IP

SISTEM PENGUKURAN SUHU TERDISTRIBUSI MELALUI JARINGAN TCP/IP Adhitioyuda DwiPutra; Taufik Yudha Prawira Sakti; Santoso Budijono Computer Engineering Department, Faculty of Engineering, Binus University Jl. K.H. Syahdan No. 9, Palmerah, Jakarta Barat 11480 [email protected]

ABSTRACT The purpose of this project system is to manufacture to measure and monitor the development of temperature in the refrigerator using temperature sensors, where the measurements are distributed via TCP/IP. The temperature measurement tool is expected to determine the increase and decrease in temperature in the refrigerator. The system building begins from a survey in the place for application of and continues to in system design based on ATmega16 and FriendlyARM mini2440. The designs consist of hardware design and software design based on analysis of needs, identification of tools and materials. Once the design completed, the implementation and evaluation of the system are done. This system can work well according to the design. The analysis of the installation of measurement tool is the final result where the data are obtained from TCP/IP. The conclusion of this design is as follows: data from temperature measurements are stored in a log file tex; distance measurement sensor can reach 10meter; the analysis result of the data obtained is an extreme temperature rise. Keywords: refrigerator, ATmega16, FriendlyARM mini2440, temperature measurement, TCP/IP

ABSTRAK Tujuan pembuatan sistem proyek ini adalah untuk mengukur dan memantau perkembangan suhu di dalam lemari pendingin menggunakan sensor suhu., di mana pengukuran suhunya didistribusikan melalui TCP/IP. Alat pengukuran Suhu ini diharapkan dapat mengetahui kenaikan dan penurunan suhu pada lemari pendingin. Pembuatan sistem ini berawal dari survei pada tempat untuk pengaplikasian sistem lalu berlanjut dalam perancangan sistem yang berbasis ATmega16 dan FriendlyARM mini2440. Langkah-langkah perancangan tersebut ialah perancangan perangkat keras dan perancangan perangkat lunak berdasarkan analisis kebutuhan, identifikasi alat dan bahan. Setelah perancangan selesai dilakukan implementasi dan evaluasi sistem. Sistem ini dapat bekerja dengan baik sesuai dengan perancangan dengan memberikan hasil akhir berupa analisis dari implementasi pemasangan alat dari hasil pengukuran dan data yang didapat dari TCP/IP. Kesimpulan dari perancangan ini sebagai berikut: data dari pengukuran suhu disimpan pada file log tex; pengukuran jarak sensor bisa mencapai 10meter; analisis dari data yang didapat berupa kenaikan suhu yang ekstrim. Kata kunci: lemari pendingin, ATmega16, FriendlyARM mini2440, pengukuran suhu, TCP/IP

Sistem Pengukuran Suhu… (Adhitioyuda Dwiputra; dkk)

79

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 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. 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. Tujuan dibuatnya alat ini adalah untuk mengukur dan memantauan suhu pada lemari pendingin yang terdistribusi melalui jaringan TCP/IP, di mana aplikasinya menggunakan FriendlyARM mini2440. Dan Alat dapat memberitahukan perubahan suhu pada lemari pendingin kepada pemilik atau pengelola. Ruang lingkup pembahasan akan dibatasi dengan perangkat keras yang digunakan pada alat ini, program dan teori pendukung. Pembahasan dalam makalah ini antara lain meliputi FriendlyArm mini2440 dan mikrokontroler yang digunakan serta programnnya.

METODE Metode yang digunakan adalah dengan melakukan survey lokasi penelitian alat, pencarian informasi dan teori yang berkaitan, perancangan sistem, implementasi dan evaluasi sistem dan pengambilan kesimpulan.

FriendlyARM Mini2440 FriendlyARM Mini2440 Merupakan bentuk efisien dari ARM9 menggunakan mikroprosesor Samsung S3C2440. ARM memiliki arsitektur 32-bit RISC yang dikembangkan oleh ARM Limited yang dikenal juga sebagai Advanced RISC Machine.

Microcontroller AVR ATMEGA16 Mikrokontroler AVR ATmega16 adalah salah satu dari keluarga ATmega dengan populasi pengguna cukup besar. Mikrokontroler ini memiliki memori flash 16k dan 32 jalur input output, serta dilengkapi dengan ADC 8 kanal dengan resolusi 10-bit dan 4 kanal PWM. Mikrokontroler ini memiliki arsitektur RISC 8 Bit, sehingga semua instruksi dikemas dalam kode 16-bit dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock.

Sensor Suhu SHT 11 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

80

Jurnal Teknik Komputer Vol. 20 No.2 Agustus 2012: 79-87

ini tidak perlu melakukan konversi A/D ataupun kalibrasi data sensor. SHT11 memiliki 2 data digital output yaitu data output dan clock (clk).

