SISTEM PENGUKURAN SUHU TERDISTRIBUSI MELALUI JARINGAN TCP/IP
Adhitioyuda DwiPutra Binus University, Jakarta Barat, DKI Jakarta, Indonesia
Taufik Yudha Prawira Sakti Binus University, Jakarta Barat, DKI Jakarta, Indonesia dan
Santoso Budijono Binus University, Jakarta Barat, DKI Jakarta, Indonesia
ABSTRAK
Purpose of making this project a system called “TEMPERATURE MEASUREMENT SYSTEMS DISTRIBUTED THROUHG TCP/IP NETWORK” is that in its application using FriendlyARM Mini2440 measurement placed in the refrigerator which aims to measure and monitor the progress of the temperature in the refrigerator with a temperature sensor. Where the distributed temperature measurement via TCP / IP. With a temperature measurement device is expected to know the temperature increases and decreases in the refrigerator. The research method used in the manufacture of this system is started from a survey on the spot for the application of this system and continue in ATmega16-based system design and FriendlyARM mini2440. The design of these measures is to design hardware and software design are required from the analysis of needs, identification of tools and materials. Once the design is completed the writer doing the implementation and evaluation of the system. Where the operation and testing of the system is done. Based on the results of the operation and testing of this system. This system can work well in accordance with the design of the final results of the analysis of the implementation of the installation
tool of measurement results and data obtained from the TCP / IP which can be used as an analysis where appropriate. The conclusion of this design data from temperature measurements are stored in text log file, the distance measurement sensor can reach 10meter, analysis of data obtained in the form of an extreme temperature rise which the analysis is later given to the company concerned. Keywords : refrigerator, ATmega16, FriendlyARM mini2440, temperature measurement, TCP/IP.
ABSTRAK
Tujuan pembuatan sistem proyek ini yang berjudul “SISTEM PENGUKURAN SUHU TERDISTRIBUSI MELALUI JARINGAN TCP/IP” adalah yang dalam pengaplikasiannya menggunakan FriendlyARM Mini2440 yang ditempatkan pada pengukuran lemari pendingin yang bertujuan untuk mengukur dan memantau perkembangan suhu didalam lemari pendingin dengan menggunakan sensor suhu. Dimana pengukuran suhunya didistribusikan melalui TCP/IP. Dengan adanya alat pengukuran Suhu ini diharapkan dapat mengetahui kenaikan dan penurunan suhu pada lemari pendingin. Metode penelitian yang digunakan dalam pembuatan sistem ini adalah berawal dari survei pada tempat untuk pengaplikasian sistem ini lalu berlanjut dalam perancangan sistem yang berbasis ATmega16 dan FriendlyARM mini2440. Adapun langkah-langkah perancangan tersebut ialah perancangan perangkat keras dan perancangan perangkat lunak yang dibutuhkan dari analisa kebutuhan, identifikasi alat dan bahan. Setelah perancangan selesai dilakukan penulis melakukan implementasi dan evaluasi sistem. Dimana pengoperasian dan pengujian dari sistem ini dilakukan. Berdasarkan hasil pengoperasian dan pengujian dari sistem ini. Sistem ini dapat bekerja dengan baik sesuai dengan perancangan dengan memberikan hasil akhir berupa analisa dari implementasi pemasangan alat dari hasil pengukuran dan data yang didapat dari TCP/IP dimana analisa tersebut dapat digunakan sebagai mana mestinya. Kesimpulan dari perancangan ini data dari pengukuran suhu disimpan pada file log text, pengukuran jarak sensor bisa mencapai 10meter, analisa dari data yang didapat berupa kenaikan suhu yang ekstrim dimana analisanya nanti diberikan kepada perusahaan yang bersangkutan. Kata kunci : Lemari pendingin, ATmega16, FriendlyARM mini2440, Pengukuran Suhu, TCP/IP.
