TA : Penerapan Sleep Mode Pada Monitoring Suhu dan Kelembaban Tanaman Jarak Dengan Sistem Jaringan Sensor Nirkabel.

55  16 

Teks penuh

(1)

PENERAPAN SLEEP MODE PADA MONITORING

SUHU DAN KELEMBABAN TANAMAN JARAK

DENGAN SISTEM JARINGAN SENSOR NIRKABEL

TUGAS AKHIR

Program Studi S1 Sistem Komputer

Oleh:

RIFANDY SYAHRIL RAMADHAN 10.41020.0032

FAKULTAS TEKNOLOGI DAN INFORMATIKA

(2)

1 1.1 Latar Belakang Masalah

Pengembangan energi alternatif semakin mendesak untuk dilakukan. Alasannya adalah makin meningkatnya harga minyak bumi di pasaran dunia dan subsidi bahan bakar minyak yang secara perlahan mulai dilepas oleh pemerintah, akibatnya harga minyak menjadi mahal. Oleh karena itu, diperlukan perealisasian penggunaan energi terbarukan biodiesel untuk mengganti BBM. Biodiesel merupakan bahan bakar alternatif yang berasal dari minyak nabati sehingga ramah lingkungan dan tidak beracun. Tumbuhan yang bisa digunakan sebagai bahan baku biodiesel salah satunya adalah jarak pagar. Untuk mendapatkan kandungan minyak yang besar pada tanaman jarak maka harus diperhatikan suhu dan kelembaban air disekelilingnya. Selama ini proses

monitoring suhu dan kelembaban tanah dilakukan secara manual. Untuk memudahkan para petani dalam melakukan monitoring suhu dan kelembaban tanah disekitar perkebunan jarak yang begitu luasnya, maka diperlukannya suatu

alat yang dapat menginformasikan keadaan tersebut secara terus menerus (real

time) yaitu Wireless sensor network. Dengan begitu para petani tidak perlu

berkeliling mengecek satu persatu lokasi lahan tanaman jarak.

(3)

awalnya digunakan oleh pihak militer sebagai aplikasi untuk keperluan pengawasan (Arduino, 2011).

Pada perkembangan teknologi node sensor, konsumsi daya merupakan salah satu hal penting untuk diteliti. Hal ini dikarenakan pada penerapan WSN, node

sensor akan diletakan tersebar di sebuah lingkungan yang jauh dari pusat pemantau dan diharapkan dapat aktif dalam waktu yang lama. Pengolahan konsumsi daya dapat dilakukan dengan mengatur waktu pengiriman data dan menggunakan fitur sleep mode pada mikrokontroler. Pada penelitian ini merupakan sebuah pengembangan dari penelitian yang telah dilakukan sebelumnya yaitu “Rancang bangun WSN untuk monitoring suhu dan kelembaban pada lahan tanaman jarak” (Wisnu Prambudi, K., Jusak, & Susanto, P. 2014) dan penelitian “Rancang Bangun Aplikasi dan Gateway Wireless Sensor Network

untuk Pemantauan Lahan Tanaman Jarak” (Nofianto, R. H., Jusak, & Susanto, P. 2014). Dari kedua penelitian tersebut dikembangkan bagaimana merancang sistem

monitoring berbasis WSN yang dapat menghemat daya. sehingga menambah masa waktu pakai.

1.2 Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, dapat dirumuskan permasalahan yaitu bagaimana marancang bangun jaringan WSN yang dapat menghemat daya setiap

(4)

1.3 Pembatasan Masalah

Dalam merancang penerapan sleep mode pada bangun WSN untuk

monitoring tanaman jarak, terdapat beberapa pembatasan masalah, antara lain: 1. Terdapat satu perangkat node sensor untuk mengukur suhu dan

kelembaban tanah.

2. Pada Tugas Akhir ini fokus pada sistem sleep mode. 3. Waktu pengambilan data ditentukan oleh user.

4. Kondisi awal node sensor sudah pada kondisi sleep mode.

5. Pada setiap node menggunakan baterai lippo 3 sel 12 Volt 1000 mAH. 6. Pengukuran teganga, arus, dan daya di lakukan secara manual.

1.4 Tujuan

Tujuan pembuatan tugas akhir ini adalah pengaturan waktu kirim dan pnerapan sleep mode pada rancang dan bangun Wireless Sensor Network (WSN) sebagai perangkat pendukung sensor node untuk mengefsiensikan daya.

1.5 Kontribusi

Untuk monitoring suhu dan kelembaban tanaman jarak tidak harus dilakukan secara continue, namun juga dapat dilakukan secara berkala dan terus

update secara real time. Agar daya tidak terbuang sia-sia maka pada setiap node

(5)

1.6 Sistematika Penulisan

Laporan Tugas Akhir ini ditulis dengan sistematika penulisan sebagai berikut:

BAB I : PENDAHULUAN

Bab ini membahas tentang latar belakang, perumusan masalah, pembatasan masalah, tujuan penulisan laporan Tugas Akhir.

BAB II : LANDASAN TEORI

Bab ini membahas berbagai macam tentang teori yang mendukung Tugas Akhir ini, hal tesebut meliputi: Wireless sensor network

(WSN), Mikrokontroler, Xbee, Soil Moisture Sensor, DHT11

Temperature and Humidity Sensor, Zigbee, X-CTU dan CodeVisionAVR.

BAB III : METODE PENELITIAN

Bab ini membahas tentang blok diagram sistem, dimulai dari proses pembacaan sensor sampai dengan data yang akan dikirimkan dari

node sensor ke router user yang meliputi koneksi perangkat keras dengan perangkat lunak dan konfigurasi xbee untuk peranan masing-masing.

BAB IV : PENGUJIAN DAN EVALUASI

(6)

BAB V : PENUTUP

(7)

6 2.1 Jarak Pagar (Jatropha curca L.)

Salah satu sumber minyak nabati yang sangat prospektif untuk dimanfaatkan sebagai bahan baku biodiesel adalah tanaman jarak. Beberapa jenis tanaman jarak yang tercatat di Indonesia diantaranya adalah jarak kaliki/kastor (Ricinus communis), jarak pagar (Jatropha curcas), jarak gurita (Jatropha multifida), dan jarak landi (Jatropha gossypifolia), tetapi untuk jenis tanaman jarak yang paling menghasilkan kandungan minyak terbanyak adalah jenis jarak pagar (Jatropha Curcas L.) karena untuk jenis tanaman ini berbuah terus menerus (tahunan).

Minyak jarak pagar tidak termasuk dalam kategori minyak makan (edible oil), sehingga pemanfaatannya sebagai biodiesel tidak akan menganggu penyediaan kebutuhan minyak makan nasional. Biji (dengan cangkang) jarak pagar mengandung 20-40% minyak nabati, namun bagian inti biji (biji tanpa

(8)

Gambar 2.1 Tanaman Jarak Pagar.

2.2 Wireless Sensor Network (WSN)

WSN adalah suatu infrastruktur jaringan wireless yang menggunakan sensor untuk memantau kondisi fisik atau kondisi lingkungan yang dapat terhubung ke jaringan. Masing–masing node dalam jaringan sensor nirkabel biasanya dilengkapi dengan radio tranciever atau alat komunikasi wireless

lainnya, mikrokontroler, dan sumber energi, biasanya baterai.

