Rancang Bangun Smart Liquid Dispenser Berbasis Keypad dan Flow Sensor Menggunakan Raspberry Pi Pic

 RANCANG BANGUN SMART LIQUID DISPENSER BERBASIS 

KEYPAD DAN FLOW SENSOR MENGGUNAKAN RASPBEERY PICO

Dosen Pengampu :

Dr. Samuel Beta K., Ing. Tech, M.T.

 

Disusun Oleh

Kelompok 2 :

1. Agel Felix Anhaf Kurniawan                     RE-3C     4.34.23.2.02

2. Ferdyan DanuArta                                     RE-3C     4.34.23.2.08

3. Muhammad Dimas Prasetyo                     RE-3C     4.34.23.2.14

4. Raka Aditya Pratama                                 RE-3C     4.34.23.2.23

 

 

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI REKAYASA ELAKTRONIKA

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI SEMARANG

2026

ABSTRAK

Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan karunia-Nya sehingga proyek tugas besar yang berjudul “Rancang Bangun Smart Liquid Dispenser Berbasis Keypad dan Flow Sensor Menggunakan Raspberry Pi Pico” dapat diselesaikan dengan baik.

Proyek ini bertujuan untuk merancang sebuah sistem dispenser cairan otomatis yang mampu mengeluarkan cairan sesuai volume yang diinginkan. Sistem menggunakan Raspberry Pi Pico sebagai pengendali utama, keypad sebagai media input volume, serta flow sensor sebagai pengukur jumlah cairan yang dikeluarkan sehingga proses pengisian dapat dilakukan secara otomatis dan lebih akurat.

Kami mengucapkan terima kasih kepada dosen pengampu dan seluruh pihak yang telah memberikan bimbingan serta dukungan selama proses penyusunan dan penyelesaian proyek ini. Semoga laporan ini dapat memberikan manfaat serta menjadi referensi bagi pengembangan sistem otomasi berbasis Raspberry Pi Pico. Kami juga mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi penyempurnaan laporan ini.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan teknologi di bidang elektronika dan sistem otomasi telah mendorong terciptanya berbagai inovasi untuk mempermudah aktivitas manusia, salah satunya pada sistem penyaluran cairan. Proses pengisian cairan secara manual sering kali menghasilkan volume yang tidak sesuai, kurang efisien, dan membutuhkan pengawasan secara terus-menerus. Oleh karena itu, diperlukan suatu sistem yang mampu melakukan pengisian cairan secara otomatis dengan volume yang akurat.

Salah satu solusi yang dapat diterapkan adalah Smart Liquid Dispenser berbasis Raspberry Pi Pico. Raspberry Pi Pico berfungsi sebagai pengendali utama yang mengatur proses pengisian cairan. Pengguna dapat memasukkan volume cairan yang diinginkan melalui keypad, sedangkan flow sensor digunakan untuk mengukur jumlah cairan yang mengalir secara real-time. Ketika volume yang telah ditentukan tercapai, sistem akan menghentikan pompa secara otomatis.

Dengan adanya sistem ini, proses pengisian cairan menjadi lebih mudah, cepat, dan akurat. Selain itu, sistem ini dapat diterapkan pada berbagai kebutuhan, seperti dispenser minuman, pengisian cairan laboratorium, maupun aplikasi industri skala kecil.

1.2 Tujuan

Tujuan dari pembuatan Smart Liquid Dispenser Berbasis Keypad dan Flow Sensor Menggunakan Raspberry Pi Pico adalah sebagai berikut:

1. Merancang dan membangun sistem Smart Liquid Dispenser berbasis Raspberry Pi Pico.
2. Mengimplementasikan keypad sebagai media untuk memasukkan volume cairan yang diinginkan.
3. Menggunakan flow sensor untuk mengukur volume cairan yang dialirkan secara real-time.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan, maka rumusan masalah dalam proyek Rancang Bangun Smart Liquid Dispenser Berbasis Keypad dan Flow Sensor Menggunakan Raspberry Pi Pico adalah sebagai berikut:

1. Bagaimana merancang dan membangun sistem Smart Liquid Dispenser berbasis Raspberry Pi Pico?
2. Bagaimana mengintegrasikan keypad sebagai media input volume cairan dan flow sensor sebagai pengukur volume cairan?
3. Bagaimana mengendalikan pompa agar dapat mengeluarkan cairan sesuai dengan volume yang telah diinputkan dan berhenti secara otomatis setelah volume tercapai?

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Raspberry Pi Pico

Gambar 2.1 Raspberry Pi Pico

Raspberry Pi Pico merupakan papan mikrokontroler yang dikembangkan oleh Raspberry Pi Foundation dengan menggunakan mikrokontroler RP2040. Perangkat ini memiliki performa yang tinggi, konsumsi daya rendah, serta dilengkapi dengan pin Input/Output (GPIO) yang dapat digunakan untuk menghubungkan berbagai sensor dan aktuator. Pada penelitian ini, Raspberry Pi Pico berfungsi sebagai pengendali utama yang memproses data dari keypad dan flow sensor serta mengendalikan pompa air.

2.2 Keypad

Gambar 2.2 Keypad

Keypad merupakan perangkat input yang digunakan untuk memasukkan data atau perintah ke dalam sistem. Pada Smart Liquid Dispenser, keypad digunakan sebagai media bagi pengguna untuk memasukkan volume cairan yang diinginkan. Data yang dimasukkan akan diproses oleh Raspberry Pi Pico sebagai acuan dalam mengendalikan proses pengisian cairan.

