## Bulletin of Information Technology (BIT)
Vol 3, No 3, September 2022, Hal 155 -160 ISSN 2722-0524 (media online) DOI 10.47065/ bit.v3i1. 314 https://journal.fkpt.org/index.php/BIT

## Rancang Bangun Sistem Top-Up Meteran PDAM Berbasis Mikrokontroller
Indar Kusmanto 1,2 , Yuyun 1 , Andani Achmad 3
1, Magister  Sistem Komputer, Universitas Handayani Makassar, Makassar, Indonesia
2 Fakultas Ilmu Komputer, Teknik Informatika, Universitas Tomakaka, Mamuju, Indonesia
3 Fakultas Teknik, Teknik Elektro, Universitas Hasanuddin, Makassar Email: 1,* indar.tehnik@gmail.com, 2 yuyunwabula@handayani.ac.id, 3 andani@unhas.ac.id Email Penulis Korespondensi: *indar.tehnik@gmail.com
Abstrak− Penelitian ini bertujuan untuk membuat alat pencatatan meteran PDAM berbasis top-up, yang memungkinkan pengguna dapat  mengontrol  penggunaan  air.  Jenis  penelitian  ini  adalah  penelitian  eksperimental  dimana  ruang  lingkup  masalah  dapat dilakukan dengan metode studi pustaka (library research), metode pengumpulan data lapangan (field research). Sistem yang dibuat berupa prototype (miniatur). Penelitian ini menghasilkan produk berupa alat dengan sistem top-up sebagai sistem pembayarannya. Penelitin ini menggunakan sensor RFID sebagai alat untuk memasukkan saldo voucher kedalam sistem. Kemudian arduino uno sebagai pengontrol penggunaan air melalui sensor waterflow dan selenoid valve sebagai pengganti keran untuk menutup aliran air. Hasil penelitian ini adalah perangkat dapat menampilkan informasi berupa sisa saldo voucher yang dimiliki dan jumlah konsumsi air. Dalam penelitian ini telah dilakukan ujicoba pengukuran air dengan nilai kesalahan sebesar 2,53 persen, dan ujicoba pengisian voucher senilai 20.000 hingga 100.000, serta ujicoba penggunaan dan sisa saldo dengan hasil yang sesuai.
Kata Kunci: Arduino; Flowsensor; RFID; Prabayar; PDAM.
Abstract− This research aims to build a top-up based PDAM meter tools, which allows users to control water use in their daily needs. This type of research is experimental research where the scope of the problem can be carried out using the literature study method, field data collection methods. The system is made in the form of a prototype. This research produces a product in the form of a tool with a top-up as a payment system. This study uses an RFID sensor as a tool to enter voucher balances into the system. Then arduino uno as a controller of water use through a waterflow sensor and a solenoid valve instead of a faucet to close the water flow.  The  result  of  this  research  is  that  the  device  can  display  information  in  the  form  of  remaining  voucher  balances  and  the amount of water consumption. In this study, water measurement trials have been carried out with an error value of 2.53 percent, and trial charging vouchers worth 20,000 to 100,000, as well as trial use and remaining balance with appropriate results.
Keywords : Arduino; Flowsensor; RFID; Prabayar; PDAM.