PENDAHULUAN Perkembangan teknologi menawarkan banyaknya inovasi dalam penyelesaian masalah atau mempermudah kinerja manusia. Apalagi perkembangan teknologi pada Embedded system yang telah meluas dan banyak dikembangkan di seluruh dunia dan akan terus berkembang. Salah satu pengembangan yang diterapkan adalah “Sistem Pengukuran Suhu terdistribusi melalui jaringan TCP/IP” dimana sistem ini berfungsi untuk mengukur suhu pada lemari pendingin yang bersuhu ekstrim dengan menggunakan mikrokontroler, lalu mengirimkan data pengukuran suhu ke FriendlyARM mini2440 dan menyimpan data tersebut ke dalam SDCARD. Dimana data tersebut didistribusikan melalui jaringan TCP/IP yang ada melalui sebuah router. Masalah yang sering terjadi kenapa penulis membuat sistem ini dimana tidak diketahuinya perubahan suhu
dalam lemari pendingin yang nantinya dapat menimbulkan kerugian, misalnya isi lemari pendingin rusak karena suhu yang didalam lemari pendingin tidak stabil. Untuk itu sistem ini berguna untuk mengukur perubahan suhu yang terjadi pada lemari pendingin dan mendistribusikan datanya ke dalam jaringan TCP/IP yang ada yang nantinya pengukuran tersebut dapat diteliti lebih lanjut mengenai perubahan suhu yang terjadi dalam pengoperasiannya nanti. Metode yang dipakai sebelumnya dengan mengukur suhu secara manual menggunakan pengukuran suhu digital biasa dan menggunakan display pada lemari pendingin. Metode yang digunakan oleh peneliti ini menggunakan sensor suhu yang kuat yang mampu mengukur suhu ekstrim yang baik dan sensor suhunya tahan lama dan sistem yang peneliti buat ini mampu mengukur maksimal 7 buah lemari pendingin secara langsung dan menyimpan datanya pada SDCARD yang nantinya dapat dilihat melalui jaringan TCP/IP yang ada untuk diteliti lebih lanjut hasil dari pengukuran yang terukur. Tujuan dibuatnya alat ini adalah untuk mengukur dan memantauan suhu pada lemari pendingin yang terdistribusi melalui jaringan TCP/IP. Yang pengaplikasiannya menggunakan FriendlyARM mini2440.Dan Alat dapat memberitahukan perubahan suhu pada lemari pendingin kepada pemilik atau pengelola.
METODE PENELITIAN Berikut ini metode yang digunakan antara lain: Survei lokasi penelitian dilakukan untuk mensurvei lapangan dan melihat sistem yang sudah ada serta melakukan prediksi sistem yang akan dibuat. Tinjauan Pustaka dilakukan untuk meneliti dan mencari alat-alat yang dibutuhkan untuk membuat sistem keseluruhan. Perancangan Sistem dilakukan setelah mengetahui alat-alat apa saja yang harus digunakan dan mencoba merancang sistem. Implementasi dan Evaluasi dilakukan setelah sistem keseluruhan dirancang lalu diadakan pengujian dan percobaan serta implementasi alat dilapangan. Setelahnya menyimpulkan dan menganalisa keseluruh sistem.
Instrument yang digunakan antara lain : FriendlyARM Mini2440 Merupakan bentuk efisien dari ARM9 dengan menggunakan mikroprosesor Samsung S3C2440. ARM memiliki arsitektur 32-bit RISC yang dikembangkan oleh ARM Limited yang dikenal juga sebagai Advanced RISC Machine. Dalam perancangan peneliti menamakannya Modul Distribusi dan Pengolahan Data.
Gambar 1, a. Komponen FriendlyARM Mini2440. b. FriendlyARM mini2440 dengan LCD 3.5”.
Mikrokontroler AVR ATmega16 yang merupakan arsitektur RISC 8bit adalah salah satu dari keluarga ATmega dengan populasi pengguna cukup besar. Memiliki memori flash 16k dan 32 jalur input output, serta dilengkapi dengan ADC 8 kanal dengan resolusi 10-bit dan 4 kanal PWM. Pemilihan mikrokontroler ATmega16 ini dikarenakan mudah digunakan dan memiliki memori yang cukup mendukung terlebih lagi I/O yang dapat digunakan cukup banyak. Dalam perancangan peneliti menamakan Modul Perhitungan Suhu untuk menghitung dan mengkonfigurasi data suhu.
Gambar 2, a. ATmega 16 (Modul Perhitungan Suhu) ; b. SHT11 (Modul Sensor Suhu)
Sensor Suhu dan Kelembapan SHT 11 adalah sebuah sensor single chip yang dirancang untuk mengukur suhu udara dan kelembapan udara. Sensor ini memiliki keluaran digital dan sudah terkalibrasi, menjadikan sensor ini tidak perlu melakukan konversi A/D ataupun kalibrasi data sensor. SHT11 memiliki 2 data digital output yaitu data output dan clock (clk). Penggunaan SHT11 dalam sistem ini dikarenakan mudah digunakan karena datasheet yang cukup mendukung, tidak mudah rusak, dan mampu mengukur pada suhu yang ekstrim. Dalam perancangan peneliti menamakannya Modul Sensor Suhu. Router TP-LINK type TL-WR340G yang berfungsi menghubungkan antara FriendlyARM mini2440 dengan jaringan. Dimana router TL_WR340G ini merupakan wireless router yang dapat diakses melalui WIFI. Dan kerja dari router ini menghubungkan komputer dan miniPC (mini2440) kedalam sebuah jaringan TCP/IP yang ada.
