drainase otomatis

1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sistem drainase merupakan salah satu cara pembuangan air yang berlebihan pada suatu tempat atau kawasan. Secara umum, sistem drainase didefinisikan sebagai serangkaian bangunan air yang berfungsi untuk mengurangi atau membuang kelebihan air dari suatu kawasan atau lahan, sehingga dapat difungsikan secara optimal. Dari sudut pandang lain, sistem drainase adalah salah satu unsur dari prasarana umum yang dibutuhkan oleh masyarakat kota dalam rangka menuju kehidupan kota yang aman, nyaman, bersih, dan sehat. Prasarana drainase berfungsi mengalirkan air ke tempat pembuangan air atau resapan air, selain itu juga berfungsi sebagai pengendali kebutuhan air dengan tindakan untuk memperbaiki daerah rawan banjir atau daerah genangan air yang secara berlebihan.
Sistem drainase juga dirancang sebagai suatu sistem guna membantu memenuhi kebutuhan masyarakat akan terbatasnya dari masalah banjir yang menggangu aktifitas dan rutinitas masyarakat kota sehari-harinya. Sistem drainase juga merupakan komponen penting dalam perancangan kota (perancangan infrastruktur khususnya).

1.2 Batasan Masalah

Pada masalah ini akan disajikan solusi penanggulangan dini dan sistem drainase secara otomatis dengan sistem pembuangan air. Akan dilakukan perancangan alat yang berjudul “Sistem Drainase Berbasis Mikrokontroler ATMega8535”.

1.3 Tujuan Penulisan

Adapun tujuan dari suatu perancangan rangkaian sistem drainase atau pembuangan air otomatis berbasis mikrokontroler ATMega8535 dengan tampilan LCD, yaitu yang pertama adalah untuk mengurangi atau membuang air yang berlebihan dari suatu kawasan atau lahan yang memaksimalkan fungsionalnya. yang kedua yaitu mengontrol ketinggian air banjir atau penanggulangan dini terhadap masalah banjir yang sering dihadapi masyarakat perkotaan terutama daerah rawan banjir.

1.4 Metode Penulisan

Dalam penulisan ini menggunakan metode penulisan dari berbagai sumber diantaranya dengan menggunakan metode Studi Pustaka dan Studi Lapangan. Pada metode studi pustaka dilakukan dengan cara mengambil data dari berbagai sumber internet dan buku yang dijadikan pedoman dalam penulisan ini. Selain itu menggunakan metode studi lapangan yang dilakukan dengan cara mencari data dan pengamatan terhadap rangkaian atau alat yang dibuat secara langsung, agar data yang diperoleh dapat seakurat mungkin.

2. LANDASAN TEORI

2.1 Mikrokontroler AVR ATMega8535

Mikrokontroler sebagai sebuah “one chip solution” pada dasarnya adalah rangkaian terintregrasi (Integrated Circuit- IC) yang telah mengandung secara lengkap berbagai komponen pembentuk sebuah komputer. Berbeda dengan penggunaan mikroprosesor yang masih memerlukan komponen luar tambahan seperti RAM, ROM, Timer, dan sebagainya untuk sistem mikrokontroler, tambahan komponen diatas secara praktis hampir tidak dibutuhkan lagi. Hal ini disebabkan semua komponen penting tersebut telah ditanam bersama dengan sistem prosesor ke dalam IC tunggal mikrokontroler bersangkutan. Dengan alasan itu sistem mikrokontroler dikenal juga dengan istilah populer the real Computer On a Chip-komputer utuh dalam keping tunggal, sedangkan sistem mikroprosesor dikenal dengan istilah yang lebih terbatas yaitu Computer on a Chip-komputer dalam keping tunggal.

Dengan berbagai macam kelebihan yang dimiliki, dewasa ini mikrokontroler AVR 8 bit produk perusahaan Atmel adalah salah satu mikrokontroler yang banyak merebut minat kalangan profesional dan juga cocok dijadikan sarana berlatih bagi para pemula. Hal ini selain karena ragam fitur yang ditawarkan, juga disebabkan kemudahan untuk memperoleh mikrokontroler tersebut (berikut papan pengembangnya) di pasaran dengan harga yang relatif murah.

