PENGUJIAN AKURASI ALAT PENGUKUR SUHU DAN KELEMBABAN MENGUNAKAN SENSOR SHT11 DAN MIKROKONTROLER ATMEGA 81
Oleh : Vivi Hastuti2
Abstrak. Penelitian ini bertujuan untuk mengkalibrasi pembuatan alat ukur suhu dan kelembaban,
untuk memperoleh alat ukur yang mempunyai presisi yang baik dan tingkat akurasi yang tinggi. Sensor SHT11 terdiri dari polimer kapasitif yang men-sensing unsur untuk bandgap sensor suhu dan sensor kelembatan relatif. Sensor SHT11 dikalibrasi disebuah ruang kelembaban presisi. Koefisien-koefisien kalibrasi diprogram ke dalam memori OTP. Koefisien-koefisien ini digunakan secara internal selama pengukuran untuk mengkalibrasi sinyal dari sensor. Mikrokontroller AVR jenis ATMega8 akan berfungsi sebagai otak yang menjalankan instruksi-instruksi yang tersimpan dalam flash memorinya dengan kapasitas 8 Kbyte. Pembuatan perangkat lunak untuk pembuatan program yang akan dimasukkan kedalam mikrokontroler ATMega8. Program yang akan dimasukkan ke mikrokontroler dikembangkan dengan program BASCOM AVR versi 1.11.7.9 full version, sedangkan untuk proses download program kedalam mikrokontroler digunakan software Pony prog 2000. Pemrograman sistem akan membahas program pengukuran sensor suhu dan kelembaban. Pin DATA sensor SHT11 dihubungkan pada Pin-Cl pada mikrokontroler. Pembacaan sensor yang telah selesai diolah oleh mikrokontroler akan ditampilkan ke LCD. Berdasarkan hasil analisis menggunakan uji-t diperoleh tidak ada perbedaan yang signifikan dalam pengukuran suhu menggunakan sensor SHT11 dan thermometer dan kelembaban mengunakan sensor SHT dan hygrometer. Berdasar pada hasil analisis menggunakan taraf / interval kepercayaan 95% diperoleh tingkat signifikansi 0,000 baik untuk suhu maupun kelembaban. Hasil ini menujukan bahwa hasil pengukuran alat ukur sensor SHT11 dan suhu, sensor SHT11 dan hygrometer tidak ada bedanya dengan interval kepercayaan 95%.
Kata Kunci : Sensor SHTII, Mikrokontroler ATMEGA 8, Suhu dan Kelembaban
1 Ringkasan hasil Penelitian
PENDAHULUAN
Perkembangan peralatan elektronika pada saat ini sudah cukup pesat. Peralatan rumah tangga, kantor dan alat ukur sudah menggunakan perangkat elektornika. Dalam perkembangan peralatan elektronika semakin mudah pengoprasiannya dan semakin komplek kegunaannya. Khusus untuk alat ukur selalu memaksimalkan akurasi dan presisi alat ukur. Baik alat ukur analog maupun digital selalu memperhatikan akurasi dan presisi dari alat ukur. Walaupun alat ukur digital sudah menunjukan angaka tetap ada keterbatasannya. Penunjukan digit angkan merupakan keterbatasan maksimal yang mampu terbaca alat pada sekala ter besar dan terkecilnya.
Berbagai peralatan ukur analog pada saat ini telah diganti dengan peralatan digital. Pergeseran peralatan dari analog kedigital diantanya disebabkan oleh:
1. kemudahan pembacaan pengukuran
2. skala terkecilnya lebihkecil disbanding analog
3. pengoperasiannya mudah
4. berbagai alat ukur dapat dikemas jadi satu alat ukur sesuai dengan keperluan.
Banyaknya peralatan digital yang ada sekarang ini perlu suatu bekal kemampuan untuk memahami. Pemahaman dapat dari segi hardware dan software. Pemahaman keduanya hardware dan softwer akan dapat merancang alat sesuai sang dikehendaki atau dapat mereparasi alat.
