Perangkat yag menggunakan kabel serial untuk komunikasi di bagi menjadi dua kategori. Yaitu DCE (Data Communications Equipment) dan DTE (Data Terminal Equipment). Peralatan komunikasi adalah perangkat seperti modem, adaptor, dll.
Komunikasi serial merupakan hal yang penting dalam system embedded, karena dengan komunikasi serial kita dapat dengan mudah menghubungkan mikrokontroler dengan devais lainnya. Port serial pada mikrokontroler terdiri atas dua pin yaitu RXD dan TXD. RXD berfungsi untuk mengirim data dari komputer atau perangkat lainnya, standard komunikasi serial untuk computer adalah RS-232, RS-232 mempunyai standard tegangan yang berbeda dengan serial port mikrokontroler, sehingga agar sesuai dengan RS-232 maka dibutuhkan suatu rangkaian level converter, IC yang digunakan bermacam-macam, tapi yang paling mudah dan sering digunakan ialah IC MAX232/HIN232. Pada mikrokontroler AVR ATmega 16, pin PD0 dan PD1 digunakan untuk komunikasi serial USART (Universal Syncronous and Asyncronous Seial Receiver and Transmitter) yang mendukung komunikasi full duplex komunikasi 2 arah.
Pada prinsipnya, komunikasi serial ialah komunikasi dimana pengiriman data dilakukan per bit, sehingga lebih lambat dibandingkan komunikasi parallel seperti pada port printer yang mampu mengirim 8 bit sekaligus dalam sekali detak. Beberapa contoh komunikasi serial ialah mouse, scanner, dan system akuisisi data yang terhubung ke port COM1/COM2, berikut adalah konektor RS-232 ditunjukkan pada gambar 2.8.
Gambar 2.8 Konektor RS-232
Serial port RS-232 berfungsi untuk menghubungkan / koneksi dari perangkat yang satu dengan perangkat yang lain, atau peralatan standart yang menyangkut komunikasi data antara computer
– computer dengan alat – alat pelengkap computer. Perangkat lainnya itu seperti modem, mouse, cash register dan lain sebagainya. Serial port RS-232 pada konektor DB9 memiliki 9 buah dan pada konektor DB25 memiliki pin 25 buah. Pasangan dari masing – masing pin antara lain :
Pin DB9 Pin DB25 Singkatan Keterangan
Pin 3 Pin 2 TD Transmit Data
Pin 2 Pin 3 RD Receive Data
Pin 7 Pin 4 RTS Request To Send
Pin 8 Pin 5 CTS Clear To Send
Pin 6 Pin 6 DSR Data Set Ready
Pin 5 Pin 7 SG Signal Ground
Pin 1 Pin 8 CD Carrier Detect
Pin 4 Pin 20 DTR Data Terminal Ready
Pin 9 Pin 22 RI Ring Indikator
Tabel 2.2 Fungsi PIN DB9 dan DB25 Berikut keterangan fungsi masing – masing pin.
Singkatan Keterangan Fungsi
TD Transmit Data Untuk Pengiriman data serial (TDX) RD Receive Data Untuk Penerimaan data serial (RDX)
RTS Request To Send Sinyal untuk menginformasikan perangkat bahwa UART siap melakukan pertukaran data CTS Clear To Send Digunakan untuk memberitahukan bahwa
perangkat siap untuk melakukan pertukaran data DSR Data Set Ready Memberitahukan UART bahwa perangkat siap
untuk melakukan pertukaran data SG Signal Ground Dihubungkan ke ground
CD Carrier Detect Saat perangkat mendekati suatu carier, dari perangkat lain, maka sinyal ini akan di aktifkan DTR Data Terminal Ready Untuk memberitahukan bahwa UART siap
RI Ring Indikator Akan aktif jika ada sinyal masuk Tabel 2.3 Fungsi Masing – Masing PIN
2.10 ANEMOMETER
Anemometer yang digunakan pada stasiun pengamatan cuaca adalah anemometer jenis cup counter yang menerapkan metode mekanik dalam pengukurannya. Karena mahalnya peralatan yang biasa digunakan, sehingga membuat masyarakat kebanyakan tidak dapat memiliki alat tersebut. Sebagaimana kita ketahui bahwa prinsip kerja dari alat pengukur kecepatan angin yang biasa digunakan, cukup sederhana yaitu cup yang berjumlah tiga buah berputar pada suatu tiang yang dihubungkan dengan counter. Dengan mengetahui prinsip yang sederhana tersebut kita dapat mengembangkan alat ini, yaitu dengan merancang alat pengukur kecepatan angin dari bahan-bahan yang mudah didapat dan terjangkau harganya akan tetapi dapat bekerja secara optimal.
