• Tidak ada hasil yang ditemukan

Sistem Pemantauan Suhu, Tekanan Udara dan Ketinggian Tempat.

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2017

Membagikan "Sistem Pemantauan Suhu, Tekanan Udara dan Ketinggian Tempat."

Copied!
42
0
0

Teks penuh

(1)

Sistem Pemantauan Suhu, Tekanan Udara dan Ketinggian Tempat

Nikodemus / 0927030

Jurusan Sistem Komputer, Fakultas Teknik, Universitas Kristen Maranatha

Jalan Prof. Drg. Suria Sumantri 65

Bandung 40164, Indonesia

ABSTRAK

(2)

Temperature, Air Pressure and Altitude Monitoring System

Nikodemus / 0927030

Jurusan Sistem Komputer, Fakultas Teknik, Universitas Kristen Maranatha

Jalan Prof. Drg. Suria Sumantri 65

Bandung 40164, Indonesia

ABSTRACT

(3)

DAFTAR ISI

ABSTRAK i

ABSTRACT ii

DAFTAR ISI iii

DAFTAR TABEL vii

DAFTAR GAMBAR viii

DAFTAR LAMPIRAN xi

BAB I. Pendahuluan 1

1.1.Latar Belakang 1

1.2.Rumusan Masalah 1

1.3.Tujuan Masalah 1

1.4.Batasan Penelitian 2

1.5.Sistematika Penelitian 2

BAB II. Landasan Teori 3

2.1.Sensor 3

2.1.1. Sensor Barometer 3

2.1.2. Sensor Gas CO 4

2.2.Microcontroller 5

2.2.1. Jenis-jenis Microcontroller 7

2.2.2. ATMega328P 7

2.2.3. Konfigurasi Pin 8

(4)

2.3.1. I2C(Inter Integrated Circuit) 10

2.3.2. Mekanisme Hubungan Antar Komponen 12

2.3.3. Master and Slave 13

2.3.4. Protokol Fisik I2C 13

2.3.5. Pengalamatan Perangkat pada Bus I2C 14

2.3.6. Universal Synchronous and Asynchronous serial receiver and transmitter(USART)

2.3.7. Analog to Digital Converter 17

2.4.Arduino 19

2.5.Frekuensi Radio 21

2.5.1. APC 220 Radio Communication Module 21

2.6.Borland Delphi 7 22

BAB III. Perancangan 24

3.1.Diagram Blok 24

3.2.Flowchart 25

3.2.1. Flowchart Pemrograman Microcontroller 25

3.2.2. Flowchart Pemrograman pada Software di Komputer 27

(5)

3.2.4. Flowchart Logfile 32

3.2.5. Flowchart Timer Logfile 33

3.3.Perancangan Tampilan Software pada Komputer 34

3.4.Penempatan Sensor 37

3.5.Perancangan Komunikasi Wireless 38

3.6.Pemrograman Microcontroller(Arduino) 43

3.7.Pemrograman Software pada Komputer 45

BAB IV. Hasil Percobaan 55

4.1.Tekanan Udara 55

4.2.Ketinggian Tempat di Atas Permukaan Laut 55

4.3.Temperatur 56

4.4.Pengamatan 57

4.4.1. Pengamatan pengukuran temperatur sebelum penyesuaian 57

4.4.2. Pengamatan pengukuran temperatur sesudah penyesuaian 58

4.4.3. Pengamatan pengukuran ketinggian tempat sebelum penyesuaian 59

4.4.4. Pengamatan pengukuran ketinggian tempat sesudah penyesuaian 60

4.4.5. Pengamatan tekanan udara 62

BAB V. Kesimpulan dan Saran 64

5.1.Kesimpulan 64

(6)

Daftar Pustaka 65

Lampiran A 66

Lampiran B 68

(7)

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

Tabel 2.1. Portpin B 9

Tabel 2.2. Portpin C 9

Tabel 2.3. Portpin D 10

Tabel 3.1. Koneksi pin Arduino 40

Tabel 4.1. Pengamatan pengukuran temperatur sebelum penyesuaian 57

Tabel 4.2. Pengamatan pengukuran temperatur sesudah penyesuaian 58

Tabel 4.3. Pengamatan pengukuran ketinggian tempat sebelum penyesuaian 60

(8)

