TUGAS AKHIR
PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI TELEMETRI SUHU BERBASIS ARDUINO UNO
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Dalam Menyelesaikan Pendidikan Sarjana (S-1) Pada Departemen Teknik Elektro
OLEH: EMIL SALIM
090422062
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR
PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI TELEMETRI SUHU BERBASIS ARDUINO UNO
Oleh:
EMIL SALIM 090422062
Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO PPSE FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
Sidang pada Tanggal 17 Bulan Desember Tahun 2014 di depan Penguji : 1. RAHMAD FAUZI, S.T, M.T : Ketua Penguji
2. SOEHARWINTO, S.T, M.T : Anggota Penguji
Disetujui Oleh : Pembimbing Tugas Akhir
Ir. KASMIR TANJUNG, M.T NIP. 196004211998021001
Diketahui Oleh :
Ketua Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik USU
i Abstrak
Telemetri suhu memberikan kemudahan dalam mengukur suhu jarak jauh dengan pengamatan dari tempat yang aman dan memungkinkan. Telemetri suhu biasanya diterapkan seperti pengukuran suhu pada ruang-ruang maupun peralatan yang sulit untuk dilakukan pengukuran secara langsung, atau mengamati peralatan yang membutuhkan pengawasan terhadap suhu secara time series (continue
terhadap waktu).
Pada tugas akhir ini, dirancang suatu perangkat Telemetri suhu yang dapat mengukur suhu dengan pengambilan data dilakukan secara time series atau
continue terhadap waktu. Sistem ini menggunakan Arduino Uno sebagai tempat pengolahan data suhu yang diambil dari sensor suhu LM35 dan menggunakan radio frekuensi sebagai media pengiriman data ke PC (Personal Computer). Untuk pengiriman data digunakan modul 433 Mhz RF Link Kit pada bagian transmitter dan receiver pada alat yang dirancang.
Hasil dari pengujian dan unjuk kerja dari alat yang dirancang telah menunjukan alat yang dirancang telah bekerja dengan baik, dengan jarak antara transmitter dan receiver maksimal sejauh 100 meter dalam ruang terbuka dan 70 meter apabila diberi penghalang antara transmitter dan receiver, dan mempunyai %Error rata-rata sebesar 0,5%.
ii
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis hanturkan kehadiran Allah SWT. yang
telah memberikan kemampuan dan ketabahan dalam menghadapi segala jenis
cobaan, halangan dan rintangan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, serta
shalawat beriring salam penulis hadiahkan kepada junjungan Nabi Muhammad
SAW.
Terima kasih kepada kedua orang tua tercinta, yaitu Munir dan Ermiati
yang telah membesarkan penulis. Semoga buah hatimu ini kelak menjadi orang
yang berguna bagi ayah dan bunda serta masyarakat. Begitu juga kepada
saudari-saudari tercinta yang telah banyak membantu dan menyemangati penulis. Hanya
Allah SWT. yang dapat membalas jasa-jasa kalian semua.
Selama masa perkuliahan sampai masa penyelesaian tugas akhir ini,
penulis banyak memperoleh bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk
itu, dengan setulus hati penulis ucapkan terimakasih yang sebesar-sebarnya
kepada:
1. Bapak Ir. Kamir Tanjung, MT selaku dosen pembimbing tugas akhir.
Semoga ilmu yang penulis dapat dari beliau berguna untuk penulis dan
masyarakat kelak.
2. Bapak Soeharwinto, ST. MT selaku dosen wali.
3. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si selaku ketua departemen Teknik
Elektro FT-USU dan Bapak Rahmat Fauzi ST, MT selaku sekretaris
iii
4. Seluruh staf pengajar di Departemen Teknik Elektro USU dan seluruh
karyawannya.
5. Teman-teman seperjuangan di Departemen Teknik Elektro USU, yaitu
Juniron, Harist, Jakson, Wilfrid, Mangasi, Hermanto, Giat F. Batubara,
Charles, Tarulin dan juga teman-teman yang membantu dalam pembuatan
tugas akhir ini.
6. Dan juga pihak lainnya yang tidak dapat penulis ucapkan satu persatu.
Tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, masih banyak kesalahan dan
kekurangan. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang
membangun demi penyempurnaan tugas akhir ini. Namun penulis berharap,
mudah-mudahan karya ini ada manfaatnya bagi siapapun yang membacanya.
Medan, Desember 2014
iv DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR GAMBAR ... vi
DAFTAR TABEL ... viii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah... 2
1.3 Tujuan Penulisan ... 2
1.4 Batasan Masalah ... 2
1.5 Metode Penulisan ... 3
1.6 Sistematika Penulisan ... 4
BAB II LANDASAN TEORI ... 5
2.1 Pengenalan Arduino ... 5
2.1.1 Arduino Uno ... 6
2.1.2 Sistem Komunikasi pada Arduino Uno ... 7
2.1.3 Arduino Development Envirinment ... 8
2.2 Sensor LM35 ... 9
2.3 Modul 433 Mhz RF Link Kit ... 11
2.4 Mikrokontroler ATMega8 ... 12
2.4.1 Konfigurasi Pin ATMega8 ... 13
2.5 Komunikasi Serial ... 16
2.5.1 Karakteristik Sinyal Port Serial ... 17
v
2.5.3 Penghubung Mikrokontroler dengan Port Serial PC ... 19
2.6 Visual Basic 6.0 ... 20
BAB III PERANCANGAN SISTEM ... 22
3.1 Spesifikasi Perancangan ... 22
3.2 Rancangan Penelitian ... 23
3.3 Diagram Blok Rangkaian ... 24
3.4 Rangkaian Sensor Suhu ... 25
3.5 Arduino Uno ... 26
3.6 Modul 433 Mhz RF Link Kit ... 27
3.7 Rangkaian Power Supply ... 28
3.8 Rangkaian Mikrokontroler ATMega8 ... 29
3.9 Rangkaian Driver MAX232 ... 30
3.10 Rancangan Program Aplikasi Penampil Suhu... 31
3.11 Diagram Alir ... 32
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA ... 34
4.1 Pengujian Koneksi Alat Telemetri Suhu dengan Komputer .... 34
4.2 Pengujian Program Aplikasi Tampilan Suhu pada Komputer . 34 4.3 Pengujian Penyimpanan Data pada Aplikasi Suhu ... 35
4.4 Pengujian Pengukuran Suhu pada Alat dan Termometer ... 35
4.5 Pengukuran Jarak antara Transmitter dan Receiver pada Alat 37 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 39
5.1 Kesimpulan ... 39
5.2 Saran ... 39 DAFTAR PUSTAKA
vi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Blok Diagram Arduino Board ... 6
Gambar 2.2 Arduino Uno ... 7
Gambar 2.3 Arduino Development Environment ... 9
Gambar 2.4 Bentuk fisik sensor suhu LM 35 ... 10
Gambar 2.5 Konfigurasi Pin-Pin Pada Rf 433 Mhz Rf Link Kit Dengan Mikrokontroler ... 12
Gambar 2.6 Bentuk Fisik Mikrokontroler ATMega8 ... 12
Gambar 2.7 Konfigurasi Pin ATMega8 ... 13
Gambar 2.8 Level Tegangan RS232 pada pengiriman huruf “A” Tanpa Bit Paritas... 17
Gambar 2.9 a. Port DB9 jantan dan b. Port DB9 betina ... 18
Gambar 2.10 Susunan Pin Konektor DB9 ... 18
Gambar 2.11 IC MAX232 ... 20
Gambar 2.12 Tampilan Utama Visual Basic ... 20
Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian ... 24
Gambar 3.2 Rangkaian Sensor Suhu... 25
Gambar 3.3 Konfigurasi Pin Arduino Uno dengan Sensor Suhu LM35 dan Modul 433 Mhz RF Link Kit ... 26
Gambar 3.4 Konfigurasi Pin Transmitter Modul 433 Mhz RF Link Kit dengan Arduino Uno ... 27
Gambar 3.5 Konfigurasi Pin Receiver Modul 433 Mhz RF Link Kit dengan Mikrokontroler ATMega8... 28
Gambar 3.6 Rangkaian Power Supply ... 28
vii
Gambar 3.8 Rangkaian Driver MAX232 ... 30
Gambar 3.9 Rancangan Aplikasi Penampil Suhu ... 31
Gambar 3.10 Diagram Alir Perancangan Program ... 33
Gambar 4.1 Tampilan Koneksi Alat dengan Komputer Pada HyperTerminal ... 34
Gambar 4.2 Tampilan Aplikasi Suhu ... 35
Gambar 4.3 Tampilan Data yang di Simpan pada Notepad ... 35
viii DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Spesifikasi ATMega8 ... 13
Tabel 2.2 Fungsi Susunan Pin Konektor DB9... 18
Tabel 4.1 Data Pengukuran Suhu ... 36
Tabel 4.2 Data Pengujian Pengukuran Jarak Antara
i Abstrak
Telemetri suhu memberikan kemudahan dalam mengukur suhu jarak jauh dengan pengamatan dari tempat yang aman dan memungkinkan. Telemetri suhu biasanya diterapkan seperti pengukuran suhu pada ruang-ruang maupun peralatan yang sulit untuk dilakukan pengukuran secara langsung, atau mengamati peralatan yang membutuhkan pengawasan terhadap suhu secara time series (continue
terhadap waktu).
