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.