Underwater Sonar & LoRa Monitoring System

Wiring Diagram & Arsitektur Sistem Berbasis ESP32

Berikut adalah rancangan **wiring diagram (skema pengkabelan)** dan arsitektur sistem untuk kontrol 2 buah sensor sonar (misalnya transduser/ping sonar bawah air atau *single-beam echosounder*) menggunakan **ESP32** dan modul **LoRa** untuk pengiriman data jarak jauh (monitoring kerapatan biomassa dan deteksi gerakan di dalam air).

1. Arsitektur & Komponen Sistem

Sistem dibagi menjadi 2 bagian utama: **Node Sensor Bawah Air (TX)** dan **Stasiun Penerima / Remote (RX)**[cite: 6].

Daftar Komponen Utama:

Mikrokontroler: 2x ESP32 DevKit V1 (Node & Receiver)[cite: 6].
Sensor Sonar: 2x Sensor Sonar/Ultrasonik Bawah Air (contoh: *Blue Robotics Ping Sonar* atau sensor analog/serial water-resistant seperti JSN-SR04T yang dimodifikasi, menggunakan komunikasi UART/I2C/Analog)[cite: 6].
Modul LoRa: 2x SX1276 / SX1278 (frekuensi 433MHz atau 915MHz sesuai regulasi lokal)[cite: 6].
Catu Daya (Power Supply):
- Regulator Step-Down LM2596 atau Buck Converter (mengubah 12V accu ke 5V/3.3V)[cite: 6].
- Baterai LiPo / Accu 12V (untuk operasional lapangan)[cite: 6].
Opsional: Modul RTC (DS3231) untuk timestamp data biomassa[cite: 6].

2. Skema Wiring Diagram (Teks / Koneksi Pin)

A. Bagian Node Bawah Air (ESP32 Transmitter + 2 Sonar + LoRa)

Komponen	Pin Komponen	Pin ESP32 (TX)	Keterangan
Modul LoRa (SX1278)	NSS / CS	GPIO 5	SPI Chip Select[cite: 6]
	RST	GPIO 14	Reset LoRa[cite: 6]
	DIO0	GPIO 2	Interrupt LoRa[cite: 6]
	SCK	GPIO 18	SPI Clock[cite: 6]
	MISO	GPIO 19	SPI MISO[cite: 6]
	MOSI	GPIO 23	SPI MOSI[cite: 6]
Sonar 1 (Deteksi Gerakan)	VCC / GND	5V & GND	Catu daya sensor[cite: 6]
	TX / RX atau Trig/Echo	GPIO 16 (RX2) / GPIO 17 (TX2)	Komunikasi Serial (UART)[cite: 6]
Sonar 2 (Kerapatan Biomassa)	VCC / GND	5V & GND	Catu daya sensor[cite: 6]
	TX / RX atau Analog	GPIO 34 (ADC1_6) atau I2C (GPIO 21/22)	Bergantung jenis sensor sonar[cite: 6]

Catatan: Jika menggunakan sensor sonar jenis analog/PWM, hubungkan pin output Sonar 1 ke GPIO 34 dan Sonar 2 ke GPIO 35[cite: 6].

B. Bagian Stasiun Penerima / Remote (ESP32 Receiver + LoRa)

Komponen	Pin Komponen	Pin ESP32 (RX)	Keterangan
Modul LoRa (SX1278)	NSS / CS	GPIO 5	SPI Chip Select[cite: 6]
	RST	GPIO 14	Reset LoRa[cite: 6]
	DIO0	GPIO 2	Interrupt LoRa[cite: 6]
	SCK	GPIO 18	SPI Clock[cite: 6]
	MISO	GPIO 19	SPI MISO[cite: 6]
	MOSI	GPIO 23	SPI MOSI[cite: 6]
Indikator / Display	SDA / SCL	GPIO 21 / GPIO 22	OLED Display 0.96" (Opsional untuk monitoring lokal)[cite: 6]

3. Ilustrasi Skematik Blok (Visual Layout)

[ 12V Accu / Power ]
      │
      ▼
[ Buck Converter (12V ke 5V) ] ──> Suplai VCC Sensor Sonar 1 & 2
      │
      ├─────────────────────────> VIN / 5V ESP32 Node
      │
      ▼
 [ ESP32 Node ]
   ├── SPI (GPIO 18, 19, 23, 5) ──> [ Modul LoRa SX1278 ] ~ ~ ~ (RF 433/915MHz) ~ ~ ~> [ Modul LoRa Receiver ] ──> [ ESP32 Receiver ]
   ├── UART / ADC (GPIO 16/17)  ──> [ Sonar 1 (Gerakan) ]                                                            │
   └── UART / ADC (GPIO 34)     ──> [ Sonar 2 (Biomassa) ]                                                            ▼
                                                                                                        [ OLED / Dashboard PC ]

4. Tips Penting untuk Implementasi Bawah Air (Underwater Sonar)

Waterproofing (Kedap Air): Pastikan sambungan kabel menggunakan *cable gland*, *heat shrink* dengan lem (*dual-wall adhesive heat shrink*), atau *gel box* resin untuk mencegah korsleting akibat tekanan air[cite: 6].
Redaman Sinyal LoRa: Frekuensi LoRa (433MHz/915MHz) tidak bisa merambat di dalam air. Oleh karena itu, modul ESP32 dan LoRa harus berada di permukaan (di atas air) dalam box panel waterproof, sementara hanya kabel sensor sonarnya saja yang dicelupkan ke dalam air[cite: 6].
Catu Daya Stabil: Sensor sonar bawah air sering kali menarik arus sesaat yang cukup besar saat memancarkan pulsa gelombang suara (*ping*). Gunakan kapasitor tambahan (elektrolit 100uF) pada jalur VCC sensor untuk meredam *voltage drop*[cite: 6].