sistem monitoring penggunaan air pelanggan …eprints.umk.ac.id/9697/1/hal judul.pdfmenyelesaikan...
TRANSCRIPT
S K R I P S I
SISTEM MONITORING PENGGUNAAN AIR
PELANGGAN PAMSIMAS
SECARA REAL TIME BERBASIS SMS
WAHYU SETYO NUGROHO
NIM. 201452002
DOSEN PEMBIMBING
Mohammad Iqbal, S.T., M.T.
Solekhan, S.T., M.T.
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MURIA KUDUS
2018
ii
HALAMAN PERSETUJUAN
iii
HALAMAN PENGESAHAN
iv
PERNYATAAN KEASLIAN
v
SISTEM MONITORING PENGGUNAAN AIR PELANGGAN PAMSIMAS
SECARA REAL TIME BERBASIS SMS
Nama Mahasiswa : Wahyu Setyo Nugroho
NIM : 201452002
Pembimbing :
1. Mohammad Iqbal, S.T., M.T.
2. Solekhan, S.T., M.T.
RINGKASAN
PAMSIMAS (Penyediaan Air Minum Dan Sanitasi Berbasis Masyarakat).
Hingga saat ini pengukuran volume air masih menggunakan meteran air analog.
Bagi pelanggan, belum bisa mengetahui informasi jumlah volume air dan jumlah
pembayaran. Bagi petugas, metode pencatatan masih manual. Maka dari itu,
dibuatlah sebuah alat sistem monitoring penggunaan air pelanggan PAMSIMAS
secara real time berbasis SMS.
Pada sistem monitoring penggunaan air pelanggan PAMSIMAS secara
real time berbasis SMS, memiliki water flow sensor sebagai pendeteksi volume
air dan aduino uno sebagai kendali utamanaya. RTC sebagai penanda waktu pada
sistem dan output tampilan data berupa LCD 16x2 dan pengiriman data informasi
menggunakan modul IComSat SIM900 GSM/GPRS shield. Metode penelitian
yang digunakan meliputi, membandingkan pembacaan sensor dengan alat ukur
sehingga akan menghasilkan nilai kalibrasi pada sensor, dengan cara mencari %
kesalahan sekecil mungkin pada pembacaan sensor dengan alat ukur. Mencarai
tingkat keberhasilan dalam mengirimkan informasi berupa volume air dan tarif
pada satu pelanggan, dengan cara mengunakan SMS gateway dan SMS notifikasi.
Membandingkan jumlah koversi biaya dari perhitungan sistem, dengan cara
mengetahui metode pembayaran pada PAMSIMAS Desa Rejosari.
Pada penelitian ini telah berhasil dibuat sistem monitoring penggunaan air
pelanggan PAMSIMAS secara real time berbasis SMS dan dapat bekerja sesuai
dengan mekanisme yang sudah dirancang dengan menghasilkan nilai kalibrasi
pembacaan rata–rata kesalahan sensor 4.7 %. Jumlah konversi pada biaya sudah
sesuai dengan metode pembayaran PAMSIMAS Desa Rejosari dengan nilai rata-
rata kesalahan sistem 0.003 % dan sistem monitoring SMS gateway memiliki
tingkat keberhasilan 100% dalam memberikan informasi ke satu pelanggan dan
satu petugas berupa penggunaan air dan tarif pembayaran.
Kata kunci : Monitoring, PAMSIMAS, SMS, Arduino, Water Flow Sensor,
Volume, Bayar.
vi
MONITORING SYSTEM FOR THE USE WATER OF PAMSIMAS
CUSTOMERS' IN REAL TIME BASED ON SMS
Student Name : Wahyu Setyo Nugroho
Student Identity Number : 201452002
Supervisor :
1. Mohammad Iqbal, ST., MT
2. Solekhan, ST., MT
ABSTRACT
Provision of Community-Based Drinking Water and Sanitation
(PAMSIMAS) Until now the measurement of water volume still uses an analog
water meter. For customers, there is no information about the amount of water
volume and the amount of payment. For officers, the recording method is still
manual. Therefore, a PAMSIMAS customer water usage monitoring system was
made in real time based on SMS.