## 1. PENDAHULUAN
Air  bersih  merupakan  kebutuhan  pokok  makhluk  hidup  khususnya  manusia.  Pasokan  air  bersih  merupakan masalah yang sangat penting disemua negara di dunia, termasuk indonesia. Pertumbuhan penduduk, peningkatan taraf hidup  dan  pembangunan  berimplikasi  pada  meningkatnya  kebutuhan  air  bersih.  Menurut  Departemen  Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat (PUPR), pada tahun 2013 kebutuhan air bersih rumah tangga  mencapai 415-615 liter per hari, namun pada 2019-2020 kebutuhan harian meningkat dari 995 liter menjadi 1.415 liter.
Pentingnya  air  bagi  kehidupan  manusia  dapat  terlihat  dari  terus  meningkatnya  jumlah  pelanggan  PDAM    disetiap tahunnya. PDAM merupakan perusahaan yang dikelola oleh pemerintah daerah yang bertugas menyalurkan air bersih kepada masyarakat hal ini juga berlaku untuk PDAM  di kabupaten Mamuju yaitu Tirta Manakarra dengan jumlah pelanggan yang mencapai 15.500. Dengan melihat banyaknya pelanggan tersebut, tentu akan membutuhkan pekerja yang banyak dan tingkat kesalahan dalam pencatatan penggunaan tidak bisa dihindari. Sistem pendataan penggunaan air konsumen pada PDAM Tirta Manakarra masih dilakukan dengan proses manual. Petugas PDAM setiap bulannya datang ke rumah konsumen untuk mencatat jumlah penggunaan air dengan indikator meteran aliran air analog yang terpasang disetiap rumah konsumen. Lalu hasil pencatatan dari petugas  tersebut  di-inputkan  ke  sistem  pembayaran. Sistem  tersebut  rentan  kesalahan  seperti  salah  catat  meteran  oleh  petugas  lapangan  hingga  salah  input  informasi meteran  mengakibatkan  banyaknya  informasi  yang  diinput  setiap  bulannya.  Selain  itu  konsumen  melakukan pembayaran secara pasca bayar yang tentu merepotkan mereka karena harus membayar ke gerai yang  bekerja sama dengan  PDAM.  Cara  kerja    seperti  ini  tidak  akan  efektif  seiiring  pertumbuhan  jumlah  konsumen  yang  semakin besar.Pada teknologi Meteran air saat ini, pengguna hanya disediakan informasi konsumsi airnya dalam kurun waktu satu  bulan  saja.  Lama  waktu  update  konsumsi  air  bersih  sangat  jauh  bagi  pengguna  untuk  mengamati  perubahan konsumsi  air  tersebut.  Pengguna  sulit  melakukan  pemantauan  konsumsi  air  jika  waktu  informasi  penggunaan  air terlalu lama diperbaharui.
Mempertimbangkan  permasalahan  di  atas,  penulis  merancang  sistem  meter  air  berbasis  top-up  prabayar  dengan pemrograman mikrokontroler Arduino Uno untuk membantu konsumen mengontrol konsumsi air di rumah. Penelitian ini  tercipta  dengan  melihat  referensi  dari  beberapa  jurnal  diantaranya  (Bayu  Saputra,  2021)  rancang  bangun  alat meteran air pintar berbasis iot sebagai penunjang layanan distribusi pdam. Penelitian mereka menerapkan Teknologi

## Bulletin of Information Technology (BIT)
Vol 3, No 3, September 2022, Hal 155 -160 ISSN 2722-0524 (media online) DOI 10.47065/ bit.v3i1. 314 https://journal.fkpt.org/index.php/BIT
Internet Of Thing, (Aldi Pratama, 2020) prototipe sistem prabayar pdam terpadu menerapkan teknologi internet  of thing, (Mochamad Subianto, 2018) rancang bangun prototipe sistem kontrol penggunaan air prabayar berbasis arduino uno, (Musyafa, A.M, 2015) rancang bangun sistem pdam berbasis ardunio, (Romi Wiryadinata,  2018) rancang bangun alat meteran air digital menggunakan sensor aliran air. Kelemahan penelitian sebelumnya yaitu menggunakan jaringan dalam monitoring dan pengontrolan sistemnya, dan dalam beberapa kondisi tertentu alat tersebut tidak dapat bekerja maksimal,  karena  tidak  semuatempat  memiliki  akses  jaringan  internet.  Dengan  melihat  kondisi  tersebut  kami merancang alat pencatatan meteran bekerja tanpa ada jaringan internet..

## 2. METODOLOGI PENELITIAN

## 2.1 Tahapan Penelitian
Penelitian  ini  dilakukan  dengan  melalui  beberapa  tahap,  dimana  setiap  tahap  berdekatan  dan  saling mempengaruhi satu sama lain. Adapun tahapan penelitan dapat diuraikan sebagai berikut :
Gambar 1. Tahapan Penelitian
1. Studi Literatur
Penelitian  ini  dimulai  dari  studi  pustaka,  jurnal,  internet  dan  media-media  yang  relevan  dengan  pokok pembahasan seputar studi kasus penulis.
2. Perancangan Sistem
Rencana kerangka kerja peralatan dan  pemrograman. Dalam siklus ini, rencana info, hasil dan titik koneksi kerangka  kerja diselesaikan.  Kemudian rencanakan  modul aplikasi  sebagai  modul  kemampuan  untuk setiap kerangka kerja yang dikontrol.
Gambar 2. Flowchart Sistem
Studi Literatur Perancangan
Sistem
Ujicoba dan Analisis Sistem
Pembuatan Laporan

## Bulletin of Information Technology (BIT)
Vol 3, No 3, September 2022, Hal 155 -160 ISSN 2722-0524 (media online) DOI 10.47065/ bit.v3i1. 314 https://journal.fkpt.org/index.php/BIT
3. Ujicoba dan Analisis Sistem
Pada tahap ini, pengujian alat dilakukan dengan memasukkan data untuk memperoleh kebenaran dari setiap interaksi.
4. Pembuatan Laporan
Melakukan koreksi dari berbagai kesalahan yang ditemukan pada tahap sebelumnya sehingga dapat dilakukan perbaikan.

