PEMBUATAN ALAT UKUR TEKANAN UDARA (ATMOSFER)
BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 8535 DI STASIUN
METEOROLOGI POLONIA MEDAN
SKRIPSI
FITRIANA LUBIS
110821011
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PEMBUATAN ALAT UKUR TEKANAN UDARA (ATMOSFER)
BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 8535 DI STASIUN
METEOROLOGI POLONIA MEDAN
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar
Sarjana Sains
FITRIANA LUBIS
110821011
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : PEMBUATAN ALAT UKUR TEKANAN UDARA
(ATMOSFER) BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 8535 DI STASIUN METEOROLOGI POLONIA MEDAN
Kategori : SKRIPSI
Nama : FITRIANA LUBIS
Nomor Induk Mahasiswa : 110821011
Program Studi : SARJANA (S1) FISIKA
Departemen : FISIKA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diluluskan di
Medan, Agustus 2013
Diketahui :
Departemen Fisika FMIPA USU Pembimbing
Dr. Marhaposan Situmorang Drs. Takdir Tamba, M.Eng,Sc
PERNYATAAN
PEMBUATAN ALAT UKUR TEKANAN UDARA (ATMOSFER) BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 8535 DI STASIUN METEOROLOGI POLONIA
MEDAN
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Agustus2013
PENGHARGAAN
Segala puji bagi Allah SWT atas rahmat dan hidayah yang telah dilimpahkan kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Shalawat dan salam kepada junjungan nabi besar Muhammad SAW, yang penulis harapkan syafaatnya di hari kelak, Amin.
Terima kasih yang tidak terhingga penulis sampaikan kepada ayah tercinta Drs.H. Suaidi Lubis dan mama tersayang Dra. Roslina Simorangkir, yang telah setia,
sabar dan tulus mendidik penulis. Terima kasih atas do’a, pengetian dan kasih sayang
yang tak terhingga serta dukungan baik moril maupun materil yang tidak mungkin terbalas.
Dalam penulisan skripsi ini, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan, dukungan dan nasehat-nasehat dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang, selaku Ketua jurusan.
2. Bapak Drs. Takdir Tamba, M.Eng,Sc selaku dosen pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu, tenaga dan pikiran untuk memberi bimbingan, motivasi dan masukannya demi sempurnanya skripsi ini.
3. Bapak/ Ibu Staff pengajar dan Pegawai di Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara.
5. Kepada teman-teman seperjuangan di Fisika Ekstensi FMIPA USU Stambuk 2011 serta teman-teman saya di D-III Akademi Meteorologi dan Geofisika yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
6. Semua yang telah membantu dalam penyelesaian skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Terima kasih buat motivasi dan dukungannya.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini belum sempurna dan masih banyak kekurangan. Untuk itu penulis memohon maaf atas kesalahan dan kekurangan yang terdapat di dalamnya dan semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat kepada semua pembacanya. Amin.
Medan, Agustus 2013
PEMBUATAN ALAT UKUR TEKANAN UDARA (ATMOSFER)
BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 8535 DI STASIUN
METEOROLOGI POLONIA MEDAN
ABSTRAK
Tekanan udara didefenisikan sebagai berat dari suatu kolom udara. Tekanan udara adalah salah satu faktor yang mempengaruhi cuaca sehingga diperlukan alat yang dapat mengukur tekanan udara. Alat yang dibuat dalam penelitian ini adalah alat ukur tekanan udara yang pengamatannya oleh pengamat cuaca dapat dilakukan dengan bantuan sensor dan mikrokontroller dan kemudian diolah di dalam PC (Personal Computer). Sensor yang digunakana dalah sensor HP03 yang menggunakan interface I2C untuk komunikasi dengan mikrokontroller. Sistem pemrosesan data menggunakan IC Mikrokontroller ATMega 8535 yang diprogram menggunakan bahasa C. Data diinterfacekan ke computer dengan pemograman Visual Basic 6.0 melalui system komunikasi serial untuk ditampilkan di computer dan disimpan. Penelitian ini menghasilkan sistem pengukuran tekanan udara yang berbasis mikrokontroller ATMega 8535. Sistem ini dibandingkan dengan barometer air raksa di Stasiun Meteorologi Polonia Medan dan menghasilkan ketelitian sebesar 0,000166072 %.
MAKING AIR PRESSURE (ATMOSPHERE)GAUGES BASED ON ATMEGA 8535 MICROCONTROLLER IN METEOROLOGICAL STATION POLONIA
MEDAN
ABSTRACT
Air pressure is defined as the weight of a column of air. Air pressure is one of the factors that affect weather that required a tool that can measure air pressure. Tool created in this study is a measure of air pressure observations by weather observers can be done with the help of sensors and a microcontroller and then processed in a PC (Personal Computer). The sensor used is the HP03 sensor uses I2C interface for communication with the microcontroller. Data processing system using IC ATMega 8535 microcontroller is programmed using C language. The data is interfaced to a computer with Visual Basic 6.0 programming via serial communication system for display on a computer and stored. This research resulted in air pressure measurement system based ATMega 8535microcontroller. The system is compared with a mercury barometer in Meteorological Station PoloniaMedan and produced accuracy of 0.000166072%.