Secara histories mikrokontroler seri AVR pertama kali diperkenalkan ke pasaran sekitar tahun 1997 oleh perusahaan Atmel, yaitu sebuah perusahaan yang sangat terkenal dengan produk mikrokontroler seri AT89S51/52-nya yang sampai sekarang masih banyak digunakan di lapangan. Tidak seperti mikrokontroler seri AT89S51/52 yang masih mempertahankan arsitektur dan set instruksi dasar mikrokontroler 8031 dari perusahaan INTEL. Mikrokontroler AVR ini diklaim memiliki arsitektur dan set instruksi yang benar-benar baru dan berbeda dengan arsitektur mikrokontroler sebelumnya yang diproduksi oleh perusahaan tersebut. Tetapi walaupun demikian, bagi para programmer yang sebelumnya telah terbiasa dengan mikrokontroler seri AT89S51/52, dan berencana untuk beralih ke mikrokontroler AVR, maka secara teknis tidak akan banyak kesulitan yang berarti, hal ini dikarenakan selain konsep dan istilah-istilah dasarnya hampir sama, pemrograman level assembler-nya pun relative tidak jauh berbeda.

Berdasarkan arsitekturnya, AVR merupakan mikrokontroler RISC (Reduce Instruction Set Computer) dengan lebar bus data 8 bit. Berbeda dengan sistem AT89S51/52 yang memiliki frekuensi kerja seperduabelas kali frekuensi oscilator, frekuensi kerja mikrokontroler AVR ini pada dasarnya sama dengan frekuensi oscilator, sehingga hal tersebut menyebabkan kecepatan kerja AVR untuk frekuensi oscilator yang sama, akan dua belas kali lebih cepat dibandingkan dengan mikrokontroler keluarga AT89S51/52.

Dengan instruksi yang sangat variatif (mirip dengan sistem CISC-Complex Instruction Set Computer) serta jumlah register serbaguna (general purpose Register) sebanyak 32 buah yang semuanya terhubung secara langsung ke ALU (Arithmetic Logic Unit), kecepatan operasi mikrokontroler AVR ini dapat mencapai 16 MIPS (enam belas juta instruksi per detik) sebuah kecepatan yang sangat tinggi untuk ukuran mikrokontroler 8 bit yang ada di pasaran sampai saat ini.

Untuk memenuhi kebutuhan dan aplikasi industri yang sangat beragam, mikrokontroler keluarga AVR ini muncul di pasaran dengan tiga seri utama: tinyAVR, ClasicAVR (AVR), megaAVR. Berikut ini beberapa seri yang dapat anda jumpai di pasaran : ATtiny13, AT90S2313, ATmega103, ATtiny22, AT90S2323 ATmega128, ATtiny22L AT90S2333 ATmega16, ATtiny2313 AT90S4414 ATmega162, ATtiny2313V AT90S4433 ATmega168, ATtiny26 AT90S8515 ATmega8535.

Keseluruhan seri AVR ini pada dasarnya memiliki organisasi memori dan set instruksi yang sama (sehingga dengan demikian jika telah mahir menggunakan salah satu seri AVR, untuk beralih ke seri yang lain akan relatif mudah). Perbedaan antara tinyAVR, AVR dan megaAVR pada kenyataannya hanya merefleksikan tambahan-tambahan fitur yang ditawarkannya saja (misal adanya tambahan ADC internal pada seri AVR tertentu, jumlah Port I/O serta memori yang berbeda, dan sebagainya). Diantara ketiganya, megaAVR umumnya memiliki fitur yang paling lengkap, disusul oleh AVR, dan terakhir tinyAVR. Untuk memberi gambaran yang lebih jelas. berikut memperlihatkan perbedaan ketiga seri AVR ditinjau dari jumlah memori yang dimilikinya.

Pengisian memory Flash dengan menggunakan saluran SPI ini dapat dilakukan bahkan ketika chip AVR telah terpasang pada sistem akhir (end system), sehingga dengan demikian pemrogramannya sangat fleksibel dan tidak merepotkan pengguna (secara praktis metoda ini dikenal dengan istilah ISP (In System Programming) sedangkan perangkat lunaknya dinamakan (In System Programmer).

Untuk penyimpanan data, mikrokontroler AVR menyediakan dua jenis memori yang berbeda : EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) dan SRAM (Static Random Access memory). EEPROM umumnya digunakan untuk menyimpan data-data program yang bersifat permanen, sedangkan SRAM digunakan untuk menyimpan data variabel yang dimungkinkan berubah setiap saatnya. Kapasitas simpan data kedua memori ini bervariasi tergantung pada jenis AVR-nya. Untuk seri AVR yang tidak memiliki SRAM, penyimpanan data variabel dapat dilakukan pada register serbaguna yang terdapat pada CPU mikrokontroler tersebut.

