Copy of PREDIKSI CUACA DENGAN SENSOR SUH

PROPOSAL TUGAS AKHIR

PREDIKSI CUACA DENGAN SENSOR SUHU DAN KELEMBAPAN UNTUK PERKIRAAN CUACA

OLEH:

ALI WAFA 2012.02.01.0.0033

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA

UNIVERSITAS ISLAM MADURA

HALAMAN PENGESAHAN DAN KELEMBAPAN UNTUK PERKIRAAN CUACA

Proposal Ini Telah Disetujui Untuk Diseminarkan

DOSEN PEMBIMBING 1 DOSEN PEMBIMBING 11

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji syukurkehadirat allah swt, atas limpahan rahmat dan hidayah-nya peneliti dapat menyajikan proposal yang berjudul

“PREDIKSI CUACA DENGAN SENSOR SUHU DAN KELEMBAPAN UNTUK PERKIRAAN CUACA”

Penyusun proposal ini dimaksudkan untuk memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gela S-1.peneliti sadar bahwa terselesaikannya penyusun proposal ini tidak lepas dari bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu perkenalkanlah peneliti mengucapkan banyak terima kasih dan rasa hormat yang sebesar-besarnya kepada dosen pembimbing peneliti, Bapak AHMAD ARIF KURDIANTO S.ST MT, yang telah diberikan kepada peneliti menjadi ilmu yang bermamfaat.

DAFTAR ISI

Berdasarkan latar belakang, maka rumusan masalah pada penelitian ini adalah :...1

DAFTAR GAMB

GAMBAR 2. 1 Contoh cuaca...5

GAMBAR 2. 2 Skema pengambilan data SHT...7

Y

GAMBAR 3. 1 ilustrasi prinsip kerja alat...14

GAMBAR 3. 2 Flowchart system kerja alat...17

DAFTAR TABEL

TABEL 2. 1 konfigurasi pin SHT11...6

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Informasi cuaca sangatlah penting dalam berbagai aspek kehidupan, misalnya sebagai informasi bagi orang yang akan melakukan perjalanan untuk menyiapkan peralatan sebelum hujan, atau sebagai informasi bagi industry kecil seperti industry kripik/ krupuk yang menggunakan sinar matahari langsung sebagai media pengering. Selain itu dapat digunakan dalam bidang pertanian sebagai informasi masa bercocok tanam.

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 penulis meneliti sebuah sistem pengukuran elemen iklim dan cuaca yang otomatis, portable, murah, dan realtime, serta datanya dapat langsung diamati berdasarkan penempatan alat tersebut.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang, maka rumusan masalah pada penelitian ini adalah :

1. Bagaimana mengolah data sensor suhu dan kelembaban menggunakan mikrokontroller

1.2 Tujuan Penulis

Membuat sebuah alat yang dapat mengukur suhu dan kelembaban sebagai bagian dari sistem klimatologi berbasis telemetri yang dapat menampilkan data pengukuran suhu dankelembaban secara waktu nyata dengan akuisisi data jarak jauh dan untuk memprediksi cuaca secara rieltime,portebel.

1.3 Batasan Masalah

Penelitian penulisan laporan tugas akhir ini dibatasi pada :

1. Perancangan alat pemantau cuaca menggunakan mikrokontroler ATmega16. 2. Menerapkan penggunaan sensor sht11/dht11 sebagai pengukur suhu udara.

1.4 Sistematika Penulisan tujuan penulisan, batasan masalah, serta sistematika penulisan. BAB 2 DASAR TEORI

Bab ini meliputi tentang teori landasan teori, dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan untuk pembahasan dan cara kerja dari rangkaian teori pendukung itu antara lain tentang mikrokontroler yang digunakan, bahasa program yang dipergunakan dan komponen pendukung.

BAB 3 RANCANGAN SISTEM

Analisa rangkaian dan sistem kerja, dalam bab ini dibahas tentang sistem kerja perblok diagram.

BAB 4 PENGUJIAN RANGKAIAN

Pembahasan rangkaian dan program yang dijalankan serta pengujian rangkaian.

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 TINJAUAN PUSTAKA

Penelitian yang pernah dilakukan

Perkembangan teknologi pemantau cuaca indonesia telah berkembang dari waktu ke waktu. Dimulai dari pemantauan secara manual, hingga saat ini muncul gagasan tentang pemantauan cuaca secara otomatis dan realtime. Inovasi-inovasi yang dikhususkan untuk perkembangan penelitian pemantauan cuaca, khususnya dalam pemantauan suhu dan kelembaban udara sudah pernah dibuat di Indonesia. Ada beberapa inovasi yang membahas tentang permasalahan tersebut, yaitu:

- Desain monitoring cuaca lewat suhu dan kelembaban berbasis web. oleh

marlio angga sabilla. politeknik elektronika negeri Surabaya

- (cari 4 artikel lagi yang membahas prediksi cuaca)

2.2 Teori penunjang 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 terbentukdari 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

GAMBAR 2. 1 Contoh cuaca

Suhu atau temperatur udara adalah derajat panas dari aktivitas molekul dalamatmosfer. 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.

