Botol Minum Pintar
Enrico Maulana Wantoro1;
Eva Fatmawati2; Eva Kurnia Sandhi3; Windy Setiawati
Sudrajat4; Samuel BETA5
Program Studi D3 Teknik Elektronika Jurusan
Teknik Elektro Politeknik Negeri Semarang
Jl. Prof. H. Soedarto, SH,
Tembalang, Semarang, 50275
E-mail : wantoronur@gmail.com1 , efatmawati07@gmail.com2 , sandhieva832@gmail.com3 , windysudr@gmail.com4 , sambetak2@gmail.com 5
Intisari — Botol air minum ini dilengkapi
stainless steel untuk mendeteksi volume dan juga dapat menampilkan jumlah
volume air yang tersisa, jumlah volume air untuk memenuhi asupan air mineral
harian, bulanan, dan tahunan, serta waktu terakhir kita minum pada tampilan
aplikasi ponsel. (Abstrak)
Kata Kunci — Botol minum, Stainless Steel, Modul Bluetooth HC-06, Ponsel
Abstract — This drinking water bottle is equipped
with stainless steel to detect volume and can also display the amount of volume
of water remaining, the amount of water volume to meet daily, monthly, and
annual mineral water intake, and the last time we drink on the display of
mobile applications. (Abstract)
Keywords
—
Drinking bottle, Stainless Steel, HC-05 Bluetooth Module, Cellphone
I.
PENDAHULUAN
Minum
adalah salah satu kebutuhan paling vital bagi kehidupan manusia. Hal tersebut
dikarenakan komposisi tubuh manusia sekitar 90 persen mengandung cairan. Banyak
manfaat positif yang dapat diserap tubuh ketika mengkonsumsi air putih. Seperti
yang dilansir, manfaat minum air putih antara lain: mencegah kita dari
kehausan, mendorong metabolisme, membuat kita merasa kenyang lebih lama
(sehingga mencegah kita untuk makan terlalu banyak), membuat kulit lebih halus
karena ketersediaan cairan di dalam tubuh, hingga mencegah hilangnya
konsentrasi. Selain itu, dengan mengkonsumsi air putih
secara teratur, organ dalam tubuh seperti jantung, ginjal, dan hati juga
menerima manfaat agar mereka tetap bekerja dengan baik.[1]
Air putih sangat penting untuk tubuh manusia dimana
telah disebutkan bahwa manusia normal harus minum minimal 8-10 gelas air setiap
hari. Tetapi, sayangnya banyak orang yang mengabaikan pentingnya manfaat dari
minum air putih karena kesibukan maupun hal lainnya. Hal ini berakibat fatal
bagi manusia, karena kekurangan minum air putih dapat menyebabkan tubuh mudah
lelah, mulut kering, dehidrasi, kram otot, masalah berat badan, ginjal, migraine,
bahkan tekanan darah tinggi.
Dewasa ini, sudah banyak orang yang
menggunakan botol minum sebagai pengganti gelas, hal ini dikarenakan botol
lebih efektif dan praktis untuk dibawa kemana-mana. Namun, design botol minum
yang ada sekarang ini belum cukup untuk mengatasi permasalahan tersebut.
Karena, terkadang kita masih belum tahu persis seberapa banyak air mineral yang
diperlukan bagi tubuh kita.
Dari permasalahan tersebut, mendorong kami untuk membuat botol air minum
yang dilengkapi stainless steel untuk
mendeteksi volume air. Selain itu, botol ini juga dapat menampilkan jumlah
volume air yang tersisa, jumlah volume air untuk memenuhi asupan air mineral
harian, bulanan, dan tahunan, serta waktu terakhir kita minum pada tampilan
Aplikasi pada Ponsel.
II.
TINJAUAN PUSTAKA
A.