Selain seri-seri diatas yang sifatnya lebih umum, perusahaan Atmel juga memproduksi beberapa jenis mikrokontroler AVR untuk tujuan yang lebih khusus dan terbatas, seperti seri AT86RF401 yang khusus digunakan untuk aplikasi wireless remote control dengan menggunakan gelombang radio (RF), seri AT90SC yang khusus digunakan untuk peralatan sistem- sistem keamanan kartu SIM GSM,pembayaran via internet, dan lain sebagainya.Pada rangkaian ini menggunakan mikrokontroler AVR ATMega8535, dengan penjelasan sebagai berikut :

Gambar 2.1 Konfigurasi Pin Pada Mikrokontroler ATMega8535

Gambar 2.2 Bentuk Fisik Mikrokontroler ATMega8535

2.2    Sistem Minimum DT-AVR Low

Cost Micro System

DT-AVR Low Cost Micro  System merupakan modul  single chip mikrokontroler ATmega8535 dengan Kbyte Flash Memory, 512 byte SRAM, dan 512  byte  EEPROM.  DT-AVR  Low  Cost Micro System juga memiliki ADC hingga 8 channel single-ended A/D converter dengan resolusi 10 bit.

Fitur-fitur ATmega8535 DT-AVR Low Cost Micro System, dua 8-bit timer/counter, satu 16-bit timer/counter, dan Real Time Counter, 4 channel PWM, Two- wire Serial Interface  Programmable  Serial USART Universal Synchronous and Asynchronous serial Receiver and Transmitter), master/slave SPI Serial Interface, Programmable Watchdog  TimerOn-chip Analog ComparatorInternal Calibrated RC Oscillator.

Spesifikasi DT-AVR Low Cost Micro System  adalah mendukung varian AVR 40 pin antara lain: AT90S8535, ATmega8535L, ATmega16(L), ATmega8515(L), AT90S8515, dan ATmega162(L) (seri AVR yang  tidak memiliki  ADC membutuhkan converter   socket), memiliki   fasilitas   In- System Programming untuk    IC    yang mendukung, dilengkapi LED Programming Indicator,  memiliki  hingga  35  pin   jalur input/output,   lengkap dengan  osilator 4 MHZ dan memiliki kemampuan komunikasi Serial   UART RS-232 yang  sudah disempurnakan,  lengkap  dengan  rangkaian reset,  tombol manual reset, dan brown-out detector dengan menggunakan tegangan input 9  – 12 VDC dan memiliki tegangan output 5 VDC. Perlengkapan DT-AVR    Low    Cost Micro System1 bh Board DT-AVR  Low Cost  Micro  System,  1  set  Kabel  Serial, 1 CD/DVD    berisi     CodeVisionAVR    versi demo  serta  kumpulan  produk  Innovative Eledctronics  yang  lain,  1  buah  converter socket  untuk seri AVR tanpa internal ADC dan  semuanya  itu  dikemas  dalam  plastik yang menarik.

2.3    DI-Smart LCD 16×2 Board

Deskripsi DI-Smart LCD16X2 Display adalah modul tampilan LCD 16×2 karakter yang siap untuk digunakan.

Aplikasi pada rangkaian adalah sebagai tampilan (display) untuk menampilkan karakter-karakter yang diperlukan dalam suatu sistem  seperti jumlah  suatu  variabel,  tampilan  indikator kejadian, atau bisa juga untuk estetika.

Spesifikasi LCD dengan jumlah karakter yang dapat ditampilakan adalah 32 karakter dalam 2 baris x 16 kolom, koneksi pengendalian  yang digunakan adalah 4 BIT DATA INTERFACE,  telah dilengkapi pengendali  CONTRAST dan BRIGHTNESS, telah   disediakan   kabel   IDC-10   sehingga dapat  langsung   dihubungkan  dengan  DI- Smart AVR System.

2.4    Sensor Air

Sensor air adalah suatu indikator pada suatu  rangkaian  yang  menandakan  bahwa rangkaian  itu terkena air  atau  tidaknya. Konsep  yang   digunakan  pada  sensor  air yaitu  dengan  menggunakan  sebuah papan PCB yang dibuat garis zig-zag dan dihubungkan dengan kabel sebagai konduktor. Sebagaimana  sifat  air  sebagai konduktor atau penghantar arus listrik.

