## BIOS : Jurnal Teknologi Informasi dan Rekayasa Komputer
Vol. 3, No. 1, Maret 2022, hlm. 17 - 22 ISSN: 2722-0850 Laman Jurnal: http://bios.sinergis.org

## Automatic Water Level Control Tandon Air Berbasis Arduino Uno
Khairil Anam 1 , Achmad Fathoni Rodli 2
1 Teknik Informatika, Universitas Maarif Hasyim Latif Sidoarjo, khairil_anam@dosen.umaha.ac.id
2 Manajemen, Universitas Maarif Hasyim Latif Sidoarjo, fathoni_rodli@umaha.ac.id

## Keywords:

## ABSTRACT
Water Level Control,
Arduino Uno, Ultrasonic Sensor, Fitur LCD, Buzzer, Problems  that  arise  when  the  level  of  water  level  in  the  water  reservoir  tandon  is unknown because there can be a state of overflowing or empty Tandon due to a lack of control of the Tandon. In this study, an Arduino Uno-based water level control tool was made using ultrasonic sensors as a water level detector and equipped with a buzzer alarm that has a function to signal a sound when the water is full or empty, and the tools made in this study are equipped with LCD features to display indicators of the volume  of  water  in  the  Tandon.  After  the  design  of  the  tool  is  completed,  then  the analysis test of the tool series is carried out which aims to see the success rate of the entire system after carrying out the tool design process. As well as testing tools are carried out to take data as a reference in the system analysis process. Of all the stages of designing and testing automatic water level prototypes. Kata Kunci ABSTRAK Water Level Control, Arduino Uno, Sensor Ultrasonic, Fitur LCD, Buzzer,
Masalah yang muncul ketika level ketinggian air dalam tandon penampung air tidak diketahui,  dimungkinkan  bisa  terjadi  keadaan  tandon  yang  meluap  atau  kosong dikarenakan kurangnya pengontrolan terhadap tandon. Pada penelitian ini dibuat alat water  level  control tandon  air  berbasis arduino  uno dengan  menggunakan  sensor Ultrasonik sebagai pendeteksi ketinggian air dan dilengkapi dengan alarm buzzer yang berfungi untuk memberikan tanda berupa suara ketika air penuh maupun kosong, serta alat yang dibuat dalam penelitian ini dilengkapi dengan fitur lcd untuk menampilkan indikator volume air yang ada di dalam tandon. Setelah perancangan alat selesai, maka selanjutnya dilakukan pengujian analisa rangkaian alat yang bertujuan untuk melihat tingkat keberhasilan seluruh sistem setelah melakukan proses perancangan alat. Serta pengujian alat dilakukan untuk mengambil data sebagai acuan dalam proses analisa sistem. Dari semua tahap perancangan pembuatan dan pengujian prototype automatic water  level  control tandon  air  dapat  diambil  kesimpulan  bahwa  alat  tersebut  dapat mempermudah dan membantu pekerjaan manusia dalam memonitoring ketinggian air yang ada didalam air tandon sehingga tidak lagi menggunakan cara manual.

## Korespondensi Penulis:
Khairil Anam, Universitas Maarif Hasyim Latif Sidoarjo, Jl. Ngelom Megare No. 30 Taman Sidoarjo 61257 Jawa Timur , Telepon : +6281935187791 Email: khairil_anam@dosen.umaha.ac.id