2.2 Sensor suhu dan kelembaban (SHT 11)

telah diprogramkan kedalam OTP memory. Koefisien tersebut akan digunakan untuk mengaklibrasi keluaran dari sensor selama proses pengukuran.

Sistem sensor yang digunakan untuk mengukur suhu dan kelembaban adalah SHT11 dengan sumber tegangan 5 Volt dan komunikasi bidirectonal 2-wire. Sistem sensor ini mempunyai 1 jalur data yang digunakan untuk perintah pengalamatan dan pembacaan data. Pengambilan data untuk masing-masing pengukuran dilakukan dengan memberikan perintah pengalamatan oleh mikrokontroler. Kaki serial Data yang terhubung dengan mikrokontroler memberikan perintah pengalamatan pada pin Data seperti TABEL 2. 1 konfigurasi pin SHT11dibawah ini :

.

TABEL 2. 1 konfigurasi pin SHT11

GAMBAR 2. 2 Skema pengambilan data SHT

IC lM35

Berfungsi untuk mengubah suhu menjadi tegangan tertentu yang sesuai dengan perubahan suhu.

Prinsip Kerja IC LM35

Tegangan keluaran rangkaian bertambah 10 mV/0_{C. Dengan memberikan}

Karakteristik IC LM35

Contoh penerapan Sensor IC lM35

Dibagian IC LM35 berfungsi untuk menerima input suhu yg terus menuju IC LM393. IC LM393 fungsinya untuk komparator yg membagi tegangan, dimana hasil keluaran dari LM35 akan masuk kekaki inverting. Berbeda dgn kaki noninverting, fungsinya untuk potensi yaitu pengatur keluaran inputannya. Kaki

delapan sbg VS+ batas tgangan kerja IC LM393 adalah VDC , serta kaki empat

untuk VS-. Di keluarkan dari kaki tujuh, output yg di hasilkan oleh komparator dan diberi LED sbg indikator.

Op-Amp 393 memiliki fungsi untuk komparator pembanding tegangan, yaitu mem banding kan setiap tegangan yang masuk dikaki inverting dimana pengaturannya memakai potensiometer yg terletak pada kaki noninverting. Vref dihubung kan dgn +Vsupply, dan R1 serta R2 dipakai untuk membagi tegangan, dengan demikian nilai tegangannya yg direferensi kan pd masuk kan + op-amp ialah se besar : V=[R1/(R1+R2)]*Vsupply

Pengertian 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. Sekedar contoh, bayangkan diri Anda saat mulai belajar membaca dan menulis, ketika Anda sudah bisa melakukan hal itu Anda bisa membaca tulisan apapun baik buku, cerpen, artikel dan sebagainya, dan Andapun bisa pula menulis hal-hal sebaliknya.

 Sistem elektronik akan menjadi lebih ringkas

 Rancang bangun sistem elektronik akan lebih cepat karena sebagian

besar dari sistem adalah perangkat lunak yang mudah dimodifikasi  Pencarian gangguan lebih mudah ditelusuri karena sistemnya yang

kompak

Namun demikian tidak sepenuhnya mikrokontroler bisa mereduksi komponen IC TTL dan CMOS yang seringkali masih diperlukan untuk aplikasi kecepatan tinggi atau sekedar menambah jumlah saluran masukan dan keluaran (I/O). Dengan kata lain, mikrokontroler adalah versi mini atau mikro dari sebuah komputer karena mikrokontroler sudah mengandung beberapa periferal yang langsung bisa dimanfaatkan, misalnya port paralel, port serial, komparator, konversi digital ke analog (DAC), konversi analog ke digital dan sebagainya hanya menggunakan sistem minimum yang tidak rumit atau kompleks.