## 2.2 Jenis Penelitian
Jenis Penelitian ini merupakan penelitian ujicoba dimana masalah dapat dilakukan dengan memanfaatkan strategi penelitian kepustakaan, teknik pengumpulan informasi lapangan (field research).

## 2.3 Rancangan Penelitian
Penelitian ini merupakan eksperimen pengembangan sistem yang terdiri atas hardware dan software . Sistem yang dibuat berupa prototype (miniatur). Gambaran rancangan penelitian sebagai berikut :
Gambar 3. Rancangan Penelitian
Dari  gambar  di  atas  menjelaskan  tentang  alat  yang  dibuat  nantinya  dipasang  pada  pipa  aliran  air  PDAM  yang mengarah pada masing-masing pelanggan menggantikan meteran analog yang saat ini masih digunakan.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Hasil Penelitian
Gambaran secara umum sistem top-up meteran PDAM Berbasis Mikrokontroller. Dibawah ini gambaran alur kerja sistem.
Gambar 4. Alur Kerja Sistem
Alur kerja sistem dapat dideskripsikan sebagai berikut :
1. Sensor RFID membaca data yang ada pada kartu yang ditempel ke sensor dan mengirimkan data tersebut ke Arduino Uno.
2. Sensor Water Flow membaca data aliran air dan mengirimkan data tersebut ke arduino.
3. Arduino  mengolah  semua  data  yang  masuk  dan  memerintahkan  Selonoid  Valve  untuk  menutup  atau membuka,  serta  mengirimkan  data  ke  Buzzer  untuk  memberikan  suara  jika  kondisi  tertentu,  dan menampilkan informasi kedalam LCD.

## Bulletin of Information Technology (BIT)
Vol 3, No 3, September 2022, Hal 155 -160 ISSN 2722-0524 (media online) DOI 10.47065/ bit.v3i1. 314 https://journal.fkpt.org/index.php/BIT
4. Sensor Selenoid Valve akan menutup jika kondisi pulsa telah habis. Dan akan terbuka jika pulsa telah diisi.
5. Buzzer  akan  mengeluarkan  suara  beep  dua  detik  sebagai  alaram  ketika  air  dibawah  500  Liter,  dan  akan berbunyi terus menerus ketika pulsa habis.
6. LCD akan menampilkan informasi mengenai kondisi pemakaian air, sisa air yang dapat dipakai.

## 3.2 Kebutuhan Fungsional
Daftar kebutuhan fungsional perangkat lunak yang harus dipenuhi dapat dilihat sebagai berikut :
1. Sensor RFID dapat melakukan top-up.
2. Sensor Water Flow dapat mendeteksi aliran air.
3. Arduino Uno dapat mengolah data yang dikirimkan sensor dan mengolah data tersebut untuk kemudian di teruskan ke Selenoid Valve, Buzzer, dan LCD 16x2.
4. Sensor Selenoid Valve dapat membuka dan menutup sesuai perintah.
5. Buzzer dapat mengeluarkan suara sesuai kondisi yang telah ditentukan.
6. LCD 16x2 dapat menampilkan informasi yang telah ditentukan.

## 3.3 Analisis Pengujian
Pengujian alat dalam penelitian ini diawali dengan memberikan  tegangan suplai 5-12 volt untuk mengaktifkan Mikrokontroller  Arduino  Uno  yang  ditandai  dengan  lampu  indikator  power  pada  Mikrokontroller  Arduino  Uno menyala berwarna kuning, supplai tegangan 5 volt untuk mengaktifkan sensor Water Flow, suplai tegangan 3,5 volt untuk mengaktifkan sensor RFID yang ditandai dengan indikator yang menyala, suplai tegangan 5 volt untuk LCD 16x2, dan suplai tegangan 5 volt untuk mengaktifkan Rellay yang ditandai dengan adanya indikator yang menyala. Dalam pengujian alat berfungsi dengan sebagaimana mestinya, dengan menguji Sensor RFID dapat membaca data dalam kartu kemudian mengirim data ke Arduino Uno sebagai data pengisian pulsa atau top-up, Arduino Uno dapat menerima  data  dari  sensor  RFID  dan  mengolah  data  yang  telah  diterima  dengan  menggunakan  metode  yang  telah diterapkan dan menampilkan informasi kedalam LCD 16x2.
Tabel 1. Pengujian Perangkat Keras Nama Perangkat Keras Kondisi Tegangan Hasil Arduino Uno Diberikan Tegangan Berfungsi RFID Diberikan Tegangan Berfungsi Selenoid Valve Diberikan Tegangan Berfungsi Sensor Flow Meter Diberikan Tegangan Berfungsi Buzzer Diberikan Tegangan Berfungsi Relay Diberikan Tegangan Berfungsi Modul I2c dan LCD Diberikan Tegangan Berfungsi

