PURWARUPA SISTEM PERINGATAN DINI BENCANA BANJIR SUNGAI BENGAWAN SOLO MENGGUNAKAN TELEMETRI BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

PURWARUPA SISTEM PERINGATAN DINI BENCANA BANJIR SUNGAI BENGAWAN SOLO MENGGUNAKAN TELEMETRI BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535

Disusun oleh

NIM M0206038

SKRIPSI Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains Fisika

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA Juli, 2011

commit to user


digilib.uns.ac.id

PURWARUPA SISTEM PERINGATAN DINI BENCANA BANJIR SUNGAI BENGAWAN SOLO MENGGUNAKAN TELEMETRI BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535

Disusun oleh

NIM M0206038

SKRIPSI Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains Fisika

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA Juli, 2011

commit to user ii


digilib.uns.ac.id

commit to user


digilib.uns.ac.id

PERNYATAAN KEASLIAN Saya menyatakan bahwa skripsi saya yang berjudul

Purwarupa Sistem

Peringatan Dini Bencana Banjir Sungai Bengawan Solo Menggunakan Telemetri Berbasis

Mikrokontroler

ATMega8535

belum

pernah

diajukan

untuk

memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi dan sepanjang pengetahuan saya juga belum pernah ditulis atau dipublikasikan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Surakarta, 28 Juni 2011 nomo NIM M0206038

commit to user iv


digilib.uns.ac.id

PERNYATAAN PUBLIKASI Saya menyatakan bahwa sebagian dari skripsi saya yang berjudul Purwarupa Sistem Peringatan Dini Bencana Banjir Sungai Bengawan Solo Menggunakan

Telemetri

Berbasis

Mikrokontroler

ATM

telah

dipresentasikan dalam Bervisi SETS (Science, Environment, and Society Sari Garden Semarang pada tanggal 30 April 2011 yang diselenggarakan oleh Ikatan Cendekiawan SETS Indonesia dan juga dalam dan Pendidikan Sains VI

al Sains

alairung Utama Universitas Kristen Satya Wacana

pada tanggal 11 Juni 2011 yang diselenggarakan oleh Fakultas Sains dan Matematika Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga. Surakarta, 28 Juni 2011

NIM M0206038

commit to user v


digilib.uns.ac.id

PURWARUPA SISTEM PERINGATAN DINI BENCANA BANJIR SUNGAI BENGAWAN SOLO MENGGUNAKAN TELEMETRI BERBASIS MIKROKONTROLER AVR ATMEGA8535

Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret ABSTRAK Banjir tahunan sering terjadi di Wilayah Aliran Sungai Bengawan Solo. Berdasarkan hal tersebut Penulis telah meneliti dan membuat purwarupa sistem peringatan dini (Early Warnig System/EWS) bencana banjir Sungai Bengawan Solo dari tanggal 17 Agustus 2010 sampai dengan 1 April 2011 untuk membuat suatu sistem yang yang lebih awet, mudah dalam perawatan, dan terjangkau harganya dibandingkan dengan yang sudah ada. Sistem tersebut memantau ketinggian air Sungai Bengawan Solo dengan metode pengukuran jarak jauh atau telemetri berbasis mikrokontroler ATMega8535 sebagai pengontrol transmitter dan receiver data. Sistem ini memiliki ketelitian logika digital 8-bit mencapai 100%, kesalahan sensor ultrasonik SRF02 pada range pengukuran 0 cm sampai dengan 21 cm mencapai 70,15%, ketelitian sensor ultrasonik SRF02 pada range 20 cm sampai dengan 90 cm menunjukkan kesalahan 0% dengan koreksi rekayasa 0 cm, pengukuran pada range 95 cm sampai dengan 190 cm menunjukkan kesalahan 0% dengan koreksi rekayasa 1 cm, pengukuran pada range 200 cm sampai dengan 250 cm menunjukkan kesalahan 0% dengan koreksi rekayasa 2 cm, ketelitian transmisi data UART mencapai 100%, dan ketelitian transmisi data nirkabel mencapai 100% dalam suhu kamar. Kata kunci: Banjir, EWS, Bengawan Solo, Telemetri, ATMega8535.

commit to user vi


digilib.uns.ac.id

PROTOTYPE OF FLOOD EARLY WARNING SYSTEM FOR BENGAWAN SOLO RIVER USING TELEMETRY BASED OF ATMEGA8535 MICROCONTROLLER

Physics Department, Mathematics and Natural Sciences Faculty Sebelas Maret University ABSTRACT Flood happened in Bengawan Solo River basin region annualy. Therefore, we did a research on flood Early Warning System (EWS) from August 17, 2010 to April 1, 2011 for making a prototype of flood EWS for Bengawan Solo River is cheaper, more durable, and easy maintenance compared to the existing one. The system monitors level of the Bengawan Solo River with a distance measuring method or telemetry, based of ATMEGA8535 microcontroller as controller of the transmitter and receiver data. This system has an accuracy of 8-bit digital logic reaches 100%, SRF02 ultrasonic sensor error in the measurement range 0 cm to 21 cm reached 70,15%, the measurements SRF02 ultrasonic sensors in the range 20 cm to 90 cm showed 0% error with 0 cm correction, the measurements in the range 95 cm to 190 cm showed 0% error with 1 cm correction, the measurements in the range 200 cm to 250 cm showed 0% error with 2 cm correction, accuracy of UART data transmission reaches 100%, and accuracy of wireless data transmission reached 100% at room temperature. Keywords: Flood, EWS, Bengawan Solo, Telemetry, ATMega8535.

commit to user vii


digilib.uns.ac.id

MOTTO Hidup zuhud atau mati syahid

Purnomo, 2003).

Jiwa dan ragaku untuk saudara-saudaraku dan cukuplah restu Purnomo, 2003). Jika ada satu yang sakit diantara yang sehat, maka kuambil yang sakit agar lekas sembuh sehingga tidak menulari yang sehat. Jika ada yang sehat diantara yang sakit, maka kuambil yang sehat agar tidak tertular oleh yang sakit sehingga bisa ikut menyembuhkan yang sakit. Jika aku yang sakit, semoga Alloh merestui Purnomo, 2006). Jika aku bersalah, aku minta maaf. Jika kamu bersalah atasku, tidak perlu minta maaf, karena aku pasti memaafkanmu. Jika kamu bersalah atas saudaraku, maka aku tidak akan memaafkanmu Purnomo, 2007). Mungkin tiada sampai setetes darahku pada dirimu, tapi rasa cintaku padamu begitu dalam, sampai-sampai aku sangat takut kehilanganmu 2009)

Zaenuri, 2006).

commit to user viii

Purnomo,


digilib.uns.ac.id

PERSEMBAHAN Penulis mempersembahkan hasil skripsi ini untuk: Ibunda Penulis tercinta (Iskandariyah binti Rais Hasyim), Ayanda Penulis terhormat (Warsito bin Surohan), dan masyarakat Indonesia yang sangat dibanggakan oleh Penulis.

commit to user ix


digilib.uns.ac.id

UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu penelitian ini. Secara khusus Penulis mengucapkan terima kasih kepada 1. Iskandariyah, S.Pd., 2. Warsito, A.Ma.Pd., 3. Sorja Koesuma, M.Si., 4. Mohtar Yunianto, M.Si., 5. Dr. Eng. Budi Purnama, M.Si., 6. Budi Legowo, M.Si., 7. Artono Dwijo Sutomo, M.Si., 8. Priyono, S.Sos., 9. Harun Waskito, S.Sos., S.E., 10. Sigit Haryono, S.T. , 11. Kiat Sugiharjo, S.Pd., 12. Sigit Winanto, S.Si., 13. Ayub Sukresno, A.Md. S.E., 14. Nanang Agus Saputro, S.Si., 15. Fajriyah Mawar Sholehah, S.Si., 16. Husein Haikal, 17. Mukhlis Herwin Muallif, 18. Suryono, 19. Fathoni Sukma Hidayat, 20. Hastho Wuriatmo, 21. Ahmad Toriq, 22. Ngadi Parjoko , 23. Ari Yuni Ani, 24. Novi Puspita Sari, 25. Okta Binti Masfiaturrohmah, dan 26. Salis Afifi Hapsari.

commit to user x


digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR Penulis mengucapkan puji syukur ke hadirat Alloh subhanahu wa taala atas

segala limpahan rahmat dan karuniaNya,

sehingga penulis dapat

menyelesaikan penulisan skripsi dengan judul Purwarupa Sistem Peringatan Dini Bencana Banjir Sungai Bengawan Solo Menggunakan Telemetri Berbasis Mikrokontroler ATMega8535 tanpa halangan yang berarti. Penulis mengucapkan terima kasih atas bantuan yang sudah diberikan oleh pihak-pihak tersebut di Ucapan Terima Kasih kepada Penulis. Semoga Alloh subhanahu wa taala sentiasa memberikan balasan yang lebih berkuantitas dan berkualitas kepada pihak-pihak tersebut. Penulis mohon maaf kepada semua pihak-pihak yang sudah membantu penelitian ini, namun luput dari perhatian Penulis. Penulis menyadari bahwa masih terdapat banyak kekurangan baik dalam isi maupun cara penyajian materi dalam penyusunan laporan penelitian ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran guna perbaikan di masa datang. Semoga laporan penelitian ini dapat memberi manfaat bagi Penulis khususnya dan pembaca pada umumnya. Amin. Surakarta, 7 Juni 2011 Penulis

commit to user xi


digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL .................................................................................

i

LEMBAR PENGESAHAN ......................................................................

iii

PERNYATAAN KEASLIAN ....................................................................

iv

PERNYATAAN PUBLIKASI ...................................................................

v

ABSTRAK ................................................................................................

vi

ABSTRACT ..............................................................................................

vii

MOTTO .....................................................................................................

viii

PERSEMBAHAN ......................................................................................

ix

UCAPAN TERIMA KASIH ......................................................................

x

KATA PENGANTAR ...............................................................................

xi

DAFTAR ISI ..............................................................................................

xii

DAFTAR GAMBAR .................................................................................

xv

DAFTAR TABEL ......................................................................................

xx

DAFTAR LAMPIRAN ..............................................................................

xxi

BAB I

BAB II

PENDAHULUAN I.1.

Latar Belakang ...............................................................

1

I.2.

Perumusan Masalah .......................................................

2

I.3.

Batasan Masalah .............................................................

2

I.4.

Tujuan Penelitian ...........................................................

2

I.5.

Manfaat Penelitian .........................................................

3

I.6.

Sistematika Penulisan ....................................................

3

LANDASAN TEORI II.1.

Profil Sungai Bengawan Solo ........................................

4

II.2.

Sistem Telemetri ............................................................

5

II.3.

Sistem Peringatan Dini Bencana Banjir .........................

6

II.4.

Komponen Dasar Elektronika ........................................

8

II.4.1. Resistor ................................................................

8

II.4.2. Kapasitor ..............................................................

