LAPORAN PRAKTIKUM
MONITORING KETINGGIAN AIR MENGGUNAKAN ESP32 DAN BLYNK
Disusun Oleh:
Febriana Regina Artanti (25051204148)
Fadhil Muhammad Lubis (25051204220)
Kevin Ahmadinejed (25051204055)
Excell Valleryo Ariansyah (25051204205)
BAB I
PENDAHULUAN
1. Latar Belakang
Perkembangan teknologi Internet of Things (IoT) semakin pesat dan memberikan kontribusi dalam berbagai sektor seperti industri, transportasi, pertanian, dan lain-lain. Dalam pengaplikasikannya, dibutuhkan perangkat mikrokontroler yang mampu mengolah data dan terhubung dengan jaringan internet. ESP32 merupakan salah satu mikrokontroler yang banyak digunakan karena sudah dilengkapi fitur Wi-Fi dan bluetooth, serta memiliki performa pemrosesan yang baik, dan dapat dioprasikan dengan biaya yang relatif terjangkau.
Dalam pembelajaran, penggunaan perangkat keras tidak selalu memungkinkan karena keterbatasan alat dan efesiensi waktu. Oleh karena itu, simulasi menjadi alternatif yang tepat untuk memahami perancangan rangkaian dan pemrograman mikrokontroler sebelum pengujian perangkat nyata. Wokwi adalah simulasi elektronik online yang memungkinkan pengguna untuk merancang, menguji, serta memrogram berbagai komponen elektonika dan mendukung pemrograman ESP32 secara langsung melalui web atau browser.
Dengan pememanfaatkan simulasi ESP32 pada web wokwi, mahasiswa dapat memahami atau mengetahui konsep dasar sistem IoT, pemrograman mikrokontroler, serta cara mengintegrasikan sensor secara praktis dan aman. Selain itu pengaplikasian pada projek nyata juga akan mudah.
2. Rumusan Masalah
Rumusan masalah dalam laporan ini yaitu:
- Bagaimana merancang rangkaian berbasis ESP32 menggunakan platfrom wokwi dan projek nyata dengan blynk?
- Bagaimana menjalankan program agar rangkaian bekerja sesuai tujuan?
- Bagaimana melakukan simulasi serta mengevaluasi hasil yang diperoleh?
3. Tujuan Laporan
Tujuan pelaksanaan simulasi ini adalah:
- Mengetahui proses perancangan rangkaian ESP32 secara simulasi atau virtual.
- Menerapkan program yang sesuai dengan fungsi yang dibutuhkan dalam proyek.
- Melakukan pengjian secara analisis terhadap hasil simulasi pada Wokwi.
4. Manfaat Penulisan
Manfaat yang diperoleh dari simulasi ini antara lain:
- Meningkatkan kompetensi dalam mempelajari mikrokontroler IoT.
- Meminimalkan kesalahan dalam perancangan sebelum penerapan sebenarnya.
- Menunjang pembelajaran praktikum tanpa sepenuhnya bergantung pada perangkat fisik.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Dasar Teori
2.1.1. Mikrokontroler ESP32
ESP32 adalah sebuah mikrokontroler yang populer karena alat ini tergolong murah dan hemat energi. Mikrokontroler ini juga sudah dilengkapi dengan wifi dan dual mode bluetooth integrasi. Dalam projek ini ESP32 digunakan sebagai alat untuk memproses data dari sensor ultrasonik HC-SR04 kemudian memprosesnya dengan logika pemrograman yang dimasukkan untuk monitoring ketinggian air.
2.1.2. Sensor Ultrasonik (HC-SR04)
Sensor Ultrasonik HC-SR04 adalah sensor yang digunakan untuk mengukur jarak dari suatu objek dengan menggunakan gelombang ultrasonik. Sensor ini sering digunakan dalam aplikasi IoT, robotika, dan proyek mikrokontroler untuk mendeteksi jarak tanpa melakukan kontak fisik. Sensor ini mengeluarkan gelombang suara yang mengukur waktu yang dibutuhkan untuk gelombang tersebut kembali setelah memantul dari objek.
2.1.3. LCD 16x2 I2C
LCD 16x2 I2C merupakan alat yang menampilkan informasi dalam bentuk teks. Dengan I2C, penggunaan LCD menjadi lebih efisien, karena hanya membutuhkan dua pin untuk komunikasi data. LCD ini berperan penting dalam sistem monitoring, LCD ini berfungsi untuk memberikan informasi kepada pengguna dalam bentuk teks mengenai ketinggian air.
