Sistem pengamatan unsur-unsur cuaca dan pengiriman data pengamatan dengan memanfaatkan fasilitas teks pada handphone

(1)

Sistem Pengamatan Unsur-unsur Cuaca dan Pengiriman Data Hasil

Pengamatan dengan Memanfaatkan Fasilitas Teks pada Handphone

ROCHMAD ADI KRISTIAWAN

DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN METEOROLOGI

(2)

Sistem Pengamatan Unsur-unsur Cuaca dan Pengiriman Data Hasil

Pengamatan dengan Memanfaatkan Fasilitas Teks pada Handphone

ROCHMAD ADI KRISTIAWAN

G02400024

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains

pada

Departemen Geofisika dan Meteorologi

DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN METEOROLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(3)

JUDUL : SISTEM PENGAMATAN UNSUR-UNSUR CUACA DAN PENGIRIMAN DATA HASIL PENGAMATAN DENGAN MEMANFAATKAN FASILITAS TEKS PADA HANDPHONE

NAMA : ROCHMAD ADI KRISTIAWAN

NRP : G02400024

Disetujui,

Pembimbing I

Ir. Bregas Budianto, Ass.Dpl

NIP. 132089516

Mengetahui,

Dekan

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

(4)

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Malang, Jawa Timur pada tanggal 16 November 1981 sebagai anak ketiga dari empat bersaudara, putera pasangan Suwadi dan Krismiati Soelikah.

Pada tahun 1994 penulis menyelesaikan pendidikan dasar di SDN Blimbing V, Kecamatan Blimbing, Malang. Kemudian melanjutkan pendidikan menengah pertama di SMP Negeri 3 Malang pada tahun 1994. Penulis menelesaikan pendidikan menengah pertama pada tahun 1997 danmelanjutkan ke pendidikan menengah atas di SMU Negeri 5 Malang, dan lulus pada tahun 2000.

Penulis diterima sebagai mahasiswa IPB pada tahun 2000 melalui jalur USMI dan terdaftar sebagai mahasiswa Jurusan Geofisika dan Meteorologi. Selama masa kuliah, penulis pernah menjadi pengurus Himpunan Mahasiswa Agrometeorologi (HIMAGRETO) pada tahun kepungurusan 2002/2003.

(5)

ABSTRAK

Perkembangan teknologi dibidang elektronika dan komputer yang cepat dewasa ini memungkinkan pergeseran sistem manual menjadi sistem otomatis. Perkembangan teknologi komputer sangat membantu dalam pengamatan data cuaca secara otomatis.

Didalam bidang meteorologi, sistem pengamatan unsur cuaca manual mulai digantikan dengan sistem pengamatan otomatis. Pemanfaatan sistem berbasis komputer berperan sebagai pengendali alat-alat pengukuran dan juga sebagai media penyimpanan dan pengiriman data hasil pengamatan.

Data cuaca hasil pengamatan yang terkoleksi dengan baik dapat dimanfaatkan pada aplikasi diberbagai bidang. Pengoleksian data unsur-unsur cuaca didapatkan dari kumpulan stasiun-stasiun pengamatan cuaca yang tersebar di berbagai tempat. Untuk mengumpulkan data dari berbagai stasiun yang tersebar maka dilakukan pengiriman data secara cepat dengan memanfaatkan telemetri. Sistem telemetri yang mendukung teknologi pada saat ini dan memiliki jaringan yang tersebar merata di berbagai daerah adalah dengan memanfaatkan fasilitas teks pada handphone.

Pemanfaatan fasilitas teks (SMS) merupakan teknologi tepat guna untuk pengamatan unsur-unsur cuaca. Dengan pemanfaatan teks pada handphone maka dapat melakukan pengiriman data secara cepat dan efisien. Sistem pengiriman data dengan fasilitas teks pada handphone memerlukan jaringan layanan operator yang menyediakan SMS center. Jaringan layanan operator yang tersebar di seluruh daerah (di Indonesia) memungkinkan untuk pengiriman data cuaca dari stasiun cuaca yang ditempatkan pada daerah-daerah tersebut.

(6)

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI ... ... vii

DAFTAR TABEL ... ix

DAFTAR GAMBAR... ix

DAFTAR LAMPIRAN... ix

I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... 1

1.2 Tujuan Penelitian... 1

II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sistem Pengamatan Cuaca ... 2

2.2 Sistem Penyimpanan dan Pengiriman Data... 2

2.3 Teknologi Komunikasi... 2

2.4 Sistem Komputer... 3

2.4.1 InterfaceHandphone (Nokia 3310) dengan Komputer... 3

2.4.2 Sistem Transfer Data (MBUS dan FBUS)………... 4

2.5 Sistem Sensor ... 4

2.5.1 IC ATS277... 4

2.5.2 IC CMOS CD4066... 5

III. BAHAN DAN METODE 3.1 Waktu dan Tempat... 6

3.2 Bahan dan Alat... 6

3.3 Metode Penelitian... 6

3.3.1 Tahap Perancangan………... 6

3.3.2 Tahap InterfaceHandphone dan Komputer... 6

3.3.3 Tahap Perakitan... 6

3.3.4 Tahap Pembuatan Software... 6

3.3.5 Perbaikan Sistem... 6

3.3.6 Pengujian ... 6

IV. RANCANGAN SISTEM 4.1 Rancangan Sensor... 9

a. Jelajah Angin……… 9

b. Curah Hujan……….. 9

4.1.1 Interface PC dan Sensor dengan USB Port... 9

4.1.2 Perangkat Lunak (Software)... 10

V. HASIL DAN PEMBAHASAN 5.1 Sensor Pengamatan... 12

5.1.1 Jelajah Angin……….………... 12

(7)

5.2 Perangkat Lunak... 13

5.2.1 Sistem Pembacaan dan Pengiriman Data... 14

5.3 Perangkat Keras………... 15

5.3.1 Data Logging……… 16

5.3.2 Sistem Pulsa untuk Sensor Berbasis Counter………... 17

VI. KESIMPULAN DAN SARAN 6.1 Kesimpulan…... 19

6.2 Saran... 19

DAFTAR PUSTAKA... 20

(8)

Nomor Halaman

DAFTAR GAMBAR

1 Kabel Data DAU-9P untuk Nokia 3310... 3

2 Konektor Serial Port pada Komputer... 4

3 Pin MBUS dan FBUS Nokia 3310... 4

4 Karateristik DO dan DOB... 5

5 Pin ATS 277... 5

6 Diagram Skema IC 4066... 5

7 Skema Pin IC 4066... 5

8 Diagram Alir Penelitian... 7

9 Sistem Pengamatan dan Pengiriman Data Cuaca dengan Sensor Angin dan Curah Hujan ... 8 10 Kode HEX pada Keyboard... 10

11 Transmisi Bit pada CHIP USB... 10

12 Software Sistem Pengamatan dan Pengiriman Data Cuaca... 11

13 Cup Anemometer………. 12

14 Setting Waktu Pengiriman Data... 15

15 Pulsa ATX 276 dan ATS 277... 17

16 Pulsa Setelah Dilewatkan Rangkaian Monostable... 17

17 Rangkaian Monostable... 18

18 Skema Rangkaian Sistem Pulsa untuk Anemometer dan CH... 18

19 Rangkaian untuk Anemometer dan CH... 18

Nomor Halaman DAFTAR TABEL 1 Konfigurasi Pin dan Nama Sinyal pada Serial Port... 4

2 Konfigurasi Pin ATS 277……… 5

3 Pengkodean Teks ... 15

Nomor Halaman DAFTAR LAMPIRAN 1 Kode Program dengan Menggunakan Visual Basic ... 21

2 Daya Sistem Komputer dengan Menggunakan Prosessor Via Cyric 800 MHZ... 23

3 Contoh Data Hasil Simulasi Pengamatan... 24

(9)

I.PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Berkembangnya teknologi yang sangat pesat terutama dalam bidang komunikasi data dan komputerisasi sehingga terjadi pergeseran sistem pengamatan, penyimpanan dan pengiriman data cuaca dari sistem konvensional banyak mengandalkan sumber daya manusia menjadi serba otomatis yang dikendalikan oleh komputer dengan keakuratan data yang tinggi.

Stasiun cuaca otomatis yang merupakan jawaban dari perubahan sistem konvensional ke sistem komputer telah lama dikembangkan, tetapi dengan harga jual yang mahal dan masih banyak diproduksi oleh negara-negara maju. Harga komponen serta perawatan alat AWS (Automatic Weather Station) yang relatif mahal. Untuk mengatasi hal tersebut maka perlu dikembangkan penelitian tentang AWS sehingga kita dapat memproduksi AWS.

Penelitian dan pengembangan AWS sudah lama dilaksanakan di Jurusan Geofisika dan Meteorologi (GEOMET), pembuatan alat-alat AWS oleh GEOMET banyak digunakan untuk kegiatan praktikum atau penelitian mahasiswa, sehingga biaya pembelian dan perawatan AWS lebih murah. Pengembangan AWS terus dikembangkan dengan tujuan penekanan biaya AWS dan memiliki fungsi dengan keakuratan data pengukuran yang baik.