Berdasarkan fakta di dunia, sekitar 98% prosesor bukan berada didalam sebuah komputer, namun terintegrasi dalam aplikasi militer, kesehatan, remote control, chip robotik, alat komunikasi dan mesin-mesin industri yang didalamnya telah dipasang sensor.

(9)

yang dilakukan di lapangan melibatkan banyak faktor dan parameter – parameter untuk mendapatkan hasil yang maksimal dan akurat. Jika peneliti hendak mengambil informasi langsung di lapangan, maka kendalanya adalah dibutuhkan biaya yang besar dan waktu yang lama untuk mendeteksi fenomena yang muncul sehingga menyebabkan performansi yang tidak efisien dan tidak praktis.

Dengan adanya teknologi WSN, memungkinkan peneliti untuk mendapat informasi yang maksimal tanpa harus berada di area sensor. Informasi dapat diakses dari jarak jauh melalui gadget seperti laptop, remote control, server dan sebagainya.

Gambar 2.2 Arsitektur WSN.

(10)

2.2.1 Arsitektur WSN

Pada WSN, node sensor disebar dengan tujuan untuk menangkap adanya gejala atau fenomena yang hendak diteliti. Jumlah node yang disebar dapat ditentukan sesuai kebutuhan dan tergantung beberapa faktor misalnya luas area, kemampuan sensing node dan sebagainya. Tiap node memiliki kemampuan untuk mengumpulkan data dan meroutingkannya kembali ke Base Station. Node sensor dapat mengumpulkan data dalam jumlah yang besar dari gejala yang timbul dari lingkungan sekitar.

Perkembangan node sensor mengikuti trend teknologi nano, dimana ukuran

node sensor menjadi semakin kecil dari tahun ke tahun. Node sensor dapat direpresentasikan dalam Gambar 2.3 berikut:

Gambar 2.3 Perkembangan Dimensi Node Sensor Terhadap Waktu. Dan untuk arsitektur WSN secara umum dapat direpresentasikan dalam Gambar 2.4 sebagai berikut:

(11)

Pada Gambar 2.4 dapat dilihat, node sensor yang berukuran kecil disebar dalam di suatu area sensor. Node sensor tersebut memiliki kemampuan untuk merutekan data yang dikumpulkan ke node lain yang berdekatan. Data dikirimkan melalui transmisi radio akan diteruskan menuju BS (Base Station) yang merupakan penghubung antara node sensor dan user. Informasi tersebut dapat diakses melalui berbagai platform seperti koneksi internet atau satelit sehingga memungkinkan user untuk dapat mengakses secara realtime melalui remote server (Rolis, 2012).

2.3 Perangkat Keras 2.3.1 Mikrokontroler AVR

Mikrokontroler adalah sebuah computer kecil (“special purpose computers”) di dalam satu IC yang berisi CPU, memori, timer, saluran komunikasi serial dan paralel, port input/output, ADC. Mikrokontroler digunakan untuk suatu tugas dan menjalankan suatu program.

Pada saat ini penggunaan mikrokontroler dapat kita temui pada berbagai peralatan, misalnya peralatan yang terdapat di rumah, seperti telepon digital,

(12)

Salah satu mikrokontroler yang banyak digunakan saa ini yaitu mikrokontroler AVR.

AVR adalah mikrokontroler RISC (Reduce Instruction Set Compute) 8 bit berdasrkan arsitektur Harvard, yang dibuat oleh Atmel pada tahun 1996. AVR mempunyai kepanjangan Advanced Versatile RISC atau Alf and Vegard’s Risc

processor yang berasal darinama dua mahasiswa Norwegian Institute of Technology (NTH), yaitu Alf-Egil Bogen dan Vegard Wollan.

AVR memiliki keunggulan dibandingkan dengan mikrokontroler lain, keunggulan mikrokontroler AVR yaitu AVR memiliki kecepatan eksekusi program yang lebih cepat karena sebagian besar intruksi dieksekusi dalam 1 situs

clock, lebih cepat dibandingkan dengan mikrokontroler MCS51 yang memiliki arsitektur CISC (Complex Instruction Set Computer) di mana mikrokontroler MCS51 membutuhkan 12 siklus clock untuk mengeksekusi 1 intruksi. Selain itu mikrokontroler AVR memiliki fitur yang lengkap (ADC Internal, EEPROM Internal, Timer/Counter, Watchdog Timer, PWM, Port I/O, Komunikasi serial, Komparator, I2C, dan lain-lain. ), sehingga dengan fasilitas yang lengkap ini,

programmer dan desainer dapat menggunakannya untuk berbagai aplikasi system elektronika seperti robot, otomasi industri, peralatan telekomunikasi, dan berbagai keperluan lain.

(13)

pemrograman keseluruhan mikrokontroler jenis AVR, namun bahasab assembler relatif lebih sulit dipelajari daripada bahasa C, untuk pembuatan suatu proyek yang besar memakan waktu yang lama, serta penulisan programnya akan panjang. Sedangkan bahasa C memiliki keunggulan dibandingkan bahasa assembler yaitu

independent terhadap hardware serta lebih mudah untuk menangani project yang besar. Bahasa C memiliki keuntungan-keuntungan yang dipunyai oleh bahasa mesin (asembly), hampir semua oprasi yang dapat dilakukan oleh bahasa mesin, dapat dilakukan oleh bahasa C dengan penyusunan program yang lebih sederhana dan mudah. Bahasa C sendriri sebenarnya terletak diantara bahasa pemrograman tingkat tinggi di assembly (Adrianto, 2012).

Pada praktik pemrograman, mikrokontroler AVR yang digunakan yaitu ATMega16 dan software compiler-nya menggunakan CodeVision. Alur pemrograman mikrokontroler AVR menggunakan CodeVision AVR dapat dilihat pada Gambar 2.5 di bawah ini :

Gambar 2.5 Alur Program Code Vision

Fitur-fitur yang dimiliki ATMega16 sebagai berikut :

1. Mikrokontroler AVR 8 bit yang memiliki kemampuan tinggi, dengan daya rendah.

(14)

3. Memiliki kapasitas Flash memori 16 KByte, EEPROM 512 Byte dan SRAM 1 KByte.

4. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D. 5. CPU yang terdiri atas 32 buah regiser.

6. Unit interupsi internal dan eksternal 7. Port USART untuk komunikasi serial. 8. Fitur Peripheral

a. Tiga buah Timer atau Counter dengan kemampuan pembandingan.

- 2 (dua) buah Timer atau Conuter 8 bit dengan Prescalar terpisah dan mode Compare

- 1 (satu) buah Timer atau Counter 16 bit dengan Prescaler terpisah, Mode

Compare, dan Mode Capture

b. Real Time Counter dengan Oscilaltor tersendiri c. 4 channel PWM

d. 8 channel 10-bit ADC - 8 Singel-ended Channel

- 7 Differential Channel hanya pada kemasan TQFP

- 2 Differntial Channel dengan Progammable Gain 1X, 10X, atau 200X e. Byte-oriented Two-wire Serial Interface

f. Programmable Serial USART g. Antarmuka SPI

h. WATCHdog Timer dengan Oscillator internal

(15)

Gambar 2.6 Konfigurasi pin Atmega16

Konfigurasi pin ATMEGA16 dengan kemasan 40 pin DIP (Dual In Lane Package) dapat dilihat pada Gambar 2.6. dapat dijelaskan fungsi dari masing-masing pin ATMEGA16 sebagai berikut :

1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai masukan catu daya. 2. GND merupakan pin Gorund

3. Port A(PA0…PA7) merupakan pin input/output dua arah dan pin masukan ADC

4. Port B(PB0…PB7) merupakan pin input/output dua arah dan pin khusus, seperti dapat dilihat pada Tabel 2.1 di bawah ini.