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

Gambar 2.1. PDIP ATMega328P 8

Gambar 2.2. I2C Bus 12

Gambar 2.3. I2C start and stop sequence 13

Gambar 2.4. Urutan pengiriman 14

Gambar 2.5 Urutan pengiriman pada bit awal 15

Gambar 2.6. Urutan pengiriman pengukuran HP03 untuk temperatur 15

Gambar 2.7. Urutan pengiriman pengukruan HP03 untuk tekanan udara 15

Gambar 2.8. Gambar ADC dengan kecepatan sampling rendah & tinggi 18

Gambar 2.9. Arduino UNO buatan DFRobot 20

Gambar 3.1. Diagram blok 24

Gambar 3.2. Flowchart pemrograman Microcontroller 26

Gambar 3.3. Flowchart software pada komputer 28

Gambar 3.4. Flowchart timer 1 29

Gambar 3.5. Flowchart timer 2 30

Gambar 3.6. Flowchart timer 3 30

Gambar 3.7. Flowchart timer 4 31

Gambar 3.8. Flowchart timer 5 32

Gambar 3.9. Flowchart logfile main 33

Gambar 3.10. Flowchart timer1 logfile 34

Gambar 3.11. Tampilan awal program pada komputer 35

Gambar 3.12. Tombol-tombol pada tampilan awal 35

Gambar 3.13. Beberapa tabel grafik pada tampilan awal 36

Gambar 3.14. Tampilan menu file 36

Gambar 3.15. Tampilan hasil pada file text logfile 37

Gambar 3.16. Tampilan grafik pada program 37

(9)

Gambar 3.18. Modul sensor MQ-7 38

Gambar 3.19. Modul sensor APC220 communication module 39

Gambar 3.20. Screenshot software untuk setting APC220 39

Gambar 3.21. Skematika resmi arduino tipe UNO 41

Gambar 3.22. Skematika masing-masing modul sensor 42

Gambar 3.23. Alat yang telah dibuat 42

Gambar 3.24. Pemrograman Microcontroller bagian inisialisasi 43

Gambar 3.25. Pemrograman Microcontroller bagian subprogram 44

Gambar 3.26. Pemrograman Microcontroller bagian mainloop 45

Gambar 3.27. Pemrograman software pada komputer bagian variabel form main 46

Gambar 3.28. Pemrograman software pada komputer bagian button start 46

Gambar 3.29. Pemrograman software pada komputer bagian setup port 47

Gambar 3.30. Pemrograman software pada komputer bagian button setting dan stop

47

Gambar 3.31. Pemrograman software pada komputer bagian timer1 form main 48

Gambar 3.32. Pemrograman software pada komputer bagian timer 2 form main 49

Gambar 3.33. Pemrograman software pada komputer bagian timer 3 form main 49

Gambar 3.34. Pemrograman software pada komputer bagian timer 4 form main 50

Gambar 3.35. Pemrograman software pada komputer bagian timer 5 form main 51

Gambar 3.36. Tampilan peringatan 51

Gambar 3.37. Pemrograman software pada komputer bagian variabel pada

form logfile Gambar 3.38. Pemrograman software pada komputer bagian change file 52

Gambar 3.39. Pemrograman software pada komputer bagian border atas 52

Gambar 3.40. Pemrograman software pada komputer bagian status bar bawah 52

Gambar 3.41. Pemrograman software pada komputer bagian open, save dan form

create 53

Gambar 3.42. Pemrograman software pada komputer bagian recent files 53

Gambar 3.43. Pemrograman software pada komputer bagian start logging,timer 1,

stop logging 54

(10)

Gambar 4.1. Tampilan software GPSmeter 56

(11)

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A Source code Microcontroller

(12)

LAMPIRAN A

digitalWrite(10,HIGH);

if(HP03.begin() == false){

digitalWrite(10,HIGH);

digitalWrite(3,HIGH);

Serial.println(" ");}

else

{

(13)

tampil();

}

}

void tampil()

{

Int asap;

asap=analogRead(A0);

Serial.print((HP03.Temperature/10.0)-( HP03.Temperature/10.0*0.01));

Serial.print("/");

Serial.print(HP03.Pressure/100.0);

HP03.distanceUnits = METERS;

Serial.print("/");

Serial.print((HP03.getAltitude(HP03.Pressure)/10)+((HP03.getAltitude(HP03.Pressure)/10)*0 .002);

HP03.distanceUnits = FEET;

Serial.print("/");

long kaki = HP03.getAltitude(HP03.Pressure);

Serial.print(kaki);

Serial.print("/");

Serial.print(asap);

delay(900);

Serial.println(" ");

(14)

LAMPIRAN B

Source code Delphi 7 - FORM MAIN

unit U_chart;

interface

uses

Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,

Dialogs, CPort, ExtCtrls, StdCtrls, TeeProcs, TeEngine, Chart, Series,

Menus, ComCtrls;

type

TfrmMain = class(TForm)

Chart2: TChart;

Chart1: TChart;

Button1: TButton;

Button2: TButton;

Button3: TButton;