2.5    Bahasa Pemrograman C untuk AVR

Dalam  perancangan  alat  ini  dibuat sebuah pemrograman agar alat dapat dikendalikan  dan  beroperasi sesuai dengan yang   diharapkan. Bahasa pemrograman yang dipakai pada rancangan alat ini adalah bahasa pemrograman C. Akar dan  asal  dari bahasa pengaturcaraan C (C language) adalah  bahasa BCPL  yang  dikembangkan oleh  Martin  Richards  pada  tahun   1967. Bahasa   ini   memberikan   idea  pada Ken Thompson yang kemudian mengembangkan bahasa  yang  disebut  dengan  panggilan  B pada tahun 1970. Perkembangan selanjutnya dari bahasa B adalah bahasa C yang ditulis oleh Dennis Ritchie sekitar tahun 1970-an di Bell Telephone Laboratories  Inc. (sekarang adalah AT&T Bell Laboratories). Bahasa C pertama kali digunakan adalah pada komputer  Digital  Equipment  Corporation PDP-11 yang  menggunakan sepenuhnya sistem pengoperasian UNIX.

Standard bahasa C (Ansi C) yang asli adalah standard dari UNIX. Sistem operasi, kompiler  C  dan seluruh program  aplikasi UNIX yang esensial ditulis dalam bahasa C. Kepopularan bahasa C  membuatkan setiap versi  dari  bahasa  ini  banyak  dibuat  untuk komputer   jenis   mikro.   ANSI   (American National Standard  Institutes)   membentuk suatu   komite   (ANSI   Committee   X3J11) pada tahun 1983 yang        kemudian menetapkan standard ANSI untuk bahasa C. Standard ANSI ini didasarkan kepada standard UNIX yang diperluas.

CodeVision AVR merupakan software untuk membuat code program microcontroller  AVR.  Kebanyakan programmer  memakai  software  ini  karena fasilitas-fasilitas yang disediakan CodeVision AVR sangatlah   memudahkan bagi programmer dalam membuat code. HP InfoTech  menyajikan  versi  baru  (lebih  dari 9500    pengguna    terdaftar)    yang    paling populer C Compiler komersial untuk Atmel AVR.

Bahasa    C    luas     digunakan    untuk pemrograman berbagai jenis   perangkat, termasuk mikrokontroler. Bahasa ini sudah merupakan   high   level   language,   dimana memudahkan   programmer menuangkan algoritmanya.   Untuk mengetahui dasar bahasa C dapat dipelajari sebagai berikut. Struktur penulisan program :

#include < [library1.h] > // Opsional

#include < [library2.h] > // Opsional

#define [nama1] [nilai] ; // Opsional

#define [nama2] [nilai] ; // Opsional [global variables] // Opsional [functions] // Opsional

void main(void) // Program Utama

{

[Deklarasi local variable/constant] [Isi Program Utama]

}

Preprocessor #include

Biasanya digunakan untuk menyertakan file header   (.h) atau file libraryFile include berguna untuk memberitahu  compiler  agar  membaca  file yang   di   include-kan   lebih   dahulu   agar mengenali  definisi-definisi yang digunakan adalah  program   sehingga  tidak  dianggap error. Cara penulisan:

#include  <……………>  untuk  lokasi  standar file yang telah disetting oleh tools biasanya pada  folder   include  atau  folder  direktori compiler.

Tabel 2.3 Tabel Tipe Data

Deklarasi variabel dan konstanta pada bahasa   C  yaitu:  variabel  adalah  memori penyimpanan data     yang nilainya dapat diubah,   penulisan:  [tipe  data]  [nama]  = [nilai]. Konstanta adalah  memori penyimpanan data yang nilainya tidak dapat diubah,  penulisan:  const  [nama]  =  [nilai]. Global variabel/konstanta  yang  dapat diakses  di  seluruh  bagian  program.  Lokal variabel/konstanta yang hanya dapat diakses oleh fungsi tempat dideklarasikannya.

Statement adalah setiap operasi dalam pemrograman,  harus  diakhiri  dengan  [  ;  ] atau [ }  ]. Statement tidak akan dieksekusi bila diawali  dengan tanda [ // ] untuk satu baris. Lebih dari 1 baris gunakan pasangan [/*  ]  dan  [  */  ].  Statement  yang  tidak dieksekusi disebut  juga comments  / komentar.