Tabel 2.1 Konfigurasi Port B Mikrokontroller

Pin Fungsi Khusus

PB7 SCK (SPI Bus Serial Clock)

PB6 MISO (SPI Bus Master Input/Slave Output) PB5 MOSI (SPI Bus Master Output/Slave Input) PB4 SS (SPI Slave Select Input)

PB3 AIN1 (Analog Comparator Negative Input)

OC0 (Timer/Counter0 Output Compare Match Output) PB2 AIN0 (Analog Comparator Positive Input)

INT2 (External Interrupt 2 input)

PB1 T1 (Timer/Counter1 External Counter Input) PB0 T0 T1 (Timer/Counter0 External Counter Input)

(16)

5. Port C(PC0…PC7) Merupakan pin input/output dua arah dan pin fungsi khusus, seperti dapat dilihat pada Tabel 2.2 di bawah.

Tabel 2.2 Konfigurasi Port C Mikrokontroller

Pin Fungsi Khusus

PC7 TOSC2 (Timer Oscillator Pin2) PC6 TOSC1 (Timer Oscillator Pin1) PC5 TDI (JTAG Test Data In) PC4 TDO (JTAG Test Data Out) PC3 TMS (JTAG Test Mode Select) PC2 TCK (JTAG Test Clock)

PC1 SDA (Two- Wire Serial Bus Data Input/Output Line) PC0 SCL (Two-Wire Serial Bus Clock LIne)

6. Port D(PD0…PD7) Merupakan pin input/output dua arah dan pin fungsi khusus, seperti dapat dilihat pada Tabel 2.3 di bawah.

Tabel 2.3 Konfigurasi Port D Mikrokontroller

Pin Fungsi Khusus

PD7 OC2 (Timer/Counter2 Output Compare Match Output) PD6 ICP (Timer/Counter1 Input Capture Pin)

7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroler 8. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal.

9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC. 10. AREFF merupakan pin masukan tegangan referensi ADC.

2.3.2 Xbee

Xbee merupakan perangkat yang menunjang komunikasi data tanpa kabel (wireless). Ada 2 jenis xbee yaitu :

(17)

Xbee series 1 hanya dapat digunakan untuk komunikasi point to point dan

topologi star dengan jangkauan 30 meter indoor dan 100 meter outdoor. 2. Xbee ZB Series 2

Xbeeseries 2 dapat digunakan untuk komunikasi point to point, point to multipoint dan topologi star, dan topologi mesh dengan jangkauan 40 meter indoor dan 100 meter outdoor.

Xbeeseries 1 maupun series 2 tersedia dalam 2 bentuk berdasarkan kekuatan transmisinya yaitu xbeereguler dan xbee-pro. Xbeereguler biasa disebut dengan xbee saja (Robosoccer, 2012). Xbee-PRO mempunyai kekuatan transmisi lebih kuat, ukuran perangkatnya lebih besar, dan harganya lebih mahal.

Xbee-PRO mempunyai jangkauan indoor mencapai 60 meter dan outdoor

mencapai 1500 meter. Xbee ini dapat digunakan sebagai pengganti serial atau USB atau dapat memasukkannya ke dalam command mode dan mengkonfigurasinya untuk berbagai macam jaringan broadcast dan mesh. Shield

membagi setiap pin Xbee. Xbee juga menyediakan header pin female untuk penggunaan pin digital 2 sampai 7 dan input analog, yang discover oleh shield

(pin digital 8 sampai 13 tidak tercover oleh shield, sehingga dapat menggunakan

header pada papan itu sendiri (Arduino, 2011).

(18)

Berikut parameter untuk mengkonfigurasi modul Xbee S2 dengan mode AT. Tabel 2.4 Parameter Xbee

Perintah Keterangan Nilai valid Nilai Default

ID Id jaringan modul Xbee 0-0Xffff 3332 dengan awalan "0x" (untuk menunjukkan bahwa mereka adalah nomor heksadesimal), modul tidak akan mencakup "0x" ketika melaporkan nilai parameter, dan harus menghilangkan ketika menetapkan nilai-nilai (Arduino, 2011).

2.3.3 Soil moisture sensor (SEN0114)

(19)

kelembaban. Semakin banyak air membuat tanah lebih mudah menghantarkan listrik (resistansi kecil), sedangkan tanah yang kering sangat sulit menghantarkan listrik (resistansi besar).

Gambar 2.8 Soil Moisture Sensor.

Sensor ini sangat membantu mengingatkan tingkat kelembaban pada tanaman atau untuk memantau kelembaban tanah untuk pertanian. IO Expansion Shield adalah shield untuk menghubungkan sensor dengan Arduino (DFrobot, 2012). Pada sensor kelembaban mempunyai 3 macam output kondisiuntuk dapat mencari nilai dalam satuan %R H, yaitu kering= 0~358, lembab= 359~460 dan basah= 461~495 yang seperti ditunjukkan pada spesifikasi berikut:

1. Powersupply: 3.3v or 5v 2. Outputvoltagesignal: 0~4.2v 3. Current: 35mA

4. Pin definition:

a. Analog output(Blue wire). b. GND(Blackwire).

(20)

a. Value range: 0~358 : drysoil

b. 359~460 : humidsoil

c. 461~495 : inwater

2.3.4 DHT11 Temperature and humidity sensor (DFR0067)

DHT11 adalah sensor suhu dan kelembaban, dia memiliki output sinyal digital yang dikalibrasi dengan sensor suhu dan kelembaban yang kompleks. Teknologi ini memastikan keandalan tinggi dan sangat baik stabilitasnya dalam jangka panjang. Mikrokontroler terhubung pada kinerja tinggi sebesar 8 bit. Sensor ini termasuk elemen resistif dan perangkat pengukur suhu NTC. Memiliki kualitas yang sangat baik, respon cepat, kemampuan anti-gangguan dan keuntungan biaya tinggi kinerja.

Setiap sensor DHT11 memiliki fitur kalibrasi sangat akurat dari kelembaban ruang kalibrasi. Koefisien kalibrasi yang disimpan dalam memori program OTP, sensor internal mendeteksi sinyal dalam proses, kita harus menyebutnya koefisien kalibrasi. Sistem antarmuka tunggal-kabel serial terintegrasi untuk menjadi cepat dan mudah. Kecil ukuran, daya rendah, sinyal transmisi jarak hingga 20 Meter, sehingga berbagai aplikasi dan bahkan aplikasi yang paling menuntut.