Timer1: TTimer;

Series1: TLineSeries;

Edit1: TEdit;

Edit2: TEdit;

Chart3: TChart;

Edit3: TEdit;

(15)

Label1: TLabel;

procedure Button1Click(Sender: TObject);

procedure Button2Click(Sender: TObject);

procedure Button3Click(Sender: TObject);

procedure Timer1Timer(Sender: TObject);

procedure Timer2Timer(Sender: TObject);

procedure Timer3Timer(Sender: TObject);

procedure Timer4Timer(Sender: TObject);

procedure Timer5Timer(Sender: TObject);

procedure Exit1Click(Sender: TObject);

(16)

private

{ Private declarations }

public

{ Public declarations }

end;

var

frmMain: TfrmMain;

x: integer;

s: string;

a,b,c,d,e : string;

temperatur,tekanan,altitude,kaki,asap : real;

implementation

uses U_DM, U_note,CEK;

{$R *.dfm}

procedure TfrmMain.Button1Click(Sender: TObject);

begin

x:=0;

Series1.Clear;

Series2.Clear;

Series3.Clear;

(17)

timer1.Enabled := true;

DmTA.comport1.Connected := true;

end;

procedure TfrmMain.Button2Click(Sender: TObject);

begin

DmTA.comport1.ShowSetupDialog;

end;

DmTA.comport1.Connected := false;

DmTA.comport1.Close;

chart1.BottomAxis.Minimum:=0;

(18)

chart3.BottomAxis.Minimum:=0;

DMTA.comport1.ReadStr(s,16384);

(19)

edit4.text := d;

kaki:= strtofloat(d);

asap:= strtofloat(e);

end;

procedure TfrmMain.Timer2Timer(Sender: TObject);

begin

x:=x;

with chart1 do begin

AllowPanning := pmHorizontal;

AllowPanning := pmVertical;

leftAxis.StartPosition := 2;

BottomAxis.Automatic := False;

BottomAxis.Maximum := x;

BottomAxis.Minimum := BottomAxis.Maximum-60;

series1.AddY(temperatur);

if BottomAxis.Minimum <= 0 then begin

BottomAxis.Minimum := 0;

end;

end;

end;

procedure TfrmMain.Timer3Timer(Sender: TObject);

begin

(20)

with chart2 do

BottomAxis.Minimum := BottomAxis.Maximum-60;

series2.AddY(tekanan);

BottomAxis.Minimum := BottomAxis.Maximum-10;

series3.AddY(altitude);

(21)

if BottomAxis.Minimum <= 0 then begin

BottomAxis.Minimum := 0;

end;

end;

end;

procedure TfrmMain.Timer5Timer(Sender: TObject);

begin

if (temperatur>55) and (asap>450) then

begin

frmCEK.Show;

end;

end;

procedure TfrmMain.logfileClick(Sender: TObject);

begin

frmNote.Show;

end;

procedure TfrmMain.Exit1Click(Sender: TObject);

begin

close;

end;

(22)

LAMPIRAN C

Source code Delphi 7 – form logfile

unit U_note;

interface

uses

Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,

Dialogs, ComCtrls, StdCtrls, Menus, FileManagers, ExtCtrls;

type

TfrmNote = class(TForm)

FileManager1: TFileManager;

MainMenu1: TMainMenu;

Memo1: TMemo;

StatusBar1: TStatusBar;

File1: TMenuItem;

New1: TMenuItem;

Open1: TMenuItem;

Save1: TMenuItem;

Saveas1: TMenuItem;

N1: TMenuItem;

N2: TMenuItem;

Mostrecentfiles1: TMenuItem;

(23)

Exit1: TMenuItem;

OpenDialog1: TOpenDialog;

SaveDialog1: TSaveDialog;

StartLogging1: TMenuItem;

StopLogging1: TMenuItem;

Timer1: TTimer;

procedure FileManager1ChangeFile(Sender: TObject);

function FileManager1New(Sender: TObject): Boolean;

function FileManager1Open(Sender: TObject;

FileName: TFileName): Boolean;

function FileManager1Save(Sender: TObject;

FileName: TFileName): Boolean;

procedure FormCreate(Sender: TObject);

procedure FormDestroy(Sender: TObject);

procedure FormClose(Sender: TObject; var Action: TCloseAction);

procedure New1Click(Sender: TObject);

procedure Open1Click(Sender: TObject);

procedure Save1Click(Sender: TObject);

procedure Saveas1Click(Sender: TObject);

procedure Exit1Click(Sender: TObject);

procedure Memo1Change(Sender: TObject);

procedure StartLogging1Click(Sender: TObject);

procedure Timer1Timer(Sender: TObject);

procedure StopLogging1Click(Sender: TObject);

private

{ Private declarations }

(24)

