Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Sistem Meteran Air Digital dengan Komunikasi Data Wireless T1 612007066 BAB II
BAB II
KONSEP DASAR
SISTEM METERAN AIR DIGITAL
DENGAN KOMUNIKASI DATA WIRELESS
Konsep dasar dari sistem ini terdiri dari tiga buah komponen utama yang saling
berkaitan. Komponen pertama adalah pelanggan, pelanggan dapat melihat berapa
banyak volume air yang dikeluarkan beserta harga yang harus dibayar. Yang kedua
adalah Sistem alat yaitu semua perancangan alat yang membentuk suatu sistem alat
pencatat volume air dan harga yang dikeluarkan. Kemudian komponen ketiga adalah
smartphone android sebagai antarmuka untuk petugas yang akan mengambil data
dari meteran air tersebut menggunakan aplikasi pada smartphone android
menggunakan media koneksi wireless. Pada bab ini akan dijelaskan prinsip kerja dari
sistem yang akan dibuat serta komponen-komponen utama yang digunakan sehingga
dapat membentuk sistem secara keseluruhan. Selain itu dijelaskan pula perbedaan
antara sistem yang ada pada umumnya dengan sistem yang telah direalisasikan dalam
skripsi ini.
Gambar 2.1. Konsep Proses Sistem
4
2.1.
Gambaran Sistem
Meteran air digital ini memiliki sistem yang berbeda dengan sistem meteran
air analog yang digunakan PDAM pada umumnya. Perbedaan tersebut terletak pada
proses pencatat air. Pada meteran air analog menggunakan sistem mekanik dan
petugas mencatat air secara manual dengan melihat secara langsung. Pada alat ini,
proses pencatatan air bisa dilakukan dalam jarak jangkauan wireless agar petugas
pencatat air tidak perlu repot melihat secara langsung jika meteran air berada di
tempat yang sulit dijangkau petugas. Sistem bekerja secara otomatis maksudnya
adalah proses pencatatan air ditampilkan pada display LCD agar bisa dilihat oleh
pelanggan volume air dan harga yang dikeluarkan. Data dari meteran air ini
dipancarkan menggunakan wireless agar petugas bisa mengambil datanya dari
perangkat android.
Saat listrik mati alat masih bekerja karena menggunakan baterai cadangan
dan saat baterai hampir habis kran atau valve elektrik akan tertutup hal ini dilakukan
agar perusahaan air tidak rugi karena jika tidak diproteksi dengan kran elektrik air
akan terus mengalir dan alat tidak bisa mencatat pengeluaran air.
2.2.
Prinsip Kerja Sistem
Pada sistem meteran air digital ini pada dasarnya adalah alat yang digunakan
untuk memudahkan pencatatan volume air dan biaya yang dikeluarkan pelanggan.
Pada alat ini menggunakan water flow sensor untuk membaca volume air yang
dikeluarkan. Dari data yang telah diolah oleh mikrokontroler kemudian data
dipancarkan menggunakan wireless. Saat petugas PAM datang, proses pencatatan air
oleh petugas tidak perlu dilakukan dengan melihat secara langsung alat meteran air
tersebut tetapi cukup dengan menghidupkan perangkat android yang dimiliki petugas
tersebut dari jarak jangkauan wireless data akan diambil oleh petugas melalui
perangkat android.
Untuk pelanggan yang menggunakan alat meteran air digital ini dapat melihat
secara langsung berapa volume air dan biaya yang dikeluarkan melalui tampilan
LCD alat tersebut.
5
2.3.
Metode Pengukuran Volume
Hal yang paling penting pada sistem meteran air digital adalah metode atau
cara yang digunakan untuk mengukur besarnya volume air yang dihasilkan. Volume
tersebut harus benar – benar sesuai dengan ukuran volume yang sebenarnya. Untuk
mengukur besarnya volume air yang dikeluarkan digunakan suatu sensor yang
disebut water flow sensor.
Ada berbagai jenis flow sensor yang dapat digunakan untuk mengukur
volume air namun dipilih flow sensor jenis turbine. Sensor ini lebih mudah diakses
datanya dengan menggunakan mikrokontroler. Sensor akan mengeluarkan sinyal
digital dengan level tegangan yang sama pada mikrokontroler yaitu tegangan 0 V
untuk logika low dan 5 V untuk logika high sehingga dapat dibaca oleh
mikrokontroler. Dengan demikian akan lebih memudahkan untuk proses data
selanjutnya. Sensor juga cukup teliti karena dapat mengukur air yang mengalir
dengan ketelitian sekitar 2,5 ml sampai 2,7 ml saat sensor mengeluarkan 1 pulsa
high. Untuk menghasilkan kecepatan aliran yang sama dengan diameter pipa karan
air rumah tangga sensor yang dipilih memiliki saluran air dengan diameter sebesar ½
inch.