9

II.4.3. Transformator ......................................................

9

commit to user xii


digilib.uns.ac.id

II.4.4. Dioda ...................................................................

10

II.4.5. Transistor .............................................................

11

II.4.6. Sirkuit Terintegerasi ............................................

12

II.5.

Arsitektur Mikrokontroler ATMega8535 ......................

13

II.6.

Arsitektur Sensor Ultrasonik SRF02 ..............................

18

II.7.

Arsitektur Sistem Transmitter dan Receiver Data .........

20

II.8.

Sistem Komunikasi UART ............................................

22

BAB III METODOLOGI PENELITIAN III.1. Metode Penelitian............................................................

23

III.1.1. Pembuatan Desain ...............................................

23

III.1.2. Pembuatan Alat Pemantau Ketinggian Air .........

25

III.1.3. Pembuatan Sistem Pemancar dan Penerima Data

26

III.1.3.1. Pembuatan Sistem Pemancar Data .......

26

III.1.3.2. Pembuatan Sistem Penerima Data .......

29

III.1.4. Pembuatan Alat Uji ............................................

31

III.1.4.1. Pembuatan Alat Uji Logika Mikrokontroler .....................................

31

III.1.4.2. Pembuatan Alat Uji LCD, Sensor, Protokol UART ....................................

33

III.1.5. Metode Pengambilan Data .................................

36

III.1.5.1. Metode Pengujian Logika Mikrokontroler ....................................

36

III.1.5.2. Metode Pengujian LCD .......................

39

III.1.5.2. Metode Pengujian Sensor SRF02 ........

41

III.1.5.2. Metode Pengujian Protokol UART .....

44

III.1.5.3. Metode Pengujian Transmisi Data Nirkabel ...............................................

45

III.1.6. Diagram Alir Penelitian .....................................

48

III.2. Tempat dan Waktu Penelitian .........................................

49

III.3. Alat dan Bahan ................................................................

49

commit to user xiii


digilib.uns.ac.id

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN IV.1. Pengujian Logika Mikrokontroler ...................................

51

IV.2. Pengujian LCD ...............................................................

56

IV.3. Pengujian Sensor SRF02 ................................................

57

IV.4. Pengujian Transmisi Data UART ..................................

63

IV.5. Pengujian Transmisi Data Nirkabel ...............................

67

BAB V PENUTUP V.1

Simpulan ........................................................................

72

V.2. Saran................................................................................

72

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................

73

LAMPIRAN-LAMPIRAN.........................................................................

76

commit to user xiv


digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1

Wilayah Aliran Sungai Bengawan Solo ............................

5

Gambar 2.2

Jenis-Jenis Sistem Peringatan Banjir .................................

7

Gambar 2.3

Contoh Bentuk Fisik Resistor ...........................................

8

Gambar 2.4

Simbol-Simbol Resistor ....................................................

8

Gambar 2.5

Simbol-Simbol Kapasitor ..................................................

9

Gambar 2.6

Contoh Bentuk Fisik Kapasitor .........................................

9

Gambar 2.7

Simbol Transformator .......................................................

10

Gambar 2.8

Contoh Bentuk Fisik Transformator .................................

10

Gambar 2.9

Contoh Bentuk Fisik Dioda ...............................................

10

Gambar 2.10 Simbol-Simbol Dioda ........................................................

11

Gambar 2.11 Contoh Bentuk Fisik Transistor ........................................

11

Gambar 2.12 Simbol Transistor ..............................................................

11

Gambar 2.13 Diagram Blok IC MAX-232 .............................................

12

Gambar 2.14 Simbol IC MAX-232 .........................................................

12

Gambar 2.15 Diagram Blok ATMega8535 .............................................

14

Gambar 2.16 Konfigurasi Pin-pin ATMega8535 ....................................

15

Gambar 2.17 Skema Minimum System ATMega8535 .............................

16

Gambar 2.18 Jendela Code Vision AVR Versi 1.25.3. ............................

17

Gambar 2.19 Jendela AVRprog ..............................................................

17

Gambar 2.20 a. Fisik Sensor Ultrasonik Tipe SRF02 ..............................

18

b. Konfigurasi Pin SRF02 ..................................................

18

Gambar 2.21 Ilustrasi Pengukuran Jarak Menggunakan SRF02 .............

19

Gambar 2.22 a. RFM01 ............................................................................

20

b. RFM02 ...........................................................................

20

Gambar 2.23 a. Konfigurasi Pin RFM01 .................................................

21

b. Konfigurasi Pin RFM02 .................................................

21

Gambar 2.24 Rangkaian Konverter Logika RS-232 ................................

22

Gambar 3.1

Diagram Blok Sistem Pemancar Data ...............................

23

Gambar 3.2

Diagram Blok Sistem Pemancar Data ...............................

24

commit to user xv


Gambar 3.3

digilib.uns.ac.id

Desain Sistem Peringatan Dini Bencana Banjir Sungai Bengawan Solo Menggunakan Telemetri ..........................

24

a. Skema Sensor SRF02 .....................................................

25

b. Bentuk Fisik Sensor SRF02 ...........................................

25

Gambar 3.5

Rangkaian Listrik Alat Pemantau Ketinggian Air .............

26

Gambar 3.6

a. Pemancar Data RFM02 ..................................................

26

b. Bentuk Fisik RFM02 ......................................................

26

Gambar 3.7

Rangkaian Listrik Sistem Pemancar Data .........................

27

Gambar 3.8

Layout PCB Sistem Pemancar Data ..................................

28

Gambar 3.9

Sistem Pemancar Data ........................................................

28

Gambar 3.10 a. Skema RFM01 ................................................................

29

b. Bentuk Fisik RFM01 ......................................................

29

Gambar 3.11 Rangkaian Listrik Sistem Penerima Data ..........................

29

Gambar 3.12 Layout PCB Sistem Pemancar Data ..................................

30

Gambar 3.13 Sistem Penerima Data .......................................................

30

Gambar 3.14 Rangkaian Listrik Alat Uji Logika Mikrokontroler ..........

31

Gambar 3.15 Layout PCB Alat Uji Logika Mikrokontroler ...................

32

Gambar 3.16 Alat Uji Logika Mikrokontroler ........................................

32

Gambar 3.4

Gambar 3.17 Rangaian Listrik Alat Uji LCD, Sensor, dan Protokol UART ................................................................................

33

Gambar 3.18 Layout PCB Alat Uji LCD, Sensor, dan Protokol UART ..

34

Gambar 3.19 Alat Uji LCD, Sensor, dan Protokol UART ......................

35

Gambar 3.20 Treker untuk Pengujian Sensor SRF02 .............................

35

Gambar 3.21 Diagram Alir Pengujian Logika Mikrokontroler ..............

36

Gambar 3.22 Alat Pengunduh Program ke Mikrokontroler ATMega8535 .....................................................................

37

Gambar 3.23 a. Pemasangan ATMega8535 pada Alat Pengunduh .........

37

b. Proses Pengunduhan Program .......................................

37

Gambar 3.24 Diagram Alir Program Cunter 8-bit ..................................

39

Gambar 3.25 Diagram Alir Pengujian LCD ...........................................

40

Gambar 3.26 Diagram Alir Program Uji LCD ........................................

41

commit to user xvi


digilib.uns.ac.id

Gambar 3.27 Diagram Alir Pengujian Sensor .........................................

42

Gambar 3.28 Pemasangan SRF02 pada Treker .......................................

42

Gambar 3.29 Diagram Alir Program Pengujian Sensor SRF02 ..............

43

Gambar 3.30 Diagram Alir Pengujian Protokol UART ..........................

44

Gambar 3.31 Diagram Alir Program Pengujian Protokol UART ...........

45

Gambar 3.32 Diagram Alir Pengujian Transmisi Data Nirkabel ............

46

Gambar 3.33 a. Diagram Alir Program Pengujian Transmisi Data Nirkabel untuk Transmitter Data ....................................

47

b. Diagram Alir Program Pengujian Transmisi Data Nirkabel untuk Receiver Data .........................................

47

Gambar 3.34 Diagram Alir Penelitian ....................................................

48

Gambar 4.1

a. Grafik Uji Port A ...........................................................

52

b. Grafik Uji Port B ...........................................................

52

c. Grafik Uji Port C ...........................................................

53

d. Grafik Uji Port D ..........................................................

53

a. Contoh Visualisasi saat Port A Bernilai 1 .....................

53

b. Contoh Visualisasi saat Port A Bernilai 149 ................

53

a. Contoh Visualisasi saat Port B Bernilai 31 ...................

54

b. Contoh Visualisasi saat Port B Bernilai 163 .................

54

a. Contoh Visualisasi saat Port C Bernilai 209 .................

54

b. Contoh Visualisasi saat Port C Bernilai 244 .................

54

a. Contoh Visualisasi saat Port D Bernilai 73 ...................

54

b. Contoh Visualisasi saat Port D Bernilai 201 ................

54

a. Contoh Visualisasi Pengukuran Port A.4 ......................

55

b. Contoh Visualisasi saat Port B.2 ..................................

55

c. Contoh Visualisasi saat Port C.1 ...................................

55

d. Contoh Visualisasi saat Port D.5 ..................................

55

Gambar 4.7

Hasil Pengujian LCD ........................................................

57

Gambar 4.8

Hasil Pengujian Sensor SRF02 pada Jarak

Gambar 4.2 Gambar 4.3 Gambar 4.4 Gambar 4.5 Gambar 4.6

0 cm s.d. 250 cm ................................................................ Gambar 4.9

Hasil Pengujian Sensor SRF02 pada Segmen Jarak

commit to user xvii

59


digilib.uns.ac.id

0 cm s.d. 19 cm ..................................................................

60

Gambar 4.10 Hasil Pengujian Sensor SRF02 pada Segmen Jarak 20 cm s.d. 90 cm ................................................................

60

Gambar 4.11 Hasil Pengujian Sensor SRF02 pada Segmen Jarak 95 cm s.d. 190 cm ..............................................................

61

Gambar 4.12 Hasil Pengujian Sensor SRF02 pada Segmen Jarak 195 cm s.d. 250 cm ............................................................

62

Gambar 4.13 a. Contoh Visualisasi Proses Pengujian SRF02 ................

62

b. Perbesaran gambar 4.13.a ..............................................

62

Gambar 4.14 Hasil Pengujian Transmisi Data UART ............................

65

Gambar 4.15 a. Contoh Visualisasi Proses Pengujian UART saat Jarak = 60 cm .........................................................

66


66

Gambar 4.16 a. Contoh Visualisasi Proses Pengujian UART saat Jarak = 130 cm .......................................................

66


66

Gambar 4.17 Contoh

Visualisasi

Konfigurasi

UART

pada

saat

Pengujian ...........................................................................

66

Gambar 4.18 Contoh Visualisasi Koneksi Alat Uji dengan Personal Komputer pada saat Pengujian UART ..............................

