian  pertama  adalah  box sensor  yang  terdapat  rangkaian  sensor  didalamnya. Box  sensor  berfungsi  untuk  menghindari  kerusakan rangkaian elektronika penyusun sistem jika sewaktu- waktu  terjadi  kebocoran  pipa.  Bagian  kedua  yaitu box  rangkaian,  pada  box  rangkaian  terdiri  dari tombol ON/OFF , Port AC,  tombol reset ,  rangkaian power supply, LCD dan ATMEGA328P.
Tombol ON/OFF berfungsi  sebagai  saklar untuk  menghidupkan  dan  mematikan  sistem  alat ukur,  tombol reset berfungsi  untuk  mengulang pengukuran  dari  awal,  rangkaian power  supply berfungsi  sebagai  catu  daya  dari  alat  ukur  kuantitas aliran  air,  LCD  untuk  menampilkan  data  hasil pengukuran  dan  ATMEGA328P  berfungsi  sebagai pemograman  dalam  mengolah  hasil  keluaran  dari sistem  alat  ukur.  Tegangan  yang  dibutuhkan  untuk menghidupkan  sensor  5  volt  sedangkan  tegangan yang dibutuhkan untuk menghidupkan arduino 9 volt DC.
Adapun hasil keluaran yang akan ditampilkan pada LCD dapat  dilihat pada Gambar 11.

## Gambar 11. Tampilan LCD
Berdasarkan Gambar 11 terlihat tampilan LCD untuk alat  ukur  kuantitas  aliran  air  terdiri  dari  beberapa.  v adalah  banyaknya  air  yang  ditampung  selama  masih ada debit air (L). t adalah waktu air mengalir sampai aliran  berhenti  (s).  Q  adalah  debit  air  yang  mengalir selama  waktu  tertentu  (L/s).  V  adalah  cepatnya  air mengalir melewati pipa (m/s).

## 2. Spesifikasi Desain Sistem
Spesifikasi  desain  sering  juga  disebut  sebagai spesifikasi  produk.  Spesifikasi  tergantung  pada  sifat alami  dari  material  yang  digunakan.  Spesifikasi desain  menjelaskan  tentang  karakteristik  statik produk,  toleransi,  bahan  pembentuk  sistem,  ukuran sistem,  dan  dimensi  sistem.  Karakteristik  statik
DIGITAL (~PWM) ANALOG IN AT ME GA 32 8P -P U 11 21 ~ ~ ~ ~ ~ ~ APK-TECH | techno-apk.blogspot.com T X R X P D 0 /R X D 0 P D 1 /T X D 1 P D 2 /I N T 0 2 P D 3 /I N T 1 3 P D 4 /T 0 /X C K 4 P D 5 /T 1 5 P D 6 /A IN 0 6 P D 7 /A IN 1 7 P B 0 /I C P 1 /C L K O 8 P B 1 /O C 1 A 9 P B 2 /S S /O C 1 B 1 0 P B 3 /M O S I/ O C 2 A 1 1 P B 4 /M IS O 1 2 P B 5 /S C K 1 3 A R E F P C 5 /A D C 5 /S C L A 5 P C 4 /A D C 4 /S D A A 4 P C 3 /A D C 3 A 3 P C 2 /A D C 2 A 2 P C 1 /A D C 1 A 1 P C 0 /A D C 0 A 0 R E S E T RV1 10K D 7 1 4 D 6 1 3 D 5 1 2 D 4 1 1 D 3 1 0 D 2 9 D 1 8 D 0 7 E 6 R W 5 R S 4 V S S 1 V D D 2 V E E 3 LCD1 SW1 V1 VSINE TR1 TRAN-2P2S BR1 BRIDGE VI 1 VO 3 G N D 2 U1 7809 C1 100u SENSOR ALIRAN GND 5V DC
secara umum terdiri dari ketepatan dan ketelitian dari alat.
Ketepatan  didefinisikan  sebagai  beda  atau kedekatan  antara  nilai  yang  terbaca  oleh  alat  ukur dengan  nilai  yang  sebenarnya.  Secara  umum  akurasi sebuah  alat  ukur  ditentukan  dengan  cara  kalibrasi pada kondisi operasi tertentu dan dapat diekspresikan dalam  bentuk  persentase  atau  pada  titik  pengukuran yang  spesifik.  Suatu  alat  ukur  yang  baik  memiliki akurasi mendekati 1 atau 100%, sedangkan ketelitian merupakan membandingkan hasil pengukuran sistem dengan  perhitungan  secara  teoritis  dengan  cara melakukan pengukuran berulang.
a. Hubungan waktu dengan volume
Pengukuran  debit  air  divariasikan  sebanyak  3 kali.  Dimana  untuk  variasi  debit  I  adalah  0,05L/s, variasi  debit  II  adalah  0,1L/s,  sedangkan  untuk variasi  debit  III  0,11L/s.  Untuk  memvariasikannya putar  kran  yang  ada  pada  alat.  Hasil  pengukuran untuk  tiga  variasi  kecepatan  dapat  dilihat  pada Gambar 12.