2. Manfaat/prospek apa yang bisa saya peroleh jika menguasai mikrokontroler ? Banyak sekali, dengan melihat penjelasan nomor 1, maka batasnya hanya imajinasi Anda. Dengan menguasainya, kita bisa menerapkannya kedalam kehidupan sehari-hari seperti mengendalikan suatu perangkat elektronik dengan berbagai sensor dan kondisi seperti cahaya, getaran, panas, dingin, lembab dan lain-lain. Sekedar contoh sederhana penggunaan mikrokontroler, lihatlah disekitar lingkungan Anda ada toaster, mesin, cuci, microwave kemudian tengoklah didunia pertanian Anda bisa membuat kontrol kelembaban untuk budidaya jamur dsb, didunia perikanan Anda bisa mengendalikan suhu air kolam dsb. Bahkan Anda bisa membuat PABX mini, SMS Gateway, atau kearah military Anda bisa membuat radio militer frekuensi hopping (radio komunikasi anti sadap dengan lompatan frekuensi 100 kali dalam 1 detik), sistem monitoring cuaca dengan balon udara, automatic vehicel locator (menggunakan GPS) dan sebagainya. Semua itu sekedar contoh, masih banyak lagi yang bisa Anda lakukan dengan mikrokontroler.

tertanam). salah satunya dengan menggunakan mikrokontroler, jadi jika Anda belajar dan menguasai mikrokontroler sudah tepat pada jalurnya.

3. Ada berapa macam/jenis mikrokontroler itu ? Secara teknis hanya ada 2 yaitu RISC dan CISC dan masing-masing mempunyai keturunan/keluarga sendiri-sendiri.

RISC kependekan dari Reduced Instruction Set Computer : instruksi terbatas tapi memiliki fasilitas yang lebih banyak

CISC kependekan dari Complex Instruction Set Computer : instruksi bisa dikatakan lebih lengkap tapi dengan fasilitas secukupnya. Tentang jenisnya banyak sekali ada keluarga Motorola dengan seri 68xx, keluarga MCS51 yang diproduksi Atmel, Philip, Dallas, keluarga PIC dari Microchip, Renesas, Zilog. Masing-masing keluarga juga masih terbagi lagi dalam beberapa tipe. Jadi sulit sekali untuk menghitung jumlah mikrokontroler.

4. Sebagai langkah awal mikrokontroler mana yang sebaiknya saya pelajari ? Tidak ada yang paling baik atau lebih baik, namun tips dibawah barangkali bermanfaat bagi Anda :

 Lingkungan Anda, artinya mikrokontroler apa yang dominan di lingkungan

Anda ?. Akan lebih mudah belajar bersama daripada sendirian sehingga mudah untuk bertanya jawab jika ada kesulitan.

 Ketersediaan perangkat untuk proses belajar (development tool)

 Harga mikrokontroler, tips terakhir bisa diabaikan jika bukan menjadi

kendala bagi Anda.

Ditinjau dari buku-buku mikrokontroler berbahasa Indonesia nampaknya mikrokontroler yang dominan saat ini dari keluarga MCS51. Yang perlu Anda ketahui antara satu orang dengan orang lain akan berbeda dalam hal mudah mempelajari. Jika Anda terbiasa dengan bahasa pemrograman BASIC Anda bisa menggunakan mikrokontroler BASIC Stamp, jika Anda terbiasa dengan bahasa pemrograman JAVA Anda bisa menggunakan Jstamp, jika Anda terbiasa dengan bahasa pemrograman C++ bisa Anda manfaatkan untuk keluarga MCS51 dan masih banyak lagi. Namun semua kembali kepada Anda yang berminat mempelajari dan memperdalam mikrokontroler

1. Belajar sendiri (otodidak), Anda bisa mempelajari sendiri mikrokontroler dengan panduan buku dan peralatan yang diperlukan, mulailah dari contoh-contoh sederhana. Jika ada kesulitan tanyakan kepada kepada teman Anda yang lebih tahu tentang mikrokontroler atau bisa Anda utarakan ke mailing list yang membahas mengenai hal ini.

2. Melalui lembaga Pendidikan, cara kedua ini bisa Anda dapatkan baik melalui pendidikan formal seperti sekolah, perguruan tinggi, maupun pendidikan non formal (kursus, pelatihan, les dan sejenisnya). Dengan cara ini Anda akan lebih terprogram dan cepat dalam penguasaan mikrokontroler.

Kata kucinya adalah : kemauan untuk belajar disertai latihan, latihan, dan latihan. Jika Anda berminat mempelajari mikrokontroler mulailah dengan mempelajari teori serta mempraktekannya. Anda bisa memulai mikrokontroler dengan mengaktifkan sebuah LED, setelah itu cobalah bermain-main menggeser LED dan mencoba instruksi-instruksi lain. Lambat laun Anda akan memahami bagaimana struktur program yang benar. Belajar mikrokontroler sama halnya seperti belajar ilmu komputer, sulit bukan jika belajar ilmu komputer secara teori tanpa praktek ?

6. Bagaimana dengan ketersediaan komponen mikrokontroler ?

Anda bisa mencari komponen di toko elektronika di kota Anda, jika Anda mengalami kesulitan tentang hal ini segeralah bertanya kepada teman yang lebih tahu atau ke mailing list, solusi akan segera Anda dapatkan. Jika Anda ingin memulai belajar mikrokontroler Anda bisa membuat sendiri perangkat prakteknya (development tool) dengan komponen-komponen yang tersedia di toko-toko elektronika di kota Anda, bahkan dibeberapa toko menyediakan kit/modul mikrokontroler siap pakai bagi Anda yang mempunyai keterbatasan waktu untuk membuatnya.