Dalam kehidupan ini tidak lepas dari pemanfaatan ilmu fisika. Kegiatan dalam aktifitas kehidupan selalu berkaitan dengan variabel fisis. Pengaruh langsung dari variabel fisis biasanya berusaha untuk dikendalikan. Berbagai penelitian dilakukan untuk melakukan pengendalian variabel fisis agar sesuai dengan kondisi yang diharapakan. Pengendalian variabel fisis bisa dalam skala lab atau sudah aplikasi dilapangan. Secara kecil-kecilan pengujian ada di lab kemudian diaplikasikan. Namun, untuk mengetahuhi ketepatan suatu perlakuan variabel fisis perlu diuji dilapangan (sesuai kebutuhan) karena bisa jadi variabel lain berpengaru lebih besar dibanding yang dikendalikan.
Pengendalian variabel fisis ini tidak lepas dari peralatan. Baik peralatan analob maupun digital dapat digunakan. Perkembangan
saat ini lebih banyak ke peralatan digital. Pengendalian variabel fisis ini yang dikendalikan adalah besarnya. Untuk mengetahui besarnya perlu pengukuran dengan alat ukur yang mempunyai akurasi dan presisi yang tinggi. Kualitas alat ukur dapat diketahui dengan melakukan kalibrasi dengan mengunakan alat ukur standar. Pengendalian variable fisis bisa dialakuakan lebih dari satu variabel. Penggunaan mikrokontroler dapat memerintah alat ukur secara otomatis melakukan pengendalian sesuai dengan kondisi yang diharakan. Ketika detektor variabel fisis yang satu menunjukan ambang batas bawah atau tinggi dengan peranan mikrokontroler untuk memerintah peralatanan bekerja mengembalikan kondisi sesuai yang diharapkan.
Variabel fisis yang dapat dikendalikan salah satunya suhu dan kelembaban. Perlu pungukuran suhu dan kelembaban untung mengetahui apakah besarnya sesuai yang diinginkan atau tidak. Pengukuran suhu dan kelembaban dapat dilakukan dengan alat yang terpisah atau jadi satu. Penggunaan sensor SHT11 salah satu sensor yang tergabung memjadi satu. Sensor SHT11 saja tidak cukup untuk menampilkan besar dari suhu dan kelembaban. Perlu komponen elektonika yang lain agar sinyal dari sensor dapat ditampilkan. yaitu penambahan rangkaian mikrokontroler dan LCD.
Pembuatan alat ukur suhu dan kelembaban dapat dibuat sendiri tanpa harus dibuat oleh pabrik. Pembuatan alat ukur suhu dan kelembaban perlu dikalibrasi dan diuji akurasi dan presisinya. Pada penelitian ini akan melakukan pengujian akurasi dari alat ukur suhu dan kelembaban yang menggunakan sensar SHT11 dan mikrokonroler ATMEGA 8.
RUMUSAN MASALAH
Berdasarkan latar belakan masalah diangkat suatu permasalah penelitian yaitu: apakah terdapat perbedaan yang signifikan antara alat ukur suhu dan kelembapan dengan alat ukur sekunder suhu dan kelembaban.
TUJUAN
Penelitian ini bertujuan untuk mengkalibrasi pembuatan alat ukur suhu dan
kelembaban, untuk memperoleh alat ukur yang mempunyai presisi yang baik dan tingkat akurasi yang tinggi.
TINJAUAN PUSTAKA
Sensor Suhu Dan Kelembaban SHTll
SHT11 adalah suatu modul chip multi sensor suhu dan kelembaban relatif yang menghasilkan keluaran digital yang terkalibrasi. Sensor ini handal dan stabil, berupa polimer kapasitif yang men-sensing unsur untuk bandgap sensor suhu dan kelembaban relatif. Kedua sifatnya digabungkan tanpa lapisan dari 14bit analog pada konverter digital dan suatu rangkaian antarmuka serial pada chip yang sama. Sensor ini menggunakan antarmuka serial 2-wire dan regulasi tegangan internal, sehingga memudahkan dan mempercepat integrasi sistem. Sensor ini berukuran yang kecil dan konsumsi dayanya rendah, sehingga banyak dimanfaatkan dalam berbagai aplikasi.. Berikut merupakan gambar blok diagram dari SHT11.
