Latar Belakang
Mengisi bak penampungan air merupakan pekerjaan yang mudah. Hanya dengan menyalakan pompa air untuk mengisi bak ketika kosong dan mematikan pompa saat air sudah penuh. Hal ini akan menjadi lebih mudah jika kita menerapkan otomatisasi untuk mengoperasikan pompa.
Untuk itu kami merancang water level controller agar menjadikan hidup anda lebih mudah. Alat ini menggunakan sensor pendeteksi keberadaan air yang terdiri dari sensor atas dan bawah. Output dari water level controller ini yaitu, menyalakan pompa ketika sensor atas dan bawah kering, serta mematikan pompa ketika sensor atas dan bawah basah. Jika kondisi sensor atas dan bawah berbeda kondisi, maka pompa akan mengikuti keadaan sebelumnya.
Studi Literatur
Olufemi, O., & Frederick, (2016) membahas desain dan implementasi water level controller menggunakan mikrokontroler AT89S52 dengan biaya seminimal mungkin. Mereka mendiskusikan cara untuk mengurangi air yang terbuang dan mengeliminasi potensi kerusakan pompa dengan mematikannya jika sumber air yang digunakan pompa telah habis. Desainnya terdiri dari sirkuit digital untuk menghidupkan dan mematikan pompa, dan indikator untuk memberitahu pengguna tentang tingkat air di tangki penampungan. Kontrol pompa didasarkan pada tingkat air yang ada menggunakan sifat konduktivitas air. Saat air menyentuh konduktor tembaga, sinyal listrik akan diteruskan ke mikrokontroler untuk proses lebih lanjut. Penggunaan sumber listrik DC menghilangkan risiko sengatan listrik. Sistem yang dikembangkan mampu menyalakan pompa 1 HP dari tegangan input, yang dapat menghasilkan arus output hingga 20A.
Kekurangan dari penelitian tersebut adalah tidak adanya kemampuan untuk mengamati ketinggian air dari jarak jauh secara real time. Sistem ini juga dapat dihubungkan dengan komputer (PC) sehingga dapat digunakan untuk mengontrol pompa sambil memantau tingkat air pada layar PC. Sirkuit peringatan suara ketika memompa kering (yaitu ketika sistem tidak memompa air karena kurangnya air yang mengalir dari sumber) juga dapat dimasukkan dalam desain. Penambahan ini akan tetapi meningkatkan kompleksitas sistem, yang bertolak belakang dari tujuan penelitian untuk menekan biaya dan energi yang dibutuhkan.
Metode Perancangan
Gambar 1 Skematik Water level controller
Pada rangkaian water level controller yang telah dibuat, berdasarkan cara kerja rangkaian secara keseluruhan penulis membuat suatu blok diagram. Blok diagram ini kami buat dengan tujuan agar mempermudah pemetaan dalam proses pembuatan rangkaian water level controller. Berikut adalah blok diagram rangkaian water level controller.
Gambar 2 Diagram Blok
Adapun penjelasan dari blok diagram adalah sebagai berikut:
Input
Input pada rangkaian Water level controller ini merupakan sumber tegangan yang berasal dari adaptor bertegangan sebesar 12V, 5V, dan ground. Sensor yang berada pada Water level controller akan menerima tegangan atau sinyal low jika menyentuh air, dan akan mempertahankan kondisi sinyal high jika tidak tersentuh air.
Proses
Pemrosesan dalam Water level controller tentunya menggunakan komponen yang berbeda-beda peranannya. Bagian proses ini terbagi menjadi 2 (dua) bagian, yaitu :
IC AT89S51
IC AT89S51 berfungsi untuk melakukan pemrosesan dari sensor sehingga menghasilkan output lewat port 3 (P3.0) sesuai dengan kondisi sensor.
Transistor
Transistor pada rangkaian Water level controller digunakan sebagai Electrical Switching atau saklar. Bagian base dari transistor dihubungkan dengan port P3.0. Saat port P3.0 dialiri arus, maka arus listrik akan mengalir dari collector ke emitter.
Output
Pompa merupakan bagian output dari water level controller. Output dari water level controller ini yaitu, menyalakan pompa ketika sensor atas dan bawah kering, serta mematikan pompa ketika sensor atas dan bawah basah. Jika kondisi sensor atas dan bawah berbeda kondisi, maka pompa akan mengikuti keadaan sebelumnya.
Analisa Rangkaian Secara Detail
Pada rangkaian Water level controller ini alat akan bekerja apabila diberi input tegangan sebesar +12V dan +5V. Alat ini bekerja sebagai sensor ketinggian air, jika sensor atas dan bawah tersentuh atau tidak tersentuh oleh permukaan air maka sensor akan mengirimkan sinyal ke IC melalui port P2.0 dan P2.7. Saat port tersebut tersentuh air, maka sinyal logika nol dari ground akan dialirkan masuk ke port P2.0 dan P2.7, sedangkan jika sensor tersebut tidak tersentuh air maka sinyal pada port P2.0 dan P2.7 akan tetap berlogika 1.
Sesuai dengan program yang dibuat, jika sensor atas dan bawah tersentuh air maka akan dikirimkan logika nol pada port P3.0. Sedangkan jika sensor atas dan bawah kering maka akan dikirimkan logika satu pada port P3.0. Port P3.0 akan dihubungkan ke base transistor, sehingga jika base transistor diberikan logika 1 maka collector dan emitter transistor akan terhubung. Sedangkan jika base transistor diberikan logika 0 maka collector dan emitter transistor akan terputus (open circuit).
Arus yang mengalir dari collector ke emitter menjadikan relay bekerja dan tegangan 12V akan masuk ke pompa.
Flowchart
Gambar 3 Flowchart
Code Program dalam Bahasa Assembly
Gambar 4 Code dalam Assembly
Code Program dalam Bahasa C
Gambar 5 Code dalam C
Hasil Percobaan
Pompa dapat aktif dan nonaktif pada kondisi yang telah ditentukan sebelumya.
Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat kami tarik dari pembuatan water level controller adalah alat ini bekerja berdasarkan sensor yang akan terhubung saat terkena air dan terputus saat tidak ada air. Saat air menghubungkan kedua kutub sensor, maka pompa akan mati. Sedangkan jika kedua kutub sensor dalam keadaan kering, maka pompa akan menyala.
Daftar Pustaka
Olufemi, K. O., O., B. O., & Frederick, E. O. (2016). Design and Implementation of an AT89C52 Microcontroller Based Water Pump Controller. IJISET - International Journal of Innovative Science, Engineering & Technology, Vol. 3 Issue 7, July 2016.
Comments
Post a Comment