Laporan Akhir Modul 4
LAPORAN AKHIR
a. Prosedur[kembali]
Menyiapkan seluruh komponen prototype, meliputi mikrokontroler STM32, sensor turbidity, sensor ultrasonik, flow sensor, pompa DC, relay, OLED, LED indikator, buzzer, serta catu daya.
Mengisi wadah sumber dengan air yang akan diproses, kemudian mengalirkannya melalui saringan kasar menuju settling tank untuk proses pengendapan partikel.
Menyalakan sistem sehingga STM32 melakukan inisialisasi seluruh sensor dan perangkat keluaran.
Sensor turbidity membaca tingkat kekeruhan air sebelum proses filtrasi dan mengirimkan data ke mikrokontroler.
Sensor ultrasonik mengukur ketinggian air pada tandon distribusi untuk mengetahui kondisi volume air.
Flow sensor memantau debit aliran air setelah melewati proses filtrasi menuju tandon.
STM32 memproses seluruh data sensor dengan prioritas:
Ketinggian air (sensor ultrasonik),
Kekeruhan air (sensor turbidity),
Debit aliran air (flow sensor).
Apabila tandon penuh (jarak ≤ 6 cm), sistem mematikan pompa, menyalakan LED merah dan buzzer, serta menampilkan status "Penuh" pada OLED.
Apabila nilai kekeruhan air melebihi 25 NTU, sistem mematikan pompa, menyalakan LED kuning dan buzzer, serta menampilkan status "Air Keruh" pada OLED.
Apabila debit aliran air kurang dari 1,3 L/menit, sistem mematikan pompa, menyalakan LED merah dan buzzer, serta menampilkan status "Flow Kecil" pada OLED.
Apabila seluruh parameter berada dalam kondisi normal (jarak > 6 cm, kekeruhan ≤ 25 NTU, dan debit ≥ 1,3 L/menit), sistem mengaktifkan pompa, menyalakan LED hijau, mematikan buzzer, dan menampilkan status "Normal" pada OLED.
Proses monitoring dan pengendalian dilakukan secara berulang (real-time) selama sistem beroperasi untuk memastikan penyediaan air bersih berlangsung dengan aman dan optimal.
b. Hardware [kembali]
c. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [kembali]
Prinsip Kerja Rangkaian:
Rangkaian pada Proteus dirancang untuk mensimulasikan sistem Smart Clean Water Supply System with Settling Tank and Monitoring Sensors yang dikendalikan oleh mikrokontroler STM32F103C8T6 (Blue Pill). STM32 berfungsi sebagai pusat pengolah data yang menerima masukan dari sensor turbidity, sensor ultrasonik HC-SR04, dan flow sensor, kemudian mengendalikan keluaran berupa relay, LED indikator, buzzer, dan OLED berdasarkan kondisi yang terdeteksi.
Sensor turbidity dihubungkan ke pin PA0 sebagai masukan analog (ADC) untuk membaca tingkat kekeruhan air. Nilai analog tersebut dikonversi oleh ADC internal STM32 menjadi nilai digital yang kemudian diproses untuk menentukan apakah air berada dalam kondisi normal atau melebihi batas kekeruhan yang telah ditentukan.
Sensor ultrasonik HC-SR04 menggunakan pin PA1 sebagai sinyal Trigger dan PA2 sebagai sinyal Echo. STM32 mengirimkan pulsa pemicu (trigger) ke sensor, kemudian menghitung waktu pantulan gelombang ultrasonik yang diterima pada pin echo untuk memperoleh jarak permukaan air terhadap sensor. Informasi ini digunakan untuk mengetahui kondisi ketinggian air pada tandon.
Flow sensor dihubungkan ke pin PA3 sebagai masukan interrupt (external interrupt). Setiap pulsa yang dihasilkan oleh sensor akibat aliran air akan dihitung oleh STM32 untuk menentukan debit aliran dalam satuan liter per menit (L/menit). Metode interrupt dipilih agar pembacaan debit lebih akurat dibandingkan menggunakan teknik polling.