Arduino
Uno R3
Arduino Uno adalah sebuah board mikrokontroler yang
didasarkan pada ATmega328. Arduino UNO dapat disuplai melalui koneksi USB atau dengan
sebuah power suplai eksternal. Sumber daya dipilih secara otomatis. Suplai
eksternal (non-USB) dapat diperoleh dari sebuah adaptor AC ke DC atau baterai.[2] Arduino UNO
mempunyai 14 pin digital input/output (6 di antaranya dapat digunakan sebagai
output PWM), 6 input analog, sebuah osilator Kristal 16 MHz, sebuah koneksi
USB, sebuah power jack, sebuah ICSP header, dan sebuat tombol reset. Arduino
UNO memuat semua yang dibutuhkan untuk menunjang mikrokontroler. Arduino UNO
memuat semua yang dibutuhkan untuk menunjang mikrokontroler, mudah
menghubungkannya ke sebuah komputer dengan sebuah kabel USB atau mensuplainya
dengan sebuah adaptor AC ke DC atau menggunakan baterai untuk memulainya.
ATmega328 pada Arduino Uno hadir dengan sebuah bootloader yang memungkinkan
kita untuk mengupload kode baru ke ATmega328 tanpa
menggunakan pemrogram hardware eksternal.[3]
Spesifikasi:
·
Mikrokontroler: ATmega328
·
Tegangan Operasi: 5V
·
Tegangan Input (recommended): 7 - 12 V
·
Tegangan Input (limit): 6-20 V
·
Pin digital I/O: 14 (6 diantaranya pin PWM)
·
Pin Analog input: 6 input pin 21
·
Arus DC per pin I/O: 40 mA
·
Arus DC untuk pin 3.3 V: 150 mA
·
Flash Memory: 32 KB dengan 0.5 KB digunakan sebagai bootloader
·
SRAM: 2 KB
·
EEPROM: 1 KB
·
Clock Speed: 16 Mhz
Gambar 2.1 Arduino
Uno R3
B.
Baja Nirkarat
Stainless steel atau baja nirkarat merupakan baja
paduan yang mengandung sedikitnya 11,5% krom berdasar beratnya. Stainless steel
memiliki sifat tidak mudah terkorosi sebagaimana logam baja yang lain.
Stainless steel berbeda dari baja biasa dari kandungan kromnya. Baja karbon
akan terkorosi ketika diekspos pada udara yang lembab. Besi oksida yang
terbentuk bersifat aktif dan akan mempercepat korosi dengan adanya pembentukan
oksida besi yang lebih banyak lagi. Stainless steel memiliki persentase jumlah
krom yang memadahi sehingga akan membentuk suatu lapisan pasif kromium oksida
yang akan mencegah terjadinya korosi lebih lanjut. [4]
Dalam sistem ini,
baja nirkarat ditempatkan pada sisi-sisi botol, kemudian digunakan untuk
mengukur ketinggian air sehingga dapat mengetahui volume air dalam botol
Gambar 2.2 Baja
Nirkarat (stainless steel)
C.
Modul Bluetooth HC-06
Modul bluetooth HC-06 merupakan
salah satu modul bluetooth yang dapat di temukan dipasaran dengan harga yang
relative murah. Modul bluetooth HC-06 terdiri dari 6 pin konektor, yang setiap
pin konektor memiliki fungsi yang berbeda- beda. [5]
Pada alat
ini, modul Bluetooth HC-06 dapat digunakan sebagai media untuk pengiriman data
dari sensor ultrasonik yang telah diproses di arduino ke aplikasi android.
Gambar 2.3 Modul Bluetooth HC-05
D.
Push Button (Saklar Tekan)
Push Button atau dalam bahasa Indonesianya yaitu
saklar tekan yang artinya alat ini akan bekerja dengan cara ditekan, alat ini
sangat umum, banyak digunakan diberbagai mesin baik itu diindustri ataupun
diinstansi pendidikan lainnya, alat ini juga paling mudah untuk dipelajari atau
dipahami karena fungsi dan cara kerjanya yang sangat sederhana, pada bagian
atasnya terdapat knop yang berfungsi sebagai area penekan (warna merah), lalu
disamping kiri dan kanan terdapat terminal, kontak normally open (no) dan
normally close (nc) berfungsi sebagai terminal wiring yang dihubungkan dengan
alat listrik lainnya, mempunyai kapasitas beban sekitar 5 A
Dalam Sistem ini, Push Button digunakan untuk mereset
data ketika botol air minum akan di isi ulang.
Gambar 2.4 Push Button
III.