Contoh:

suhu=adc/255*100; //contoh rumus perhitungan suhu

Function adalah bagian program yang dapat dipanggil oleh program utama.

Penulisan :

[tipe data hasil] [nama function]([tipe data input 1],[tipe data input 2])

{

[statement] ;

}

Conditional statement dan looping

if   else   :   digunakan   untuk   penyeleksian kondisi

if ( [persyaratan] ) { [statement1]; [statement2];

}

else { [statement3]; [statement4];

}

for digunakan untuk looping dengan jumlah yang sudah diketahui

for ( [nilai awal] ; [persyaratan] ; [operasi nilai] ) {

[statement1]; [statement2];

}

while digunakan untuk looping jika dan salama memenuhi syarat tertentu

while ( [persyaratan] ) { [statement1]; [statement2];

}

do while digunakan untuk looping jika dan salama memenuhi syarat tertentu, namun minimal 1 kali

do { [statement1];

[statement2];

}

while ( [persyaratan] )

switch case digunakan untuk menguji satu variabel dengan banyak kondisi

switch ( [nama variabel] ) { case [nilai1]: [statement]; break;

Operator relasional (perbandingan), operator ini   berfungsi   untuk  menguji   benar   atau tidaknya          hubungan dua operand, jika hubunganya benar maka akan menghasilkan 1 dan jika salah akan menghasilkan 0.

Tabel 2.4 Operasi Relasional (Perbandingan)

Contoh :

If (x==5) {x++;); // x akan dinaikan jika x berisi 5.

If (x!=5) {x++;); // x akan dinaikan jika x bukan berisi 5.

If (x>5) {x++;); // x akan dinaikan jika x berisi lebih besar dari 5.

If (x<5) {x++;); // x akan dinaikan jika x berisi lebih kecil dari 5.

If (x>=5) {x++;); // x akan dinaikan jika x berisi lebih besar atau sama dengan 5.

If (x<=5) {x++;); // x akan dinaikan jika x berisi lebih kecil atau sama dengan 5.

3.  PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI

3.1 Gambaran Umum

Pada  dasarnya  rangkaian  ini  dirancang guna  untuk membuang air yang berlebihan pada suatu tempat atau kawasan yang daerah resapan airnya  kurang bagus bahkan tidak adanya   sistem   resapan   air   yang   tertata dengan  baik  dan  benar.  Oleh  karena  itu, dirancang sebuah alat yang berjudul “Sistem Drainase Otomatis Berbasis Mikrokontroler ATMega8535”   yang  difungsikan   sebagai media resapan air yang terdiri dari sensor air yang  akan  membuat  aksi  pada  rangkaian pompa air sebagai alat untuk membuang air melalui  pipa  atau  selang  yang  terhubung pada pompa air tersebut dan  hasilnya atau output akan ditampilkan pada display LCD.

3.2 Analisa  Rangkaian  Secara  Diagram Blok

Gambar 3.1 Blok Diagram Rangkaian

3.2.1    Blok Input

Pada blok diagram mendapat sumber daya  yang  dihasilkan  oleh  aktifator  yang menyuplay  sumber tegangan kedalam blok input, blok proses  dan blok output. Dalam diagram blok input terdiri dari otomatis dan manual, dimana kondisi otomatis dipengaruhi inputan dari air yang mengenai sensor air pada rangkaian,  sedangkan kondisi  manual  dipengaruhi  inputan   dari saklar  dan  push  on  yang  akan  berfungsi apabila ditekan dan air mengenai sensor air.

Gambar Sensor Air

Pada dasarnya air bersifat penghantar arus atau konduktor yang baik dan mempunyai elektrolit yang dapat mengantar arus. Dan inputan  pada  blok  input  akan mengirimkan  data ke dalam mikrokontroler ATMega8535.

3.2.2    Blok Proses

Selanjutnya pada blok proses, akan memproses inputan yang berasal  dari sensor air dan diolah oleh mikrokontroler ATMega8535 sebagai  pusat kontrol secara keseluruhan.

Dalam mikrokontroler ATMega8535 akan  mengolah data pada program CAVR yang  dihasilkan oleh port-port  yang terhubung pada sensor air. Dan data yang sudah diolah oleh program akan dikirim ke dalam blok output.

3.2.3    Blok Output

Dan pada blok output, akan dihasilkan  keluaran  berupa  tampilan  pada LCD  sebagai display informasi yang dapat dibaca oleh manusia.