DAFTAR ISI
1.6TempatdanWaktuPenelitian 3
1.7AlatdanBahan 3
1.8SistematikaPenulisan 3
BAB II Landasan Teori 5
Penerbangan 5
2.2 Barometer Air Raksa 6
2.2.1Jenis-Jenis Barometer Air Raksa 7 2.2.2SyaratPenempatan Barometer Air Raksa 8 2.2.3 CaraPemasangan Barometer Air Raksa 9 2.2.4Cara MembacaTekananUdara (Atmosfer) 9
2.2.5Cara Membawa (Transport) 10
2.2.6 Koreksi-Koreksi 10
2.2.7 KelebihandanKekurangan Barometer Air Raksa 13
2.3Sensor HP03 14
2.4Mikrokontroller 15
BAB III Rancangan Alat 21
3.1 Diagram Blok Rangkaian 21
3.2Diagram AlirSistemPengukurTekananUdara 27
3.3 Diagram Alir Program Visual Basic 6.0 28
3.4 Program 29
3.4.1BahasaPemogramanATMega 8535 29
3.4.2 PemogramanBahasa Visual Basic 6.0PadaKomputer 33
BAB IV Data danAnalisa Data 38
4.1 Pengambilan Data 38
4.1.1Pengambilan Data Test Point
MikrokontrollerATMega 8535 38
BAB V Kesimpulan dan Saran 48
5.1 Kesimpulan 48
5.2 Saran 48
DAFTAR PUSTAKA 50
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Fungsi Pin Pada Sensor HP03 15
Tabel 2.2 Fungsi Khusus Port B 19
Tabel 2.3 Fungsi Khusus Port C 20
Tabel 2.4 Fungsi Khusus Port D 20
Tabel 4.1 Data Test Point Mikrokontroller ATMega 8535 38-40
Tabel 4.2 Data Test Point IC HIN 232 40-41
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Barometer Air Raksa 7
Gambar 2.2 Skematik Sensor HP03 14
Gambar 2.3 Konfigurasi IC Mikrokontroller ATMega 8535 18
Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian 21
Gambar 3.2 Rangkaian Sensor HP03 22
Gambar 3.3 Rangkaian Mikrokontroller ATMega 8535 25
Gambar 3.4 Rangkaian Konverter RS232 26
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
LAMPIRAN A : Gambar Keseluruhan Rangkaian 52
PEMBUATAN ALAT UKUR TEKANAN UDARA (ATMOSFER)
BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 8535 DI STASIUN
METEOROLOGI POLONIA MEDAN
ABSTRAK
Tekanan udara didefenisikan sebagai berat dari suatu kolom udara. Tekanan udara adalah salah satu faktor yang mempengaruhi cuaca sehingga diperlukan alat yang dapat mengukur tekanan udara. Alat yang dibuat dalam penelitian ini adalah alat ukur tekanan udara yang pengamatannya oleh pengamat cuaca dapat dilakukan dengan bantuan sensor dan mikrokontroller dan kemudian diolah di dalam PC (Personal Computer). Sensor yang digunakana dalah sensor HP03 yang menggunakan interface I2C untuk komunikasi dengan mikrokontroller. Sistem pemrosesan data menggunakan IC Mikrokontroller ATMega 8535 yang diprogram menggunakan bahasa C. Data diinterfacekan ke computer dengan pemograman Visual Basic 6.0 melalui system komunikasi serial untuk ditampilkan di computer dan disimpan. Penelitian ini menghasilkan sistem pengukuran tekanan udara yang berbasis mikrokontroller ATMega 8535. Sistem ini dibandingkan dengan barometer air raksa di Stasiun Meteorologi Polonia Medan dan menghasilkan ketelitian sebesar 0,000166072 %.
MAKING AIR PRESSURE (ATMOSPHERE)GAUGES BASED ON ATMEGA 8535 MICROCONTROLLER IN METEOROLOGICAL STATION POLONIA
MEDAN
ABSTRACT
Air pressure is defined as the weight of a column of air. Air pressure is one of the factors that affect weather that required a tool that can measure air pressure. Tool created in this study is a measure of air pressure observations by weather observers can be done with the help of sensors and a microcontroller and then processed in a PC (Personal Computer). The sensor used is the HP03 sensor uses I2C interface for communication with the microcontroller. Data processing system using IC ATMega 8535 microcontroller is programmed using C language. The data is interfaced to a computer with Visual Basic 6.0 programming via serial communication system for display on a computer and stored. This research resulted in air pressure measurement system based ATMega 8535microcontroller. The system is compared with a mercury barometer in Meteorological Station PoloniaMedan and produced accuracy of 0.000166072%.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang Masalah
Alat yang digunakan untuk mengukur tekanan udara disebut barometer. Barometer banyak jenisnya antara lain barometer air raksa, barometer aneroid, aneroid barograph, serta bourdon tube barograph. Barometer yang umum digunakan di BMKG adalah barometer air raksa termasuk di Stasiun Meteorologi Polonia Medan. Barometer air raksa digunakan oleh pengamat cuaca (observer) secara manual dimana hasil pembacaan nilai tekanan udara sangat dipengaruhi oleh ketelitian pembacaan dari pengamat (observer) sehingga kesalahan paralaks (pembacaaan) dapat terjadi dan mempengaruhi keakuratan data tekanan udara.
Oleh karena itu, dirancang suatu alat yang dapat mengukur tekanan udara secara digital di Stasiun Meteorologi Polonia Medan yang kemudian dibandingkan hasilnya dengan barometer air raksa. Alat ukur tekanan udara yang akan dibuat menggunakan sensor tekanan udara HP03 dan diolah dengan mikrokontroller ATMega 8535 serta ditampilkan dan disimpan di PC(Personal Computer). Keluaran sensor berupa data digital yang sudah terkalibrasi penuh sehingga dapat dipakai langsung tanpa terlalu banyak perhitungan tambahan.
1.2RUMUSAN MASALAH
Dalam pembuatan alat ukur tekanan udara ini, disusun perumusan masalah sebagai berikut:
1. Bagaimana cara mengukur tekanan udara dengan alat pengukur tekanan udara ini.
2. Bagaimana menampilkan tekanan udara ke monitor / display.
4. Membandingkan tekanan udara yang diukur oleh alat ukur tekanan udara digital ini dengan tekanan udara yang diukur secara manual (barometer air raksa).
1.3BATASAN MASALAH
Pembatasan masalah dalam laporan penelitian ini hanya mencakup masalah-masalah sebagai berikut :
1. Alat ini digunakan untuk mengukur tekanan udara.
2. Alat ini menampilkan hasil pengukuran berupa data digital pada monitor / display dan disimpan pada storage PC (Personal Computer).
1.4TUJUAN PENELITIAN
1.5MANFAAT PENELITIAN
Hasil penelitian ini diharapkan akan menjadi landasan bagi stasiun pengamat cuaca untuk mendapatkan data cuaca yang lebih akurat dan mendukung perkembangan teknologi otomatisasi di bidang meteorologi.
1.6TEMPAT DAN WAKTU PENELITIAN
Penelitian ini dilaksanakan di Stasiun Meteorologi Polonia Medan dan di Jl. Lebong pada bulan maret hingga bulan juli 2013.
1.7ALAT DAN BAHAN
1.8SISTEMATIKA PENULISAN
Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat sistematika pembahasan bagaimana sebenarnya prinsip kerja dari alat pengukur tekanan udara (atmosfer). Sistematika penulisan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini berisikan mengenai latar belakang masalah, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, tempat dan waktu penelitian, alat dan bahan, serta sistematika penulisan.
BAB II LANDASAN TEORI
Dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan untuk pembahasan. Teori pendukung itu antara lain tentang pengaruh tekanan udara (atmosfer) terhadap cuaca dan penerbangan, barometer air raksa, sensor HP03 dan mikrokontroller.