2.3 Flow Sensor

Gambar  2.3 Flow Sensor

Flow sensor merupakan sensor yang digunakan untuk mengukur laju aliran dan volume cairan yang mengalir melalui pipa. Sensor ini bekerja dengan menghasilkan pulsa yang sebanding dengan jumlah cairan yang melewatinya. Raspberry Pi Pico menghitung jumlah pulsa tersebut untuk menentukan volume cairan yang telah dikeluarkan. Dengan adanya flow sensor, proses pengisian cairan menjadi lebih akurat.

2.4 Pompa Air DC

Gambar 2.4 Pompa Air Dc

Pompa air DC merupakan aktuator yang berfungsi mengalirkan cairan dari wadah menuju tempat penampungan. Pada sistem ini, pompa akan aktif setelah pengguna memasukkan volume cairan melalui keypad dan akan berhenti secara otomatis ketika volume cairan yang diukur oleh flow sensor telah mencapai nilai yang ditentukan.

2.5 Relay Module

Gambar 2.5 Relay Module

Relay merupakan saklar elektronik yang dikendalikan oleh sinyal dari Raspberry Pi Pico. Modul relay digunakan untuk menghubungkan dan memutus arus listrik menuju pompa air. Dengan demikian, Raspberry Pi Pico dapat mengendalikan pompa tanpa harus memberikan arus besar secara langsung.

2.6 Smart Liquid Dispenser

Gambar 2.6 Smart Liquid Dispenser

Smart Liquid Dispenser merupakan sistem dispenser cairan otomatis yang mampu mengeluarkan cairan sesuai dengan volume yang telah ditentukan oleh pengguna. Sistem ini memanfaatkan Raspberry Pi Pico sebagai pengendali utama, keypad sebagai media input, flow sensor sebagai pengukur volume cairan, serta pompa air sebagai aktuator. Dengan adanya sistem ini, proses pengisian cairan menjadi lebih praktis, cepat, dan akurat dibandingkan dengan metode manual.

BAB III

PERANCANGAN ALAT

3.1 Daftar Komponen

No	Nama Komponen	Jumlah
1	Raspberry Pi Pico	1 Buah
2	Keypad 4×4	1 Buah
3	Flow Sensor YF-S201	1 Buah
4	Pompa Air DC 12V	1 Buah
5	Relay Module 1 Channel	1 Buah
6.	Adaptor 12V	1 Buah

 7. Selang Air                               1 Buah

 8. Tempat Air                              2 Buah

 9. Kabel Jumper                         Secukupnya

3.2 Cara Kerja Alat

Smart Liquid Dispenser bekerja dengan menggunakan Raspberry Pi Pico sebagai pengendali utama. Pengguna terlebih dahulu memasukkan volume cairan yang diinginkan melalui keypad. Nilai tersebut kemudian diproses oleh Raspberry Pi Pico sebagai acuan dalam proses pengisian.

Setelah volume dimasukkan, Raspberry Pi Pico akan mengaktifkan relay sehingga pompa air mulai mengalirkan cairan. Selama proses pengisian berlangsung, flow sensor akan menghitung jumlah aliran cairan dan mengirimkan data ke Raspberry Pi Pico secara real-time. Ketika volume cairan telah mencapai nilai yang ditentukan, Raspberry Pi Pico akan mematikan relay sehingga pompa berhenti secara otomatis. Informasi volume dan status pengisian ditampilkan pada LCD.

3.3 Diagram Blok

Gambar 3.3 Diagram Blok

3.4 Flowchat 

Gambar 3.4 Flowchat

3.5 Program

from machine import Pin

import time

# ==========================

# Konfigurasi Pin

# ==========================

relay = Pin(15, Pin.OUT)      # Relay pompa

flow = Pin(14, Pin.IN, Pin.PULL_UP)

pulse_count = 0

target_volume = 500   # ml (contoh)

# ==========================

# Interrupt Flow Sensor

# ==========================

def pulse(pin):

    global pulse_count

    pulse_count += 1

flow.irq(trigger=Pin.IRQ_FALLING, handler=pulse)

# ==========================

# Fungsi Hitung Volume

# ==========================

def get_volume():

    # Konversi pulsa ke volume (disesuaikan hasil kalibrasi)

    return pulse_count / 7.5

# ==========================

# Program Utama

# ==========================

print("=== SMART LIQUID DISPENSER ===")

print("Volume tujuan :", target_volume, "mL")

relay.value(1)      # Pompa ON

print("Pompa Menyala")

while True:

    volume = get_volume()

    print("Volume :", round(volume,1), "mL")

    if volume >= target_volume:

        relay.value(0)      # Pompa OFF

        print("Volume Tercapai")

        print("Pompa Mati")

        break

    time.sleep(0.2)

print("Pengisian Selesai")

BAB IV

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil perancangan dan pengujian yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa Smart Liquid Dispenser berbasis Keypad dan Flow Sensor menggunakan Raspberry Pi Pico telah berhasil dirancang dan diimplementasikan. Sistem mampu menerima masukan volume cairan melalui keypad, kemudian mengendalikan pompa secara otomatis sesuai dengan volume yang telah ditentukan.

Flow sensor dapat mengukur jumlah cairan yang mengalir secara real-time sehingga Raspberry Pi Pico dapat menghentikan pompa secara otomatis ketika volume yang diinginkan telah tercapai. Dengan demikian, sistem ini mampu meningkatkan ketepatan pengisian cairan, mengurangi kesalahan akibat proses manual, serta memberikan kemudahan dalam pengoperasian.

Secara keseluruhan, Smart Liquid Dispenser yang dirancang telah bekerja sesuai dengan tujuan yang diharapkan dan masih dapat dikembangkan lebih lanjut, seperti penambahan konektivitas Internet of Things (IoT), aplikasi monitoring, atau sistem pembayaran digital untuk meningkatkan fungsi dan kemudahan penggunaannya.