Pada tugas akhir ini, dirancang suatu perangkat Telemetri suhu yang dapat mengukur suhu dengan pengambilan data dilakukan secara time series atau
continue terhadap waktu. Sistem ini menggunakan Arduino Uno sebagai tempat pengolahan data suhu yang diambil dari sensor suhu LM35 dan menggunakan radio frekuensi sebagai media pengiriman data ke PC (Personal Computer). Untuk pengiriman data digunakan modul 433 Mhz RF Link Kit pada bagian transmitter dan receiver pada alat yang dirancang.
Hasil dari pengujian dan unjuk kerja dari alat yang dirancang telah menunjukan alat yang dirancang telah bekerja dengan baik, dengan jarak antara transmitter dan receiver maksimal sejauh 100 meter dalam ruang terbuka dan 70 meter apabila diberi penghalang antara transmitter dan receiver, dan mempunyai %Error rata-rata sebesar 0,5%.
1 BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan ilmu pengetahuan terutama di bidang teknologi sangat
memudahkan manusia melakukan setiap kegiatan. Perkembangan Teknologi
inilah yang membuat manusia menciptakan peralatan yang memudahkan dalam
melakukan penelitian maupun pengamatan suatu objek. Salah satu objek yang
sering diamati adalah suhu yang pada ruang-ruang maupun pada peralatan tertentu
sulit untuk dilakukan pengukuran secara langsung, atau mengamati peralatan yang
membutuhkan pengawasan terhadap suhu secara time series (continue terhadap
waktu).
Dari permasalah di atas, maka penulis akan merancang suatu sistem
Telemetri suhu yang secara real time dan continue terhadap waktu. Alat tersebut
mengirimkan data melalui frekuensi radio dengan menggunakan modul 433Mhz
RF link kit dengan jarak antara transmiter dan receiver sekitar 100 meter di ruang
terbuka. Telemetri suhu ini menggunakan Arduino Uno sebagai pengolahan data
yang dihasilkan dari sensor suhu LM35, kemudian data yang dihasilkan akan
ditampilkan dan disimpan pada PC (Personal Computer) maupun Laptop.
Pengujian alat ini dilakukan dengan pengujian fungsional berupa pengukuran
suhu oleh sistem yang dibandingkan dengan pengukuran suhu pada termometer
dan pengukuran untuk mengetahui jarak maksimum antara pemancar dan
2
1.2 Rumusan Masalah
Dari latar belakang di atas, maka dapat diambil rumusan masalah pada
Tugas Akhir ini adalah:
1. Bagaimana merancang telemetri suhu dengan menggunakan radio
frekuensi sebagai media pengirim data dan Arduino Uno sebagai pengolah
datanya.
2. Bagaimana menyimpan dan menampilkan data yang dihasilkan ke dalam
PC atau laptop.
3. Bagaimana mengolah data yang dihasilkan oleh sensor LM35
menggunakan Arduino Uno dan mengirimkannya menggunakan radio
frekuensi.
1.3 Tujuan Penulisan
Adapun tujuan penulisan Tugas Akhir ini adalah:
1. Membangun alat yang dapat mengukur suhu dari jarak tertentu yang
pengukurannya secara real time dan time series atau continue terhadap
waktu dengan manggunakan frekuensi radio sebagai media pengiriman
data.
2. Untuk mengetahui jarak maksimal antara transmitter dan receiver dari
alat yang dirancang.
3. Untuk mengetahui persen Error atau tingkat kesalahan pengukuran dari
1.4 Batasan Masalah
Batasan masalah pada Tugas Akhir ini adalah:
1. Menggunakan Arduino Uno sebagai pengolahan data dari sensor
suhu.
2. Menggunakan LM35 sebagai sensor suhu.
3. Menggunakan visual basic v.6.0 untuk penampil suhu pada PC
(Personal Computer).
4. Data dikirim melalui frekuensi radio.
5. Tidak membahas mengenai antena dan modulasi pada modul RF
yang digunakan.
6. Menggunakan modul 433Mhz RF link kit sebagai transmitter
maupun receiver.
1.5 Metode Penulisan
Untuk dapat menyelesaikan tugas akhir ini maka penulis menerapkan
beberapa metode penulisan diantaranya :
1. Pembelajaran Menggunakan literature
Metode ini dilaksanakan dengan membaca teori-teori yang berkaitan
dengan topik tugas akhir ini, dari buku-buku referensi baik yang dimiliki
oleh penulis atau diperpustakaan dan juga dari artikel-artikel, jurnal,
4
2. Diskusi
Berupa tanya jawab tentang topik tugas akhir ini dengan dosen
pembimbing yang ditunjuk oleh pihak Departemen Teknik Elektro USU
dan teman-teman sesama mahasiswa.
3. Perancangan
Melakukan perencangan berdasarkan pembelajaran secara literature
maupun diskusi.
1.6 Sistematika Penulisan
Tugas akhir ini disusun berdasarkan sistematika penulisan sebagai berikut :
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini merupakan pendahuluan yang berisi tentang latar belakang
masalah, tujuan, batasan masalah, metode penulisan, dan
sistematika penulisan.
BAB II DASAR TEORI
Bab ini berisi mengenai komponen-komponen yang digunakan
seperti Arduino Uno, sensor temperature LM35, Radio Frekuensi
Modul 433Mhz RF link kit, ATMega8, komunikasi serial, dan
visual basic v6.0.