67

Gambar 4.19 Hasil Pengujian Transmisi Data Nirkabel .........................

68

Gambar 4.20. a. Contoh Visualisasi Stasiun Pusat saat Proses Pengujian Transmisi Data Nirkabel .................................................

69

b. Contoh Visualisasi Stasiun Pemantau Saat Proses Pengujian Transmisi Data Nirkabel ...............................

69

Gambar 4.21 Contoh Visualisasi Jarak antara Stasiun Pusat dan Stasiun Pemantau pada saat Proses Pengujian Transmisi Data Nirkabel .............................................................................

69

Gambar 4.22. a. Contoh Visualisasi Stasiun Pemantau saat Proses Pengujian Transmisi Data Nirkabel dengan Pembacaan SRF02 = 24 cm ...............................................................

commit to user xviii

70


digilib.uns.ac.id

b. Contoh Visualisasi Stasiun Pusat saat Proses Pengujian Transmisi Data Nirkabel dengan Data yang Diterima = 24 cm ...........................................................

70

Gambar 4.23. a. Contoh Visualisasi Stasiun Pemantau saat Proses Pengujian Transmisi Data Nirkabel dengan Pembacaan SRF02 = 75 cm ...............................................................

70

b. Contoh Visualisasi Stasiun Pusat saat Proses Pengujian Transmisi Data Nirkabel dengan Data yang Diterima = 75 cm ...........................................................

70

Gambar 4.24. a. Contoh Visualisasi Stasiun Pemantau saat Proses Pengujian Transmisi Data Nirkabel dengan Pembacaan SRF02 = 100 cm .............................................................

71

b. Contoh Visualisasi Stasiun Pusat saat Proses Pengujian Transmisi Data Nirkabel dengan Data yang Diterima = 100 cm .........................................................

commit to user xix

71


digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL Tabel B.1

Data Pengujian LCD ...........................................................

92

Tabel B.2

Data Pengujian Sensor SRF02 ............................................

92

Tabel B.3

Data Pengujian Transmisi Data UART ...............................

95

Tabel B.4

Data Pengujian Transmisi Data Nirkabel ............................

98

commit to user xx


digilib.uns.ac.id

DAFTAR LAMPIRAN Lampiran A. Listing Program ..................................................................

58

Lampiran B. Data Penelitian ....................................................................

57

commit to user xxi


digilib.uns.ac.id

BAB I PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang Sungai Bengawan Solo berhulu di Kabupaten Wonogiri dan berhilir di Kabupaten Gresik (Anonim, 2008). Wilayah Sungai Bengawan Solo ini sering dilanda banjir sejak 1965. Pemerintah Provinsi Jawa Tengah dan Jawa Timur mencatat kerusakan infrastruktur, persawahan, dan permukiman akibat meluapnya Bengawan Solo berjumlah Rp 876,40 miliar. Total kerugian akibat empat kali banjir antara Januari 2009 sampai dengan Februari 2009 diperkirakan mencapai Rp 1 triliun karena kerugian di Karanganyar, Sukoharjo, dan Klaten serta Ngawi dan Madiun belum terkalkulasi (Anonim, 2009). Sebenarnya Sungai ini sudah dipantau oleh sistem peringatan dini. Sistem tersebut sering mengalami kendala pada sensor ketinggian air. Banjir adalah salah satu bencana alam dapat diprediksikan kedatangannya secara ilmiah dengan memperhatikan parameter-parameter kedatangan banjir yang representatif. Suatu sungai dapat dianalisis luapannya untuk kemudian dijadikan suatu sistem peringatan dini bencana banjir (Harjadi, 2007). Namun harga sistem peringatan dini relatif mahal. Belum lagi, pengguna sistem tersebut akan terkendala paten dari pembuat sistem, sehingga perawatan dan perbaikan sistem masih harus mengundang pemegang patent dari pembuat sistem tersebut. Berdasarkan hal tersebut, kami telah membuat suatu Sistem Peringatan Dini Bencana Banjir Sungai Bengawan Solo yang presisi, awet, dan lebih terjangkau harganya. Sistem tersebut akan memantau ketinggian air Sungai Bengawan Solo dengan metode pengukuran jarak jauh (telemetri). Kemudian berdasarkan data pantauan tersebut, secara otomatis sistem akan memberitahukan atau memperingatkan pihak-pihak berwenang dalam menetapkan status Sungai Bengawan Solo. Sistem tersebut diharapkan mampu mencegah jatuhnya korban jiwa dan kerugian materi.

commit to user 1


digilib.uns.ac.id 2

I.2. Perumusan Masalah Berdasarkan Latar Belakang di atas, Penulis merumuskan beberapa masalah, yaitu: sistem peringatan dini bencana banjir yang sudah ada memiliki harga yang relatif mahal, biaya perawatan yang relatif mahal, dan sering mengalami kendala pada sensor ketinggian airnya; perawatan sistem peringatan dini yang sudah ada relatif sulit karena harus mengundang langsung teknisi dari pihak pembuat sistem dan biayanya relatif mahal. I.3. Batasan Masalah Permasalahan pada penelitian ini dibatasi pada: 1. Parameter pemicu banjir yang menjadi fokus utama penelitian kali ini adalah ketinggian air sungai, 2. Kenaikan ketinggian air sungai bersifat tegak lurus terhadap muka air laut, 3. Ketinggian air sungai yang diukur adalah ketinggian air yang diasumsikan mengalir pada suatu bejana besar (Daerah Aliran Sungai atau DAS). 4. Mikrokontroler yang digunakan adalah ATMega8535 dengan bahasa pemrograman C, 5. Sensor yang digunakan adalah SRF02, 6. Alat uji logika mikrokontroler menggunakan prinsip counter 8-bit yang terintegrasi pada satu sistem minimal mikrokontroler ATMega8535, 7. Alat uji sensor, LCD, dan protokol UART terintegrasi pada suatu sistem minimal mikrokontroler ATMega8535, 8. Alat uji sensor dapat menguji kemampuan sensor dari 0 cm sampai dengan 250 cm, dan I.4. Tujuan Penelitian Berdasarkan Perumusan Masalah, tujuan penelitian ini adalah membuat Purwarupa Sistem Peringatan Dini Bencana Banjir Menggunakan Telemetri Berbasis Mikrokontroler ATMega8535 yang relatif lebih awet, murah, dan mudah dalam perawatannya.

commit to user


digilib.uns.ac.id 3

I.5. Manfaat Penelitian Kontribusi utama yang diharapkan dari hasil penelitian ini adalah terciptanya suatu sistem peringatan dini bencana banjir yang diharapkan dapat memperkecil jatuhnya korban dan kerugian materi. Selain itu, kami mengharapkan sistem peringatan dini bencana banjir ini memiliki nilai jual yang tinggi sehingga bisa menjadi komoditi baru yang inovatif di bidang mitigasi bencana, sebagai antisipasi serbuan sistem mitigasi bencana import dari Cina.

I.6. Sistematika Penulisan Laporan skripsi ini disusun dengan sistematika sebagai berikut: BAB I

Pendahuluan mengandung latar belakang penelitian, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, serta sistematika penulisan skripsi.

BAB II

Dasar Teori memaparkan teori instrumentasi digital berbasis mikrokontroler ATMega 8535, sistem sensing berbasis SRF02, transmisi data UART, transmisi data nirkabel berbasis FSK (Frekuensi Shift Keying), dan sistem mitigasi bencana banjir.

BAB III

Metode Penelitian membahas tempat penelitian, waktu penelitian, pelaksanaan penelitian, alat dan bahan yang diperlukan, serta langkah-langkah dalam penelitian termasuk detail pembuatan sistem peringatan dini bencana banjir Sungai Bengawan Solo ini.

BAB IV

Hasil dan Pembahasan memaparkan hasil penelitian dan analisa yang dibahas mengacu pada dasar teori penelitian.

BAB V

Penutup merupakan kesimpulan dari penelitian dan saran untuk pengembangan penelitian.

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB II DASAR TEORI II.1.

Profil Sungai Bengawan Solo

Wilayah Sungai Bengawan Solo terletak di Provinsi Jawa Tengah dan Provinsi Jawa Timur yang berada pada 110o dan 6o

o

o

, dengan daerah aliran sungai 600 km

(Anonim, 2008). Secara administratif, wilayah Sungai Bengawan Solo adalah A. Provinsi Jawa Tengah 1. Kabupaten Boyolali, 2. Kabupaten Klaten, 3. Kabupaten Sukoharjo, 4. Kabupaten Wonogiri, 5. Kabupaten Karanganyar, 6. Kabupaten Sragen, 7. Kabupaten Blora, 8. Kabupaten Rembang, dan 9. Kota Surakarta. B. Provinsi Jawa Timur 1. Kabupaten Pacitan, 2. Kabupaten Ponorogo, 3. Kota Madiun, 4. Kabupaten Magetan, 5. Kabupaten Ngawi, 6. Kabupaten Bojonegoro, 7. Kabupaten Tuban, 8. Kabupaten Lamongan, 9. Kabupaten Gresik, 10. Kabupaten Madiun, 11. Kabupaten Trenggalek, dan

commit4 to user


digilib.uns.ac.id 5

12. Kabupaten Mojokerto (Anonim, 2008). Ketersediaan air di Wilayah Sungai Bengawan Solo ini sebesar ± (18,61x109) m3. Jumlah penduduk di Wilayah Sungai Bengawan Solo berjumlah 16,03 juta jiwa (2005), dengan kepadatan 755 jiwa/km2 Wilayah Sungai Bengawan Solo merupakan daerah yang beriklim tropis, dimana musim kemarau terjadi sekitar bulan Mei sampai dengan Oktober sedangkan musim hujan terjadi pada bulan Nopember sampai dengan April, dengan kelembaban rata-rata 80%, suhu bulanan rata-rata 26,7°C, lama penyinaran rata-rata bulanan 6,3 jam, kecepatan angin rata-rata bulanan 1,2 m/detik. (Anonim, 2008). Peta wilayah Sungai Bengawan Solo seperti Gambar 2.1 berikut

Gambar 2.1. Wilayah Sungai Bengawan Solo (Anonim, 2008). II.2.