LED sebagai keluaran indikator yang terdiri dari warna hijau dalam keadaan aman dan normal,  warna putih keadaan siaga 1, warna  biru  dalam  keadaan  siaga  2,  warna kuning dalam keadaan  waspada, dan warna merah dalam keadaan awas serta suara yang dihasilkan  oleh  buzzer  sebagai   informasi yang   disampaikan   oleh   alat   agar   dapat didengar   oleh   manusia,   dan   pompa   air berfungsi untuk membuang air pada tempat air resapan.

3.3 Analisa Software

3.3.1      Diagram Alur (flowchart)

Flowchart   dijelaskan   bahwa   pada saat  kondisi  mulai  apakah  saklar  dalam kondisi  on atau off, jika off maka akan ke kondisi manual dimana harus menekan tombol push on terlebih dahulu dan program akan  melakukan   inisialisasi,  jika  tombol push on tidak ditekan  maka program akan selesai. Sedangkan pada saat  saklar dalam kondisi on maka akan inisialisasi port yang digunakan  pada  program.  Setelah selesai inisialisasi port yang digunakan baik sebagai input atau output, maka kondisi selanjutnya adalah  default  dimana  semua  sensor  tidak terkena air sehingga tidak ada yang menyala baik LED maupun pompa   air.   Setelah kondisi default ada kondisi dimana sensor 1 terkena air dengan data FE (1111-1110) dan akan   menghasilkan   output   berupa   status normal, lampu LED hijau dalam kondisi on, jika sensor 1 tidak terkena air maka akan ke kondisi penekanan pada push on.

Setelah  air  mengalir  dan  mengenai sensor 1, 2 dengan data FC (1111-1100) dan akan   menghasilkan   output   berupa   status siaga 1, lampu  LED putih, dan pompa air on, jika air tidak mengenai sensor 1, 2 maka akan  kembali  ke  kondisi  sensor  1  dengan data FE (1111-1110) dan pompa air off.

Air  terus  mengalir  dan  mengenai sensor  1, 2, 3 dengan data F8 (1111-1000) dan akan menghasilkan output berupa status siaga 2, lampu LED biru, dan pompa air on, jika air tidak mengenai sensor 1, 2, 3 maka akan  kembali  ke  kondisi  sensor  1  dengan data FE (1111-1110) dan pompa air off.

Selanjutnya  air  terus  mengalir  dan mengenai sensor 1, 2, 3, 4 dengan data F0 (1111-0000) dan akan menghasilkan output berupa status waspada, lampu LED kuning, dan pompa air  on, jika air tidak mengenai sensor  1,  2,  3,  4  maka  akan  kembali  ke kondisi  sensor  1  dengan  data  FE  (1111-1110) dan pompa air off.

Dan  air  terus  mengalir  mengenai sensor  1, 2, 3, 4, 5 dengan data E0 (1110-0000) dan akan menghasilkan output berupa staus awas, lampu LED merah, Buzzer dan pompa  air dalam kondisi on, jika air tidak mengenai  sensor  1,  2,  3, 4,  5  maka akan kembali ke kondisi sensor 1 dengan data FE (1111-1110)  dan  pompa  air  off.  Dan  jika ingin kembali ke kondisi default maka saklar dikondisikan          dalam  keadaan off dan menekan   terus tombol push on untuk mengaktifkan pompa air dan membuang air ke  selang pembuangan hingga batas bawah pompa air menyerap air.

4.  HASIL UJI COBA ALAT

4.1 Cara Kerja Alat

Suplay  minimal  yang  digunakan  agar chip dapat bekerja adalah (kurang lebih) 5V. Agar  tegangan stabil,  digunakan   IC Regulator   7805  sehingga  input  tegangan yang diijinkan untuk  rangkaian  adalah antara  6  –  12V.  Range  tegangan  tersebut akan dikonversi oleh 7805 sebagai tegangan VCC sebesar 5V. Sebagai pengaman, dapat ditambahkan juga dioda 1A (misal 1N4001) agar  rangkaian  tetap  aman apabila  dalam memasang  suplay dari  luar terbalik (optional). Selain  itu  dapat tambahkan kapasitor   (elco) minimal sebesar   100 uF/16V   untuk mencegah reset yang diakibatkan oleh suplay yang kurang stabil.