Gambar 3, Router TP-LINK type TL-WR340G
Perancangan sistem yang dirancang peneliti : Sistem yang dirancang dengan blok diagram seperti gambar 4 ini menggunakan modul-modul yang dijelaskan sebelumnya dan dapat dilihat pada gambar. Perancangan ini dirancang agar dapat mengukur suhu pada lemari pendingin sebanyak n yakni maksimal 7 buah Modul Sensor Suhu(SHT11) yang dapat di hubungkan dengan PORTA pada Modul Perhitungan Suhu(ATmega16) dengan konfigurasi pin SCK semua sensor ke PORTA.0 dan PORTA1..7 terhubung dengan masing-masing SDA Modul Sensor Suhu(SHT11). Yang nantinya pengukuran dikirim kan melalui komunikasi serial ke Modul Distribusi dan Pengolahan
Data(mini2440) dan menghubungkannya ke LCD 3.5” ,SDCARD dan router. Dimana dapat dilihat nanti suhu yang terukur melalui TCP/IP yang dikonfigurasi terlebih dahulu di Modul Distribusi dan Pengolahan Data dan Router yang ada.
Gambar 4 , Blok diagram SISTEM PENGUKURAN SUHU TERDISTRIBUSI MELALUI JARINGAN TCP/IP.
Diagram alir dari perancangan perangkat lunak untuk Modul Perhitungan Suhu : Diagram alir pada gambar 5 dibawah merupakan perancangan perangkat lunak untuk Modul Perhitungan Suhu (ATmega16). Prosesnya sebagai berikut jadi setiap Modul Sensor Suhu(SHT11) memiliki cara komunikasi yang sama dengan menggunakan CLK(jalur clock) dan SDA(jalur data) yang terkoneksi dengan Modul Perhitungan Suhu(ATmega16). Setiap CLK pada semua sensor yang terhubung dihubungkan ke PORTA.0 dan SDA untuk semua sensor dihubungkan ke PORTA1..7. dimanaPada Modul Perhitungan Suhu dilakukan pertama ke PORTA1 lalu berakhir di PORTA7 lalu diulang kembali perhitungannya. Dapat dijelaskan seperti gambar 4 dibawah. Misalnya pada PORTA0 data dikirim untuk mengetahui suhu, lalu modul sensor suhu akan memberikan respon berupa data suhu yang terdeteksi oleh sensor jika tidak ada data suhu maka suhu adalah 0°C. setelah data suhu untuk PORT1..7 tersimpan lalu dikirim melalui komunikasi serial.
Gambar 5, Diagram Alir Program pada Perancangan Perangkat Lunak Modul Perhitungan Suhu (ATmega16).
Diagram alir dari perancangan perangkat lunak untuk Modul Distribusi Dan Pengolahan Data.
Diagram alir pada gambar 6 dibawah merupakan perancangan perangkat lunak untuk Modul Distribusi dan Pengolahan Data (mini2440). Prosesnya sebagai berikut jadi data yang dikirim oleh Modul Perhitungan Suhu disimpan dan ditampung yang nantinya akan ditulis ke LCD 3.5” dan LogFile TEXT yang ada. Yang datanya dapat dilihat melalui TCP/IP.
Gambar 6, Diagram Alir Program pada Perancangan Perangkat Lunak Modul Distribusi dan Pengolahan Data (mini2440).
HASIL DAN BAHASAN Dari hasil perancangan diatas dilakukan beberapa percobaan antara lain pengujian Modul Sensor Suhu (SHT11), Modul Perhitungan Suhu (ATmega16), dan Modul Distribusi dan Pengolahan Data (mini2440). Dilakukan percobaan untuk menguji panjang kabel, jenis kabel dan respon yang didapat. Untuk pengukuran suhu yang dilakukan menggunakan Modul Sensor Suhu dan Modul Perhitungan Suhu. Berikut ini hasil percobaan tersebut :
Tabel 1. a) merupakan respon menggunakan kabel data 4 pin tanpa peindung. b) merupakan respon menggunakan kabel 4 pin dengan pelindung.
Didapat kesimpulan percobaan ini didapat jarak maksimal yang dapat dicapai oleh Modul Sensor dari Modul Perhitungan, penggunaan kabel yang baik menggunakan kabel dengan pelindung dengan jarak maksimal 10Meter untuk mencegah kenaikan suhu dan hilangnya data. Dilakukan percobaan untuk menguji skalabilitas sensor agar dapat melakukan penambahan dan pengurangan jumlah sensor meskipun jumlah sensor untuk sistem ini dibatasi hanya 7 buah sensor. Paling sedikit menggunakan 1 buah sensor. Berikut ini percobaan untuk jalur data dan pengukuran menggunakan Modul Sensor Suhu dihubungkan ke masing-masing pin pada PORTA[1..7] secara bergantian.
