## KLIK: Kajian Ilmiah Informatika dan Komputer
ISSN 2723-3898 (Media Online) Vol 1, No 6, Juni 2021 Hal 257-262 https://djournals.com/klik

## Pengendali Air Wudhu Otomatis Menggunakan Sensor Ultrasonik Berbasis Arduino
Primatama Kurniandisyah 1,* , M. Safii 2 , Bahrudi Efendi Damanik 2 , Dedy Hartama 1 , M. Ridwan Lubis 2
1 STIKOM Tunas Bangsa, Pematangsiantar, Indonesia
2 AMIK Tunas Bangsa, Pematangsiantar, Indonesia Email: 1,* primatamakurniandisyah@gmail.com, 2 m.safii@amiktunasbangsa.ac.id, 3 bahrudiefendi@gmail.com,
4 dedyhartama@amiktunasbangsa.ac.id, 5 ridwan@amiktunasbangsa.ac.id Email Korespondensi: primatamakurniandisyah@gmail.com
Abstrak− Sebelum melaksanakan ibadah sholat, umat muslim wajib terlebih dahulu mengambil air wudhu. Selama ini penyediaan air wudhu  dari  mesjid  maupun  mushola  hampir  100%  menggunakan  kran  yang  diputar  secara  manual,  terkadang  merepotkan  dan  air sering  terbuang  percuma  (boros).  Oleh  karena  itu  tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  membangun prototype pengendali  air  wudhu otomatis  berupa  pengembangan  sistem  dengan  alat  sensor  ultrasonik  berbasis  arduino.  Alat  yang  dibangun  berdasarkan prototype tersebut  nantinya mampu mengeluarkan air wudhu secara otomatis dan berhenti secara otomatis, tergantung dari anggota tubuh yang didekatkan ke ujung kran yang akan mengeluarkan air. Pemantauan ini bekerja dengan menggunakan sensor ultrasonik, dimana objek yang  ada  dibawah  sensor  menjadi  input  nya.  Sensor  ultrasonik  akan  dihubungkan  ke  mikrokontroler  Arduino  yang  berguna  untuk menjalankan sistem ini, yaitu memberikan informasi pada relay agar mengaktifkan mini water pump dan mengeluarkan air. Sehingga dapat disimpulkan bahwa sistem ini mampu membantu mengendalikan pemakaian air wudhu menjadi lebih efisien.
Kata Kunci: Otomatisasi, Pengendali, Sensor Ultrasonik, Air Wudhu, Arduino
Abstract− Before performing prayers, Muslims must first take ablution water. So far, the provision of ablution water from mosques and  prayer  rooms  is  almost  100%  using  a  faucet  that  is  turned  manually,  sometimes  it  is  troublesome  and  water  is  often  wasted (wasteful).  Therefore,  the  purpose  of  this  research  is  to  build  a  prototype  automatic  ablution  water  controller  in  the  form  of developing  a  system  with  an  Arduino-based  ultrasonic  sensor.  The  tool  that  is  built  based  on  the  prototype  will  be  able  to  issue ablution  water  automatically  and  stop  automatically,  depending  on  the  limb  that  is  brought  close  to  the  end  of  the  pipe  that  will discharge the water. This monitoring works by using an ultrasonic sensor, where the object under the sensor becomes the  input. The ultrasonic  sensor  will  be  connected  to  the  Arduino  microcontroller  which  is  useful  for  running  this  system,  which  provides information on the relay to activate the  mini water pump and release water. So it can be concluded that this system is able to help control the use of ablution water to be more efficient.
Keywords : Automation, Controller, Ultrasonic Sensor, Wudhu Water, Arduino