BAB III RANCANGAN ALAT
BAB IV DATA DAN ANALISA DATA
Bab ini berisikan tentang pengujian alat dan data yang diperoleh serta analisis tugas akhir yang telah dibuat.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Pengaruh Tekanan Udara (Atmosfer) Terhadap Cuaca dan Penerbangan
Tekanan udara (atmosfer) pada suatu permukaan adalah gaya yang diberikan kepada suatu permukaan atau area oleh sekolom udara di atas permukaan tersebut. Tekanan udara (atmosfer) merupakan salah satu parameter yang diamati oleh observer (pengamat cuaca) ketika melakukan pengamatan udara permukaan atau synoptic observation dan juga merupakan salah satu unsur cuaca terpenting yang dibutuhkan dalam penerbangan. Tekanan sebenarnya di sebuah tempat dan pada satu waktu akan berbeda tergantung pada ketinggian, suhu dan kerapatan udara (air density) Perubahan tekanan udara (atmosfer) akan mempengaruhi pergerakan dalam atmosfer yaitu pergerakan vertikal dari arus naik dan turun serta pergerakan horizontal dalam bentuk angin. Kedua tipe pergerakan ini sangat penting karena keduanya mempengaruhi perubahan cuaca serta mempengaruhi kinerja dari pesawat saat lepas landas (takeoff), mendaki (climb) dan mendarat (landing).
meningkat di sebuah stasiun pengamatan cuaca biasanya menunjukkan bahwa cuaca yang baik akan terjadi sesaat kemudian. Sebaliknya, penurunan tekanan atau jatuhnya tekanan secara cepat biasanya menunjukkan bahwa cuaca buruk dan kemungkinan ada hujan atau badai akan terjadi.
Tekanan yang diberikan sebanding dengan massa udara vertikal yang terdapat di atas permukaan tersebut sampai pada batas ketinggian lapisan atmosfer terluar. Hal ini yang membuat tekanan udara (atmosfer) di setiap tempat berbeda menurut ketinggian dari tempat tersebut. Meningkatnya ketinggian menyebabkan berkurangnya jumlah molekul udara. Oleh karena itu, tekanan udara (atmosfer) menurun seiring meningkatnya ketinggian. Ketinggian mempengaruhi setiap aspek penerbangan dari pesawat. Di tempat yang tinggi, dimana tekanan udara (atmosfer) berkurang, jarak untuk lepas landas dan mendarat akan bertambah. Ketika pesawat lepas landas, gaya lift harus dikumpulkan dengan aliran udara di sekitar sayap. Jika udaranya tipis, maka pesawat butuh bergerak lebih cepat lagi untuk mendapatkan lift yang cukup untuk terbang, sehingga pesawat membutuhkan landasan yang lebih panjang. Sebuah pesawat yang membutuhkan landasan sepanjang 1000 kaki di ketinggian yang sama dengan permukaan laut, akan membutuhkan hampir dua kali lipat pada landasan yang mempunyai ketinggian 5000 kaki. Demikian juga pada ketinggian yang lebih tinggi, dikarenakan berkurangnya kerapatan udara, maka efisiensi mesin pesawat dan baling-baling akan berkurang. Ini akan mengakibatkan pengurangan rate of climb
2.2 Barometer Air Raksa
Gambar 2.1 Barometer Air Raksa
2.2.1 Jenis-Jenis Barometer Air Raksa
Barometer air raksa terdiri dari 2 macam yaitu :
a. Barometer Fortin atau barometer bejana tidak tetap.
bejana bagian bawah harus diatur dulu supaya tepat menyentuh ujung taji dan kemudian baru dilakukan pembacaan. Barometer jenis ini, pada umumnya keluar dari pabrik keadaan badannya sudah lengkap terpasang.
b. Barometer Kew Pattern atau barometer bejana tetap.
Barometer Kew Pattern atau barometer bejana tetap, apabila ingin membaca tidak perlu mengatur permukaan air raksa dalam bejana, barometer jenis ini disebut juga barometer stasiun. Pada saat keluar dari pabrik pembuatnya, keadaan badannya, tabung air raksa dan air raksa untuk mengisi bejana masih dalam keadaan terpisah. Jadi sebelum dioperasikan harus dirakit terlebih dahulu, kemudian dikalibrasi untuk menentukan koreksi indeks. Setelah dikalibrasi dan mendapatkan koreksi indeksnya, lalu dibuatkan koreksi temperatur untuk pembacaan barometer sesuai dengan lokasi stasiunnya. Terlampir disertakan petunjuk cara pemasangan barometer, dan dapat dilihat gambar bagian-bagian dari barometer stasiun. (Rizadi. 2010)
2.2.2 Syarat Penempatan Barometer Air Raksa
Dalam menentukan tempat serta penempatan barometer, harus dipilih dan dilakukan dengan sangat teliti dan hati-hati. Ruangan dimana barometer akan ditempatkan harus memenuhi beberapa pokok, yaitu:
a. Ditempatkan pada ruangan yang mempunyai suhu tetap (Homogen). b. Tidak boleh kena sinar matahari langsung.
d. Tidak boleh dekat lalu-lintas orang. e. Tidak boleh dekat meja kerja.
f. Penerangan jangan terlalu besar, maximum 25 watts (Anonymousc, 2008)
2.2.3 Cara Pemasangan Barometer Air Raksa
Petunjuk cara pemasangan barometer adalah sebagai berikut :
a. Keluarkan barometer dari kotak transportnya, posisi barometer dalam keadaan terbalik.
b. Ganti sekrup transport, dengan sekrup operasional yang tersedia.
c. Rubahlah posisi barometer yang terbalik tersebut secara perlahan-lahan, dengan cara memegang ujung tabung barometer dan bejana air raksanya. Selanjutnya gantungkan pada tempat gantungan yang telah tersedia. Usahakan setelah digantung tinggi bejana air raksa terhadap lantai kira-kira 3 feet.
d. Setelah barometer tergantung vertikal, kendurkan sekrup kecil yang terdapat pada permukaan bejana air raksa yang merupakan lubang ventilasi agar udara luar dapat masuk. Perhatikan sekrup jangan sampai terlepas.
e. Tunggu beberapa saat, sampai air raksa dalam tabung barometer turun. Apabila air raksa tidak bisa turun, maka ketuk bejana barometer secara perlahan dengan gagang obeng, sehingga air raksanya menjadi turun.
2.2.4 Cara Membaca Tekanan Udara (Atmosfer)
Cara membaca tekanan udara (atmosfer) pada barometer air raksa antara lain :
a. Baca suhu yang menempel pada Barometer
b. Naikkan air raksa dalam bejana, sehingga menyinggung jarum taji c. Skala Nonius (Vernier) sehingga menyinggung permukaan air raksa d. Baca skala Barometer dan skala Nonius
e. Gunakan koreksi yang telah disediakan (Anonymousc, 2008)
2.2.5 Cara Membawa (Transport)
Ketika akan membawa barometer air raksa ke suatu tempat, hal-hal yang harus diperhatikan antara lain:
a. Barometer dibalik pelan-pelan sehingga bejana berada di atas. b. Masukkan dalam kotak transport, dengan bejana tetap diatas
2.2.6 Koreksi-Koreksi
Tinggi rendahnya kolom air raksa diatas induk barometer air raksa tergantung oleh beberapa faktor, diantaranya:
a. Faktor suhu b. Faktor gravitasi
c. Faktor tinggi tempat (Elifant, 2011)
Jadi, untuk memperoleh data hasil pengamatan tekanan udara (atmosfer) yang dapat dibandingkan antara tempat yang satu dengan tempat yang lainnya, perlu ditentukan suatu keadaan yang disebut sebagai keadaan standard. Keadaan standard yang dimaksud adalah meliputi:
a. Keadaan suhu standard, ialah keadaan pada suhu 0°C, dimana kerapatan air raksa pada suhu 0°C adalah 13595,1 kg/m3.
b. Keadaan gravitasi standard, ialah gravitasi pada lintang 45°, dimana sesuai dengan konvensi adalah 9,80665 m/s2.
c. Keadaan tinggi standard, ialah tinggi pada rata-rata tinggi air laut atau mean sea level yang biasa disingkat (m.s.l).