2.1.4. LED Indikator
LED indikator merupakan komponen elektronika yang digunakan untuk menjadi indikator kondisi tertentu dalam sistem. Dalam monitoring ketinggian air menggunakan ESP32, LED digunakan untuk memberikan indikasi kategori level air. Contohnya jika ketinggian air tinggi maka LED merah akan menyala, jika ketinggian air sedang maka LED kuning akan menyala, dan jika ketinggian air rendah maka indikator hijau akan menyala.
2.2 Komponen
- ESP32
Gambar 2.1 Mikrokontroler ESP32
Mikrokontroler utama untuk pemrograman dan pengolahan data dari sensor - Sensor Ultrasonik HC-SR04
Gambar 2.2 Sensor Ultrasonik HC-SR04
Sensor yang mengeluarkan dan menerima gelombang ultrasonik untuk mengukur jarak ke permukaan air - LCD 16x2 I2C
Gambar 2.3 LCD 16x2 dengan modul I2C
Layar LCD berguna untuk menampilkan informasi mengenai ketinggian air - LED Indikator
Gambar 2.4 LED indikator tiga warna
Tiga warna LED yang berbeda berfungsi untuk menunjukkan indikasi status level air - Kabel Jumper
Gambar 2.5 Kabel jumper male-to-male dan male-to-female
Kabel ini berguna untuk menyambungkan semua komponen dalam satu rangkaian - Resistor
Gambar 2.6 Resistor berbagai nilai ohm
Resistor berguna untuk membatasi arus LED dan memastikan arus yang aman untuk setiap komponen - Blynk
Gambar 2.7 Logo aplikasi Blynk IoT
Aplikasi untuk mengontrol dan memonitor projek berbasis IoT dari jarak jauh
BAB III
PEMBAHASAN
3.1. Alat dan Bahan
- Laptop
- Koneksi internet
- Web wokwi
- Vscode
- Esp32
- Resistor 1000 ohm
- LCD 16x2
- HC-SR04 Ultrasonic Distance Sensor
- Kabel
3.2. Langkah-langkah
Pembuatan Simulasi:
- Buka wokwi pada link https://wokwi.com/
- Pilih ESP32
- Klik icon + dan cari alat:
- Esp32
- 3 lampu LED
- Resistor 1000 ohm
- LCD 16x2
- HC-SR04 Ultrasonic Distance Sensor
- Sambungkan rangkain sesuai dengan langkah-langkah di bawah:
- Sambungkan LCD dengan ESP32
- LCD 1 GND dengan Esp: GND.2
- LCD 1 VCC dengan Esp: 5V
- LCD SDA dengan Esp: 21
- LCD SCL dengan Esp: 22
- Sambungkan HC-SR04 dengan ESP32
- Ultrasonic1: VCC dengan Esp: 5V
- Ultrasonic1: TRIG dengan Esp: 5
- Ultrasonic1: ECHO dengan Esp: 18
- Ultrasonic1: GND dengan Esp: GND.2
- Sambungkan LED dengan ESP32
- LED merah
- Kaki panjang (+) LED merah dengan GPIO 25
- Kaki pendek (-) LED merah dengan GND melalui resistor
- LED kuning
- Kaki panjang (+) LED kuning dengan GPIO 26
- Kaki pendek (-) LED kuning dengan GND melalui resistor
- LED hijau
- Kaki panjang (+) LED hijau dengan GPIO 27
- Kaki pendek (-) LED hijau dengan GND melalui resistor
- LED merah
- Sambungkan LCD dengan ESP32
- Download projek tersebut dalam bentuk ZIP
- Buka vscode
- Download extension wokwi dan platform io
- Dapatkan lisensi wokwi atau kalau tidak bisa buka web wokwi dan salin lisensi lalu paste di vscode
- Buka platform io
- Buat projek baru
- Pilih board DOIT ESP32 DEVKIT V1
- Pilih framework Arduino
- Buka folder src pada project dan salin tempel kode simulasi (kode sama dengan laporan sebelumnya)
- Buat file baru bernama diagram.json, buka file ZIP yang didownload di wokwi lalu salin kode diagram.json dalam file tersebut, lalu tempel di file diagram.json di vscode
- Build semua program di vscode
- Buat file wokwi.toml di file projek di vscode
- Salin kode berikut di file wokwi.toml:
[wokwi] version = 1 firmware = 'path-to-your-firmware.hex' elf = 'path-to-your-firmware.elf'
- Ganti teks firmware dengan firmware yang ada di terminal saat building