Sistem Telemetri

Telemetri kata majemuk yang diadopsi dari bahasa Inggris merupakan gabungan dari dua kata yaitu tele dan metric. Tele memiliki arti jarak jauh (Sugono, 2008) dan metric adalah sistem pengukuran besaran (Wasito, 1997).

commit to user


digilib.uns.ac.id 6

Besaran sendiri adalah sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan satuan. Satuan adalah sesuatu yang digunakan untuk menyatakan skala nilai suatu besaran (Tipler, 1998). Jadi secara leksikal, telemetri adalah sistem pengukuran besaran dari jarak jauh. II.3. Penyampaian

Sistem Peringatan Dini Bencana Banjir informasi

yang

tepat

waktu

dan

efektif,

melalui

kelembagaan yang jelas, sehingga memungkinkan setiap individu yang terancam bahaya dapat mengambil langkah untuk menghindari atau mengurangi risiko dan mempersiapkan diri untuk melakukan tanggap darurat yang efektif. Sistem peringatan dini untuk masyarakat bertujuan untuk meningkatkan kemampuan individu dan masyarakat yang terancam bahaya untuk mengambil langkah yang tepat, guna mengurangi kemungkinan jatuhnya korban jiwa, luka, hilangnya harta benda, kerusakan lingkungan dan kehidupan (Sunarso, 2010). Sebagian besar penelitian terkait peringatan banjir terfokus pada sistem peringatan banjir formal yang dirancang dan dioperasikan oleh pemerintah untuk memperingatkan lembaga-lembaga lainnya dan masyarakat. Namun, penelitian ilmu sosial menunjukkan bahwa, dalam prakteknya, orang sering mencari tahu tentang kemungkinan banjir dengan berbagai cara sesuai Gambar 2.2 di bawah ini. Untuk memahami data pada respon peringatan banjir, perlu untuk membedakan antara respon untuk masing-masing jenis peringatan banjir. Walaupun sekarang ada bukti penelitian mengenai 'peringatan-diri', namun sistem peringatan banjir masyarakat yang informal telah mendapat perhatian di hati masyarakat. Hal ini juga penting untuk memahami faktor-faktor lain yang mungkin mempengaruhi respon masyarakat terhadap peringatan. Apapun sumber peringatan, peringatan banjir bisa saja tepat waktu, sebelum waktunya, atau peringatan palsu. Bukti peringatan banjir sebelum waktunya cukup umum, tapi bukti tentang peringatan palsu lebih sulit untuk ditemukan. Untuk memahami respon banjir peringatan publik, tidak cukup untuk fokus hanya pada penelitian peringatan banjir. Informasi lain yang erat kaitannya adalah informasi tentang risiko banjir yang ditimbulkan oleh banjir, kesadaran masyarakat dan cara menanggapi peringatan

commit to user


digilib.uns.ac.id 7

yang ditempatkan pada domain publik merupakan juga pengaruh penting (Parker, 2009).

Peringatan oleh observasi pribadi di bidang pertanda alam Peringatan Banjir

Peringatan tidak formal melalui tim observasi dan Peringatan formal melalui otoritas tertentu

Peringatan berlevel, misalnya: awas, siaga I, siaga II, dan

Gambar 2.2. Jenis-jenis sistem peringatan banjir (Parker, 2009). Tidak semua bencana (bencana alam) dapat diprakirakan kejadiannya secara ilmiah. Banjir, badai, tsunami, gunung meletus, dan sebagainya merupakan contoh bencana yang dapat diprakirakan kejadiannya secara ilmiah. Sedangkan gempa bumi, petir, dan sebagainya merupakan bencana yang tidak dapat diprakirakan kejadiannya secara ilmiah. (Harjadi, 2007). Banjir adalah salah satu bencana alam yang dapat diprakirakan kejadiannya secara ilmiah. Metode ilmiah yang digunakan ini melibatkan beberapa parameter yang kompleks, misalnya: sumber banjir, curah hujan, ketinggian air sungai, debit air sungai, daya tampung waduk, luas genangan, lamanya waktu genangan, dan sebagainya (Harjadi, 2007). Sistem peringatan dini bencana banjir sendiri akan mengacu parameter-parameter pemicu banjir tersebut. Sistem peringatan dini bencana banjir akan memberikan peringatan kepada penggunanya jika terjadi penyimpangan nilai pada parameter tersebut. Misalnya, dalam keadaan normal ketinggian air di suatu sungai adalah 1,3 meter sampai dengan 2,2 meter. Jika ketinggian air melebihi 2,2 meter, sistem peringatan dini bencana banjir akan memperingatkan penggunanya, bahwa telah terjadi

commit to user


digilib.uns.ac.id 8

penyimpangan nilai parameter. Sebagai contoh adalah Sungai Binahan di Filipina yang ketinggian airnya dipantau di empat titik kemudian datanya dikirimkan ke stasiun pusat oleh sukarelawan yang membaca data ketinggian air Sungai Binahan tersebut melalui layanan pesan singkat (Neussner, 2007). II.4. Komponen Dasar Elektronika Komponen dasar elektronika terbagi menjadi dua jenis yaitu komponen aktif dan komponen pasif. Komponen aktif adalah komponen yang memerlukan catu daya operasi, misalnya: transistor, dioda, sirkuit terintegerasi, dan sebagainya. Komponen pasif adalah komponen yang tidak memerlukan catu daya operasi, misalnya: resistor, kapasitor, transformator, dan sebagainya. II.4.1. Resistor Resistor adalah suatu hambatan listrik. Nilai hambatan listrik resistor Resistor dapat berfungsi sebagai pembagi tegangan, pembagi arus, sekering, dan sebagainya. Resistor dengan daya listrik di bawah 3 watt umumnya nilai hambatannya dikodekan dengan cincin warna, sedangkan resistor dengan daya listrik di atas 5 watt nilai hambatan listriknya langsung ditulis di badan resistor. Penulisan nilai hambatan pada badan resistor seperti contoh pada Gambar 2.3. Resistor memiliki beberapa simbol yang sering digunakan pada rangkaian elektronika, adapun simbol-simbol tersebut sesuai dengan Gambar 2.4 berikut

Gambar 2.3. Contoh bentuk fisik resistor (Anonim VI, 2011).

Gambar 2.4. Simbol-simbol resistor (Wardhana, 2006).

commit to user


digilib.uns.ac.id 9

II.4.2. Kapasitor Kapasitor adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi dasar menyimpan muatan listrik dalam waktu tertentu (Serway, 2004). Kapasitor dapat dirangkaikan sebagai filter, pengatur frekuensi, memblokir arus searah, meneruskan arus bolak-balik (Serway, 2004). Ada beberapa jenis kapasitor berdasarkan bahan penyekat antar elektrodenya (dielektrik), misalnya: kapasitor elektrolit, kapasitor keramik, kapasitor mylar, kapasitor tantalum, kapasitor polyester, kapasitor variabel (kapasitor udara) (Serway, 2004). Kapasitor menurut polaritasnya ada dua jenis yaitu kapasitor polar dan nonpolar (Serway, 2004). Simbol kapasitor yang umum digunakan dalam rangkaian elektronika adalah sesuai dengan Gambar 2.5. Sedangkan contoh bentuk fisik kapasitor adalah sesuai dengan Gambar 2.6.

Kapasitor Polar

Kapasitor Nonpolar

Kapasitor Variabel

Gambar 2.5 Simbol-simbol kapasitor (Wardhana, 2006).

Gambar 2.6 Contoh bentuk fisik kapasitor (Anonim VII, 2011). II.4.3. Transformator Transformator atau sering disebut trafo merupakan alat bekerja berdasarkan induksi magnetik. Beberapa fungsi penting alat ini adalah untuk menyesuaikan beda potensial listrik, untuk kepentingan filtrasi frekuensi, dan sebagainya. Trafo yang berfungsi sebagai penyesuai beda potensial biasanya disebut trafo daya. Trafo daya ini memiliki minimal dua blok kumparan (lilitan) kawat berselubung (kawat email), kumparan tersebut sering disebut sebagai kumparan primer dan kumparan sekunder (Serway, 2004). Daya listrik yang

commit to user


digilib.uns.ac.id 10

diinputkan pada kumparan primer, secara teori sama dengan daya yang dikeluarkan oleh kumparan sekunder (Serway, 2004). Simbol transformator dan contoh bentuk fisik transformator sesuai dengan Gambar 2.7 dan Gambar 2.8.

Transf ormator

Gambar 2.7. Simbol transformator (Wardhana, 2006).

Gambar 2.8. Contoh bentuk fisik transformator (Anonim VIII, 2011). II.4.4. Dioda Dioda merupakan komponen aktif yang terbuat dari semikonduktor. Dioda tersusun

atas

semikonduktor

positif

dan

semikonduktor

negatif

yang

disambungkan. Daerah dimana dua jenis semikonduktor tersebut bertemu disebut daerah sambungan, sedangkan ujung lainnya dari semikonduktor positif disebut anoda dan ujung lainnya dari semikonduktor negatif disebut katoda. Beberapa jenis semikonduktor yang umum digunakan sebagai penyusun dioda adalah silikon (Si) dan germanium (Ge) (Serway, 2004). Dioda memiliki beberpa fungsi penting, yaitu: penyearah arus bolak-balik, pembatas beda potensial, detektor, pengemisi cahaya, dan sebagainya (Serway, 2004). Dioda sebagai pengemisi cahaya biasanya disebut dengan LED (Light Emitting Diode) (Serway, 2004). Contoh bentuk fisik dioda dan simbol dioda yang sering digunakan dalam rangkaian elektronika sesuai dengan Gambar 2.9 dan Gambar 2.10 sebagai berikut

Gambar 2.9. Contoh bentuk fisik dioda (Anonim IX, 2011).

commit to user



Dioda

Dioda Zener

LED

Gambar 2.10. Simbol dioda (Wardhana, 2006). II.4.5. Transistor Transistor merupakan komponen aktif yang terbuat dari semikonduktor. Transistor bisa tersusun atas dua semikonduktor positif dan semikonduktor negatif atau dua semikonduktor negatif dan semikonduktor positif yang disambungkan. Ujung dari semikonduktor yang berada di tengah disebut basis, sedangkan ujung semikondoktor yang berfungsi sebagai keluaran disebut emitor, ujung lainnya berfungsi sebagai masukan disebut kolektor (Serway, 2004). Ada dua jenis susunan semikonduktor pada transistor, yaitu: positif-negatif-positif (PNP) dan negatif-positif-negatif (NPN) (Serway, 2004). Beberapa jenis semikonduktor yang umum digunakan sebagai penyusun transistor adalah silikon (Si) dan germanium (Ge) (Serway, 2004). Transistor memiliki beberpa fungsi penting, yaitu: sebagai saklar, penyetabil beda potensial, penguat sinyal, gerbang logika, dan sebagainya. Contoh bentuk fisik transistor dan simbol transistor yang sering digunakan dalam rangkaian elektronika sesuai dengan Gambar 2.11 dan Gambar 2.12 sebagai berikut

Gambar 2.11. Contoh bentuk fisik transistor (Anonim X, 2011).

B

C

B

C

E

E

Transistor NPN

Transistor PNP

Gambar 2.12. Simbol transistor (Wardhana, 2006).

commit to user



II.4.6. Sirkuit Terintegerasi Sirkuit terintegerasi merupakan gabungan dari beberapa komponen elektronika. Dalam satu sirkuit terintegerasi (Intergrated Circuit atau IC) bisa tersusun atas puluhan transistor, dioda, resistor, kapasitor, dan sebagainya (Budiharto, 2006). Contohnya adalah IC gerbang logika MAX232 yang terdiri atas empat gerbang not

dan beberapa resistor sesuai dengan Gambar 2.13,

masing-masing gerbang not sendiri bisa terdiri atas beberapa transistor. Simbol IC merupakan suatu diagram yang menggambarkan posisi atau konfigurasi dari pinpin IC tersebut. Contoh simbol IC, misalnya simbol IC MAX232 pada Gambar 2.14 yang memiliki konfigurasi 16 pin dalam kemasan dua baris.