## 1. PENDAHULUAN
Wudhu  merupakan  kewajiban  yang  harus  dilakukan  setiap umat  muslim  ketika  akan  melaksanakan  ibadah  shalat  [1], baik  sholat  wajib  maupun  sholat  sunah.  Berwudhu  merupakan  cara  untuk  menghilangkan  hadats  kecil.  Kegiatan berwudhu  membutuhkan  air  yang  suci  lagi  mensucikan,  dan  tidak  semua  air  bisa  digunakan  untuk  berwudhu  [2]. Melakukan wudhu secara sempurna sesuai dengan syari'at Islam merupakan kunci diterimanya sebuah doa [3]. Selama ini  penyediaan  air  wudhu  di  mesjid  maupun  mushola  hampir  100%  menggunakan  kran  yang  diputar  secara  manual, terkadang  merepotkan  dan  air  sering  terbuang  percuma  (boros).  Padahal  dalam  berwudhu  sangat  disarankan  untuk memaksimalkan  air  dan  menggunakannya  secara  efisien  [4].  Banyak  masalah  penggunaan  kran  wudhu  konvensional ini, diantaranya pengguna tidak mampu  mengontrol penggunaan air sehingga terjadi pemborosan air jika penggunanya lalai  dalam  menutup  kran,  yang  mengakibatkan  air  akan  keluar  secara  terus  menerus.  Selain  itu  gerakan  wudhu  yang dilakukan tentu ada jeda, sementara air terus menerus mengalir. Cara yang pernah di terapkan oleh mesjid atau mushola untuk  menghemat  air  wudhu  yakni  dengan  membuat  peringatan  menggunakan  tulisan  bahwa  pengguna  dianjurkan untuk menghemat air dan jangan lupa menutup kran setelah berwudhu [5]. Oleh karena itu kebutuhan akan pengendali atau pengontrol air sangat diperlukan untuk efisiensi dan penghematan penggunaan air yang berlebihan [6].
Salah  satu  cara  untuk  mengatasi  masalah  tersebut  dengan  membangun  alat  pengontrol  menggunakan  sensor ultrasonik  berbasis  arduino  [7].  Sensor  ultrasonik  dapat  memberikan  pemberitahuan  ke  pihak  pengguna  melalui  SMS apabila  diinginkan  [8].  Selain  itu  alat  pengendali  yang  dibangun  dengan  menggunakan  sensor  ultrasonik  juga  dapat bekerja  secara  realtime  [9],  sehingga  tepat  apabila  diterapkan  untuk  pengendali  air  wudhu  di  mesjid  atau  mushola. Pemanfaatan  mikrokontroller  pada  Arduino  yang  dirancang  dengan  menambahkan  sensor  Ultrasonik  HC-SR04  dan mini water pump dibuat menjadi sistem keran air otomatis. Sistem ini bekerja dikontrol oleh sebuah user interface yang bisa  mengatur  jadwal  buka  tutup  keran  air  secara  otomatis  maupun  manual  dan  juga  membatasi  volume  air  yang mengalir pada kran. Sensor ultrasonik HC-SR04 berfungsi mendeteksi adanya perubahan fisik dan kimia. Variabel yang keluar dari sensor yang dirubah menjadi besaran listrik disebut dengan Transduser . Sensor ultrasonik aktif atau berjalan berdasarkan prinsip pantulan gelombang dari objek, dimana sensor kutub sebelah kanan menghasilkan gelombang suara yang kemudian menangkapnya kembali melalui kutub sebelah kiri sensor ultrasonik dengan perbedaan waktu sebagai penginderaannya [10]–[12].
Beberapa  penelitian-penelitian  terdahulu  yang  menjadi  rujukan  terkait  dengan  masalah  ini  diantaranya  : Pemanfaatan  Sensor  Ultrasonik  HC-SR04  untuk  membangun  kran  wastafel  otomatis  berbasis  arduino  nano  pada Kampus  Politeknik  Amamapare  Timika.  Penggunaan  sensor  tersebut  mampu  mempermudah  pengguna  dalam
menggunakan  kran air wastafel tanpa memutar katub  kran seperti biasa, sehingga  meminimalisir kerusakan pada  kran air wastafel [13]. Perancangan dan implementasi dengan bahasa pemrograman C  menggunakan sofware IDE Arduino untuk mengontrol dan memonitor air tower rumah tangga pada tangki air dan bak air yang akan diproses mikrokontroler NodeMCU.  Sistem  yang  dirancang  terdiri  dari  beberapa  bagian  yaitu:  catu  daya,  sistem  kontrol,  rangkaian  mekanika dan  program.  Mikrokontroler  berfungsi  sebagai  pusat  kendali  dan  mekanika  berfungsi  sebagai  penggerak  Motor  DC untuk memompa air [14]. Selanjutnya penelitian yang dilakukan dengan membangun alat pendeteksi ketinggian air dan keran otomatis menggunakan water level sensor berbasia arduino uno. Alat tersebut bekerja mendeteksi ketinggian air dengan water level sensor dimana sensor tersebut memiliki empat titik level ketinggian air dan saat air pada bak mandi telah  kosong  maka  alat  akan  mendeteksi  dan  module  GSM  akan  memberikan  pemberitahuan  dan  perintah  untuk menghidupkan keran  air  melalui  sms.  Alat  yang  sudah  di  berikan  perintah  untuk  menghidupkan pompa  dan  keran  air semua di kontrol dengan relay sebagai saklar pada kedua komponen, air akan naik dan menyentuh salah satu titik level sensor kemudian sensor membaca dan akan muncul pemberitahuan ke LCD bahwa air telah sampai pada titik level [15].
Beberapa  penelitian  inilah  yang  melatar  belakangi  dilakukannya  penelitian  untuk  membangun  pengendali  air wudhu  secara  otomatis  menggunakan  sensor  ultrasonik  berbasis  arduino,  dengan  tujuan  menghemat  penggunaan  air wudhu  di  mesjid  atau  mushola  serta  meminimalisir  seringnya  terjadi  kerusan  kran  air  karena  sering  diputar  oleh pengguna saat mengambil air wudhu.