(21)

Sensor ini memiliki 4 pin baris paket tunggal (DFrobot, 2010). Sensor ini memiliki spesifikasi sebagai berikut:

1. Powersupply: 5 V.

2. Rentang temperatur :0-50 ° C kesalahan ± 2 ° C. 3. Kelembaban :20-90% RH

4. Toleransi ± 5% RH error. 5. Interface: Digital.

2.3.5 RTC DS1307

DS1307 merupakan Real-time clock yang memiliki antarmuka serial

Two-wire I2C (Inter Integrated Circuit). Beberapa keistimewaan RTC DS1307 yaitu sinyal keluaran berupa gelombang kotak terprogram (programmable squarewave), deteksi otomatis kegagalan-daya (power -fail) , konsumsi daya kurang dari 500nA menggunakan mode baterai cadangan dengan operasional osilator. Tersedia untuk industri dengan ketahanan suhu: -40C hingga +85C. Tersedia dalam kemasan 8 pin DIP atau SOIC.

Gambar 2.10 RTC DS1307 Penjelasan dari masing-masing kaki adalah sebagai berikut:

1. X1 dan X2 adalah pin yang dihubungkan dengan Kristal 32.768 KHz. 2. VBAT adalah pin yang dihubungkan masukan baterai +3V.

(22)

4. SDA adlah pin yang difungsiksan sebagai jalur data. 5. SCL adalah pin yang difungsikan sebagai jalur clock.

6. SQW/OUT adalah pin yang digunakan sebagai keluaran sinyal kotak. 7. VCC adalah pin untuk mencatu tegangan 5V.

DS1307 memiliki akurasi hingga tahun 2100. Sistem RTC DS1307 memerlukan baterai eksternal 3 volt yang terhubung ke pin Vbat dan ground. Pin

X1 dan X2 dihubungkan dengan Kristal osilator 32.768 KHz. Sedangkan pin

SCL, SDA, dan SQW/OUT di-pull-up dengan resistor (nilainya 1k sampai dengan 10k) ke Vcc. Untuk membaca data tanggal dan waktu yang tersimpan di memori RTC DS1307 dapat dilakukan melalui komunikasi serial I2C (Adrianto, 2012).

2.4 Perangkat Lunak

2.4.1 Code Vision AVR

Ada beberapa program yang dapat digunakan sebagai editor dan compiler

untuk mikrokontroler AVR, salah satunya yaitu CodeVision. CodeVisionAVR adalah salah satu alat bantu pemrograman (programming tool) yang bekerja dalam lingkungan pengembangan perangkat lunak yang terintegrasi (Integrated Development Environment, IDE). Seperti aplikasi IDE lainnya, CodeVisionAVR dilengkapi dengan source code editor, compiler, linker, dan dapat memanggil Atmel AVR Studio untuk debugger nya (Adrianto, 2012).

2.4.2 Sleep Mode Idle

(23)

menghentikan CPU. Tetapi mengizinkan modul-modul SPI, USART, Analog,

Comparator, TWI, Timer atau Counter, Watchdog, dan sistem interupsi, untuk terus bekerja. Mode sleep ini menghentikan clock clkCPU dan clkFlash, tetapi tetap menjalankan clock yang lain.

Mode idle dapat dibangunkan, baik oleh interupsi eksternal maupun internal seperti interupsi timer overflow dan USART transmit complete. Jika AVR tidak perlu dibangunkan dari idle melalui interupsi analog comparator maka sebaliknya analog comparator dimatikan dengan cara memberi logika 1 pada bit ACD supaya dapat lebih menghemat daya AVR dalam mode idle. Jika ADC diizinkan maka konversi dimulai secara otomatis ketika mode idle dimasuki (Nurcahyo, 2012).

2.4.3 X-CTU

X-CTU adalah sebuah aplikasi yang disediakan oleh DIGI, dimana program ini dirancang oleh Digi untuk berinteraksi dengan Xbee. Pada aplikasi ini

user bisa mengupdate firmware xbee dari coodinator menjadi Router/End

(24)

23

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1. Metode Penelitian

Metode Penelitian yang digunakan pada pembuatan perangkat keras dan

perangkat lunak yaitu dengan studi pustaka. Dengan cara ini penulis berusaha

mendapatkan dan mengumpulkan data-data, informasi, dan konsep-konsep

bersifat teori dari buku, dan bahan-bahan materi kuliah dan juga internet yang

berkaitan dengan penelitian.

Dari data-data yang diperoleh maka disusun perancangan rangkaian

perangkat keras. Dalam pengujian perangkat keras ini dilakukan pengujian yang

didukung dengan program yang telah dibuat. Selanjutnya tahapan pembuatan

perangkat lunak. Terakhir adalah perakitan perangkat keras dengan kerja

perangkat lunak yang telah selesai dibuat.

Gambar 3.1 Blok diagram

Dari Gambar 3.1 menggambarkan blok diagram sistem, yang terdiri dari 4

buah node dan satu komputer yang berfungsi sebagai monitoring suhu dan

(25)

terhubung dengan komputer , fungsi dari node router adalah sebagai monitoring

data yang dikirim dari node sensor. Node coordinator terdiri dari Mikrokontroler

yang terhubung dengan xbee dan RTC, coordinator berperan sebagai jembatan

untuk meneruskan paket data dari node sensor. Node sensor terdiri dari

Mikrokontroler yang terhubung dengan xbee serta beberapa inputan sensor dan

RTC. Fungsi keduanya untuk mengirimkan hasil sensor suhu dan kelembaban dan

waktu menuju node router melalui perantara node coordinator.

3.2 Perancangan Perangkat Keras

3.2.1 Koneksi sensor dengan mikrokontroler sebagai node sensor

Pada perancangan ini membahas koneksi sensor dengan mikrokontroler

yang menggunakan kabel sebagai penghubung, dan untuk program dapat dilihat

pada lampiran. Sensor yang digunakan adalah soil moisture sebagai sensor

kelembaban tanah dan DHT11 sebagai sensor suhu, sebagai penunjuk waktu

menggunakan RTC. Sebelum sensor terhubung pada mikrokontroler harus

menentukan pin dengan benar pada mikrokontroler. Agar dalam pengiriman data

dari sensor dapat terdeteksi dengan baik. Pada Gambar 3.2 ditunjukan ada dua

buah sensor yang terhubung dengan mikrokontroler dan RTC, dengan ketentuan :

1. Pin out VCC pada sensor kelembaban tanah dengan pin 5V pada

mikrokontroler.

2. Pin out GND pada sensor kelembaban tanah dengan pin GND pada

mikrokontroler.