Gambar 1. Blok Diagram Sensor SHT11
Spesifikasi Antarmuka
Gambar 2. Rangkaian aplikasi sensor dengan mikrokontroler a. Pin Daya
SHT11 membutuhkan tegangan antara 2,4 hingga 5,5 V. Setelah hidup alat ini membutuhkan waktu ll ms untuk mencapai kondisi "tidur". Tidak ada perintah yang harus dikirim sebelum waktu itu. Pin power suply (VDD, GND) dapat dipasang dengan suatu kapasitor l00 nF.
b. Antarmuka Serial 2-wire (Dwiarah)
Antarmuka serial dari SHT11 dioptimalkan untuk keluaran sensor dan konsumsi daya, SHTl1 tidak kompatibel dengan antarmuka 12C.
1) Serial Clock Input (SCK)
SCK digunakan untuk mensinkronkan komunikasi antara mikrokontroller dan SHT11. Karena alat penghubung ini terdiri dari logika static sepenuhnya, maka tidak ada frekuensi SCK yang minimum.
2) Data Serial (DATA)
Pin DATA tristate digunakan untuk transfer data masuk dan keluar dari alat. DATA berubah setelah penurunan dan berlaku pada kenaikan dari serial clock SCK. Selama transmisi, garis DATA harus tetap stabil saat SCK pada kondisi high. Untuk menghindari kekacauan sinyal, mikrokontroller hanya perlu pengarah DATA low. Sebuah resistor pull-up eksternal (contoh 10 kohm) diwajibkan untuk menarik sinyal high. (Lihat Gambar 2.12) Resistor pull-up biasanya sudah termasuk dalam rangkaian I/O dari mikrokontrollers.
3) Pengiriman Perintah
Untuk memulai suatu transmisi, sekuensial "Transmission Start" harus dikeluarkan, yang terdiri dari suatu penurunan garis DATA saat SCK dalam keadaan high (berlogika 1), kemudian diikuti oleh suatu pulsa rendah (berlogika 0) di SCK dan mengangkat DATA kembali saat SCK masih dalam keadaan high (berlogika 1).
Perintah berikutnya terdiri dari 3 bit alamat (bit "000") dan 5 bit perintah. SHT11 menunjukkan penerimaan yang tepat dari setiap perintah dengan menarik pin DATA low (ACK bit) setelah penurunan dari clock SCK ke-8. Garis DATA dilepaskan (dan menjadi high) setelah penurunan dari clock SCK ke-9.
Tabel 1. Daftar perintah SHT ll
Command Code
Reserved 0000x
Measure Temperature 00011 Measure Humidity 00101 Read Status Register 00111 Write Status Register 00110
Reserved 0101x-1110x
Soft reset, resets the interface, clears the status register to default values, wait minimum 11 ms before next command
11110
4) Urutan Pengukuran Suhu dan Kelembaban (T dan RH)
Setelah mengeluarkan perintah pengukuran ('00000101' untuk RH dan '00000011' untuk Suhu) mikrokontroler harus menunggu untuk penyelesaian pengukuran. Hal ini membutuhkan rata-rata 11/55/210 ms untuk pengukuran 8/12/14 bit. Ketepatan waktu bervariasi hingga :1:15% dari kecepatan osilator internal. Untuk penyelesaian sinyal dari sebuah pengukuran, SHTll menurunkan garis data dan masuk pada mode idle. Mikrokontroler harus menunggu hingga sinyal "data ready" sebelum SCK memulai kembali untuk mengeluarkan data. Pengukuran data disimpan hingga dikeluarkan kembal. Selanjutnya, mikrokontroler dapat melanjutkan tugas-tugas berikutnya.