Gambar 2.13. Diagram blok IC MAX232 (Anonim, 2006).

13 8 11 10 1 3 2 16

R1IN R1OUT R2IN R2OUT T1IN T1OUT T2IN T2OUT C1+ C2+ C1C2V+ V+5VDC GND

12 9 14 7 4 5 6 15

MAX232

Gambar 2.14. Simbol IC MAX232.

commit to user



II.5. Arsitektur Mikrokontroler ATMega8535 Keluarga microcontroller unit (MCU) AVR ( proccessor) standard memiliki arsitektur 8-bit. Sebagian besar instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock. Sebagai perbandingan, bahwa keluarga mikrokontroler MCS-51 membutuhkan 12 siklus clock untuk mengeksekusi satu instruksi. Hal tersebut dikarenakan perbedaan tekonologi yang diaplikasikan oleh AVR yang dalam hal ini menggunakan teknologi RISC (Reduced Instruction Set Computing), sedangkan MCS-51 menggunakan CISC (Complex Instruction Set Computing) (Widodo Budiharto, 2006). Mikrokontroler ATMega8535 dilengkapi dengan ALU (Algoritm Logic Unit) yang memungkinkan ATMega8535 dapat memproses algorima-algoritma matematis (Koçak, 2008). AVR dapat dikelompokkan menjadi empat kelas yaitu: keluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega, dan keluarga AT86RFxx. ATMega8535 sendiri termasuk kedalam keluarga ATMega. ATMega8535 memiliki fitur sebagai berikut 1. Saluran I/O sebanyak 32 buah yang terbagi dalam empat port, yaitu: Port A, Port B, Port C, dan Port D. Masing-masing port terdiri dari 8 channel (8-bit) yang dapat diakses tiap bit-nya. 2. Internal Analog to Digital Converter (Internal ADC) 10-bit 8 channel. 3. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan komparasi. 4. Central Proccesing Unit (CPU) yang terdiri dari 32 buah register. 5. Watchdog Timer dengan oscilator internal. Merupakan fitur yang dapat mereset mikrokontroler secara otomatis jika terjadi error. 6. SRAM sebesar 512 byte. 7. Memori Flash sebesar 8 Kilobyte dengan kemampuan Read While Write. 8. Unit interupsi internal dan eksternal. 9. Port antarmuka SPI (Serial Peripheral Interface). 10. Port Antarmuka I2C (Interface 2 Connector). 11. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi. 12. Antarmuka komparator analog.

commit to user



13. Port USART (Universal Syncronous Asyncronous Receiver and Transmitter) untuk komunikasi serial. (Budiharto, 2006). Fitur-fitur tersebut di atas terintegrasi pada sebuah chip. Adapun diagram blok dari chip ATMega8535 adalah seperti Gambar 2.15 berikut

Gambar 2.15. Diagram Blok ATMega8535 (Anonim, 2010). ATMega8535 memiliki 40 pin yang dikemas dalam DIP-40 (Dual In Line Package-40). Adapun alokasi pin-pin ATMega8535 adalah sebagai berikut 1. VCC merupakan pin masukan positif catu daya.

commit to user



2. GND merupakan pin ground. 3. Port A (PA0 s.d. PA7) merupakan pin I/O dua arah yang dapat diprogram sebagai pin masukan ADC. 4. Port B (PB0 s.d. PB7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu: Timer/Counter, komparator analog, dan SPI. 5. Port C (PC0 s.d. PC7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu: TWI, komparator analog, dan Timer Oscilator. 6. Port D (PD0 s.d. PD7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu: Komparator analog, interupsi eksternal, dan komunikasi serial. 7. Reset merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroler. 8. XTAL1 dan XTAL2 sebagai pin masukan clock eksternal. 9. AVCC sebagai pin masukan tegangan untuk ADC. 10. AREF sebagai pin tegangan referensi ADC. Secara skematik, konfigurasi pin-pin atau kaki-kaki ATMega8535 dapat dilihat pada Gambar 2.16 sebagai berikut 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

PB0 (XCK/T0) PA0 (AD C0) PB1 (T1) PA1 (AD C1) PB2 (AIN 0/IN T2) PA2 (AD C2) PB3 (AIN 1/OC0) PA3 (AD C3) PB4 (SS) PA4 (AD C4) PB5 (MOSI) PA5 (AD C5) PB6 (MISO) PA6 (AD C6) PB7 (SC K) PA7 (AD C7) RS T AR EF VC C GN D GN D AVC C XTAL1 PC 7 (TOSC2) XTAL2 PC 6 (TOSC1) PD 0 (R XD) PC 5 PD 1 (TXD) PC 4 PD 2 (IN T0) PC 3 PD 3 (IN T1) PC 2 PD 4 (OC1B) PC 1 (SD A) PD 5 (OC1A) PC 0 (SC L) PD 6 (IC P) PD 7 (OC2)

40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21

ATMega8535

Gambar 2.16. Konfigurasi Pin-pin ATMega8535 (Anonim, 2010). Sebuah mikrokontroler harus terintegrasi pada suatu Sistem Minimal (Minimum System) yang mampu memberikan suplai energi dan sumber denyut (clock). Meskipun sebenarnya ATMega8535 sudah memiliki clock internal, jadi tanpa clock eksternal, ATMega8535 sudah dapat beroperasi. (Ardi Winoto, 2008)

commit to user



Berdasarkan hal tersebut di atas, maka ATMega8535 sudah dapat beroperasi hanya dengan suplai tegangan +5VDC dan tegangan pentanahan (ground), visualisasi koneksi +5VDC dan ground menuju ATMega8535 sesuai dengan skema Minimum System pada Gambar 2.17 berikut VCC

VCC

U1 ATMega8535 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

PB0 (XCK/T0) PA0 (ADC0) PB1 (T1) PA1 (ADC1) PB2 (AIN0/INT2) PA2 (ADC2) PB3 (AIN1/OC0) PA3 (ADC3) PB4 (SS) PA4 (ADC4) PB5 (MOSI) PA5 (ADC5) PB6 (MISO) PA6 (ADC6) PB7 (SCK) PA7 (ADC7) AREF RST VCC GND GND AVCC XTAL1 PC7 (TOSC2) XTAL2 PC6 (TOSC1) PD0 (RXD) PC5 PD1 (TXD) PC4 PD2 (INT0) PC3 PD3 (INT1) PC2 PD4 (OC1B) PC1 (SDA) PD5 (OC1A) PC0 (SCL) PD6 (ICP) PD7 (OC2)

40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21

Gambar 2.17. Skema Minimum System ATMega8535 (Budiharto, 2006). Pada Gambar 2.17 di atas, sistem komunikasi mikrokontroler ke piranti luar dan jalur pengunduhan program tidak disertakan. Hal tersebut disebabkan karena skema tersebut masih bersifat umum, sedangkan untuk proses pengunduhan dapat dilakukan dengan piranti eksternal. Mikrokontroler ATMega8535 ini dapat diprogram dengan bahasa pemrograman C. Bahasa C tersebut di-compile ke ekstensi .hex sebelum diunduhkan ke memori flash mikrokontroler (Winoto, 2008). Program yang digunakan untuk meng-compile

adalah Code Vision AVR versi 1.25.3.

Visualisasi jendela Code Vision AVR versi 1.25.3 adalah seperti Gambar 2.18 berikut

commit to user



Gambar 2.18. Jendela Code Vision AVR Versi 1.25.3. Sumber denyut dari ATMega8535 bisa berasal dari clock internal yang sudah terkalibrasi atau clock eksternal. Sumber clock ini harus didefinisikan melaui register seleksi sumber clock (CKSEL) (Anonim, 2010). Kesalahan dalam pengaturan sumber clock ini bisa mengakibatkan ATMega8535 tidak dapat berfungsi (mati total) (Winoto, 2008). Pengaturan sumber denyut ini bisa dilakukan dengan AVRprog yang merupakan perangkat lunak gratis yang sudah dipaketkan bersama AVR Studio 4.18. Adapun visualisasi dari jendela AVRprog adalah sesuai dengan Gambar 2.19 berikut

Gambar 2.19. Jendela AVRprog.

commit to user



II.6. Arsitektur Sensor Ultrasonik SRF02 Sensor yang akan digunakan adalah sensor ultrasonik tipe SRF02. Fiturfitur dari SRF02 adalah sebagai berikut 1. Transducer tunggal, 2. Komunikasi I2C dan UART (Anonim II), 3. Data hasil pengukuran berbasis 16-bit, 4. Jarak deteksi minimum 15 cm s.d. 18 cm, 5. Bekerja sebagai slave. (Anonim III, 2009). Adapun bentuk fisik sensor dan konfigurasi kaki-kakinya seperti pada Gambar 2.20 berikut S1

a.

SRF02

b.

Gambar 2.20. a. Fisik Sensor Ultrasonik Tipe SRF02 (Anonim III, 2006). b. Konfigurasi pin SRF02 (Anonim III, 2006). Konfigurasi pin-pin sensor SRF02 tersebut adalah 1. Pin +5VDC, 2. Pin SDA (mode I2C) atau pin Rx (mode UART), 3. Pin SCL (mode I2C) atau pin Tx (mode UART), 4. Pin Mode (jika berlogika tinggi maka pada mode TWI (Two Wire Interface) atau I2C (Interface 2 Connector), jika berlogika tinggi maka pada mode UART), 5. Pin ground (Anonim III, 2009). Komunikasi I2C terjadi pada pin SDA (Serial Data) dan pin SCL (Serial Clock). Pin SDA dan SCL terletak pada Port C mikrokontroler ATMega8535. Pin SDA dan SCL harus di pull-up

commit to user

10).



Sensor SRF02 beroperasi pada frekuensi 40 kHz (Anonim, 2010). Prinsip pengukuran jarak pada sensor ini yaitu dengan memanfaatkan waktu tempuh gelombang.

Setelah

mendapat

perintah

untuk

mengukur,

SRF02

akan

memancarkan gelombang ultrasonik, kemudian sensor menunggu pantulan dari gelombang ultrasonik yang dipancarkan. Proses tersebut sesuai dengan Gambar 2.21. Proses tersebut akan menghasilkan waktu tempuh gelombang. Waktu tempuh t sebanding dengan jarak s, sesuai dengan Persamaan 2.1 (Tipler, 1998).