3. Pin out data pada sensor kelembaban tanah dengan pin A7 pada

(26)

4. Pin out VCC pada sensor suhu dengan pin out 5V pada mikrokontroler.

5. Pin out GND pada sensor suhu dengan pin GND pada mikrokontroler.

6. Pin out data pada sensor suhu tanah pada pin B0 pada mikrokontroler.

7. Pin out VCC pada RTC dengan pin 5V mikrokontroler.

8. Pin out GND pada RTC dengan pin GND mikrokontroler.

9. Pin out SDA pada RTC dengan pin D6 mikrokontroler.

10. Pin out SCL pada RTC dengan pin D7 mikrokontroler.

Gambar 3.2 Perancangan Perangkat keras Node Sensor

3.3 Perancangan Perangkat Lunak

Selain Perancangan perangkat keras juga diperlukan perancangan

perangkat lunak agar sisem berjalan dengan baik, perancangan perangkat lunak

meliputi algoritma dan program pada mikrokontroler, beserta flowchart yang

(27)

3.3.1 Perancangan Mikrokontroler sebagai Node sensor

Proses mikrokontroler sebagai node sensor dapat dilihat pada flowchart

Gambar 3.3 :

Gambar 3.3 Flowchart node sensor

Pada flowchart node sensor terdapat 3 pokok proses utama yaitu :

1. Inisialisasi

Pada proses inisialisasi mikrokontroler terlebih dahulu membaca port

input apa saja yang terhubung, dan pengolahan data pada setiap masing masing

sensor. Untuk program pengolahan data masing masing sensor dapat dilihat pada

lembar lampiran. Kemudian mikrokontroler siap untuk menerima data yang

(28)

“M”, yang artinya node sensor harus mengirimkan data yang diminta oleh node

coordinator yang berisi sensor suhu, kelembaban, dan waktu. Berikut adalah

cuplikan program ketika node sensor menerima karakter “M” :

if(data == 'M') data_baterai = (float)(read_adc(2)*5.00)/233.00; //baca sensor baterai rtc_get_time(&jam,&menit,&detik); //baca rtc

data_tmp = (int)abs(data_baterai*100); }

2. Pengiriman data

Dalam pengiriman data sudah dikonsep format pengirman data, proses

pengiriman data diawali dengan header dan diakhiri dengan trailer. Header data

diawali dengan karakter “A” yang berasal dari node sensor kemudian diikuti

dengna data suhu, kelembaban tanah dan penunjuk waktu. Setelah data telah

terambil secara urutannya sesuai dengan format pengiriman, akan dikhiri dengan

trailer berupa karakter “*” . Perlu diketahui untuk setiap urutan data yang telah

tersusun harus ada pemisah berupa karakter antara data satu dengan selanjutnya.

Berikut adalah format pengiriman data beserta karakter pemisah antar data, yang

(29)

Gambar 3.4 Format pengiriman data

Berikut adalah penjelasan dari gambar :

1. “A” : digunakan sebagai Header data.

2. “@” : Penanda karakter data suhu.

3. “#” : Penanda karakter data K_tanah.

4. “$” : Penanda karakter data Volt.

5. “^” : Penanda karakter data jam.

6. “&” : Penanda karakter data menit.

7. “*” : Penanda karakter data detik.

Data-data tersebut dikirim secara bersamaan pada saat node coordinator

meminta data, berikut adalah cuplikan program node sensor mengirim data :

printf("A%d@%d?%d#%d$%d^%d&%d*", suhu, k_tanah, k_udara, data_tmp,

jam, menit, detik);

3. Sleep mode

Setelah mikrokontroler mengirimkan seluruh data yang diinginkan oleh

router atau end user, mikrokontroler akan kembali pada kondisi sleep mode guna

menghemat daya pada node sensor. berikut adalah cuplikan program sleep pada

mikrokontroler :

interrupt [TIM2_OVF] void timer2_ovf_isr(void) {

(30)

4. Sinkronisasi Waktu

Sinkronisasi waktu dilakukan untuk mengatur waktu pada node sensor

agar sinkron dengan waktu yang ada pada aplikasi. Jadi data yang diambil

menunjukan data realtime. Untuk mengatur waktu pada node sensor masih

dilakukan dengan cara manual, dengan mengatur RTC yang ada pada node sensor,

RTC tetap berjalan meskipun dalam kondisi sleep mode, dikarenakan pada modul

RTC memiliki sumber tegangan sendiri. Jadi ketika aplikasi meminta data, secara

otomatis node sensor juga mencantumkan waktu pada saat pengambilan data dan

dikirimkan dalam satu paket. Berikut adalah potongan program untuk mengatur

waktu pada node sensor.

void set_rtc1() {

rtc_get_time(&jam,&menit,&detik); if(jam == 0)

{

rtc_set_time(5,30,0); //jam:menit:detik

rtc_set_date(3,17,7,2016); //minggu,hari,bulan,tahun

}

}

3.3.2 Perancangan Mikrokontroler sebagai Node Coordinator

Proses mikrokontroler sebagai node coordinator dapat dilihat pada

(31)

Gambar 3.5 Flowchart Node Coordinator

Dalam Gambar 3.5 sebagai flowchart proses node coordinator terdapat 2

proses utama yaitu :

1. Menerima Perintah.

Pada proses menerima perintah node coordinator mendapat perintah dari

node router untuk mengambil data pada node sensor, kemudian perintah tersebut

diteruskan oleh node coordinator kepada node sensor. Dari flowchart di atas

ditunjukan pada Terima = “L”, jika node coordinator menerima karakter “L” yang

berasal dari node router, maka node coordinator harus meneruskan perintah

tersebut ke node sensor dengan mengirimkan perintah yang ditandai dengan

(32)

oleh node sensor yang mana proses tersebut telah dijelaskan pada penjelasan

sebelumnya.

2. Pengiriman Data.

Proses pengiriman data node coordinator bertugas untuk meneruskan paket

yang dikirim dari node sensor menuju node router. Setelah tugas meneruskan data

dari node sensor selesai kemudian node coordinator mengirimkan paket data yang

berisi jam, menit dan detik yang berasal dari node coordinator sendiri dan di

akhiri dengan mengirim karakter “D3”, yang menandakan bahwa node tersebut

aktif.

3. Sinkronisasi waktu

Pada node coordinator juga dilakukan proses sinkronisasi waktu, supaya data

yang akan diinformasikan pada aplikasi juga secara realtime. Untuk mengatur

waktu pada node coordinator sama seperti penjelasan pada pengaturan waktu node

sensor.

3.3.3 Perancangan Visual Basic

Aplikasi visual basic digunaka pada komputer sebagai end device yang

berfungsi untuk monitoring data yang telah dikirm dari node sensor. berikut

(33)

Gambar 3.6 Aplikasi monitoring

Dari Gambar 3.6 aplikasi monitoring terdapat fungsi masing masing

bagian. Untuk kolom port berfungsi sebagai pilihan com USB xbee adapter yang

terhubung pada komputer atau end device. Kolom baudrate berfungsi untuk

memilih baudrate dan nilainya harus sama pada settingan yang digunakan pada

xbee. pada kolom text node 1, node 2, dan coordinator berfungsi untuk

menampilkan data yang telah dikirim oleh masing-masing node. Banyak

pengambilan data bersangkutan dengan interval waktu kirim, untuk interval

waktu kirim menggunakan hitungan menit. Jadi user ingin mengambil berapa

banyak data dalam interval waktu beberapa menit. Misalkan banyak data diisi 10,

interval waktu 1, artinya user akan menerima 10 data dalam waktu 1 menit sekali.

Pada aplikasi tersebut juga terdapat penunjuk waktu. Untuk alur program pada

(34)
(35)

Pada Gambar 3.7 flowchart aplikasi monitoring terdiri 3 bagian pokok

proses yaitu :

1. Inisialisasi

Pada inisialisasi adalah proses awal aplikasi dibuka dan menseting

beberapa bagian. Pertama user harus memilih com USB adapter xbee yang

terhubung dengan komputer end user misal pilihannya adalah com 2, jadi kita

pilih com tersebut. Kemudian pilih baudrate sesuai dengan nilai baudrate pada

xbee, setelah memilih baudrate isikan berapa banyak data yang akan diambil pada

kolom pengambilan data, beserta interval waktunya. Setelah semua sudah di

seting klik button connect, apabila tulisan connect berubah menjadi disconnect itu

tandanya bahwa aplikasi telah connect atau terhubung dengan xbee dan aplikasi

telah berjalan.