## 2. METODOLOGI PENELITIAN

## 2.1 Lokasi dan Waktu Penelitian
Lokasi tempat dilakukannya penelitian  ini yaitu Musholla yang berada di Sekolah SMA Negeri 2 Pematangsiantar Jl. Patuan Anggi, dengan waktu yang digunakan dalam melakukan penelitian ini selama 1 minggu.

## 2.2 Pengumpulan Data
Pengumpulan  data  pendukung  dilakukan  dengan  observasi  secara  langsung  ke  lokasi  penelitian.  Selain  itu menggunakan  studi  literatur  dengan    mencari  referensi  dari  buku-buku  serta  artikel-artikel  jurnal  yang  berhubungan dengan perancangan alat pengendalian air wudhu otomatis ini.

## 2.3 Diagram Blok Rangkaian

## Gambar 1. Diagram Blok Rangkaian
Adaptor,  berfungsi  sebagai  pengsupply  tegangan  arus  listrik  untuk  menghidupkan  mikrokontrollerarduino.  Arduino, sebagai  mikrokontroller  yang  mengkonversi  data  atau  memproses  pantulan  objek  menjadi  data.  Sensor  Ultrasonik, digunakan sebagai pembaca objek ( input ) dan mengirimnya ke arduino. Relay , digunakan untuk mengaktifkan maupun menonaktifkan mini  water  pump dan  baterai  9  volt. Mini water  pump, berfungsi  sebagai  penyerap  air,  agar  air  keluar melalui selang.

## 2.4 Flowchart / Alur Penelitian
Pada  saat  Arduino  dihidupkan  maka  yang  pertama  dilakukan  adalah  pemberitahuan  dari  sensor.  Kemudian  sensor ultrasonik akan membaca objek yang ada di depannya setelah itu sensor akan mengirimkan data ke arduino lalu arduino akan mengolah data tersebut menjadi sebuah perintah, selanjutnya arduino mengirimkan data perintah tersebut ke relay agar relay mengaktifkan pompa air. Jika di depan sensor ada objek maka air akan mengalir melalui selang, tetapi ketika objek tidak ada maka air akan berhenti secara otomatis.
Gambar 2. Alur Penelitian