## 1. PENDAHULUAN
Air mempunyai peranan penting dalam kelangsungan makhluk hidup di bumi. Air akan sangat bermanfaat bagi kehidupan di bumi dalam jumlah yang proporsional [1]. Manusia memanfaatkan air untuk berbagai kebutuhan, pada rumah tangga misalnya untuk dikonsumsi, mandi, mencuci dan sebagainya. Selain itu, air juga digunakan pada industri  untuk  pembangkit  listrik  tenaga  air,  transportasi,  irigasi  dan  lain-lain.  Seiring  dengan  perkembangan teknologi, dibuatlah suatu alat penampung air berupa tandon yang digunakan untuk mengantisipasi jika suplai air mati akibat gangguan air bersih. Gangguan air bersih bisa terjadi karena beberapa hal, yaitu hal-hal yang terencana seperti pemeliharaan instalasi pengolahan air bersih dan perbaikan pipa distribusi. Bisa juga terjadi karena hal-hal darurat yang bersifat mendadak, seperti kebocoran pipa distribusi yang harus segera diperbaiki, matinya aliran listrik atau pembangkit tenaga listrik secara tiba-tiba.
Masalah yang muncul ketika level ketinggian air dalam tandon penampung air tidak diketahui, dimungkinkan bisa terjadi keadaan tandon yang meluap atau kosong dikarenakan kurangnya pengontrolan terhadap tandon tersebut, sehingga perlu dibuat suatu alat yang dapat melakukan pengontrolan tandon secara otomatis.
Berdasarkan  uraian  tersebut,  dibutuhkan  suatu  mekanisme  pengontrolan  tinggi  permukaan  air.  Salah  satu alternatif    pengontrol  tinggi  permukaan  air  adalah  automatic  water  level  control[2].  Automatic  water  level  control dapat  menggunakan  berbagai  teknik,  diantaranya  dapat  menggunakan  kawat  resistansi,  tahanan  geser,  dan  sensor ultrasonik. Penggunaan teknik kawat resistansi, dengan asumsi senyawa yang terdapat dalam air dapat mempengaruhi nilai resistivitasnya. Kelemahannya kawat resistansi dapat terkorosi dikarenakan kawat tersebut dimasukkan kedalam air  sewaktu  mengukur  ketinggian  air.  Begitu  juga  dengan  menggunakan  teknik  tahanan  geser,  untuk  mengukur ketinggian air alat ukur bersentuhan dengan air sehingga hasil pengukurannya kurang presisi dan alat cenderung lebih mudah rusak[3].
Berbeda  dengan  menggunakan  teknik  sensor  ultyrasonik,  untuk  mengukur  ketinggian  air  tidak  perlu bersentuhan dengan airnya sehingga hasil pengukuran lebih presisi dan tidak menimbulkan korosi pada sensor tersebut dengan berbasis robotic[4]. Dari ketiga metode tersebut yang paling baik untuk mengatur ketinggian permukaan  air pada tandon penampung air adalah dengan menggunakan teknik sensor water level berbasis arduino[5]. Berdasarkan pertimbangan tersebut dapat dibuat alat robotic automatic water level control tandon air berbasis Arduino uno, yang dilengkapi dengan buzzer sebagai alarm peringatan[6].

## 2. METODE PENELITIAN
Pada metode penelitian ini memuat tentang blok diagram, diagram alir dan skema rangkaian dari alat yang dirancang[7].

## 2.1 Blog Diagram
Blok diagram adalah suatu pernyataan gambar yang ringkas, dari gabungan sebab dan akibat antara masukan dan keluaran dari suatu sistem. Untuk membuat gambaran suatu proses kerja sistem maka dibuatlah blok diagram agar mempermudah memahami suatu rangkaian.

## Gambar 1. Blok Diagram Rancangan Sistem
Fungsi dari masing-masing komponen yang ada pada blok diagram adalah sebagai berikut.
1. Blok  pertama  adalah  layar  LCD,  yang  merupakan  unit  output.  Ini  akan  terutama  bertanggung  jawab untuk Menampilkan ketinggian air dan status Pompa.
2. Blok  kedua  adalah  Arduino,  ini  dianggap  sebagai  otak  proyek  ini.  Ini  akan  mengendalikan  dan mengoordinasikan semua blok lainnya.
3. Blok ketiga adalah Buzzer. Kami menggunakan unit ini untuk membuat proyek lebih ramah pengguna. Ini akan menghasilkan suara Buzzing saat permukaan air sangat rendah.
4. Blok keempat adalah Sensor Sonar. Sensor ini terutama bertanggung jawab untuk mengukur ketinggian air.
5. Blok Kelima adalah Papan Relay Saluran Tunggal. Arduino akan mengendalikan Pompa menggunakan bagian ini.
6. Blok keenam adalah pompa air. Ini akan digunakan untuk mengisi ulang Tangki Air.

## 2.2 Diagram Alir
Diagram alir adalah sebuah diagram yang mewakili suatu proses kerja dari suatu sistem atau alat. Berikut adalah diagram alir dari penelitian ini.
Gambar 2. Diagram Alir
Berikut ini merupakan penjelasan dari diagram alir dari penelitian ini. Algoritma pada gambar di atas : 1.  Start (mulai)
2.  Inisialisasi nilai awal.
3.  Sensor mengukur jarak air
4.  Jika air dalam tandon ke adaan tinggi (HIGH)
5.  Jika ya pompa akan mati
6.  Display di tampilkan ke LCD
7.  Sensor mengukur jarak air
8.  Jika air dalam tandon ke adaan rendah (LOW)
9.  Jika ya akan kembali ke tahap awal
10. Jika tidak pompa tetap mati
11. Selesai

## 2.3 Skema Rangkaian
Diagram Sistem Skema Rangkaian terdiri dari bagian sistem kendali, masukan, keluaran, dan catu daya.