2. Proses request data

Proses pengambilan data berawal pada pembacaan com, jika com terbuka

maka aplikasi langsung menuju proses pembacaan waktu jam,menit,dan detik.

Kemudian waktu akan ditambahkan dengan interval waktu yang diseting oleh

user. Waktu akan mengecek berlualang-ulang apakah waktu lebih dari atau sama

dengan menit yang user seting, jika kondisi tersebut terpenuhi maka aplikasi

mengirimkan Karakter “M” yang akan ditujukan kepada node sensor melalui

coordinator.

3. Proses Penerimaan data

Setelah proses request data aplikasi telah siap menerima data, node sensor

mengirim karakter “D” yang artinya node sensor telah bangun dari slee mode dan

(36)

data. Ketika aplikasi menerima data yang dikirimkan dari node sensor tidak

langsung ditampilkan, namun terlebih dahulu melalui proses pencacahan data agar

aplikasi mengetahui data yang dikirimkan. Dimulai dari data suhu yang ditandai

dengan karakter “@”, kemudian disimpan pada variabel suhu. Data kelembaban

tanah ditandai dengan karakter ”#” kemudian disimpan pada variabel k_tanah.

Data Volt ditandai dengan karakter “$” kemudian disimpan pada variabel Volt.

Data jam ditandai dengan karakter “^” kemudian disimpan pada variabel jam.

Data menit ditandai dengan karakter “&” kemudian disimpan pada variabel menit.

Data detik ditandai dengan karakter “*” kemudian disimpan pada variabel detik.

Setelah data terkumpul aplikasi akan menampilkan seleruh data pada kolom node

dan kolom node yang berwarna merah menjadi hijau pertanda bahwa node

tersebut telah aktif. Berikut adalah Gambar 3.8 yang menunjukan aplikasi

menampilkan data :

Gambar 3.8 Aplikasi Menerima dan Menampilkan Data

4. Sinkronisasi Waktu

Pada aplikasi juga dilakukan sinkronisasi waktu. Waktu pada aplikasi

(37)

coordinator dan node sensor. Aplikasi langsung mengambil data waktu dari

komputer, jadi waktu pada aplikasi juga harus secara realtime. Berikut adalah

potongan program pada aplikasi pada saat mengambil data waktu komputer.

Private Sub Timer1_Tick(sender As Object, e As EventArgs) Handles Timer1.Tick

jam_leptop = Now.Hour If jam_leptop > 12 Then

jam_leptop = jam_leptop - 12 End If

menit_leptop = Now.Minute detik_leptop = Now.Second TextBox1.Text = Now

End Sub

3.4 Perakitan Seluruh Alat

Setelah proses inisialisasi sensor yang telah terhubung pada

mikrokontroler dan telah di uji coba kemudian menguji koneksi xbee antar node

sesuai peranannya. Sistem sleep mode juga berjalan dengan baik, aplikasi pada

sistem monitoring telah slesai di konsep sesuai kebutuhan, maka selanjutnya

adalah perakitan keseluruhan alat mulai dari node sensor dan coordinator

dirangkai beserta sensor,dapat dilihat pada Gambar 3.9.

(38)

37 BAB IV

HASIL PENGUJIAN DAN PENGAMATAN

Pengujian sistem yang akan dilakukan penulis mulai dari perangkat keras dan perangkat lunak secara keseluruhan agar mengetahui apakah sistem berjalan sesuai dengan harapan. Sistem yang akan diuji meliputi :

4.1 Pengujian Sensor Suhu 4.1.1 Tujuan

Pengujian sensor suhu berfungsi untuk mengetahui informasi suhu udara yang berada pada node sensor. data yang berasal dari sensor kemudian diolah oleh mikrokontroler supaya dapat menghasilkan nilai suhu sebenarnya.

4.1.2 Alat yang Digunakan

Peralatan yang akan digunakan pada node sensor untuk pengujian adalah sebagai berikut:

1. Mikrokontroler. 2. Sensor suhu / DHT11 . 3. Baterai 12 Volt. 4. LCD.

(39)

4.1.3 Prosedur Pengujian

1. Hubungkan mikrokontroler dengan sensor suhu dengan kabel dan sesuaikan

port input dan output.

2. Tambahkan LCD pada mikrokontroler sebagai display. 3. Upload program untuk pembacaan sensor suhu.

4. Hubungukan mikrokontroler dengan baterai sebagai daya mikrokontroler. 5. Ambil data yang keluar pada LCD dan bandingkan dengan alat ukur

(thermometer).

4.1.4 Hasil Pengujian

Pada pengujian sensor suhu, sensor langsung membaca suhu pada saat mikrokontroler dinyalakan. Untuk pengujian dapat dilihat pada Gambar 4.1.

Gambar 4.1 Node sensor yang terhubung pada sensor suhu

(40)

yang berbeda. Pada Gambar 4.2 adalah output sensor suhu yang ditampilkan pada LCD dan dibandingkan pada thermometer. Berikut adalah hasil sensor dan

thermometer ditunjukan pada Tabel 4.1.

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Sensor Suhu

(41)

Data pada Tabel 4.1 menunjukan bahwa sensor suhu DHT11 mampu mendeteksi dengan baik. Tingkat rata-rata presentase error sensor suhu tersebut adalah 2,5%, didapatkan dari jumlah error seluruh pengambilan data. Data sheet

sensor DHT 11 memiliki skala temperature dari 0-50 0 C, dengan toleransi kesalahan ± 2 0 C. Jadi hasil dari pengukuran masuk dalam toleransi error.

4.2 Pengujian Sensor Kelembaban

4.2.1 Tujuan

Pengujian sensor kelembapan berfungsi untuk mengetahui informasi kadar air tanah pada tanaman. Pada pengujian ini sensor kelembaban tanah diaplikasikan langsung pada pot tanaman.

4.2.2 Alat yang Digunakan

Peralatan yang akan digunakan pada node sensor untuk pengujian adalah sebagai berikut:

1. Mikrokontroler.

2. Sensor Kelembapan tanah. 3. Baterai 12 Volt.

4. LCD.

4.2.3 Prosedur Pengujian

1. Hubungkan mikrokontroler dengan sensor kelembapan dengan kabel dan sesuaikan portinput dan output.

(42)

3. Upload program untuk pembacaan sensor kelembaban tanah.

4. Hubungkan mikrokontroler dengan baterai sebagai daya mikrokontroler. 5. Ambil data yang keluar pada LCD dan bandingkan dengan alat ukur.

4.2.4 Hasil Pengujian

Pada pengujuian sensor kelembapan, sensor langsung membaca suhu pada saat mikrokontroller dinyalakan. Untuk pengujian dapat dilihat pada Gambar 4.2.

Gambar 4.2

Gambar 4.2 Pengujian Sensor Kelembaban Tanah

(43)

Tabel 4.2 Hasil Pengujian sensor Kelembaban Tanah

(44)

error 4.9 %. Masih masuk dalam toleransi error. Sensor tetap mampu bekerja dan dapat membedakan kondisi kering, lembab, ataupun basah.