Hasil pembacaan ketiga sensor diproses berdasarkan prioritas yang telah ditentukan. Prioritas pertama adalah kondisi tandon yang dipantau menggunakan sensor ultrasonik. Apabila tandon telah penuh (jarak ≤ 6 cm), STM32 akan mematikan pompa melalui relay, mengaktifkan LED merah dan buzzer sebagai indikator peringatan. Jika kondisi tandon masih aman, sistem akan memeriksa nilai kekeruhan air. Apabila nilai kekeruhan melebihi 25 NTU, pompa dimatikan, LED kuning dan buzzer diaktifkan sebagai tanda bahwa kualitas air tidak memenuhi syarat. Selanjutnya, apabila debit aliran air yang dibaca flow sensor kurang dari 1,3 L/menit, sistem akan mematikan pompa, menyalakan LED merah dan buzzer sebagai indikasi adanya gangguan aliran.
Sebaliknya, apabila seluruh parameter berada pada kondisi normal, yaitu tandon belum penuh, tingkat kekeruhan air tidak melebihi 25 NTU, dan debit aliran minimal 1,3 L/menit, STM32 akan mengaktifkan relay sehingga pompa dapat bekerja, menyalakan LED hijau sebagai indikator normal, mematikan buzzer, serta menampilkan informasi hasil monitoring pada OLED. Dengan demikian, simulasi pada Proteus dapat menggambarkan cara kerja sistem penyediaan air bersih secara otomatis sebelum diimplementasikan pada perangkat keras sebenarnya.
d. Flowchart dan Listing Program [kembali]
Flowchart
e. Video Demo [kembali]
Video Penjelesan Prinsip Kerja
Video Demo
Kesimpulan
- Prototype Smart Clean Water Supply System with Settling Tank and Monitoring Sensors berhasil dirancang sebagai sistem penyediaan air bersih pascabencana berbasis mikrokontroler STM32F103C8T6.
- Sistem mampu memantau kualitas air, ketinggian air pada tandon, dan debit aliran air secara otomatis menggunakan sensor turbidity, sensor ultrasonik, dan flow sensor.
- Integrasi sensor dengan sistem kendali memungkinkan pompa bekerja secara otomatis serta memberikan peringatan melalui LED, buzzer, dan OLED ketika terdeteksi kondisi yang tidak sesuai.
- Penggunaan settling tank dan sistem monitoring membantu meningkatkan efektivitas proses penyediaan air bersih sehingga lebih aman untuk didistribusikan kepada masyarakat terdampak bencana.
- Prototype ini menunjukkan bahwa teknologi berbasis mikrokontroler dapat menjadi solusi sederhana dan efisien dalam mendukung penyediaan air bersih pada kondisi darurat atau pascabencana.
Saran
- Menambahkan sistem filtrasi yang lebih lengkap agar kualitas air hasil pengolahan semakin baik dan memenuhi standar air bersih.
- Mengembangkan sistem dengan sumber energi alternatif, seperti panel surya atau baterai cadangan, sehingga tetap dapat beroperasi saat pasokan listrik terganggu akibat bencana.
- Melakukan kalibrasi dan pengujian sensor secara berkala untuk meningkatkan akurasi pembacaan pada berbagai kondisi air pascabencana.
- Mengembangkan prototype menjadi skala yang lebih besar sehingga dapat diterapkan sebagai sistem penyediaan air bersih sementara di lokasi pengungsian atau daerah terdampak bencana.
- Download Rangkaian Proteus (klik disini)
- Download Video Demo
- Datasheet STM32F103C8T6 (klik disini)
- Datasheet HC-SR04 Ultrasonic Sensor (klik disini)
- Datasheet YF-S201 Water Flow Sensor (klik disini)
- Datasheet SSD1306 OLED Controller (klik disini)

Komentar
Posting Komentar