Perkembangan teknologi komunikasi data dapat diintegrasikan dengan AWS. Data cuaca hasil dari pengukuran AWS yang tersimpan dalam bentuk digital akan memberikan keuntungan untuk sistem transfer datanya. Teknologi sistem komunikasi yang berkembang pesat dapat diintegrasikan dengan AWS, sehingga kita dapat memanfaatkan teknolgi tersebut untuk kebutuhan pengamatan dan pengiriman data cuaca.

Teknologi komunikasi bergerak yang sekarang banyak digunakan oleh manusia dan hampir sebagian besar manusia memilikinya adalah teknologi telepon seluler (handphone). Dengan

handphone ini setiap manusia dapat melakukan komunikasi baik komunikasi visual ataupun komunikasi data serta sistem pengontrolannya.

Untuk sistem transfer data cuaca dari AWS, pemanfaatan teknologi sistem seluler yaitu dengan mengaplikasikan data cuaca dan sistem layanan teks atau SMS (Short Message Service) pada

handphone. Pemanfaatan sistem SMS ini dapat memungkinkan pengiriman dan pengaksesan data cuaca dari AWS dengan cepat dan biaya yang sangat murah.

1.2 Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk memanfaatkan fasilitas teks pada handphone dengan jaringan operator GSM untuk pengiriman data cuaca dari pengamatan unsur cuaca secara otomatis dan data dapat terkirimkan ke komputer penerima data sehingga tersimpan dengan baik.

(10)

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Sistem Pengamatan Cuaca

Sistem pengamatan unsur-unsur cuaca dilakukan untuk mendapatkan data cuaca yang akan digunakan dalam berbagai bidang. Data cuaca tersebut diambil dari pengamatan cuaca pada stasiun cuaca.

Dengan perkembangan teknologi yang cepat tuntutan akan data cuaca yang sudah tercatat dengan baik, keakurasian, dan ketepatan data cuaca, serta sistem transfer data cuaca antar stasiun pengamatan yang cepat sehingga didapatkan sistem informasi data yang tepat dan akurat semakin diperlukan.

Sistem pengamatan cuaca otomatis merupakan suatu sistem yang dapat diandalkan untuk pemecahan problematika pengamatan unsur cuaca secara manual. Dengan sistem pengamatan cuaca otomatis ini data akan tersimpan dalam bentuk digital. Dengan data pengamatan dalam bentuk digital akan memudahkan sistem penyimpanan data dan pengiriman data.

Stasiun cuaca otomatis adalah suatu sistem yang terdiri dari perangkat keras dan perangkat lunak yang berfungsi untuk mengukur dan mencatat pengamatan cuaca secara otomatis. Perangkat keras merupakan alat-alat elektronika yang mengubah besaran dari nilai-nilai cuaca sehingga dapat diukur, sedangkan perangkat lunaknya adalah suatu program yang dibangun untuk menjalankan perangkat keras dan sistem komunikasinya. Perangkat lunak juga berfungsi sebagai kalibrasi dari alat yang telah dibangun. Menurut Handoko (1998), rancangbangun perangkat lunak adalah pembuatan program komputer yang berfungsi sebgai alat pengendali untuk menjalankan alat yang telah dibuat dan untuk penulisan persamaan kalibrasi dari penginderaan yang telah dibuat.

Stasiun cuaca otomatis dibangun untuk menggantikan sistem pengamatan cuaca yang konvensional yang masih mengandalkan sumber daya manusia.

Pendirian stasiun cuaca otomatis dapat menggantikan sistem konvensional sehingga didapatkan data cuaca hasil pengukuran, penyimpanan, dan pengiriman data yang lebih terstruktur.

2.2 Sistem Penyimpanan dan Pengiriman Data

(11)

dapat lebih terstruktur dan memiliki kemampuan kecepatan penyimpanan data yang cepat dan kapasitas penyimpanan yang besar.

Sistem pengiriman data digital ini dapat dilakukan dengan dua sistem yaitu pengiriman dengan menggunakan sistem kabel dan nirkabel.

Teknologi komunikasi bergerak (handphone) yang berkembang saat ini dapat dimanfaatkan untuk komunikasi data nirkabel. Banyak fasilitas dalam handphone yang dapat digunakan untuk pengiriman data. Dengan teknologi mobile yang berkembang pengiriman data cuaca yang berbentuk digital dapat dilaksanakan dengan cepat, efisien, dan akurat.

2.3 Teknologi Komunikasi

Teknologi komunikasi banyak dimanfaatkan oleh manusia saat ini untuk sistem transfer data, baik data dalam bentuk voice atau data digital. Sistem komunikasi yang berkembang saat ini adalah sistem komunikasi data nirkabel. Salah satu alat yang digunakan untuk komunikasi data nirkabel adalah handphone.

Pada handphone terdapat fasilitas sistem data yang dikembangkan oleh produsen handphone

dan layanan jaringannya. Fasilitas tersebut adalah fasilitas teks atau SMS. Hampir semua handphone

memiliki feature SMS sehingga fitur ini merupakan salah satu media yang bagus dalam pengiriman dan penerimaan data dalam bentuk teks.

Fasilitas teks (SMS) adalah salah satu fasilitas yang ada di dalam handphone dan merupakan layanan dari operator jaringan (GSM, CDMA, dan PSTN) untuk pengiriman data yang berupa

alphanumeric antara handphone atau PSTN .

Pengiriman pesan yang berupa teks dikirim melalui suatu jasa layanan (operator) melalui suatu pusat layanan pesan singkat (SMS center) yang akan dikirimkan kepada penerima dan akan terus dikirimkan oleh SMS center apabila terjadi gangguan jaringan sampai pada batas yang telah ditentukan oleh penyedia layanan jaringan operator.

Komunikasi data selain menggunakan SMS yaitu dengan GPRS (General Packet Radio Service). GPRS memungkinkan komunikasi data yang lebih cepat dan dengan kapasitas data yang lebih besar.

2.4 Sistem Komputer

Dalam perkembangan teknologi komputer yang sangat pesat, pemanfaatan teknologi komputer sangat berperan dalam sistem pengamatan dan penyimpanan data. Komputer dapat digunakan sebagai pengendali alat-alat pengukuran (hardware) apabila kita menambahkan alat

interface yaitu alat yang menghubungkan komputer dengan peralatan pengukur (Bregas dan Arif, 2003)

Sistem komputer digunakan sebagai media interface antara alat dengan handphone dan sebagai media penyimpanan data hasil pengamatan. Sistem komputer terdiri antara perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software).

Dalam pemilihan komponen hardware dan cara kerjanya ditentukan oleh perkembangan kemajuan perangkat keras serta fungsi-fungsi yang dapat digunakan untuk sistem yang akan dibangun. Pemilihan komputer untuk pengamatan data cuaca dan sistem pengirimannya harus sesuai dengan kondisi teknologi yang berkembang saat ini.

Penggunaan bahasa pemrograman tingkat tinggi seperti bahasa Basic dapat mempermudah dalam pembuatan sebuah perangkat lunak. Dengan sistem operasi Windows yang telah berkembang penggunaan bahasa pemrograman tingkat tinggi lebih mudah dan dapat divisualisasikan. Sofware

Visual Basic merupakan software bahasa pemrograman tingkat tinggi yang dilengkapi dengan tools assembler dan dengan bentuk visualisasi program yang lebih menarik dan interaktif yang akan mempermudah dan mempercepat dalam pembuatan perangkat lunak yang diharapkan.

(12)

2.4.1 Interface Handphone (Nokia 3310) dengan Komputer

Komunikasi antara handphone dengan komputer dapat dilakukan dengan menggunakan beberapa cara yaitu dengan menggunakan Infrared, Bluetooth dan kabel data.

Interface antara handphone dan komputer berfungsi untuk mengendalikan sistem operasi pada handphone dengan menggunakan komputer. Dengan pengendalian handphone melalui komputer kita dapat melakukan banyak aplikasi handphone yang dapat dilakukan oleh komputer seperti sistem pengiriman teks (SMS), penerimaan SMS, penghapusan SMS, transfer data, dan lain sebagainya. Untuk menghubungkan handphone (Seri Nokia 3310) dengan komputer menggunakan kabel data (DAU-9P) yang berfungsi untuk sistem transfer data. Kabel data ini dihubungkan dari pin data pada handphone ke komputer melalui serialport, paralelport, dan USB.

Kabel data yang dihubungkan ke serial port memiliki fungsi untuk mengubah sinyal 3V dari

handphone menjadi RS 232 sehingga dapat diterima oleh komputer melalui serial port.

Sistem transfer data pada handphone (Nokia 3310, 3315, dan 3330) ada dua jenis yaitu FBUS dan MBUS.

