BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.2 Data Logger
Data logger merupakan suatu alat elektronik yang mencatat data dengan sensor dan sistem instrumen. Biasanya ukuran fisik kecil, menggunakan baterai, portabel, dan dilengkapi dengan mikroprosesor memori internal untuk menyimpan data dari sensor. Salah satu keuntungan memakai data logger adalah kemampuannya secara otomatis mengumpulkan data setiap 24 jam. Sesudah diaktifkan, data logger
digunakan dan ditinggalkan untuk mengukur dan merekam informasi selama tahap pemantauan. Hal ini memungkinkan untuk mendapatkan gambaran yang komprehensif tentang kondisi lingkungan yang dipantau. Data logger bekerja dengan adanya masukan menggunakan sensor. Sinyal yang diterima dari sensor ini adalah sinyal analog dan sinyal tersebut harus diubah menjadi bentuk digital dengan menggunakan konverter analog ke digital. Data logger terhubung ke komputer melalui port serial. Sinyal listrik digunakan oleh perangkat lunak logging data yang menganalisis sinyal dan menyimpannya.
2.2.1 Datalogging ke Mikro SD
Secure Digital (SD) Card adalah format kartu memori yang tidak mudah menguap yang dikembangkan oleh SD Card Association untuk digunakan dalam perangkat portabel. Ini didasarkan pada teknologi memori flash dan banyak digunakan dalam kamera digital, ponsel, pembaca ebook, komputer tablet, komputer netbook, pemutar media, penerima GPS, dan konsol video game. Sejak diadopsi pada tahun 2000, formatnya telah terbukti sangat populer dan dianggap sebagai standar industri de-facto.
Tabel 2.1 Jenis SD Card Berdasarkan Ukuran
Card type Dimensions SD, SDHC, SDXC, SDIO 32 x 24 x 2.1 mm MiniSD, miniSDHC, miniSDIO 21.5 x 20 x 1.4 mm MicroSD, microSDHC, microSDXC 15 x 11 x 1.0 mm
Tabel 2.2 Jenis SD Card Berdasarkan Parameter
Card type Year adopted Size limit Writing speed FAT type
SD 2000 4GB 0.9 – 20MB/s FAT16
SDHC 2006 32GB 2 – 40MB/s FAT32
SDXC 2009 2TB Max 300MB/s exFAT
Sumber: FAT on SD Card AN0030 - Application Note
Sebagian besar kartu SD dijual preformat dengan system fileFAT diatas skema partisi MBR sesuai table diatas. Popularitas system file ini memungkinkan kartu diakses pada hampir semua perangkat host dengan pembaca SD. Kartu SD adalah
perangkat blok biasa dan tidak dengan cara apa pun menyiratkan tata letak partisi tertentu atau sistem file sehingga skema partisi selain partisi MBR dan sistem file FAT dapat digunakan. Di bawah sistem operasi Unixlike seperti Linux atau FreeBSD, kartu SD dapat diformat menggunakan sistem file UFS, EXT3 atau ReiserFS di bawah Mac OS X, kartu SD dapat dipartisi sebagai perangkat GUID dan diformat dengan sistem file HFS +. Di bawah Windows dan beberapa sistem Unix, kartu SD dapat diformat menggunakan NTFS dan pada versi selanjutnya sistem file exFAT.
Namun sebagian besar produk konsumen akan mengharapkan partisi MBR dan sistem file FAT16/ FAT32. Dilihat dari sisi kelistrikannya kartu SD harus mendukung setidaknya 3 mode akses/ transfer data yaitu, 1- bit SD (Saluran perintah dan saluran data terpisah, dengan format transfer berpemilik), 4-bit SD (Menggunakan bus lebar 4-bit plus sinyal kontrol dan perintah tambahan dan paling tersebar luas saat ini), dan SPI (Mode akses Serial Peripheral Interface Bus mengimplementasikan subset sederhana dari protokol SD untuk digunakan dengan antarmuka SPI standar. Meskipun mode ini bersifat opsional pada kartu microSD, mode ini tersebar luas karena penggunaan yang luas dalam sistem embedded, terutama aplikasi yang kritis terhadap sumber daya). Kartu SD juga harus dapat bekerja pada frekuensi clock hingga 25MHz untuk kartu biasa, dan 50MHz untuk kartu berkecepatan tinggi. Catatan aplikasi saat ini berkaitan dengan implementasi Mode akses berbasis SPI untuk membaca data dari/ menulis data ke kartu SDSC (SD standar) menggunakan mikrokontroler EFM32.
Gambar 2.6 SD Card Pinout.