Gambar 12. Grafik hubungan volume terhadap waktu
Berdasarkan Gambar 12 dapat dilihat bahwa semakin cepat  air  mengalir  maka  volume  air  yang  semakin besar.
b. Ketepatan  Pengukuran  Alat  Ukur  Kuantitas aliran Air
Ketepatan  pengukuran  pada  sistem  alat  ukur ini  adalah  dengan  membandingkan  hasil  pengukuran dari  alat  ukur  kuantitas  aliran  air  dengan  hasil pengukuran wadah ukur. Hubungan antara waktu dan volume  air  berbanding  lurus.  Dimana  semakin  lama waktu air mengalir semakin banyak volume air yang ditampung.  Data  yang  diperoleh  dapat  diplot  pada grafik  dengan  menempatkan  waktu  pada  sumbu  X dan  volume  pada  sumbu  Y.  Hubungan  antara  waktu dengan volume pada debit I dengan membandingkan alat  ukur  kuantitas  aliran  air  dengan  wadah  ukur dapat dilihat pada Gambar 13.
Gambar 13. Grafik hubungan waktu aliran dengan volume air pada kecepatan 0,47 m/s
Berdasarkan  Gambar  13  terlihat  bahwa  perbedaan volume  antara  alat  ukur  kuantitas  aliran  air  dengan wadah ukur diakibatkan oleh selisih rata-rata volume alat  ukur  per  menitnya  3,17  liter,  sedangkan  selisih rata-rata volume wadah ukur per menitnya 3,26 liter.
Untuk  mengetahui  linieritas  antara  volume alat  ukur  dengan  waktu  air  mengalir  dapat  dilihat pada Gambar 14.
Gambar 14. Grafik linieritas volume air dengan waktu pada kecepatan I
Berdasarkan  Gambar  14  didapatkan  persamaan linieritasnya  v  =  0,0528t  +  0,0507.  Dari  persamaan diatas dapat dijelaskan bahwa volume air dipengaruhi oleh  waktu  dan  debit,  dimana  debit  yang  terbaca berkisar 0,0507. Sehingga dapat disimpulkan volume linear terhadap pertambahan waktu.
c. Ketelitian  Pengukuran  Alat  Ukur  Kuantitas aliran Air
Ketelitian  alat  ukur  kuantitas  aliran  air diperoleh  dengan  melakukan  10  variasi  waktu  dan  3 variasi debit dengan 10 kali perulangan. Dapat dilihat padaTabel 1 data sistem alat ukur kuantitas aliran air pada debit I dengan 10 kali pengukuran volume.
0 20 40 60 80 60 180 300 420 540 V ol um e (L ) waktu (s) debit I debit II debit III 0 10 20 30 40 60 180 300 420 540 v o lu m e (L ) waktu (s) alat ukur debit air wadah ukur y = 0.0528x + 0.0507 0 10 20 30 40 0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 V o lu m e (L) waktu (s)
Tabel 1. Data perulangan sistem alat ukur untuk debit 0,05L/s
Berdasarkan  Tabel  1  dapat  dilihat  bahwa  alat ukur  kuantitas  aliran  air  memiliki  ketelitian  yang relatif  tinggi  pada  debit  I.  Ketelitian  rata  –rata volume air adalah 1 dengan standar deviasi rata –rata 0.01 dan kesalahan relatif rata – rata 0,11%.

## B. Pembahasan
Alat  ukur  kuantitas  aliran  air  ini  terdiri  dari dua  box,  yaitu  box  rangkaian  elektronika  dan  box sensor. Box rangkaian elektronika meliputi rangkaian penyusun sistem alat ukur kuantitas aliran air, seperti rangkaian  LCD,  rangkaian  power  supply  dan  board rangkaian  mikrokontroler.  Box  sensor  terdiri  dari rangakaian Flow Sensor.
Prinsip kerja dari alat ukur kuantitas aliran air ini  adalah  ketika  air  mengalir  dengan  debit  melebihi 0,01L/s  maka  waktu  mulai  aktif.  Nilai  debit  air, kecepatan  dan  volume  tampil  pada  LCD.  Adapun prinsip  kerja  dari Flow Sensor  adalah  ketika  ada  air yang  melewati  sensor  maka  akan  terbaca  frekuensi pulsa atau berlogika high, sebaliknya ketika air tidak mengalir  maka  tidak  ada  frekuensi  pulsanya  atau sama  dengan  low.  Hasil  keluaran  dari Flow Sensor ini  yang  akan  di  olah  dengan  mikrokontroler ATMEGA328P  untuk  mendapatkan  nilai  volume selama waktu tertentu.