PERANCANGAN
Bab ini
membahas keseluruhan dari perancangan sistem yang akan dibuat. Perancangan
sistem ini terdiri
dari perancangan perangkat mekanik, perancangan perangkat keras, dan
perancangan perangkat lunak.
A.
Diagram
Blok Sistem
Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem
B.
Cara
Kerja Diagram Blok Sistem
Sistem
ini akan bekerja apabila arduino mendapatkan tegangan dari sumber. Setelah itu
pin A1-A5 pada sisi botol akan mendeteksi air lalu pada pin yang paling bawah
memiliki tegangan 5 volt. Saat botol terisi penuh maka pin A1-A5 akan
mendeteksi air dan akan masuk ke kondisi 1. Saat air berkurang dan ketinggian
air berada di bawah A1 maka akan masuk ke kondisi 2. Saat air berkurang lagi
hingga berada di bawah A2 maka akan masuk ke kondisi 3. Hal itu berlangsung
sampai masuk ke kondisi 6. Pada kondisi 1-6 masing-masing akan memberikan
informasi ketinggian air dalam botol dengan satuan cm. Kemudian nilai tersebut
akan dikonversikan ke satuan volume dan diinformasikan melalui aplikasi android
pada ponsel.
C.
Perancangan
Elektronik
Komponen-komponen
yang digunakan disusun pada sebuah Botol air minum dan Arduino dengan susunan sebagai berikut :
Gambar
3.2 Rangkaian pada Botol Air Minum
D.
Gambar Pengawatan
Gambar 3.3 Gambar Pengawatan
E.
Gambar
Rangkaian Lengkap
Gambar 3.4 Gambar Rangkaian Lengkap
F.
Diagram Alir
Gambar 3.5 Diagram Alir
IV.
PERANCANGAN MEKANIK
Pada alat ini menggunakan botol air
minum berukuran 15x6 cm, Botol air minum tersebut dipasang
stainless steel pada bagian salah satu sisinya yang berguna untuk mendeteksi
ketinggian air yang kemudan dapat di konversikan dengan rumus untuk menghitung
volum air pada botol ait minum tersebut. Pada bagian tutup botol terdapat
sebuah push button yang digunakan untuk mengetahui waktu terakhir pengguna
meminum air. Dan terdapat komponen Bluetooth HC-06 sebagai komunikasi atau
pengiriman data ke aplikasi android.
Gambar 4.1 Penampakan Botol Minum
Gambar 4.2 Penampakan Botol Setelah diisi Air
V. PENGUJIAN DAN ANALISA
Tahap pengujian yang dilakukan yaitu pengujian
respon stainless steel terhadap ketinggian air dalam botol.
A.
Tabel Hasil Pengukuran
Tabel 5.1 Tabel Hasil
Pengukuran
pin A1
|
pin A2
|
pin A3
|
pin A4
|
pin A5
|
|
Kondisi 1
|
0,083
|
0,087
|
0,092
|
0,043
|
0,381
|
kondisi
2
|
0
|
0,122
|
0,078
|
0,034
|
0,376
|
kondisi
3
|
0
|
0
|
0,107
|
0,048
|
0,434
|
kondisi
4
|
0
|
0
|
0
|
0,063
|
0,415
|
kondisi
5
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0,288
|
kondisi
6
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
B.
Analisa
Dari hasil percobaan, Baja Nirkarat (stainless steel)
mampu mendeteksi air dengan baik dan diperoleh hasil seperti pada tabel 5.1.
Pada pengukuran tersebut ketinggian air ditentukan oleh pin A1-A5 yang telah
tersambung pada Stsinless Steel yang ada pada sisi botol yang dapat
penghantarkan listrik.
VI.
KESIMPULAN DAN SARAN
A.
Kesimpulan
1. Dengan
adanya botol ini, memudahkan masyarakat mengetahui berapa banyak air yang sudah
diminum, dari hasil tersebut masyarakat dapat mengetahui apakah kebutuhan air
dalam tubuh sudah terpenuhi atau masih kurang.