In the monitoring system for PAMSIMAS customer water usage in real
time based on SMS, has a water flow sensor as a detector of water volume and
aduino uno as the main control. RTC as a time marker on the system and data
display output in the form of 16x2 LCD and sending data information using
IComSat SIM900 GSM / GPRS shield module. The research method used includes
comparing sensor readings with measuring instruments so that it will produce a
calibration value on the sensor, by finding the smallest possible error in the
sensor reading with a measuring instrument. Look at the success rate in sending
information in the form of water volume and tariff to one customer, by using SMS
gateway and SMS notification. Compare the amount of cost conversion from the
system calculation, by knowing the payment method in PAMSIMAS Rejosari
Village
In this research, PAMSIMAS customer water use monitoring system has
been successfully made in real time based on SMS and can work in accordance
with the mechanism that has been designed by producing a calibration value of
the average sensor error 4.7%. The number of conversions at the cost is in
accordance with the PAMSIMAS payment method of Rejosari Village with an
average error rate of 0.003% and the SMS gateway monitoring system has a
100% success rate in providing information to one customer and one officer in the
form of water usage and payment rates.
Keywords : Monitoring, PAMSIMAS, SMS, Arduino, Water Flow Sensor,
Volume, Payment.
vii
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah segala puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT
yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis mampu
menyelesaikan penulisan laporan skripsi yang berjudul ”Sistem Monitoring
Penggunaan Air Pelanggan PAMSIMAS Secara Real Time Berbasis SMS”.
Skripsi ini ditujukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar
Strata-satu (S1) di program studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas
Muria Kudus.
Penyusunan skripsi ini tak lepas dari bantuan dan dukungan beberapa
pihak, untuk itu penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada:
1. Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah sehingga dapat
menyelesaikan skripsi ini.
2. Kedua orang tua dan keluarga dirumah yang memberikan dukungan serta
doa atas kelancaran dan kemudahan dalam menyelesaikan penelitian
skripsi ini.
3. Bapak Dr. H Suparnyo S.H. M.S. selaku Rektor Universitas Muria Kudus.
4. Bapak Moh. Dahlan S.T., M.T. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muria Kudus.
5. Bapak Mohammad Iqbal S.T., M.T. selaku Ketua Program Studi teknik
Elektro S1 Universitas Muria Kudus, dan selaku Pembimbing I telah
memberikan arahan dalam penyelesaian skripsi ini.
6. Bapak Solekhan S.T., M.T. selaku Pembimbing II yang telah memberikan
arahan dalam penyelesaian skripsi ini.
7. Seluruh dosen dan staff laboran Program Studi Teknik Elektro yang telah
membantu dan menjadi tempat bertanya jika saya mengalami kesulitan
dalam penulisan skripsi ini.
8. Teman–teman kuliah khususnya Program Studi Teknik Elektro
Universitas Muria Kudus yang telah memberikan motivasi, kritik dan
saran.
Penulis menyadari adanya kekurangan dan ketidaksempurnaan dalam
penulisan skripsi ini, karena itu penulis menerima kritik, saran dan masukan dari
viii
pembaca sehingga penulis dapat lebih baik dimasa yang akan datang. Akhirnya
penulis berharap semoga laporan skripsi ini bisa bermanfaat khususnya bagi
penulis dan umumnya bagi para pembaca.