Untuk pengujian alat menggunakan cara mengalirkan air dari penampungan
dan melihat volume yang dikeluarkan dalam gelas ukur untuk mencari berapa banyak
pulsa yang dihasilkan flow sensor yang datanya ditampilkan di LCD
Agar air mengalir yang telah diukur flow sensor tersebut benar – benar tepat
maka dilakukan beberapa kali pengujian untuk mendapatkan data yang tepat yang
nantinya data tersebut digunakan untuk pembanding berapa pulsa yang bisa diratarata agar bisa menghasilkan volume air yang tepat.
2.4. Komponen Pembentuk Sistem
Untuk merancang dan merealisasikan sistem meteran air digital memerlukan
komponen – komponen tertentu yang mempunyai fungsinya masing – masing
sehingga membentuk suatu kesatuan. Fungsi yang pertama adalah untuk mencatat
volume air yang mengalir melewati lubang flow sensor.
6
Air yang dialirkan keluar dari sumber penampungan air kemudian diukur
volumenya dengan alat ukur berupa sensor aliran air. Agar sistem alat ini bekerja
membutuhkan catu daya dari baterai.
Pada sistem meteran air ini diperlukan proteksi keran elektrik yang berguna
saat baterai cadangan habis keran akan menutup otomatis agar aliran air tidak
keluaran sehingga perusahaan air tidak mengalami kerugian. Keran elektrik yang
digunakan yaitu keran selenoid valve DC yang dikendalikan menggunakan suatu
untai saklar karena tegangan dan arus keluaran yang berasal dari mikrokontroler
tidak cukup untuk mengaktifkan valve. Catu daya valve juga harus dirancang
tersendiri secara terpisah dari catu daya utama. Hal ini dilakukan agar tidak
mengganggu proses pada komponen alat lainnya karena valve menarik arus yang
besar ketika diaktifkan.
Gambar 2.2. Diagram Komponen Pembentuk Sistem.
Untuk pengendalian sistem secara keseluruhan digunakan suatu pengendali
mikro atau yang biasa disebut dengan mikrokontroler. Dengan mikrokontroler,
pelanggan dapat melihat secara langsung data aliran air yang sudah diolah oleh
mikrokontroler melalui LCD yang berfungsi untuk menampilkan data – data yang
berhubungan dengan proses kinerja sistem. Yang ditampilkan oleh LCD adalah
jumlah debit air dan konversi jumlah harga air yang dikeluarkan..
Untuk keamanan data jika terjadi kerusakan alat digunakan tambahan memori
eksternal yang berupa modul memori yang berisi micro SD, sistem alat ini akan
menyimpan data di memori eksternal setiap 1 bulan sekali. Modul eksternal yang
7
berisi micro SD yang bisa dicopot dan dipasang dengan mudah. Data jumlah
pengeluaran air dan harga tiap bulan disimpan di dalam micro SD berupa teks dengan
format txt. Agar dapat berkomunikasi dengan smartphone android maka sistem ini
memerlukan komponen sebagai perantaranya yaitu menggunakan modul wifi. Modul
wifi ini berfungsi sebagai penyedia jaringan wifi yang akan menghubungkan smart
phone android dengan mikrokontroler.
Sebagai antarmuka untuk petugas pencatat air maka dibuat sebuah aplikasi
pada smartphone android. Aplikasi ini memungkinkan petugas mengambil data yang
dipancarkan oleh wireless menggunakan perangkat android.
Gambar 2.2 merupakan blok diagram sistem secara keseluruhan serta
komponen pembentuknya.
Selain perangkat keras, sistem yang baik juga dipengaruhi oleh perangkat
lunaknya. Dengan perancangan yang baik dengan penggunaan perangkat keras yang
sesuai serta perancangan perangkat lunak yang tepat, akan menghasilkan suatu alat
dengan sistem yang sempurna. Perangkat lunak pada pembentukan sistem
merupakan program yang ditanamkan pada mikrokontroler
maupun untuk
monitoring data melalui perangkat android untuk mengendalikan sistem secara
keseluruhan
Dengan demikian akan lebih mempermudah kinerja petugas pencatat air
dalam mencatatat data dari jarak jauh dan pelanggan yang bisa melihat langsung
biaya dan volume air yang dikeluarkan secara langsung.