4.3 Pengujian Keseluruhan Sistem

4.3.1 Tujuan

Pengujian keseluruhan bertujuan untuk mengetahui sistem dari tugas akhir ini. Sistem ini akan diuji dari keseluruhan perangakat dan diproses secara bersamaan, mulai dari komputer, node coordinator dan node sensor apakah berjalan dengan baik dan dapat menghemat daya menggunakan sleep mode. Sistem sleep mode akan dibandingkan dengan sistem yang tidak menggunakan

sleep mode.

4.3.2 Alat yang Digunakan

Peralatan yang akan digunakan untuk pengujian adalah sebagai berikut: 1. Mikrokontroler node sensor.

2. Mikrokontroler node coordinator.

3. Sensor suhu dan Kelembapan tanah. 4. Baterai lipo 12 Volt 1000 mA. 5. Komputer.

6. Xbee router.

(45)

4.3.3 Prosedur Pengujian

1. Hubungkan mikrokontroler node coordinator dan sensor dengan baterai kemudian nyalakan mikrokontroler.

2. Siapkan aplikasi monitoring.

3. Hubungkan komputer dengan xbee router.

4. Ambil data suhu dan kelembapan pada node sensor dengan waktu yang ditentukan.

5. Ukur tegangan dan arus pada node coordinator dan sensor pada waktu yang telah ditentukan.

4.3.4 Hasil Pengujian

Dari pengujian keseluruhan sistem ini membandingkan ketahanan daya antara sistem sleep mode dan sistem yang tidak menggunakan sleep mode. Pengujian kedua sistem tersebut memiliki aturan yaitu setiap sistem yang berjalan akan melakukan proses pengiriman 5 paket data setiap 10 menit sekali. Setelah dilakukan pengambilan data tegangan dan arus awal, pada sistem sleep mode di dapatkan pada node sensor dengan tegangan awal 12.55 Volt dengan arus yang terukur 1.11 mA. Setelah diukur didapatkan daya awal baterai sebesar 13.91 mW. Untuk proses pengambilan data Voltase dan arus selanjutnya, dilakukan setiap 30 menit sekali sampai baterai pada kondisi warning. Kondisi baterai warning berada di level tegangan 11.7 Volt.

(46)

mampu bertahan 330 menit atau 5 jam 30 menit. Pada tabel 1 hasil pengukuran dapat terlihat selisih antara sistem sleep mode dan tidak menggunakan sleep mode. Sistem tidak menggunakan sleep mode hanya bertahan hingga 240 menit atau 4 jam, artinya sistem sleep mode lebih hemat 90 menit atau 1 jam 30 menit. Maka dari hasil tersebut sistem sleep mode dapat melakukan penghematan daya hingga ± 19 %.

Tabel 4.3 Pengukuran Penurunan Daya Baterai Node Sensor

(47)

Gambar 4.3 Perbandingan Penurunan Daya Baterai Node Sensor

Pada node coordinatror juga dilakukan pengujian sama seperti node sensor. Pada node coordinator didapatkan hasil pengukuran awal dengan tegangan 12.53 Volt, arus 1.11 mA dan daya terukur 13.91 mW. Proses pengukuran selanjutnya juga dilakukan setiap 30 menit. Sehingga didapatkan hasil pengukuran akhir dengan tegangan 11.69 Volt, arus 1.01 mA, dan daya 11.81 mW. Node

coordinator dengan menggunakan sistem sleep mode mampu bertahan 210 menit atau 3 jam 30 menit. Untuk sistem yang tidak menggunakan sleep mode mampu bertahan 180 menit atau 3 jam. Coordinator dengan sistem sleep mode mampu bertahan 30 menit lebih lama dengan presentase penghematan daya sebesar ± 15%. Untuk hasil konsumsi daya dapat dilihat pada Tabel 4.4.

Tabel 4.4 Pengukuran Penurunan Daya Baterai Node Coordinator

(48)

4 90 12,15 12,09 1,07 1,06 13,00 12,82

5 120 12,05 11,9 1,05 1,03 12,65 12,26

6 150 11,87 11,79 1,04 1,02 12,34 12,03 7 180 11,77 11,69 1,02 1,01 12,01 11,81

8 210 11,69 1,01 11,81

Gambar 4.4 Perbandingan Penurunan Daya Baterai Node Coordinator

Pada pengujian keseluhan sistem ini juga dilakukan pengujian transmisi data. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui tingkat keberhasilan dari node

sensor untuk mengirimkan data yang di pesan oleh aplikasi. Pengujian transmisi data ini dilakuan seetiap 10 menit sekali dengan mengirimkan 5 data. Hasil dari pengujian transmisi data dapat dilihat pada Tabel 4.5.

Tabel 4.5 Hasil Pengujian Transmisi Data.

(49)
(50)

4.4 Pengujian Jarak jangkau pengiriman Xbee S2 4.4.1 Tujuan

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan jarak jangkau xbee

S2 dalam mengirim dan menerima data.

4.4.2 Alat yang Digunakan

Peralatan yang digunakan untuk pengujian ini adalah sebagai berikut : 1. Xbee S2 dua buah.

2. Xbee adapter dua buah. 3. Kabel USB 2 buah.

4. Komputer atau laptop dua buah.

4.4.3 Prosedur Pengujian

1. Pasang xbee dengan xbee adapter.

2. Hubungkan xbee adapter dengan laptop. 3. Buka program terminal pada X CTU.

4. Setelah kedua xbee connect, ukur jarak antar xbee hingga jangkauan penerima maksimal.

4.4.4 Hasil Pengujian

(51)

Tabel 4.6 Hasil Pengujian Jarak Xbee

NO Jarak

(Meter) Keterangan

1 10 Berhasil

2 20 Berhasil

3 30 Berhasil

4 40 Berhasil

5 50 Berhasil

6 60 Berhasil

7 70 Berhasil

8 80 Berhasil

9 85 Gagal

10 90 Gagal

(52)

51 BAB V PENUTUP

Berdasarkan Pengujian pada perangkat keras dan perangkat lunak yang digunakan dalam tugas akhir ini, maka dapat diambil kesimpulan dan saran-saran dari hasil yang diperoleh.

5.1 Kesimpulan

1. Berdasarkan hasil pengujian terhadap monitoring pembacaan sensor suhu dan kelembaban tanah yang telah dilakukan dalam pembuatan sistem monitoring

tanaman jarak dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :

a. Rata-rata presentase error pada sensor suhu pada node sensor adalah 2.5% b. Rata-rata presentase error pada sensor kelembaban tanah pada node sensor

adalah 4.9 %

2. Berdasarkan pengujian terhadap sistem, dengan proses pengambilan 5 data dalam rentang waktu setiap 10 menit sekali, dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut.

a. Sistem sleep mode dalam node sensor dapat berjalan dengan baik untuk penghematan daya dengan selisih waktu ketahanan baterai selama 1 jam 30 menit dengan presentase penghematan daya ± 19 %.

(53)

c. Jika rentang waktu sleep lebih lama maka dapat menambah presentase penghematan daya.

d. Pengujian transmisi data dapat berjalan dengan baik, dengan melakukan 30 kali pengujian pengiriman data didapatkan rata-rata error sebesar 13,33%.

