## Rancang Bangun Alat Otomatis Pengisian Tangki Air WSLIC Menggunakan Radio Frekuensi di Desa Sukobendu Kecamatan Mantup Kabupaten Lamongan
Zainal Abidin 1) , Moh.Andi Bahtiyar Rizqi 2)
1) Program Studi Teknik Elektro Universitas Islam Lamongan
2) Program Studi Teknik Elektro Universitas Islam Lamongan email : inal9474@gmail.com , andi_m89@yahoo.com
Abstrak : Perkembangan teknologi elektronika semakin luas dipergunakan dalam peralatan, mulai dari peralatan  yang  sangat  canggih  sampai  dengan  peralatan  yang  sederhana,  bahkan  sampai  dengan pekerjaan  sehari-hari  yang  biasa  dilakukan  di  rumah.  Air  merupakan  kebutuhan  hidup  sehari-hari, ketika air yang di pompa dan ditampung dalam tangki air, manusia hanya menghidupkan pompa ketika tandon  air  kosong  dan  mematikan  pompa  ketika  tangki  air  penuh.  Pada  umumnya  alat  otomatis  yang digunakan pada tangki air hanya menggunakan saklar yang diberi pelampung yang sistem kerjanya jika air melewati batas atas pengisian maka secara otomatis saklar yang diberi pelampung secara otomatis akan  memutus  arus.  alat  yang  dibuat  menggunakan  Radio  Frekuensi  (RF).  Alat  ini  bekerja menghasilkan sinyal yang dikirim oleh sensor elektroda yang dapat mematikan dan menyalakan pompa secara  otomatis  sehingga  mencegah  air  tumpah.  Alat  ini  terdiri  dari transmitter dan receiver .  Bagian trasmitter  diletakkan  pada  tangki  air  sedangkan  bagian receiver pada  pompa  air.  Pengatur  nyala  atau mati  pompa  air  dapat  diatur  dengan  menggunakan  gelombang  radio  sebagai  media  pengiriman  sinyal perintah. Hal ini lebih efisien untuk jangkauan yang cukup jauh antara tansmitter dengan receiver . Alat ini bisa diterapkan pada WSLIC(Water and Sanitation for Low Income Community). Pada penelitian ini diperoleh  hasil  jarak  alat  ini  dapat  bekerja  dengan  baik  secara  optimal  adalah  0  sampai  30  meter  dan pada jarak 35 sampai 50 meter alat ini tidak dapat mengatur pompa air secara optimal dan diatas 50 alat ini tidak dapat mengatur pompa air
Kata Kunci : Sensor, air, WSLIC, radio frekuensi

## Pendahuluan
Perkembangan  teknologi  elektronika  semakin luas  dipergunakan  dalam  berbagai  macam peralatan,  mulai  dari  peralatan  yang  sangat canggih  sampai  peralatan  yang  sederhana. Termasuk peralatan rumah tangga yang digunakan  sehari-hari  peralatan  elektronika kalanga    rumah  tangga  yang  bekerja  secara otomatis  yang  digunakan  khusus  untuk  aktifitas misalnya  dalam  menyalakan  dan  mematikan pompa air.
Air  merupakan  kebutuhan  primer  hidup  sehari- hari  ,  pompa  air  yang  digunakan  dari    dulu sampai  sekarang  masih  kurang  efektif.  Hal  ini dikarenakan  pompa  air  yang  digunakan  tidak bekerja secara otomatis, ada yang otomatis tetapi membutuhkan kabel  yang  panjang  untuk memasangnya,  hal  tersebut  sebenarnya  dapat bekerja dan beroperasi secara otomatis dan tidak membutuhkan  kabel,  sehingga  perlu  diciptakan
atau  dibuat  alat  yang  dapat  mengatur  sendiri dalam menyelesaikan masalah tersebut, alat yang mampu  bekerja  secara  otomatis  dan  tidak memerlukan  kabel  untuk  mengoprasikannya. Dalam  rangka  memberikan  kemudahan  dalam pengelolaan air terutama untuk distribusi air pada program WSLIC .
Penulisan  ini  mengambil  penelitian  atau  studi kasus  progam WSLIC(Water  and  Sanitation  for Low  Income  Community) di  Desa  Sukobendu Kecamatan Mantup Kabupaten Lamongan