Berdasarkan ketentuan-ketentuan tersebut, maka diperlukan suatu koreksi, yaitu:
a. Koreksi Index
i. Kesalahan pembagian skala
Dalam praktek sangat sulit untuk membagi dan membuat skala-skala secara sempurna. Terhadap kesalahan-kesalahan ini perlu adanya koreksi tertentu yang sudah dilakukan dari pabrik pembuat barometer tersebut.
ii. Kesalahan tekanan kapiler
Kesalahan ini dapat terjadi karena permukaan air raksa dalam tabung gelas kapiler tidak membasahi dinding tabung gelas, sehingga bentuk puncak air raksa yang disebut sebagai minicus berbentuk cembung. Keadaan ini disebabkan karena kohesi antar molekul-molekul air raksa lebih besar daripada adhesi antara molekul air raksa dengan molekul gelas, sehingga permukaan minicus pada dinding gelas akan tertekan ke bawah. Keadaan ini dapat menghasilkan pembacaan barometer yang sedikit lebih rendah dari pada yang seharusnya.
iii. Kesalahan ruang hampa
Kesalahan kecil yang mungkin terjadi dari kemungkinan adanya sisa udara di dalam tabung hampa diatas minicus air raksa.
iv. Kesalahan pembiasan sinar
Pada barometer yang baik, kesalahan-kesalahan yang timbul karena hal-hal tersebut diatas harus kurang dari 0,1 mb. Setiap barometer mempunyai koreksi indeks tersendiri, yang dibuat oleh laboratorium pabrik dengan membandingkan tiap-tiap barometer yang diproduksi dengan barometer standard. (Elifant, 2011).
b. Koreksi Lintang c. Koreksi Tinggi
Untuk membandingkan tempat-tempat tertentu diperlukan tekanan udara diatas permukaan laut. Koreksi ini merupakan suatu penjabaran yang dilakukan, apabila dikehendaki untuk mendapatkan hasil pengamatan tekanan udara pada suatu permukaan tertentu, yang elevasinya berbeda dengan elevasi induk barometer. Misalnya untuk mendapatkan tekanan udara untuk mendapatkan tekanan udara permukaan laut dimana elevasi induk barometer tidak terletak setinggi permukaan laut. Agar harga tekanan udara yang didapat dari beberapa tempat stasiun yang terletak pada elevasi yang berbeda dapat diperbandingkan, maka hasil pengamatan tekanan udara tersebut perlu dijabarkan ke suatu ketinggian dengan elevasi yang sama yaitu ketinggian standard yang telah ditentukan yaitu ketinggian rata-rata permukaan laut atau mean sea level. Harga tekanan yang didapat dari penjabaran ini disebut tekanan permukaan laut (QFF).
d. Koreksi Suhu
Jika pembacaan lebih tinggi dari 0°C, maka pembacaan barometer dikurangi dengan koreksi suhu ini, jika lebih rendah dari 0°C koreksi ditambah. Koreksi ini perlu diadakan karena :
ii. Adanya perbedaan pemuaian antara air raksa dan induk barometer pada barometer tipe kew pattern.
Sehubungan dengan hal tersebut, setiap pengamatan atau pembacaan tekanan udara dengan menggunakan barometer air raksa harus dikoreksi terhadap suhu yang diperoleh jika barometer tidak berada pada keadaan suhu standard yaitu suhu 0°C. Untuk keperluan koreksi suhu ini maka pada setiap barometer air raksa tertempel sebuah termometer yang menunjukkan temperatur air raksa pada saat pengamatan, yang disebut sebagai termometer tempel.
Jika barometer air raksa yang digunakan dipasang pada suatu tempat yang tetap, misalnya barometer air raksa pada suatu stasiun meteorologi di darat yang umumnya dipasang pada suatu tempat yang tetap. Biasanya dari beberapa koreksi tersebut diatas, dijadikan suatu tabel yang terdiri dari dua macam koreksi yaitu :
a) Tabel koreksi QFE untuk mencari tekanan udara permukaan stasiun atau lapangan terbang.
b) Tabel QFF untuk mencari tekanan udara permukaan laut.
2.2.7 Kelebihan dan Kekurangan Barometer Air Raksa
Kelebihan barometer air raksa yaitu:
b) Data yang dihasilkan dengan barometer ini lebih teliti dibandingkan dengan barometer aneroid atau barograf.
c) Lebih tahan lama dibandingkan alat pengukur tekanan udara yang lain selama ruang diatas air raksa tetap hampa.
Kekurangan barometer air raksa yaitu :
a) Peluang terjadinya kesalahan paralak sangat besar.
b) Tidak dapat mengetahui kapan terjadinya tekanan udara maksimum dan minimum.
Berdasarkan kekurangan dari barometer air raksa tersebut, maka penulis membuat penelitian rancangan alat tekanan udara (atmosfer) digital yang akan membantu observer (pengamat cuaca) di Stasiun Meteorologi Polonia Medan khususnya dalam membaca tekanan udara (atmosfer) dengan lebih mudah dan lebih akurat.
2.3 Sensor HP03
Sensor HP03 adalah sensor yang dapat mendeteksi tekanan udara. Jangkauan tekanan udara yang dapat dibaca oleh sensor adalah 300hPa hingga 1100hPa dengan resolusi 0.1hPa. Spesifikasi sensor antara lain :
- Range sensor temperatur -20 - 60 °C. - Akurasi sensor temperatur ± 0,8 °C. - Resolusi sensor temperatur 0,1 °C.
- Pin Input/Output kompatibel dengan level tegangan TTL dan CMOS. - Dilengkapi dengan antarmuka UART TTL dan I2C.
- Dilengkapi dengan jumper untuk pengaturan alamat, sehingga bisa dicascade
sampai 8 modul tanpa perangkat keras tambahan (untuk satu master
menggunakan antarmuka I2C).