{ Public declarations }

end;

var

frmNote: TfrmNote;

y: integer;

implementation

uses U_DM,U_Chart;

{$R *.dfm}

procedure TfrmNote.FileManager1ChangeFile(Sender: TObject);

begin

if (FileManager1.FileName <> '')

then Caption := 'LOG - ' + ExtractFileName(FileManager1.FileName)

else Caption := 'LOG';

StatusBar1.Panels[1].Text := FileManager1.FileName;

end;

function TfrmNote.FileManager1New(Sender: TObject): Boolean;

begin

Memo1.Lines.Clear;

(25)

end;

function TfrmNote.FileManager1Open(Sender: TObject;

FileName: TFileName): Boolean;

begin

Memo1.Lines.LoadFromFile(FileName);

Result := True;

end;

function TfrmNote.FileManager1Save(Sender: TObject;

FileName: TFileName): Boolean;

begin

Memo1.Lines.SaveToFile(FileName);

Result := True;

end;

procedure TfrmNote.FormCreate(Sender: TObject);

begin

FileManager1.LoadMRUFromFile('MostRecentFiles.ini');

FileManager1.ShowMRUList(Mostrecentfiles1);

end;

procedure TfrmNote.FormDestroy(Sender: TObject);

begin

FileManager1.SaveMRUToFile('MostRecentFiles.ini');

(26)

procedure TfrmNote.FormClose(Sender: TObject; var Action: TCloseAction);

begin

Action := FileManager1.Close;

end;

procedure TfrmNote.New1Click(Sender: TObject);

begin

FileManager1.New;

end;

procedure TfrmNote.Open1Click(Sender: TObject);

begin

FileManager1.Open;

end;

procedure TfrmNote.Save1Click(Sender: TObject);

begin

FileManager1.Save;

end;

procedure TfrmNote.Saveas1Click(Sender: TObject);

begin

FileManager1.SaveAs;

end;

procedure TfrmNote.Exit1Click(Sender: TObject);

(27)

Close;

end;

procedure TfrmNote.Memo1Change(Sender: TObject);

begin

FileManager1.Modified := True;

end;

procedure TfrmNote.StartLogging1Click(Sender: TObject);

begin

Timer1.Enabled := true;

y := 0;

end;

procedure TfrmNote.Timer1Timer(Sender: TObject);

begin

y := y+1;

memo1.Lines.Add(FormatDateTime('c',now)+'--'+'temperatur='+' '+U_Chart.a+' '+

'tekanan='+' '+U_Chart.b+' '+'altitude(meter)='+' '+U_Chart.c+' '+'altitude(kaki)='+

' '+U_Chart.d+');

end;

procedure TfrmNote.StopLogging1Click(Sender: TObject);

(28)

Timer1.Enabled:= false;

end;

(29)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Teknologi dengan pesatnya berkembang saat ini, hampir sebagian besar

hidup daripada setiap insan manusia tidak lepas dari teknologi. Teknologi yang

memudahkan kinerja manusia salah satunya dalam bidang elektronika dan

instrumentasi yang merupakan cabang ilmu/ rekayasa yang menggabungkan

antara pengetahuan elektronika dan instrumentasi.

Dalam suatu instrumentasi, terdapat bermacam-macam hal yang

haruslah diperhatikan seperti perubahan suhu, tekanan udara, ketinggian

tempat. Perlunya akan hasil pengukuran yang tepat dan cepat, dengan peralatan

pengukuran atau alat pengukur secara elektronik sistem yang tepat

pengaplikasiannya merupakan bagian dasar instrumentasi sangat

memungkinkan dirancang sedemikian rupa. Oleh karena itu perancangan

sebuah sistem pemantauan perubahan suhu, tekanan udara, dan ketinggian

tempat beserta perangkat lunak dan perangkat kerasnya dilakukan.

1.2.Rumusan Masalah

Bagaimana Merancang sebuah sistem elektronika dan instrumentasi,

yang mampu mengukur tingkat suhu, tekanan udara, dan ketinggian tempat.

1.3.Tujuan Penelitian

Merancang sebuah sistem elektronika dan instrumentasi, yang mampu

(30)

1.4. Batasan Masalah

Yang dibahas pada tugas akhir ini antara lain adalah:

Perancangan hardware untuk pemantauan suhu, tekanan udara, dan ketinggian tempat.

Pemrograman sistem baik di microcontroller dan aplikasi pengguna untuk memantau di komputer dalam hal ini menggunakan bahasa

pemrograman C(microcontroller) dan Delphi 7 (aplikasi pengguna).  Rentang pengukuran yang bisa dipantau tentunya sebatas spesifikasi

sensor.