Tabel 2, komunikasi sensor. Didapat kesimpulan percobaan untuk penambahan dan pengurangan sensor dapat dilakukan dengan baik dengan menggunakan maksimal 7 buah sensor. Dilakukan percobaan untuk menguji perbedaan suhu dengan menggunakan thermometer terkalibrasi yang lain. Yang betujuan untuk mengetahui perbedaan suhu dengan suhu sebenarnya.
Gambar 7, a) Grafik suhu yang terukur. b) Grafik suhu pada datasheet SHT11.
Didapat kesimpulan dari percobaan untuk mengetahui perbedaan suhu yaitu suhu yang dapat terukur menyerupai dengan data yang ada pada datasheet untuk pengukuran dari 0°C s/d -20°C didapat ±1,5°C perbedaan dengan suhu yang sebenarnya lalu untuk pengukuran +40°C s/d +100°C didapat ±2°C perbedaan suhu yang didapat. Lalu dilakukan implementasi alat pada toko yang nantinya hasil dari pengukuran tersebut dapat dianalisa lebih lanjut. Pengukuran suhu yang terukur pada lemari pendingin yang terdapat pada toko, data suhu disimpan didalam SDCARD dalam bentuk LogFile TEXT. Berikut ini pengambilan data tersebut.
Gambar 8, a) Grafik yang didapat pada hari pertama penempatan pada toko. Tabel 3, b) Tabel keterangan pengukuran hari pertama.
Gambar 9, a) Grafik yang didapat pada hari kedua penempatan pada toko. Tabel 4, b) Tabel Keterangan pengukuran hari kedua.
Didapat Kesimpulan dari grafik dan tabel keterangan dari pengukuran pada lemari pendingin pada took yakni adanya suhu yang tiba-tiba naik derastis pada jam-jam tertentu. Data yang telah tersimpan pada LogFile TEXT akan dianalisa lebih lanjut oleh pemilik dan pengolola toko.
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan
Alat ini berfungsi untuk mengetahui peningkatan dan penurunan suhu pada lemari pendingin dimana saat lemari pendingin tersebut mengalami perubahan suhu pemilik/pengelola tidak mengetahuinya dan kapan terjadinya perubahan suhu tersebut. Dengan alat ini yang datanya disimpan dalam Data Log Text maka pemilik dapat meneliti dan mengetahui adanya perubahan dari lemari pendingin. Pada Analisa saat implementasi terjadi kenaikan suhu yang cukup ekstrim pada jam-jam yang sama. Data ini nantinya akan diberikan kepada peminik store agar diproses lebih lanjut. Data Log file text ini dapat diakses melalui TCP/IP melalui Ethernet port. Untuk hubungan internet digunakan router yang terkoneksi jaringan internet dan mengkonfigurasi TCP/IPnya agar langsung terhubung dengan Modul Distribusi dan Pengolahan Data. Modul Perhitungan suhu mampu menghitung konversi data digital suhu dari Modul Sensor Suhu yang terhubung melalui PORTA[1..7]. Pengukuran Suhu yang diukur dapat dikurangi dan ditambahkan dari 1 Modul sensor sampai 7 buah Modul Sensor. Saran 1.
Untuk mengambil data Log File yang berisi data suhu dibutuhkan software penunjang lain pada client dengan pengambilan data yang continue.
2.
Menambahkan peringatan yang berupa buzzer atau modul gsm/cdma pada Modul distribusi dan Pengolahan Data ketika suhu mencapai titik keritis tertentu seperti yang diinginkan oleh pemesan.
3.
Perlu ditambahkannya UPS (Uninterruptible power supply) atau baterai cadangan pada sistem, agar ketika listrik padam sistem masih dapat bekerja dengan baik dan masih mengukur perubahan suhu.
4.
Modul Perhitungan Suhu disarankan dapat mengukur lebih dari 7 sensor sekaligus.
5.
Sensor dapat digunakan juga untuk pengukuran kelembapan, tapi pada sistem yang digunakan hanya untuk pengukuran suhu.