3. Berdasarkan hasil pengujian terhadap jarak jangkau pengiriman data xbee S2 dapat ditarik kesimpulan, bahwa jarak maksimal pengiriman data adalah 80 Meter.

5.2 Saran

Sebagai pengembangan dari penelitian yang telah dilakukan, penulis memberikan saran sebagai berikut :

1. dalam pengukuran tegangan, arus, dan daya pada penelitian ini masih dilakukan dengan cara manual. Sehingga diharapkan dapat dilakukan pengecekan secara otomatis seperti sistem pemantau suhu dan kelembapan tanah, dengan penambahan sensor arus dan tegangan pada setiap node.

2. Pada proses pengiriman dan penerimaan data masih didapatkan adanya loss

(54)

53

Abdul Kadir, H. (2005). Algoritma Pemrograman menggunakan C++.

Yogyakarta: Andi.

Alim, T. (2012, Oktober 1). Jarak Pagar (Jatropha Curca L:) dan Klasifikasinya. Dipetik September 20, 2015, dari http://www.biologi-sel.com/2013.

Andrianto, H. (2013). Pemrograman Mikrokontroler AVR ATmega16 menggunakan Bahasa C. Bandung: Informatika.

Arduino. (2011). Arduino XBee Shield. Retrieved September 2015, 15, from

DFrobot. (2012, January 1). Moisture Sensor (SKU:SEN0114). Dipetik September

30, 2015, dari

http://www.dfrobot.com/wiki/index.php/Moisture_Sensor_(SKU:SEN011 4).

Nofianto, R. H., Jusak, & Susanto, P. (2014). Rancang Bangun Aplikasi dan Gateway Wireless Sensor Network untuk Pemantauan Lahan Tanaman Jarak. Journal of Control and Network System, 01-08.

Nurcahyo, S. (2012). Aplikasi dan Teknik Pemrograman MikrokontrolerAVR Atmel. Yogyakarta: Andi.

Riajaya, P. D., Kadarwati, F. T., & Yoga, S. (2007). Keragaan Produksi Biji Jarak Pagar pada Berbagai Ketersediaan Air Tanah. 137-143.

Robosoccer. (2012, November 21). Konfigurasi Xbee Point to Multipoint. Dipetik

Oktober 26, 2015, dari

(55)

Rolis, G. (2012). Wireless Sensor Network (WSN) dan algoritma PEGASIS.

Retrieved September 15, 2015, from gitorolis.weebly.com: http://gitorolis.weebly.com/4/post/2011/02/ad-hoc-wireless-lan-peer-to-peer.html

Surabaya, P. E. (t.thn.). Komunikasi Nirkabel Menggunakan Modul RF X-Bee : Untuk Implementasi Wireless Sensor Network (WSN). Politeknik Elektronika Negeri Surabaya, hal. 1-10.

Syafril, D., Wijaya, Y. P., & Madona, P. (2013). Penghematan Daya pada Sensor Node menggunakan Pengaturan Waktu Kirim Data. Jurnal Teknik Elektro dan Komputer, 18-28.

Winoto, A. (2008). Mikrokontroler AVR ATmega 8/32/16/8535 dan Pemrogramannya dengan Bahasa C pada WinAVR. Bandung: Informatika.

Figur

Gambar 2.2 Arsitektur WSN.
Gambar 2 2 Arsitektur WSN . View in document p.9
Gambar 2.4 sebagai berikut:
Gambar 2 4 sebagai berikut . View in document p.10
Gambar 2.3 Perkembangan Dimensi Node Sensor Terhadap Waktu.
Gambar 2 3 Perkembangan Dimensi Node Sensor Terhadap Waktu . View in document p.10
Gambar 2.5 Alur Program Code Vision
Gambar 2 5 Alur Program Code Vision . View in document p.13
Tabel 2.1 Konfigurasi Port B Mikrokontroller
Tabel 2 1 Konfigurasi Port B Mikrokontroller . View in document p.15
Gambar 2.6 Konfigurasi pin Atmega16
Gambar 2 6 Konfigurasi pin Atmega16 . View in document p.15
Tabel 2.2 Konfigurasi Port C Mikrokontroller
Tabel 2 2 Konfigurasi Port C Mikrokontroller . View in document p.16
Gambar 2.7 Xbee dan Xbee Shield.
Gambar 2 7 Xbee dan Xbee Shield . View in document p.17
Tabel 2.4 Parameter Xbee
Tabel 2 4 Parameter Xbee . View in document p.18
Gambar 2.8 Soil Moisture Sensor.
Gambar 2 8 Soil Moisture Sensor . View in document p.19
Gambar 2.9 Sensor DHT11.
Gambar 2 9 Sensor DHT11 . View in document p.20
Gambar 2.10 RTC DS1307
Gambar 2 10 RTC DS1307 . View in document p.21
Gambar 3.1 Blok diagram
Gambar 3 1 Blok diagram . View in document p.24
Gambar 3.2 Perancangan Perangkat keras Node Sensor
Gambar 3 2 Perancangan Perangkat keras Node Sensor . View in document p.26
Gambar 3.3 :
Gambar 3 3 . View in document p.27
Gambar 3.4 Format pengiriman data
Gambar 3 4 Format pengiriman data . View in document p.29
Gambar 3.5 Flowchart Node Coordinator
Gambar 3 5 Flowchart Node Coordinator . View in document p.31
Gambar 3.6 Aplikasi monitoring
Gambar 3 6 Aplikasi monitoring . View in document p.33
Gambar 3.7 flowchart aplikasi monitoring
Gambar 3 7 flowchart aplikasi monitoring . View in document p.34
Gambar 3.8 Aplikasi Menerima dan Menampilkan Data
Gambar 3 8 Aplikasi Menerima dan Menampilkan Data . View in document p.36
Gambar 3.9 Perakitan keseluruhan Alat
Gambar 3 9 Perakitan keseluruhan Alat . View in document p.37
Gambar 4.1 Node sensor yang terhubung pada sensor suhu
Gambar 4 1 Node sensor yang terhubung pada sensor suhu . View in document p.39
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Sensor Suhu
Tabel 4 1 Hasil Pengujian Sensor Suhu . View in document p.40
Gambar 4.2
Gambar 4 2 . View in document p.42
Tabel 4.2 Hasil Pengujian sensor Kelembaban Tanah
Tabel 4 2 Hasil Pengujian sensor Kelembaban Tanah . View in document p.43
Tabel   4.3 Pengukuran Penurunan Daya Baterai Node Sensor
Tabel 4 3 Pengukuran Penurunan Daya Baterai Node Sensor . View in document p.46
Grafik Perbandingan Penurunan Daya
Grafik Perbandingan Penurunan Daya . View in document p.47
Gambar 4.4 Perbandingan Penurunan Daya Baterai Node Coordinator
Gambar 4 4 Perbandingan Penurunan Daya Baterai Node Coordinator . View in document p.48
Tabel 4.5 Hasil Pengujian Transmisi Data.
Tabel 4 5 Hasil Pengujian Transmisi Data . View in document p.48
Tabel 4.6 Hasil Pengujian Jarak Xbee
Tabel 4 6 Hasil Pengujian Jarak Xbee . View in document p.51

Referensi

Memperbarui...