Tidak membahas soal sekuritas data logfile.

1.5. Sistematika Penulisan

BAB 1 membahas tentang latar belakang, identifikasi masalah, rumusan

masalah, tujuan penelitian, dan sistematika penulisan.

BAB 2 membahas tentang landasan teori yang berkaitan dengan “Sistem Pemantauan Suhu, Tekanan Udara, dan Ketinggian Tempat”.

BAB 3 membahas tentang perancangan alat dan program pada “Sistem

Pemantauan Suhu, Tekanan Udara, dan Ketinggian Tempat”.

BAB 4 membahas tentang percobaan yang dilakukan untuk menyesuaikan alat

ukur yang telah dibuat dengan alat ukur acuan.

BAB 5 membahas tentang kesimpulan dan saran untuk pengembangan

(31)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan percobaan dan teori yang telah dijelaskan pada bab-bab

sebelumnya maka didapat kesimpulan sebagai berikut :

 Alat ukur telah berhasil dibuat dan mampu mengukur tingkat suhu, tekanan udara, dan ketinggian tempat di suatu tempat dengan

menampilkan grafik-grafik yang bisa dilihat oleh pemantau.

 Hasil pengamatan pada temperatur udara didapatkan selisih terhadap alat acuan sebesar 0.24 %. Sedangkan hasil pengamatan ketinggian

tempat didapatkan selisih terhadapt alat acuan sebesar 0.98 %.

5.2. Saran

Berdasarkan percobaan dan pembahasan ada beberapa saran untuk

pengembangan, diantaranya adalah :

 Alat yang dibuat ditambahkan kemampuan fitur tambahan seperti mampu mengirimkan datanya via internet dan bisa dilihat dari website.

(32)

Sistem Pemantauan Suhu, Tekanan Udara dan Ketinggian Tempat

performance. One in the field of electronic instrumentation that combines knowledge of electronics and

instrumentation. Precise measurement and rapid changes in temperature, air pressure and altitude is

needed. This final report will discuss the design of monitoring system for temperature and air pressure are

made.

1. PENDAHULUAN

Teknologi dengan pesatnya berkembang saat ini, hampir sebagian besar hidup daripada setiap insan manusia tidak lepas dari teknologi. Teknologi yang memudahkan kinerja manusia salah satunya dalam bidang elektronika dan instrumentasi yang merupakan cabang ilmu/ rekayasa yang menggabungkan antara pengetahuan elektronika dan instrumentasi.

Dalam suatu instrumentasi, terdapat bermacam-macam hal yang haruslah diperhatikan seperti perubahan suhu, tekanan udara, ketinggian tempat. Perlunya akan hasil pengukuran yang tepat dan cepat, dengan peralatan pengukuran atau alat pengukur secara elektronik sistem yang tepat pengaplikasiannya merupakan bagian dasar instrumentasi sangat memungkinkan dirancang sedemikian rupa. Oleh karena itu perancangan sebuah sistem pemantauan perubahan suhu, tekanan udara, dan ketinggian tempat beserta perangkat lunak dan perangkat kerasnya dilakukan.

2. LANDASAN TEORI

2.1. Sensor

(33)

sistem pengendali, sensor memberikan kesamaan yang menyerupai indera(penglihatan, pendengaran, penciuman, perasa) yang kemudian akan diolah oleh controller sebagai otaknya.

2.1.1. Sensor Barometer

Sensor barometer digunakan untuk mengukur tekanan udara di sekitar sensor tersebut, untuk Tugas Akhir ini sensor barometer yang digunakan adalah produk dari HOPE RF dengan jenis HP03. HP03 terdiri dari piezo-resistive yang merupakan bahan bila tertekan atau diregangkan permukaanya hambatannya akan berubah terhadap arus listrik dan ADC(Analog to Digital Converter) dengan tingkat keakurasian kalibrasi yang tinggi pada sensor.

2.1.2. Sensor Gas CO

Sensor Gas CO digunakan untuk mendeteksi kadar CO dari hasil pembakaran. Sensor asap yang digunakan dalam Tugas Akhir ini adalah produk dari Henan Hanwei Electronics jenis MQ-7 yang digunakan sebagai fitur tambahan alarm. MQ-7 terdiri dari material sensitif SnO2 (Timah Dioksida) yang

memiliki konduktivitas rendah di udara bersih. Sensor ini dapat mendeteksi dengan metode perubahan temperatur tinggi dan rendah, dan mendeteksi gas CO (Karbon Monoksida) saat temperatur rendah.