## Gambar 3. Skema Rangkaian
Hubungkan pin pemicu pada sensor Sonar ke pin digital Arduino 12. sama halnya dengan menghubungkan pin gema ke pin digital 11. Buzzer terhubung ke pin digital 13. Relay control pin terhubung ke digital pin 10. Pin umum dari relai terhubung ke terminal positif pompa air Submersible. sama halnya, Biasanya port terbuka terhubung ke fase AC. Pin A0 ke A5 terhubung ke Layar LCD. Regulator tegangan LM 7805 akan memberikan tegangan operasi 5 Volt ke Arduino. Demikian pula, relay dioperasikan oleh 12 Volt DC.

## 3. HASIL DAN ANALISIS
Pada  penelitian  ini  dibuat  alat  water  level  control  tandon  air  berbasis  arduino  uno  dengan  menggunakan sensor  Ultrasonik  sebagai  pendeteksi  ketinggian  air  dan  dilengkapi  dengan  alarm  buzzer  yang  berfungi  untuk memberikan tanda berupa suara ketika air penuh maupun kosong, serta alat yang dibuat dalam penelitian ini dilengkapi dengan fitur lcd untuk menampilkan indicator volume air yang ada di dalam tandon. Setelah perancangan alat selesai, maka  selanjutnya  dilakukan  pengujian  analisa  rangkaian  alat  yang  bertujuan  untuk  melihat  tingkat  keberhasilan seluruh  sistem  setelah  melakukan  proses  perancangan  alat.  Serta  pengujian  alat  dilakukan  untuk  mengambil  data sebagai acuan dalam proses analisa sistem.
.
Gambar 4. Alat Pengujian Sistem

## 3.1 Pengujian Komponen Alat
Setelah  semua  komponen  terpasang  dan  program  selesai  disusun,  maka  langkah  berikutnya  adalah melakukan pengujian alat. Pengujian ini dilakukan secara bertahap dari rangkaian ke rangkaian berikutnya. Pengujian perangkat keras (hardware) adalah bertujuan untuk mengetahui tingkat keberhasilan alat yang sudah dirangkai.

## 3.2 Pengujian Komponen Arduino
Pada  rangkaian  alat  yang  dibuat.  Mikrokontroler  yang  dipakai  pada  prototype  adalah  arduino  uno  yang berfungsi untuk mengatur kegiatan keseluruhan sistem. Konsumsi daya yang digunakan untuk mensupply arduino uno adalah power supply 12 Volt.

## 3.3 Pengujian Komponen Sensor Ultrasonik
Sensor Ultrasonik digunakan untuk  mengukur ketinggian air dalam sistem ini. Sensor Ultrasonik ini akan mendeteksi permukaan air bedasarkan informasi datasheet. Pengujian dilakukan di dua tempat yang berbeda, yaitu di baskom  berdiameter  ±50cm  dan  tinggi  ±25cm,  dan  di  ember  berdiameter  ±30cm  dan  tinggi  ±30cm.  Pengujian dilakukan dengan cara mengkalibrasi dengan alat ukur yaitu mistar dengan ketinggian ±100cm, dan peletakan sensor untuk baskom diletakkan 75cm dari dasar baskom.  Adapun data hasil pengujian di dua tempat yang berbeda sebagai berikut:
Tabel 1. Hasil Pengujian Sensor Ultrasonik Jarak Hasil Akurasi 75 cm Tepat 70 cm Tepat 65 cm Tepat 60 cm Tepat 55 cm Tepat 35 cm Tepat 25 cm Tepat 0 cm Tepat

## 3.4 Pengujian Komponen Buzzer
Pada  tahap  pengujian  ini  dilakukan  untuk  mengetahui  kinerja  buzzer  sebagai  alarm  pendeteksi  gas  bocor yang  berlangsung.  Untuk  menghidupkan  kinerja  buzzer  dilakukan  dengan  memberikan  tegangan  5V,  karena  daya yang  digunakan  5V  dari  tegangan  asli  buzzer  12V  untuk  itu  diperlukan  IC  regulator  LM7805  sebagai  penyetabil kinerja buzzer. Berikut ini adalah source code program arduino komponen buzzer :
if(sonar.ping_cm() == 2 ) // Air penuh pada tandon {digitalWrite(Buzzer,HIGH);// Buzzer bunyi }delay(1000); if(sonar.ping_cm() == 10 ) // Air kosong pada tandon {digitalWrite(Buzzer,LOW);//Buzzer bunyi } delay(1000);

