PREDIKSI CUACA DENGAN SENSOR SUHU DAN KELEMBABAN UNTUK PRAKIRAAN CUACA

PREDIKSI CUACA DENGAN SENSOR SUHU DAN KELEMBABAN

UNTUK PRAKIRAAN CUACA

Ali Wafa1, Miftahul Walid,2, Masdukil Makruf,3

1,2,3)_{Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Teknik, Universitas Islam Madura}

Jl.PP. Mifathul Ulum Bettet, Pamekasan 69351, Madura

Email:

wafa7039@gmail.com

1_,

_{miftahwalid@gmail.com}

2_,

_{masdukil.makruf@gmail.com}

3

ABSTRAK

Pengukuran suhu dan kelembaban sangat penting dilakukan pada daerah tertentu yang sangat sensitif terhadap perubahan suhu dan kelembaban.Daerah yang dimaksud ialah seperti gudang penyimpanan, ruang server komputer, rumah kaca, dan lain sebagainya.Pada instansi tertentu seperti BMKG yang mengamati perubahan cuaca juga sangat penting alat yang dapat mengukur kelembaban dan suhu. Berangkat dari hal-hal tersebut penulis membuat sebuah piranti (alat) yang dapat mengukur kelembaban dan suhu secara digital, alat ini menggunakan sensor DHT-11 sebagai sensor suhu dan kelembaban serta ARDUINO sebagai pusat kendalinya, untuk penampilannya agar lebih menarik menggunakan LCD (liquid Crystal Display), adapun hasil penelitian pada suhu ruangan hampir menyerupai, suhu rata-rata pada sensor sebesar 25-30 oC dan % error suhu rata-rata sebesar 0.5% dan hasil kelembaban yang diukur oleh sensor dht11. Untuk kelembaban rata-rata yang diperoleh dari sensor sebesar 79% dan % error kelembaban rata-rata sebesar 0.4%.

Kata kunci:arduino, sensor dht11,lcd.

1 PENDAHULUAN

Pemantauan kondisi cuaca pada lingkungan sekitar saat ini dirasakan cukup penting.karena setiap daerah mempunyai cuaca yang sangat berbeda-beda.dan hampir setiap kota di indonesia memiliki hasil pengukuran cuaca yang berbeda. Hal ini disebabkan kondisi suhu dan kelembaban udara yang tidak sama. Dan cuaca dapat berubah sewaktu-waktu, peristiwa ini yang sering terjadi di indonesia. Keadaan cuaca sangat berpengaruh pada manusia.Dan tidak dapat dipungkiri bahwa manusia memiliki faktor human error dalam memonitoring cuaca terus menerus.Pengamatan cuaca ditempat dapat diharapkan dilakukan dalam waktu yang singkat.Tempat stasiun pengamat cuaca biasanya berada dilokasi yang jauh dari jangkauan pengamat.Sehingga untuk melakukan pengamatan dilakukan waktu yang tertentu untuk mengamatinya.Keadaan cuaca sangat pengaruh dalam mengatur masalah transportasi terutama masalah transportasi udara dan laut.Selain itu dapat digunakan pada bidang pertanian sebagai informasi masa waktu bercocok tanam, dalam bidang komunikasi sebagai acuan bahwa keadaan cuaca menentukan baik tidaknya sinyal pada waktu-waktu tertentu. Oleh karena itu dibutuhkan pengolahan monitoring cuaca yang akurat dan lebih mudah dioperasikan data tanpa harus menunggu hasil dari stasiun pengamat.(Sabilla 2013)

Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG) merupakan lembaga yang menangani masalah cuaca dan iklim di Indonesia.Lembaga ini mendirikan stasiun meteorologi dibeberapa tempat untuk mengamati kondisi lingkungan yang ada di sekitar stasiun tersebut.Parameter lingkungan yang diamati adalah suhu, kelembaban, kecepatan angin,

arah angin, curah hujan dan intensitas radiasi matahari.Dengan jumlah stasiun BMKG yang terbatas, tidak dapat memprediksi cuaca secara menyeluruh, terutama didesa-desa kecil. Dari permasalahan tersebut, maka peneliti mengambil sebuah judul memprediksicuaca dengan sensor suhu dan kelembapan untuk prakiraan cuaca, guna bisa memprediksi cuaca dan kelembapan didesa-desa kecil.(Sabilla 2013)

Maka memprediksi cuaca dan kelembapan yang dibangun bisa memprediksi cuaca yang berada di desa-desa kecil dengan sistem pengukuran elemen iklim dan cuaca yang otomatis, portable, murah, dan realtime, serta datanya dapat langsung diamati berdasarkan penempatan alat tersebut.