Berdasarkan  teori,  pada  saat  air  melewati sensor  debit  yang  terbaca  mendekati  pengukuran debit secara teori. Sedangkan nilai volume air  secara pengukuran dan perhitungan tidak berbeda jauh pada waktu tertentu.
Pengujian  alat  ukur  kuantitas  aliran  air  ini dilakukan  dengan  cara  membandingkan  hasil pengukuran  alat  ukur  dengan  hasil  pengukuran  alat standar  dan  wadah  ukur  pada  waktu  tertentu.  Dari hasil pengukuran antara alat ukur dengan alat standar pada debit I didapatkan perbedaan volume 0,98 liter. Untuk  persentase  kesalahan  rata-rata  volume  adalah 2,97%, ketepatan rata-rata 97,03%. Sedangkan untuk persentase debit didapatkan kesalahan rata-rata 8,5% dan  ketepatan  rata-rata  91,5%.  Untuk  data  berulang pada  kecepatan  I  didapatkan  ketelitian  rata  –  rata volume  air  1,005  liter,  standar  deviasi  0,01, kesalahan relatif 0,11%.
Kelebihan dari alat ukur kuantitas aliran air ini adalah  perhitungan  yang  dilakukan  secara  digital kemudian tampilan keluaran dari alat ukur ini berupa LCD  yang  langsung  menampilkan  volume  air,  debit dan  kecepatan,  serta  lama  waktu  debit  air.  sehingga pembacaan  berapa  volume  air  dapat  dengan  mudah dibaca oleh pengguna.
Kelemahan  alat  ukur  ini  adalah  pada  saat menggunakan  alat  ukur  harus  dipastikan  terlebih dahulu,  apakah  slang  yang  digunakan  sudah terpasang  dengan  kokoh  atau  belum.  Dimana  jika slangnya  masih  belum  terpasang  kokoh  maka  akan terjadi kebocoran pada alat ukur kuantitas aliran air.

## KESIMPULAN
Dari pembahasan mengenai alat ukur kuantitas  aliran  air  menggunakan Flow Sensor berbasis  Mikrokontroler  ATMEGA328P  yang  telah diuraikan,  maka  dapat  disimpulkan  hal-hal  sebagai berikut:
1. Hasil  penentuan  spesifikasi  performansi  alat ukur  kuantitas  aliran  air  terdiri  dari  rangkaian power supply, rangkaian mikrokontroler ATMEGA328P, Flow Sensor, dan lcd. rangkaian  power  supply  berfungsi  sebagai  catu daya  dengan  keluaran  9  volt.  sensor  yang digunakan  adalah Flow Sensor  yang  berfungsi sebagai penghitung jumlah debit air, volume air dan  kecepatan  air.  Rangkaian  mikrokontoler ATMEGA328P  berfungsi  untuk  mengolah keluaran  sensor  agar  sesuai  dengan  keluaran yang diharapkan. Keluaran berupa kecepatan air dan debit air akan ditampilkan di LCD.
2. Hasil penentuan spesifikasi desain dari alat ukur kuantitas aliran air ini adalah sebagai berikut : a. Ketepatan  dari  alat  ukur  kuantitas  aliran  air ini  cukup  baik,  dimana  ketepatan  debit  air 0,11L/s mencapai 94,5%.
b. Ketelitian  dari  alat  ukur  kuantitas  aliran  air ini juga cukup baik.  Dimana ketelitian rata- rata terendah yang didapat 0,99.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Istiningsih.  (2009). Pengertian  Sistem  dan Analis Sistem. Jakarta: Universitas Gunadarma.
[2] Alonso,  Finn.  (1980).  Dasar-Dasar  Fisika Universitas. Jakarta: Erlangga
[3] Bakri,  I.  (2010). Spesifikasi  Awal  Produk . Retrieved 11 28, 2015, from http://www.scribd.com
[4] Fraden,  J.  (2003). Handbook  of  Modern Sensor s. Newyork: Erlangga.
[5] Pratikto,  w.  &.  (1989). Mekanika  Fluida  1. Yogyakarta: Institute Teknologi Sepuluh Nopember.
[6] Saputri,  S.  D.  (2009). Rancang  Bangun Venturimeter  Berbasis  Mikrokontroler. Depok: UI.
[7] Setiawan,  I.  (2009).  Sensor dan  Tranduser. Bandung: Undip.
[8] Prio,  N.  G.  (2013.).  Sistem  Pendeteksi  Dini Menggunakan  Sensor  Kecepatan  Air  Dan Sensor  Ketinggian  Air  Pada  Mikrokontroler ATMEGA328P. Jurnal  Teknik  Pomits ,  Vol.2 (ISSN: 2337-3539), Hlm. 1-5.
[9] Yohandri.  (2013). Mikrokontroler  dan  Antar Muka. Padang: UNP.