Ahmad Yoga Afiludin¹

^1,2* Fakultas Teknologi Informasi, Universitas K.H A. Wahab Hasbullah ,

Jl. Garuda No.9, Tambak Rejo, Jombang, Jombang Regency, East Java 61419

Abstrak

Air merupakan SDA yang sangat berharga dan terbatas. Untuk meningkatkan kesadaran akan krisis air global, maka penting dalam meminimalkan pemborosan penggunaan air. Dengan adanya sistem monitoring debit air, pengelolaan sumber daya air dapat dilakukan lebih efisien serta memastikan distribusi air yang adil. Dalam penelitian ini, kita sering kali menghadapi masalah dalam mengukur, mengontrol, dan memantau pemakaian air dengan tepat. Masalah ini bisa disebabkan penggunaan air berlebihan yang dapat merugikan kita. Berdasarkan permasalahan tersebut, maka dirancang sistem yang akan memberikan fasilitas pemberitahuan jumlah pemakaian air, sehingga kita memiliki kemampuan untuk mengendalikan pemakaian air, termasuk kemampuan untuk mematikan atau menghidupkan keran dari jarak jauh. Penelitian ini menghadirkan solusi inovatif berupa monitoring air cerdas menggunakan Sensor Water Flow yang memiliki kemampuan untuk menghitung debit air yang keluar dan Motorized Ball Valve untuk mematikan atau menghidupkan keran secara otomatis dengan berbasis teknologi Internet of Things (IoT). Untuk mengetahui keakuratan Sensor Water Flow, penulis melakukan percobaan dengan membandingkan data volume air yang dihitung oleh Sensor dengan volume air gelas ukur. Penulis melakukan percobaan sebanyak 5 kali dan mendapatkan hasil akurasi Sensor Water Flow sebesar 95.9% dan error sebesar 4.1%. Dari hasil persentase error yang didapat, maka disimpulkan bahwa Sensor Water Flow bekerja dengan akurat.

Kata kunci : Air,WaterFlow,IoT

Abstract

Water is a highly valuable and limited natural resource. To increase awareness of the global water crisis, it is important to minimize water wastage. With a water flow monitoring system, water resource management can be carried out more efficiently while ensuring fair water distribution. In this research, problems are often encountered in accurately measuring, controlling, and monitoring water usage. These issues can be caused by excessive water consumption, which may lead to losses. Based on these problems, a system was designed to provide notifications of water usage, enabling users to control water consumption, including the ability to remotely turn the water tap on or off. This study presents an innovative solution in the form of an intelligent water monitoring system using a Water Flow Sensor capable of calculating water discharge and a Motorized Ball Valve to automatically control the water tap based on Internet of Things (IoT) technology. To determine the accuracy of the Water Flow Sensor, experiments were conducted by comparing the water volume measured by the sensor with the volume measured using a graduated cylinder. The experiments were conducted five times, resulting in a Water Flow Sensor accuracy of 95.9% and an error rate of 4.1%. Based on the obtained error percentage, it can be concluded that the Water Flow Sensor operates accurately.

Keywords: Water, Water Flow, IoT

1        Pendahuluan

               Air bersih merupakan kebutuhan dasar manusia yang sangat penting untuk kehidupan sehari-hari, sehingga pengelolaan distribusi air bersih harus dilakukan secara efisien, akurat, dan berkelanjutan. Salah satu aspek penting dalam pengelolaan ini adalah pengukuran debit air secara real-time, yang menjadi dasar bagi pengambilan keputusan dalam distribusi air, deteksi kebocoran, serta pengendalian sistem distribusi air pada unit-unit Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM). Penelitian terbaru menunjukkan bahwa proses pencatatan debit air secara manual masih banyak digunakan di lapangan, padahal metode ini rawan terhadap kesalahan pencatatan dan keterlambatan dalam mendeteksi kebocoran. Dengan perkembangan teknologi Internet of Things (IoT), pengukuran debit air dapat dilakukan secara otomatis dan terintegrasi. Sensor digital seperti flow meter model YF-S201 telah terbukti mampu mengukur laju aliran air dengan akurasi tinggi menggunakan prinsip perputaran rotor yang menghasilkan pulsa digital dengan frekuensi yang sebanding dengan laju aliran air. Teknologi IoT memungkinkan integrasi antara sensor, mikrokontroler seperti NodeMCU ESP8266, konektivitas Wi-Fi, serta platform monitoring berbasis cloud atau aplikasi mobile yang dapat mengirimkan data debit air secara real-time ke server atau aplikasi pemantauan jarak jauh. Sistem ini juga memungkinkan pengguna untuk memantau debit jarak jauh melalui aplikasi monitoring. Keunggulan utama dari sistem pengukuran debit air berbasis IoT terletak pada kemudahan implementasi di lapangan, portabilitas perangkat, serta kemampuan monitoring secara real-time yang mendukung deteksi kebocoran dan pemeliharaan jaringan distribusi air secara cepat dan efisien.