Sangatlah penting untuk diingat bahwa kecepatan angin merupakan suatu kuantitas vektor yang mempunyai besaran. Kecepatan angin adalah perpindahan udara tiap satu satuan waktu dengan satuan meter/detik atau meter/menit. Kecepatan angin pada dasarnya ditentukan oleh perbedaan tekanan udara antara tempat asal dan tujuan angin (sebagai faktor pendorong) dan resistensi medan yang dilaluinya. Kecepatan angin berbanding lurus dengan tekanan udara. Sebagian besar anemometer umumnya tidak dapat merekam kecepatan angin dibawah 1 sampai 2 mil/jam karena ada faktor gesekan pada awal putaran.
Pada dasarnya, Anemometer terdiri dari beberapa sistem mekanika yang digabung menjadi satu sehingga mempunyai fungsi baru yang bermanfaat. Menurut Zemansky, kecenderungan suatu gaya menyebabkan putaran tergantung pada garis kerja serta besar gaya tersebut. Torka disebut juga momen gaya, berperan sebagai gaya pemutar. Jika torka resultan yang diderita benda tidaklah nol maka benda melakukan gerak putar dengan frekuensi sudut berubah terhadap waktu. Selain itu benda disebut dalam kesetimbangan translasi bila gaya resultannya nol. Jarak tegak lurus dari titik ke garis kerja suatu gaya disebut lengan gaya atau lengan momen dari gaya itu terhadap sumbu. Hasil kali besar suatu gaya dengan lengan gaya disebut momen gaya itu terhadap sumbu, atau juga disebut gaya putar.
Alat ini diharapkan memberikan dampak yang positif dalam perkembangan ilmu pengetahuan, khususnya sebagai bahan pembelajaran. Pada penelitian ini akan dirancang dan dibangun anemometer serta dilakukan optimasi kerjanya.
Wind velocity adalah suatu besaran vector tiga dimensi dengan fluktuasi acak dalam skala kecil di atmosfer dan dalam waktu yang bersamaan mengikuti pergerakan udara dalam skala yang lebih besar. Pengamatan angin permukaan umumnya di jabarkan dalam vector dua dimensi melalui dua parameter, yaitu arah dan kecepatan.
Umumnya pengamatan angin permukaaan (horizontal wind speed) adalah rata-rata pengamatan selama periode 10 s/d 60 menit sesuai dengan kebutuhan Forecast.
Statistik klimatologi biasanya memerlukan data rata-rata pengamatan untuk setiap jam, rata-rata periode siang hari dan periode malam hari. Untuk laporan synoptic pengamatan dilakukan dalam rata-rata 10 menit. Kebutuhan Penerbangan (Aeronautical applications) justru membutuhkan rata-rata pengamatan yang lebih singkat , yaitu rata-rata setiap menit, untuk mengetahui fluktuasi angin turbulensi dan gusty. Pengamatan wind speed di laporkan dalam 0.5 m/s atau dalam satuan lain seperti : Knots, km/jam, mil/jam, m/s atau satuan kecepatan lainnya yang relevan.
Beberapa macam alat ukur angin:
• Cup counter dan wind vane anemometer • Ultrasonic anemometer
• Pressure tube anemometer • Hot wire anemometer • Karman vortex devices
• Lidar (Light detection and ranging) • Sodar (sonic detection and ranging) • Radar (radio detection and ranging)
Cup counter anemometer adalah alat untuk mengukur kecepatan angin. Angin adalah pergerakan udara pada horizontal atau hamper horizontal. Angin mempunyai datangnya misalnya : Angin barat (angin yang dating dari barat) dan angina tenggara (angina yang dating dari tenggara. Arah angin (Derajat ukur) Utara = 0/360, Timur = 90, Selatan = 180, Barat = 270, Arah angin dinyatakan dalam satuan derajat dan
kecepatan angin dinyatakan dalam m/s, km/jam, mil/jam, knots hubungan antara masing-masing satuan ini adalah :
• 6.28 m/s = 22.08 km/jam = 2,25 mil/jam • 1 m/s = 3.6 km/jam = 2 knots
• 1 km/jam = 10/36 m/s = 0.62 mil/jam • 1 mil/jam = 0.447 m/s = 1.6 km/jam • 1 knots = 0.5 m/s = 1.8 km/jam
Agar dapat membandingkan peramatan angin yang dilakukan di berbagai tempat, maka pemasangan anemometer dan vane tidak boleh sesukanya. Alat ini di pasang tinggi yang sama di atas tanah terbuka. Tanah terbuka adalah lapangan dengan benda (Pohon, rumah, dll) yang berjarak 10 kali lebih tinggi benda itu dari tiang anemometer. Tinggi yang telah di setujui adalah 10 meter. Arah angin diukur dengan wind vane. Kecepatan angin diukur dengan wind speed anemometer.
Pada gambar dibawah ini adalah jenis – jenis anemometer yang sudah banyak digunakan.