Konduktivitas sensor akan semakin tinggi dan berbanding lurus dengan pertambahan konsentrasi gas. Ketika temperatur tinggi sensor ini akan membersihkan gas-gas lain yang terhisap pada temperatur rendah.

2.2.Microcontroller

Microcontroller adalah sebuah sistem komputer fungsional dalam sebuah chip. Di dalamnya

terdapat sebuah inti unit prosesor, memori dan perlengkapan input output. Dengan kata lain,

microcontroller adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali

dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus, cara kerja microcontroller sebenarnya membaca dan menulis data.

2.3.Fitur Periferal

(34)

2.3.1. I2C(Inter Integrated IC)

Salah satu fitur periferal Microcontroller yang digunakan untuk Tugas Akhir ini adalah I2C (Inter

Integrated Circuit). I2C merupakan bus standar yang didesain oleh Philips pada awal tahun 1980an untuk

memudahkan komunikasi antar komponen yang tersebar pada papan rangkaian. I2C merupakan singkatan

dari Inter IC atau komunikasi antar IC, sering disebut juga IIC atau I2C.

2.3.2. USART(Universal Synchronous Asynchronous serial Receiver and Transmitter)

USART (Universal Synchronous Asynchronous serial Receiver and Transmitter) merupakan

protokol komunikasi serial yang terdapat pada beberapa microcontroller. USART menghubungkan

microcontroller dengan PC, GPS atau modem, dan peralatan lain yang mendukung fasilitas USART.

2.3.3. ADC(Analog ot Digital Converter)

Analog to digital converter yang merupakan alat bantu digital penting untuk teknologi kontrol

proses yang menerjemahkan informasi analog ke bentuk digital. Sebagian besar pengukuran variabel-variabel dinamik dilakukan oleh piranti ini yang menerjemahkan informasi mengenai variabel-variabel ke bentuk sinyal listrik digital Untuk menghubungkan sinyal ini dengan sebuah Microcontroller. Hal-hal mengenai konversi ini harus diketahui sehingga ada keunikan, hubungan khusus antara sinyal analog dan digital.

2.4. Arduino

Arduino merupakan sistem microcontroller dalam membuat aplikasi elektronika maupun

robotika, arduino adalah kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open source yang di dalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah chip microcontroller dengan jenis AVR dari perusahaan ATMEL.

Hardware arduino adalah sebuah chip microcontroller AVR yang ke dalamnya sudah dimasukkan

sebuah bootloader. Tanpa bootloader, software arduino yang hadir dalam satu paket dengan hardware

arduino, tidak dapat digunakan untuk memprogram program hasil kompilasi ke dalam chip.

2.5. Frekuensi Radio

(35)

diradiasikan ke udara, maka akan membentuk gelombang radio. Gelombang radio ini akan menjauh dari sumber (antena) pada suatu garis lurus di segala jurusan dengan segera.

2.6. APC 220 Radio Communication Module

APC 220 adalah modul komunikasi wireless. APC 220 bekerja pada frekuensi 418 MHZ sampai

455 MHZ (UHF). Komunikasi bisa mencapai 1000 meter dalam keadaan Line of sight dan 2400 bps air

rate. Air rate berbeda dengan baud rate, air rate adalah laju data mengudara sedangkan baud rate adalah

laju data UART.

2.7. Borland Delphi 7

Software Borland Delphi yang merupakan program aplikasi berbasis Object Pascal dari Borland.

Selain itu, Delphi juga memberikan fasilitas pembuatan aplikasi visual. Delphi merupakan pilihan dalam pembuatan aplikasi visual karena memberikan produktivitas yang tinggi.

3. PERANCANGAN

3.1. Block Diagram

Gambar 1 Hardware block diagram

Pada gambar 1 alur sistem harus memiliki input, proses dan output dan dalam hal ini akan diterangkan per blok, diantaranya :

 Blok sensor 1 : sensor HP03 merupakan sensor barometrik dan suhu dalam 1 modul sensor, sensor ini mengirimkan data yang dideteksi oleh sensor tersebut ke microcontroller untuk diproses.

 Blok sensor 2 : sensor MQ-7 merupakan sensor gas CO, sensor ini mendeteksi gas CO di sekitarnya dan mengirimkan kepada microcontroller untuk diproses.

(36)

Blok komputer : Komputer menerima data dari jalur serial dan menampilkannya di monitor komputer dalam bentuk grafik sesuai data dari ke-2 sensor.