REFERENSI
[1]
[2] [3] [4] [5] [6]
[7] [8] [9]
[10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17]
Alldatasheet. n.d. ATMEL AVR ATmega16. Diakses 20-2-2012. Dari http://pdf1.alldatasheet.com/datasheetpdf/view/313340/ATMEL/ATmega16/+21_453VYSL.LcEX6koivG+/datasheet.pdf atau http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/78532/ATMEL/ATMEGA16.html Andrianto, Heri. (2008). Pemrograman Mikrokontroler AVR ATMEGA16 Menggunakan Bahasa C (CodeVision AVR). Bandung: Informatika. Ary, Heryanto, M., & Adi, P., Wisnu. (2008). Pemrograman Bahasa C Untuk Mikrokontroler ATMEGA8535. Yogyakarta: Andi. Barnett, Richard . O’Cull ,Larry. Cox , Sarah. (2002). Embedded C Programming and the Atmel AVR. Canada.Hallinan , Christopher. (2010). Embedded Linux Primer - Second Edition. Prentice Hall. Forum Parallax. n.d. Forum. Diakses 20-2-2012. Dari http://forums.parallax.com/showthread.php?101590-Sensirion-SHT11-experiments dan http://forums.parallax.com/search.php?searchid=847911 FriendlyARM. (2010). Product FriendlyARM mini2440. Diakses 20-2-2012. Dari http://www.friendlyarm.net/products/mini2440 FriendlyARM. (2010). download tutorial dan guide. Diakses 20-2-2012. Dari http://www.friendlyarm.net/downloads FriendlyARM. (2010). download manual 1. Diakses 10-3-2012. Dari http://resources.minibox.com/online/MBD-mini2440+NEC3.5%20kit/mini2440-ARM9-Board-with-NEC3.5-kitmanual.pdf FriendlyARM. (2010). download manual 2. Diakses 10-3-2012. Dari http://resources.minibox.com/online/MBD-mini2440+7in-LCD/MBD-mini2440+7in-LCD-manual.pdf FriendlyARM. (2010). download manual 3. Diakses 10-3-2012. Dari http://elec.tkjweb.dk/mini2440/MINI2440_USER_MANUAL.pdf FriendlyARM. (2010). Forum. Diakses 10-3-2012. Dari http://www.friendlyarm.net/forum Listanto, Virgiawan. (2011). TEKNIK JARINGAN KOMPUTER. Jakarta : Prestasi Pustaka. Lukas , Jonathan. (2006). Jaringan Komputer. Graha Ilmu. James , (2008), Extra Stimulus Ink, File EZFB – LINUX FrameBuffer API. Diakses 10-4-2012. Dari http://www.akrobiz.com/ezfb/index.html Senserion. n.d. Website Sensirion product humidity sensor sht11 profile. Diakses 20-2-2012. Dari http://www.sensirion.com/en/products/humidity-temperature/humidity-sensor-sht11/ Senserion. n.d. Download Datasheet SHT1x. Diakses 20-2-2012. Dari http://www.sensirion.com/fileadmin/user_upload/customers/sensirion/Dokumente/Humidity/Sensir ion_Humidity_SHT1x_Datasheet_V5.pdf
[18]
[19]
Senserion. n.d. Download Datasheet SHT11. Diakses 20-2-2012. Dari http://www.sensirion.com/fileadmin/user_upload/customers/sensirion/Dokumente/Humidity/Sensir ion_Humidity_SHT25_Datasheet_V2.pdf Wardhana, Lingga. (2006). Belajar Sendiri Mikrokontroler AVR Seri ATMega8535 Simulasi, Hardware, dan Aplikasi. Yogyakarta: Andi.
RIWAYAT PENULIS Penulis(Adhitioyuda DwiPutra) lahir dikota Jakarta pada tanggal 05 oktober 1990. Penulis menamatkan pendidikan S1 di Universitas Bina Nusantara dalam bidang ilmu komputer pada tahun 2012. Penulis(Taufik Yudha Prawira Sakti) lahir dikota Magelang pada tanggal 03 Juli 1991. Penulis menamatkan pendidikan S1 di Universitas Bina Nusantara dalam bidang ilmu komputer pada tahun 2012.
TEMPERATURE MEASUREMENT SYSTEM DISTRIBUTED THROUGH NETWORK TCP/IP
Adhitioyuda DwiPutra Binus University, West Jakarta, DKI Jakarta, Indonesia
Taufik Yudha Prawira Sakti Binus University, West Jakarta, DKI Jakarta, Indonesia dan
Santoso Budijono Binus University, West Jakarta, DKI Jakarta, Indonesia
ABSTRAK
Purpose of making this project a system called “TEMPERATURE MEASUREMENT SYSTEMS DISTRIBUTED THROUHG TCP/IP NETWORK” is that in its application using FriendlyARM Mini2440 measurement placed in the refrigerator which aims to measure and monitor the progress of the temperature in the refrigerator with a temperature sensor. Where the distributed temperature measurement via TCP / IP. With a temperature measurement device is expected to know the temperature increases and decreases in the refrigerator. The research method used in the manufacture of this system is started from a survey on the spot for the application of this system and continue in ATmega16-based system design and FriendlyARM mini2440. The design of these measures is to design hardware and software design are required from the analysis of needs, identification of tools and materials. Once the design is completed the writer doing the implementation and evaluation of the system. Where the operation and testing of the system is done. Based on the results of the operation and testing of this system. This system can work well in accordance with the design of the final results of the analysis of the implementation of the installation
tool of measurement results and data obtained from the TCP / IP which can be used as an analysis where appropriate. The conclusion of this design data from temperature measurements are stored in text log file, the distance measurement sensor can reach 10meter, analysis of data obtained in the form of an extreme temperature rise which the analysis is later given to the company concerned. Keywords : refrigerator, ATmega16, FriendlyARM mini2440, temperature measurement, TCP/IP.