Gambar 1. Kabel Data DAU-9P untuk Nokia 3310

Komunikasi serial ialah pengiriman data secara serial (data dikirim satu persatu secara berurutan), sehingga komunikasi serial jauh lebih lambat daripada komunikasi paralel. Data dari dan ke serial port harus dikonversikan ke dan dari bentuk paralel untuk bisa digunakan. Menggunakan

hardware, hal ini bisa dilakukan oleh Universal Asyncronous Receiver Transmimeter (UART),

kelemahannya kita butuh software yang menangani register UART yang cukup rumit dibanding pada

paralelport.

(13)

Gambar 2. Konektor Serial Port pada Komputer

Tabel 1. Konfigurasi Pin dan Nama Sinyal pada Serial Port

No Pin

Nama Sinyal

Direction Keterangan

1 DCD In Data Carrier Detect/ Received Line Signal Detect

2 RxD In Receive Data

3 Txd Out Transmite Data 4 DTR Out Data Terminal Ready

5 GND - Ground

6 DSR In Data Set Ready 7 RST Out Request to Semd 8 CTS In Clear to Send

9 RI In Ring Indicator

Ada 2 serial port pada CPU yaitu COM1 dengan base address 1016 (3F8H) dan COM2 dengn base address 760 (2F8h).

2.4.2 Sistem Transfer Data (MBUS dan FBUS)

MBUS dan FBUS merupakan sistem transfer data dari handphone ke komputer ataupun sebaliknya. Sistem transfer data MBUS dan FBUS hampir sama tetapi memiliki beberapa perbedaan. Sistem MBUS memiliki 1 jalur transfer data yang bertugas untuk mengirim dan menerima data sehingga kecepatan transfer datanya lambat (9600 bps). Sistem FBUS merupakan sistem ganda atau 2 jalur transfer data, setiap jalur memiliki tugas yang berbeda, 1 jalur untuk mengirim data dan 1 jalur untuk menerima data. Kecepatan transfer data FBUS lebih cepat dari MBUS yaitu 115,200 bps (8 bit).

(14)

Gambar 3. Pin MBUS dan FBUS Nokia 3310

2.5 Sistem Sensor 2.5.1 IC ATS 277

Pada sistem kecepatan angin ini sensor elektronika yang digunakan adalah hall sensor dengan menggunakan IC ATS 277. IC ATS 277 ini didesain untuk menghitung kecepatan putaran pada DC

fan.

Sistem kerja ATS 277 ini akan memberikan sinyal/logic apabila terkena medan magnet. Sinyal logic output dari pin 2 (DO) dan pin 3 (DOB) memiliki sifat berkebalikan satu sama lain. Apabila status output pin 1 logic tinggi maka pin 2 akan sebagai logic rendah.

Gambar 4. Karateristik DO dan DOB

Tabel 2.Konfigurasi Pin ATS 277

Nama P/I/O Pin # Keterangan Vcc P 1 Power Supply Input

DO O 2 Output Pin

DOB O 3 Output Pin

GND P 4 Ground

(15)

IC ATS 277 ini bekerja pada range tegangan 3.5 Volt sampai 20 Volt.

2.5.2 IC CMOS (IC 4066)

Merupakan IC CMOS yang berfungsi sebagai IC penghasil pulsa. IC 4066 dapat menerima masukan sinyal analog dan digital. Didalam 1 IC terdapat 4 switch otomatis. IC 4066 ini dipilih sebagai IC switch karena memiliki desain yang sederhana dan kemampuannya untuk dapat diaplikasikan menjadi analog ke digital convertion atau sebaliknya sehingga dapat diintegrasikan dengan CHIP USB untuk media interface dari sensor ke komputer. (gambar 7 dan gambar 8).

Gambar 6. Diagram Skema IC 4066

IC 4066 membutuhkan catu daya -0,5 Volt sampai dengan 18 Volt dan dapat bekerja secara normal ditemperatur -550C-1250C. Pada temperatur 250C IC 4066 dapat menerima sinyal masukan antara 1.5 – 4 volt pada kondisi low dan 3.5 – 11 Volt pada kondisi high. IC 4066 membutuhkan daya terendah 500mW (small outline) sampai 700mW (dual-on-line).

IC 4066 yang dapat menswitch apabila diberi logic (Q). Hasil switch ini merupakan sinyal pulsa yang akan diubah menjadi kode ASCII oleh CHIP USB.

(16)

III. BAHAN DAN METODE

3.1 Waktu dan Tempat

Penelitian ini dimulai dari bulan Oktober 2004 sampai dengan September 2005 di Laboratorium Instrumentasi, Jurusan Geofisika dan Meteorologi IPB.

3.2 Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan adalah : 1. Handphone Nokia Seri 3310

2. Kabel Data

3. CHIP USB dan USB Interface

4. IC 4066, 4047 (CMOS) 5. Resistor dan Kapasitor 6. 1 Unit komputer

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah : 1. Toolkit elektronika.

2. Digital Volt Meter (DVM).

3. Seperangkat PC dengan sistem operasi Windows XP, Software Microsoft Office 2003, Microsoft Visual Basic 6.

4. Komponen ActiveX

3.3 Metode Penelitian

3.3.1 Tahap Perancangan Sistem

Tahap awal yang dilakukan dalam perancangan sistem pengamatan dan pengiriman data cuaca adalah pengumpulan literatur yang berkaitan dengan sistem digital, interface antara komputer dengan sensor, interface antara komputer dan handphone, sistem transfer data dengan interface USB, dan mempelajari mengenai handphone. Selain itu juga mempelajari teknik pemrograman dengan bahasa tingkat tinggi (basic) untuk dapat mengakses sensor, dan handphone dari dan ke komputer.

Tahap kedua yaitu membuat garis besar rancangan sistem dan melakukan pemilihan sensor elektronik dan komponen-komponen elektronik, pengelompokkan jenis handphone dan kabel data yang digunakan sesuai dengan garis besar rancangan.

3.3.2 Tahap Interface Handphone dengan Komputer.

Setelah rancangan dasar dibuat dilakukan pengkajian dan pembuatan software untuk interface

komputer dengan handphone. Pengujian dan pembuatan software ini dilakukan untuk pemilihan jenis

handphone dan kabel data yang akan digunakan.

3.3.3 Tahap Perakitan

Setelah didapat jenis handphone yang akan digunakan, selanjutnya adalah perancangan alat pengamatan cuaca secara bertahap. Perakitan pertama adalah pembuatan sensor cuaca (curah hujan dan angin) dan sensor suhu.

Setelah sensor cuaca tersebut berjalan sesuai harapan, sensor diintegrasikan pada CHIPUSB sebagai media transfer data dari sensor ke komputer.

3.3.4 Tahap Pembuatan Software

Software dibangun ada 2 bagian yaitu bagian untuk interface handphone dengan komputer dan interface komputer dengan sensor. Langkah-langkah pembuatan software secara garis besar adalah :

(17)

sistem.

2. Penulisan kode-kode rancangan software. 3. Penggabungan dua bagian software. 4. Uji coba software.

3.3.5 Perbaikan Sistem

Setelah tahap pembuatan software dan pengintegrasian sensor, handphone dengan komputer, maka diperlukan perbaikan-perbaikan terhadap sistem agar dapat bekerja dengan baik dan stabil. Perbaikan sistem juga bertujuan untuk efisiensi dan pengujian daya tahan. Untuk software dilakukan perbaikan juga agar dapat digunakan dengan mudah oleh user.

3.3.6 Pengujian

Pengujian dilaksanakan untuk mengetahui apakah sistem dapat beroperasi dengan baik dan stabil. Pengujian dilaksanakan untuk mengetahui kemampuan optimal sistem.

Studi literatur :

handphone, sensor elektronik,

interfacing, programing

Pemilihan komponen elektronika dan handphone

Perakitan sensor (analog counter)

Uji HP dengan kabel data

Pemilihan ActiveX

Integrasi USB

dengan sensor Uji koneksi _{dengan PC}

Perancangan software II Uji

dengan

(18)

Keterangan :

--- : Tahap perancangan.

--- : Tahap perakitan.

--- : Interface Handphone dengan komputer.

Gambar 8. Diagram Alir Penelitian Penggunaan CHIP USB

(19)

(20)

IV. RANCANGAN SISTEM

4.1 Rancangan Sensor

Dalam penelitian ini, sensor pengamatan yang digunakan untuk sementara adalah sensor berbasis counter yang terdiri dari 2 sensor yaitu sensor untuk mengukur kecepatan angin dan curah hujan.

a. Jelajah Angin

Nilai jelajah angin didapatkan dari pendekatan menghitung berapa banyak putaran yang terjadi pada cup Anemometer yang terdorong oleh angin. Cup Anemometer didesain memiliki tiga buah cup yang terbuat dari bahan yang ringan dan tahan lama.

Pada Anemometer, sensor ATS 277 akan dilewati oleh magnet sehingga akan menghasilkan logic rendah dan tinggi. Sinyal

logic tinggi dan rendah ini akan diubah menjadi sinyal pulsa dengan menggunakan IC CMOS (4066).