Kudus, 30 Agustus 2018
Penulis
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .............................................................................................. i HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................. ii HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................. iii
PERNYATAAN KEASLIAN .............................................................................. iv RINGKASAN ........................................................................................................ v ABSTRACT ........................................................................................................... vi KATA PENGANTAR ......................................................................................... vii
DAFTAR ISI ......................................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xi DAFTAR TABEL ............................................................................................... xii DAFTAR SIMBOL ............................................................................................ xiii
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xiv DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN ......................................................... xv
BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................... 1
1.1. Latar Belakang ............................................................................................. 1 1.2. Perumusan Masalah ..................................................................................... 3
1.3. Batasan Masalah........................................................................................... 3 1.4. Tujuan .......................................................................................................... 3
1.5. Manfaat ........................................................................................................ 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................... 4
2.1. Kajian Pustaka .......................................................................................... 4 2.2. Landasan Teori ......................................................................................... 6
2.2.1. Water Flow Sensor YF-S201. ........................................................... 6 2.2.2. Modul RTC DS3231 ......................................................................... 8 2.2.3. Arduino Uno ................................................................................... 10
2.2.4. Modul IComSat SIM900 GSM/GPRS Shield. ................................ 11
2.2.5. Liquid Cristal Display LCD 16x2 ................................................... 12 2.2.6. Meteran Air Analog ........................................................................ 13
2.2.7. Power Supply. ................................................................................. 14 2.2.8. Perhitungan Persamaan Rumus. ...................................................... 16 2.2.9. Tarif Pembayaran Pada PAMSIMAS Desa Rejosari. ..................... 18
BAB III METODOLOGI ................................................................................... 20
3.1. Waktu Dan Tempat Pelaksanaan. ........................................................... 20 3.2. Metode Yang Digunakan. ....................................................................... 20
3.3. Parameter Yang Diambil ........................................................................ 20 3.4. Perancangan Sistem. ............................................................................... 21
3.5. Perancangan Hardware. ......................................................................... 22 3.6. Perancangan Software. ........................................................................... 23 3.7. Perancangan Pengujian Data Dan Analisa ............................................. 25
3.7.1. Perancangan Pengujian Water Flow Sensor YF-S201. ................... 25 3.7.2. Perancangan Pengujian Modul GSM. ............................................. 27
3.7.3. Perancangan Pengujian Keseluruhan Sistem. ................................. 28
x
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................ 31
4.1 Prototipe Alat Dan Bahan Yang Digunakan .......................................... 31 4.2 Langkah-Langkah Pada Pengujian ......................................................... 33 4.3 Pengujian Alat ........................................................................................ 33
4.3.1. Pengujian Water Flow Sensor YF-S201. ........................................ 33
4.3.2. Pengujian Pada Modul GSM. .......................................................... 36 4.3.3. Pengujian Keseluruhan Sistem. ....................................................... 38
4.4 Analisa Sistem ........................................................................................ 43
BAB V PENUTUP ............................................................................................... 45
5.1. Kesimpulan ............................................................................................. 45 5.2. Saran ....................................................................................................... 45
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 46
LAMPIRAN ......................................................................................................... 48
