Sistem Pengukuran Debit Air Berbasis Mikrokontroler Atmega8

BAB I
PENDAHULUAN

1.1.

Latar Belakang Masalah
Debit aliran merupakan sebuah satuan yang digunakan untuk mendekati

nilai-nilai hidrologis proses yang terjadi di lapangan. Kemampuan pengukuran
debit aliran sangat diperlukan untuk mengetahui potensi sumberdaya air di suatu
wilayah. Debit aliran dapat dijadikan sebuah alat untuk memonitor dan
mengevaluasi neraca air suatu kawasan melalui pendekatan potensi sumber daya
air yang ada. Pengukuran debit air dapat dilakukan dengan mengukur kecepatan
aliran air pada suatu wadah dengan luas penampang area tertentu. Terdapat
beberapa metode yang dapat digunakan untuk pengukuran kecepatan aliran air
pada sungai atau saluran antara lain :
 Velocity area method
o Pada

prinsipnya

untuk

mengetahui

debit

suatu

sungai/saluran dilakukan pengukuran kecepatan aliran dan
penampang

sungai/saluran.

Rumus

umum

untuk

menghitung debit adalah :

Q=AxV
Q : Debit (m3/det)
A : Luas penampang basah (m2)
V : Kecepatan aliran rata-rata (m/det)
o Pengukuran kecepatan aliran dapat dilakukan dengan dua
cara :

1
Universitas Sumatera Utara

 Pengukuran kecepatan aliran dengan pelampung
 Bila

kecepatan

aliran

diukur

dengan

pelampung, maka diperoleh persamaan
debit sebagai berikut :
Q=Axkxu
Q = Debit (m3/det)
A = Luas penampang basah (m2)
k = Koefisien pelampung
u = Kecepatan pelampung
Nilai k tergantung dari jenis pelampung
yang dipakai. Nilai tersebut dapat dihitung
dengan persamaan (menurut YB Francis)
 Pengukuran dengan Current meter
Kecepatan

aliran

biasanya

diukur

dengan

menggunakan alat ukur current meter (alat ukur
kecepatan aliran yang berbentuk propeler). Alat
berbentuk propeller tersebut dihubungkan dengan
kotak pencatat (alat monitor yang akan mencatat
jumlah putaran selama propeller tersebut berada
didalam air). Kemudian dimasukkan kedalam
sungai yang akan diukur kecepatan alirannya.
Bagian ekor alat tersebut menyerupai sirip dan akan
berputar karena gesekan aliran air sungai.

2
Universitas Sumatera Utara



Slope area method
Prakiraan besarnya debit dengan pendekatan slope- area method
akan memberikan hasil yang memadai apabila pemilihan badan air

yang akan diprakirakan kecepatan airnya memiliki aliran yang
kurang lebih seragam.Artinya, lebar dan kedalama aliran,
kecepatan aliran, kedalaman dasar sungai, dan kemiringan dasar
permukaan sungai/saluran relative seragam atau tidak berubah
secara mencolok.



Delution methods
Pengukuran debit dengan menggunakan bahan-bahan kimia,
pewarna atau radioaktif sering digunakan untuk jenis sungai yang
aliran airnya tidak beraturan (turbulent). Menurut Church, (1974)
dalam Gordon et al, (1992) dalam asdak, (2002), untuk maksudmaksud pengukuran hidrologi, bahan-bahan tersebut diatas
seyogyanya dalam bentuk :
 Mudah larut dalam air
 Bersifat stabil
 Mudah dikenali dalam konsentrasi rendah
 Tidak

meracuni

biota

perairan

dan

tidak

menimbulkan dampak negative yang permanen
pada badan perairan.
 Relative tidak mahal
Kecepatan aliran dapat diukur dengan beberapa metode yaitu :


Metode current-meter

3
Universitas Sumatera Utara



Metode apung

Kemudian distribusi kecepatan aliran didalam alur tidak sama pada arah
horizontal maupun vertical. Saat ini dipasaran banyak tersedia alat pengukuran
debit air, tetapi kebanyakan disediakan untuk mengukur debit air dalam
penampang pipa. Karena kecepatan aliran merupakan parameter yang dapat
mewakili besaran debit air, yaitu mengalikannya denga factor luas penampang
area ukur. Kecepatan aliran diukur dengan menggunakan metode penggunaan
baling-baling. Putaran baling-baling akan menghasilkan pulsa pada rotary
encoder, kemudian pulsa ini dikonversi menjadi kecepatan aliran.

1.2.

Rumusan masalah

Berdasarkan uraian diatas, penulis tertarik untuk mengangkat permasalahan
tersebut ke dalam bentuk skripsi sebagai Tugas Akhir dengan judul “RANCANG
BANGUN ALAT UKUR DEBIT AIR BERBASIS MIKROKONTROLER

ATMEGA8”
Pada alat ini akan digunakan sebuah mikrokontroler atmega8, sensor
ultrasonic serta komponen elektronika lainnya.

1.3.

Tujuan penulisan

Tujuan dilakukan Projek akhir I ini adalah sebagai berikut :
1.

Mengetahui sistim kerja dari alat tersebut.

2.

Menghubungkan sensor ultrasonic dengan ATMEGA8

3.

Mempermudah mengukur debit air.

4
Universitas Sumatera Utara

1.4.

Batasan Masalah

Penulis membuat alat tersebut dengan menggunakan sensor ultrasonic berbasis
Mikrokontroler ATMEGA8 dengan batasan-batasan sebagai berikut:
1.

Mikrokontroler yang digunakan adalah ATMEGA8.

2.

Merangkai rangkaian menggunakan sensor ultrasonic

3.

Alat ini memanfaatkan program dan teknologi dari perangkat mikrokontroler
ATMEGA8

4.

Sensor yang di gunakan adalah sensor ultrasonic

1.5.

Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat
sistematika pembahasan bagaimana sebenarnya prinsip kerja alat mengukur debit
air tersebut dengan menggunakan sensor fototransistor berbasis mikrokontroler
AT89S51 maka penulis menulis laporan ini sebagai berikut:
BAB I

PENDAHULUAN
Pada bab ini berisikan mengenai latar belakang, rumusan masalah,
tujuan penulisan, batasan masalah, serta sistematika penulisan.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini berisi tentang teori dasar yang digunakan sebagai bahan
acuan proyek akhir I, serta komponen yang perlu diketahui untuk
mempermudah dalam memahami sistem kerja alat ini.

5
Universitas Sumatera Utara

BAB III

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN
Pada bagian ini akan dibahas perancangan dari alat, yaitu diagram
blok dari rangkaian, skematik dari masing-masing rangkaian dan
diagram alir dari program yang akan diisikan ke Mikrokontroller.

BAB IV

PENGUJIAN DAN ANALISA
Pada bab ini akan dibahas hasil analisa dari rangkaian dan sistem
kerja alat, penjelasan mengenai program-program yang digunakan
untuk mengaktifkan rangkaian, penjelasan mengenai program yang
diisikan ke Mikrokontroller.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari
pembahasan yang dilakukan dari tugas akhir ini serta saran apakah
rangkaian ini dapat dibuat lebih efisien dan dikembangkan
perakitannya pada suatu metode lain yang mempunyai sistem kerja
yang sama.

6
Universitas Sumatera Utara