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Hasil
Alat  yang  selesai  di  rancang  kemudian  akan  dilanjutkan  ke  tahap  simulasi  dan  percobaan.  Dimana  alat  ini  akan mendeteksi objek yang ada di depan sensor ultrasonik dan dengan adanya relay yang akan memerintahkan mini water pump untuk  menghisap  air  dan  mengalirkannya  melalui  selang.  Selanjutnya  akan  diuraikan  tahapan-tahapan,  manfaat dan  tujuan  dari  perancangan  alat  ini.  Hasil  dari  perancangan  ini  akan  dimulai  dari  input  melalui  sensor  yang  akan membaca  pantulan objek  yang  ada  di  depan  sensor,  kemudian  diproses  menjadi Output yaitu  air  yang  keluar  melalui pipa  yang  sebelumnya mini  water  pump menghisap  air  dan  mengalirkannya  melalui  selang.  Hasil  akhir  dari perancangan alat ini dapat dilihat pada gambar 3.

## 3.1.1 Rancangan Arduino
Sebelum memulai prosedur kerja arduino, dilakukan penguraian hasil rancangan dalam perancangan alat pengendali air wudhu otomatis menggunakan sensor ultrasonik berbasis arduino. Proses perancangan alat ini aktif melalui perpaduan dari  mikrokontrolerarduinoAtmega  328  dengan  sensor  ultrasonik  HC-SR04, relay , mini  water  pump serta  beberapa perangkat  pendukung  seperti  kabel  jumper,  selang,  breadboard,  dan  kabel  USB.  Skema  dari  rangkaian  alat  ini  dapat dilihat pada gambar 4.

## Gambar 4. Skema Rangkaian
Apabila  dilihat  dari  skema  rangkaian  diatas  selanjutnya  rangkaian  dengan  pemasangan  arduino  dan  sensor  ultrasonik beserta  yang  lainnya  dikoneksikan  ke  pin  yang  ada  disetiap  pin  yang  terdapat  pada  papan  arduino.  Setelah penggabungan  pin  kedalam  arduino  selanjutnya  adalah  melakukan  perintah kepada  arduino  dengan  cara  memasukkan kode  program  dengan  menggunakan software arduino  IDE.  Sehingga  rangkaian  yang  telah  dirancang  bisa  aktif  dan berjalan sesuai yang di inginkan.

## 3.1.2 Input (Masukan)
Pengisian  kode program pada  mikrokontrolerarduino  ini  menggunakan software arduino  IDE  dengan bahasa  program C++  yang  telah  dipermudah  melalui library . Software arduino  IDE  adalah  proses  perangkat  lunak  yang  digunakan sebagai tempat menulis  kode program yang akan dimasukkan ke dalam arduino, untuk memberikan kode program ke dalam  sebuah  mikrokontroler  arduino,  sebelumnya  dibutuhkan  IDE  arduino  1.8.12, breadboard arduino  dan  kabel printer  USB  dengan type A  to  B  agar  program  dapat  berjalan  di  dalam  mikrokontroler  arduino.  kode  program  dapat dilihat pada gambar 5.
Pada  artikel  ini,  proses  input  memakai  satu  buah  sensor  ultrasonik  untuk  memberikan  input  perintah  kepada  arduino agar memproses data yang akan diproses sebagai Output

## 3.1.3 Processing (Pemrosesan)
Data yang diterima oleh sensor ultrasonik melalui pantulan objek selanjutnya akan di susun dan kemudian diproses oleh mikrokontroler arduino. Data dari hasil proses arduino di klarifikasikan sebagai perintah. Kemudian relay akan aktif dan secara otomatis memerintahkan mini water pump untuk menghisap air dan mengalirkannya melalui selang
3.1.4 Output (Keluaran)
Output dalam  perancangan  alat  pengendali  air  wudhu  otomatis  berbasis  arduino  ini  adalah  air  yang  mengalir  melalui selang  yang  sebelumnya  dihisap  oleh mini  water  pump .  Adapun Output (keluaran)  dari  perancangan  alat  ini  dapat dilihat pada gambar 6.
Gambar 6. Output (Keluaran)