3.2. Flowchart Pemrograman Hardware & Software

Pada flowchart gambar 2 menggambarkan tentang alir program pada microcontroller. Program dijalankan kemudian akan ada tahap inisialisasi yang melakukan beberapa persiapan seperti, menyiapkan

serial dan pinMode. Kemudian program memasuki tahap loop main program di tahapan yang kedua

microcontroller akan mengecek sensor sudah terupdate (maksudnya terupdate dalam hal ini apakah sensor

HP03 sudah berhasil melakukan kalkulasi nilai-nilai yang akan dia berikan kepada microcontroller atau

belum), bila “tidak” maka tahap akan diulang bila “ya” maka microcontroller akan membaca data dari

sensor HP03.

Kemudian membaca data dari sensor MQ-7 mengolah data data yang diterima dari sensor MQ-7 dan mengirimkan data ke komputer.

(37)

Pada flowchart gambar 3 menggambarkan alir dari pemrograman software di komputer.Program dijalankan dan terdapat tampilan menu tombol yang ditekan.

Prosedur tombol start : Tombol ini akan membuka comport dan mengaktifkan timer 1 sampai timer 5.

Prosedur tombol stop : Tombol ini akan menutup comport dan menon-aktifkan timer1 sampai timer 5.

Prosedur tombol setting : Tombol ini akan memunculkan form dengan tampilan setting serial.

Prosedur tombol logfile : Tombol ini akan memunculkan form logfile.

 Prosedur tombol keluar : Keluar dari program.

(38)

Pada flowchart gambar 4 menggambarkan alir pemrograman software untuk logfile. Form logfile muncul dan akan ada tampilan menu tombol, sebagai berikut :

Prosedur tombol new : Membersihkan layar logfile.

Prosedur tombol open : Membuka file logfile(.txt).

Kemudian menampilkan data isi file tersebut ke layar.

Prosedur tombol save/as : Menyimpan data hasil logging kedalam (.txt) file.

Prosedur tombol start logging :Memulai logging.

Kemudian menampilkan data ke layar.

Prosedur tombol stop logging : Menghentikan logging.

Kembali : Kembali ke main form.

(39)

Gambar 5 flowchart pemrograman software timer main form dan logfile form

Gambar 5 merupakan prosedur timer dimana terdapat 5 timer untuk form main dan 1 timer pada

form logfile. Masing-masing timer mempunyai tugas sendiri-sendiri yaitu :

Timer 1 form main : memilah-milah data yang didapat dari microcontroller melalui antarmuka serial. Timer 2 form main : setting grafik temperatur kemudian menampilkannya.

Timer 3 form main : setting grafik tekanan udara kemudian menampilkannya. Timer 4 form main : setting grafik ketinggian tempat kemudian menampilkannya. Timer 5 form main : menampilkan peringatan bila variabel suhu > 55 & asap > 700.

Timer 1 form logfile : Menampilkan tanggal-waktu sekarang, temperatur, tekanan, dan ketinggian

(40)

4. PERCOBAAN

Percobaan dilakukan untuk melakukan penyesuaian alat ukur yang telah dibuat dengan alat acuan. Dengan cara menyesuaikan keluaran dari suatu alat pengukuran agar sesuai dengan besaran dari standar alat acuan yang digunakan. Alat ukur yang telah dibuat diverifikasi, tentunya dengan bahan-bahan acuan untuk dilakukan 2 kali pengamatan pada saat sebelum dan sesudah untuk variabel temperatur dan ketinggian tempat.

Pengamatan dilakukan dengan mencatat masing-masing 30 datum temperatur dari alat yang telah dibuat dengan alat acuan. Data dari kedua alat tersebut kemudian diselisihkan. Setelah diselisihkan kemudian di persentase terhadap alat acuan setiap datum selisih dan dihasilkan nilai selisih 1%. Untuk nilai penyesuaian yang akan ditambah/dikurangkan ke pemrograman hardware ,maka mengurangkan setiap

datum alat acuan dengan alat yang dibuat, dipersentasekan kembali, kemudian dirata-rata dan mendapatkan

hasil -1% untuk di tambahkan ke pemrograman hardware.

Nilai rata-rata penyesuaian yang didapat dari pengamatan sebelum penyesuaian yaitu -1 %, ditambahkan dengan nilai temperatur alat yang telah dibuat, kemudian di lakukan pengamatan ulang, kembali mencari nilai selisih, dan mencari rata-rata persentase selisih senilai 0.24 %. Penyusutan nilai 0.76 % dari nilai sebelum penyesuaian yaitu 1 %.

Untuk ketinggian tempat pengamatan dilakukan di 5 lokasi berbeda dengan 5 datum yang diambil dari setiap lokasi. Selisih dicari dari kedua data alat acuan dan alat yang telah dibuat, dibuat persentasenya berdasarkan alat acuan, dirata-ratakan dan didapat hasil 1.10%. Kemudian mencari nilai penyesuaian dengan mengurangkan nilai alat acuan dengan alat yang telah dibuat, dipersentasekan kembali, dan kemudian dirata-ratakan didapat hasil +0.2% yang akan ditambahkan ke pemrograman hardware.