Dua byte dari pengukuran dan satu byte dari CRC checksum yang kemudian akan dikirimkan. Mikrokontroler harus menjawab tiap byte dengan menarik garis DATA menjadi low. Semua nilai-nilai pertama adalah MSB (Contohnya SCK kelima adalah MSB untuk nilai 12bit dan untuk hasil 8bit, byte pertama tidak dipergunakan). Komunikasi berakhir setelah menjawab bit dari CRC data. Jika CRC - 8 checksum tidak digunakan, maka pengontrol akan mengakhiri komunikasi setelah pengukuran data LSB dengan menyimpan ACK high. Alat secara otomatis kembali pada mode "sleep" setelah pengukuran dan komunikasi telah berakhir. Untuk lebih jelas dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar 3. Contoh urutan pengukuran untuk nilai "0000'1001 '0011 '000'
=2353=75.79%RH
Liquid Crystaldisplay (LCD) SEIKO M1632 Seiko M1632 merupakan LCD dot matrix yang dapat menampilkan 16 karakter pada baris atas dan 16 karakter pada baris dibawahnya. Secara umum model LCD dot matrix yang dapat menampilkan 2 x 16 karakter dapat dilihat pada Gambar 4
Gambar 4. LCD Seiko M1632
Standar pin LCD dot matrix Seiko M1632 beserta fungsinya dijelaskan pada Tabel 2.7. Pin 15 hanya dimiliki tipe khusus yang digunakan untuk mengatur sorot cahaya dari dalam LCD (background light).
Tabel 2. Fungsi pin-pin LCD
PIN Nama Fungsi
1 Vss Ground
2 Vcc +5V
3 VEE Contrast
4 RS Register Select 0 = instruction Register (mode instruksi);
1 = Data Register (mode Data)
5 R/W Read/Write 0 = mode tulis (Write); 1 = mode baca (Read) 6 E Enable 0 = mulai mengunci data ke LCD; 1 = disable 7-14 DB7-DB0 Jalur data MSB-LSB 15 BPL Black Plane Light 16 GND Ground voltage Arsitektur ATMega8
Mikrokontroler ini adalah generasi AVR (Alf and Vegard‟s Risc Processor) dari keluarga ATMega yang memiliki fasilitas lengkap dengan arsitektur RICS (Reduced Instruction Set Computing) 8 bit yang berdaya rendah (low-power), dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16-bit (16-bit word) dan sebagian dieksekusi dalam 1 (satu) siklus clock.
Gambar 5. pin ATMega8
Dari gambar tersebut dapat dijelaskan secara fungsional konfigurasi pin ATMega8 sebagai berikut :
1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya
2. GND merupakan pin ground
3. port B (PB0…PB7)/xtal1/xtal2/tosc1/tosc2 merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yautu timer/counter, konparator analog. Tergantung pada penggabungan seting pilihan clock, PB6 dapat digunakan sebagai input ke penguat osilasi inversi dan input ke internal clock, PB7 dapat digunakan sebagai output penguat osilasi inversi.
4. port C (PC0…PC5) merupakan pin I/O dua arah dan pin masukan ADC
5. port D (PD0…PD7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu komparator analog, interupsi eksternal, dan komunikasi serial
6. reset merupakan pin yang digunakan untuk me reset mikrokontroler
7. PortC6/Reset, jika RSTDISBL diprogram, PC6 digunakan sebagai pin I/O.
8. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clok eksternal
9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC, portC (3..0), dan ADC (7..6). Note; prtC (5..4) menggunakan suplai tegangan digital VCC.