## 3.2 Pembahasan
Tahapan kerja sistem dari perancangan alat ini dimulai dari menyalakan arduino menggunakan adaptor yang memakai arus listrik, setelah itu arduino akan mengalirkan arus ke perangkat lain, seperti sensor ultrasonik HC-SR04 kemudian sensor  akan  mendeteksi  pantulan  objek  dan  menerima  pantulan  objek  tersebut,  lalu  sensor  akan  mengirimkan  sinyal kepada  arduino  selanjutnya  arduino  akan  mengirimkan  sinyal  itu  kembali  kepada relay dalam  bentuk  perintah, selanjutnya relay akan mengaktifkan mini water pump agar menghisap air, lalu hasil akhirnya adalah air akan mengalir dan keluar melalui selang yang sudah disatukan ke mini water pump

## 3.2.1 Validasi Data
Penggunaan  alat  pengendali  air  wudhu  otomatis  berbasis  arduino  yang  telah  dirancang,  mampu  menghemat  dan meminimalisir penggunaan air pada saat jeda dalam berwudhu.

## 3.2.2 Pengujian Sensor Ultrasonik
Berdasarkan pengujian sensor ultrasonik ini, maka dapat diketahui kemampuan sensor untuk mendeteksi adanya objek yang ada di depan sensor. Pengujian ini dilakukan dengan  melakukan simulasi sebagai pengguna yang akan memakai alat ini.

## 3.2.3 Prosedur Kerja Sistem
Prosedur  kerja  sistem  dibuat  untuk  memastikan  seluruh  rancangan  berjalan  dengan  baik.  Prosedur  kerja  sistem  yang telah dirancang dapat dilihat pada gambar 7.
Tahap  awal  pada  pengujian  alat  ini  dilakukan  dengan  memberikan  arus  listrik  melalui  adaptor  ke  mikro  kontroler arduino,  kemudian  sensor  akan  membaca  objek  yang  berada  di  depannya  dan  mengolah nya  menjadi  data.  Jika relay tidak aktif maka mini water pump tidak akan menyala. Sebaliknya jika relay aktif maka mini water pump akan menyala dan  mengalirkan  air  melalui  selang  dan  rancangan  ini  akan  berjalan  dengan  baik.  Pada  perancangan  ini  sensor ultrasonik berperan aktif dalam pendektesian objek.

## 4. KESIMPULAN
Kesimpulan yang dapat diperoleh dari penelitian ini bahwa alat  Pengendali Air Wudhu Otomatis  yang telah dibangun menggunakan  sensor ultrasonik  HC-SR04 berbasis arduino dengan mikrokontroller  atmega328 mampu meminimalisir dan  menghemat  penggunaan  air  wudhu  oleh  orang-orang  yang  akan  berwudhu,  sehingga  menjadi  lebih  efisien  dan menghindarkan sering terjadinya kerusakan kran air akibat sering diputar-putar karena pemakaian secara manual.