Objek SRF02 Gelombang Emisi Gelombang Pantul Jarak Gambar 2.21. Ilustrasi pengukuran jarak menggunakan SRF02 (Pain, 2005). Keterangan: s = jarak obyek dengan sensor (m), v = kelajuan gelombang ultrasonik (m/s), dan t = waktu tempuh gelombang ultrasonik (s). Kelajuan gelombang ultrasonik di udara bebas sesuai Persamaan 2.2 (Tipler, 1998).

Keterangan: v = kelajuan gelombang ultrasonik pada udara bebas dan suhu kamar (m/s), universal (8,314 J/mol.K), M = massa molar udara bebas (29 x 10-3 kg/mol), T = (Tipler, 1998). Berdasarkan keterangan tersebut, maka nilai v adalah

commit to user



II.7. Sistem Transmitter dan Receiver Data Sistem transmitter data merupakan suatu sistem yang berfungsi untuk mengirim data. Sistem receiver data merupakan suatu sistem yang berfungsi untuk menerima data yang dikirim oleh transmitter. Salah satu transmitter bermodulasi FSK adalah RFM02 dan receiver RFM01 seperti Gambar 2.22 berikut

a.

b.

Gambar 2.22.a. RFM01 (Anonim IV, 2006), 2.9.b. RFM02 (Anonim V, 2006). RFM01 dan RFM02 merupakan fabrikasi dari HOPERF®©. Fitur-fitur RFM01 adalah sebagai berikut 1. Frekuensi kerja 900MHz, 2. Antarmuka SPI, 3. Internal modulator. (Anonim IV, 2006). Fitur-fitur RFM02 adalah sebagai berikut 1. Frekuensi operasi 900MHz, 2. Antar muka SPI, 3. Internal demodulator. (Anonim V, 2006). Konfigurasi pin RFM01 sesuai dengan Gambar 2.10.a dengan keterangan sebagai berikut 1. VDI adalah pin indikator kevalidan data, 2. SDI adalah pin input data SPI, 3. nSEL adalah pin seleksi chip, 4. nRES adalah pin untuk mereset output, 5. nIRQ adalah pin output interrupt, 6. DCLK adalah output clock untuk chip lainnya,

commit to user



7. CLK adalah output clock untuk mikrokontroler, 8. DATA adalah pin seleksi data, 9. GND adalah pin suplai tegangan negatif, 10. FFIT adalah pin status pembacaan output data, 11. SCK adalah pin clock input SPI, 12. VDD adalah pin suplai tegangan positif. (Anonim IV, 2006). Konfigurasi pin RFM02 sesuai dengan Gambar 2.10.b dengan keterangan sebagai berikut 1. FSK adalah pin input data termodulasi, 2. VDD adalah pin suplai tegangan positif, 3. SDI adalah pin input data SPI, 4. GND adalah pin suplai tegangan negatif, 5. nSEL adalah pin seleksi chip, 6. SCK adalah pin clock input SPI, 7. nIRQ adalah pin output interrupt, 8. CLK adalah pin output clock untuk mikrokontroler. (Anonim V, 2006).

J1 RFM01

J2 RFM02

a.

b.

Gambar 2.23.a. Konfigurasi Pin RFM01 (Anonim IV, 2006), b. Konfigurasi Pin RFM02 (Anonim V, 2006). Sistem komunikasi SPI melibatkan pin MISO, MOSI, dan SS (Anonim, 2010). MISO dan MOSI sebagai jalur data dan SS sebagai selaksi mode master atau mode slave. (Anonim, 2010).

commit to user



II.8. Sistem Komunikasi UART Mikrokontroler ATMega8535 memiliki fitur khusus USART yang dapat digunakan untuk komunikasi secara serial dengan komputer. Tegangan logika digital mikrokontroler ATMega8535 adalah TTL (Anonim, 2010), sedangkan tegangan logika digital dari komputer adalah RS-232, sehingga komunikasi data antara

mikrokontroler

Asyncronous

dan

Receiver

komputer

Transmitter)

menggunakan memerlukan

UART

konverter

(Universal logika

(P.

Neelamegam, 2011). Data yang dikirim ke komputer tersebut dapat dijadikan suatu data yang real-time dengan pembaruan data mencapai 8,33x10-4 detik untuk satu byte data (Khalafi, 2011). Konverter Logika tersebut menggunakan rangakaian yang terdiri atas IC (Intergrated Circuit) MAX232 produksi Maxim. Adapun rangkaian konverter logika RS-232 adalah seperti Gambar 2.24 berikut C1+

C1 10uF/16V C1-

V+

C2+

C3 10uF/16V C2-

V-

C2 10uF/16V +5VDC

UART 5 6

4

R1IN

3

T1OUT

2

9

C4 10uF/16V

8 6 7

1 DB9

6 R1IN TxD C1+ C1V+ +5VDC

13 8 11 10 1 3 2 16

U1 R1IN R1OUT R2IN R2OUT T1IN T1OUT T2IN T2OUT C1+ C2+ C1C2V+ V+5VDC GND

12 9 14 7 4 5 6 15

RxD T1OUT C2+ C2VGND

MAX232

Gambar 2.24. Rangaian Konverter Logika RS-232 (Anonim, 2006). Data yang akan dikirim melalui UART ditampung terlebih dahulu dalam register UDR dari mikrokontroler ATMega8535 (Winoto, 2008). Komunikasi UART untuk menampilkan karakter di Personal Komputer menggunakan pengkodean ASCII (Tanadumrongpattana, 2011). Pengkodean ASCII dalam yaitu: 0-21 sebagai kode kontrol, 32-127 sebagai karakter standard, dan 128-255 sebagai karakter spesial.

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB III METODOLOGI PENELITIAN III.1. Metode Penelitian III.1.1. Pembuatan Desain Berdasarkan teori yang telah disebutkan, ketinggian air sungai dapat dijadikan suatu parameter untuk menentukan status bahaya suatu sungai. Penelitian ini menitikberatkan pada pemantauan ketinggian air sungai dari jarak jauh (telemetri). Penelitian ini memiliki dua sistem penting yaitu sistem pemancar data dan sistem penerima data. Sistem pemancar data memiliki subsistem di dalamnya yang bertugas untuk mengambil data yang kemudian akan dipancarkan, subsistem tersebut tidak lain adalah alat pemantau ketinggian air berbasis sensor ultrasonik SRF02. Diagram blok sistem pemancar data sesuai dengan Gambar 3.1 sebagai berikut

Antena

LCD 16 kolom 2 baris Alat Pemantau Ketinggian Air

Mikrokontroler ATMega8535

Modul Pemancar Data

Gambar 3.1. Diagram Blok Sistem Pemancar Data. Sistem penerima data berfungsi menerima data yang dari sistem pemancar data. Sistem penerima data terdiri atas tiga bagian penting yaitu modul penerima data, mikrokontroler ATMega8535, dan personal komputer. Diagram blok dari sistem penerima data sesuai dengan Gambar 3.2. berikut ini

commit to user 23



Antena

LCD 16 kolom 2 baris

Modul Penerima Data

Mikrokontroler ATMega8535

Personal Komputer

Gambar 3.2. Diagram Blok Sistem Penerima Data. Purwarupa sistem peringatan dini dalam penelitian kali ini merupakan gabungan dari sistem pemancar data dan sistem penerima data. Jika diidealkan, maka sistem pemancar data ditempatkan pada suartu bangunan yang disebut sebagai stasiun pemantau, sedangkan sistem penerima datanya ditempatkan sebagai stasiun pusat lengkap dengan sistem energinya sesuai dengan Gambar 3.3.

g.2

i.2

g.1

i.1 f.2

f.1

b

a

h e

c j

d

Gambar 3.3. Desain sistem peringatan dini bencana banjir Sungai Bengawan Solo menggunakan telemetri (a. stasiun pemantau, b. stasiun pusat, c. SRF02, d. daerah aliran air Sungai Bengawan Solo, e. beton penyangga sensor, f.1. sel surya stasiun pemantau, f.2. sel surya stasiun pusat, g.1. antena pemancar data, g.2. antena penerima data h. konektor sensor SRF02, i.1. sumber energi listrik PLN stasiun

commit to user



pemantau, i.2. sumber energi listrik PLN stasiun pusat, dan j. arah rambat gelombang ultrasonik). III.1.2. Pembuatan Alat Pemantau Ketinggian Air Alat pemantau ketinggian air terdiri atas sebuah sensor ultrasonik yang berfungsi untuk mengukur ketinggian air dan sebuah sistem dari mikrokontroler ATMega8535 yang bertugas untuk mengontrol aktivitas sensor ultrasonik. Hasil pengukuran jarak akan ditampilkan di sebuah LCD 16 kolom 2 baris (LCD 16x2) sebelum datanya ditransmisikan ke stasiun pusat. SRF02 beroperasi pada jalur I2C dengan pull-up eksternal berupa resistor 1,8 k

-

bit, dengan koneksi pada Port A ATMega8535. Mikrokontroler ATMega8535 dioperasikan bersama dengan sebuah sistem yang dapat memasok sumber daya listrik dan osilator sesuai kebutuhan mikrokontroler ATMega8535. Penelitian kali ini menggunakan osilator internal yang telah dikalibrasi oleh pabrik yang membuat mikrokontroler ATMega8535. Penulis juga menyediakan soket untuk ekspansi osilator eksternal, hal tersebut adalah upaya preventif untuk mengantisipasi kecepatan proses mikrokontroler dan kesalahan pada seleksi osilator. Adapun gambar sistem minimal tersebut adalah sebagai berikut Sensor ultrasonik yang digunakan pada penelitian kali ini adalah jenis SRF02. Sensor tersebut memiliki output digital. Sensor SRF02 menggunakan prosedur I2C dalam pengiriman dan penerimaan data. Sensor SRF02 memiliki skema dan bentuk fisik seperti Gambar 3.4 berikut S1

SRF02

a.

b.