8
KONSEP DASAR
SISTEM METERAN AIR DIGITAL
DENGAN KOMUNIKASI DATA WIRELESS
Konsep dasar dari sistem ini terdiri dari tiga buah komponen utama yang saling
berkaitan. Komponen pertama adalah pelanggan, pelanggan dapat melihat berapa
banyak volume air yang dikeluarkan beserta harga yang harus dibayar. Yang kedua
adalah Sistem alat yaitu semua perancangan alat yang membentuk suatu sistem alat
pencatat volume air dan harga yang dikeluarkan. Kemudian komponen ketiga adalah
smartphone android sebagai antarmuka untuk petugas yang akan mengambil data
dari meteran air tersebut menggunakan aplikasi pada smartphone android
menggunakan media koneksi wireless. Pada bab ini akan dijelaskan prinsip kerja dari
sistem yang akan dibuat serta komponen-komponen utama yang digunakan sehingga
dapat membentuk sistem secara keseluruhan. Selain itu dijelaskan pula perbedaan
antara sistem yang ada pada umumnya dengan sistem yang telah direalisasikan dalam
skripsi ini.
Gambar 2.1. Konsep Proses Sistem
4
2.1.
Gambaran Sistem
Meteran air digital ini memiliki sistem yang berbeda dengan sistem meteran
air analog yang digunakan PDAM pada umumnya. Perbedaan tersebut terletak pada
proses pencatat air. Pada meteran air analog menggunakan sistem mekanik dan
petugas mencatat air secara manual dengan melihat secara langsung. Pada alat ini,
proses pencatatan air bisa dilakukan dalam jarak jangkauan wireless agar petugas
pencatat air tidak perlu repot melihat secara langsung jika meteran air berada di
tempat yang sulit dijangkau petugas. Sistem bekerja secara otomatis maksudnya
adalah proses pencatatan air ditampilkan pada display LCD agar bisa dilihat oleh
pelanggan volume air dan harga yang dikeluarkan. Data dari meteran air ini
dipancarkan menggunakan wireless agar petugas bisa mengambil datanya dari
perangkat android.
Saat listrik mati alat masih bekerja karena menggunakan baterai cadangan
dan saat baterai hampir habis kran atau valve elektrik akan tertutup hal ini dilakukan
agar perusahaan air tidak rugi karena jika tidak diproteksi dengan kran elektrik air
akan terus mengalir dan alat tidak bisa mencatat pengeluaran air.
2.2.
Prinsip Kerja Sistem
Pada sistem meteran air digital ini pada dasarnya adalah alat yang digunakan
untuk memudahkan pencatatan volume air dan biaya yang dikeluarkan pelanggan.
Pada alat ini menggunakan water flow sensor untuk membaca volume air yang
dikeluarkan. Dari data yang telah diolah oleh mikrokontroler kemudian data
dipancarkan menggunakan wireless. Saat petugas PAM datang, proses pencatatan air
oleh petugas tidak perlu dilakukan dengan melihat secara langsung alat meteran air
tersebut tetapi cukup dengan menghidupkan perangkat android yang dimiliki petugas
tersebut dari jarak jangkauan wireless data akan diambil oleh petugas melalui
perangkat android.
Untuk pelanggan yang menggunakan alat meteran air digital ini dapat melihat
secara langsung berapa volume air dan biaya yang dikeluarkan melalui tampilan
LCD alat tersebut.
5
2.3.
Metode Pengukuran Volume
Hal yang paling penting pada sistem meteran air digital adalah metode atau
cara yang digunakan untuk mengukur besarnya volume air yang dihasilkan. Volume
tersebut harus benar – benar sesuai dengan ukuran volume yang sebenarnya. Untuk
mengukur besarnya volume air yang dikeluarkan digunakan suatu sensor yang
disebut water flow sensor.
Ada berbagai jenis flow sensor yang dapat digunakan untuk mengukur
volume air namun dipilih flow sensor jenis turbine. Sensor ini lebih mudah diakses
datanya dengan menggunakan mikrokontroler. Sensor akan mengeluarkan sinyal
digital dengan level tegangan yang sama pada mikrokontroler yaitu tegangan 0 V
untuk logika low dan 5 V untuk logika high sehingga dapat dibaca oleh
mikrokontroler. Dengan demikian akan lebih memudahkan untuk proses data
selanjutnya. Sensor juga cukup teliti karena dapat mengukur air yang mengalir
dengan ketelitian sekitar 2,5 ml sampai 2,7 ml saat sensor mengeluarkan 1 pulsa
high. Untuk menghasilkan kecepatan aliran yang sama dengan diameter pipa karan
air rumah tangga sensor yang dipilih memiliki saluran air dengan diameter sebesar ½
inch.