           Adidin Aidin Maulana (2021) dalam penelitiannya yang berjudul Rancang Bangun Sistem pencatatan dan Alokasi penggunaan Daya Listrik dan Debit air untuk Rumah Kos. Pada sistem pascabayar dan prabayar, perangkat keras alat yang dibuat menggunakan sensor, sistem pemutus dan pengaman daya serta sistem kontroler yang sama. Penyesuaian kebutuhannya diseleksi melalui sebuah aplikasi yang dibuat pada paltform mobile. Sistem sensor yang digunakan pada penelitian ini terdiri dari sensor arus, sensor tegangan dan sensor faktor daya listrik sebagai masukan ke sebuah mikrokontroler. Data dari sensor-sensor tersebut kemudian diolah dan dikirim ke webserver untuk kemudian bisa diakses oleh sebuah smartphone. Aplikasi yang dibuat memunculkan informasi nilai kuota ke perangkat keras alat yang terdapat pada tiap-tiap kamar kos. Namun, penelitian ini hanya merujuk pada pencatatan penggunaan daya listrik dan debit air saja.

           Alimuddin, S.T., M.T. dan Alexander Jamlean, S.Pd., M.T. (2019) dalam penelitiannya yang berjudul Rancang Bangun Sistem Kendali dan monitoring Level, Debit air dan Proteksi Pompa Listrik. Pompa air dapat diproteksi dari kerusakan apabila terjadi arus listrik lebih dan apabila air tidak mengalir dalam waktu tertentu. Dengan adanya alat ini mempermudah manusia untuk mengatur pemakaian air, mengetahui debit air yang masuk ke bak penampungan. Apabila karena kurang debit air yang mengalir pompa akan mati secara otomatis. Namun, pada penelitian ini masih menggunakan pompa air listrik, sehingga besar kemungkinan pompa akan sering bermasalah.

           Albertus Tuhozaro Telaumbanua (2022) dalam penelitiannya yang berjudul Rancang Bangun Pendeteksi Ketinggian dan Volume air dengan Kontrol keran Otomatis menggunakan Sensor Ultrasonik dan Buzzer berbasis Mikrokontroler. Pengunaan Sensor Ultrasonik yang dikendalikan menggunakan program atau sistem tertanam melalui Mikrokontroler yang tergabung pada Arduino guna mengontrol proses pengisian air, sehingga tidak menyebabkan terbuangnya air apabila air dalam tangki sudah habis maupun sudah penuh. Pada saat proses tersebut dan air dari keran dapat tertampung sesuai kapasitas penampungan. Namun. penggunaan program pada penelitian ini perlu di sederhanakan dan dijelaskan lebih detail serta penyempurnaan sistem alat agar hasilnya lebih sempurna.

           Rahmad Naroi, dkk (2022) dalam penelitiannya yang berjudul Perancangan Sistem Monitory pemakaian air PDAM menggunakan media komunikasi IoT. Dari alat ini kita bisa mengetahui pemakaian air pada pelanggan secara real-time yang dapat diakses dari jaringan internet. Alat ini terdiri dari sensor flow meter yang akan mengukur pemakaian debit air yang mengalir pada pipa yang dikontrol oleh mikrokontroler Nodemcu dan ditampilkan pada LCD yang bisa diakses melalui smartphone android dengan menggunakan aplikasi thingspeak. Namun, sebaiknya ditambah keypad pada alat ini untuk memudahkan, merubah atau memasukkan data pada mikrokontroler. Untuk memudahkan memonitory pemakaian air sebaiknya ditambahkan software tersendiri.