10. AREF merupakan pin masukan tegangan referensi ADC
METODE PENELITIAN
Perancangan Perangkat Keras (Hardware)
Gambar 6. Blok diagram rancangan system control suhu dan kelembaban
a. Developmen Stystem AVR ATMEGA8
Mikrokontroller AVR jenis ATMega8 akan berfungsi sebagai otak yang menjalankan instruksi-instruksi yang tersimpan dalam flash memorinya dengan kapasitas 8 Kbyte. Kornponen pendukung agar mikrokontroller bekerja dengan baik maka digunakan juga kristal dengan kapasitor keramik yang berfungsi sebagai pembangkit frekuensi (clock generator) dengan frekuensi 11.0592 MHz dan kaprsitor 22 pF. Pada pin 20 dan 21 yaitu AVCC dan AREF tidak dihubungkan ( Not Connected) karena sensor yang digunakan mempunyai keluaran digital,
Modul sensor suhu dan kelembaban SHT11 Mikrokontrol er AVR ATMega 8 Display LCD Seiko M1632 Catu Daya 5V
sehingga ADC internal yang ada pada mikrokontroller tidak dipergunakan.
b. Modul Sensor Suhu Dan Kelembaban SHT11
Sensor SHT11 terdiri dari polimer kapasitif yang men-sensing unsur untuk bandgap sensor suhu dan sensor kelembatan relatif. Sensor SHT11 dikalibrasi disebuah ruang kelembaban presisi. Koefisien-koefisien kalibrasi diprogram ke dalam memori OTP. Koefisien-koefisien ini digunakan secara internal selama pengukuran untuk mengkalibrasi sinyal dari sensor. Modul sensor suhu dan kelembaban SHT11 dari Parallax, terdiri dari resistor pull-up dan resistor pull-down sebagai proteksi. Hal tersebut dikarenakan sensor SHT11 dapat berpotensi menjadi output pada saat yang bersamaan dan pada saat yang berlawanan. Resistor pull-up dibutuhkan pada garis sinyal data, yang mana kolektor terbuka dan dapat dinyatakan oleh salah satu yaitu dari mikrokontroler atau sensor SHT11. Untuk mikrokontroler AVR ATMega8 dapat menggunakan resistor pull-up internal dengan cara men-seing port-C menjadi high. Resistor pull-down direkomendasikan pada garis sinyal Clock.
Pin DATA sensor SHT11 dihubungkan pada Pin-Cl pada mikrokontroler sedangkan pin Pin-Clock dihubungkan pada Pin-C0. Sensor SHT11 membutuhkan catu daya 5 Volt.
Gambar 7. Rangkaian modul SHT11
c. Modul LCD M1632
Pembacaan sensor yang telah selesai diolah oleh mikrokontroler akan ditampilkan ke LCD. Data dikirim melalui port D ke pin-pin data LCD, namun sebelumnya LCD harus diinisialisasi dengan instruksi tertentu terutama instruksi untuk menentukan lokasi penampil karakter. Pada perancangannya LCD yang dipakai menggunakan metode antarmuka 4 bit. Berikut merupakan koneksi pin LCD dengan mikrokontroler. Pada mode 4 bit, kondisi RS
berlogika 0 menunjukkan proses penulisan data akan dikirim. Nible tinggi (bit 7 sampai bit 4) terlebih dahulu dikirimkan diawali pulsa logika 1 pada pin E. selanjutnya nible rendah (bit 3 sampai bit 0) dikirimkan diawali pulsa logika 1 pada pin E.
Perancangan Perangkat Lunak (Software) Pembuatan perangkat lunak berupa program yang akan dimasukkan kedalam mikrokontroler ATMega8. Program ini dikembangkan dengan program BASCOM AVR versi 1.11.7.9 full version, sedangkan untuk proses download program kedalam mikrokontroler digunakan software Pony prog 2000. Pemrograman sistem akan membahas program pengukuran sensor suhu dan kelembaban. Komunikasi dua arah antara sensor dan mikrokontroler harus terlebih dahulu direset, dengan memberikan sinyal high pada pin DATA dan memberikan clock pada pin SCK sebanyak 9 kali atau lebih. Reset sensor cukup dilakukan satu kali pada saat memulai program.
a. Program Pengukuran Sensor Suhu dan Kelembaban
Sebelum melakukan pengukuran suhu dan kelembaban maka terlebih dahulu harus ditentukan resolusi bit pengukuran sensor. Pada program ini resolusi bit dipilih 14 bit untuk suhu dan 12 bit untuk kelembaban, yang merupakan default dari resolusi pengukuran sensor SHT11.
