"Pompa Galon Berbasis Arduino"

POMPA GALON BERBASIS ARDUINO

Mata Kuliah Organisasi Dan Arsitektur Komputer

Prodi S1 Pendidikan Teknologi Informasi

Universitas Negeri Surabaya

Dosen Pengampu :

Aditya Prapanca

Disusun Oleh :

Kelompok 8B

DINA AMALIA                                            (21050974008)

NUR RAHMAWATI                                    (21050974010)

MUHAMMAD ALIEF AL MANAQIBI     (21050974024)

M. MACHFUD ROCHMATULLOH          (21050974042)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1   Latar Belakang

Air adalah inti dari kehidupan dan juga merupakan sumber daya alam yang paling penting di bumi. Hal ini tercermin dari unsur air di bumi yang terdiri dari dua pertiga permukaan bumi. Faktanya, sekitar 60% hingga 70% komponen tubuh manusia terdiri dari air. Air ada di mana-mana, dan jumlah air di bumi adalah konstan. Air hanya berubah bentuk dan mengalami siklus yang disebut siklus air. Siklus air adalah proses alami dan berkelanjutan dari alam semesta.

Semua makhluk hidup membutuhkan air, termasuk manusia. Manusia membutuhkan air agar tidak mengalami dehidrasi. Umumnya manusia butuh minimal 8 gelas air per hari agar tidak mengalami hal tersebut. Peran air dalam pertumbuhan sangat penting bagi anak usia sekolah dan remaja, karena semua organ membutuhkan asupan air yang cukup selama pertumbuhan. Kekurangan air dapat menyebabkan gangguan kesehatan berupa buruknya kemampuan kognitif, mood, dan keterbelakangan psikomotorik pada anak. Oleh karena itu, hidrasi sangat penting bagi anak usia sekolah. Ditambah dengan gaya hidup saat ini yang akrab dengan minuman kemasan berkalori tinggi.

Asupan cairan yang baik yaitu melalui air putih, bukan dari minuman berkalori tinggi. Minuman berkalori tinggi dapat menyebabkan kelebihan gula dalam tubuh, yang dapat meningkatkan risiko obesitas pada tubuh. Selain itu, minuman kemasan mengandung zat asing seperti pewarna dan pengawet yang perlu dikeluarkan dari tubuh. Hal ini mengganggu fungsi hati dan ginjal serta menjadikan sukarnya racun untuk ditawarkan/dinetralkan. Air minum tidak berwarna, tidak berbau, tidak berasa, bebas logam berat dan kontaminan, serta bebas bakteri dan parasit.

Galon merupakan terobosan untuk mencukupi kebutuhan air manusia. Galon lebih efisien daripada air minum kemasan dalam botol, karena galon dapat menyimpan air lebih banyak hanya dengan 1 buah galon. Namun, galon memiliki kekurangan yakni berat. Dengan kapasitas yang lebih besar dari botol otomatis bobotnya juga lebih berat dari botol. Bobot yang berat ini terkadang menyusahkan manusia saat akan ditaruh ke dispenser. Oleh karena itu, diciptakan pompa galon. Akan tetapi pompa galon terkadang masih manual, ada yang menggunakan pompa elektrik namun kita harus menekan tombolnya terlebih dahulu.

Dengan adanya perkembangan teknlogi pada saat ini kelompok kami ingin membuat suatu perkembangan dari pompa galon yang sudah ada. Kami berencana untuk membuat pompa galon otomatis yang dapat menyala saat kita menyodorkan gelas ataupun botol untuk diisi air dengan menggunakan Arduino. 

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan penjabaran latar belakang di atas, dapat dirumuskan masalah sebagai berikut :

1. Bagaimana merancang dan membuat sistem galon otomatis berbasis arduino?

2. Bagaimana cara kerja sistem galon otomatis berbasis arduino?

1.3 Tujuan Laporan

Berdasarkan pada rumusan masalah di atas, maka tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

1.   Untuk mengetahui rancang bangun sistem galon otomatis berbasis arduino.

2.   Untuk mengetahui cara kerja sistem galon otomatis berbasis arduino.

1.4 Manfaat Penulisan

Manfaat yang diharapkan dari kegiatan ini adalah:

1. Mempermudah manusia dalam mengambil air dari galon
2. Menjadi inovasi baru dalam kebutuhan peralatan rumah tangga yang efisien dan mempermudahkan manusia.
3. Sebagai referensi untuk pengembangan alat berikutnya.