2. Dalam membuat
alat ini, menggunakan baja nirkarat (stainless steel) yang digunakan sebagai
sensor untuk mendeteksi volume air yang berkurang. Dengan cara baja nirkarat
(stainless steel) mendeteksi pengurangan ketinggian air dalam satuan cm, yang
kemudian dikonversikan ke dalam satuan volume dengan rumus volume tabung yaitu
luas alas botol dikali tinggi air yang
berkurang.
B.
Saran
- Sebaiknya
menggunakan sensor pendeteksi volume yang tahan air agar fungsi sistem
tidak terganggu.
- Dalam
penyusunan komponen pada botol sebaiknya disusun rapi.
VII.
DAFTAR PUSTAKA
[1] D. Briawan, T. R. Sedayu, and I.
Ekayanti, “Kebiasaan Minum dan Asupan Cairan Remaja di Perkotaan,” J. Gizi
Klin. Indones., vol. 8, no. 1, pp. 36–41, 2001.
[2] S. J. Sokop,
D. J. Mamahit, and S. R. U. . Sompie, “Trainer Periferal Antarmuka Berbasis
Mikrokontroler Arduino Uno,” E-Journal Tek. Elektro dan Komput., vol. 5,
no. 3, pp. 13–23, 2016.
[3] M. I. A. R.
Muhammad Ichwan, Milda Gustiana Husada, “PEMBANGUNAN PROTOTIPE SISTEM
PENGENDALIAN PERALATAN LISTRIK PADA PLATFORM ANDROID,” Informatika, vol.
4, no. 1, pp. 13–25, 2006.
[4] Sumarji,
“Studi Perbandingan Ketahanan Korosi Stainless Steel Tipe SS 304 dan SS 201
Menggunakan Metode U-Bend Test secara Siklik dengan Variasi Suhu dan Ph,” Rotor,
vol. 4, pp. 1–8, 2011.
[5] Darwin
Sudarma, “RANCANG BANGUN KENDALI LAMPU ON / OFF DENGAN SMARTPHONE ANDROID VIA
BLUETOOTH,” Universitas Tanjungpura, 2013.
DAFTAR PENULIS
1. Enrico Maulana Wantoro
Penulis
dilahirkan di Kota Semarang, 7 Juli 1999. Penulis telah menempuh
pendidikan formal di SD N Wonotingal 03 Semarang, SMP
N 39 Semarang, dan SMK N 4 Semarang. Tahun
2016 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMK. Tahun 2016 penulis
mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa
baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program
Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan
NIM 3.32.16.1.07. Apabila ada kritik dan saran yang membangun serta pertanyaan
mengenai penelitian ini bisa menghubungi via email:
2. Eva Fatmawati
Penulis
dilahirkan di Kendal, 31 Juli 1998 . Penulis telah menempuh pendidikan formal
di SD N 1 Poncorejo , SMP N 1 Gemuh, SMA N 1 Cepiring. Tahun 2016 penulis
mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa
baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program
Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan
NIM 3.32.16.1.08. Apabila ada kritik dan saran yang membangun serta pertanyaan
mengenai penelitian ini bisa menghubungi via email:
3. Eva Kurnia Sandhi
Penulis
dilahirkan di Semarang, 6 Agustus 1998 . Penulis telah menempuhpendidikan
formal di SD N Tinjomoyo 01 , SMP N 12
Semarang, SMA N 9 Semarang. Tahun 2016 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru
diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus
Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik
Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.16.1.09.
Apabila ada kritik dan saran yang membangun serta pertanyaan mengenai
penelitian ini bisa menghubungi via email:
sandhieva832@gmail.com
4. Windy Setiawati Sudrajat
Penulis
dilahirkan di Indramayu, 8 November 1997 . Penulis telah menempuh pendidikan
formal di SD N Bodas 01 , SMP N 1 Tukdana, SMA N 1 Tukdana. Tahun 2016 penulis
mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa
baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program
Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan
NIM 3.32.16.1.23. Apabila ada kritikdan saran yang membangun serta pertanyaan
mengenai penelitian ini bisa menghubungi via email:
windysudr@gmail.com
Nama
pengajar Samuel Beta. Beliau mengajar di program studi Teknik Elektronika,
Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Semarang. Email :
sambetak2@gmail.com
0 komentar:
Posting Komentar