Sinyal logic tinggi dan rendah akan dijadikan sebagai kontrol untuk IC 4066. Sinyal/logic dari ATS 277 akan berada pada

logic rendah atau tinggi saat dihubungkan dengan IC 4066.

Untuk mengkondisikan sinyal dari ATS 277 pada kondisi logic tinggi atau rendah maka perlu ditentukan pin DO atau DOB yang akan digunakan. Untuk penggunaan pin DO dan DOB ditentukan dengan letak kutub magnet yang digunakan.

Agar kondisi sinyal IC CMOS tidak menggantung (kondisi ON atau OFF) maka diperlukan penentuan logic yang digunakan (tinggi atau rendah).

Dalam menentukan jelajah angin, maka yang ditentukan untuk menghitung jumlah putaran adalah apabila terjadi kondisi

logic tinggi dari ATS 277 atau 276. Kondisi

logic tinggi akan mengkondisikan output IC 4066 dalam kondisi OFF. Kondisi ON-OFF yang merupakan pulsa pada 4066 ini setara dengan jumlah putaran Anemometer.

b. Curah Hujan

Untuk menghitung curah hujan jenis alat yang digunakan adalah tipe tipping bucket. Sistem tipping bucket ini menghitung jumlah jungkitan yang terjadi karena hujan. Tinggi hujan dapat ditentukan dengan:

A

V

Tch

=

Tch = Tinggi hujan V = Volume tipping bucket

A = Luas penampang tampungan

Alat akan menghitung apabila penampangnya (bucket) telah terisi air hujan. Jumlah tinggi hujan yang terjadi dapat dihitung dari jumlah jungkitan dan tinggi hujan.

Sensor yang digunakan dalam tipping bucket adalah reed switch atau magnetic switch.

Magnetic switch ini akan memberikan sinyal pada IC 4066 yang berupa nilai Vss. Banyaknya/jumlah sinyal dari reed switch atau

magnetic switch merupakan banyaknya jungkitan yang terjadi.

Penentuan sinyal output pada IC 4066 didapatkan dari logic tinggi yang telah dilewatkan pada switch magnetic. Setiap terjadi jungkitkan nilai Vdd atau logic tinggi akan terswitch. Sinyal logic tinggi yang telah terswitch akan digunakan sebagai sinyal kontrol pada kontrol IC 4066 sehingga

outputnya menghasilkan pulsa yang nilainya setara dengan jumlah jungkitan. Banyaknya jumlah pulsa hasil output dari IC 4066 akan diubah menjadi kode ASCII.

Logic tinggi tersebut didapatkan dari tegangan positif (Vdd) dari catu daya. Dengan melihat kondisi jarak yang terpasang antara sensor hujan dengan rangkaian peubah sinyal

logic tinggi maka diperlukan kabel penghubung. Setiap kabel penghubung yang digunakan akan menghasilkan hambatan (resistansi) yang nilainya tergantung dari jenis kabel dan panjang kabel. Hambatan yang disebabkan oleh panjang kabel penghubung ini akan menghasilkan sinyal

logic yang dapat mengganggu sistem rangkaian pulsa.

Penambahan filter pada rangkaian pulsa ini sangat diperlukan untuk mengatasi adanya sinyal logic yang dapat mengubah nilai hasil pengukuran.

4.1.1 Interface PC dan Sensor dengan USB Port

PenggunaanCHIP USB sebagai media

(21)

Penggunaan CHIP USB sebagai media transfer data memiliki berbagai kemudahan dibandingkan dengan menggunakan media lainnya. Kecepatan transfer data yang dapat dilakukan oleh CHIP USB bisa mencapai 9600 bps. Kecepatan perubahan sinyal pulsa menjadi kode ASCII pada CHIP USB sangat cepat, sehingga CHIP USB merupakan media yang efisien untuk menghubungkan sensor dengan komputer.

Sistem kerja CHIP adalah akan memberikan kode atau data kepada komputer melalui USB port. Bentuk data yang berupa kode ASCII akan diubah menjadi kode HEX oleh CHIP. Nilai kode HEX ini sama dengan nilai huruf pada keyboard (gambar 10).

Gambar 10. Kode HEX pada Keyboard

Sistem pemindahan data pada CHIP adalah protocol bi-directional yaitu dapat mengirimkan data ke host dan host dapat juga mengirimkan data ke CHIP USB.

Perpindahan data awal pada CHIP yaitu dari CHIP ke host dengan sistem data 11 bit. Bit pertama merupakan start bit (logic 0) yang akan diikuti oleh 8 bit (LSB pertama), 1 bit

parity, dan 1 bit data stop (logic 1).

Gambar 11.Transmisi Bit pada CHIP USB

disambungkan ke CHIP USB agar pulsa dapat diubah menjadi kode HEX.

Hasil pulsa yang berupa kode HEX tersebut kemudian akan dikirimkan ke komputer. Untuk pembacaan datanya diperlukan suatu program yang dapat dibangun dengan bahasa pemrograman tingkat tinggi (Visual Basic).

4.1.2 Perangkat Lunak (Software)

Berdasarkan data resource dan rancangan sistem, maka dapat memulai pembuatan program yang dibutuhkan. Dalam aplikasi ini, form Window yang dibuat sebagai antarmuka aplikasi merupakan window sederhana dengan jumlah objek minimum yang mencukupi.

Dalam penelitian ini, pengamatan, penyimpanan, dan pengiriman data cuaca melalui SMS dibangun dengan bahasa tingkat tinggi yaitu Basic. Program berbasisBasic yang digunakan adalah Microsoft Visual Basic (VB Versi 6.0). Dengan menggunakan VB versi 6.0, pembuatan software akan lebih mudah. Perangkat lunak yang dibuat adalah untuk memberikan atau menentukan jumlah masukan dari sensor. Jumlah masukan ini akan disesuaikan dengan kemampuan CHIP USB. Perangkat lunak juga dibangun untuk dapat mengakses handphone sebagai media komunikasi data.

Software yang dibangun akan menentukan berapa sensor pengamatan yang akan digunakan dan penentuan nomor stasiun penerima yang akan dikirimi data. Dalam

(22)

pengamatan sensor. Hasil nilai pengamatan dari sensor akan disimpan secara otomatis ke dalam Microsoft Excel berdasarkan tanggal dan nomor pengamatan.

Untuk sistem interface dengan

handphone, dalam pembuatan software

diperlukan ActiveX Control didalam Visual Basic agar dapat mengakses data dan sistem

handphone ke komputer. Jenis ActiveX Control

ini akan disesuaikan dengan jenis dan merek

handphone.

Software akan dapat membaca semua data dan fasilitas handphone. Sistem pengiriman data hasil pengamatan akan memanfaatkan jalur SMS. Sistem SMS ini memanfaatkan fasilitas teks yang ada didalam

handphone dan telah divisualisasikan ke dalam komputer. Software akan berjalan otomatis untuk membaca, menyimpan, dan mengirim data sesuai dengan setting kita (Gambar 12).

(23)

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

5.1 Sensor Pengamatan

Pada penelitian ini, sensor untuk pengamatan ada dua jenis. Data yang diamati adalah data yang berupa pulsa atau clock. Data hasil pengamatan yang berupa pulsa atau clock adalah data curah hujan dan jelajah angin. Data yang berupa pulsa dan analog ini akan diubah menjadi pulsa dan digabungkan yang akan diubah menjadi kode ASCII untuk dihubungkan pada CHIP USB. CHIP USB disini digunakan sebagai pengganti ADC (Analog to Digital Converter) agar dapat dibaca oleh komputer. Untuk mengkonversi nilai counter dari sensor menjadi pulsa maka digunakan IC 4066. Hasil dari pulsa ini akan diubah menjadi ASCII oleh CHIP USB yang akan dihubungkan pada USB

port pada komputer.

Untuk mengubah kode ASCII yang diterima oleh komputer maka dibangun software yang berguna untuk membaca data ASCII untuk menghasilkan nilai sesuai pengamatan sensor dan perhitungan data.

5.1.1 Jelajah Angin

Untuk jelajah angin, bahan yang digunakan untuk cup Anemometer adalah bola tenis meja. Pemilihan bola tenis meja dikarenakan bola memiliki bentuk bulat yang sempurna dan mudah didapat. Bola tenis meja akan dibelah menjadi dua bagian dan hanya satu bagian sisi yang digunakan. Untuk bahan jari-jari Anemometer tersebut dari plastik PCB yang lentur dan tahan terhadap cuaca. Pada penelitian ini, cup Anemometer yang digunakan memanfaatkan cup yang telah dikembangkan oleh Laboratorium Instrumentasi Meteorologi, Departemen Geofisika dan Meteorologi, FIMPA, IPB.