Berikut ini adalah gambar skematik sensor HP03 :
Gambar 2.2 Skematik Sensor HP03
Tabel 2.1 Fungsi Pin Pada Sensor HP03
Pin Nama Fungsi
1 GND Titik referensi untuk catu daya input
2 VCC Terhubung ke catu daya
3 RXD Input serial level TTL ke modul
4 TXD Output serial level TTL dari modul
5 MAIN SDA I2C-bus data input/output
6 MAIN SCL I2C bus-clock input
2.4 Mikrokontroller
Mikrokontroller adalah suatu sistem komputer lengkap dalam satu chip. Lengkap
dalam artian memiliki unit CPU, port I/O (paralel dan serial), timer, counter, memori
RAM untuk penyimpanan data saat eksekusi program, dan ROM tempat dari mana
perintah yang akan dieksekusi. Mikrokontroller merupakan teknologi semikonduktor
dengan kandungan transistor yang lebih banyak namun hanya membutuhkan ruang
kecil serta dapat diproduksi secara massal (dalam jumlah banyak) sehingga harganya
menjadi lebih murah.
Tidak seperti sistem komputer, yang mampu menangani berbagai macam program aplikasi (misalnya pengolah kata, pengolah angka dan lain sebagainya), mikrokontroler hanya bisa digunakan untuk satu aplikasi tertentu saja. Perbedaan lainnya terletak pada perbandingan RAM dan ROM-nya. Pada sistem komputer perbandingan RAM dan ROM-nya besar, artinya program-program pengguna disimpan dalam ruang RAM yang relatif besar, sedangkan rutin-rutin antarmuka perangkat keras disimpan dalam ruang ROM yang kecil. Sedangkan pada mikrokontroler, perbandingan ROM dan RAM-nya yang besar artinya program kontrol disimpan dalam ROM (bisa Masked ROM atau Flash PEROM) yang ukurannya relatif lebih besar, sedangkan RAM digunakan sebagai tempat penyimpanan sementara, termasuk register-register yang digunakan pada mikrokontroler yang bersangkutan.
Mikrokontroller yang digunakan dalam penelitian ini adalah Mikrokontroller ATMega8535. Mikrokontroler ATMega8535 merupakan salah satu keluarga dari MCS-51 keluaran Atmel. Jenis Mikrokontroler ini pada prinsipnya dapat digunakan untuk mengolah data per bit ataupun 8 bit secara bersamaan. Pada prinsipnya program pada mikrokontroler dijalankan bertahap, jadi pada program itu sendiri terdapat beberapa set instruksi dan tiap instruksi itu dijalankan secara bertahap atau berurutan. Beberapa fasilitas yang dimiliki oleh Mikrokontroler ATMega8535 adalah sebagai berikut :
a. Sebuah Central Processing Unit 8 bit. b. Osilatc : Internal dan rangkaian pewaktu. c. RAM internal 128 byte.
e. Lima buah jalur interupsi (dua buah interupsi eksternal dan tiga buah interupsi internal).
f. Empat buah programmable port I/O yang masing – masing terdiri dari delapan buah jalur I/O.
g. Sebuah port serial dengan control serial full duplex UART.
h. Kemampuan untuk melaksanakan operasi aritmatika dan operasi logika.
Mikrokontroler ATMega8535 memiliki 3 jenis memori, yaitu memori program, memori data dan memori EEPROM. Ketiganya memiliki ruang sendiri dan terpisah.
a. Memori program
ATmega8535 memiliki kapasitas memori progam sebesar 8 Kbyte yang terpetakan dari alamat 0000h – 0FFFh dimana masing-masing alamat memiliki lebar data 16 bit. Memori program ini terbagi menjadi 2 bagian yaitu bagian program boot dan bagian program aplikasi.
b. Memori data
b. Memori EEPROM
ATmega8535 memiliki memori EEPROM sebesar 512 byte yang terpisah dari memori program maupun memori data. Memori EEPROM ini hanya dapat diakses dengan menggunakan register-register I/O yaitu register EEPROM
Address, register EEPROM Data, dan register EEPROM Control. Untuk mengakses memori EEPROM ini diperlakukan seperti mengakses data eksternal, sehingga waktu eksekusinya relatif lebih lama bila dibandingkan dengan mengakses data dari SRAM.
ATmega8535 merupakan tipe AVR yang telah dilengkapi dengan 8 saluran ADC internal dengan fidelitas 10 bit. Dalam mode operasinya, ADC ATmega8535 dapat dikonfigurasi, baik secara single ended input maupun differential input. Selain itu, ADC ATmega8535 memiliki konfigurasi pewaktuan, tegangan referensi, mode operasi, dan kemampuan filter derau yang amat fleksibel, sehingga dengan mudah disesuaikan dengan kebutuhan ADC itu sendiri. ATmega8535 memiliki 3 modul timer yang terdiri dari 2 buah timer/counter 8 bit dan 1 buah timer/counter 16 bit. Ketiga modul timer/counter ini dapat diatur dalam mode yang berbeda secara individu dan tidak saling mempengaruhi satu sama lain. Selain itu, semua timer/counter juga dapat difungsikan sebagai sumber interupsi. Masing-masing timer/counter ini memiliki register tertentu yang digunakan untuk mengatur mode dan cara kerjanya.
modul-modul eksternal termasuk PC yang memiliki fitur UART. USART memungkinkan transmisi data baik secara syncrhronous maupun asyncrhronous,
sehingga dengan memiliki USART pasti kompatibel dengan UART. Pada ATmega8535, secara umum pengaturan mode syncrhronous maupun asyncrhronous
adalah sama. Perbedaannya hanyalah terletak pada sumber clock saja. Jika pada mode
asyncrhronous masing-masing peripheral memiliki sumber clock sendiri, maka pada mode syncrhronous hanya ada satu sumber clock yang digunakan secara bersama-sama. Dengan demikian, secara hardware untuk mode asyncrhronous hanya membutuhkan 2 pin yaitu TXD dan RXD, sedangkan untuk mode syncrhronous harus 3 pin yaitu TXD, RXD dan XCK. Berikut iniadalah gambar konfigurasi IC Mikrokontroller ATMega8535 :
Penjelasan Pin :
1. VCC : Tegangan Supplay (5 volt) 2. GND : Ground
3. RESET : Input reset level rendah pada pin ini selama lebih dari panjang pulsa minimum akan menghasilkan reset, walaupun clock sedang berjalan.
4. XTAL1 : Input penguat osilator inverting dan input pada rangkaian operasi
clock internal.
5. XTAL2 : Output dari penguat osilator inverting.
6. AVCC : Pin tegangan suplay untuk port A dan ADC. Pin ini harus dihubungkan ke VCC walaupun ADC tidak digunakan, maka pin ini harus dihubungkan ke VCC melalui low pass filter.
7. AREF : Pin referensi tegangan analaog untuk ADC. 8. Port A (PA0-PA7)
Merupakan pin input/output dua arah dan pin masukan ADC. 9. Port B (PB0-PB7)
Merupakan pin input/output dua arah dan dan pin fungsi khusus pada tabel berikut ini :
Tabel 2.2 Fungsi Khusus Port B
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)
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/Counter External Counter Input) XCK (USART External Clock Input/Output)
10.Port C (PC0-PC7)
Merupakan pin input/output dua arah dan pin fungsi khusus, seperti dapat dilihat pada tabel dibawah ini.