- Buka diagram diagram.json lalu play projek
Pembuatan Projek Nyata:
- Siapkan alat dan bahan kecuali LED
- Sambungkan semua dengan kabel jumper famale to falmale sesuai dengan projek simulasi kecuali pemasangan LED
- Buka aplikasi Arduino IDE lalu instal beberapa library seperti blynk dan LiquidCrystal I2C
- Masukkan kode program dengan template Blynk (kode lengkap tersedia di dokumentasi)
- Buka web blynk pada link berikut: https://www.blynk.io/
- Masuk ke website tersebut lalu klik developer zone
- Klik new template, lalu beri nama projeknya dengan water level pilih hardware esp32
- Pergi ke datastreams lalu buat 2 datastreams baru, pilih virtual pin dan pilih tipe data float
- Pergi ke web dashboard dan add tabs untuk mengontrol volume dan tinggi air, atur dengan datastreams yang kita buat
- Upload kode ke esp lalu lakukan pemantauan di LCD dan aplikasi blynk
- Pastikan ESP32 telah terhubung dengan wifi agar bisa terkoneksi dengan blynk
3.3. Hasil Pengamatan
Dalam praktikum ini, alat sensor HC-SR04 berfungsi untuk mengirim dan menerima pantulan gelombang ultrasonik yang dipantulkan di air. Sedangkan LCD 16x2 berfungsi untuk menampilkan jarak air secara berkala sesuai dengan jarak air dengan dasar. Sedangkan fungsi dari LED sendiri sebagai indikator. LED hijau akan menyala jika ketinggian air kurang dari 100 cm, apabila ketinggian air lebih dari 100 cm dan kurang dari 200 LED kuning akan menyala, apabila air lebih dari 200 cm LED merah akan menyala. Data penelitian:
| Gambar | Ketinggian Air | Nyala Lampu & Data Panel LCD |
|---|---|---|
 |
50.42 cm | Nyala lampu: hijau Data panel LED: sesuai dengan ketinggian air 50.42 cm |
 |
155.31 cm | Nyala lampu: kuning Data panel LED: sesuai dengan ketinggian air 155.31 cm |
 |
345.98 cm | Nyala lampu: merah Data panel LED: sesuai dengan ketinggian air 345.98 cm |
Sumber: Hasil Simulasi Wokwi 2025
Pada projek nyata diperoleh hasil bahwa monitoring ketinggian air menggunakan sensor HC-SR04 yang terhubung dengan ESP32 dapat berfungsi dengan baik dalam mengukur jarak permukaan air dan mengonversi datanya menjadi tinggi air dan volume air dalam wadah. LCD berperan untuk menampilkan informasi ketinggian dan volume air, sehingga pengguna dapat melihatnya. Pembacaan ultrasonik memiliki toleransi pembacaan jarak antara 0,2-0,5cm. Tidak hanya itu ESP32 akan mengirimkan data secara langsung pada aplikasi maupun website blynk.
| Dokumentasi Blynk | Dokumentasi LCD | Data LCD & Blynk |
|---|---|---|
 |
 |
Data pada LCD dan Blynk menandakan sama dan saat diukur dengan penggaris hasilnya hampir sama hanya selisih 0.5 cm |
Sumber: Hasil Pengamatan Proyek Nyata 2025
BAB IV
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil praktikum simulasi monitoring ketinggian air menggunakan ESP32 di platform Wokwi, dapat disimpulkan bahwa platform Wokwi terbukti sangat membantu untuk mempelajari perancangan rangkaian dan pemrograman mikrokontroler tanpa harus menggunakan perangkat keras fisik. Dalam percobaan ini, ESP32 berhasil digunakan sebagai mikrokontroler utama yang bertugas untuk membaca data sensor ultrasonik, memproses informasi jarak air, serta menentukan level ketinggian air dengan cukup akurat. Sensor HC-SR04 yang digunakan dalam percobaan ini dapat membaca jarak permukaan air secara real time dengan mengeluarkan dan menerima gelombang ultrasonic, sehingga nilai yang ditampilkan dalam monitor cukup akurat.