2 LANDASAN TEORI

2.1 Pengertian Cuaca

Cuaca tidak lain adalah urain tentang kondisi atsmosfer (udara) pada saat tertentu dan di wilayah tertentu yang relatif sempit dan pada jangka waktu yang relatif singkat. Cuaca itu terbentuk dari gabungan unsur cuaca dan jangka waktu cuaca bisa hanya beberapa jam saja. Misalnya: pagi hari, siang hari atau sore hari, dan keadaannya bisa berbeda-beda untuk setiap tempat serta setiap jamnya. Contoh cuaca yang buruk.semakin naik suhu atau temperatur udara seperti contoh gambar dibwah ini :

Gambar 2. 1 contoh cuaca

Suhu atau temperatur udara adalah derajat panas dari aktivitas molekul dalam atmosfer.semakin naik suhu atau temperatur udara akan semakin turun. Secara umum, setiap naik 100 meter, suhu atau temperatur udara turun 0,5°C. Ketentuan ini tergantung pada letak dan ketinggian suatu tempat.Adanya perairan, seperti selat dan laut sangat besar peranannya pada pengendalian suhu atau temperatur, sehingga tidak terjadi perbedaan suhu terendah dan suhu tertinggi yang sangat besar. (marlio angga sabilla 2013)

2.2 Pengertian Mikrokontroler

Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer fungsional dalam sebuah chip. Di dalamnya terkandung sebuah inti prosesor, memori (sejumlah kecil RAM, memori program, atau keduanya), dan perlengkapan input output.

Dengan kata lain, mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus, cara kerja mikrokontroler sebenarnya membaca dan menulis data. Mikrokontroler merupakan komputer didalam chip yang digunakan untuk mengontrol peralatan elektronik, yang menekankan efisiensi dan efektifitas biaya. Secara harfiahnya bisa disebut “pengendali kecil” dimana sebuah sistem elektronik yang sebelumnya banyak memerlukan komponen-komponen pendukung seperti IC TTL dan CMOS dapat direduksi/diperkecil dan akhirnya terpusat serta dikendalikan oleh mikrokontroler ini. (

http://www.kelas-mikrokontrol

).http://www.caratekno.com/2015/07 /pengertian-arduino-uno-mikrokontroler.html

2.3 Arduino Uno

arduino adalah sebuah board mikrokontroller yang berbasis ATmega328. Arduino memiliki 14 pin input/output yang mana 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM, 6 analog input, crystal osilator 16 MHz, koneksi USB, jack power, kepala ICSP, dan tombol reset. Arduino mampu men-support mikrokontroller; dapat dikoneksikan dengan komputer menggunakan kabel USB..(FeriDjuandi, 2011)

Gambar 2. 2 Board Arduino Uno

http://www.caratekno.com/2015/07/pengerti an-arduino-uno-mikrokontroler.html

Diskripsi Project

Alat yang dibuat yaitu sensor temperatur dan kelembaban, seperti namanya, fungsi dari sensor ini adalah untuk mendeteksi suhu dan kelembabanya.Sensor yang digunakan adalah sensor DHT11. Ketika sensor mendeteksi kelembaban dan temperatur di suatu tempat, maka arduino memprosesnya kemudian akan muncul keterangan pengukuran pada LCD.

Alat dan bahan yang di gunakan adalah: 1. Arduino uno

2. Sensor DHT11

3. LCD

4. Kabel (male to famale)

5. USB

SENSOR DHT 11

DHT 11 adalah sensor digital yang dapat mengukur suhu dan kelembaban disekitarnya.Sensor ini sangat mudah digunakan bersama arduino. Ukuranya yang kecil, dan dengan transmisi sinyal hingga 20 meter, dengan spesifikasi: supply voltage:+5 v, temperatur range:0-50◦c error of ±2 ◦c humidity:20 -90% rh± 5% rh error.