Perintah “mulai” dikirim untuk memulai program pengukuran suhu. Untuk pengukuran suhu maka akan dikirim perintah „00000011‟, pada pin DATA sensor. Pengukuran suhu dengan resolusi 14bit membutuhkan waktu 210 ms hingga pengukuran selesai. Untuk penyelesaian sinyal dari sebuah pengukuran, SHT11 menurunkan garis DATA dan masuk pada mode idle. Mikrokontroler harus menunggu sinyal “data ready” sebelum SCK memulai kembali untuk mengeluarkan data, selanjutnya data diterima dari sensor. Dua byte dari pengukuran, yaitu nilai MSB dan LSB dan satu byte dari CRC checksum yang kemudian akan dikirim. Mikrokontroler harus menjawab tiap byte dengan menarik garis DATA menjadi low, setelah itu dua byte hasil pengukuran data diolah pada rumus perhitungan suhu.
Suhu (T0C) = d1 + d2*SOT
Selanjutnya pengukuran kelembaban dimulai dengan mengirimkan perintah “mulai” yang disusul dengan perintah untuk mengukur kelembaban yaitu „00000101‟. Pengukuran kelembaban dengan resolusi 12bit membutuhkan waktu 55 ms hingga pengukuran selesai. Selanjutnya penerimaan data pada pengukuran kelembaban sama dengan penerimaan data untuk pengukuran suhu, hanya saja data hasil pengukurannya berbeda. Hasil pengukuran data kemudian diolah pada rumus perhitungan kelembaban.
RHlinier = c1 + c2*SORH + c3*SORH2
RHtrue = (T0C-25)*(t1 + t2*SORH) + RHlinier Hasil pengolahan rumus ditampilkan pada LCD. Sebelum menuju pada program selanjutnya, diberi delay sekitar 500 ms. Berikut diagram alir pengukuran suhu dan kelembaban.
b. Diagram alir pengukuran suhu dan
kelembaban
Gambar 8. Diagram alir awal program pengukuran suhu dan kelembaban
Mulai
Konfigurasi Register & Clock
Konfigurasi Lcd & pin Lcd Konfigurasi Tipe data variabel Konfigurasi data konstan Inisialisasi Port Deklarasi prosedur Reset sensor Subrutin akses sensor suhu Kalkulasi hasil pembacaan data Konversi karakter numerik ke string Subrutin akses sensor Kelembaban Kalkulasi hasil pembacaan data Konversi karakter numerik ke string Tampilkan di baris atas Tampilkan di baris atas
Gambar 9. Diagram alir utama program pengukuran suhu dan kelembaban
Data di terima semua oleh
sensor ? Mulai
Konfigurasi Tipe data variabel
Kirim sinyal start
Kirim data akses sensor
konfigurasi pin input
Tunda 10 mikrosekon Kirim sinyal klok
Penunda
Tidak
Ambil data dari sensor & salin ke
databyte Ya Salin databyte ke datavalue konfigurasi pin output Kirim sinyal acknowledge
Ambil data dari sensor & salin ke
databyte Geser ke kiri 8X nilai datavalue Datavalue = Datavalue Or databyte Dataword = Datavalue konfigurasi pin input konfigurasi pin output Kirim sinyal acknowledge konfigurasi pin input
Ambil data dari sensor & salin ke
databyte konfigurasi pin output Kirim sinyal acknowledge Selesai
Gambar 10. Diagram alir sub rutin pengukuran suhu dan kelembaban
c. Implementasi Rangkaian
Berikut ini implementasi rangkaian mikrokontroler mrngunakan ATMEGA 8: Start C1 = -4 C2 = 0.0405 C3 = -0.0000028 T1 = .01 T2 = .00008 Ddrb =225 Portb = 0 Ddra = $B11111111 Cursor LCD Off Clear Screen LCD Tampilan Pada LCD
Gambar 11. Rangkaian Mikrokontroler Penulisan Program
Program yang dimasukkan ke mikrokontroler ditulis dalam bahasa basic dengan menggunakan editor BASCOM AVR versi 1.11.7.9 full version. BASCOM AVR adalah program BASIC compiler berbasis window untuk mikrokontroler keluarga AVR. BASCOM AVR merupakan pemrograman dengan bahasa tingkat tinggi BASIC yang dikembangkan dan dikeluarkan oleh MCS Electronic. Penggunaan bahasa tingkat tinggi BASIC memberikan bagi programmer untuk melakukan pemrograman juga dilengkapi dengan simulator yang memudahkan pengguna mensimulasikan hasil pemrograman.