Gambar 13. Cup Anemometer

Sensor yang digunakan adalah hall sensor. Hall sensor digunakan karena mampu menghasilkan logic, baik logic rendah ataupun tinggi. Penggunaan hall sensor ini akan dapat menghitung banyaknya putaran cup Anemometer dengan cepat. Penggunaan hall sensor yang berupa IC ATS 276 atau 277 lebih efisien dan praktis dari pada menggunakan switch magnetic. Hall sensor dapat mengukur kecepatan angin yang lebih tinggi dari switch magnetic dan memiliki ukuran yang lebih kecil.

Setiap kali terjadi putaran pada Anemometer, maka hall sensor akan mengirim logic ke IC 4066. Logic ini digunakan sebagai kontrol untuk mengaktifkan IC 4066 agar didapatkan nilai pulsa.

Informasi yang didapatkan dari anemometer pada penelitian ini adalah dalam 1 kali putaran dapat menghasilkan 2 logic sehingga IC 4066 akan menghasilkan 2 pulsa dalam 1 putaran Anemometer. Informasi ini akan menghasilkan ketepatan data yang lebih akurat dibandingkan dengan dalam 1 putaran Anemometer menghasilkan 1 data. Dalam penelitian ini tidak melakukan kalibrasi Anemometer.

(24)

5.1.2 Curah Hujan

Pada pengamatan curah hujan, sensor elektronika yang digunakan adalah reed switch atau

magnetic switching. Penggunaan magnetic switching ini dikarenakan curah hujan selalu berhubungan dengan air, sehingga diperlukan sensor elektronika yang tahan terhadap air dan kinerjanya tidak terganggu oleh air.

Tipe alat untuk mengukur CH adalah tipping bucket yang akan menghitung jumlah jungkitan yang terjadi akibat kejadian hujan. Dalam satu kali jungkit dapat dihitung berapa milimeter air hujan yang jatuh.

Pada penampang air didalam tipping bucket akan dipasang sensor magnetic, sensor magnetic

akan ON apabila telah dilewati magnet dan akan OFF kembali setiap terjadi jungkitan.

Sinyal ON/OFF ini akan dijadikan sebagai logic pada IC 4066. Sinyal yang digunakan untuk memberikan logic tinggi pada IC 4066 berasal dari VSS. VSS ini akan di ON kan oleh swich magnetic

yang terletak pada tipping bucket. Sinyal logic tinggi ini akan menghasilkan pulsa dari IC 4066 yang akan dihubungkan CHIPUSB. Jumlah pulsa pada CHIP akan sama dengan jumlah ON pada switch magnetic yang terpasang pada tipping bucket yang merupakan nilai berapa jungkitan yang terjadi.

Jumlah volume rata-rata dalam wadah jungkitan dalam penelitian ini tidak ditentukan karena resolusi alat akan disesuaikan dengan tempat atau daerah pengukuran. Pengukuran untuk wilayah CH yang tinggi diperlukan suatu wadah (bucket) yang lebih besar dibandingkan daerah yang memiliki intensitas kecil. Apabila daerah yang memiliki intensitas hujan yang kecil dipasang dengan tipping bucket yang berukuran besar maka kemungkinan jungkitan tidak akan terjadi. Jadi resolusi untuk

tipping bucket disesuaikan dengan kebutuhan dan kondisi daerah yang akan diamati.

Untuk mendapatkan nilai ketepatan yang diinginkan maka tipping bucket diberi sistem kalibrasi. Kalibrasi ini dapat di seting apabila ketepatan alat mulai berubah .

Dalam pemasangan alat dilapangan akan terjadi noise yang disebabkan oleh kabel panjang dan kontak antar kabel. Untuk menghindari noise dan kontak antar kabel adalah diusahakan agar sambungan kabel yang berasal dari VSS dan VDD tidak terkena air. Air hujan disini dapat sebagai

konduktor yang dapat menghubungkan VSS dengan kontrol.

5.2 Perangkat Lunak

Perangkat lunak ini dibangun untuk interface handphone dengan komputer, interface

komputer dengan sensor, dan juga software sebagai data logging. Kemampuan software ini dapat mengakses handphone untuk digunakan sebagai media pengiriman data dan juga sebagai data logger.

Perangkat lunak yang dibangun dapat beroperasi pada sistem operasi Windows 98, Windows Me, Windows 2000 dan Windows XP.

Untuk interfacehandphone dengan komputer, sistem operasi windows memerlukan ActiveX Control MFBUS.OCX yang harus diregister dahulu. Cara meregister MFBUS.OCX terlebih dahulu kita harus memiliki file MFBUS15.OCX yang dapat didownload di Internet. Cara meregister MFBUS15.OCX dapat dilakukan dengan mengcopy file OCX ke dalam sistem32 windows. Setelah file tercopy kemudian run file tersebut melalui start pada task bar windows dan pilih menu run dengan mengetik regsvr32 MFBUS15.OCX. Setelah sukses meregister MFBUS15.OCX, maka dilayar windows akan ada informasi “DllRegister Server In MFbus.ocx Succeded”.

MFBUS15.OCX ini memiliki kemampuan mengakses seluruh data pada handphone, serta fitur-fitur yang terdapat pada handphone.

Setelah register MFBUS15.OCX berhasil, maka perlu dilakukan pengujian terhadap konektivitas handphone dengan komputer. Pengujian konektivitas handphone dengan komputer bertujuan untuk mengetahui sistem transfer data pada kabel data. Kode program untuk tes konektivitas

handphone dengan komputer adalah :

Private Sub mnuKoneksi_Click() On Error GoTo pesan

(25)

FBUS.SMS.Refresh pesan:

mnustop.Enabled = True If Err <> 0 Then

MsgBox "Gagal tersambung" End If

End Sub

Setelah konektivitas antara handphone dengan komputer berhasil maka dapat dipastikan bahwa komunikasi data antara handphone dengan komputer berhasil. Untuk pengujian pemutusan konektivitas handphone dengan komputer perlu dilakukan juga, hal ini bertujuan agar data pada

handphone tidak selalu terbaca terus menerus pada komputer. Kode program untuk memutuskan konektivitas handphone dengan komputer adalah :

Private Sub nonkonek_Click() Timer1.Enabled = False On Error GoTo nonkonek FBUS.Disconnect nonkonek:

MsgBox "HP Sedang Tidak Koneksi Dengan Komputer"

End Sub

Untuk mengurangi beban sistem pada saat pengamatan maka perlu dilakukan pemutusan konektivitas pada handphone. Konektivitas handphone dengan komputer hanya diperlukan beberapa saat sebelum pengiriman data dan beberapa saat setelah data terkirimkan.

Pada software ini, handphone yang dapat digunakan adalah merek Nokia seri 3310, 3315, dan 3330. Penggunaan handphone Nokia seri lain juga bisa seperti Nokia 8210, 8250, 5510,3210, dan model Nokia lainnya. Sotfware ini merekomendasikan untuk menggunakan Nokia tipe 3310, 3315, dan 3330. Penggunaan tipe ini dikarenakan tipe ini dapat diakses dengan software lebih cepat daripada tipe-tipe Nokia lainnya.

Untuk penggunaan merek handphone selain Nokia maka dipelukan ActiveX Control dan kabel data. Pada software ini, konektivitas dengan menggunakan handphone selain Nokia tidak dapat dilakukan. Hal ini disebabkan software yang dibangun menggunakan ActiveX Control yang merekomendasikan produk Nokia.

Pemilihan handphone merek Nokia dikarenakan dalam melakukan percobaan, handphone

Nokia tipe 3310 memungkinkan terjadi resiko kerusakan selain itu juga dikarenakan pada saat ini perkembangan handphone yang cepat menyebabkan nokia 3310 jarang digunakan. Untuk saat ini nokia 3310 merupakan handphone second dengan harga termurah dimana handphone masih dapat digunakan dan mudah didapat.

Untuk sistem penyimpanan kedalam Microsoft Excel yang real time maka diperlukan

Dynamic Link library (dll) untuk excelnya yaitu msexcl35.dll. Cara meregister msexcl sama dengan meregister MFBUS15.OCX yaitu dengan mencopy file msexcl35.dll ke dalam sistem32 pada Windows dan meregisterkannya dengan menggunakan regsvr32.

Data hasil pengamatan sensor akan disimpan dalam Excel. Penyimpanan dalam Excel ini bertujuan agar data dapat mudah diolah. Penulisan kode sistem penyimpanan data pada Excel adalah :

Private Sub Form_Load()

Data1.DatabaseName = App.Path + "\book1.xls"

(26)

Private Sub cmdsave_Click() MSFlexGrid1.OLEDrag With Data1.Recordset .AddNew

Data1.Recordset!no = txtno.Text Data1.Recordset!waktu = txtjam.Text Data1.Recordset!ch = Val(txtch.Text) Data1.Recordset!angin=val(txtangin.Text) .Update

End With Data1.Refresh End Sub

Kelemahan dalam software ini adalah kita tidak dapat menjalankan program lain secara bersamaan dengan program sistem pengamatan dan pengiriman data cuaca ini, hal ini dikarenakan kita menggunakan CHIP USB sebagai pengganti ADC akan mengganggu sistem kerja keyboard. Penggunaan software yang bersamaan dengan software lain akan dapat mengganggu sistem.