Gambar 1 Komponen FriendlyARM Mini2440

Router TP-LINK Type TL-WR340G Router (Gambar 2) berfungsi sebagai penghubung antar dua atau lebih jaringan untuk meneruskan data dari satu jaringan ke jaringan lainnya. Router berbeda dengan switch. Switch merupakan penghubung beberapa alat untuk membentuk suatu Local Area Network (LAN). Router dapat digunakan untuk menghubungkan banyak jaringan kecil ke sebuah jaringan yang lebih besar, yang disebut dengan internetwork, atau untuk membagi sebuah jaringan besar ke dalam beberapa subnetwork untuk meningkatkan kinerja dan juga mempermudah manajemennya.

Gambar 2 Router TP-LINK type TL-WR340G

HASIL DAN PEMBAHASAN Blok diagram dibawah ini mewakili gambaran keseluruhan dari sistem yang dirancang (Gambar 3).


81

Gambar 3 Blok diagram sistem pengukuran suhu terdistribusi melalui jaringan TCP/IP

Perancangan Perangkat Keras Dalam perancangan perangkat keras, terdiri atas beberapa modul sebagai berikut: Modul Sensor Suhu Modul Sensor Suhu merupakan rangkaian yang berfungsi untuk mengukur suhu udara dan kelembapan udara. Memiliki keluaran digital dan sudah terkalibrasi, menjadikan sensor ini tidak perlu melakukan konversi A/D ataupun kalibrasi data sensor. Modul Perhitungan Suhu. Modul Perhitungan Suhu yang merupakan rangkaian minimum untuk ATmega16 yang berfungsi sebagai perhitungan data sinyal output dari Modul Sensor Suhu. Kemudian mengirimkan data melalui komunikasi serial UART. Modul Distribusi dan Pengolahan Data Pada Modul Distribusi dan Pengolahan Data yang dirancang dengan menggunakan modul FriendlyARM mini2440. Dalam perancangan sistem utama ini penulis membutuhkan koneksi Ethernet dan Komunikasi serial yang sudah terintegrasi di dalam FriendlyARM mini2440. Komunikasi Ethernet digunakan untuk menghubungkan Sistem ini dengan sebuah komputer dan komunikasi Serial digunakan untuk berkomunikasi dengan Modul Perhitungan Suhu (ATmega16). Router TL-WR340G Pada sistem yang dirancang oleh penulis terdapat hubungan koneksi ke router agar dapat diakses melalui jaringan komputer dengan TCP/IP dan juga dapat diakses melalui internet secara langsung. Maka dari itu, dibutuhkan hubungan dari Modul Distribusi dan Pengolahan Data ke Router TL-WR340G.

82


Perancangan Perangkat Lunak Pada perancangan perangkat lunak penulis membagi beberapa sub-bab yang akan menjelaskan secara rinci, karena perancangan perangkat lunak terbagi menjadi dua bagian: yang pertama perangkat lunak pada Modul Perhitungan Suhu (Gambar 4) dan kedua perangkat lunak pada Modul Distribusi dan Pengolahan Data (Gambar 5).

D

1

Tunggu konversi SHT11 sensor B C Reset Sensor B

TimeOut = 0

Tidak

2

Kirim sinyal start B

Ackbit = 0

Tampung Data Suhu Sensor B

SHTReadByte Ambil data MSB

Konversi Data Suhu Sensor B

Ackbit = 1

SHTReadByte Ambil data LSB

Tulis alamat untuk register suhu “000'00011”

C

Tidak

Ackbit = 0

Ya

D


83

Gambar 4 Diagram alir program pada perancangan perangkat lunak modul perhitungan suhu

Gambar 5 Diagram alir program pada perancangan perangkat lunak modul distribusi dan pengolahan data

84


Spesifikasi Alat yang Dirancang Perangkat yang dirancang ini memiliki spesifikasi sebagai berikut: (1) adaptor AC/DC sebagai sumber daya tegangan pada system yang digunakan memiliki output DC 5Volt 2000mA. Input 100-240VAC 50/60Hz; (2) Modul Sensor Suhu yang terdiri dari sebuah chip sensor SHT11 dari perusahaan SENSIRION; (3) Modul Perhitungan Suhu. Modul ini terdiri dari sebuah mikrokontroler ATMega16 yang berfungsi sebagai tempat perhitungan dan konversi data dari Modul Sensor Suhu (SHT11); (4) FriendlyARM mini2440 merupakan modul tempat terjadinya pengolahan data input dari Modul Perhitungan Suhu yang nantinya pengolahan tersebut dapat disimpan ke dalam memori, SDCARD, mengirim datanya melalui port Ethernet; (5) LCD 3.5” dengan tipe T35 dengan lebar pixel 320 x 240. Sebagai Tampilan keluaran data. Daftar komponen adalah sebagai berikut (Tabel 1). Tabel 1 Daftar Komponen No