BAB III PERANCANGAN ALAT
Bab ini membahas mengenai perancangan perangkat keras dan
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA
Bab ini membahas tentang pengujian dan analisis terhadap sistem
yang telah dirancang.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi kesimpulan dari hasil perancangan perangkat keras,
perangkat lunak dan analisa dari sistem yang telah dirancang dan
6
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Pengenalan Arduino
Arduino adalah platform pembuatan prototype elektronik yang bersifat
open-source hardware yang berdasarkan pada perangkat keras dan perangkat
lunak yang fleksibel dan mudah digunakan. Arduino ditujukan bagi para seniman,
desainer, dan siapapun yang tertarik dalam menciptakan objek atau lingkungan
yang interaktif.
Arduino pada awalnya dikembangkan di Ivrea, Italia. Nama Arduino
adalah sebuah nama maskulin yang berarti teman yang kuat. Platform arduino
terdiri dari arduino board, shield, bahasa pemrograman arduino, dan arduino
development environment. Arduino board biasanya memiliki sebuah chip dasar
mikrokontroler Atmel AVR ATmega8 berikut turunannya. Blok diagram arduino
board yang sudah disederhanakan dapat dilihat pada gambar 2.1. Shield adalah
sebuah papan yang dapat dipasang diatas arduino board untuk menambah
kemampuan dari arduino board.
Bahasa pemrograman arduino adalah bahasa pemrograman yang umum
digunakan untuk membuat perangkat lunak yang ditanamkan pada arduino board.
Bahasa pemrograman arduino mirip dengan bahasa pemrograman C++.
Arduino Development Everenment adalah perangkat lunak yang
Development Everonment juga digunakan untuk meng-upload program yang
sudah di-compile ke memori program arduino board.
Gambar 2.1 Blok Diagram Arduino Board
2.1.1 Arduino Uno
Arduino Uno adalah board berbasis mikrokontroler pada ATmega328
yang memiliki 14 pin digital input / output (dimana 6 pin dapat digunakan sebagai
output PWM), 6 input analog, 16 MHz osilator kristal, sebuah koneksi USB,
sebuah konektor sumber tegangan, sebuah header ICSP, dan sebuah tombol reset.
Arduino Uno memuat segala hal yang dibutuhkan untuk mendukuang sebuah
mikrokontroler. Hanya dengan menghubungkannya ke sebuah komputer melalui
USB atau memberikan tegangan DC dari baterai atau adaptor AC ke DC sudah
dapat menggunakannya.
Arduino Uno menggunakan ATmega16u2 yang diprogram sebagai
USB-to-serial converter untuk komunikasi serial ke komputer melalui port USB.
Tampak atas Arduino Uno dapat dilihat pada gambar 2.2.
Adapun data teknis board Arduino Uno adalah sebagai berikut :
1. Mikrokontroller : Atmega328
8
3. Tegangan input (recommended) : 7 – 12 V
4. Tegangan input (limit) : 6 – 20 V
5. Pin input/output : 14 (6 diantaranya pin PWM)
6. Arus DC per pin I/O : 40 mA
7. Arus DC untuk pin 3,3V : 50 mA
8. Flash Memori : 32 KB dengan 0,5 KB digunakan
untuk bootloader.
9. SRAM : 2 KB
10.EEPROM : 1 KB
11.Kecepatan pewaktuan : 16 Mhz
Gambar 2.2 Aduino Uno
2.1.2 Sistem Komunikasi Pada Arduino Uno
Arduino Uno memiliki sejumlah fasilitas untuk dapat berkomunikasi
dengan Komputer, arduino lain, maupun mikrokontroler lainnya. Atmega328 ini
menyediakan serial komunikasi UART TTL (5V), yang tersedia pada pin digital 0
melalui USB dan muncul sebagai com port virtual untuk perangkat lunak pada
komputer. Firmware Arduino menggunakan USB driver standar COM, dan tidak
ada driver eksternal yang dibutuhkan. Bagaimanapun pada windows, sebuah
file.inf pasti dibutuhkan. Perangkat lunak Arduino termasuk serial monitor yang
memungkinkan data sederhana yang akan dikirim ke board arduino. Led Rx dan
Tx pada board akan berkedip ketika data sedang dikirim melalui chip
USB-to-serial dan koneksi USB ke komputer (tapi tidak untuk komunikasi USB-to-serial pada pin
0 dan 1). Atmega328 juga mendukung komunikasi I2C dan SPI.
2.1.3 Arduino Development Environment
Arduino Development Environment terdiri dari editor teks untuk
menulis kode, sebuah area pesan, sebuah konsul, sebuah toolbar dengan
tombol-tombol untuk fungsi yang umum dan beberapa menu. Arduino Development
Environment terhubung ke arduino board untuk meng-upload program dan juga
untuk berkomunikasi dengan arduino board.
Perangkat lunak yang ditulis menggunakan Arduino Development
Environment disebut sketch. Sketch ditulis pada editor teks. Sketch disimpan
dengan file berekstensi .ino. area pesan memberikan informasi dan pesan error
ketika kita menyimpan atau membuka sketch. Konsul menampilkan output teks
dari Arduino Development Environment dan juga menampilkan pesan error ketika
kita mengkompile sketch. Pada sudut kanan bawah jendela Arduino Development
Environment menunjukan jenis board dan port serial yang sedang digunakan.
10
membuka, atau menyimpan sketch, dan menampilkan serial monitor. Arduino
Development Environment dapat dilihat pada gambar 2.3.
Gambar 2.3 Arduino Development Environment
Berikut ini merupakan tombol-tombol toolbar serta
fungsinya :
Verfy berfungsi untuk mengecek error pada kode program
Upload berfungsi untuk meng-compile dan meng-upload
program ke Arduino board.
New berfungsi untuk membuat sketch baru
Open berfungsi untuk menampilkan sebuah menu dari seluruh
sketch yang berada di dalam sketchbook.
2.2 Sensor LM35
Sensor suhu IC LM35 merupakan chip IC produksi National
Semicondictor yang berfungsi untuk mengetahui temperature suatu objek atau
ruangan dalm bentuk besaran elektrik, atau dapat juga di definisikan sebagai
komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah perubahan temperature
yang diterima dalam perubahan besaran elektrik. Sensor suhu IC LM 35 dapat
mengubah perubahan temperature menjadi perubahan tegangan pada bagian
outputnya. Sensor suhu IC LM 35 membutuhkan sumber tegangan DC 5 Volt dan
konsumsi arus DC sebesar 60 µ A dalam beroperasi. Bentuk fisik sensor suhu LM
35 merupakan chip IC dengan kemasan yang bervariasi, pada umumnya kemasan
sensor suhu LM 35 adalah kemasan TO-92, seperti pada gambar 2.4.
Dari gambar 2.4 dapat diketahui bahwa sensor suhu IC LM 35 pada
dasarnya memiliki 3 pin yang berfungsi sebagai sumber supply tegangan DC 5
Volt, sebagai pin output hasil penginderaan dalam bentuk perubahan tegangan DC
pada Vout, dan pin untuk Ground.
12
Karakteristik sensor suhu adalah :
1. Memiliki sensitivitas suhu, dengan factor skala linier antara
tegangan dan suhu 10 mVolt/oC, sehingga mudah dikalibrasi
langsung dalam celcius.
2. Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5oC pada suhu 25 o
C.
3. Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55oC sampai
+150oC.
4. Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 Volt.
5. Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.
6. Memiliki pemanasan sendiri yang rendah yaitu kurang dari 0,1 oC
pada udara diam.
7. Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban
1 mA.
8. Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC
2.3 Modul RF 433 Mhz RF Link Kit
Modul ini terdiri dari pemancar dan penerima, sering difungsikan sebagai
remote control, remote sensor, pengumpulan data secara wireless, dan sistem
keamanan rumah. Koneksi wareless dengan frekuensi 433 Mhz.
Spesifikasi ;
a. Frekuensi 433 Mhz
c. Receiver data output : High – 1/2 Vcc, Low – 0.7v
d. Transmitor input voltage : 3 – 12
e. Transmitting range : 40 m indoor , dan 100m outdoor.
Gambar 2.5 Konfigurasi Pin-Pin Pada Rf 433 Mhz Rf Link Kit Dengan Mikrokontroler.
2.4 Mikrokontroler ATMega8
AVR ATmega8 adalah mikrokontroler CMOS 8-bit berarsitektur AVR
RISC yang memiliki 8K byte in-System Programmable Flash. Mikrokontroler
dengan konsumsi daya rendah ini mampu mengeksekusi instruksi dengan
kecepatan maksimum 16MIPS pada frekuensi 16MHz. Jika dibandingkan dengan
ATmega8L perbedaannya hanya terletak pada besarnya tegangan yang diperlukan
untuk bekerja. Untuk ATmega8 tipe L, mikrokontroler ini dapat bekerja dengan
tegangan antara 2,7 - 5,5 V sedangkan untuk ATmega8 hanya dapat bekerja pada
14
Gambar 2.6 Bentuk Fisik Mikrokontroler ATMega8
2.4.1. Konfigurasi Pin ATMega8
Tabel 2.1 Spesifikasi ATMega8
Spesifikasi ATMega8
Jumlah pin I/O
Total 28 pin terdiri atas : PB (PB0 - PB7)
PC (PC0 - PC6) PD (PD0 - PD7)
Kapasitas memori internal
8K byte Flash Memori 1K byte RAM
512 byte EEPROM
Timer / Counter
2 Buah 8 bit timer/counter 1 buah 16 bit timer/counter
ADC 6 kanal, 10 bit (ADC0 - ADC5)
Interupsi Eksternal 2 buah (INT0, INT1)
On Chip Analog Comparator
Masukan Positif (AIN0) Masukan Negatif (AIN1)
Komunikasi serial
USART (TxD, RxD),
SPI (MOSI, MISO, SCK, SS) 12C (SDA, SCL)
Tegangan Operasi 4.5 - 5.5 V
Frekuensi Operasi 0 - 16
16
ATMega8 memiliki 28 Pin, yang masing-masing pin nya memiliki fungsi
yang berbeda-beda baik sebagai port maupun fungsi yang lainnya. Berikut akan
dijelaskan fungsi dari masing-masing kaki ATMega8.
1. VCC merupakan supply tegangan digital.
2. GND merupakan ground untuk semua komponen yang membutuhkan
grounding.
3. Port B (PB7...PB0)
Didalam Port B terdapat XTAL1, XTAL2, TOSC1, TOSC2. Jumlah Port
B adalah 8 buah pin, mulai dari pin B.0 sampai dengan B.7. Tiap pin dapat
digunakan sebagai input maupun output. Port B merupakan sebuah 8-bit
bidirectional I/O dengan internal pull-up resistor. Sebagai input, pin-pin
yang terdapat pada port B yang secara eksternal diturunkan, maka akan
mengeluarkan arus jika pull-up resistor diaktifkan. Khusus PB6 dapat
digunakan sebagai input Kristal (inverting oscillator amplifier) dan input
ke rangkaian clock internal, bergantung pada pengaturan Fuse bit yang
digunakan untuk memilih sumber clock. Sedangkan untuk PB7 dapat
digunakan sebagai output Kristal (output oscillator amplifier) bergantung
pada pengaturan Fuse bit yang digunakan untuk memilih sumber clock.
Jika sumber clock yang dipilih dari oscillator internal, PB7 dan PB6 dapat
digunakan sebagai I/O atau jika menggunakan Asyncronous
Timer/Counter2 maka PB6 dan PB7 (TOSC2 dan TOSC1) digunakan
4. Port C (PC5…PC0)
Port C merupakan sebuah 7-bit bi-directional I/O port yang di dalam
masing masing pin terdapat pull-up resistor. Jumlah pin nya hanya 7 buah
mulai dari pin C.0 sampai dengan pin C.6. Sebagai keluaran/output port C
memiliki karakteristik yang sama dalam hal menyerap arus (sink) ataupun
mengeluarkan arus (source).
5. RESET/PC6
Jika RSTDISBL Fuse diprogram, maka PC6 akan berfungsi sebagai pin
I/O. Pin ini memiliki karakteristik yang berbeda dengan pin-pin yang
terdapat pada port C lainnya. Namun jika RSTDISBL Fuse tidak
diprogram, maka pin ini akan berfungsi sebagai input reset. Dan jika level
tegangan yang masuk ke pin ini rendah dan pulsa yang ada lebih pendek
dari pulsa minimum, maka akan menghasilkan suatu kondisi reset
meskipun clock-nya tidak bekerja.
6. Port D (PD7…PD0)
Port D merupakan 8-bit bi-directional I/O dengan internal pull-up resistor.
Fungsi dari port ini sama dengan port-port yang lain. Hanya saja pada port
ini tidak terdapat kegunaan-kegunaan yang lain. Pada port ini hanya
berfungsi sebagai masukan dan keluaran saja atau biasa disebut dengan
I/O.
7. AVCC
Pin ini berfungsi sebagai supply tegangan untuk ADC. Untuk pin ini harus
18
analog saja. Bahkan jika ADC pada AVR tidak digunakan tetap saja
disarankan untuk menghubungkannya secara terpisah dengan VCC. Jika
ADC digunakan, maka AVCC harus dihubungkan ke VCC melalui low
pass filter.
8. AREF merupakan pin referensi jika menggunakan ADC.
2.5 Komunikasi Serial
Pada PC / laptop standar, biasanya terdapat sebuah port untuk komunikasi
serial. Pada prinsipnya, komunikasi serial ialah komunikasi dimana pengiriman
data dilakukan per bit, sehingga lebih lambat dibandingkan komunikasi paralel
seperti pada port printer yang mampu mengirim 8 bit sekaligus dalam sekali
detak. Beberapa contoh penerapan komunikasi serial ialah mouse, scanner dan
sistem akuisisi data yang terhubung ke port serial COM1/COM2.
Dikenal dua cara komunikasi data secara serial, yaitu komunikasi data
serial sinkron dan komunikasi data serial asinkron. Pada komunikasi data serial
sinkron, clock dikirimkan bersama-sama dengan data serial tetapi clock tersebut
dibangkitkan sendiri-sendiri baik pada sisi pengirim maupun pada sisi penerima.
Sedangkan komunikasi data serial asinkron. Tidak diperlukan clock karena data
dikirimkan dengan kecepatan tertentu. Baik pada pegirim maupun penerima.
