Hamzah Maulana (1), Arief Wicaksono (2)
General Background The advancement of Internet of Things technology enables automation and remote control of electrical devices in daily applications. Specific Background Water pumps using AC motors generally operate at fixed speeds, limiting user flexibility in adjusting water usage. Knowledge Gap However, practical implementation of remote-based speed control systems for single-phase AC water pumps using integrated IoT platforms remains limited. Aims This study aims to design and implement a water pump speed control system using an ESP32 microcontroller, AC light dimmer, and Blynk application for remote operation. Results The system successfully regulates pump speed through a smartphone interface, where higher slider percentages correspond to increased voltage and motor rotation, with test results showing 25% producing 1.4V (slow), 35% producing 1.6V (slow), 50% producing 2.1V (medium), and 80% producing 2.7V (fast). Novelty The proposed system integrates ESP32-based control with a mobile IoT platform and dimmer-based voltage regulation in a simple minimum system configuration. Implications This system provides a practical solution for flexible water usage control and supports the development of smart home-based automation systems
Keywords: Water Pump, ESP32, Blynk, AC Dimmer, Speed Control
Key Findings Highlights
Slider adjustment directly changes electrical input and rotation level
Wireless interface enables remote operation through mobile device
Prototype operates consistently under repeated testing conditions
Motor Listrik ialah alat yang digunkaan untuk mengkonversi energi listrik menjadi energi mekanik. Motor AC ialah sebuah motor listrik yang menggunakan arus bolak balik. Motor AC memiliki komponen utama rotor dan stator. Yang mana stator sebagai komponen listrik statis dan rotor sebagai komponen listrik yang berputar pada porosnya. Motor AC bekerja atas dasar induksi antara rotor dan stator[1][2][3].
Keistimewaan dari Motor AC ialah medan magnet putar yang diatur menggunakan lilitan stator. Motor AC terdapat dua kelompok utama ialah motor induksi satu fasa dan motor induksi tiga fasa. Perbedaan motor induksi satu fasa dengan motor induksi tiga fasa ialah daya yang digunakan. Untuk jenis motor satu fasa biasa digunakan untuk alat alat rumah tangga seperti kipas,pompa air, mesin cuci[1][4][5].
Pengaturan kecepatan pada motor dapat dilakukan dengan beberapa cara dengan mengubah jumlah pasangan kutub, mengatur frekuensi dan mengatur nilai tegangan. Untuk mengatur kecepatan pada Motor AC satu fasa yang mana untuk mengatur kecepatan pompa air yang ada lebih mudah dengan mengatur nilai tegangan input melalui potensiometer dalam modul pengatur kecepatan motor[2][6][7].
Dalam kegiatan sehari hari salah satu perangkat elektronik yang menggunakan Motor AC ialah pompa air. Perangkat elektronik ini digunakan banyak orang untuk membantu memompa air yang digunakan untuk kebutuhan sehari hari. Pompa air yang kita gunakan kecepatan memompanya sudah tidak dapat diatur lagi[8][9].
Masalah yang terjadi pompa air manual yang mana kecepatan untuk memompa air tidak dapat diatur sesuai dengan kebutuhan penggunanya selain itu pompa air ini belum dapat diatur kecepatannya dari jauh yang mana zaman sekarang semua berbasis IoT memanfaatkaan teknologi yang ada sekarang[9][10][11].
Maka dari itu dibuatlah alat untuk mengatur kecepatan putaran Motor AC pada pompa air dengan memanfaatkan smartphone sebagai kontrol kecepatannya dan dapat diatur sesuai dengan keinginan melalui blynk[12][13].
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalaha RnD yang mana diperlukan untuk merancang alat dan sistem yang baik agar menghasilkan suatu penelitian yang dapat bermanfaat. Dengan mengacu pada prinsip kerja dari Alat Pengatur Kecepatan pompa air satu fasa menggunakan minimum sistem berbasis blynk. Penelitian ini menunjukkan bahwa perangkat dapat mengatur kecepatan pompa air untuk mengatur air yang akan dipompa sesuai dengan keinginan pengguna. Pengatur kecepatan pompa air ini dengan mengatur voltage pada dimmer untuk mengatur kecepatan pada saat memompa air tersebut[1][14]
A. Blok Diagram
Figure 1.
Gambar 1.Blok Diagram
Gambar 1merupakan gambar blok diagram sistem yang sedang di rancang sekarang dengan menggunakan ESP32 dan menggunakan aplikasi yaitu Blynk. Yang mana Blynk yang ada dalam smartphone sebagai tombol pengatur kecepatannya yang mana ESP32 akan mengirimkan sinyal kepada dimmer AC untuk diteruskan ke output yang mana berpengaruh pada putaran motor AC pada pompa air tersebut.
B. Desain Hardware
Figure 2.