Tabel 2.3 Fungsi Khusus Port C
Pin Fungsi khusus
PC7 TOSC2 ( Timer Oscillator Pin2)
PC6 TOSC1 ( Timer Oscillator Pin1)
PC5 Input/Output
PC4 Input/Output
PC3 Input/Output
PC2 Input/Output
PC1 SDA ( Two-wire Serial Buas Data Input/Output Line)
11.Port D (PD0-PD7)
Merupakan pin input/output dua arah dan pin fungsi khusus, seperti yang terlihat pada tabel dibawah ini.
Tabel 2.4 Fungsi Khusus Port D
Pin Fungsi khusus
PD7 OC2 (Timer/Counter Output Compare Match Output)
PD6 ICP (Timer/Counter1 Input Capture Pin)
PD5 OC1A (Timer/Counter1 Output Compare A Match Output) PD4 OC1B (Timer/Counter1 Output Compare B Match Output)
PD3 INT1 (External Interrupt 1 Input)
PD2 INT0 (External Interrupt 0 Input)
PD1 TXD (USART Output Pin)
BAB III
RANCANGAN ALAT
3.1 Diagram Blok Rangkaian
Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian TEKANAN
UDARA
SENSOR HP03
DRIVER RS232
CPU MONITOR/
DISPLAY
STORAGE ATMEGA
Gambar di atas merupakan rangkaian yang terdiri dari beberapa komponen. Dalam hal ini tiap-tiap komponen dari rangkaian mempunyai fungsi masing-masing. Adapun komponen-komponen dalam rangkaian tersebut antara lain :
1. Sensor
Sensor tekanan udara yang digunakan adalah sensor HP03 buatan innovative electronics. Sensor ini menggunakan interface I2C untuk komunikasi dengan mikrokontroller. Sensor menghasilkan data serial dengan mengirim perintah agar sensor mulai mengkonversi. Resolusi sensor sebesar 16 bit yang dibagi menjadi 2 byte data. Berikut ini adalah gambar rangkaian sensor :
Pin 5 merupakan pin untuk input/output data serial dan pin 6 untuk input serial clock. Pin TXD dan RXD pada sensor tidak digunakan karena pin TXD dan pin RXD pada mikrokontroller sudah digunakan ke komputer pada pin PD0 dan PD1. Untuk pembacaan tekanan udara, mikrokontroller akan mengirim kode untuk start pada register sensor dan membaca data 16 bit dalam 2 byte data.
Pada antarmuka I2C ini, modul sensor bertindak sebagai slave dengan alamat sesuai dengan telah ditentukan sebelumnya melalui pengaturan jumper ( pin 5-6). Antarmuka I2C pada modul sensor mendukung bit rate sampai dengan maksimum 100 kHz. Semua perintah yang dikirim melalui antarmuka I2C diawali dengan start condition dan kemudian diikuti dengan pengiriman 1 byte alamat modul sensor. Setelah pengirimanalamat, selanjutnya master harus mengirim 1 byte data yang berisi <nomor perintah> dan (jika diperlukan) 1 byte data parameter perintah. Selanjutnya, setelah seluruh parameter perintah telah dikirim, urutan perintah diakhiri dengan stop condition.
Jika perintah yang telah dikirimkan merupakan perintah yang meminta data dari modul sensor, maka data-data tersebut dapat dibaca dengan menggunakan urutan perintah baca. Berikut urutan yang harus dilakukan untuk membaca data dari sensor :
Sebuah data parameter yang memiliki range lebih besar dari 255 desimal (lebih besar dari 1 byte) dikirim/diterima secara dua tahap. Satu byte data MSB dikirim/diterima lebih dahulu kemudian diikuti dengan data LSB. Misalnya parameter <P16bit> yang memiliki range 3000 - 11000. Jika <P16bit> bernilai 1234 maka byte MSB yang dikirim/diterima adalah 4 dan byte LSB yang dikirim/diterima adalah 210 ((4*256) + 210 = 1234).
2. Mikrokontroller
12 dan 13 berfungsi membangkitkan clock untuk pulsa mikrokontroller. Sedangkan pin 9 adalah pin untuk mereset mikrokontroller. Untuk masukan catu daya dihubungkan pada pin 10 dan pin11 sebagai ground mikrokontroller. Mikrokontroller diprogram dengan menggunakan bahasa C yaitu editor CV AVR. Berikut ini adalah gambar rangkaian mikrokontroller ATMega 8535 :
3. Konverter RS232
Konverter RS232 adalah suatu komponen yang berfungsi mengkonversi level komunikasi serial. Seperti diketahui terdapat 2 jenis level komunikasi pada rangkaian mikrokontroller dengan komputer yaitu level TTL dengan level RS232. Penggunaan konverter ini mutlak dilakukan agar kedua piranti dapat berkomunikasi satu sama lain. Konfigurasi input-output diperlihatkan pada gambar dimana pin 11 dan pin 12 merupakan pin level TTL untuk input dan output sedangkan pin 13 dan 14 untuk level RS232. Rentang tegangan untuk level TTL adalah 0 Volt untuk logika 0 dan 5 Volt untuk logika 1. Sedangkan untuk level RS232 tegangan +12Volt untuk logika 0 dan -12 Volt untuk logika 1. Tipe IC RS232 yang digunakan adalah HIN232. Gambar rangkaian konverter RS232 adalah sebagai berikut :
4. Komputer Server
3.2 Diagram Alir Sistem Pengukur Tekanan Udara
Gambar 3.5 Diagram Alir Sistem Pengukur Tekanan Udara
Keterangan diagram alir :
Diagram di atas merupakan diagram alir dari sistem pengukur tekanan udara. Diagram menggambarkan aliran proses untuk satu siklus kerja mulai dari awal hingga
START
INISIALISASI PORT SERIAL DAN INISIALISASI PORT I2C , ISI NILAI
AWAL PORT
BACA DATA (OUTPUT SENSOR
TEKANAN UDARA) PADA PORT D
KIRIM DATA SENSOR KE PC MELALUI PORT SERIAL
selesai. Pada saat start, program akan menginisialisasi port-port yaitu port serial dan penggunaan port lainnya, termasuk I2C. Kemudian dilanjutkan dengan pembacaan data, sensor yang terhubung pada masukan digital yaitu port D bit 0. Data yang terbaca akan dikirimkan ke komputer (PC) melalui port serial.