5.2.1 Sistem Pembacaan dan Pengiriman Data

Pembacaan data dari sensor akan dikalibrasi oleh software sehingga didapatkan nilai sesuai hasil pengamatan.

Data yang akan dikirimkan akan dalam bentuk teks. Pengiriman data dapat dilakukan secara otomatis sesuai setting. Penyetingan dapat dilakukan disaat program running ataupun disaat pemasangan alat.

Gambar 14. Setting Waktu Pengiriman Data

Untuk pengefisiensian pengiriman data maka teks atau jumlah karakter pada fasilitas SMS

handphone berupa kode. Pengiriman data yang telah dikodekan ini digunakan untuk pemanfaatan secara maksimal jumlah karakter SMS yang hanya berjumlah 160 karakter sehingga dapat dilakukan penekanan biaya pada setiap pengiriman data.

Kode pengiriman data dengan format “nosbbsbkradchxanenosbbsbkradchxanenosbbsbkradchxanenosbbsbkradchxanenosbbsbkradchxan

enosbbsbkradchxanenosbbsbkradchxanenosbbsbkradchxanenosbbsbkradchxane”.

Tabel 3. Pengkodean tersebut adalah : No Nomor pembacaan data Sbb Data suhu bola basah Sbk Data suhu bola kering Rad Data radiasi surya

(27)

Contoh format data tersebut adalah :

“012452651451001010224026014010112003240252130120121042452651451001010524026014010 112006240252130120121072452651451001010824026014010112009240260140101120”

Dalam sekali pengiriman teks, dapat mengirimkan data 9 kali hasil pengamatan.

Data 9 kali pengamatan ini dikirimkan berdasarkan waktu penyetingan awal pengiriman data pada software.Data tersebut akan diubah oleh software sistem penerimaan data.

Untuk tujuan pengiriman data, dapat memasukkan nomor stasiun data yang akan dikirim. Nomor stasiun ini menggunakan nomor handphone pada penerima data. Penulisan nomor tujuan ini harus diawali dengan “+62” yang merupakan kode Indonesia dalam penulisan nomor telepon. Contoh penulisannya adalah +6281315002775.

Kode untuk penulisan data yang akan dikirim melalui SMS adalah :

Private Sub Command4_Click() On Error GoTo dynia

FBUS.Connect "COM1" 'MsgBox "HP dapat diakses"

FBUS.SendSMSMessageText1.Text, txtSMS.Text

Timer1.Enabled = True dynia:

If Err > 0 Then

MsgBox "HP Tidak terkoneksi" End If

End Sub

Untuk perubahan nomor stasiun tidak dapat dilakukan perubahan apabila program sudah dalam bentuk executable. Perubahan hanya dapat dilakukan dengan menggunakan program Visual Basic. Perubahan nomor stasiun hanya dapat dilakukan apabila software masih dalam bentuk file Visual Basic.

Kelancaran dalam pengiriman data melalui SMS sangat dipengaruhi penyedia jaringan layanan operator. Apabila jaringan operator gagal mengirimkan data melalui SMS maka data akan disimpan dalam bentuk Excel, karena setiap data pengamatan akan otomatis tersimpan. Untuk pengiriman SMS melalui operator penyedia layanan tersebut jarang sekali mengalami kegagalan. Adapun gangguan yang biasanya terjadi dalam pengiriman SMS adalah tidak tepatnya waktu penerimaan data SMS tersebut diterima oleh penerima. Untuk ketepatan pengiriman data disarankan mengirimkan data pada malam hari, diasumsikan bahwa pada malam hari sistem pengiriman dan penerimaan data pada operator akan memiliki layanan kapasitas data yang lebih besar daripada siang hari, dikarenakan pada malam hari penggunaan jalur SMS lebih sedikit.

Untuk penghematan biaya pada tarif SMS nya, maka terlebih dahulu perlu diketahui tarif SMS pada jaringan operator yang dipilih. Kisaran biaya dalam satu kali pengiriman data berkisar Rp 150,00 s.d Rp 350,00(lampiran 4).

5.3 Perangkat Keras

Dalam perangkat keras sistem ini dibagi menjadi beberapa blok yaitu : 1. Data Logging

2. Sistem Pulsa Anemometer dan Curah Hujan 3. Handphone

(28)

memerlukan daya yang sangat kecil sekali. Kemampuan lamanya untuk batu baterai dan aki sangat tergantung dari kualitas batu baterai dan aki.

Dalam penelitian ini belum diuji coba berapa lama kemampuan batu baterai dan berapa lama kemampuan aki untuk dapat mensuplai data kepada alat.

Aki yang memiliki Ampere Hours yang lebih besar akan memiliki waktu yang panjang untuk dapat mensuplai daya pada alat.

Untuk data logging yang menggunakan sistem CPU memerlukan tegangan sebesar 220 Volt dan tegangan ini dapat diambil pada jaringan PLN.

Dalam penelitian ini, telah dilakukan uji coba dengan menggunakan inverter 12 volt ke 220 Volt. Catu daya 12 Volt diambil dari aki yang memiliki kapasitas sebesar 40 AH.

Daya yang dihasilkan oleh aki dapat dihitung dengan menggunakaka rumus :

I

V

E

=

.

E : Daya per Jam V : Voltage aki

I : Ampere Hours aki

Pada aki dengan kapasitas sebesar 40 AH memiliki E sebesar 480 Watt/jam artinya aki mempunya kemampuan mensuplai daya sebesar 480 Watt selama 1 Jam.

Dengan menggunakan alat inverter ini kemampuan data logging dapat beroperasi selama kurang lebih 1 jam.

Untuk menghitung daya yang dibutuhkan oleh data logging, dihitung jumlah daya yang digunakan oleh sistem. Perhitungan daya ini dilakukan untuk mengetahui besarnya daya yang digunakan dan berapa lama sistem dapat bekerja dengan menggunakan aki. Daya yang digunakan oleh sistem logging diukur dari arus yang digunakan oleh sistem dari aki (lampiran 2).

Daya yang digunakan dihitung dari rumus :

I

V

P

=

.

P : Daya yang digunakan V : Voltage aki

I : Arus yang digunakan

Dari hasil pengukuran didapatkan daya yang digunakan oleh sistem logging pada saat bekerja minimum adalah sebesar 47.76 Watt. Dari kemampuan aki dan catu daya komputer maka seharusnya waktu penggunaan aki adalah sebesar 10 Jam. Tetapi pada saat dilakukan uji coba aki hanya mampu selama 1 Jam pada kondisi sistem jalan secara minimum. Perbedaan kemampuan aki yang besar ini disebabkan oleh aki yang terlebih dahulu dilewatkan pada inverter. Arus yang digunakan oleh inverter

untuk sistem data logging ini adalah sebesar 2.1 Ampere. Tegangan ouputinverter adalah 220 Volt. Daya yang digunakan oleh sistem logging dengan menggunakan tegangan input Power Supply 220 Volt adalah sebesar 462 Watt. Dengan konsumsi daya sistem logging sebesar 462 Watt dan kemampuan aki yang dapat mensuplai daya sebesar 480 Watt, maka dapat diketahui bahwa sistem

logging akan dapat beroperasi selama 1 Jam 3 Menit. Lamanya aki juga tergantung dari beban logging

pada saat sistem bekerja. Semakin berat sistem bekerja semakain besar juga daya yang digunakan (lampiran 2).

Dengan kemampuan aki sebesar 40 AH yang hanya dapat bertahan 1 Jam ini maka data

logging ini tidak akan dapat beroperasi pada daerah yang tidak ada aliran listrik dengan tegangan sebesar 220 Volt.

5.3.1 Data Logging

(29)

Sistem data logger yang digunakan pada penelitian adalah dengan menggunakan prosessor VIA Cyric 800 Mhz.

Pemilihan spesifikasi tersebut untuk menyesuaikan kebutuhan sistem komputer minimum yang digunakan oleh software saat ini (Microsoft Windows XP dan Visual Basic 6.0).

Untuk interface komputer dengan sensor maka kita memanfaatkan CHIP dari USB sebagai ADC-nya. Pemanfaatan ini dikarenakanCHIP USB dapat mengirimkan data kedalam komputer yang berupa karakter ASCII. Penggunaan CHIP ini dikarenakan biaya yang murah serta interfacing yang mudah. Penggunaan CHIPUSB akan lebih mudah daripada penggunaan IC ADC seperti ADC 0804.

5.3.2 Sistem Pulsa untuk Sensor Berbasis Counter

Rangkaian ini bertugas untuk mengirimkan sinyal pulsa dari sensor yang berupa clock

(Anemometer dan hujan). Sinyal pulsa dari Anemometer dan tipping bucket adalah sinyal yang sama. Sinyal yang dihasilkan oleh anemometer dan tipping bucket berupa sinyal logic tinggi.