Untuk pengujian alat menggunakan cara mengalirkan air dari penampungan
dan melihat volume yang dikeluarkan dalam gelas ukur untuk mencari berapa banyak
pulsa yang dihasilkan flow sensor yang datanya ditampilkan di LCD
Agar air mengalir yang telah diukur flow sensor tersebut benar – benar tepat
maka dilakukan beberapa kali pengujian untuk mendapatkan data yang tepat yang
nantinya data tersebut digunakan untuk pembanding berapa pulsa yang bisa diratarata agar bisa menghasilkan volume air yang tepat.
2.4. Komponen Pembentuk Sistem
Untuk merancang dan merealisasikan sistem meteran air digital memerlukan
komponen – komponen tertentu yang mempunyai fungsinya masing – masing
sehingga membentuk suatu kesatuan. Fungsi yang pertama adalah untuk mencatat
volume air yang mengalir melewati lubang flow sensor.
6
Air yang dialirkan keluar dari sumber penampungan air kemudian diukur
volumenya dengan alat ukur berupa sensor aliran air. Agar sistem alat ini bekerja
membutuhkan catu daya dari baterai.
Pada sistem meteran air ini diperlukan proteksi keran elektrik yang berguna
saat baterai cadangan habis keran akan menutup otomatis agar aliran air tidak
keluaran sehingga perusahaan air tidak mengalami kerugian. Keran elektrik yang
digunakan yaitu keran selenoid valve DC yang dikendalikan menggunakan suatu
untai saklar karena tegangan dan arus keluaran yang berasal dari mikrokontroler
tidak cukup untuk mengaktifkan valve. Catu daya valve juga harus dirancang
tersendiri secara terpisah dari catu daya utama. Hal ini dilakukan agar tidak
mengganggu proses pada komponen alat lainnya karena valve menarik arus yang
besar ketika diaktifkan.
Gambar 2.2. Diagram Komponen Pembentuk Sistem.
Untuk pengendalian sistem secara keseluruhan digunakan suatu pengendali
mikro atau yang biasa disebut dengan mikrokontroler. Dengan mikrokontroler,
pelanggan dapat melihat secara langsung data aliran air yang sudah diolah oleh
mikrokontroler melalui LCD yang berfungsi untuk menampilkan data – data yang
berhubungan dengan proses kinerja sistem. Yang ditampilkan oleh LCD adalah
jumlah debit air dan konversi jumlah harga air yang dikeluarkan..
Untuk keamanan data jika terjadi kerusakan alat digunakan tambahan memori
eksternal yang berupa modul memori yang berisi micro SD, sistem alat ini akan
menyimpan data di memori eksternal setiap 1 bulan sekali. Modul eksternal yang
7
berisi micro SD yang bisa dicopot dan dipasang dengan mudah. Data jumlah
pengeluaran air dan harga tiap bulan disimpan di dalam micro SD berupa teks dengan
format txt. Agar dapat berkomunikasi dengan smartphone android maka sistem ini
memerlukan komponen sebagai perantaranya yaitu menggunakan modul wifi. Modul
wifi ini berfungsi sebagai penyedia jaringan wifi yang akan menghubungkan smart
phone android dengan mikrokontroler.
Sebagai antarmuka untuk petugas pencatat air maka dibuat sebuah aplikasi
pada smartphone android. Aplikasi ini memungkinkan petugas mengambil data yang
dipancarkan oleh wireless menggunakan perangkat android.
Gambar 2.2 merupakan blok diagram sistem secara keseluruhan serta
komponen pembentuknya.
Selain perangkat keras, sistem yang baik juga dipengaruhi oleh perangkat
lunaknya. Dengan perancangan yang baik dengan penggunaan perangkat keras yang
sesuai serta perancangan perangkat lunak yang tepat, akan menghasilkan suatu alat
dengan sistem yang sempurna. Perangkat lunak pada pembentukan sistem
merupakan program yang ditanamkan pada mikrokontroler
maupun untuk
monitoring data melalui perangkat android untuk mengendalikan sistem secara
keseluruhan
Dengan demikian akan lebih mempermudah kinerja petugas pencatat air
dalam mencatatat data dari jarak jauh dan pelanggan yang bisa melihat langsung
biaya dan volume air yang dikeluarkan secara langsung.
8