Kecepatan pengiriman (baudrate) dapat dipilih bebas dalam rentang
tertentu. Baudrate yang umum dipakai adalah 300, 600, 1200, 2400, 9600, dsb
(bit/detik). Dalam komunikasi data serial, baudrate dari kedua alat yang
ditentukan panjang data (6, 7, atau 8 bit), paritas (genap, ganjil atau tanpa paritas),
dan jumlah bit “Stop” (1, 1½ atau 2 bit).
2.5.1 Karakteristik Sinyal Port Serial
Standar sinyal komunikasi serial yang banyak digunakan adalah Standar
RS232 yang dikembangkan oleh Electronic Industri Association and The
telecommunication Industry Association (EIA/TIA) yang pertama kali
dipublikasikan pada tahun 1962.Ini terjadi jauh sebelum IC TTL populer sehingga
sinyal ini tidak ada hubungan sama sekali dengan level tegangan IC TTL. Standar
ini hanya menyangkut komunikasi antara (Data Terminal Equipment – DTE)
dengan alat – alat pelengkap komputer (Data Circuit Terminating Equipment –
DCE).
Standar sinyal serial RS232 memiliki ketentuan level tegangan sebagai
berikut:
a. Logika ‘1’ disebut “Mark” terletak antara -3 Volt sampai -25 Volt
b. Logika ‘0’ disebut “Space” terletak antara +3 Volt sampai +25 Volt.
c. Daerah tegangan antara -3 Volt sampai +3 Volt adalah invalid level, yaitu
tegangan yang tidak memiliki level logika pasti sehingga harus dihindari.
Demikian juga level tegangan dibawah -25 Volt dan diatas +25 Volt juga
harus dihindari karena bisa merusak line driver pada saluran RS232.
Gambar dibawah adalah contoh level tegangan RS232 pada pengiriman
20
Gambar 2.8 Level Tegangan RS232 pada pengiriman huruf “A” Tanpa Bit
Paritas
2.5.2 Port Komunikasi Serial
Komunikasi serial membutuhkan port sebagai saluran data. Berikut tampil
port serial DB9 yang umum digunakan sebagai port serial.
(a) (b)
Gambar 2.9 a. Port DB9 jantan dan b. Port DB9 betina
Untuk menghubungkan antara 2 buah PC, biasanya digunakan format null
mode, dimana pin TxD dihubungkan dengan RxD pasangan, pin Sinyal ground
(5) dihubungkan dengan SG di pasangan, dan masing masing pin DTR, DSR dan
[image:31.595.175.446.112.172.2]Gambar 2.10 Susunan Pin Konektor DB9
Tabel 2.2 Fungsi Susunan Pin Konektor DB9 Pin Nama Signal Fungsi
1 DCD Data Carrier Detect, sinyal yang menyatakan bahwa
modem telah menerima sinyal carrier valid dari
modem lain.
2 RXD Sinyal data dari modem ke PC (Penerimaan).
3 TXD Sinyal data dari PC ke modem (Pengiriman).
4 DTR Data Terminal Ready, sinyal kendali dari PC ke
modem, untuk mengaktifkan modem.
5 GND Sinyal Ground
6 DSR Data Set Ready, sinyal kendali dari modem ke PC
yang menyatakan bahwa modem siap mengirim atau
menerima data.
7 RTS Request To Send, sinyal kendali dari PC yang
menandakan bahwa PC siap menerima data
8 CTS Clear To Send, sinyal kendali dari modem yang
[image:32.595.126.502.287.746.2]22
9 RI Ring Indicator, sinyal kendali ke PC, tanda bahwa
saluran telepon berdering.
2.5.3 Penghubung Mikrokontroler Dengan Port Serial PC
Komputer memiliki protokol komunikasi RS232, sedangkan mikrokontroler
memiliki level tegangan TTL, sehingga untuk menghubungkan keduanya agar
dapat berkomunikasi, dibutuhkanlah sebuah konverter. Kebutuhan sebuah
konverter yang dapat berfungsi dua arah sekaligus, yaitu RS232 ke TTL dan TTL
ke RS232, dapat menggunakan sebuah IC MAX232.
Gambar 2.11 IC MAX232
2.6 Visual Basic 6.0
Visual basic adalah bahasa pemrograman yang digunakan untuk membuat aplikasi yang berbasis grafis dan visual basic sangat disukai karena fasilitas pemrograman yang disediakan sangat banyak serta sangat terbuka dalam penambahan komponen.
[image:33.595.283.345.383.456.2]Gambar 2.12 Tampilan Utama Visual Basic
a. Form
Form atau jendela form merupakan daerah kerja utama dari pembuatan program atau atau tempat perancangan aplikas. Pada daerah form inilah diletakkan atau digambarkan objek interaktif seperti misalnya tombol-tombol, gambar, teks, garis, tabel, combo, checkbox dan tools lainnya. Sehingga objek yang berada pada form tersebut akan ditampilkan pada layar windows jika program dijalankan. Form tersebut akan menjadi latar belakang atau tempat dari objek dari program yang dijalankan.
b. Property Window
Jendela ini adalah jendela yang memiliki semua informasi tentang suatu objek yang terdapat pada visual basic. Properti ini merupakan suatu sifat dari objek. Sebagai contoh sebuah objek dapat memiliki property warna, ukuran, posisi, lebar, jenis, tipe dan sifat yang lainnya dan setiap objek tersebut memiliki property yang saling berbeda-beda.
c. Tollbox
[image:34.595.210.442.87.272.2]24
d. Toolbar
Toolbar adalah salah satu bagian dari setiap jendela aplikasi yang dijalankan dengan sistem operasi windows. Dapat dikatakan selalu memiliki baris tool atau toolbar yang berisi tombol-tombol (icon) perintah.
e. Project Explorer
Jendela ini adalah merupakan kumpulan dari sejumlah aplikasi yang sering disebut dengan project. Sementara project itu sendiri memiliki banyak file seperti form, modul, class dan yang lainnya.
f. Jendela Code
25 BAB III
PERANCANGAN SISTEM
3.1 Spesifikasi Perancangan
Spesifikasi dalam perancangan alat telemetri suhu berbasis Arduino Uno
sebagai berikut:
a. Tampilan data pada komputer dari alat yang dirancang dalam satuan oC.
b. Akurasi pengukuran alat yang dirancang sebesar 1oC.
c. Rentang pengukuran suhu pada alat yang dirancang antara 12oC sampai
80oC.
d. Dapat melakukan pengukuran jarak jauh dengan maksimal pengukuran
100 meter pada ruangan terbuka dan 70 meter apabila diberi penghalang
antara transmitter dan receiver. Pengukuran dengan menggunakan
penghalang dilakukan dengan cara meletakkan transmitter di luar ruangan
dan receiver di dalam ruangan.
e. Data pengukuran yang dihasilkan akan ditampilkan pada komputer dan
disimpan pada file dengan ekstensi file TXT.