1.1        Tujuan Penelitian

           Tujuan Penelitian Dari rumusan masalah yang telah disebutkan, tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

1.     Meningkatkan efisiensi pengumpulan energi surya, dengan pelacak surya dua sumbu.

2.     Memantau kinerja sistem secara real-time, melalui sistem Monitoring yang telah dirancang.

3.     Mengatur aliran energi dan memungkinkan penggunaan energi surya yang dapat berintegrasi secara optimal dengan sistem Switching.

4.     Meningkatkan kinerja, efesiensi, dan keadandalan sistem energi surya melalui pengembangan teknologi baru yang inovatif.

2        Metode dan Alat Bahan

2.1       Metode

               Dalam pengembangan sistem Monitoring Penggunaan air dibuthkan tahapan-tahapan yang harus dilakukan. Adapaun metode yang digunakan yaitu metode waterfall seperti Mengumpulkan data dan informasi, Analisis dan perancangan, Perancangan Software dan Hardware, Pengujian alat, Implementasi sistem.

Gamabar Waterfall model

1.     Mengumpulkan Data dan Informasi Pada tahap awal yaitu pengumpulan data dan informasi yang merupakan tahap melakukan perencanaan alat yang akan digunakan. Penulis melakukan pencarian dan pendalaman perihal data dan informasi yang dibutuhkan.

2.     Analisa Kebutuhan dan Perancangan Menganalisa kebutuhan yang digunakan untuk membuat sistem serta skema rangkaian sistem rangkaian sistem agar mempermudah perancangan sistem.

3.     Perancangan Software dan Hardware Perancangan hardware lebih dahulu dirancang menggunakan ESP32 dengan merangkai dan menyambung ke sensor air serta solenoid valve, dilanjutkan dengan pengkodingan program. 

4.     Tahap Pengujian Alat Pengujian hardware bekerja sempurna dan sesuai atau belum, agar dapat mengatasi kesalahan atau error.

5.     Tahap Implementasi Sistem Memastikan sistem berjalan sebagaimana mestinya dan tanpa ada kendala.

2.2       Alat dan bahan

1)  Sensor flow meter YF-S201

2)  Mikrokontroler ESP32

3)  LED display I2C 

4)  Breadboard dan kabel jumper

5)  Aplikasi Telegram 

6)  Laptop untuk pemrograman dan pengujian system

7)  Sambungan Wi-Fi untuk konektivitas internet

2.3       Perancangan Sistem

Konfigurasi pinout :

• ESP32 -> Water Flow Sensor
• VIN  ->  Kabel Merah
• GND ->  Kabel Hitam
• D34  ->  Kabel Kuning
• ESP32 -> LCD 20×4 I2C Interface
• GND  ->  GND LCD
• VIN   ->  VCC LCD
• D21   ->  SDA LCD
• D22   ->  SCL LCD

2.4       Cuplikan Arduino IDE

           Proses pembuatan perangkat lunak dimulai dengan mengunduh perangkat lunak, diinstal, dan diatur, kabel USB ditambahkan, Board Mikrokontroler Page | 3 digunakan, dan port serial Arduino dipilih di alat ikon, dan kemudian sketsa dibuat yang pada akhirnya akan menjadi program setelah sketsa diverifikasi dan diimplementasikan.

#include

#define flowSensorPin 34 // Pin input untuk sensor flow meter

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 20, 4);

volatile int pulseCount = 0;         // Variabel untuk menghitung pulse

float flowRate = 0;                  // Variabel untuk menyimpan debit air

float volume = 0;                    // Total volume air dalam liter

unsigned long previousMillis = 0;    // Waktu sebelumnya untuk perhitungan interval

const unsigned long interval = 1000; // Interval pembacaan dalam ms (1 detik)

int PPL = 572; // Pulse per Liter (sesuaikan setelah kalibrasi)

bool calibrate = 0;

void IRAM_ATTR pulseCounter() {

 pulseCount++; // Increment pulse count setiap ada interrupt

}

void setup() {

 Serial.begin(115200);

 lcd.init();

 lcd.backlight();

 pinMode(flowSensorPin, INPUT_PULLUP);

 attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(flowSensorPin), pulseCounter, FALLING);

 lcd.setCursor(0, 0);

 lcd.print("Water Meter");

}

void loop() {

 if (!calibrate) {

   flow_meter();

 }

}

void flow_meter() {

 // Serial.print("Flow Meter Begin");

 unsigned long currentMillis = millis();

 // Hitung flow rate setiap 1 detik

 if (currentMillis - previousMillis >= interval) {

   previousMillis = currentMillis;

   if (pulseCount != 0) {

     // Hitung flow rate (liter per menit)

     flowRate = ((float)pulseCount / PPL) * 60.0;