Gambar 12. Tampilan program BASCOM AVR Sebelum penulisan program dimulai.
Gambar 13. Konfigurasi chip pada BASCOM AVR options
HASIL DAN PEMBAHASAN
Data Hasil Pengujian Pengukuran Suhu dan Kelembaban
Tabel 3. Look up table dari pembacaan oleh ADC mikrokontrler dan pengukuran temperature menggunakan thermometer. Pembacaan ADC Mikrokontroler Pembacaan Termometer 49.72 45 47.56 43 45.72 42 44.05 40 42.72 39 41.61 38 40.60 37 39.77 37 39.05 36 38.35 36 37.79 36 37.32 35 36.84 35 36.42 34 36.03 34
Tabel 4. Look Tabel IV.1 Look up table dari pembacaan oleh ADC mikrokontrler dan pengukuran temperature menggunakan thermometer (lanjutan) Pembacaan ADC Mikrokontroler Pembacaan Termometer 33.91 33 33.70 32 33.54 32 33.34 32 33.17 32 33.04 32 32.86 32 32.70 32 32.60 31
Look up table dari pembacaan (lanjutan). Pembacaan ADC mikrokontroler Pembacaan Termometer (1) (2) 49.15 48 46.52 42 45.00 40 43.64 39 42.55 38 41.79 37 40.84 36 39.92 36 39.40 36 38.85 35
Pembacaan ADC mikrokontroler Pembacaan Termometer (1) (2) 38.35 35 37.85 34 37.42 34 36.90 34 36.65 34 36.33 34 36.02 33 35.76 33 35.50 33 35.26 33 35.00 33 34.82 33 34.63 32 34.46 32 34.27 32 34.13 32 33.97 32 33.83 32 33.70 32
Tabel 5. Look up table dari pembacaan oleh ADC mikrokontrler dan pengukuran kelembaban mennggunakan hygrometer Pembacaan ADC Mikrokontroler Pembacaan Hygrometer 29.93 43 32.02 43 34.30 44 36.28 44 37.96 45 39.70 46 41.16 46 42.68 47 43.78 47 44.88 49 45.88 50 46.68 50 47.54 51 48.36 52 49.05 52 49.65 53 50.21 54 50.54 54 51.10 54 51.56 55 51.96 56 52.36 56
Tabel 6. Look up table dari pembacaan oleh ADC mikrokontrler dan pengukuran kelembaban mennggunakan hygrometer (lanjutan).
Pembacaan ADC Pembacaan
Mikrokontroler Hygrometer 52.78 56 53.08 57 53.45 57 53.75 58 54.05 58 54.35 58 54.59 59 54.82 59 55.00 59
Tabel 7. Look up table dari pembacaan oleh ADC mikrokontrler dan pengukuran kelembaban mennggunakan hygrometer (lanjutan).
Pembacaan ADC mikrokontroler Pembacaan Hygrometer 29.75 47 32.96 48 34.61 48 36.35 48.5 37.90 49 39.01 49.5 40.31 50.5 41.36 51 42.37 51.5 43.25 52 44.09 53 44.87 53.5 45.54 54 46.15 54.5 46.88 55 47.42 55.5 47.88 56 48.33 56 48.76 56.5 49.13 56.5 Pengolahan Data
Pengolahan data dari hasil pengujian alat ukur dengan menggunakan uji t. Hasil pengujian sebagaimana pada lampiran 1.