Dengan spesifikasi diatas maka komponen-komponen yang digunakan
dalam merancang sistem antara lain :
a. Sensor yang digunakan adalah LM35, sensor tersebut mudah dikalibrasi ke
dalam Celsius dan memiliki akurasi pengukuran sebesar 1oC karena faktor
26
b. Menggunakan Arduino Uno sebagai konverter data tegangan yang keluar
dari sensor suhu LM35 menjadi data suhu.
c. Menggunakan 433 Mhz RF Link Kit sebagai transmitter dan Receiver
dalam melakukan pengiriman data. 433 Mhz RF Link Kit memiliki jarak
komunikasi data antara transmitter dan receiver sejauh 100 meter,
sehingga modul ini memenuhi spesifikasi yang diharapkan. 433 Mhz RF
Link Kit bekerja pada frekuensi 433 Mhz.
d. Menggunakan pemrograman Visual Basic 6.0 sebagai antarmuka penampil
dan penyimpan data yang dihasilkan.
3.2 Rancangan Penelitian
Rancangan penelitian merupakan gambaran sistem secara garis besar yang
merepresentasikan sistem keseluruhan mulai dari perancangan sistem, pembuatan
sistem, pengujian sistem dan analisis data.
a. Perancangan sistem berfungsi untuk mengetahui blok-blok diagram dan
komponen-komponen yang digunakan dalam perancangan alat sesuai dengan
spesifikasi alat yang akan dibuat. Secara garis besar perancangan sistem dapat
dilihat pada diagram blok gambar 3.1.
b. Pembuatan sistem
Setelah spesifikasi dan rancangan telah ditetapkan, maka pada tahap ini
dilakukan pembuatan sistem. Pembuatan sistem berupa pembuatan perangkat
keras dan perangkat lunak.
c. Pengujian sistem dan analisis data
Pengujian sistem meliputi pengujian fungsional. Pengujian fungsional berupa
pengukuran suhu pada termometer, dan pengujian untuk mengetahui jarak
maksimum antara transmitter dan receiver. Pada tahapan analisa dilakukan
perhitungan untuk mengetahui persen ralat pada alat yang dirancang.
3.3 Diagram Blok Rangkaian
[image:38.595.118.526.269.422.2]Diagram blok pada sistem yang dirancang dapat dilihat pada gambar 3.1.
Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian
Fungsi pada masing-masing blok rangkaian adalah sebagai berikut :
1. Blok Rangkaian Pada Pemancar
a. Sensor Suhu LM35.
Mengubah besaran-besaran temperatur yang diterima ke dalam besaran
elektrik. LM35 mempunyai faktor linier antara tegangan dan suhu yaitu
10mV/0C. Keluaran dari LM35 adalah data dalam bentuk tegangan.
28
Membaca data tegangan dari keluaran sensor suhu dan mengubah data
tersebut ke dalam bentuk data suhu, kemudian data dikirim ke pemancar
433 Mhz RF Link Kit.
c. Pemancar 433 Mhz RF Link Kit.
Mengirimkan data yang diterima dari arduino melalui frekuensi radio ke
penerima RFM 433 Mhz RF Link Kit.
2. Blok Rangkaian Penerima
a. Penerima RFM 433 Mhz RF Link Kit.
Menerima sinyal yang dikirim oleh pemancar RFM 433 Mhz RF Link Kit.
b. Mikrokontroler ATMega8.
Menerima data dari penerima 433 Mhz RF Link Kit kemudian mengirim
data tersebut ke komputer melalui driver MAX232.
c. Driver MAX232.
Komunikasi serial yang menghubungkan antara PC dan mikrokontroler.
Untuk menyamakan tegangan TTL mikrokontroler dengan tegangan PC
sehingga mikrokontroler dapat mengirimkan atau menerima data dari PC.
d. PC (Personal Computer).
Menerima data dari mikrokontroler melalui driver MAX232, kemudian
3.4 Rangkaian Sensor Suhu
Gambar 3.2 Rangkaian Sensor Suhu
Sensor ini memiliki 3 pin yang terdiri dari vcc, ground dan keluaran.
Keluaran rangkaian ini akan dihubungkan pada pin A0 pada Arduino Uno,
sedangkan vcc dan ground sensor suhu ini akan dihubungkan pada vcc dan ground
pada Arduino Uno. Rangkaian sensor suhu ditunjukan pada gambar 3.2.
3.5 Arduino Uno
Arduino Uno merupakan board berbasis mikrokontroler pada ATmega328
yang berfungsi untuk mengubah data tegangan dari keluaran sensor suhu LM35
ke dalam bentuk data suhu dan dikirim ke 433 Mhz RF Link Kit. Karena data dari
keluaran sensor suhu LM35 adalah tegangan yang merupakan data analog maka
dihubungkan dengan pin analog pada Arduino Uno. Pin-pin analog pada Arduino
Uno ada 6 yaitu A0 samapi dengan A5. Pin A0 arduino Uno dihubungkan dengan
pin keluaran sensor suhu LM35. Untuk pengiriman data yang telah diolah ke 433
Mhz RF Link Kit maka pin 12 pada arduino dihubungkan dengan pin data pada
433 Mhz RF Link Kit. Konfigurasi pin-pin pada Arduino Uno dengan sensor suhu
30
Gambar 3.3 Konfigurasi Pin Ardunio Uno dengan Sensor Suhu LM35
dan Modul 433 Mhz RF Link Kit
Catudaya untuk menyupply tegangan pada Arduino bisa menggunakan
baterai 9 volt maupun adaptor yang dihubungkan pada power jack.
3.6 Modul 433 Mhz RF Link Kit
Modul ini terdiri dari dua yaitu pemancar dan penerima.
a. Modul Pemancar 433 Mhz RF Link Kit, pin pada Pemancar 433 Mhz
RF Link Kit terdiri atas 4, yaiu antena, vcc, data dan ground. Pin vcc
dan ground dihubungkan pada pin vcc dan ground pada Arduino Uno,
Gambar 3.4 Konfigurasi Pin Transmitter Modul 433 Mhz RF Link Kit
dengan Arduino Uno
b. Modul Penerima 433 Mhz Link Kit, pin-pin pada modul penerima ini
terdiri dari 4 pin yaitu vcc, ground dan 2 pin untuk data. Pin vcc dan
ground dihubungkan pada pin vcc dan ground pada mikrokontroler
ATMega8, sedangkan pin data dihubungkan dengan pin D0 pada
mikrokontroler ATMega8.
Gambar 3.5 Konfigurasi Pin Receiver Modul 433 Mhz RF Link Kit
[image:42.595.262.380.531.635.2]32
3.7 Rangkaian Power Supply
[image:43.595.119.513.161.278.2]Rangkaian power supply dapat ditunjukan pada gambar 3.6 dibawah ini :
Gambar 3.6 Rangkaian Power Supply
Rangkaian power supply berfungsi untuk menyupplay arus dan tegangan
pada seluruh rangkaian yang ada pada rangkaian penerima, yaitu receiver 433
Mhz RF Link kit, rangkaian mikrokontroler ATMega8 dan rangkaian driver
MAX232. Rangkaian power supply ini terdiri dari satu keluaran 5 volt dan satu
ground.
Trafo stepdown yang berfungsi untuk menurunkan tegangan dari 220 volt
AC menjadi 12 volt AC. Kemudian 12 volt AC akan disearahkan dengan
menggunakan dua buah dioda, selanjutnya 12 volt DC akan diratakan oleh
kapasitor 2200 μF. Regulator tegangan 5 volt (LM7805CT) digunakan agar
keluaran yang dihasilkan tetap 5 volt walaupun terjadi perubahan pada tegangan
masukannya. LED hanya sebagai indikator apabila PSA dinyalakan.