Nilai penyesuaian +0.2% yang didapat dari pengamatan sebelum penyesuaian ditambahkan ke nilai ketinggian tempat alat yang telah dibuat, dicari kembali selisihnya, kemudian dipersentase setiap nilai selisihnya, dirata-ratakan setiap nilai selisihnya didapat hasil 0.98 %. Penyusutan 0.12% dari nilai sebelum penyesuaian yaitu 1.10%.

(41)

5. KESIMPULAN

Berdasarkan percobaan dan teori yang telah dijelaskan pada bab-bab sebelumnya maka didapat kesimpulan sebagai berikut :

 Alat ukur telah berhasil dibuat dan mampu mengukur tingkat suhu, tekanan udara, dan ketinggian tempat di suatu tempat dengan menampilkan grafik-grafik yang bisa dilihat oleh pemantau.

 Hasil pengamatan pada temperatur udara didapatkan selisih terhadap alat acuan sebesar 0.24 %. Sedangkan hasil pengamatan ketinggian tempat didapatkan selisih terhadapt alat acuan sebesar 0.98 %.

6. DAFTAR PUSTAKA

ADC(Analogtodigitalconverter),http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/Teknik%20Antarmuka%20-%20ADC.pdf, November 2012.

APC220Radiocommounicationmodule,http://www.dfrobot.com/wiki/index.php/APC220_Radio_Data_

Module%28 SKU:TEL0005%29, Oktober 2012.

(42)

DAFTAR PUSTAKA

ADC(Analogtodigitalconverter),http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/Teknik%20Antarmuk

a%20-%20ADC.pdf, November 2012.

APC220Radiocommounicationmodule,http://www.dfrobot.com/wiki/index.php/APC220_Ra

dio_Data_Module%28 SKU:TEL0005%29, Oktober 2012.

Arduino,http://www.arduino.cc/, Juli 2012.

ArduinoHP03Forum,http://arduino.cc/forum/index.php?PHPSESSID=4b4750387e7224147a

f4250b798e5934&topic=62817.0, Agustus 2012.

ATMega328Parduinomicrocontrollerdatasheet,http://www.dfrobot.com/image/data/DFR01

76/ATmega328P.pdf, Agustus 2012.

BorlandDelphi7,http://aloneangga.blogspot.com/2012/01/sekilas-tentang-borland-delphi-7.html, Februari 2013.

HP03 Datasheet,http://www.datasheetarchive.com/HP03-datasheet.html, Agustus 2012. MQ7,http://www.dfrobot.com/wiki/index.php?title=Carbon_Monoxide_Sensor%28MQ7%29

_%28SKU:SEN0132%29, Oktober 2012.

PenjelasantentangI2C,http://pima.kandangbuaya.com/2011/04/i2c-inter-ic-bus-twi/,

Agustus 2012.

Gambar

Gambar 1 Hardware block diagram
Gambar 2 flowchart pemrograman hardware
Gambar 3 flowchart pemrograman software main form
Gambar 4 flowchart pemrograman software logfile form
+2

Referensi

Dokumen terkait

pengaruh ketebalan ( depth ) dari tip nozzle dan tekanan udara terhadap hasil atomisasi CWM dengan menggunakan air-assisted nozzle untuk pengujian dingin.. Bahan yang

Manfaat dari alat yang telah dibuat adalah untuk memberikan data hasil pengukuran terhadap suhu tinggi secara real time. Dapat melakukan pemantauan secara real time

Sedangkan bahan baku yang terdapat pada kolom bawah bagian bawah (yang kaya akan oksigen) dialirkan ke Heat Exchanger untuk didinginkan lagi, lalu masuk kolom atas untuk

Sedangkan bahan baku yang terdapat pada kolom bawah bagian bawah (yang kaya akan oksigen) dialirkan ke Heat Exchanger untuk didinginkan lagi, lalu masuk kolom atas untuk

Dalam perancangan kali ini, dibuat suatu sistem prototype untuk membuat pelembut dan pewangi pakaian dengan menggunakan motor DC untuk proses pengadukan bahan, dan

Pada sistem ini dibuat rumah kaca dengan pengaturan suhu dan kelembaban udara yaitu untuk menjaga dan mengatur kondisi kelembaban dan suhu bagi tanaman, agar

Pengujian dilakukan untuk mengetahui keberhasilan alat yang telah dibuat untuk menentukan nilai tekanan darah dengan pembanding alat ukur tekanan darah digital Omron.