Perbedaan sinyal yang dihasilkan oleh Anemometer dan tipping bucket adalah sumber sinyalnya. Untuk anemometer sinyal yang dihasilkan berasal dari IC ATS 277 atau ATS 276, sedangkan sinyal tipping bucket dihasilkan ari VSS (+) baterai yang telah dilewatkan pada switch magnetic sehingga rangkaian yang diperlukan untuk menghasilkan pulsa pada CHIP USB berbeda.

Pada rangkaian anemometer, apabila tidak ada logic untuk input IC 4066, maka kondisi IC 4066 akan menggantung. Kondisi menggantung adalah kondisi yang belum ditentukan jika tidak ada

logic apakah output IC 4066 berada pada kondisi ON atau OFF.

Untuk menentukan kondisi output IC 4066, maka terlebih dahulu ditentukan kondisi IC 4066 dalam keadaan standby. Dalam keadaan standby (tidak ada logic), kondisi IC 4066 untuk rangkaian Anemometer harus pada kondisi logic rendah. Pada kondisi logic rendah output IC 4066 akan pada kondisi OFF dan key keyboard tidak akan melakukan ketukan. Sinyal logic rendah ini didapatkan dari

ground (0) catu daya yang telah dilewatkan R sebesar 2.2 MOhm.

Sinyal untuk IC 4066 pada Anemometer perlu di pull-up dahulu dari VDD baterai. Logic

tinggi yang dibangkitkan ini berasal dari VDD yang dilewatkan R sebesar 4,7 Kohm dan dihubungkan pada C sebesar 47 nF. Sinyal dari ATS 277 dan ATS 276 akan dihubungkan pada C tersebut. Logic pull-up ini kemudian dijadikan kontrol pada IC 4066. Logic tinggi akan terjadi apbila pull-up

mendapatkan sinyal logic dari IC ATS 277 atau ATS 276.

Pada rangkaian anemometer ini terlebih dahulu harus mengubah panjang pulsa dari ATS 277 atau 276 dengan sistem monostable. Tujuan pengubahan panjang pulsa ini adalah untuk menghindari terjadinya logic tinggi yang terus menerus terjadi apabila magnet berhenti tepat pada IC ATS 277 atau ATS 276. Dengan sistem monostable ini panjang pulsa pada logic tinggi akan dibuat hanya sesaat sebesar Tm. Sehingga apabila terjadi logic tinggi secara terus menerus maka pulsa yang dihasilkan pada logic tinggi akan hanya sebesar Tm.

Gambar 15. Pulsa ATX 276 dan ATS 277

(30)

Panjang Tm pada rangkaian monostable dapat dihitung dengan menggunakan rumus :

C

R

Tm

=

2

.

48

.

[image:30.612.105.316.125.314.2]

Tm : Panjang pulsa (Detik) R : Resistor (Ohm) C : Kapasitor (Farad)

Gambar 17. Rangkaian Monostable

Untuk rangkaian tipping bucket (CH), nilai logic tinggi didapatkan dari V (+) dari VSS. Kemudian nilai V (+) ini dilewatkan pada switch magnetic yang terletak pada tipping. Nilai V logic ini akan sama dengan nilai jugkitan yang terjadi pada tipping.

Untuk pemasangan dalam jarak yang cukup jauh dari logger (dalam penelitian ini sepanjang 40 meter) akan terjadi kesalahan penghitungan pada IC 4066 dikarenakan panjang kabel. Panjang kabel akan menghasilkan hambatan dan noise, semakin besar hambatan dan noise akan semakin besar. Untuk mengatasi itu, maka hasil switching yang akan digunakan sebagai kontrol. Noise yang terjadi akibat panjangnya kabel dapat berupa kontrol logic yang terjadi terus menerus.

Rangkaian paralel kondensator 47 nF dan R sebesar 2,2 MOhm dapat mengurangi hambatan yang diakibatkan kabel panjang sehingga tidak terjadi kontrol. Rangkaian paralel C dan R ini akan dihubungkan ke kaki V positif dan kontrol.

(31)

[image:31.612.246.393.85.234.2]

Gambar 19. Rangkaian untuk Anemometer dan CH.

Spesifikasi sistem ini adalah : 1. Dapat sebagai data logger.

2. Data yang dikirim maksimum adalah 160 karakter setiap pengiriman. 3. Sebanyak 9 waktu pengamatan data yang terkirimkan.

4. Memiliki data cadangan yang tersimpan dalam bentuk file xls.

(32)

Sistem pengukuran dan pengiriman data cuaca secara otomatis ini dibuat dengan menggunakan PC dan handphone sebagai media transfer data (sistem telemetri).

Data hasil pengamatan dikirimkan dalam bentuk kode dengan tujuan untuk pengefisiensian sistem pengiriman data dan biaya pengiriman data. Jumlah data yang dapat dikirimkan oleh sistem dalam satu hari bisa mencapai 9 kali hasil pengamatan dari sensor pada stasiun.

Pengiriman data yang berhasil dilakukan adalah dengan memanfaatkan fasilitas SMS

handphone yang dikirim dan dikendalikan oleh komputer. Waktu pengiriman data dapat ditentukan sesuai dengan kebutuhan pengguna.

Perangkat lunak yang dibangun ini menggunakan software Microsoft Visual Basic 6.0 dengan tambahan ActiveX Control MFBUS15.OCX. Active Control MFBUS15.OCX hanya mendukung pada

handphone tipe tertentu. Handphone yang paling tepat digunakan adalah Nokia 3310, 3315, dan 3330. Perangkat keras untuk sistem data logging yang digunakan adalah sistem berbasis komputer. Sistem berbasis komputer PC masih membutuhkan daya yang besar. Apabila sistem bekerja dengan menggunakan aki sebesar 40 AH maka sistem logging dapat beroperasi selama 1 Jam. Agar sistem

logging dapat bekerja dengan baik dan secara continue maka diperlukan catu daya dari jaringan listrik (PLN).

6.2 Saran

Interface antara handphone dengan komputer belum dapat menggunakan semua tipe

handphone .

Data logger untuk melakukan dan penyimpanan hasil pengamatan masih menggunakan komputer sehingga memerlukan konsumsi energi yang cukup besar sehingga alat tidak dapat ditaruh di daerah yang tidak ada listrik.

Untuk sistem yang telah dibuat, disarankan agar dilakukan penelitian lebih lanjut tentang

interface komputer dengan tipe handphone selain tipe Nokia dan penelitian tentang sistem data logger

(33)

DAFTAR PUSTAKA

Anonymous. 2001. Input Stage Schematic. www.ocf.berkeley.edu/~vincentj/cs150/input.html, 20 April 2001: 04.32.

Budianto, B dan A.C Setiawan. 2003. Komputer Untuk Pengamatan Cuaca dan Pengembanganya. Materi Kapita Selekta Agroklimatologi. Jurusan Geofisika dan Meteorologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertaninan Bogor.

Bigelow, Ken. 2005. Monostabel Multivibrator http://www.play-hookey.com/digital/experiments/rtl_monostable.html

Fairchild Semiconductor. 1999. Low Power Monostable/Astable Multivibrator.

http://www.fairchild.com

Ibrahim, K. F. 1996. Teknik Digital. Andi Offset, Yogyakarta.

Interfacing the Serial / RS232 Port,http://www.beyondlogic.org/serial/.

Handoko, A.C Setiawan, dan B.Budianto. 1998. Otomatisasi Sistem Pengukuran Cuaca pada Stasiun Klimatologi untuk Menunjang Perencanaan Pertanian di Indonesia. Usul Penelitian. Lembaga Penelitian Institut Pertanian Bogor bekerjasama dengan Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Agricultural Research Management (ARM) Project.

Peacock, C. 2001. Interfacing the Standard Parallel Port. Beyond Logic, www.beyondlogic.org/spp/parallel.pdf, 24 Januari 2004: 12.45.

Prasetyo, P dan C.E Widodo. 2004. Interfacing Port Paralel dan Port Serial Komputer dengan Visual Basic 6.0. Andi Offset, Yogyakarta.

Razi, M. 2003.Antarmuka Pengubah Besaran Listrik Analog-Digital dan Perangkat Lunaknya Untuk Pengukuran dan Perekaman Unsur-unsur Cuaca (skripsi). Bogor : Jurusan Geofisika dan Meteorologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertaninan Bogor.