3.8 Rangkaian Mikrokontroler ATMEGA8
Mikrokontroler ini memiliki 20 port I/O, yaitu port B, port C dan port D.
6 pin I/O yang dimulai dari pin 23 sampai 28. Dan pada port D terdiri dari 8 pin
I/O yang dimulai dari pin 2 sampai 6 dan pin 11, 12 dan 13. Untuk sumber
tegangan dihubungkan ke Pin 7, sedangkan untuk ground dihubungkan ke pin 8.
Rangkaian mikrokontroler ini menggunakan komponen kristal sebagai sumber
clock yang berfungsi mempengaruhi kecepatan mikrokontroler dalam
mengeksekusi suatu perintah tertentu.
Pada pin 1 dihubungkan dengan sebuah kapasitor dan sebuah resistor yang
dihubungkan ke ground. Kedua komponen ini berfungsi agar program pada
mikrokontroler dijalankan beberapa saat setelah power aktif. Lamanya waktu
antara aktifnya power pada IC mikrokontroler dan aktifnya program sebesar
perkalian antara kapasitor dan resistor tersebut. Pin 2 (pin D0) pada
mikrokontroler dihubungkan ke pin data RF 433 Mhz Link Kit, dan pin 3 (pin D1)
pada mikrokontroler dihubungkan pada pin 12 pada rangkaian Max232.
[image:44.595.176.450.499.709.2]Rangkaian mikrokontroler dapat ditunjukan pada gambar 3.7.
34
3.9 Rangkaian Driver MAX232
Rangkaian Driver MAX232 digunakan sebagai driver penghubung antara
mikrokontroler dengan PC. Rangkaian ini berfungsi untuk mensinkronkan
tegangan antara mikrokontroler dengan PC atau mengubah level tegangan pada
COM komputer menjadi level tegangan TTL/CMOS. Rangkaian driver MAX232
[image:45.595.194.439.283.425.2]ditunjukan pada gambar 3.8.
Gambar 3.8 Rangkaian Driver MAX232
IC MAX232 memiliki dua charge-pump internal yang berfungsi sebagai
konverter tegangan +5V menjadi ±10V saat tanpa beban untuk operasi driver
RS232. MAX232 sangat berperan dalam melakukan perubahan level tagangan
timbal balik antara TTL dan RS-232 pada komunikasi port serial.
3.10 Rancangan Program Aplikasi Penampil Suhu
Pada pembuatan aplikasi ini dibutuhkan beberapa komponen pada toolbox,
a. Label, berfungsi menampilkan teks, dimana pengguna program tidak bisa
mengubah teks tersebut.
b. CommandButton, berfungsi untuk membuat tombol perintah.
c. ComboBox, berfungsi menambahkan kontrol kotak combo yang
merupakan control gabungan antara texbox dan listbox.
d. Timer, berfungsi untuk membuat kontrol waktu dan interval yang
dibutuhkan.
e. Texbox, berfungsi membuat teks dimana teks tersebut dapat diubah oleh
pengguna program.
Rancangan aplikasi penampil suhu ditunjukan pada gambar 3.12 dibawah
[image:46.595.177.482.399.571.2]ini:
36
3.11 Diagram Alir
Diagram alir merupakan proses kerja yang terjadi pada program
keseluruahn, baik program pada arduino, mikrokontroler, dan pada visual basic.
Rancangan perangkat lunak pada pemrograman arduino uno dan mikrokontroler
ATMega8 menggunakan bahasa C arduino menggunakan sofware IDE dari
arduino. Walaupun ditulis menggunakan bahasa C arduino namun pada dasarnya
program tersebut akan dicompile oleh IDE menjadi assembly yang dapat
dimengerti oleh mikrokontroler.
Pada awal alat diaktifkan, arduino akan membaca data dari sensor suhu
pada pin A0 arduino, kemudian data tegangan pada keluaran sensor suhu di
konversikan ke dalam bentuk suhu dan dimasukan pada variable sensorvalue, data
pada variable sensorvalue diubah ke dalam karakter ASCII desimal kemudian
dikirim.
Mikrokontroler akan mengaktifkan receiver 433 Mhz RF Link Kit,
kemudian baca isi dan panjang pesan pada receiver kemudian kirim data serial ke
komputer. Pada komputer, komputer akan membaca data serial dari mikrontroler
kemudian menampilkan data tersebut pada komputer. Diagram alir perancangan
.
Gambar 3.10 Diagram Alir Perancangan Program
38 BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISA
4.1 Pengujian Koneksi Alat Telemetri Suhu dengan Komputer
Pengujian alat ini dilakukan dengan menghubungkan bagian receiver alat
dengan komputer melalui port serialnya. Untuk mengetahui koneksi alat dengan
komputer digunakan hyperterminal dengan koneksi pada com 6 dan baud rate
9600. Gambar 4.1 menunjukan koneksi alat dengan komputer berfungsi dengan
[image:49.595.150.477.334.556.2]baik.
Gambar 4.1 Tampilan Koneksi Alat dengan Komputer Pada HyperTerminal
4.2 Pengujian Program Aplikasi Tampilan Suhu pada Komputer
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui program aplikasi dapat berjalan
tampilan aplikasi diatur pada port 1, kemudian klik connect. Tampilan aplikasi
[image:50.595.160.464.140.303.2]suhu dapat dilihat pada gambar 4.2.
Gambar 4.2 Tampilan Aplikasi Suhu
4.3 Pengujian Penyimpanan Data pada Aplikasi Suhu
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui data yang didapat pada
pengukuran dapat disimpan dengan baik. Data yang didapat disimpan pada
aplikasi notepad.
Pada tampilan aplikasi suhu pada gambar 4.2, klik pada bagian simpan
data maka akan muncul tampilan notepad pada gambar 4.3 kemudian pada
notepad data disimpan.
[image:50.595.151.473.565.689.2]40
4.4 Pengujian Pengukuran Suhu pada Alat dan Termometer
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui perbandingan pengukuran suhu
dengan alat dan pengukuran suhu dengan termometer.
Prosedur pengujian alat dilakukan dengan cara mengukur suhu pada lokasi
maupun ruangan yang berbeda dengan menggunakan alat yang dirancang dan
termometer sebagai alat ukur pembanding.
Pada analisis data akan dihitung persen Error dari alat yang dirancang
yang bertujuan untuk mengetahui tingkat kesalahan hasil pengukuran suhu pada
alat yang dirancang bila dibandingkan dengan hasil pengukuran suhu pada alat
yang ada dipasaran seperti termometer.
Untuk mengukur persen Error dari alat telemetri suhu, digunakan persamaan sebagai berikut:
………… (4.1)
Keterangan:
: Suhu yang diukur dengan menggunkana thermometer : Suhu yang diukur dengan menggunkana alat telemetri
suhu
Berikut ini merupakan tabel dari hasil pengukuran suhu dengan
Tabel 4.1 Data Pengukuran Suhu
Lokasi
Pengukuran Suhu
Alat (0C) Termometer (0C) % Error (%)
1 30 30 0
2 27 27,5 1,82
3 31 31,5 1,59
4 28 28 0
5 32 32 0
6 26 26 0
7 32 32 0
8 31 31,5 1,59
9 29 29 0
10 31 31 0
Dari data diatas dapat dihitung rata-rata %Error dari alat yang dirancang dengan persamaan :
……(4.2) keterangan :
∑%Error = jumlah %Error
42
Rata-rata % Error keseluruhan
Rata-rata %Error =
= = 0,5%
4.5 Pengujian Pengukuran Jarak antara Transmitter dan Receiver pada Alat
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui jarak maksimum antara
transmitter dan receiver pada alat dalam melakukan pengiriman data. Pengujian
dilakukan dengan menggunakan penghalang antara transmitter dan receivern, dan
tanpa menggunakan penghalang antara transmitter dan receiver. Berikut ini
merupakan tabel dari hasil pengujian pengukuran jarak antara transmitter dan
[image:53.595.127.497.516.751.2]receiver dengan menggunakan penghalang dan tanpa menggunakan penghalang.