## Metode Penelitian
Gambar 1 flow Chart penelitian
Dalam  sistem  kontrol  level  air  pada WSLIC ini menggunakan  beberpa  komponen-komponen, berikut  adalah  alat  dan  bahan  yang  di  perlukan dalam  pembuatan  alat  kontrol  level  air  otomatis pada WSLIC: plat tembaga, IC 555, PCB lubang, baterai, relay 12 V , transistor BD139, resistor 1k Ω,  dioda  zener  2.7  V,  kabel  pelangi,  solder, timah,  penyedot  timah,  trafo  12 Volt 350mA, elco100 µF/50 V, multitester, kristal atau X-TAL 27  MHz,  dan  diode.Alat  dan  bahan  untuk merancang  sistem  alat  kontrol  level  air  air otomatis  di  butuhkan  komponen-komponen:  plat tembaga, IC 555, trafo 12 Volt 350mA, relay 12 V,  transistor  BD139,  resistor  1k  Ω,  rangkaian pemancar, rangkaian penerima, elco100 µF/50 V, kristal 27 MHz, serta dioda.

## Sistem Kerja Alat
Sistem  kerja  alat  ini  yaitu  ketika  sensor  atas elektroda  mendapatkan  deteksi  sinyal  maka sensor  tersebut  akan  mengirimkan  perintah off kepada  pemancar  dan  kemudian  dikirimkan kepada  penerima  dan  kemudian  output  pada penerima  akan  menonaktifkan relay untuk mematikan  pompa  air.  Dan  ketika  sensor  bawah mendapat  deteksi  sinyal  maka  sensor  tersebut akan mengirimkan perintah on kepada pemancar dan  kemudian  dikirimkan  kepada  penerima  dan kemudian output pada penerima akan mengaktifkan relay yang  selanjutnya  pompa  air tersebut  menyala.  Untuk  sistem  kerja  alat  dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 2. Sistem kerja alat kontrol level air pada WSLIC

## Perancangan Alat

## Pemancar
Alat  yang  digunakan  sebagai  pengirim  sinyal perintah  dari  sensor  elektroda    adalah  sebuah rangkaian  pemancar  yang  cukup  sederhana. Pemancar  ini  terdiri  dari  beberapa  bagian  yang digabungkan  sehingga  sistem  rangkaian  dapat bekerja dengan baik.

## Perancangan bagian penerima
Seperti  pada  rangkaian  pemancar,  rangkaian penerima  juga  disusun  dari  beberapa  bagian. Maka  pada  penerima  akan  bekerja  dengan  baik sebagai pengendali otomatis pengontrol level air.

## Perancangan bagian sensor
Sensor  adalah  sesuatu  yang  digunakan  untuk mendeteksi  adanya  perubahan  lingkungan  fisik atau  kimia.  Variabel  keluaran  dari  sensor  yang diubah menjadi besaran listrik disebut Transduser.  Pada  penelitian  ini  sensor  yang digunakan  adalah  jenis  sensor  pasif  yaitu menggunakan  tiga  plat  tembaga  yang  diletakkan pada  batas  atas  dan  bawah  air  yang  ada  pada tangki air dengan memanfaatkan sifat konduktifitas  air,  yang  menggunakan  IC555 sebagai pembaca deteksi sinyal dari plat tembaga tersebut.
Perancangan bagian power supply
Power  supply adalah  perangkat  yang  berfungsi sebagai pemberi tegangan pada setiap rangkaian. Pada  penelitian  ini power  supply yang  dipakai menggunakan  trafo  350  mA,  dua  buah  dioda IN41001  serta  dua  buah  elko (elektrolit capasitor) 50 Volt 100 uf dan 16 Volt 100uf.