Selain itu untuk pengujian presisi dan tingkat akurasi alat ukur suhu dan kelembaban yaitu dengan menggunakan kaleidaGraf.
Grafik hubungan antara suhu, dan kelembaban pada akibat penyetelan sistem kontrol dan suhu serta kelembaban akibat pembacaan pada thermometer serta higrometer.
Grafik 1. hubungan antara temperatur dan waktu
Grafik 2. hubungan antara kelembaban dan waktu
PEMBAHASAN
Data yang diperoleh untuk mengetahui ada tidaknya perbedaan yang signifikan dari kedua alat ukur sensor SHT11 dan termoeter untuk suhu, dan sensor SHT11 dan hygrometer dilakukan uji t. hasli uji t ditunjukan pada lampiran 1.
Berdasarkan hasil analisis menggunakan uji-t diperoleh tidak ada perbedaan yang signifikan dalam pengukuran suhu menggunakan sensor SHT11 dan thermometer dan kelembaban mengunakan sensor SHT dan hygrometer. Berdasar pada hasil analisis
menggunakan taraf / interval kepercayaan 95% diperoleh tingkat signifikansi 0,000 baik untuk suhu maupun kelembaban. Hasil ini menujukan bahwa hasil pengukuran alat ukur sensor SHT11 dan suhu, sensor SHT11 dan hygrometer tidak ada bedanya dengan interval kepercayaan 95%.
Grafik 1V.1 menunjukan hubungan antara temperatur dan waktu dengan alat ukur sensor SHT11 dan termometer. Grafik ini menunjuk respon sensor dan termometer terhadap sinyal. Respon sensor SHT11 lebih baik dibandingkan dengan termometer . Hal ini dapat ditunjukan dengan kehalusan grafik/ titik-titik cenderung mengumpul menbentuk garis. Semakin titik-titik mengumpul menbentuk garis menunjukan bahwa simpangan titik-titik data dari nilai sesungguhnya adalah kecil. Grafik yang sudah titik-titiknya mengumpul membentuk garis dapat dikatakan hasil ukurnya akurat atau mendekati nilai sebenarnya.
Pada grafik IV.1 time respon sensor SHT dan termometer sama pada suhi yang tinggi yaitu sekitar 50 0C. Hal ini menunjukan kedua alat ukur akan sama-sama segera merespon sinyal yang ada. Pada suhu rendah sensor SHT 11 lebih cepat merespon yang ditukjukan dengan data yang segera berubah ketika ada perubahan suhu.
Grafik hubungan antara kelembaban dan waktu ditunjukan pada grafik IV.2. Perbandingan time respon antara sensor SHT11 dan hygrometer lebih baik sensor SHT11. Hal ini ditunjukan data yangdiperoleh segera berubah jika ada perubahan kelembaban. Grafik yang ditunjukan oleh sensor SHT11 lebih cenderung membentuk garis yang lebih mengumpul membentuk garis. Bentuk grafik yang cenderung lebih membentuk garis juga menunjukan hasil ukurnya lebih akurat. KESIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan analisis data dengan menggunakan uji t tidak ada perbedaan yang signifikan antara sensor SHT11 dan thermometer, serta hasil ukur antara sensor SHT11 dengan hygrometer.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, (2008), Temperature and Hummidity
Sensor SHT1x,
http://www.sensirion.com, Akses
Anonim, (2008), Atmel 8bit AVR Mocrocontroler with 8K Bytes in System Programmable Flash ATMega8,
http://www.mcs-electronic.com, Akses tanggal 30 April
2008
Rahmana D R, (2007), Prototipe Sistem Kendali Suhu dan Kelembaban pada Growth Chamber, Skripsi Jurusan Fisika UGM Wardhana L, (2006), Belajar Sendiri
Mikrokontroler AVR Seri ATMega8535, Penerbit Andi, Yogyakarta