     // Hitung volume total (liter)

     volume += (float)pulseCount / PPL;

     // Tampilkan hasil ke serial monitor

     Serial.print("\nPulse : ");

     Serial.print(pulseCount);

     Serial.print(" Flow Rate : ");

     Serial.print(flowRate);

     Serial.print("L/M");

     Serial.print("Volume : ");

     Serial.print(volume);

     Serial.println("L");

     lcd.setCursor(0, 1);

     lcd.print("Rate  :");

     lcd.print(flowRate);

     lcd.print("L/M");

     lcd.setCursor(0, 2);

     lcd.print("Volume :");

     lcd.print(volume * 1000);

     lcd.print("mL");

     // Reset pulse count untuk interval berikutnya

     pulseCount = 0;

   }else{

     Serial.println("0 L/M (No Pulse)");

     lcd.setCursor(0, 1);

     lcd.print("Rate  :");

     lcd.print(0);

     lcd.print("L/M    ");

   }

 }

}

Untuk mendapatkan notif kita perlu membuat kode, lalu menambahkan library lainnya, membuat bot token dan id token dll.

Gambar kode arduino

3        Hasil

           Setelah program berhasil ter-upload makan LCD akan menampilkan “Water Meter” kemudian terdapat rate yang masih 0 Liter/menit karena air belum melwati sensor Water Flow Sensor

Gambar Rancangan Sistem

           Setelah air sudah melewati Water Flow Sensor maka data Rate akan muncul dalam satuan Liter/menit dan volume air dalam satuan liter seperti pada gambar di bawah ini

Gambar Saat dikasih tekanan air

Lalu telegram akan menerima notif dari esp32 yang menampilkan hasil Data Rate, Flow Rate, Volume seperti contoh dibawah

Gambar Hasil notif ke Telegram

4        Kesimpulan

           Dengan mengikuti langkah-langkah di atas, kamu dapat mengakses Water Flow Sensor YF-B6 menggunakan ESP32 atau Arduino dan menampilkan hasilnya pada LCD 20×4 dengan interface I2C. Proyek ini dapat berguna dalam berbagai aplikasi, seperti monitoring konsumsi air atau sistem irigasi otomatis. Kamu dapat mengembangkan proyek ini lebih lanjut dengan menambahkan fitur-fitur tambahan sesuai kebutuhan atau juga untuk di implementasikan untuk project Internet of Things atau sistem otomatis lainnya.

Sebagai contoh mungkin kamu bisa implementasikan project ini sistem pengisian galon atau botol otomatis dengan di tambahkan nya solenoid valve yang dapat di atur hidup dan matinya berdasarkan parameter volume air yang telah di tentukan sebelumnya.

Peletakan solenoid valve (klep solenoid) di sistem pengisian air otomatis bisa mempengaruhi kinerja dan akurasi dari water flow meter. Pertimbangan utama dalam menentukan posisi solenoid valve adalah untuk memastikan bahwa aliran air yang diukur oleh flow meter sesuai dengan kebutuhan dan tidak terganggu oleh kondisi di sekitarnya.

Referensi

Nuryadi, F., Wayan, N., Septiani, P., Lestari, M., & Tanah, P. (2025). IMPLEMENTASI ESP32 UNTUK SISTEM PEMANTAUAN. 79–86.

Sihombing, P. J., Octary, E. D., & Amelia, A. (2024). IMPLEMENTASI SENSOR WATER FLOW PADA RUMAH KOS BERBASIS INTERNET OF THINGS ( IoT ). 965–974.

Studi, P., Elektro, T., Sidoarjo, U. M., Studi, P., Elektro, T., & Sidoarjo, U. M. (n.d.). Water Outlet Control Using ESP32 Based Water Flow Sensor [ Pengendali Keluar Air Menggunakan Sensor Water Flow Berbasis. 1–9.

Tirta, P. A. M., & Sragen, N. (2025). Sistem Pengukuran Debit Air Portable Berbasis Internet of Things Dengan Flow Meter dan NodeMCU ( Studi Kasus : di. 1110–1116.

Widiasari, C., St, S., & Zulkarnain, L. A. (2021). Rancang Bangun Sistem Monitoring Penggunaan Air PDAM Berbasis IoT. 7(2), 153–162.