Selain itu, LCD 16x2 I2C dan tiga LED indikator (merah, kuning, hijau) berfungsi dengan baik dalam menampilkan informasi level air secara visual. Hal itu memudahkan pengguna dalam mengidentifikasi ketinggian air. Selain itu sistem juga mampu bekerja sesuai logika yang didapatkan dari pemrograman c++, yaitu menyalakan LED tertentu berdasarkan kategori level air. LED hijau akan menyala jika ketinggian air rendah (kurang dari 100 cm), LED kuning akan menyala jika ketinggian air sedang (antara 100 cm hingga di bawah 200 cm), dan LED Merah akan menyala jika ketinggian air tinggi (diatas 200 cm). Dengan demikian, simulasi ini dapat menjadi dasar pemahaman mahasiswa terhadap konsep IoT, pemrograman ESP32, serta integrasi sensor dalam sebuah sistem monitoring.
Sedangkan dalam projek nyata dapat disimpulkan sistem monitoring ketinggian air berbasis ESP32, sensor ultrasonik, LCD I2C, dan platform Blynk mampu bekerja secara efektif dalam memantau kondisi air secara real-time. Sensor ultrasonik dapat mengukur jarak permukaan air dengan cukup akurat, kemudian data tersebut berhasil dikonversi menjadi informasi tinggi air dan volume yang ditampilkan langsung pada LCD. Selain itu, integrasi dengan aplikasi Blynk memungkinkan data dikirim secara online dan dipantau melalui smartphone, sehingga pengguna dapat mengetahui kondisi air dari jarak jauh. Proses koneksi ke WiFi dan Blynk juga berjalan stabil selama konfigurasi yang digunakan benar.
Secara keseluruhan, sistem ini terbukti mudah diimplementasikan, responsif, dan dapat menjadi solusi sederhana untuk kebutuhan pemantauan air pada wadah atau tangki. Implementasi kombinasi perangkat keras dan perangkat lunak ini menunjukkan bahwa teknologi IoT dapat digunakan secara efisien untuk monitoring lingkungan skala kecil, baik untuk penggunaan rumah tangga maupun proyek pembelajaran di bidang elektronika dan Internet of Things.
4.2. Saran
Berdasarkan hasil simulasi dan implementasi pada platform Wokwi, beberapa saran yang dapat diberikan untuk pengembangan selanjutnya adalah sebagai berikut:
- Menambahkan fitur IoT
Sistem water level dapat dikembangkan dengan menambahkan konektivitas Wi-Fi untuk mengirim data ke server, aplikasi, atau dashboard monitoring seperti Blynk, MQTT, atau Google Firebase. - Menggunakan sensor yang lebih stabil
Sensor ultrasonik dapat diganti dengan sensor non-kontak lain seperti sensor tekanan air atau sensor level berbasis float agar hasil pengukuran lebih akurat pada kondisi lingkungan tertentu. - Menambahkan alarm buzzer
Untuk kondisi darurat seperti air meluap atau terlalu rendah, sistem dapat dilengkapi dengan buzzer sebagai indikator tambahan. - Mengimplementasikan casing dan proteksi perangkat
Dalam aplikasi nyata, seluruh rangkaian harus diberikan casing agar sensor dan mikrokontroler terlindungi dari air dan lingkungan. - Peningkatan tampilan antarmuka
Tampilan LCD dapat dibuat lebih informatif, misalnya menunjukkan persentase ketinggian air atau status dalam bentuk bar level.
DAFTAR PUSTAKA
Wikantama, P. T., & Puspitasari, R. (2023). Perancangan Perangkat Pengukur Ketinggian Banjir dengan ESP32 dan Telegram Berbasis IoT. Elektriese: Jurnal Sains Dan Teknologi Elektro, 13(02), 107-114.
Darmanto, H., Lamsadi, L., & Asrul, H. (2025). Monitoring Ketinggian Air Tandon Berbasis IoT Dengan ESP32 Melalui Website. JUSTER: Jurnal Sains dan Terapan, 4(2), 67-73.
Asparuhova, K., Shehova, D., Asenov, S., Kanevski, H., & Parushev, A. (2024, September). Using WOKWI Simulator to Support Engineering Student Learning in Microcontrollers and Sensors. In 2024 XXXIII International Scientific Conference Electronics (ET) (pp. 1-4). IEEE.
Zakhir, Z., & Maulana, H. (2024). Smart Blind Stick Design Using HC-SR04 Sensor and ESP 32 Based Water Level Sensor to Improve the Mobility of Blind Persons. Tsabit Journal of Computer Science, 1(2), 60-67.
LAMPIRAN
Tidak ada komentar:
Posting Komentar