## REFERENCES
[1] S. P. Dewi, I. P. Astuti, G. A. Buntoro, I. Widaningrum, and A. R. Yusuf, “Android based learning application for Wudhu and Tayamum using augmented reality technology,” Journal of Physics: Conference Series , vol. 1517, no. 1, 2020.
[2] M. Rizal et al. , “Efisiensi Penggunaan Air pada Sistem Mobil Wudhu,” Jurnal Ilmiah Teknologi Informasi Terapan (JITTER) , vol. 7, no. 1, pp. 1–8, 2020.
[3] W. Widiastuti, S. Masturoh, A. H. Kahfi, M. R. R. Saelan, R. Nurfalah, and M. H. Fakhriza, “Multimedia Learning for Wudhu and Sholat Procedures Android Based at TK Pertiwi 01 Serang,” Jurnal Techno Nusa Mandiri , vol. 17, no. 1, pp. 63–70, 2020.
[4] L.  Kamelia,  A.  Saputra,  A.  Fasya,  A.  Fauzi,  and  F.  W.  Ramadhan,  “ Prototype Kran  Air  Wudhu  Otomatis  Berbasis  Sensor Infrared,” Seminar Nasional Teknik Elektro , pp. 138–145, 2018.
[5] R. Wahyuni, I. Wiyono, and H. Fonda, “Pengisian Tank Air Otomatis Pada STMIK Hang Tuah,” Jurnal Ilmu Komputer , vol. 9, no. 2, pp. 107–116, 2020.
[6] S.  Muddin,  F.  Rahman,  S.  Syahruddin,  and  R.  Rahmawati,  “Perancangan  Keran  Air  Wudhu  Otomatisasi  Berbasis Mickrontroler,” ILTEK : Jurnal Teknologi , vol. 14, no. 2, pp. 2095–2099, 2020.
[7] S.  Afra,  N.  Wahyudin,  R.  Vahlevi,  H.  Prayoga,  and  N.  Prasetyo,  “Sistem  Kontrol  Pemanas  Air  Menggunakan  Sensor Ultrasonik Dan Arduino Uno,” Power Elektronik: Jurnal Orang Elektro , vol. 9, no. 2, pp. 30–35, 2020.
[8] K.  Fatmawati,  E.  Sabna,  and  Y.  Irawan,  “Rancang  Bangun  Tempat  Sampah  Pintar  Menggunakan  Sensor  Jarak  Berbasis Mikrokontroler Arduino,” Riau Journal Of Computer Science , vol. 6, no. 2, pp. 124–134, 2020.
[9] W.  Ridwan,  D.  H.  Haryanto,  and  I.  Z.  Nasibu,  “Rancang  Bangun  Model  Pengendali  Katup  Cardas  Bak  Penampungan  Air PDAM,” Jurnal Teknik: Media Pengembangan Ilmu dan Aplikasi Teknik , vol. 19, no. 01, pp. 60–68, 2020.
[10]  N. T. Rahayu, S. D. Fatmaryanti, and U. Pratiwi, “Perancangan Alat Peraga Tumbukan Menggunakan Sensor Ultrasonik HC- SR04 Berbasis Multirepresentasi,” Jurnal Inovasi Pendidikan Sains (JIPS) , vol. 2, no. 1, pp. 1–8, 2021.
[11]  M. M. E. Haqiqi, A. Rukmana, and A. F. Ikhsan, “Rancang Bangun Sistem Peringatan Dini Perlintasan Kereta Menggunakan Sensor Ultrasonik Hc-Sr04 Dan Arduino,” Jurnal FUSE - TE , vol. 1, no. 1, pp. 1–7, 2021.
[12]  D.  A.  Saputra,  B.  Handaga,  M.  Effendy,  and  D.  A.  Halim,  “Simulasi  Pemograman  Pengendali  PWM  Kecepatan  dengan Mikrokontroler  Arduino  berbasis  Sensor  Ultrasonik  HC-SR04  pada  Purwarupa  Mobil  Listrik,” Accurate:  Journal  of Mechanical Engineering and Science , vol. 1, no. 2, pp. 19–25, 2020.
[13]  A. Safitri, “Rancang Bangun Kran Wastafel Otomatis Berbasis Arduino Nano dan Sensor Ultrasonik HC-SR04 pada Kampus Politeknik Amamapare Timika,” Jurnal Teknik AMATA , vol. 1, no. 1, pp. 4–7, 2020.
[14]  M.  O.  Prasetio,  A.  Setiawan,  R.  D.  Gunawan,  and  Z.  Abidin,  “Sistem  Pengendali  Air  Tower  Rumah  Tangga  Berbasis Android,” Jurnal Teknik dan Sistem Komputer , vol. 1, no. 2, pp. 20–25, 2020.
[15]  Khair,  “Alat  Pendeteksi  Ketinggian  Air  Dan  Keran  Otomatis  Menggunakan  Water  Level  Sensor  Berbasis  Arduino  Uno,” Wahana Inovasi : Jurnal Penelitian dan Pengabdian Masyarakat UISU , vol. 9, no. 1, pp. 9–15, 2020.