Jumlah

Nama Komponen

1

1

Friendly ARM mini 2440 64MB Flash + 3.5" Touch Screen LCD

2

3

Sensor SHT11

3

1

Atmega 16

4

28

Black Housing 1pin

5

2

Tulang Ikan

6

1

Crystal 11.592MHz

7

4

Capasitor 100nF

8

2

Capasitor 22pF

9

1

Socket IC 40pin

10

1

PCB polos

11

1

LED

12

1

Box

13

1

Kabel

14

10

Togle

Pengambilan Data Akses melalui jaringan TCP/IP menggunakan ID:plg dan Password: plg, dengan menggunakan: (1) browser Mozilla Firefox, dengan mengetik: ftp://175.106.12.162/../../sdcard/LOG/ pada browser; (2) Internet Explorer, dengan mengetik: ftp://175.106.12.162/sdcard/LOG/ pada browser; (3) SmartFTP. File untuk menyimpan data log dinamakan database.txt Untuk analisis lebih lanjut, file “database.txt” dapat di unduh agar dapat dilakukan analisis lebih lanjut menggunakan program spreadsheet Ms. Excel (Gambar 7).


85

Gambar 6 Contoh capture pengambilan suhu melalui internet explorer (secara langsung)

Gambar 7 Contoh hasil analisis menggunakan excel

PENUTUP Dari keseluruhan pembuatan sistem dapat ditarik beberapa kesimpulan. Pertama, ada halhal yang mempengaruhi perhitungan suhu untuk sensor SHT11 antara lain: (1) delay lima detik untuk mencegah terjadinya penaikan suhu secara signifikan akibat pemanasan internal yang

86


dialami oleh sensor; (2) semakin panjang kabel yang digunakan maka pengukuran suhu akan sedikit bertambah; (3) besar PCB yang kecil untuk menghindari perambatan/penyerapan suhu secara langsung; (4) menerima panas dari sumber panas tidak boleh secara langsung untuk mencegah kenaikan suhu dari dalam sensor SHT11 sendiri. Kedua, jika terjadi pemadaman listrik, data tidak tersimpan pada sdcard,hanya tanggal dan waktu yang tersimpan. Sebaliknya jika alat masih terus berjalan alat akan terus menyimpan perubahan suhu yang terjadi setiap 9Menit 16 Detik pada SDCAD. Yang dapat diakses melalui TCP/IP. Ketiga, tempat penyimpanan data merupakan Data Log Text yang bertype file text. Keempat, pada analisis 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. Saran untuk meningkatkan kinerja atau kemampuan aplikasi ini pada masa yang akan datang adalah: (1) menambahkan ataupun mengembangkan penggunaan Modul Distribusi dan Pengolahan data(FriendlyARM mini2440). Dengan menggunakan fitur webserver yang ada didalamnya untuk mengakses data atau pun melihat dan mengontrol data; (2) data yang diterima sudah berupa data dalam bentuk Database bukan berbentuk Log file. Dengan menggunakan sqlite yang dapat diinstall ke dalam Modul Distribusi dan Pengolahan data(FriendlyARM mini2440); (3) 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; (4) perlu ditambahkannya UPS (Uninterruptible power supply) atau baterai cadangan pada sistem, agar ketika listrik padam sistem masih dapat bekerja dengan baik dan memberikan peringatan nantinya; (5) penggunaan Modul Sensor Suhu (SHT11) dengan maksimum 15Sensor dalam penggunaan untuk satu buah Modul Perhitungan Suhu; (6) sensor dapat digunakan juga untuk pengukuran kelembapan, tapi pada sistem yang digunakan hanya untuk pengukuran suhu.

DAFTAR PUSTAKA Andrianto, Heri. (2008). Pemrograman Mikrokontroler AVR ATMEGA16 Menggunakan Bahasa C (CodeVision AVR). Bandung: Informatika. Ary, Heryanto, M., & Wisnu, Adi, P. (2008). Pemrograman Bahasa C Untuk Mikrokontroler ATMEGA8535. Yogyakarta: Andi. Hallinan , Christopher. (2010). Embedded Linux Primer (second edition). New Jersey: Prentice Hall. Lukas, Jonathan. (2006). Jaringan Komputer. Yogyakarta: Graha Ilmu. Sofana, Iwan. (2008). Membangun Jaringan Komputer (Wire & Wireless) untuk Pengguna Windows dan Linux. Bandung: Informatika. Sugeng, Wiranto. (2006). Jaringan Komputer dengan TCP/IP. Bandung: Informatika. Wardhana, Lingga. (2006). Belajar Sendiri Mikrokontroler AVR Seri ATMega8535 Simulasi, Hardware, dan Aplikasi. Yogyakarta: Andi.


87

IP

Recommend Documents