Gambar 3.6 Diagram Alir Program Visual Basic 6.0
YA
TIDAK START
TAMPILKAN MENU “GRAPHICAL USER INTERFACE (GUI)
BACA DATA INPUT (TEKANAN UDARA) MELALUI I2C
KALIBRASI DATA INPUT KE NILAI SEBENARNYA
STOP TAMPILKAN PADA LAYAR MONITOR
BESAR TEKANAN UDARA YANG TERUKUR
BACA TEKANAN
Keterangan diagram alir di atas :
Diagram alir di atas menjelaskan diagram kerja program komputer yaitu Visual Basic 6.0 dimulai dengan start yaitu tampilan menu graphical user interface (GUI) pada monitor dan dilanjutkan dengan pembacaan data input melalui port serial PC. Data tersebut kemudian diproses yaitu dikalibrasi untuk mendapatkan nilai tekanan udara sebenarnya kemudian ditampilkan pada layar monitor yang berfungsi sebagai output sistem.
3.4 Program
3.4.1 Bahasa Pemograman ATMega 8535
Pemrograman mikrokontroler ATmega 8535 dapat menggunakan low level language (assembly) dan high level language (C, Basic, Pascal, JAVA,dll) tergantung compiler
yang digunakan (Widodo Budiharto, 2006). Bahasa Assembler mikrokontroler AVR memiliki kesamaan instruksi, sehingga jika pemrograman satu jenis mikrokontroler AVR sudah dikuasai, maka akan dengan mudah menguasai pemrograman keseluruhan mikrokontroler jenis mikrokontroler AVR. Namun bahasa assembler relatif lebih sulit dipelajari dari pada bahasa C.
Bahasa C memiliki keunggulan dibanding bahasa assembler yaitu independent
hampir semua operasi yang dapat dilakukan oleh bahasa mesin, dapat dilakukan dengan bahasa C dengan penyusunan program yang lebih sederhana dan mudah.
Pemograman bahasa C pada mikrokontroller adalah sebagai berikut :
#include <mega8535.h>
#include <delay.h>
#include <stdio.h>
// I2C Bus functions
#asm
.equ __i2c_port=0x12 ;PORTD
.equ __sda_bit=2
.equ __scl_bit=3
#endasm
#include <i2c.h>
unsigned char temp1,temp2;
unsigned int temperatur,pressure;
2
3
UCSRA=0x00;
UCSRB=0x18;
UCSRC=0x86;
UBRRH=0x00;
UBRRL=0x19;
i2c_init();
delay_ms(250);
while (1)
{
i2c_start(); // Start Condition
i2c_write(0xE0); // Tulis ke modul DT-SENSE
i2c_write(0x00); // Perintah baca data tekanan
i2c_stop(); // Stop Condition
delay_ms(15); // delay 15 ms
6
7 4
1. Perintah mengikutsertakan file I2C 2. Perintah menginisialisasi I2C 3. Deklarasi variabel yang digunakan 4. Proses inisialisasi port serial 5. Pemanggilan rutin inisialisasi I2C
6. Perintah untuk mengirim data ke modul sensor untuk membaca tekanan udara yaitu menulis kode E0 disupply 00.
7. Tundaan waktu 15 milidetik untuk menunggu proses konversi tekanan selesai. 8. Perintah untuk membaca data sensor 16 bit yang terbagi menjadi dua yaitu
byte rendah dan byte tinggi yang masing-masing disimpan pada variable temp1 dan temp2 kemudian mengirim perintah stop untuk menghentikan komunikasi I2C.
9. Perintah untuk mengkonversi 16 bit data yang terkode dalam bilangan hexa menjadi desimal dan mengirimkannya ke komputer melalui port serial.
3.4.2 Pemograman Bahasa Visual Basic 6.0 Pada Komputer
Dim Dtime(1 To 100000), DPreasure(1 To 100000)
oxlbook.Worksheets(1).Range("C1") = " Tekanan udara "
On Error GoTo 1
oxlbook.SaveAs FileName
oxlbook.Close
1:
End Sub
Private Sub Command2_Click()
Timer3.Enabled = True
End Sub
Private Sub Command4_Click()
Unload Me
End Sub
3
Keterangan program visual basic 6.0 diatas adalah sebagai berikut : 1. Deklarasi variable yg digunakan.
2. Merupakan perintah untuk menyimpan file pada database excel yaitu waktu dan tekanan udara yg terdeteksi, dimana jumlah data yg disimpan adalah sama dengan j sbagai counter jumlah data. Nama file yang disimpan berada pada filename. Setelah penyimpanan file data base excel harus dtitutup.
3. Perintah untuk mengaktifkan timer 3. 4. Perintah untuk menutup program.
5. Perintah untuk membuka port pada saat form diaktifkan dan mengisi konstanta kalibrasi yg ada pada text 2.
6. Jika text 2 berubah yaitu kalibrasi maka konstanta kalibrasi disesuaikan dengan perubahan pada text 2.
7. Merupakan timer untuk mengakuisisi data tiap satu menit yaitu data waktu atau jam dan tekanan yg terukur dan disimpan pada variable array Dtime dan Dpressure.
8. Timer untuk menampilkan jam tiap detik pada text 4.
BAB IV
DATA DAN ANALISA DATA
4.1Pengambilan Data
Pengambilan data yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi beberapa data penting antara lain :
4.1.1 Pengambilan Data Test Point RangkaianMikrokontroller ATMega8535
Tabel 4.1 Data Test Point MikrokontrollerATMega 8535
KAKI TEGANGAN (VOLT)
1 5,00
2 5,00
4 5,00
5 5,00
6 5,00
7 5,00
8 5,00
9 5,02
10 5,02
11 0,00
12 0,78
13 0,82
14 5,05
15 3,39
16 0,50
17 0,52
18 0,53
19 0,50
21 0,71
22 0,00
23 0,55
24 0,70
25 0,71
26 0,57
27 0,55
28 0,56
29 0,57
30 5,04
31 0,00
32 5,04
33 0,56
34 0,55
35 0,54
36 0,55
38 0,55
39 0,55
40 0,07
4.1.2 Pengambilan Data Test Point IC HIN 232
Tabel 4.2 Data Test Point IC HIN 232
KAKI TEGANGAN (VOLT)
1 6,96
2 9,08
3 2,40
4 4,55
5 4,56
6 8,67
7 8,66
9 5,04
10 3,92
11 3,42
12 5,04
13 0,00
14 3,11
15 0,00
16 5,04
4.1.3 PengujianPengiriman Data Serial Pada Interface RS232
Osiloskop biasanya digunakan untuk mengamati bentuk gelombang yang tepat dari sinyal listrik. Selain sinyal amplitudo, osiloskop dapat menunjukkan distorsi, waktu antara dua peristiwa (seperti lebar pulsa, periode, atau waktu naik) dan waktu relatif dari dua sinyal terkait. Semua alat ukur elektronik bekerja berdasarkan sampel data dimana semakin tinggi sampel data, semakin akurat peralatan elektronik tersebut.
Osiloskop yang digunakan adalah tipe UTD2052CL dengan spesifikasi sebagai berikut :
8. Berfungsimengukurfrekuensi,amplitudo, dan menampilkan bentuk gelombang listrik
9. Dapatmengukurduagrafiksekaligus
sebuah gelombang penuh yang kemudian akan ditampilkan dalam layar dengan grafik skala XY.