Gambar 3.4. a. Skema sensor SRF02. b. Bentuk fisik sensor SRF02.

commit to user



Alat pemantau ketinggian air ini akan diintegrasikan dengan alat pemancar data. Rangkaian listrik sistem alat pemantau ketinggian air pada penelitian kali ini adalah sesuai dengan Gambar 3.5 berikut

D3 LED

+5VD C C5 100n

R4 5k 6 +5VD C R5 10k

3

U2 LM7805/TO VOU T

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

SW1 R es et

SDI SCK R es et +5VD C GND XTAL1 XTAL2 PD0 PD1

XTAL2

1MH z C1 18pF

A

Power

C

A

2 3 1 J1

C ontrast

D2 1N 4007

R1 1k

+5VD C

R3 1k 8

R2 1k 8

SCL SDA

F SK nSEL

+C 6 10uF /16V

D1 1N 4007 C

+

C3 2200uF /16V

J5 J6 J7 J8 GND GND GNDGND

XTAL

1

+C 4 2200uF /16V

R es et

XTAL1

VIN

C2 18pF GND

U1 ATMega8535 PB0 (XCK/T0) PB1 (T1) PB2 (AIN 0/I NT2) PB3 (AIN 1/OC 0) PB4 (SS) PB5 (MOSI) PB6 (MISO) PB7 (SCK) R ST VCC GND XTAL1 XTAL2 PD0 (R XD ) PD1 (TXD ) PD2 (IN T0) PD3 (IN T1) PD4 (OC1B) PD5 (OC1A) PD6 (IC P)

PA0 PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 PA6 PA7

(ADC 0) (ADC 1) (ADC 2) (ADC 3) (ADC 4) (ADC 5) (ADC 6) (ADC 7) AREF GND AVC C PC7 (TOSC2) PC6 (TOSC1) PC5 PC4 PC3 PC2 PC1 (SDA) PC0 (SCL) PD7 (OC2)

40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21

RS RW E D B4 D B5 D B6 D B7 +5VD C GND +5VD C

SDA SCL

GND +5VD C C ontrast RS RW E D B4 D B5 D B6 D B7

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

+5VD C SDA SCL GND

1 2 3 4

J2 GND +VD C C ontrast RS RW E D B4 D B5 D B6 D B7 Port LC D

J4 +5VD C SDA SCL GND Port SR F 02

Gambar 3.5. Rangkaian listrik alat pemantau ketinggian air. III.1.3. Pembuatan Sistem Pemancar dan Penerima Data III.1.3.1. Pembuatan Sistem Pemancar Data Sistem pemancar data dalam penelitian kali ini adalah sebuah alat yang dapat mengirimkan data digital secara nirkabel. Pemancar data pada penelitian kali ini menggunakan tipe RFM02. Pemancar data RFM02 menggunakan prosedur pengiriman data Serial Peripheral Interface (SPI). Pemancar data RFM02 akan terintegrasi pada alat pemantau ketinggian air. Pemancar data RFM02 dibuat oleh Hope RF Co., Ltd. Adapun skema dan bentuk fisik dari pemancar data RFM02 adalah sesuai dengan Gambar 3.6 berikut 1 2 3 4

RFM02 FSK VCC SDI GND

CLK nIRQ SCK nSEL

5 6 7 8

a. Gambar 3.6.

b.

a. Pemancar data tipe RFM02. b. Bentuk fisik RFM02.

commit to user



RFM02 dan alat pemantau ketinggian terintegrasi dalam suatu PCB dan disebut sebagai sistem pemancar data. Adapun rangkaian listrik sistem pemancar data yang sudah terintegrasi dengan alat pemantau ketinggian air adalah seperti Gambar 3.7 berikut

U2 LM7805/ TO

D3 +5VD C

LED C5 100n

R4 5k6 +5VD C R5 10k

3

VOU T

1

+ C4 2200uF/ 16V C3 2200uF/ 16V

D1 1N 4007 C

A

C

A

+

C ont ras t

D2 1N 4007

2 3 1

R1 1k

R3 1k8 SC L SD A

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

F SK nSEL SW 1 R eset

+ C6 10uF /16V

R6 0,1

XTAL2

1MH z C1 18pF

R2 1k8

J1

U1 ATMega8535

XTAL

+5VD C

Power

J5 J6 J7 J8 GN D GN DGN D GN D

R eset

XTAL1

VIN

SD I nIR Q SC K R eset +5VD C GN D XTAL1 XTAL2 PD 0 PD 1

C2 18pF GN D

PB0 (XC K/T0) PA0 (AD C 0) PB1 (T1) PA1 (AD C 1) PB2 (AIN 0/I N T2) PA2 (AD C 2) PB3 (AIN 1/OC 0) PA3 (AD C 3) PB4 (SS) PA4 (AD C 4) PB5 (MOSI) PA5 (AD C 5) PB6 (MI SO) PA6 (AD C 6) PB7 (SC K) PA7 (AD C 7) R ST AR EF VC C GN D GN D AVC C XTAL1 PC 7 (TOSC 2) XTAL2 PC 6 (TOSC 1) PD 0 (R XD ) PC 5 PD 1 (TXD ) PC 4 PD 2 (I N T0) PC 3 PD 3 (I N T1) PC 2 PD 4 (OC 1B) PC 1 (SD A) PD 5 (OC 1A) PC 0 (SC L) PD 6 (I C P) PD 7 (OC 2)

40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21

RS RW E

GN D +5VD C C ont ras t RS RW E D B4 D B5 D B6 D B7

D B4 D B5 D B6 D B7 +5VD C GN D +5VD C

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

J2 GN D +VDC C ont ras t RS RW E D B4 D B5 D B6 D B7

Port LC D

+5VD C SD A SC L GN D

SD A SC L

1 2 3 4

J4 +5VD C SD A SC L GN D

Port SR F02

+5VD C

R7 0,1 1

F SK 2

SD I

1 2 3 4

D4

J3 R F M02 F SK VC C SD I GN D

C LK nIR Q SC K nSEL

5 6 7 8

nIR Q SC K nSEL

+5VD C

1

R8 1k

2

PD 0

2

PD 1

LED D5

1

R9 1k

LED

Gambar 3.7. Rangkaian listrik sistem pemancar data. Rangkaian listrik pada Gambar 3.7 tersebut kemudian diterjemahkan oleh OrCAD 9.1® Capture menjadi suatu netlist. Netlist akan diterjemahkan menjadi sebuah PCB oleh OrCAD 9.1® Layout Plus (Lingga Wardhana, 2006). Setelah melalui proses penempatan komponen, routing, dan pembingkaian menggunakan OrCAD 9.1® Layout Plus maka hasil dari layout PCB untuk alat pemancar data adalah sesuai dengan Gambar 3.8 berikut

commit to user



Gambar 3.8. Layout PCB sistem pemancar data. File layout PCB dengan ekstensi .max pada Gambar 3.8 tersebut kemudian dikirimkan ke produsen pembuat PCB untuk kemudian dicetak dan dibuat menjadi suatu PCB alat pemancar data. Proses selanjutnya yaitu pemasangan komponen-komponen yang dibutuhkan oleh sistem pemancar data pada PCB alat pemancar data. Adapun bentuk fisik dari PCB alat pemancar data beserta komponen-komponen yang sudah terpasang adalah sesuai dengan Gambar 3.9 berikut

Gambar 3.9. Sistem pemancar data.

commit to user



III.1.3.2. Pembuatan Sistem Penerima Data Penerima data dalam penelitian kali ini adalah sebuah alat yang dapat menerima data dari pemancar data secara nirkabel. Penerima data pada penelitian kali ini menggunakan tipe RFM01. Penerima data RFM01 menggunakan prosedur penerimaan data Serial Peripheral Interface (SPI). Adapun bentuk fisik dari penerima data RFM01 seuai Gambar 3.10 berikut RFM01 1 2 3 4 5 6

VDD VDI SDI SCK nSEL FF IT/SDO nRES GND nIRQ DATA/nF FS DCLK/CFIL/F FIT CLK

12 11 10 9 8 7

a.

b.

Gambar 3.10. a. Skema RFM01. b. Bentuk Fisik RFM01. Rangkaian listrik sistem penerima data adalah sesuai dengan Gambar 3.11 berikut D3 LED

+5VDC C5 100n

R3 5k6

XTAL1

XTAL

3

U2 LM7805/TO VOUT

VIN

+ C4 2200uF/16V

C2 18pF GND USART

GND

5

6

4

R1IN

3

T1OUT

2

9 8 6

6

7

1

nSEL MOSI MISO SCK Reset +5VDC GND XTAL1 XTAL2 RxD TxD nIRQ

DB9 J5 J6 J7 J8 GNDGNDGND GND

C1+

C6 10uF/16V C1-

V+

C2+

C8 10uF/16V C2-

V-

Reset

SW1 + C10 10uF/16V

2 3 1

A

D2 1N4007

J1

TxD C1+ C1V+ +5VDC

13 8 11 10 1 3 2 16


Reset

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

U1 ATMega853 5 PB0 (XCK/T0) PB1 (T1) PB2 (AIN0/IN T2) PB3 (AIN1/O C0) PB4 (SS) PB5 (MOSI) PB6 (MISO) PB7 (SCK) RST VCC GND XTAL1 XTAL2 PD0 (RXD) PD1 (TXD) PD2 (INT0) PD3 (INT1) PD4 (OC1B ) PD5 (OC1A ) PD6 (ICP)

C7 10uF/16V +5VDC C9 10uF/16V

PA0 PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 PA6 PA7

(ADC0 ) (ADC1 ) (ADC2 ) (ADC3 ) (ADC4 ) (ADC5 ) (ADC6 ) (ADC7 ) AREF GND AVCC PC7 (TOSC 2) PC6 (TOSC 1) PC5 PC4 PC3 PC2 PC1 (SDA) PC0 (SCL) PD7 (OC2)

RS RW E

40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21

DB4 DB5 DB6 DB7 +5VDC GND +5VDC

GND +5VDC Contrast RS RW E DB4 DB5 DB6 DB7


PC3 PC2 PC1 PC0

D6 LED D5 LED

Contrast

R9 0,1

MOSI nSEL

1 2 3 4 5 6

J3 RFM01 VDI VDD SDI SCK nSEL FFIT/SDO nRES GND nIRQ DATA/nFFS DCLK/CFIL/F FIT CLK

Gambar 3.11. Rangkaian listrik sistem penerima data.

commit to user

GND +VDC Contrast RS RW E DB4 DB5 DB6 DB7

Port LCD D7 LED

nIRQ

J2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

D4 LED

R1 1k

12 9 14 7 4 5 6 15

MAX232

XTAL2

1MHz

R2 10k

+

Power R1IN

A

C

C3 2200uF/16V

C1 18pF

+5VDC

D1 1N4007 C

1

1

1

1

1

12 11 10 9 8 7

R4 1k R5 1k R6 1k R7 1k

2PC3

2PC2

2PC1

2PC0

+5VDC SCK MISO R8 GND 10k 2

1



Rangkaian listrik pada Gambar 3.11 tersebut kemudian diterjemahkan oleh OrCAD 9.1® Capture menjadi suatu netlist. Netlist akan diterjemahkan menjadi sebuah PCB oleh OrCAD 9.1® Layout Plus (Lingga Wardhana, 2006). Setelah melalui proses penempatan komponen, routing, dan pembingkaian menggunakan OrCAD 9.1® Layout Plus maka hasil dari layout PCB untuk alat penerima data adalah sesuai dengan Gambar 3.12 berikut

Gambar 3.12. Layout PCB sistem penerima data. File layout PCB dengan ekstensi .max pada Gambar 3.8 tersebut kemudian dikirimkan ke produsen pembuat PCB. Adapun bentuk fisik dari PCB alat pemancar data beserta komponen-komponen yang sudah terpasang adalah seperti Gambar 3.13 di bawah ini

Gambar 3.13. Sistem penerima data.