## Hasil dan Pembahasan
Dalam penelitian ini diperoleh hasil pengujian sebagai berikut :

## Pengujian kepekaan sensor

## Gambar 3. Sensor level air
Cara kerja rangkaian pada Gambar 6 yaitu naik- turunnya  level  air  ada  di  antara  ujung  elektroda high  dan low ,  artinya  ketika  level  air  turun  di bawah elektroda low maka pompa akan ON , dan ketika  level  air  naik  sampai  menyentuh  ujung elektroda high maka  pompa  akan OFF .  Untuk batas  bawah  terdapat  pada  pin  2  dan  batas  atas pada pin  3 sedangkan pada pin 1 adalah ground
Cara pengujian kepekaan sensor yaitu dengan memberikan catu daya 12 Volt pada saat bagian penerima mendeteksi sinyal, kemudian tegangan output dari IC555 bisa langsung diukur dengan menggunakan multimeter. Berikut tabel pengujian kepekaan sensor  menggunakan mulitmeter. Untuk hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 1
Tabel 1. Data hasil pengujian sensor elektoda
No Tinggi air pada bak TeganganKeluaran sensor elektroda (V) 1 1,5 cm 3,8 2 24 cm 4,8

## Pengujian rangkaian pemancar
Dalam  pengujian  pemancar  ini  kita  akan mengukur  besar  tegangan  dan  bentuk  sinyal output  pemancar  menggunakan  osiloskop,  untuk skema pemancar dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 4. Skema pemancar
Pengujian pada bagian-bagian:
 Blok pembangkit pulsa(T1)

## Gambar 5. Hasil gelombang pembangkit pulsa
Pada  Gambar  5  pengujian  bagian  pembangkit pulsa  sinyal  yang  dibangkitkan  oleh  transistor BC547  hasil  keluaran  dari  kaki  colector  adalah berupa  pulsa.  Untuk  tegangan  terukur  12 Volt dari baterai.
 Blok osilator RF(T2)

## Gambar 6. Hasil gelombang osilator RF
Pada Gambar 6 pengujian Osilator RF dihasilkan gelombang  RF  dengan  frekuensi  27  MHz  dari kristal. Gelombang RF digunakan untuk mengirim  sinyal  pulsa  dari  pemacar  menuju  ke penerima.
 Blok penguat akhir(T3)

## Gambar 7. Output gelombang pemancar
Penguat  akhir  adalah  rangkaian  akhir  dari pemancar  yang  bertugas  untuk  menguatkan sinyal pulsa dan gelombang RF. Pada Gambar 10 output  penguat  akhir,  pulsa  yang  dibangkitkan akan  dimodulasikan  pada  gelombang  RF kemudian dikuatkan untuk dikirim pada penerima

## Pengujian rangkaian penerima
Seperti  yang  telah  dilakukan  pada  rangkaian pemancar,  Dalam  pengujian  penerima  ini  kita akan mengukur besar tegangan dan bentuk sinyal output  penerima  menggunakan  osiloskop,  untuk skema penerima dapat dilihat pada Gambar 8
Gambar 8. Skema penerima
Pengujian pada bagian-bagian:
 Blok Penerima gelombang RF(TI)

## Gambar 9. Gelombang pada penerima
Pada  Gambar  9  pengujian  pada  penerima gelombang  RF  Sinyal  yang  terukur  memiliki Bentuk gelombang yang sama separti gelombang yang  dipancarkan  oleh  pemancar  yaitu  sinyal yang  dikeluarkan oleh penguat akhir.
 Blok pemisah sinyal(T2)

## Gambar 10. Hasil gelombang yang dipisahkan
Pada  Gambar  10  pengujian  bagian  pemisah sinyal  ini  Gelombang  RF  yang  diterima kemudian dipisahkan dan selanjutnya pulsa pulsa yang  ada  didalamnya  akan  dipisahkan  oleh transistor  BC547  sesuai  dengan  jumlah  pulsa. Bentuk  gelombang  setelah  dipisahkan  akan menjadi seperti bentuk gelombang yang dibangkitkan  pembangkit  pulsa  pada  rangkaian pemancar.

## Pengujian alat kontrol level air otomatis WSLIC
Pengujian  alat  kontrol  level  air  otomatis  dengan memanfaatkan  radio  frekuensi  pada WSLIC secara keseluruhan ini dilakukan dengan menggabungkan  semua  peralatan  ke  dalam sebuah sistem yang terintegrasi. Tujuannya untuk mengetahui  bahwa  rangkaianyang  dirancang telah bekerja dengan baik.