Sumber: FAT on SD Card AN0030 - Application Note
Tabel 2.3 Deskripsi Pinout Kartu SD
Sumber: FAT on SD Card AN0030 – Application Note
2.2.2 Format Data File Fat16 Fat32
File Allocation Table(FAT) adalah arsitektur sistem file komputer yang banyak digunakan pada sistem komputer dan sebagian besar pada kartu memori karena relative sederhana. Sistem file FAT cukup mudah secara teknis dan didukung oleh hampir semua sistem operasi yang ada pada komputer pribadi, dengan membuatnya menjadi format yang sesuai untuk kartu memori flash dan memudahkan untuk berbagi data antara sistem operasi.
Format FAT16 diperkenalkan pada tahun 1987 dengan perluasan alamat cluster 16-bit menjadi 32 bit.Pada tahun 1988 peningkatan ini secara umum tersedia
melalui MS-DOS 4.0 dan OS/2 1.1. Batas ukuran partisi ditentukan oleh jumlah sektor 8-bit per cluster, yang memiliki nilai power-of-two maksimum 64. Dengan ukuran standar sektor harddisk 512 byte, maksimum 32 KB cluster, dengan demikian memperbaiki batas definitif untuk ukuran partisi FAT16 pada 2 GB. Pada media magneto-optical, yang dapat memiliki sektor 1KB atau 2KB, batas ukuran ini secara proporsional lebih besar.
FAT32 diperkenalkan dengan Windows 95 OSR2. Nilai-nilai cluster diwakili oleh angka 32-bit dimana 28 bit digunakan untuk menampung nomor cluster, namun dianggap masuk akal untuk jenis file yang biasa digunakan dalam kartu SD.
File yang lebih besar dari 4GB memerlukan jenis format lain seperti NTFS. Hasil di atas dalam NTFS menjadi format sistem file yang paling luas untuk sistem komputer, tetapi FAT32 masih dianggap sebagai pilihan pertama dalam aplikasi yang khas untuk penggunaan media penyimpanan solid state.
Arduino mengakses kartu SD menggunakan protokol kartu SPI. PC, Mac, dan sebagian besar perangkat konsumen menggunakan protokol SD paralel 4-bit. Kartu yang berfungsi dengan baik di PC atau Mac mungkin tidak berfungsi dengan baik di Arduino. Sebagian besar kartu memiliki kinerja membaca SPI yang baik tetapi kartu sangat bervariasi dalam kinerja menulis SPI. Kinerja penulisan dibatasi oleh seberapa efisien kartu mengelola operasi penghapusan/ remapping internal. Arduino tidak dapat mengoptimalkan penulisan untuk mengurangi operasi hapus karena batasnya RAM. Kartu SanDisk umumnya memiliki kinerja penulisan yang baik, memiliki lebih banyak buffer internal RAM daripada kartu lain dan oleh karena itu dapat membatasi jumlah operasi penghapus flash yang dipaksakan oleh Arduino karena RAM yang terbatas.
Cara memformat Kartu SD sebagai Volume FAT harus menggunakan kartu SD yang baru diformat untuk kinerja terbaik. Sistem file FAT menjadi lebih lambat jika banyak file telah dibuat dan dihapus. Ini karena entri direktori untuk file yang
dihapus ditandai sebagai dihapus, tetapi tidak dihapus. Ketika file baru dibuat, entri ini harus dipindai sebelum membuat file cacat dalam desain FAT. Juga file dapat terfragmentasi yang menyebabkan membaca dan menulis menjadi lebih lambat.
Sistem operasi Microsoft mendukung media yang dapat dilepas yang diformat dengan Master Boot Record (MBR) atau diformat sebagai super floppy dengan FAT Boot Sector pada blok nol. Sistem operasi Microsoft mengharapkan MBR format media yang dapat dilepas hanya memiliki satu partisi. Sistem operasi Microsoft tidak mendukung mempartisi kartu flash SD. Jika kita menghapus kartu SD dengan program seperti KillDisk, Sebagian besar versi Windows akan memformat kartu sebagai super floppy. Cara terbaik untuk mengembalikan format kartu SD adalah dengan menggunakan SDFormatteryang menyelaraskan batas-batas penghapusan flash dengan struktur sistem file yang mengurangi latensi tulis dan overhead sistem file. SDFormatter tidak memiliki opsi untuk jenis FAT sehingga dapat memformat kartu kecil sebagai FAT12. Setelah MBR dipulihkan oleh SDFormatter perlu memformat ulang kartu kecil yang telah diformat FAT12 untuk memaksa jenis volume menjadi FAT16. Jika memformat ulang kartu SD dengan utilitas OS, pilih ukuran cluster yang akan menghasilkan 4084 <CountOfClusters &&
CountOfClusters <65525 volume kemudian akan menjadi FAT16. Jika memformat kartu SD pada OS X atau Linux, pastikan untuk menggunakan partisi pertama.