## 3.4 Hasil Pengujian Sistem
1. Pengujian Pengukuran Air
Dari pengujian yang telah dilakukan maka penulis mendapatkan hasil sebagai berikut :
Tabel 2. Pengujian Pengukuran Air Gelas Ukur (ml) Sensor (ml) Selisih Error (%) 100 110 10 10,0 500 509 9 1,8 750 760 10 1,3 1000 1009 9 0,9 1300 1310 10 0,8 3000 3011 11 0,4 Kesalahan rata-rata 2,53
Dari tabel pengujian di atas diperoleh selisih pengukuran 10 hingga 11 mili liter antara pengukur gelas dan hasil pembacaan  sensor,  dengan  presentase  kesalahan  0,4  hingga  10  persen.  Dalam  hasil  pengujian  tersebut mendapatkan kesalahan rata-rata sekitar 2,53 persen.

## Bulletin of Information Technology (BIT)
Vol 3, No 3, September 2022, Hal 155 -160 ISSN 2722-0524 (media online) DOI 10.47065/ bit.v3i1. 314 https://journal.fkpt.org/index.php/BIT

## 2. Pengujian Pengisian Voucher
Dalam pengujian ini kami menggunakan empat vocer yang masing masing mempunyai nilai Rp 20.000, Rp 30.000, Rp 50.000, dan Rp 100.000 dengan tarif standar PDAM Tirta Manakarra sebesar Rp 2.200 per Meter Kubik. Hasil pengujian dapat dilihat dalam tabel dan gambar dibawah ini :
Tabel 3. Pengujian Pengisian Voucher Nilai Vocer dalam Rupiah Nilai Konversi dalam Liter Nilai Konversi Meter Kubik 100.000 45.000 45 50.000 22.000 22 30.000 13.000 13 20.000 9.000 9
Dari hasi pengujian maka mendapatkan hasil sebagai berikut : dengan vocer senilai 100.000 rupiah, maka akan mendapatkan pasokan air sebanyak 45.000 liter atau 45 meter kubik, dengan vocer senilai 50.000 rupiah  maka akan mendapatkan pasokan air sebanyak 22.000 liter atau 22 meter kubik, dengan vocer 30.000 rupiah maka akan mendapatkan pasokan air sebanyak 13.000 liter atau 13 meter kubik, dan dengan vocer 20.000 rupiah maka akan mendapatkan pasokan air sebesar 9.000 liter atau 9 meter kubik.
3. Pengujian Konsumsi atau Pemakaian Air
Dalam pengujian ini kami melihat perubahan sisa saldo dan jumlah pemakaian air, dan pada pengujian kali ini kami menggunakan vocer yang berisi 9.000 liter atau setara dengan 9 meter kubik. Hasil pengujiannya dapat dilihat pada tabel di bawah ini :
Tabel 3. Pengujian Pemakaian Air dan Sisa Saldo Jumlah Saldo Awal (Liter) Pemakaian (Liter) Sisa Saldo (Liter) 9.000 10 8.990 8.990 20 8.970 8.970 40 8.930 8.930 100 8.830 8.830 200 8.630
Dari  hasil  pengujian  terlihat  bahwa  pengurangan  sisa  saldo  dalam  sistem  berkurang  sesuai  dengan  jumlah penggunaan air, dengan demikian maka pelanggan dapat mengetahui update pemakaian air dan sisa saldo yang terdapat dalam sistem meteran secara real time.