Sensor kelembaban udara/humidity DHT11 memiliki empat buah kaki yaitu:

1. Pada bagian kaki (Vcc), dihubungkan di bagian Vss yang bernilai sebesar 5v pada board arduino uno.

2. Pada bagian data, merupakan output dari hasil pengolahan data analog dari sensor DHT11 yang dihubungkan ke analog input (pin6) yaitu bagian pin PWM (pulse width madulation) pada board arduini uno.

3. Satu kaki tambahan yaitu kaki NC (not connedted) yang tidak dihubungkan ke pin manapun.

4. Kaki kebagian GND dihubungkan ke ground (GND) pada board arduino uno.

3 PERANCANGAN SISTEM 3.1 Perancangan Sistem

Gambar

2.4

Flowchart System Kerja alat

Berdasarkan flowchat diatas maka dapat diketahui untuk memulai:

1. Start setelah di strart maka program akan proses perintahnya

2. Kemudian tampil (inisialisai Dht11)

3. Setelah itu pembacaan data maka pemprosesan error dengan sukses, jika error maka akan diproses dari awal lagi dan jika sukses maka akan memproses selanjutnya.

4. Pengambilan data diambil dari sensor dht11 dan nilai akan ditampilkan pada LCD

5. Maka LCD akan menampilkan hasil dari suhu dan kelembaban yang diproses oleh sensor dht11 tersebut

6. Selesai

3.3.1 Cara Kerja Alat

Sensor dht 11 akan membaca suhu dan kelembaban udara disekitar sensor tersebut, dari data pembacaan suhu dan kelembaban yang didapatkan maka dapat dibuat tabel prakiraan suhu sebagai berikut.

Alur Kerja Alat

1. Sensor akan mendeteksi suhu dan kelembaban (dipicu arduino)

2. Arduino akan memvalidasi data dari sensor 3. Arduino mengevaluasi nilainya, jika melebihi

nilai ambang (contoh: suhu=25 RH=60%, maka indikator LCD akan muncul keterangan nyaman)

4. Sersing dilakukan setiap 5 detik

Gambar 3.1 Kerja alat

3.3.2 Menguji alat

Cara menguji alat, yaitu dengan cara meletakkan prototype alat prakiraan cuaca diarea yang ingin kita prediksikan cuacanya, ketika prototype tersebut dinyalakan maka sensor dht 11 akan secara otomatis membaca suhu dan kelembaban daerah sekitar sehingga dari data tersebut akan dibandingkan secara otomatis oleh mikrokontroller arduino dengan tabel suhu dan kelembaban yang telah penulis masukkan sehingga dapat diprediksi cuaca untuk daerah tersebut.:

Data Suhu Dan Kelembaban BMKG Prakiraan Cuaca Indonesia (hari ini) Berlaku mulai 13 April 2016 Sampai dengan 14 April 2016.Berikut adalah contoh tabel pengambilan data suhu dan kelembaban dibeberapa daerah:

Tabel 3.1 Data Suhu Dan Kelembaban Wilayah

Wilayah

Suhu

Kelembaban

Prakiraan

cuaca

Banda

aceh

23-33 c

65-96 %

Berawan

Medan

23-35 c

63-92%

Berawan

Pekan

baru

23-34 c

54-98%

Hujan

ringan

Batam

26-33 c

62-93%

Berawan

Sumber.http://www.bmkg.go.id/BMKG_Pusat/Info rmasi_Cuaca/Prakiraan_Cuaca/Prakiraan_Cuaca_P ropinsi.bmkg?prop=16

Untuk mengakses sensor DHT11 harus mengikuti instruksi yang ada pada datasheet DHT11. Dalam datasheet telah dijelaskan cara mengakses suhu dan kelembaban. DHT11 mengirim data suhu dan kelembaban secara bergantian ke pemproses (dalam hal ini mikrokontroler AVR). Rumus rumus yang digunakan untuk menghitung suhu dan kelembaban juga berdasar pada rumus yang tercantum di datasheet.