## Tabel 2. Pengujian saat pompa ON
No Perc oban Sensor ( Volt ) Pompa( Volt ) K on disi pompa 1 1 6,78 219 Kerja 2 2 6,80 220 Kerja 3 3 6,89 220 Kerja
Dari  Tabel  2  untuk  pengujian  pertama  tegangan pada  sensor  terukur  6,78 Volt pada  pompa  219 Volt dan  kondisi  pompa  kerja,  kemudiam  pada pengujian  kedua  tegangan  pada  sensor  terukur 6,80 Volt paa pompa 220 Volt dan kondisi pompa kerja,  kemudian  pada  pengujian  yang  ketiga tegangan  pada  sensor  terukur  pada  sensor  6,89 Volt pada  pompa  220 Volt kemudian  kondisi pompa kerja.
Tabel 3. Pengujian saat pompa OFF
N o Perco ban Sensor( Volt ) Pompa K on disi pompa
( Volt ) 1 1 9,80 0,1 Mati 2 2 9,77 0,1 Mati 3 3 9,79 0,1 Mati
Dari  Tabel  3  untuk  pengujian  pertama tegangan  pada  sensor  terukur  9,80 Volt pada pompa  0,1 Volt dan  kondisi  pompa  mati, kemudiam  pada  pengujian  kedua  tegangan  pada sensor terukur 9,77 Volt paa pompa 0,1 Volt dan kondisi  pompa  mati,  kemudian  pada  pengujian yang  ketiga  tegangan  pada  sensor  terukur  pada sensor  9,79 Volt pada  pompa  0,1 Volt kemudian kondisi pompa mati.

## Tabel 4. Pengujian jarak jangkauan alat
Jarak Jangkauan alat Pemancar & penerima (meter) Pompa air 0 Menyala 5 Menyala 10 Menyala 15 Menyala 20 Menyala 25 Menyala 30 Menyala 35 Terkadang Menyala 40 Terkadang  Menyala 45 Terkadang  Menyala 50 Terkadang  Menyala >50 Tidak Menyala
Dari  pengujian  Tabel  4    tersebut  dapat disimpulkan pada jarak 0 sampai 30 meter pompa air  dapat  bekerja  secara  optimal  dan  pada  jarak 35 sampai 50 meter pompa air terkadang menyala dan terkadag tidak menyala dan untuk jaraj diatas
50  meter  pompa  air  tersebut  sudah  tidak  bisa menyala

## Simpulan
Dalam  membuat  alat  kontrol  level  air  otomatis yang  memanfaatkan  radio  frekuensi  adalah dengan  memnfaatkan  radio  frekuensi  sebagai media  penghubung  antara  sensor  elektoda  dan pompa air adalah dengan menghubungkan sensor elektroda  pada  pemancar  yang  kemudian  sinyal dari  sensor  tersebut  akan  dikirim  oleh  pemancar yang akan diterima oleh bagian penerima( receiver), yang kemudian perintah dari sensor tersebut akan diterjemahkan dalam bentuk tegangan  yang  digunakan  untuk  menggerakkan relay yang akan menyalakan pompa air Alat  ini  pada  jarak  0  sampai  30  meter  dapat mengatur  pompa  air  secara  optimal,  dan  pada jarak 35 sampai 50 alat ini tidak dapat mengatur pompa  air  secara  optimal  terkadang  pompa menyala  dan  terkadang  pompa  tidak  bisa menyala,  kemudian  pada  jarak  diatas  50  meter alat tidak dapat mengatur pompa air.

## Daftar Pustaka
1. Drs  RM  Francis  D.  Yuri,  1995. Teknik Merakit dan Service Radio Remote Control
2. Haryanto,  2007, kendali  motor  pompa berdasarkan  ketinggian  air  dengan  sensor elektroda.skripsi , Universitas Negeri Semarang, Semarang 3. Handy Wicaks on o, 2009,
Catatan Kuliah”Automasi”, Universitas Kristen Petra
4. Mohammad  Thoif,  2006, pengendali  pintu gerbang  dan  garasi  Secara  otomatis.skripsi , Univeritas Negeri Semarang, Semarang .
5. Jayadin Ahmad, 2007. Elektronika dasar.
6. http://indoorhydrop on icveggies.wordpress.co m/#waterleveldetector