## 3.5 Pengujian Catu Daya (Power Supply 12 Volt)
Dalam tahap pengujian ini dilakukan untuk memilih catu daya berkapasitas 12V DC yang menjadi pensupply tegangan rangkaian prototype. Dalam realisasi perangkat arduino membutuhkan daya 5-12V. sedangkan untuk catu daya sensor Ultrasonik membutuhkan tegangan 5V dan buzzer membutuhkan tegangan 5V maka power supply 12V membutuhkan  IC  regulator  LM7805  untuk  menurunkan  kebutuhan  tegangan  dibawah  12V.  Dari  hasil  pengujian rangkaian  catu  daya  12V  di  dapatkan  hasil  yang  masih  dalam  batas  toleransi  yang  digunakan,  sehingga  sumber tegangan power supply membutuhkan penurun tegangan berupa IC regulator dalam menyuplai tegangan pada seluruh rangkaian,  adapun  percobaan  pengujian  penggunaan  tegangan  tanpa  IC  regulator  pada  komponen  prototype  pada tabel2.
Tabel 2. Tingkat Akurasi Alat No Input power supply Output tegangan buzzer Output tegangan Ultrasonik Ket 1 12 V 12 V - Berhasil 2 12 V - 12 V Tidak Menyala 3 12 V 5 V - Berhasil 4 12 V - 5 V Berhasil
Pada  pengujian  tabel  diatas  dapat  diambil  kesimpulan  bahwa  keseluruhan  rangkaian  tidak  semuanya  bisa langsung dihubungkan pada sumber tegangan dari power supply 12V dikarenakan  asupan masing masing daya tiap komponen berbeda. Maka dari itu untuk menghidupkan komponen yang mempunyai batas maksimal kurang dari 12V maka diperlukan IC regulator untuk menstabilkan tegangannya agar alat bias berjalan dengan normal.

## 4. KESIMPULAN
Dari semua tahap perancangan pembuatan dan pengujian prototype automatic water level control tandon air dapat  diambil  kesimpulan  bahwa  alat  tersebut  dapat  mempermudah  dan  membantu  pekerjaan  manusia  dalam memonitoring  ketinggian  air yang  ada didalam  air  tandon sehingga  tidak  lagi  menggunakan  cara  manual.  Dengan otomatisasi  pengisian  air  tandon  yang  dibuat,  maka pemakaian  daya  listrik  yang  dipakai  menjadi  lebih  hemat  dan
tidak perlu khawatir kehabisan air di tandon karena secara otomatis air akan mengisi jika kosong. Dalam  perancangan alat ini  disarankan agar perangkat ini dapat dikembangkan dengan menambahkan berbagai fitur aplikasi monitoring tandon air di dalam smart phone demi system keamanan yang lebih baik untuk memantau level air dalam tandom.

## REFERENSI
[1] Achmad Faiz Sanusi, “Prototipe Sistem Pemantau Ketinggian Level Air Sungai Jarak Jauh Berbasis IoT (Internet of Things ) dengan NodeMCU,” p. 15, 2018.
[2] A. Zulius, “Rancang Bangun Kontrol Pintu Air Otomatis Berdasarkan Level Ketinggian air menggunakan arduino dan sensor HC-SR04 pada Dinas PU dan Penataan ruang Kota Lubuklinggau,” J. Sist. Komput. Musirawas , vol. 2, no. 2, pp. 75–82, 2017.
[3] S. M. Liem, H. Kaonang, M. Irene, L. Turandan, and E. A. Lisangan, “Prototipe Sistem Penyemprotan Desinfektan Otomatis Untuk Kenyamanan Perkuliahan Era New Normal,” pp. 1–6, 2021.
[4] V. O. Agrawal, A. P. Gadekar, and N. Vaidya, “Does robotic technology successfully restore the joint line after total knee arthroplasty? A retrospective analysis,” Arthroplasty , vol. 4, no. 1, pp. 0–6, 2022, doi: 10.1186/s42836-021-00103-6.
[5] K. Anam, “Smart Home Pengendali Lampu Rumah Berbasis SMS Gateway dan Arduino Menggunakan Smartphone Android,” J. Ilm. Inform. , vol. 5, no. 2, pp. 122–132, 2020, doi: 10.35316/jimi.v5i2.945.
[6] K. A. Achmad andi nur Alfiansah, “Rancang Bangun Alat Pengontrolan Rancang Bangun Alat Pengontrolan,” Pros. SNP2M UMAHA 2021 , vol. 1, pp. 15–20, 2021.
[7] A. N. Trisetiyanto, “Rancang Bangun Alat Penyemprot Disenfektan Otomatis untuk Mencegah Penyebaran Virus Corona,” J. Informatics Educ. , vol. 3, no. 1, pp. 45–51, 2020.