INTRODUCTION Technological development offers a number of innovations in resolving issues or facilitate human performance. Moreover, technological developments in embedded systems has expanded and developed in the world and will continue to grow. One development that is applied is “TEMPERATURE MEASUREMENT SYSTEM DISTRIBUTED THROUGH NETWORK TCP/IP” where the system is used to measure the temperature at the extreme-temperature refrigeration using a microcontroller, and then sends the data to FriendlyARM mini2440 temperature measurements and store the data into SDCard. Where the data is distributed through the network TCP / IP that is through a router. Problem that often occurs is why the author makes the system does not know where the change in temperature in a refrigerator that can later cause harm such as the contents of the refrigerator are damaged because the temperature in the refrigerator is not stable. For this system it is useful to measure the temperature changes that occur in the refrigerator and distribute data to the TCP / IP network that is the later of these measurements can be researched more about the temperature changes that occur in the operation later. The methods previously used to measure temperature manually using ordinary digital temperature measurement and use the display on the refrigerator. The methods used by these researchers used a strong temperature sensor capable of measuring temperature extremes of good and durable temperature sensors and systems for these researchers were able to measure a maximum of seven fruit freezer and store data directly on the SDCard that can later be viewed through the network TCP / IP for further study measured the results of measurements. The purpose of this system is made to measure and monitor temperature of the refrigerator distributed through the network TCP / IP. That its application using FriendlyARM mini2440 and the sistem can monitoring temperature changes in the refrigerator to the owner or manager at location.
METHODS Here are the methods : Survey research to survey the location of the field and see the existing system as well as to predict that the system will be created. Literature Review to investigate and find the tools/components needed to make the overall system. Designing Systems to knowing what tools/components to use and try to design the system. Implementation and Evaluation conducted after the entire system is designed and conducted testing and field trials and implementation tools. Afterwards concluded and analyzed throughout the system.
Instruments/components used include : FriendlyARM Mini2440 is a from of ARM9 SAMSUNG S3C2440 microprocessor. ARM has 32-bit RISC architecture defeloped by ARM limited that is also known as the Advanced RISC Matchine. In this sistem the author designing mini2440 named it Distribution and Data Processing Module.
Figure 1, a. Components FriendlyARM Mini2440. b. FriendlyARM mini2440 with LCD 3.5”. ATmega16 AVR microcontroller which is 8bit RISC architecture is one of the ATmega family with a large enough user population. It has a 16k flash memory and 32 I/O lines. ATmega16 microcontroller is due to easy to use and has enough memory to support even more I / O that can be used quite a lot. In the design of the researchers named temperature calculations module to compute and configure the temperature data.
Figure 2, a. ATmega 16 (temperature calculations module) ; b. SHT11 (Modul Sensor Suhu)
Temperature and Humidity Sensor SHT 11 is a single-chip sensor that is designed to measure air temperature and humidity. This sensor has a digital output and is calibrated, making these sensors do not need to convert the A / D. to communicate with SHT11 need 4 line data line VCC,GND,CLK, and SDA. Use SHT11 in these systems due to easy to use because the datasheet is quite supported, the sensor not easily broken, and able to measure in extreme temperatures. In the design of the researchers named Temperature Sensor module. Router TP-LINK TL-WR340G type that serves to connect the mini2440 FriendlyARM the network. Where TL_WR340G router is a wireless router that can be accessed through WIFI. And the work of this router connects computers and miniPC (mini2440) into a TCP / IP network available.
Figure 3, Router TP-LINK - TL-WR340G
Designing a system : The system is designed with a block diagram like Figure 4 uses the modules described above and can be seen in the picture. The design is designed to measure the temperature in the refrigerator n the maximum of 7 pieces Module Temperature Sensor (SHT11) which can be connected to PORTA on Calculation Module Temperature (ATmega16) SCK pin configuration with all the sensors to PORTA.0 and PORTA1 .. 7 connected with each SDA Module Temperature Sensor (SHT11). Measurements that will be sent right through serial communication to the Data Processing and Distribution Module (mini2440) and connect it to the LCD 3.5 ", SDCard and routers. Whitch can be seen the measured temperature over TCP/IP, configured first in router and Processing and Data Distibution Module.