## 4. KESIMPULAN
Dari  uraian  pembahasan  pada  bab  sebelumnya  tentang  perancangan  dan  pembuatan  alat  meteran  prabayar  dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Rancangan alat meteran prabayar PDAM dengan sistem top-up ini dibangun memanfaatkan sensor RFID dan mikrokontroler arduino yang diprogram menggunakan arduino IDE dengan membaca penggunaan konsumsi air pada pelanggan.
2. Alat meteran prabayar PDAM dengan sistem top-up ini  menggunakan rangkaian RFID sebagai sensor untuk melakukan pengisian pulsa ke dalam sistem meteran, arduino sebagai pusat kendali akan mengontrol dan mengolah data penggunaan air dan pulsa yang digunakan, serta akan menghentikan aliran air dengan menutup selenoid valve, akan mengeluarkan alaram jika sisa kuota akan segera habis, dan menampilkan data ke LCD 16x4 sebagai informasi tambahan.
3. Dalam uji coba alat meteran ini mendapatkan hasil sebagai berikut :
a. Dalam  uji  coba  pengukuran  pembacaan  sensor  dengan  dibandingkan  menggunakan  gelas  ukur  manual mendapatkan nilai kesalahan rata-rata sebesar 2,53 persen.
b. Dalam  uji  coba  pengisian  vocer  mendapatkan  hasil  dengan  vocer  senilai  100.000  rupiah,  maka  akan mendapatkan  pasokan  air  sebanyak  45.000  liter  atau  45  meter  kubik,  dengan  vocer  senilai  50.000  rupiah maka akan mendapatkan pasokan air sebanyak 22.000 liter atau 22 meter kubik, dengan vocer 30.000 rupiah

## Bulletin of Information Technology (BIT)
Vol 3, No 3, September 2022, Hal 155 -160 ISSN 2722-0524 (media online) DOI 10.47065/ bit.v3i1. 314 https://journal.fkpt.org/index.php/BIT
maka akan mendapatkan pasokan air sebanyak 13.000 liter atau 13 meter kubik, dan dengan vocer 20.000 rupiah maka akan mendapatkan pasokan air sebesar 9.000 liter atau 9 meter kubik.
c. Dan dari hasil uji coba konsumsi atau pemakaian yang telah dilakukan terlihat bahwa pengurangan sisa saldo dalam sistem sangat tepat terhadap nilai pemakaian air pelanggan, dengan demikian maka pelanggan dapat mengetahui update pemakaian air dan sisa saldo yang terdapat dalam sistem meteran dengan real time.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Terimakasih  saya  ucapkan  kepada  semua  pihak  yang  telah  mendukung  dalam  penyusunan  penelitian  ini,  semoga penelitian ini dapat menjadi bahan acuan pembelajaran dan penelitian selanjutnya.

## REFERENCES
[1] Adrianus Nasip Ismail Purba, 2019, Perancangan Smart Water Meter Digital Prabayar Berbasis Mikrokontroler Dengan Komunikasi TCP/IP.
[2]  Aldi  Pratama,  dkk,  2020, Prototipe  Sistem  Prabayar  Pdam  Terpadu  Menerapkan  Teknologi  Internet  Of  Thing, Jurnal Sistem Komputer Musirawas.
[3]  Badan  Pusat  Statistik  Kabupaten  Mamuju,  2017,  https://mamujukab.bps.go.id/indicator/7/137/1/jumlah- pelanggan-perusahaan-daerah-air-minum-pdam-.html, Diakses April 2022.
[4]  Bayu  Saputra,  dkk,  2021,  Rancang  Bangun  Alat  Meteran  Air  Pintar  Berbasis  Iot  Sebagai  Penunjang  Layanan Distribusi PDAM, Jurnal Resistor.
5[]  Dadan  Wijayanto,  dkk,  2016,  Prototipe Pengukur  Debit  Air  Secara  Digital  Untuk  Monitoring  Penggunaan  Air Rumah Tangga, Jurnal Coding, Sistem Komputer Untan.
[6] Farhandi Ardi Wibowo,dkk, 2021, Rancang Bangun Sistem Monitoring Pulsa Air Prabayar Berbasis Iot (Internet Of Things), JATI (Jurnal Mahasiswa Teknik Informatika).
[7] Musyafa, A.M. 2015, Rancang bangun Sistem PDAM Berbasis Ardunio. Skripsi, STMIK STIKOM.
[8] Metro Sulbar, 2018, Profil Pdam Tirta Manakarra Mamuju Kecil-Kecil Tapi Untung, http://metrosulbar.com/profil-pdam-tirta-manakarra-mamuju-kecil-kecil-tapi-untung/, Diakses April 2022.
[9]  Mochamad  Subianto,  Hendry  Setiawan,  Kielvien  Lourensius  Eka,  2018,  Rancang  Bangun  Prototipe  Sistem Kontrol Penggunaan Air Prabayar Berbasis Arduino Uno, SMATIKA Jurnal.
[10] Romi Wiryadinata, Bobby Fisher, 2018, Rancang Bangun Alat Meteran Air Digital Menggunakan Sensor Aliran Air Sen-Hz21WA,  Jurnal Ilmiah Pendidikan Teknik Elektro