Setelah  saklar  (switch)  pada  rangkaian dalam keadaan hidup, maka akan dialiri air pada bak  resapan air, sehingga sensor akan terkena  air.  Pada  rangkaian  ini  port  yang digunakan   atau   dipakai   adalah  portA.0, portA.1,  portA.2,   portA.3,   dan   portA.4 untuk sensor air, portB.1 untuk  pompa air, portC diguanakan untuk display LCD, sedangkan   portD   digunakan untuk LED indikator  serta  buzzer  untuk  menghasilkan gelombang suara.

Saat  sensor  air  yang  terhubung  pada portA.0  terkena  air  maka  akan  mengirim data ke  mikrokontroler dengan logika aktif low     (aktif  jika    nilainya 0) dan akan menampilkan  ke  LCD  bahwa keadaan lingkungan dalam status normal, LED yang menyala warna hijau serta pompa aquarium pada portB.1 dalam  keadaan Off atau tidak menyala.

Lalu saat sensor air yang terhubung pada portA.0,  portA.1  terkena  air  maka  akan mengirimkan data ke mikrokontroler dengan logika aktif low (aktif jika nilainya nol) dan akan menampilkan ke LCD bahwa keadaan lingkungan  dalam keadaan siaga 1 dan LED warna putih menyala serta pompa air dalam kondisi  On  dan  membuang   air  ke  pipa pembuangan.

Selanjutnya, saat   sensor    air    yang terhubung  pada  portA.0,  portA.1,  portA.2 terkena air maka akan mengirimkan data ke mikrokontroler   dengan   logika   aktif   low (aktif  jika      nilainya nol) dan  akan menampilkan ke LCD bahwa keadaan dalam keadaan   siaga   2   dan   LED   warna   biru menyala, serta pompa air dalam keadaan On untuk terus membuang air ke dalam tempat pembuangan lewat pipa yang dipasang pada pompa air tersebut.

Saat  sensor  air  yang  terhubung  pada portA.0,  portA.1,  portA.2,  portA.3  terkena air,  maka  LCD  akan menampilkan  bahwa keadaan  dalam keadaan waspada dan LED warna kuning akan menyala, serta pompa air dalam keadaan on dan  terus membuang air kedalam bak pembuangan air.

Dan saat sensor air yang terhubung pada portA.0, portA.1, portA.2, portA.3, portA.4 terkena  air, maka LCD akan menampilkan bahwa  keadaan  dalam  keadaan  awas  dan buzzer  akan  bunyi,  serta  pompa  air  akan terus membuang air sampai  air pada batas aman.  Dan  jika  ingin  kembali  ke  kondisi default, maka saklar dalam kondisi off dan tekan push on hingga air pada batas bawah pompa air.

Setelah keadaan air  surut, dari kondisi awas  sampai ke kondisi normal maka akan tampil  pada LCD    bahwa keadaan lingkungan dalam  keadaan aman dan LED warna hijau menyala, serta  pompa air akan off kembali.

Sensor  air  merupakan  suatu  rangkaian yang  terdiri dari + (positif) dan – (negatif) atau  vcc  dan ground, saat  sensor  terkena oleh air maka akan terhubung antara vcc dan ground. Sensor air ini terhubung dengan port pada mikrokontroler ATMega8535  di portA.0,   portA.1,   portA.2,   portA.3,   dan portA.4 sebagai  masukan  yang akan mempengaruhi   proses   dan   menghasilkan output yang ditentukan.

Pada rangkaian relay ini menggunakan relay 5 Volt, saat portB.1 berlogika 0, maka kondisi  pada   T1  dalam  keadaan  cut-off karena pada kaki basis lebih kecil dari kaki emitor,  sehingga  arus  dari  kolektor  tidak dapat mengalir ke emitor dan kondisi  pada T2 dalam keadaan saturasi karena tegangan pada  kaki  basis  lebih  besar  dari  tegangan pada kaki  emitor,   sehingga    arus   dapat mengalir   dari      kaki     kolektor  ke  emitor dengan indikator L1 menyala dan pompa air dalam keadaan on.

Sedangkan  kondisi  pada  saat  portB.1 berlogika 1, maka kondisi pada T1 dalam keadaan saturasi karena tegangan pada kaki basis  lebih  besar  dari  tegangan  pada  kaki emitor,  sehingga  arus  dapat  mengalir  dari kaki kolektor ke emitor dengan indikator L2 menyala dan kondisi pada T2 dalam keadaan cut-off  karena  pada  kaki  basis lebih  kecil dari kaki emitor, sehingga arus dari kolektor tidak dapat mengalir ke emitor dan pompa air dalam keadaan off.