Gambar 2. Desain Hardware
Gambar 2 merupakan desain hardware dari alat yang mana menggunakan ESP32 sebagai minimum sistem yang digunakan, AC Dimmer Light yang mana berfungsi sebagai pengatur kecepatan terhadap output motor pada pompa air, dan terdapat output berupa pompa air mini sebagai objek penelitian.
C. Flowchart
Figure 3.
Gambar 3. Flowchart Alat
Gambar 3Dalam sistem yang akan dijalankan mulai dengan menyambungkan koneksi wifi yang sudah disambungkan memalui program yang mana ketika terhubung maka akan terkoneksi pada blynk yang ada di smartphone untuk mengatur kecepatan pompa air tersebut menggunakan slider yang ada kemudian mengatur pada dimmer AC untuk mengatur kecepatan putaran motor pompa air agar intensitas air sesuai dengan kebutuhan.
A. Hasil Realisasi Alat
Pembuatan perangkat lunak sudah pada tahap selesai dan program sudah dibuat, selanjutnya akan melakukan pengujian terhdap perangkat keras yang akan digunakan. Perakitan komponen dilakukan dengan teliti sesuai dengan blok diagram agar hasil dari alat tersebut dapat bekerja secara maksimal dan dapat bermanfaat untuk mempermudah kita dalam memproses dan menggunakannalat tersebut. Hasil dari perancangan sistem dan alat yang sudah dihasilkan dapat dilihat pada gambar dibawah ini:
Figure 4.
Gambar 4. Tampak Luar Alat
Gambar 4 menunjukkan alat yang sudah siap untuk dilakukan percobaan. Percobaan pembacaan alat dan dihubungkan ke stop kontak serta dilakukan dengan menghubungkan alat ke jaringan internet via Wi-Fi. Tampilan blynk kemudian diakses menggunakan smartphone. Hasil akan melakukan pengaturan pada kecepatan motor pada pompa air tersebut.
Figure 5.
Gambar 5. Tampak Dalam Alat
Gambar 5 Merupakan tampak dalam dari alat yang dibuat setelah dipasang, dihubungkan dengan kabel jumper, dan dikemas dengan project case. Secara keseluruhan, menggerakkan slider pada blynk sesuai dengan kebutuhan intensitas air yang akan digunakan kemudian dikirimkan menuju ESP32 yang mana dari sana akan diteruskan ke AC Light Dimmer untuk diatur kecepatan sesuai dengan pembacaan dari slider blynk yang aman akan menggerakkan motor pada pompa air tersebut. Sebagai supply daya, digunakan kabel yang dihubungkan ke stop kontak. ESP32 memiliki voltage regulator 3,3V yang menjadi penyuplai daya untuk AC Light Dimmer.
Figure 6.
Gambar 6. Tampilan Blynk
Gambar 6. Tampilan pada Blynk berupa slider yang dapat digeser sesuai dengan persentase dan digunakan mengatur kecepatan motor pada pompa air melalui alat yang sudah dibuat.
B. Pengujian Koneksi Wi-Fi ESP32
Pengujian ini bertujuan untuk melihat koneksi antara mikrokontroler ESP32 dengan jaringan Wi-Fi sebagai perantara pengiriman data ke Blynk untuk pembacaan slider yang akan mengontrol kecepatan putaran motor pada poma pair tersebut.
Tabel 1. Data Pengujian ESP32 ke Jaringan Wi-Fi
Tabel 1 merupakan tabel pengujian kecepatan koneksi ESP32 ke jaringan WI-Fi yang mana dilakukan percobaan sebanyak 4 kali dan dapat dilihat untuk rata rata pengujian mendapatkan hasil yang bagus dimana waktu terkoneksinya Wi-Fi tersebut tidak memerlukan waktu yang lama.
C. Pengujian Motor AC tehadap AC Dimmer Light
Pengujian ini bertujuan untuk melihat bagaimana putaran yang dihasilkan dan untuk melihat berapa voltage untuk ketika slider pada blynk di geser sesuai dengan percobaan.
Tabel 2. Data Pengujian Voltage Motor
Tabel 2 merupakan tabel pengujian kecepatan putaran dan voltage yang dihasilkan dengan menggerakkan slider blynk. Percobaan dilakukan sebanyak 4 kali dimana dapat dilihat bahwa untuk semakin besar persentase slider yang digerakkan maka voltage dan putaran pada motor yang dihasilkan semakin besar.
Sistem berhasil dirancang sehingga menjadi sebuah alat yang terintegrasi dan berfungsi dengan semestinya. AC Light Dimmer yang terpasang sebagai pengatur voltage agar kecepatan pomp air putaran motor pada pompa air bekerja sesuai dengan perintah. Data yang didapatkan dari pengukuran voltage pada alat bisa diketahui bahwa semakin besar persentase slider pada blynk untuk mengatur kecepatan motor pada pompa air maka voltage akan naik sesuai dengan persentase. Dari hasil pengambilan data didapatkan voltage dan putaran pada motor semakin besar persentase maka voltage dan putaran pada motor semakin besar juga dapat dilihat 50% dapat menghasilkan putaran yang sedang dengan voltage 2.1V, 35% mendapatkan putaran yang pelan dan voltage 1.6V, 25% mendapatkan putaran pelan dengan voltage 1.4V, sedangkan 80% medapatkan putaran yang cepat dengan voltage 2.7V.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak yang sudah membantu kelancaran untuk penelitian yang dilakukan dari kritik dan saran yang dapat dipertimbangkan dan direalisasikan agar alat tersebut menjadi lebih simpel dan dapat mempermudah seseorang untuk menggunakan alat tersebut.
M. Rangkaian and T. Dan, “Rancang Bangun Pengaturan Kecepatan Motor AC 1 Fasa Dengan Mengatur Tegangan Menggunakan Rangkaian TRIAC dan DIAC,” 2021.
E. S. Nasution and A. Hasibuan, “Pengaturan Kecepatan Motor Induksi 3 Phasa Dengan Merubah Frekuensi Menggunakan Inverter Altivar 12P,” vol. 2, no. 1, pp. 25–34, 2018.
E. M. Sartika et al., “Perancangan Alat Getar Melalui Pemanfaatan Motor AC Sebagai Mekanisme Getar,” pp. 289–305, 2024.
Hadiyansyah, Atmam, and D. Setiawan, “Studi Penggunaan Semikonverter AC-DC Untuk Mengatur Kecepatan Motor DC,” *SainETIn*, vol. 3, no. 2, pp. 33–41, 2019, doi: 10.31849/sainetin.v3i2.3036.
D. S. T. Salu, I. F. Lisi, I. H. Tumaliang, L. S. Patras, and J. T. E. Unsrat, “Sistem Pengaturan Kecepatan Motor AC Satu Fasa Dengan Menggunakan Thyristor,” 2013.
A. E. Widodo and A. Widayanto, “Kontrol Kipas Angin Menggunakan Aplikasi Blynk Berbasis Arduino Nano,” *CONTEN: Computer Network and Technology*, vol. 1, no. 2, pp. 79–84, 2021, doi: 10.31294/conten.v1i2.873.
R. Dwi Saputra, “Prototype Sistem Pengaturan Kecepatan Kipas DC Otomatis Menggunakan Sensor PIR, Sensor Ultrasonik, Sensor DHT11 Berbasis Mikrokontroler Arduino Uno dan NodeMCU,” *Electrician*, vol. 16, no. 1, pp. 45–55, 2022, doi: 10.23960/elc.v16n1.2208.
F. Hazrina, “Implementasi Dimmer AC Berbasis Arduino Pada Pengaturan Kecepatan Motor Induksi Satu Fasa,” *Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan*, vol. 11, no. 3S1, 2023, doi: 10.23960/jitet.v11i3s1.3400.
R. Ordila, Yulanda, Putra, and Y. Irawan, “Penerapan Alat Kendali Kipas Angin Menggunakan Microcontroller Arduino Mega 2560 dan Sensor DHT22 Berbasis Android,” *Riau Journal of Computer Science*, vol. 6, no. 2, pp. 101–106, 2020.
P. R. J. Kusuma, I. K. Parti, I. K. Darminta, and I. N. Mudiana, “Kajian Penerapan PLC Untuk Meningkatkan Produktivitas Proses Pengisian Air dan Penutup Botol Otomatis,” *JAMATECH*, vol. 3, no. 2, pp. 64–70, 2022.
A. Andreas, G. Priyandoko, M. Mukhsim, and S. A. Putra, “Kendali Kecepatan Motor Pompa Air DC Menggunakan PID-CSA Berdasarkan Debit Air Berbasis Arduino,” *JASEE: Journal of Applied Science in Electrical Engineering*, vol. 1, no. 1, pp. 1–14, 2020, doi: 10.31328/jasee.v1i01.3.
A. Anggara, A. Rahman, and A. Mufti, “Rancang Bangun Sistem Pengatur Pengisian Air Galon Otomatis Berbasis Mikrokontroler ATmega328P,” *Jurnal Online Teknik Elektro*, vol. 3, no. 2, pp. 90–97, 2020.
L. Devy, “Rancang Bangun Alat Pemberi Makan Ikan Menggunakan Blynk Untuk Keramba Jaring Apung Berbasis IoT,” *Elektron: Jurnal Ilmiah*, vol. 13, no. 2, pp. 53–59, 2021, doi: 10.30630/eji.13.2.223.
I. Syukhron, “Penggunaan Aplikasi Blynk untuk Sistem Monitoring dan Kontrol Jarak Jauh pada Sistem Kompos Pintar Berbasis IoT,” *Electrician*, vol. 15, no. 1, pp. 1–11, 2021, doi: 10.23960/elc.v15n1.2158.
N. Lestari, N. K. Daulay, and Armanto, “Simulasi Monitoring Pengatur Kecepatan Kipas Angin Menggunakan Sistem Fuzzy Berbasis Web,” *JIRE*, vol. 3, no. 1, pp. 48–57, 2020.