7. Buku-buku referensi dalam bahasa Indonesia apa saja yang sudah beredar di pasaran tentang mikrokontroler ?

Sementara ini dalam arsip kami baru tercatat beberapa judul yang bisa Anda jadikan acuan untuk memulai belajar mikrokontroler.

- Kontroler

jumlahnya cukup untuk mengendalikan aktuator yang di pakai pada sistim. Mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai input dan output serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus, cara kerja mikrokontroler sebenarnya membaca dan menulis data. Mikrokontroler merupakan 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.

TABEL SUHU DAN KELEMBAPAN TABEL 2. 2

TABEL 2. 2 SUHU DAN KELEMBAPAN

BAB III PERANCANGAN SISTEM

Mekanisme Kerja Sistem

seperti GAMBAR 3. 1 dibawah ini :

GAMBAR 3. 1 ilustrasi prinsip kerja alat

Untuk mengetahui kondisi suhu dan kelembaban pada udara dibutuhkan sebuah sensor SHT 11 yang terhubung ke mikrokontroller ATMEGA 16. Sensor berfungsi untuk megambildata mengenai kondisi dari mesin dan mengirimkan data tersebut kepada Mikrokontroller.[1]

Fungsi dari masing–masing blok tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut:

1. Sensor SHT 11

Sensor ini digunakan untuk mengukur suhu dan kelembaban. 2. ATMEGA 16

START

Inisialisasi SHT11

Sudah 30 menit

Ambil data SHT11

reset counter

Counter 1 detik

GAMBAR 3. 2 Flowchart system kerja alat

Perancangan Perangkat Keras

Dikarenakan hanya bisa melakukan monitoring terhadap 1 buah alat saja.Maka hanya 1 alat saja yang dilewati kabel komunikasi RS232. Pada system ini terdapat beberapa perangkat keras yang mendukung minimum system ATmega 16 dan. diantaranya rangkaian sensor suhu dan kelembaban.

Rangkaian Sensor suhu dan kelembaban

SHT11 Module merupakan modul sensor suhu dan kelembaban relatif . Modul ini dapat digunakan sebagai alat pengindra suhu dan kelembaban dalam aplikasi pengendali suhu dan kelembaban ruangan maupun aplikasi pemantau suhu dan kelembaban relatif ruangan.

Spesifikasi dari SHT11 ini adalah sebagai berikut:

1. Berbasis sensor suhu dan kelembaban relative Sensirion SHT11.

2. Mengukur suhu dari -40C hingga +123,8C, atau dari -40F hingga +254,9F dan kelembaban relatif dari0%RH hingga 1%RH.

3. Memiliki ketetapan (akurasi) pengukuran suhu hingga 0,5C pada suhu 25C dan ketepatan (akurasi) pengukuran kelembaban relatif hingga 3,5%RH. 4. Memiliki atarmuka serial synchronous 2-wire, bukanI2C.

5. Jalur antarmuka telah dilengkapi dengan rangkaian pencegah kondisi sensor lock-up.

6. Membutuhkan catu daya +5V DC dengan konsumsi daya rendah 30μW.

7. Modul ini memiliki faktor bentuk 8 pin DIP 0,6sehingga memudahkan pemasangannya. Ada dua pin yang digunakan pada SHT11 untuk berkomunikasi dengan mikrokontroler, yaitu pin SCK dan pin DATA. Pin SCK berfungsi untuk mensinkronisasikan komunikasi antara SHT11 dan mikrokontroler, sedangkan pin DATA berfungsi untuk mentransfer data in dan out pada SHT11.

untuk menghitung suhu dan kelembaban juga berdasar pada rumus yang tercantum di datasheet.

Modul sensor suhu dan kelembaban seperti GAMBAR 3. 3 di bawah ini:

GAMBAR 3. 3 Modul sensor suhu sht11

DAFTAR PUSTAKA X[1] S. Dan and K. Berbasis, Proyek akhir. 2013.

[2] R. Bangun, M. Penetas, T. Otomatis, D. Automatic, E. G. G. Hatching, M.

Based, O. N. Microcontroller, I. Nurhadi, E. R. U. Puspita, and J. T. Elektronika, “Proyek akhir,” 2009.

[3] M. Yusuf, “DESAIN SENSOR KECEPATAN ANGIN DENGAN

KONTROL ADAPTIF UNTUK ANEMOMETER TIPE THERMAL Oleh : Dosen Pembimbing :,” 2010.