Figure 4 , Block diagram TEMPERATURE MEASUREMENT SYSTEM DISTRIBUTED THROUGH NETWORK TCP/IP.
Flow Chart of design software for Temperature Calculation Temperature : The flow chart in Figure 5 below is the design of software for calculation Temperature Modul (ATmega16). Process as following so each module Temperature Sensor (SHT11) have the same way of communication by using the CLK (clock line) and SDA (data path) is connected to the Temperature Calculation Module (ATmega16). Each CLK on all connected sensors connected to PORTA.0 and SDA for all sensors connected to PORTA1 .. 7. Temperature Calculation Module dimanaPada done first to PORTA1 then ended in PORTA7 then repeated the calculations. Can be described as figure 4 below. Example in PORTA0 data is sent to find out the temperature, and temperature sensor module will provide a response in the form of temperature data detected by the sensor if no data then the temperature is 0 ° C. The temperature after the temperature data for port1 .. 7 stored and then sent via serial communication.
Figure 5, Flow Chart for Temperature Calculation Module (ATmega16).
Flow Chart of design software for Distribution and Data Processing Module:
The flow chart in Figure 6 below is a software design for Distribution and Data Processing Module (mini2440). The process is as follows so the data sent by the Calculation Module Temperature recorded and
stored which will be written to the LCD of 3.5 "and a logfile existing TEXT. Which data can be viewed via TCP / IP.
Picture 6, Flow Chart software for Distribution and Data Processing Module (mini2440).
RESULT AND DISCUSSION From the results of the design is done several experiments include testing Temperature Sensor Module (SHT11) Temperature Calculation Module (ATmega16), and Distribution and Data Processing Module (mini2440). Conducted an experiment to test the cable length, type of cable and the response obtained. For temperature measurements were performed using the Module Temperature Sensor and Temperature Calculation Module. Here are the results of the experiment:
Table 1. a) a response to a data cable 4 pin without peindung. b) a response to the 4 pin cables with protective.
This trial could be concluded obtained maximum distances that can be achieved by the sensor module from Calculation Module, use good cable using a cable with a maximum distance of 10meter protector to prevent temperature rise and loss of data. Conducted an experiment to test the scalability of the sensor to perform addition and subtraction number of sensors to the system even though the number of sensors is limited to 7 pieces sensor. At least use 1 piece of sensors. Here's an experiment to track data and measurements using Temperature Sensor Module connected to each pin on PORTA [1 .. 7].
Tabel 2, The Sensor communication. concluded trial for addition and subtraction can be performed by either the sensor using the sensor maximum of 7 pieces. Conducted an experiment to test the temperature difference using another calibrated thermometer. Which aims to determine the temperature difference with the actual temperature.
Figure 7, a) Graph the measured temperature. b) Graph datasheet SHT11 temperature. Conclusions obtained from experiments to determine the temperature difference can be measured temperatures resemble the existing data on the datasheet for the measurement of 0 ° C s / d -20 ° C ± 1.5 ° C
obtained with the actual temperature difference and for measurements +40 ° C s / d +100 ° C ± 2 ° C obtained temperature differences obtained. Then made the implementation of the tool on the market that will result from these measurements can be further analyzed. Measurement of the temperature measured at the entry ri coolant contained in shop, temperature data is stored in the SDCard in a LogFile TEXT. Collecting the data :
Figure 8, a) graph obtained on the first day of placement in the store. Table 3, b) Table the first day of measurement information.
Figure 9, a) Graph obtained placement on the second day at the store. Table 4, b) Table second day of measurement information. .
Conclusions obtained from graphs and tables of measurement information in the refrigerator at a temperature took a sudden rise derastis at certain hours. The data that has been stored in the logfile TEXT will be further analyzed by owner and pengolola store.
CONCLUSION AND SUGGESTION CONCLUTION
This tool serves to determine the increase and decrease in temperature in the refrigerator where the freezer when the temperature changes the owner / manager did not know about it and when the temperature changes. With this tool whose data is stored in the Text Log Data owners can research and find out the change of the refrigerator. In the current analysis of the implementation of temperature rise is quite extreme at the same hours. This data will be provided to peminik store order processing. Data Log file text can be accessed via TCP / IP over Ethernet ports. For internet connection to usea router and configure the TCP / IP that is directly connected to the Distribution Module and Data Processing. Temperature calculation module is able to calculate the temperature of the digital data conversion module temperature sensor connected via PORTA [1 .. 7]. Measuring temperature measured can be reduced and the sensor module added from 1 to 7 pieces Sensor Module.