Tabel 4.2 Data Pengujian Pengukuran Jarak Antara Transmitter dan
Receiver
Jarak (Meter)
Suhu pada Pengujian Pengukuran Tanpa Penghalang Antara Transmitter dan Receiver (oC)
Suhu pada Pengujian Pengukuran Menggunakan
Penghalang Antara Transmitter dan Receiver (oC)
10 30 30
20 29 29
40 29 29
50 30 30
60 30 30
70 30 30
80 30 Data Tidak Terkirim
90 29 Data Tidak Terkirim
100 29 Data Tidak Terkirim
110 Data Tidak Terkirim Data Tidak Terkirim
44
45 BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Setelah melakukan perancangan dan pengujian perangkat keras dan
perangkat lunak dari sistem Telemetri Suhu berbasis Arduino Uno, maka dapat
ditarik kesimpulan sebagai berikut:
1. Berdasarkan data yang diperoleh pada saat melakukan pengujian, telemetri
suhu dapat beroperasi dengan baik.
2. Berdasarkan hasil pengujian pengukuran, jarak maksimal pengiriman data
antara transmitter dan receiver adalah 100 meter pada ruangan terbuka dan
70 meter apabila diberi penghalang antara transmitter dan receiver.
3. Alat yang telah dirancang memiliki rata-rata persen Error sebesar 0,5 %.
5.2 Saran
1. Untuk perkembangan alat selanjutnya dapat menambahkan penampil suhu
pada bagian transmitter seperti LCD maupun seven segmen agar dapat
mengamati langsung suhu pada ruang maupun alat-alat apabila terjadi
kerusakan pada bagian receiver.
2. Untuk pengamatan aktifitas perubahan suhu pada gunung berapi atau pada
daerah-daerah yang sulit dijangkau, diharapakan menggunakan RF yang
dapat melakukan komunikasi data yang jauh, seperti KYL-1020U, Xbee
Daftar Pustaka
1. Arduino Development Environment, Diakses Juli 1, 2013, dari
http://arduino.cc/en/Guide/environment.
2. Arduino Uno, Diakses Juli 1, 2013, dari
http://arduino.cc/en/main/arduinoBoardUno.
3. Datasheet LM35, Diakses Juni 29, 2013 dari
http://depokinstruments.com/2008/09/12/datasheet-lm35/.
4. Presetia, Ratna, Catur Edi Widodo, Teori dan Praktek Interfacing Port
Paralel dan Port Serial Komputer dengan Visual Basic 6.0, Yogyakarta,
Penerbit Andi, 2004.
5. Sensor Suhu IC LM35, Diakses Juni 29, 2013 dari
http://elektronika-dasar.web.id/komponen/sensor-tranducer/sensor-suhu-ic-lm35/.
6. 433 Mhz RF Link Kit, Diakses Juli 1, 2013, dari
www.seedstudio.com/wiki/433Mhz_RF_link_kit.
7. Sihombing, Poltak, Darwis S Manalu, Pemrograman Visual Basic 6.0,
Medan USU Press, 2001.
8. Virtualwire Library, Diakses Januari 25, 2014 dari
III. Program pada Transmitter #include <VirtualWire.h>
#undef int
#undef abs
#undef double
#undef float
#undef round
const int analogInPin = A0;
int sensorValue = 0;
char Value_str[4];
void setup()
{
vw_set_ptt_inverted(true);
vw_setup(2000);
}
void loop()
{
sensorValue = analogRead(analogInPin);
char *msg = itoa(sensorValue, Value_str, 10);;
digitalWrite(13, true);
vw_send((uint8_t *)msg, strlen(msg));
vw_wait_tx();
digitalWrite(13, false);
delay(20);
IV. Program pada Receiver #include <VirtualWire.h> #undef int #undef abs #undef double #undef float #undef round void setup() { Serial.begin(9600); Serial.println("setup"); vw_set_ptt_inverted(true); vw_setup(2000); vw_rx_start(); } void loop() { uint8_t buf[VW_MAX_MESSAGE_LEN];
uint8_t buflen = VW_MAX_MESSAGE_LEN;
if (vw_get_message(buf, &buflen))
{
int i;
digitalWrite(13, true);
for (i = 0; i < buflen; i++)
{
Serial.print(buf[i], DEC);
Serial.println("");
digitalWrite(13, false);
}
}
V. Program pada Visual Basic Dim strCode As String
=======================================================
Private Sub Command1_Click()
On Error GoTo errr
MSComm1.CommPort = Combo1.Text
MSComm1.PortOpen = True
MSComm1.DTREnable = True
MSComm1.RTSEnable = True
Timer1.Enabled = True
Timer3.Enabled = True
MsgBox "Komunikasi OK"
Command1.Enabled = False
errr:
End Sub
=======================================================
Private Sub Command2_Click()
MSComm1.PortOpen = False
MSComm1.DTREnable = False
MSComm1.RTSEnable = False
Timer1.Enabled = False
Timer3.Enabled = False
Command1.Enabled = True
End Sub
=======================================================
Private Sub Command3_Click()
Shell "Notepad.exe", vbNormalFocus
SendKeys strCode, True
End Sub
=======================================================
Private Sub Form_Load()
Timer1.Enabled = False
Timer3.Enabled = False
Timer2.Enabled = True
Combo1.Text = "3"
Combo1.AddItem "1", 0
Combo1.AddItem "2", 1
Combo1.AddItem "3", 2
Combo1.AddItem "4", 3
Combo1.AddItem "5", 4
Combo1.AddItem "6", 5
Combo1.AddItem "7", 6
Combo1.AddItem "8", 7
Combo1.AddItem "9", 8
Combo1.AddItem "10", 9
Combo1.AddItem "11", 10
Combo1.AddItem "12", 11
End Sub
======================================================= ======Private Sub Timer1_Timer()
Dim digit1, digit2, suhu1, suhu2, suhu As Integer
Text1.Text = MSComm1.Input
If Text1.Text <> "" Then
dataserial = Left(Text1.Text, 4)
digit1 = Val(Right(dataserial, 2))
digit2 = Val(Left(dataserial, 2))
suhu1 = digit1 - 48
suhu2 = digit2 - 48
suhu = (suhu2 * 10) + suhu1
If suhu > 0 Then
Text2.Text = suhu & " C"
End If
End If
End Sub
=======================================================
Private Sub Timer2_Timer()
Label2.Caption = Now
End Sub
Private Sub Timer3_Timer()
Text3.Text = Text3.Text & Label2.Caption & " ==> " & Text2.Text & vbCrLf
strCode = strCode & Label2.Caption & " ==> " & Text2.Text & "{ENTER}"