4.2 Pengujian Alat Berdsarkan Kondisi

Saat    dilakukan     pengujian    alat    dan pengambilan data  pengamatan terhadap rancangan yang dibuat maka di dapat hasil yang dapat dilihat atau dapat di amati bahwa alat dalam kondisi berjalan dengan baik dan sesuai dengan alur program yang dibuat.

Data saat sensor tidak terkena air (default) :

Tabel 4.1 Data Pengamatan Ke-satu

Data saat sensor 1 terkena air :

Tabel 4.2 Data Pengamatan Ke-dua

Data saat sensor 1 & 2 terkena air :

Tabel 4.3 Data Pengamatan Ke-tiga

Data sensor 1, 2, & 3 terkena air :

Tabel 4.4 Data Pengamatan Ke-empat

Data saat sensor 1, 2, 3, & 4 terkena air :

Tabel 4.5 Data Pengamatan Ke-lima

Data saat sensor 1, 2, 3, 4, & 5 terkena air :

Tabel 4.6 Data Pengamatan Ke-enam

Data saat manual (kondisi push on):

Tabel 4.7 Data Pengamatan Ke-tujuh

5.  PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari hasil perancangan dan pengamatan data   yang diperoleh saat  melakukan pengujian alat didapat bahwa rangkaian ini bekerja sesuai dengan program yang dibuat dan  melakukan  fungsi-fungsi  dari  masing- masing komponen  bekerja dengan optimal. Dan   rancangan   alat   ini   dapat   berfungsi sebagai  resapan  air  atau  pembuangan  air yang berlebihan pada suatu  kawasan, serta penanggulangan   dini   terhadap   terjadinya banjir, karena alat ini dirancang pada  saat sensor  2  terkena  air  pompa  air  langsung membuang air yang ada pada rangkaian hal ini  berfungsi  bila  pada  saat  air  yang  ada lebih  banyak  (air  bah)  sehingga  air  terus dibuang   sampai   air  tidak  lagi  mengenai sensor sama sekali.

Kelebihan   dari    rancangan   alat    yang dibuat  ini  yang  mampu mengatasi permasalahan sistem pembuangan air yang kurang  baik  pada  suatu  kawasan,  karena konsep dari sistem drainase atau resapan air.

Adapun   kekurangan    dari    alat  yang dirancang adalah sensor air yang digunakan, sebab dalam konduktor   yang   digunakan adalah  media air  tanah yang  kadar elektrolitnya sangat sedikit, sehingga proses koduktor kurang bagus.

5.2 Saran

Saran yang dapat disampaikan dalam perancangan alat ini adalah dengan adanya konsep  yang  matang  dan  melihat  kondisi lingkungan sekitar.  Untuk perancangan selanjunya pada   rangkaian ini dengan menambahkan  ruang   aliran  atau pembuangan air yang lebih besar.

Dapat    ditambahkan aplikasi    dengan menggunakan program  pemantau  sistem drainase  secara    online. Dengan adanya penambahan sesnsor untuk   mengukur ketinggian   air,   sehingga   dapat  berfungsi secara optimal dan pengiriman data seakurat mungkin.

DAFTAR PUSTAKA

[1]  Anonim, Modul  Panduan Mikroprosessor, Laboratorium Elektronika dan Komputer Universitas     Gunadarma,  Depok, 2005.

[2]  Ardi Winoto, Mikrokontroler AVR ATmega8/16/32/8535 dan Pemrograman dengan Bahasa C pada WinAVR, Informatika Bandung, Bandung, 2010.

[3]  M.  Ary  Heryanto  &  Wisnu  Adi  P., Pemrograman  Bahasa C Untuk Mikrokontroler ATMEGA8535, Andi Offset, Jogjakarta, 2008.

[4]  URL: http://duniaelektronika.blogspot.com/2007/09/mikrokontroleratmega8535.html, 27 Mei 2011.

[5]  URL : http://id.wikipedia.org/wiki/ATMega8535, 27 Mei 2011.

[6]  URL : http://npx21.blog.uns.ac.id/2010/07/17/atmega8535/, 27 Mei 2011.

Sumber : http://dendiatama.blogspot.com/2011/11/sistem-drainase-otomatis-berbasis.html


Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: