Rectronx Circuits
Get a free quote
Back to Blog
Tutorial Projek Akhir Tahun8 min read2026-06-17

Tutorial Projek Akhir Tahun: Cara Bina Sistem Pengesanan Kebocoran Air dan Kawalan Automatik Menggunakan IoT

Bina sistem IoT yang boleh kesan kebocoran paip secara automatik, tutup injap solenoid, dan hantar amaran kepada pengguna melalui Telegram. Tutorial lengkap dengan sensor aliran YF-S201, solenoid valve fail-safe, dan kod ESP32.

R

Rectronx

2026-06-17

Water pipe leak detection and solenoid valve control system

Tutorial Projek Akhir Tahun: Cara Bina Sistem Pengesanan Kebocoran Air dan Kawalan Automatik Menggunakan IoT

Di Malaysia, kebocoran air dalam sistem paip perumahan dan komersial menyebabkan kerugian yang sangat besar setiap tahun — baik dari segi bil air yang membengkak, kerosakan harta benda akibat banjir dalam rumah, mahupun pembaziran sumber air yang semakin berharga.

Projek FYP ini membina sistem yang boleh kesan kebocoran secara automatik, tutup bekalan air tanpa campur tangan manusia, dan hantar amaran segera kepada pengguna melalui Telegram. Ini adalah sistem yang boleh benar-benar menyelamatkan rumah seseorang daripada banjir dalaman.

Kenapa Projek Ini Cemerlang untuk FYP?

Projek ini mempunyai tiga komponen teknikal yang kuat:

  1. Pengukuran aliran air — menggunakan sensor YF-S201 yang mengira aliran berdasarkan putaran rotor magnetik
  2. Kawalan aktuator — solenoid valve yang tutup/buka bekalan air secara elektrik
  3. Logik pengesanan kebocoran — algoritma yang bandingkan aliran masuk vs aliran keluar untuk kesan anomali

Gabungan ketiga-tiga komponen ni tunjukkan pemahaman mendalam tentang sistem kawalan — konsep yang sangat dihargai dalam FYP kejuruteraan.

Senarai Komponen

KomponenSpesifikasiAnggaran Harga
ESP32 Development Board38-pinRM 20–28
Sensor Aliran Air YF-S2011–30 L/min, 1–2% accuracyRM 12–18 (x2)
Solenoid Valve NC12V DC, 1/2" BSP, Normally ClosedRM 25–40
Modul Relay1-channel, 5V coilRM 4–6
Sensor Kelembapan TanahResistif (sebagai sensor air di lantai)RM 3–5
DHT22Suhu & kelembapan persekitaranRM 10–15
OLED 0.96"SSD1306, I2CRM 10–15
Buzzer Aktif5VRM 2–3
Power Supply 12V1A (untuk solenoid)RM 15–20
Buck Converter12V→5V, untuk ESP32RM 5–8
Fitting Paip1/2", untuk sensor aliranRM 8–15
Jumper + BreadboardStandardRM 10–15

Jumlah anggaran: RM 124–188

Konsep Penting: Solenoid Valve Normally Closed (NC)

Ini adalah pilihan reka bentuk yang kritikal dan sering diabaikan oleh pelajar FYP.

Solenoid valve Normally Closed (NC) bermakna injap adalah TERTUTUP apabila tiada kuasa. Injap hanya terbuka bila diberi kuasa elektrik.

Kenapa pilih NC dan bukan Normally Open (NO)?

Bayangkan berlaku pemadaman elektrik atau ESP32 crash sewaktu kau tidur. Kalau sistem kau guna valve NO, valve akan terbuka bila sistem fail — air terus mengalir tanpa kawalan. Ini bahaya. Dengan valve NC, sistem fail-safe: bila tiada kuasa, air diputuskan secara automatik. Ini adalah prinsip kejuruteraan keselamatan yang panel FYP akan sangat appreciate bila kau terangkan.

Gambarajah Pendawaian

Sensor YF-S201 (Sensor 1 — Masuk) ke ESP32:

  • Merah (VCC) → 5V
  • Hitam (GND) → GND
  • Kuning (Signal) → GPIO 4 (interrupt pin)

Sensor YF-S201 (Sensor 2 — Keluar) ke ESP32:

  • Signal → GPIO 5

Solenoid Valve NC ke Relay ke ESP32:

  • Solenoid: sambung 12V ke COM relay, NO ke terminal solenoid
  • Relay IN → GPIO 26
  • Relay VCC → 5V, GND → GND
  • Pasang dioda flyback 1N4007 selari dengan solenoid untuk lindungi relay daripada voltage spike

Sensor Kelembapan (pengesan banjir lantai) ke ESP32:

  • AO → GPIO 34

OLED:

  • SDA → GPIO 21, SCL → GPIO 22

Kod Arduino/ESP32

#include <Wire.h>
#include <WiFi.h>
#include <WiFiClientSecure.h>
#include <UniversalTelegramBot.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>

const char* WIFI_SSID     = "NamaWiFiKau";
const char* WIFI_PASSWORD = "PasswordWiFi";
const char* BOT_TOKEN     = "TOKEN_BOT_TELEGRAM";
const char* CHAT_ID       = "CHAT_ID_KAU";

#define SENSOR_MASUK_PIN  4
#define SENSOR_KELUAR_PIN 5
#define RELAY_PIN         26   // HIGH = valve BUKA (relay active HIGH)
#define FLOOR_SENSOR_PIN  34
#define BUZZER_PIN        32

// Calibration factor YF-S201: 450 pulses/litre
#define PULSES_PER_LITRE  450.0

// Threshold kebocoran
#define KEBOCORAN_LITRE   0.5  // Perbezaan > 0.5L dalam masa 1 minit = kebocoran
#define BANJIR_THRESHOLD  2000 // ADC value untuk pengesan lantai basah

volatile unsigned long pulseMasuk  = 0;
volatile unsigned long pulseKeluar = 0;

void IRAM_ATTR countMasuk()  { pulseMasuk++; }
void IRAM_ATTR countKeluar() { pulseKeluar++; }

Adafruit_SSD1306 display(128, 64, &Wire, -1);
WiFiClientSecure client;
UniversalTelegramBot bot(BOT_TOKEN, client);

bool valveOpen   = true;
bool leakDetected = false;
bool floodDetected = false;
unsigned long lastCheck = 0;
unsigned long lastTelegramSent = 0;

void bukaValve() {
  digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH); // Relay HIGH = valve BUKA (NC valve)
  valveOpen = true;
  Serial.println("Valve BUKA");
}

void tutupValve() {
  digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); // Relay LOW = valve TUTUP (NC valve kembali NC)
  valveOpen = false;
  Serial.println("Valve TUTUP");
}

void hantarTelegram(String msg) {
  if (millis() - lastTelegramSent < 60000) return; // Cooldown 1 minit
  bot.sendMessage(CHAT_ID, msg, "Markdown");
  lastTelegramSent = millis();
}

void periksaKebocoran() {
  // Simpan dan reset kiraan pulsa
  unsigned long masuk  = pulseMasuk;
  unsigned long keluar = pulseKeluar;
  pulseMasuk  = 0;
  pulseKeluar = 0;

  // Kira jumlah liter
  float lMasuk  = masuk  / PULSES_PER_LITRE;
  float lKeluar = keluar / PULSES_PER_LITRE;
  float beza = lMasuk - lKeluar;

  Serial.printf("Masuk: %.3fL | Keluar: %.3fL | Beza: %.3fL\n", lMasuk, lKeluar, beza);

  // Kesan kebocoran
  if (beza > KEBOCORAN_LITRE && valveOpen && !leakDetected) {
    leakDetected = true;
    tutupValve();
    String msg = "🚰 *AMARAN KEBOCORAN AIR DIKESAN!*\n\n";
    msg += "Air Masuk: " + String(lMasuk, 3) + "L\n";
    msg += "Air Keluar: " + String(lKeluar, 3) + "L\n";
    msg += "Perbezaan: " + String(beza, 3) + "L\n\n";
    msg += "⛔ Bekalan air telah *DIPUTUSKAN* secara automatik.\n";
    msg += "Sila periksa paip dan balas dengan /buka untuk buka semula.";
    hantarTelegram(msg);
  }

  // Kesan banjir lantai
  int floorVal = analogRead(FLOOR_SENSOR_PIN);
  if (floorVal > BANJIR_THRESHOLD && !floodDetected) {
    floodDetected = true;
    tutupValve();
    hantarTelegram("🌊 *AMARAN BANJIR!* Air dikesan di lantai. Bekalan diputuskan segera.");
  }

  // Kemaskini OLED
  display.clearDisplay();
  display.setCursor(0, 0);
  display.printf("Masuk:  %.2fL/min\n", lMasuk * 60);
  display.printf("Keluar: %.2fL/min\n", lKeluar * 60);
  display.printf("Beza:   %.3fL\n", beza);
  display.printf("Valve: %s\n", valveOpen ? "BUKA" : "TUTUP");
  display.printf("Status: %s\n", leakDetected ? "BOCOR!" : "NORMAL");
  display.display();
}

// Terima arahan dari Telegram
void semakTelegramCommand() {
  int numMsg = bot.getUpdates(bot.last_message_received + 1);
  while (numMsg) {
    for (int i = 0; i < numMsg; i++) {
      String text = bot.messages[i].text;
      String dari = bot.messages[i].chat_id;

      if (text == "/buka" && dari == CHAT_ID) {
        leakDetected = false;
        floodDetected = false;
        bukaValve();
        bot.sendMessage(CHAT_ID, "✅ Bekalan air dibuka semula. Sila pastikan tiada lagi kebocoran.", "");
      } else if (text == "/tutup" && dari == CHAT_ID) {
        tutupValve();
        bot.sendMessage(CHAT_ID, "⛔ Bekalan air diputuskan secara manual.", "");
      } else if (text == "/status" && dari == CHAT_ID) {
        String status = "📊 *Status Sistem*\n";
        status += "Valve: " + String(valveOpen ? "BUKA" : "TUTUP") + "\n";
        status += "Kebocoran: " + String(leakDetected ? "YA" : "TIDAK") + "\n";
        status += "Banjir: " + String(floodDetected ? "YA" : "TIDAK") + "\n";
        bot.sendMessage(CHAT_ID, status, "Markdown");
      }
    }
    numMsg = bot.getUpdates(bot.last_message_received + 1);
  }
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(SENSOR_MASUK_PIN, INPUT_PULLUP);
  pinMode(SENSOR_KELUAR_PIN, INPUT_PULLUP);
  pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT);
  pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT);

  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(SENSOR_MASUK_PIN),  countMasuk,  RISING);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(SENSOR_KELUAR_PIN), countKeluar, RISING);

  display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C);
  display.clearDisplay();
  display.setTextSize(1);
  display.setTextColor(SSD1306_WHITE);
  display.println("Sistem Kebocoran Air");
  display.display();

  WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASSWORD);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) { delay(500); }
  client.setInsecure();

  bukaValve(); // Mulakan dengan valve terbuka
  bot.sendMessage(CHAT_ID, "✅ Sistem Pengesanan Kebocoran Air AKTIF.\nArahan: /buka /tutup /status", "");
}

void loop() {
  if (millis() - lastCheck >= 60000) { // Semak setiap minit
    lastCheck = millis();
    periksaKebocoran();
  }

  static unsigned long lastTelegramCheck = 0;
  if (millis() - lastTelegramCheck >= 3000) {
    lastTelegramCheck = millis();
    semakTelegramCommand();
  }
}

Langkah Demi Langkah

Langkah 1 — Pasang Sensor Aliran Potong paip dan pasang sensor YF-S201 menggunakan fitting paip 1/2". Pastikan arah aliran betul (ada anak panah pada sensor). Sensor pertama di titik masuk air, sensor kedua di titik keluar.

Langkah 2 — Setup Solenoid Valve Pasang solenoid valve NC pada paip masuk utama. Sambung ke relay dan pastikan anda faham logik NC: tiada kuasa = tutup, ada kuasa = buka.

Langkah 3 — Kalibrasi Sensor Guna baldi yang diketahui isipadunya (contoh: 5 liter). Buka valve, kumpul air sehingga penuh, tutup. Rekod jumlah pulsa. Kira PULSES_PER_LITRE = total_pulsa / isi_padu. Adjust dalam kod.

Langkah 4 — Test Skenario Kebocoran Simulasikan kebocoran dengan membuka pili di antara dua sensor tanpa diketahui sistem. Pastikan sistem kesan perbezaan aliran dan tutup valve dalam masa kurang dari 2 minit.

Langkah 5 — Packaging Letak ESP32 dan relay dalam kotak kalis air. Waterproof semua sambungan dengan heat shrink tube dan silicone.

Tips Pembentangan

  • Demonstrasi live: Simulasikan kebocoran di depan panel — buka pili secara rahsia, kemudian tunjukkan Telegram notification masuk secara automatik.
  • Terangkan NC valve: Ini adalah design decision yang menunjukkan pemikiran engineering yang matang. Panel yang faham akan sangat appreciate.
  • Data penjimatan air: Kira berapa liter air yang boleh diselamatkan dengan sistem ni berbanding kebocoran yang tak dikesan selama beberapa jam.

Penutup

Sistem pengesanan kebocoran air ini adalah gabungan hardware yang elegan dengan logik kawalan yang bijak. Dengan solenoid valve fail-safe dan notifikasi Telegram, ia boleh menjadi produk komersial yang sebenar. Dapatkan semua komponen termasuk solenoid valve NC dan sensor YF-S201 di Rectronx — rectronx.com.

More Articles

Tutorial Projek Akhir Tahun

Tutorial Projek Akhir Tahun: Cara Bina Sistem Amaran Awal Banjir dan Pemantauan Paras Air Pintar

8 min read·2026-06-17
Tutorial Projek Akhir Tahun

Tutorial Projek Akhir Tahun: Cara Bina Sistem Pengurusan dan Automasi Tenaga Bilik Darjah Pintar

7 min read·2026-06-17

Need Help With Your FYP?

We've helped hundreds of students complete their projects on time. Get a free quote today.

Chat with Rectronx