Yadi, A. 2002. Aplikasi Visual Basic dalam Industri Manufaktur. PT. Elex Media Komputindo, Jakarta.

www.anachip.com.tw

(34)

Private K_sms As FBSmsBox Dim db As Connection Dim ambilRS As Recordset Dim balasRS As Recordset

Private Sub Form_Load() txtsens.MaxLength = 1

Data1.DatabaseName = App.Path + "\book1.xls" Data1.RecordSource = "Sheet1$"

End Sub

Private Sub mnufile_Click() Form1.Show

frmAuto.Hide End Sub

Private Sub mnukeluar_Click() End

End Sub

'Tes koneksi HP dng Komputer Private Sub mnuKoneksi_Click() On Error GoTo pesan

FBUS.Connect "COM1" MsgBox "HP dapat diakses" Timer1.Enabled = True pesan:

mnustop.Enabled = True If Err <> 0 Then

MsgBox "Gagal tersambung" End If

End Sub

Private Sub cmdRun_Click() If txtSMS.Text = "" Then

MsgBox "Masukkan SMS balasan dahulu" Exit Sub

End If 'stop koneksi

Private Sub nonkonek_Click() Timer1.Enabled = False On Error GoTo nonkonek FBUS.Disconnect nonkonek:

MsgBox "HP Sedang Tidak Koneksi Dengan Komputer"

End Sub

'status HP

Private Sub Timer1_Timer()

lblsignal.Caption = (FBUS.RfLevel) * -10000 lbltanggal.Caption = FBUS.DateTime

lblbaterei.Caption = (FBUS.BatteryLevel) * 100 & "%"

End Sub

lbltime.Caption = Format(Now, "HH:MM:SS")

txtdate.Text = Now End Sub

'waktu Pengiriman

Private Sub Timer3_Timer() Dim time As String

Dim nama As String

'WAKTU MANUAL$baca data '=07.00

If Combo2.Text = "07:00" Then txttime.Text = "07:00:00"

If Combo2.Text = "07:00" Then tmrsensor.Enabled = True If Combo2.Text = "07:00" Then tmrsave.Enabled = True '13:00

If Combo2.Text = "13:00" Then tmrsensor.Enabled = True If Combo2.Text = "13:00" Then tmrsave.Enabled = True '=17.00

If Combo2.Text = "17:00" Then tmrsensor.Enabled = True If Combo2.Text = "17:00" Then tmrsave.Enabled = True '=24.00

If Combo2.Text = "24:00" Then tmrsensor.Enabled = True If Combo2.Text = "24:00" Then tmrsave.Enabled = True

If lbltime.Caption = txttime.Text Then Command2.Value = True

'waktu auto 1 jam

If txtauto.Text = Left(lbltime.Caption, 2) Then Command2.Value = True

'waktu auto 2jam End Sub

'manggil file

Private Sub Command2_Click() adie:

Dim NewLine As String On Error GoTo FileError Open "j:\file.txt" For Input As #1 txtSMS.Text = Input$(LOF(1), #1) Close #1

Exit Sub FileError:

MsgBox "File Error!" End Sub

(35)

If Combo2.Text = "07:00" Then txtwaktu2.Text = "07:00:01"

txtwaktu.Text = Format(Now, "hh:mm:ss") If txtwaktu2.Text = txtwaktu.Text Then Command4.Value = True

If txtwaktu3.Text = txtwaktu.Text Then cmdputus.Value = True

End Sub 'akses hp

Private Sub Command4_Click() On Error GoTo dynia

FBUS.Connect "COM1" 'MsgBox "HP dapat diakses"

FBUS.SendSMSMessage Text1.Text, txtSMS.Text

Timer1.Enabled = True dynia:

If Err > 0 Then

MsgBox "HP Tidak terkoneksi" End If

End Sub 'selesai kirim

Private Sub cmdputus_Click() On Error GoTo putus

Timer1.Enabled = False FBUS.Disconnect putus:

If Err <> 0 Then

MsgBox "HP sudah terputus" End If

End Sub 'aws

Private Sub tmrsensor_Timer() 'curah hujan 1

txtsens.SetFocus

If txtsens.Text = "e" Then txtch1s.Text = "1" If txtch1s.Text = "1" Then txtch1h.Text =

'curah hujan 2

If txtsens.Text = "w" Then txtch2s.Text = "1" If txtch2s.Text = "1" Then txtch2h.Text = txtch2h.Text + txtch2s.Text

txtch2s.Text = ""

txtch2.Text = Len(txtch2h.Text) 'angin1

If txtsens.Text = "q" Then txtangin1s.Text = "1" If txtangin1s.Text = "1" Then txtangin1h.Text = txtangin1h.Text + txtangin1s.Text

txtangin1s.Text = ""

txtangin1.Text = Len(txtangin1h.Text) 'suhu

If txtsens.Text = "r" Then txtangin2s.Text = "1" If txtangin2s.Text = "1" Then txtangin2h.Text = txtangin2h.Text + txtangin2s.Text

txtangin2s.Text = ""

txtsuhu.Text = Len(txtangin2h.Text) txtsens = ""

End Sub 'simpan file xls

Private Sub tmrsave_Timer() With Data1.Recordset .AddNew

Data1.Recordset!Waktu = txtdate.Text Data1.Recordset!Suhu = txtsuhu.Text Data1.Recordset!CH1 = txtch1.Text Data1.Recordset!CH2 = txtch2.Text Data1.Recordset!Angin1 = txtangin1.Text Data1.Recordset!Angin2 = txtangin2.Text 'Data1.Recordset!sensor_3 = lblsens3.Caption 'Data1.Recordset!sensor_4 = lblsens4.Caption 'Data1.Recordset!sensor_5 = lblsens5.Caption .Update End With Data1.Refresh End Sub

Private Sub mnurun_Click() tmrsensor.Interval = 1 txtsens.SetFocus

tmrsensor.Enabled = True Timer4.Enabled = True Timer4.Interval = 1 End Sub

(36)

Lampiran 2. Daya Sistem Komputer dengan Menggunakan Prossor VIA Cyric 800 MHZ

A.Dengan Power Supply 350 watt

b.Dengan Power Supply 350 watt (modifikasi)

b.Dengan Power Supply 90 watt (compact)

Seting Bios Arus (Ampere) Keterangan

Minimum 1.35 Power Suply dan Inverter

3.9 Power Suply dan Inverter pada BIOS

2.52 Power Suply dan Inverter kondisi sistem

suspend

4.15 Power Suply dan Inverter dengan sistem operasi DOS

Optimum 1.35 Power Suply dan Inverter

suspend

4.1 – 4.29 Power Suply dan Inverter dengan Tbasic

Seting Bios Arus (Ampere) Keterangan

suspend

4.07 – 4.15 Power Suply dan Inverter dengan sistem operasi DOS

4.07 Power Suply dan Inverter dengan Tbasic Optimum 1.08 Power Suply dan Inverter

suspend

4.07 Power Suply dan Inverter dengan Tbasic

Seting Bios Arus (Ampere) Keterangan

suspend

4.09 Power Suply dan Inverter dengan Tbasic Optimum 1.08 Power Suply dan Inverter

suspend

4.4 – 4.8 Power Suply dan Inverter dengan sistem operasi DOS

(37)

Lampiran 3. Contoh Data Hasil Simulasi Pengamatan

No Waktu SBB SBK Rad CH Angin

1 12/27/2005 8:09:03 0 0 0 1 2

2 12/27/2005 8:09:05 0 0 0 5 9

3 12/27/2005 8:09:07 0 0 0 9 14

4 12/27/2005 8:09:09 0 0 0 15 21

5 12/27/2005 8:09:11 0 0 0 20 28

6 12/27/2005 8:09:13 0 0 0 25 36

7 12/27/2005 8:09:15 0 0 0 29 42

8 12/27/2005 8:09:17 0 0 0 36 49

9 12/27/2005 8:09:19 0 0 0 39 55

1 12/27/2005 8:09:21 0 0 0 45 62

2 12/27/2005 8:09:23 0 0 0 52 69

3 12/27/2005 8:09:25 0 0 0 57 76

4 12/27/2005 8:09:27 0 0 0 62 82

5 12/27/2005 8:09:29 0 0 0 63 83

6 12/27/2005 8:09:31 0 0 0 63 83

7 12/27/2005 8:09:33 0 0 0 65 83

8 12/27/2005 8:09:35 0 0 0 65 83

9 12/27/2005 8:09:37 0 0 0 65 83

1 12/27/2005 8:09:39 0 0 0 65 83

2 12/27/2005 8:09:41 0 0 0 65 83

3 12/27/2005 8:09:43 0 0 0 68 85

4 12/27/2005 8:09:45 0 0 0 69 85

5 12/27/2005 8:09:47 0 0 0 69 85

6 12/27/2005 8:09:49 0 0 0 69 85

7 12/27/2005 8:09:51 0 0 0 73 85

8 12/27/2005 8:09:53 0 0 0 74 91

(38)

Lampiran 4. Tarif SMS Per Kirim

Dari

Ke

Tarif

Simpati AS/Simpati

Rp.

350,-

As AS Rp.

150,-

Simpati Operator

lain

Rp.

350,-

Mentari Mentari

Rp.

350,-

Mentari IM3

Rp.

350,-

Mentari Operator

lain

Rp.

350,-

IM3 IM3

Rp.

350,-

IM3 Mentari Rp.

350,-

IM3 Operator

lain

Rp.

350,-

Pro XL

XL/Jempol

Rp. 350,-

Pro

XL/Jempol

Operator lain

Rp. 350,-

Jempol Jempol

Rp.

150,-

(39)