Berikut ini adalah gambar grafik hasil pengukuran keluaran IC Max 232 pada level RS232 menggunakan osiloskop UTD2052CL :
Gambar 4.1 Grafik Hasil Keluaran IC Max 232 level RS232
Untuk grafik hasil pengukuran terhadap keluaran data serial mikrokontroller pada level TTL dapat dilihat pada gambar 4.2 berikut ini :
Gambar 4.2 Grafik Hasil Keluaran IC Max 232 level TTL
Gambar 4.2 memnunjukkan nilai tegangan yang dihasilkan sebesar 2 Volt. Dari gambar grafik dan tegangan yang dihasilkan diperoleh nilai amplitude sebesar 5.
Gambar 4.3 Tampilan Tekanan Udara Pada Monitor PC (Personal Computer)
4.1.4 Pengujian Data TekananUdara
Sebagai pengujian ketelitian alat ukur ini, dilakukan pengukuran terhadap tekanan udara. Pada pengukuran ini menggunakan alat yaitu barometer air raksa tipe Kew Pattern di Stasiun Meteorologi Polonia yang kemudian datanya dibandingkan dengan alat ukur tekanan udara yang telah dibuat.
Untuk inisialisasi awal, nilai tekanan udara pada alat dibandingkan dengan barometer air raksa di Stasiun Meterorologi Polonia pada satu waktu yang sama. Pada saat pengukuran, barometer air raksa menunjukkan nilai tekanan udara 1007,4HPa sedangkan alat yang dibuat menunjukkan nilai tekanan udara 1005,0HPa. Dari kedua nilai tekanan udara tersebut, diperoleh nilai konstanta kalibrasi :
Setelah nilai tekanan pada alat dikalikan dengan nilai konstanta kalibrasi, maka dilakukan pengukuran tekanan udara sebanyak 20 kali pengukuran dan dicari nilai persen kesalahan dan deviasinya dengan rumus sebagai berikut :
% Kesalahan =
|
|
x 100%dan
Deviasi = Pa -Pb
Dimana :
Pb = Tekanan udara dari barometer air raksa Pa = Tekanan udara dari alat yang dibuat
5 1007,0 1006,9989 -0.0011 0.00011
6 1006,9 1006,8987 -0.0013 0.00013
7 1008,0 1008,0013 0.0013 0.00013
8 1008,2 1008,2018 0.0018 0.00018
9 1007,5 1007,5002 0.0002 0.00002
10 1007,4 1007,3999 -0.0001 0.00001
11 1007,3 1007,2997 -0.0003 0.00003
12 1007,1 1007,0992 -0.0008 0.00008
13 1008,4 1008,4023 0.0023 0.00023
14 1005,6 1005,5999 -0.0001 0.00001
15 1005,7 1005,7000 0 0
16 1004,6 1004,5933 -0.0067 0.00067
17 1004,3 1004,2925 -0.0075 0.00075
18 1004,4 1004,3928 -0.0072 0.00072
19 1005,8 1005,7999 -0.0001 0.00001
20
Kesalahan rata – rata = n = 20
Jadi, Kesalahan rata-rata =
= 0,000166072 %
Jadi kesalahan rata-rata = 0,000166072 %
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 KESIMPULAN
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, penulis memperoleh kesimpulan sebagai berikut :
1. Berdasarkan data dan analisis yang didapat dari pembuatan alat ukur tekanan udara menggunakan sensor HP03 dan mikrokontroller ATMega 8535, maka alat sistem monitoring tekanan udara dapat berfungsi dengan baik.
2. Alat ini telah diuji coba dan dibandingkan hasilnya dengan Barometer Air Raksa dan diperoleh kesalahan rata-rata tekanan udara sebesar 0,000166072%. 3. Berdasarkan nilai kesalahan rata-rata yang diperoleh, maka alat ukur tekanan
udara yang dibuat cukup akurat.
Berdasarkan kesimpulan yang dikemukakan di atas, maka saran yang dapat disampaikan adalah :
1. Diharapkan laporan ini dan alatnya dapat bermanfaat serta dapat dikembangkan lagi.
DAFTAR PUSTAKA
Agfianto Eko Putra. 2002. Teknik Antarmuka Komputer: Konsep dan Aplikasi. Edisi 1. Yogyakarta : Graha Ilmu.
Azis, Muhammad. 2009. Pembuatan Alat Ukur Kapasitansi Kapasitor Leyden Jar dengan Bahan Dielektrik Larutan Garam Berbasis Mikrokontroller dan Tampilan
LCD. Bogor: IPB.
Bejo, Agus. 2008. C &AVR Rahasia Kemudahan Bahasa C dalam Mikrokontroller ATMega8535. Graha Ilmu : Yogyakarta.
Manalu, R, Darwis dan Sihombing, Poltak. 2011. Pemograman Visual Basic 6.0.
Medan. USU Press.
Oyj, Vaisala. 2004. Visala Hydromet™ System MAWS301 User’s Guide : Finland. Rojali. 1997. Alat-Alat Meteorologi. Jilid A. Jakarta : Balai Pendidikan dan Latihan Meteorologi dan Geofisika.
Yadi, Abdul. 2002. Aplikasi Visual Basic dalam Industri Manufaktur. Elex Media Komputindo : Jakarta.
http://bmkg.go.id/BMKG_Pusat/Sarana_Teknis/Instrumentasi/. Diakses tanggal 10 Februari, 2013.
http://luckyhermanto.dosen.narotama.ac.id/files/2011/10/konsep-komunikasi-serial.pdf. Diakses tanggal 03 April, 2013.
http://rachmadenviro09.wordpress.com/2010/12/24/pengaruh-cuaca-pada-penerbangan/. Diakses tanggal 20 April, 2013.
http://insentif.ristek.go.id/PROSIDING2012/file-TI-TeX_10.pdf. Diakses tanggal 26 April, 2013.
http://www.scribd.com/doc/148144712/91787138-Barometer-Air-Raksa. Diakses
tanggal 3 Mei, 2013.
http://id.scribd.com/doc/91787138/Barometer-Air-Raksa#download. Diakses tanggal 3 Mei, 2013.
http://dc476.4shared.com/doc/ZoHpET1_/preview.html. Diakses tanggal 5 Mei, 2013.
http://komponenelektronika.com/current-sensor-analog-sound-sensor-digital- buzzermodule/146-dt-sense-barometric-pressure-sensor-barometric-temperature-sensor-sensor-tekanan-sensor-suhu-udara-sensor-berbasis-hp03.html. Diakses tanggal 5 Mei, 2013.
http://insentif.ristek.go.id/PROSIDING2012/file-TI-TeX_10.pdf. Diakses tanggal 10 Mei, 2013.
LAMPIRAN