BIODATA PENULIS .......................................................................................... 62
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Water flow sensor YF-S201 ....................................................... 7
Gambar 2.2 Konfigurasi pin water flow sensor ............................................ 8
Gambar 2.3 Modul RTC DS3231 .................................................................. 9
Gambar 2.4 Kofigurasi pin RTC DS3231 ...................................................... 9
Gambar 2.5 Arduino Uno ............................................................................... 10
Gambar 2.6 Konfigurasi port Arduino Uno ................................................... 11
Gambar 2.7 Modul IComSat SIM900 GSM/GPRS shield ............................. 12
Gambar 2.8 LCD 16x2 .................................................................................. 13
Gambar 2.9 Meteran air analog ...................................................................... 14
Gambar 2.10 Diagram blok catu daya .............................................................. 15
Gambar 2.11 Simbol trafo pada rangkaian ....................................................... 15
Gambar 2.12 Rangkaian penyearah gelombang penuh .................................... 16
Gambar 2.13 Gambar rangkaian filter pada catu daya ..................................... 16
Gambar 3.1 Diagram alur penelitan ................................................................ 21
Gambar 3.2 Perancangan hardware ............................................................... 22
Gambar 3.3 Diagram flowchart perancangan software ................................. 24
Gambar 3.4 Konfigurasi pin water flow sensor YF-S201 dengan Arduino
Uno ............................................................................................. 26
Gambar 3.5 Konfigurasi pin modul IComSat SIM900 GSM/GPRS shield
dan RTC DS3231 dengan Arduino Uno ..................................... 27
Gambar 3.6 Konfigurasi pin dari semua komponen ....................................... 29
Gambar 4.1 Prototipe alat tampak depan ....................................................... 31
Gambar 4.2 Prototipe alat atas ........................................................................ 32
Gambar 4.3 Tampilan pada serial monitor ..................................................... 33
Gambar 4.4 Tampilan LCD pada sistem dan tampilan SMS handphone ...... 36
Gambar 4.5 Tampilan serial monitor software Arduino IDE saat SMS telah
terkirim ....................................................................................... 37
Gambar 4.6 Tampilan LCD 16x2 pada saat pengujian SMS gateway ........... 39
Gambar 4.7 Tampilan SMS pada handpone pelanggan pada saat pengujian
SMS gateway ............................................................................... 39
Gambar 4.8 Tampilan LCD 16x2 pada saat pengujian SMS notifikasi .......... 40
Gambar 4.9 Tampilan SMS pada handpone petugas dan pelanggan pada
saat pengujian SMS notifikasi ..................................................... 40
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Material konstruksi water flow sensor YF-S201 .......................... 8
Tabel 2.2 Tabel pembayaran rekening air pelanggan PAMSIMAS ............ 18
Tabel 3.1 Tarif biaya jumlah pemakaian perliter .......................................... 25
Tabel 3.2 Pembacaan nilai dari water flow sensor YF-S201 ........................ 26
Tabel 3.3 Pengujian dari keseluruhan sistem dengan pengiriman SMS¸
ditanggal 15 dan 25 ....................................................................... 28
Tabel 3.4. Pengujian dari keseluruhan sistem dengan perbandingan liter real¸
volume air liter sensor, dan jumlah bayar ..................................... 28
Tabel 4.1 Hasil pengujian nilai data water flow sensor YF-S201 ................ 34
Tabel 4.2 Pengujian GSM dengan selisih waktu pengiriman SMS 1 menit .. 37
Tabel 4.3 Pengujian GSM dengan selisih waktu pengiriman SMS 5 menit .. 37
Tabel 4.4 Pengujian GSM dengan selisih waktu pengiriman SMS 10
menit. ............................................................................................. 38
Tabel 4.5 Pengujian keseluruhan sistem dengan pengiriman SMS gateway 41
Tabel 4.6 Pengujian dari keseluruhan sistem dengan perbandingan ............ 42
xiii
DAFTAR SIMBOL
Simbol Keterangan Satuan Nomor
Persamaan
V Volume m3
2.1
d Debit Liter/menit 2.1
t Waktu Menit 2.1
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Keseluruhan hasil pengujian water flow sensor YF-S201 ......... 48
Lampiran 2 Tabel rekening air PAMSIMAS ................................................. 49
Lampiran 3 Foto kegiatan penelitian ............................................................. 50
Lampiran 4 Code program bahasa C Arduino ............................................... 51
Lampiran 5 Fotokopi buku bimbingan ........................................................... 57
Lampiran 6 Biodata Penulis ........................................................................... 62
xv
DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN
PAMSIMAS : Penyediaan Air Minum Dan Sanitasi Berbasis Masyarakat.
SMS : Short Message Service.
PC : Personal Computer
GSM : Global System for Mobile Communications.
GPRS : General Packet Radio Service.
IDE : Integrated Develpment Environtment.
RTC : Real Time Clock.
LCD : Liquid Cristal Display.
SD Card : Secure Digital Card.
VDC : Volt Direct Current.