BAB II 

TINJAUAN PUSTAKA 

2.1 Dasar Teori

        

2.1.1 Arduino Nano

Arduino Nano adalah papan rangkaian pengembangan mikrokontroler yang berbasis chips ATmega328P dengan bentuk yang sangat kecil. Secara fungsional tidak ada bedanya dengan Arduino Uno. Perbedaan utama dengan Arduino Uno terletak penggunaan konektor Mini-B USB dan tidak adanya konektor power supply.

Disebut sebagai papan rangkaian pengembangan karena board ini memang berfungsi sebagai alat bantu prototyping rangkaian mikrokontroler Dengan menggunakan papan pengembangan ini, akan lebih mudah merangkai rangkaian elektronika yang berbasis mikrokontroler dibanding jika memulas merakit minimum sistem microcontroller ATMega328 dari awal. Bentuk fisik dari papan pengembangan Arduino Nano tampak atas dan tampak bawah ditunjukkan

2.2 Komponen

A. Arduino Nano

Arduino merupakan sebuah platform dari physical computing yang bersifat open source. Arduino tidak hanya sekedar sebuah alat pengembang, tetapi merupakan kombinasi dari hardware, bahasa pemrograman dan Integrated Development Environment (IDE) yang canggih IDE adalah sebuah software yang berperan untuk menulis program, meng-compile menjadi kode biner dan meng-upload ke dalam memory microcontroller. 

B. Sensor Ultrasonik

Sensor ultrasonik adalah sebuah sensor yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran fisis atau bunyi menjadi besaran listrik dan juga sebaliknya. Cara kerja pada sensor ini adalah dengan cara pantulan suatu gelombang suara yang dapat digunakan untuk menafsirkan eksistensi atau jarak suatu pada benda dengan frekuensi tertentu. Disebut sebagai sensor ultrasonik karena sensor ini menggunakan gelombang ultrasonik (bunyi ultrasonik) dalam mendeteksi suatu jarak benda . 

C. Pompa Galon

Sistem pompa air minum galon elektrik banyak dipasaran dengan harga terjangkau, pada penelitian ini menggunakan tipe yang banyak dijual dan harganya murah. 

Pompa elektrik ini terdiri dari sebuah rangkaian elektronik, baterai yang dapat di isi ulang, dan sebuah pompa.

Cara kerja dari pompa ini yaitu dengan menekan tombol yang ada pada bagian atas, jika ditekan satu kali untuk menyalakan dan ditekan lagi untuk mematikan pompanya. 

BAB III 

PEMBAHASAN

3.1 Penjelasan Simulasi dan Gambar

A. Flowchart sistem

Berikut  ini  bentuk  flowchart  dari pembuatan pompa galon otomatis menggunakan  sensor  ultrasonik  dan arduino nano.

Flowchart Perangkat

  

B. Blok Diagram

Adapun perancangan  blok  diagram yang diterapkan pada penelitian ini dapat dilihat pada gambar 2. dibawah ini :

 Blok Diagram

            

Perancangan Blok Diagram ini Arduino Uno akan mengendalikan bagian bagian yaitu proses inisialisasi dengan menggunakan sensor jarak, Arduino Nano akan mengendalikan bagian lain seperti membaca inputan dengan menggunakan sensor Ultrasonik dan untuk outputan dengan menggunakan pompa air.

C. Perancangan Alat Rancangan penelitian dibutuhkan untuk mempermudah peneliti melakukan dan mencapai tujuan sesuai alur yang sudah ditetapkan. Berikut perancangan alat penelitian yang akan dibuat seperti berikut ini :

 Perancangan Alat 

Gambar 3 menunjukkan proses setiap bagian dalam melakukan tugasnya masing-masing. Pada gambar tersebut terdiri dari komponen-komponen yaitu : 1. Pin-pin yang akan digunakan pada papan arduino yaitu,pin 3, pin 4, dan relay 2. Fungsi Arduino Uno adalah untuk memudahkan dalam melakukan prototyping, dan memprogram mikrokontrolernya.

Sensor Ultrasonik mempunyai fungsi sebagai input yang akan diteruskan ke Arduino Uno.

D. Langkah-Langkah 

Siapkan Alat dan bahan : 

1. Arduino Nano

Arduino Nano

2. Sensor Ultrasonik

Sensor Ultrasonik

3. Saklar

Saklar

  4. Pompa Air 

Pompa Air

5. Kabel Jumper

Kabel Jumper

6. Solder

7. Isolasi dan spidol 

Isolasi dan spidol 

8. Siapkan pompa air, bolongkan bagian depan dan belakang pompa airnya menggunakan solder, setelah itu sediakan output arduino nano dan input sensor ultrasonik untuk mengatur jarak, selain itu ada saklar untuk memutus jaringan listrik, atau untuk menghubungkannya. Jadi, saklar pada dasarnya adalah alat penyambung atau pemutus aliran listrik.