Suggestion 1.
To retrieve the data log file that contains the temperature data supporting other software needed on the client to continue data collection.
2.
Add a warning in the form of a buzzer or a module gsm / cdma on Data Processing Module and distribution when the temperature reaches a certain point keritis as desired by the customer.
3.
It should be added UPS (Uninterruptible power supply) or battery backup in the system, so when the power goes out the system can still work well and still measure temperature changes.
4.
Calculation modules can measure temperature suggested more than 7 sensors at once.
5.
The sensor can also be used to measure humidity, but the system is used only for temperature measurement.
REFERENCES
[1]
Alldatasheet. n.d. ATMEL AVR ATmega16. Accessed 20-2-2012. From http://pdf1.alldatasheet.com/datasheetpdf/view/313340/ATMEL/ATmega16/+21_453VYSL.LcEX6koivG+/datasheet.pdf atau http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/78532/ATMEL/ATMEGA16.html
[2] [3] [4] [5] [6]
[7] [8] [9]
[10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17]
[18]
[19]
Andrianto, Heri. (2008). Pemrograman Mikrokontroler AVR ATMEGA16 Menggunakan Bahasa C (CodeVision AVR). Bandung: Informatika. Ary, Heryanto, M., & Adi, P., Wisnu. (2008). Pemrograman Bahasa C Untuk Mikrokontroler ATMEGA8535. Yogyakarta: Andi. Barnett, Richard . O’Cull ,Larry. Cox , Sarah. (2002). Embedded C Programming and the Atmel AVR. Canada.Hallinan , Christopher. (2010). Embedded Linux Primer - Second Edition. Prentice Hall. Forum Parallax. n.d. Forum. Accessed 20-2-2012. Dari http://forums.parallax.com/showthread.php?101590-Sensirion-SHT11-experiments dan http://forums.parallax.com/search.php?searchid=847911 FriendlyARM. (2010). Product FriendlyARM mini2440. Accessed 20-2-2012. From http://www.friendlyarm.net/products/mini2440 FriendlyARM. (2010). download tutorial dan guide. Accessed 20-2-2012. From http://www.friendlyarm.net/downloads FriendlyARM. (2010). download manual 1. Accessed 10-3-2012. Dari http://resources.minibox.com/online/MBD-mini2440+NEC3.5%20kit/mini2440-ARM9-Board-with-NEC3.5-kitmanual.pdf FriendlyARM. (2010). download manual 2. Accessed 10-3-2012. From http://resources.minibox.com/online/MBD-mini2440+7in-LCD/MBD-mini2440+7in-LCD-manual.pdf FriendlyARM. (2010). download manual 3. Accessed 10-3-2012. From http://elec.tkjweb.dk/mini2440/MINI2440_USER_MANUAL.pdf FriendlyARM. (2010). Forum. Diakses 10-3-2012. Dari http://www.friendlyarm.net/forum Listanto, Virgiawan. (2011). TEKNIK JARINGAN KOMPUTER. Jakarta : Prestasi Pustaka. Lukas , Jonathan. (2006). Jaringan Komputer. Graha Ilmu. James , (2008), Extra Stimulus Ink, File EZFB – LINUX FrameBuffer API. Accessed 10-4-2012. From http://www.akrobiz.com/ezfb/index.html Senserion. n.d. Website Sensirion product humidity sensor sht11 profile. Accessed 20-2-2012. From http://www.sensirion.com/en/products/humidity-temperature/humidity-sensor-sht11/ Senserion. n.d. Download Datasheet SHT1x. Accessed 20-2-2012. From http://www.sensirion.com/fileadmin/user_upload/customers/sensirion/Dokumente/Humidity/Sensir ion_Humidity_SHT1x_Datasheet_V5.pdf Senserion. n.d. Download Datasheet SHT11. Accessed 20-2-2012. From http://www.sensirion.com/fileadmin/user_upload/customers/sensirion/Dokumente/Humidity/Sensir ion_Humidity_SHT25_Datasheet_V2.pdf Wardhana, Lingga. (2006). Belajar Sendiri Mikrokontroler AVR Seri ATMega8535 Simulasi, Hardware, dan Aplikasi. Yogyakarta: Andi.
HISTORY WRITERS Author (Adhitioyuda DwiPutra) was born in the city of Jakarta on 05 October 1990. The author graduated S1 at Bina Nusantara University in computer science in 2012. Author (Taufik Yudha Butler Way) was born in the city of Magelang on July 3, 1991. The author graduated S1 at Bina Nusantara University in computer science in 2012.