Modul sensor suhu dan kelembaban seperti Gambar di bawah ini:

Gambar 3.6 Modul Sensor Suhu Dht11

4 IMPLEMENTASI SISTEM

Pada bab ini akan dibahas mengenai pengujian sistem alat, pengujian sistem program beserta integerasi antara sistem alat dan sistem program yang telah direncanakan, di buat dan di analisa. Tujuan dari pengujian dan analisa ini adalah untuk mengetahui keberhasilan dari keseluruhan alat dan program yang telah dirancang. Pengujian dilakukan pada masing-masing bagian terlebih dahulu, kemudian masing-masing bagian tersebut diuji secara integerasi keseluruhan. Setelah proses pengujian dan pengambilan data, langkah selanjutnya adalah menganalisa hasil pengujian tersebut. Acuan yang digunakan dalam proses analisa adalah data yang didapat pada saat proses perencanaan dan juga data-data hasil analisa secara teori. Proses selanjutnya adalah memberikan kesimpulan dari masing-masing analisa yang telah dilakukan sebelumnya.

Pengujian yang dilakukan dalam setiap tahap ini yaitu pada Modul sensor suhu dan kelembaban DHT11yang diukur diluar ruangan

4.1 Impelementasi Sistem

Ga

mbar 4.1 Ddesain Box

Di dalam desain box tersebut dimana di dalamnya berisi sebuah Arduino,lcd,kabel male to famale dan sensor yang berda pada bagian luar desain box untuk mendapatkan data-data tersebut. Jika alat tersebut untuk di aktifkan maka dibutuhkan kabel USB yang dihubungkan pada Laptop, power bank dan adaptor, jika menggunakan power bank dengan adaptor maka yang diharuskan outputnya 9.0v=1.0A.

Pengujian kestabilan pembacaan data

Tujuannya untuk mengetahui kestabilan dan menguji keakuratan dari sensor sendiri dalam membaca kondisi suhu dan kelembaban. •

Alat yang dibutuhkan :

1. Sensor suhu dan kelembaban DHT 11 2. Arduino uno

3. 1buah kabel usb untuk arduino

4. 3buah kabel female unuk sensor DHT11. 5. 1buah laptop/PC

Prosedur

Memastikan bahwa rangkaian minimum sistem yang dipakai sudah pasti bisa digunakan, dan Selanjutnya, memeriksa konfigurasi header pada minimum sistem yang digunakan sebagai soket DHT11, dengan berdasar pada:

Tabel 4.1 Konfigurasi Pin Dht11

NO PIN KETERANGAN

PIN 2 S

5 V +

GROND

-Kemudian, menghubungkan antara downloader dengan minimum sistem menggunakan kabel konektor downloader minimum sistem. Lalu, download-kan program untuk pembacaan Sensor DHT11 yang telah dibuat pada minimum sistem. Selanjutnya, melepas koneksi kabel konektor antara downloader dengan minimum sistem. Kemudian, menyalakan power supply dan mengatur tegangan outputnya pada rentang nilai 1A - 9V. Lalu, menghubungkan power supply dengan minimum sistem. Kemudian, menghubungkan modul serial to usb pada laptop/PC dan DB-9 female yang terhubung pada minimum sistem. Dan memastikan setting untuk komunikasi serial sudah benar, serta konfigurasi penggunaan modul serial to usb-pun juga sudah sesuai.

4.2 Hasil Penelitian

Adapun hasil penelitian tersebut adalah:

Tabel 4.2Data Suhu Dan Kelembaban Minggu 1

Hari/tgl Suhu rata-rata Kelembaban rata-rata Cuaca Senin/27-06-2016 25,OO 0c 18.00% Gerimis Selasa/28-06-2016 23,OO 0c 61,00% Hujuan lebat Rabu/29-06-2016 24,OO 0c 40-44,00% Mendung Kamis/30-06-2016 26.OO 0c 25-29,00% Hujan Jum’at/01-07-2016 25.OO 0c 31-40,00% Mendung Sabtu/02-07-2016 30-34.OO 0c 16-14,00% Cerah Minggu/03-07-2016 35-40.OO 0c 12-10,00% Cerah

Adapun hasil penelitian di dalam ruangan dan di luar ruangan tersebut adalah:

Tabel 4.3 hasil penelitian Hari/t

gl

Tempat Suhu kelemba ban Kami s/11/0 8/201 6 Dalam ruangan 24.oo.0C 19.00 % Ruangan poskom <uim> 27.oo.0C 17.00% Ruangan ac <uim> 25.oo.0C 17-18% Luar ruangan halaman uim 30.oo.0C 16.00% Adapun hasil penelitian di atas maka dapat di bandingkan dengan data sebelumnya maka hasilnya hampir menyerupai dengan data sebelumnya. Jika penelitiannya di luar ruangan maka hasilnya kurang lebih suhunya 30.oo.0C dan kelembabanya 16.00%, keteka udaranya tambah panas maka suhunya akan naik dan kelembabanya akan menurun.

4.2.1 Hasil Dari Penelitian Dengan BMKG

Adapun perbandingan antara BMKG dengan Penelitian tersebut dan hasilnya hampir sama dan bisa dilihat pada tabel diatas.

Tabel 4.4Bmkg Dengan Penelitian

Hasil Dari BMKG

Suhu Kelembaban Prakiraan

cuaca 23-33 c 65-96 % Berawan 23-35 c 63-92% Berawan 23-34 c 54-98% Hujan ringan 26-33 c 62-93% Berawan

Hasil Dari Penelitian

25,OO 0c 18.00% Gerimis 23,OO 0c 61,00% Hujuan lebat 24,OO 0c 40-44,00% Mendung 26.OO 0c 25-29,00% Hujan 30-34.OO 0c 16-14,00% cerah

5 KESIMPULAN

Setelah melakukan perencanaan dan pembuatan sistem kemudian dilakukan pengujian dan analisanya, maka dapat diambil beberapa kesimpulan tentang sistem kerja dari rangkaian Pengukur suhu dan kelembaban, sebagai berikut : 1. Dalam pengujian sensor suhu pada alat ini yang

telah dibandingkan dengan suhu ruangan datanya hampir menyerupai. Hasil suhu rata-rata pada sensor sebesar 25-30 oC dan % error suhu rata-rata sebesar 0.5%

2. Untuk hasil kelembaban yang diukur oleh sensor dht11. Untuk kelembaban rata-rata yang diperoleh dari sensor sebesar 79% dan % error kelembaban rata-rata sebesar 0.4%

6 DAFTAR PUSTAKA

Atmoko, R.A., 2013. Sistem Monitoring dan Pengendalian Suhu dan Kelembaban Ruang pada Rumah Walet Berbasis Android , Web , dan SMS. , 2013(November), pp.283–290. Bangun, R. et al., 2009. Proyek akhir.

Dan, S. & Berbasis, K., 2013. Proyek akhir, fattah, a., 2011. furnace kalsinasi zirkonium dengan

menggunakan plc t100md1616 + design and construction of temperature control system of calcination zirconium furnace using plc t100md1616 +.

fisika, j. et al., 2011. kendali kelembaban otomatis dengan sensor kelembaban sht11,

gunawan, f.a. et al., 2012. felix agni gunawan. hariadi, t.k., 2007. cahaya dalam rumah kaca. ,

10(1), pp.82–93.

hermawan, h., alasiry, a.h. & eng, m., rancang bangun jejaring sensor berbasis modul rcm4510w pada sistem akuisisi data cuaca rcm4510w module on weather data acquisition oleh : dosen pembimbing : rancang bangun jejaring sensor berbasis modul rcm4510w pada sistem akuisisi data rcm4510w module on weather data acquisition oleh : dosen pembimbing : Kendali, S. et al., 2012. Sistem kendali suhu dan

kelembaban untuk optimasi proses pembuatan tempe berbasis mikrokontroler. muthia, d., 2008. air untuk pola cocok tanam

hidroponik berbasis mikrokontroler avr atmega 8535 air untuk pola cocok tanam hidroponik berbasis mikrokontroler avr atmega 8535.

nutrisi, p. & waktu, d.a.n., 2008. air untuk pola cocok tanam hidroponik berbasis

mikrokontroler avr atmega 8535 air untuk pola cocok tanam hidroponik berbasis mikrokontroler avr atmega 8535.

Sabilla, marlio angga, 2013. desain monitoring cuaca lewat suhu dan kelembaban berbasis web. In pp. 1–78.