Menghubunkan Pompa dengan Arduino

9. Lalu hubungkan kabel jumper dengan input sensor ultrasonik yaitu Gnd, Echo, Trig, Ucc dan masukkan ke bolongan yang sudah disediakan,

  

    

10.  Setelah kabel jumper dengan sensor ultrasoniknya terpasang kita hubungkan ke Arduino untuk Trig nya kita gunakan pin 4 dan untuk Echo nya kita gunakan pin 3, lalu untuk ground nya kita gunakan GND dan kita hubungkan juga kabel jumpernya dengan VCC. Setelah itu kita saling hubungkan dengan PBC pompa air galon. 

11.  Setelah itu kita masukkan semua rangkaian tadi kedalam pompa air lalu kita baut dengan rapat.

12.  Kemudia pasang keran airnya, lalu sensor ultrasonik kita tempelkan dengan solusi di atas kerannya. n kita pasangkan kerannya, lalu tempelkan input sensor ultrasonik dengan selotip di bagian atas keran air. 

13. Kemudian kita beri nama M dan A, simbol A untuk mengaktifkan arduinonya, sedangkan simbol M untuk menonaktifkan. Misal kita mengaktifkan simbol A terus kita ambil gelas maka air langsung mengalir mengisi gelar tersebut. Setelah itu kita beri label dengan selotip yaitu simbol M untuk menonaktifkan arduino, dan simbol A untuk mengaktifkan arduino nya. Misal kita ingin mengaktifkan arduinonya maka ketika ada sensor gerak air akan mengalir secara otomatis. 

3.2  Program

Upload Sketch ke Arduino Nano

IDE Arduino

  

1. Arduino Nano, Kabel USB type C atau yang dikenal juga dengan USB  micro, Software Arduino IDE.

2. Hubungkan laptop dan Arduino Nano dengan kabel USB type C. 

Apabila tak mau terbaca, maka terlebih dahulu kamu perlu menginstal driver tambahan (lihat di beberapa poin sebelumnya).

3. Buka software Arduino IDE lalu atur jenis board-nya menjadi “Arduino Nano” (lihat di penjelasan poin sebelumnya).

  

4. Buat atau copy sketch yang telah jadi ke Arduino IDE

 

5. Upload sketch dengan cara menekan tombol tanda panah ke samping kanan hingga muncul tampilan “Done Uploading” di jendela debug Arduino IDE.

BAB IV 

PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil analisis, perancangan, dan implementasi yang telah dilakukan, maka dapat diambil beberapa kesimpulan diantaranya sebagai berikut : 

1. Pembuatan pompa galon otomatis menggunakan sensor Ultrasonik dan Arduino Nano dapat memberikan kemudahan kepada pengguna dikarenakan sudah terotomatisasi dari segi pengisian lalu takaran air yang diinginkan. 
2. Terdapat kelemahannya yaitu jika air sudah habis didalam penampung air kita tidak dapat mengetahui secara otomatis, melainkan harus dicek secara manual. 

4.2   Saran

1. Masih diperlukan kajian mendalam dan pengembangan lebih lanjut terkait project pompa galon arduino nano ini sehingga dapat diimplementasikan dengan baik dan mampu membantu meningkatkan minat praktikum pelajar.
2. Dibutuhkan kerjasama banyak pihak dan saran dari para ahli terkait project pompa    galon arduino Nano ini karena kurangnya daya tarik minat praktikum pelajar.

DAFTAR PUSTAKA

Chrismondari1 , Achmad Deddy Kurniawan , Dedy Irfan3 , Ambiyar4, 2020, DISPENSER OTOMATIS MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK DAN ARDUINO UNO AUTOMATIC DISPENSER USING ULTRASONIC SENSOR AND ARDUINO UNO.

Arduino, 2015. Overview of Arduino Uno, http://www.arduino.cc/en/Main/ arduinoBoardUno, diakses pada 8 November 2015

Artanto, Dian., 2012, Interaksi Arduino dan LabVIEW, PT Elex Media Komputindo, Jakarta

Hartono, R., 2013, Perancangan Sistem Data Logger Temperatur Baterai Berbasis Arduino Duemilanove, Universitas Jember, Jember

Sapuan I., Ama, F., 2012, Rancang Bangun Sistem Stetoskop Digital Untuk Analisis Auskultasi, Universitas Airlangga, Surabaya