commit to user



III.1.4. Pembuatan Alat Uji III.1.4.1. Pembuatan Alat Uji Logika Mikrokontroler Alat uji mikrokontroler pada penelitian kali ini adalah merupakan suatu sistem minimal yang dapat digunakan untuk menguji logika digital dari suatu mikrokontroler. Mikrokontroler ATMega8535 memiliki empat port input atau output yang berbasis 8-bit, dalam keadaan normal semua port tersebut mampu mengeluarkan logika digital bernilai satu dan nol. Alat uji logika mikrokontroler ini dilengkapi dengan 32 buah LED yang tiap delapan LED terkoneksi dengan tiap port yang ada pada mikrokontroler, power suplai 5 Volt DC 0,5 A, dan soket DIP40 untuk mikrokontroler ATmega8535. Alat uji logika tersebut terangkum pada sebuah PCB yang didesain menggunakan peranti lunak OrCAD 9.1®. Rangkaian listrik alat uji logika ini mengikuti Gambar 3.14 sebagai berikut +5VD C

3

D1 1N 4007

U2 LM7805/ TO VIN

VOU T

1

+

C

+ C C4 2200uF /16V

C3 2200uF /16V

A A

D0 1N 4007

Power 2 3 1

J1

PA0 1 PA1 1 PA2 1 PA3 1

PB0 PB1 PB2 PB3 PB4 PB5 PB6 PB7 +5VD C GN D XTAL1 XTAL2 PD 0 PD 1 PD 2 PD 3 PD 4 PD 5 PD 6

U1 ATMega8535 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

PB0 (XC K/ T0) PA0 (AD C 0) PB1 (T1) PA1 (AD C 1) PB2 (AIN 0/I N T2) PA2 (AD C 2) PB3 (AIN 1/OC 0) PA3 (AD C 3) PB4 (SS) PA4 (AD C 4) PB5 (MOSI) PA5 (AD C 5) PB6 (MISO) PA6 (AD C 6) PB7 (SC K) PA7 (AD C 7) R ST AR EF VC C GN D GN D AVC C XTAL1 PC 7 (TOSC 2) XTAL2 PC 6 (TOSC 1) PD 0 (R XD ) PC 5 PD 1 (TXD ) PC 4 PD 2 (IN T0) PC 3 PD 3 (IN T1) PC 2 PD 4 (OC 1B) PC 1 (SD A) PD 5 (OC 1A) PC 0 (SC L) PD 6 (IC P) PD 7 (OC 2)

40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21

PA0 PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 PA6 PA7 +5VD C GN D +5VD C PC 7 PC 6 PC 5 PC 4 PC 3 PC 2 PC 1 PC 0 PD 7

PA4 1 PA5 1 PA6 1 PA7 1 PC 01 PC 11 PC 21 PC 31 PC 41

XTAL1

XTAL

XTAL2 PC 51

1MH z C1 18pF

C2 18pF GN D

PC 61 PC 71

R1

220

D2

LED

2

R2

220

D3

LED

2

R3

220

R4

220

R5

220

2

2

D4

LED

D5

LED

D6

LED

2

R6

220

D7

LED

2 R7

220

D8

LED

2

R8

220

R9

220

2 2

R 10 220

D9

LED

D 18 LED D 19 LED

2

R 11 220

D 20 LED 2

R 12 220 R 13 220

2 2

R 14 220

D 21 LED D 22 LED D 23 LED

2

R 15 220

D 24 LED 2

R 16 220

D 25 LED 2

PB0 1 PB1 1 PB2 1 PB3 1 PB4 1 PB5 1 PB6 1 PB7 1 PD 0 1 PD 1 1 PD 2 1 PD 3 1 PD 4 1 PD 5 1 PD 6 1 PD 7 1

R 17 220 R 18 220

D 11 LED 2

R 19 220 R 20 220

2 2

R 21 220


2

R 22 220

D 15 LED 2

R 23 220

D 16 LED 2

R 24 220 R 25 220

2 2

R 26 220


2

R 27 220

D 28 LED 2

R 28 220 R 29 220

2 2

R 30 220


2

R 31 220

D 32 LED 2

R 32 220

Gambar 3.14. Rangkaian listrik alat uji logika mikrokontroler.

commit to user

D 10 LED 2

D 33 LED 2



Rangkaian listrik pada Gambar 3.14 tersebut kemudian diterjemahkan oleh OrCAD 9.1® Capture menjadi suatu netlist. Netlist akan diterjemahkan menjadi sebuah PCB oleh OrCAD 9.1® Layout Plus (Lingga Wardhana, 2006). Setelah melalui proses penempatan komponen, routing, dan pembingkaian menggunakan OrCAD 9.1® Layout Plus maka hasil dari layout PCB untuk alat uji logika mikrokontroler adalah sesuai dengan Gambar 3.15 di bawah ini

Gambar 3.15. Layout PCB Alat Uji Logika Mikrokontroler. Gambar 3.15 di atas menampilkan hasil layout PCB alat uji logika Penulis. Adapun WSMM merupakan singkatan dari Warsito Surohan Mustofa Mustofa. Penelitian kali ini menggunakan osilator internal dari ATMega8535, adapun penempatan soket osilator eksternal hanya sebagai tindakan pencegahan jika membutuhkan osilator yang lebih cepat dari 8 MHz. Layout pada Gambar 3.15 tersebut kemudian dicetak dan dibuat menjadi sebuah PCB oleh Penulis. Bentuk fisik alat tersebut sesuai Gambar 3.16 berikut

Gambar 3.16. Alat Uji Logika Mikrokontroler.

commit to user



III.1.4.2. Pembuatan Alat Uji LCD, Sensor, dan Protokol UART Alat uji sensor, LCD (Liquid Crystal Display), dan protokol UART pada penelitian kali ini adalah merupakan suatu sistem yang dapat digunakan untuk melakukan uji tampilan LCD, kalibrasi pembacaan sensor, dan uji pengiriman data dengan protokol UART. Alat uji LCD, sensor, dan protokol UART ini dilengkapi dengan soket sensor SRF02, konektor DB9 betina tipe siku, konverter logika RS-232, soket LCD, dan sebuah treker jarak sepanjang 250 cm untuk menempatkan sensor SRF02. Treker jarak terbuat dari purwarupa rel yang dapat digunakan untuk menempatkan SRF02 dan objek yang akan diukur jaraknya dari SRF02. Alat uji LCD, sensor, dan protokol UART tersebut terangkum pada sebuah PCB yang didesain menggunakan peranti lunak OrCAD 9.1® Capture CIS. Rangkaian listrik alat uji LCD, sensor, dan protokol UART ini sesuai Gambar 3.17 berikut

+5VDC

Contrast

R3 1k8

+5VDC

U2 LM7805/TO VOUT

VIN

C3 2200uF/16V

SDA U1 ATMega8535

SCL XTAL

XTAL1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

XTAL2

1MHz C1 18pF

C2 18pF GND

+5VDC GND XTAL1 XTAL2 RxD TxD

USART 5

6

4

R1IN

3

T1OUT

2

9 8 6

PB0 (XCK/T0) PA0 (ADC0) PB1 (T1) PA1 (ADC1) PB2 (AIN0/INT2) PA2 (ADC2) PB3 (AIN1/OC0) PA3 (ADC3) PB4 (SS) PA4 (ADC4) PB5 (MOSI) PA5 (ADC5) PB6 (MISO) PA6 (ADC6) PB7 (SCK) PA7 (ADC7) RST AREF VCC GND GND AVCC XTAL1 PC7 (TOSC2) XTAL2 PC6 (TOSC1) PD0 (RXD) PC5 PD1 (TXD) PC4 PD2 (INT0) PC3 PD3 (INT1) PC2 PD4 (OC1B) PC1 (SDA) PD5 (OC1A) PC0 (SCL) PD6 (ICP) PD7 (OC2)

RS RW E

40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21

DB4 DB5 DB6 DB7 +5VDC GND +5VDC

D1 1N4007 C

A

C

A

+

Power 2 3 1

D2 1N4007

GND +5VDC Contrast RS RW E DB4 DB5 DB6 DB7

J1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

J2 GND +VDC Contrast RS RW E DB4 DB5 DB6 DB7

Port LCD

SDA SCL

+5VDC SDA SCL GND

1 2 3 4

J4 +5VDC SDA SCL GND

Port SRF02

6

7

1

DB9

1

+C4 2200uF/16V

R1 1k

R2 1k8

3

C1+

C5 10uF/16V C1-

V+

C2+

C7 10uF/16V C2-

V-

C6 10uF/16V +5VDC C8 10uF/16V

R1IN TxD C1+ C1V+ +5VDC

13 8 11 10 1 3 2 16


12 9 14 7 4 5 6 15


MAX232

Gambar 3.17. Rangkaian listrik alat uji LCD, sensor, dan protokol UART.

commit to user



Rangkaian listrik pada Gambar 3.17 tersebut kemudian diterjemahkan oleh OrCAD 9.1® Capture menjadi suatu netlist. Netlist akan diterjemahkan menjadi sebuah PCB oleh OrCAD 9.1® Layout Plus (Lingga Wardhana, 2006). Setelah melalui proses penempatan komponen, routing, dan pembingkaian menggunakan OrCAD 9.1® Layout Plus maka hasil dari layout PCB untuk alat uji LCD, sensor, dan protokol UART menjadi seperti Gambar 3.18 berikut

Gambar 3.18. Layout PCB Alat Uji LCD, Sensor, Protokol UART. PCB (gambar 3.15) tersebut merupakan inisial nama dari nazab Penulis. Adapun WSMM merupakan singkatan dari Warsito Surohan Mustofa Mustofa. Penelitian kali ini menggunakan osilator internal dari ATMega8535, adapun penempatan soket osilator eksternal hanya sebagai tindakan pencegahan jika membutuhkan osilator yang lebih cepat dari 8 MHz. Layout pada Gambar 3.18 tersebut kemudian dicetak dan dibuat menjadi sebuah PCB oleh Penulis. Treker untuk uji sensor SRF02 sesuai dengan Gambar 3.20 dan alat uji LCD, sensor, dan protokol UART sesuai dengan Gambar 3.19 berikut

commit to user



Gambar 3.19. Alat uji LCD, sensor, dan protokol UART.

Gambar 3.20. Treker untuk pengujian sensor SRF02.

commit to user



III.1.5. Metode Pengambilan Data Penulis menggunakan metode ekperimen untuk mengambil data yang diperlukan untuk penelitian ini. Secara garis besar, pengambilan data pada penelitian ini merupakan pengukuran besaran panjang dan pengecekan kebenaran logika program. Penulis memperoleh data pengujian logika mikrokontroler, pengujian sensor, pengujian LCD, pengujian sensor SRF02, pengujian transmisi data UART, dan pengujian transmisi data nirkabel. III.1.5.1. Metode Pengujian Logika Mikrokontroler Pengujian logika mikrokontroler pada penelitian kali ini berfungsi untuk mengecek logika digital ATMega8535. Masing-masing port ATMega8535 diberi data berupa counter 8-bit yang akan diterjemahkan oleh delapan buah LED. Kondisi LED menggambarkan logika yang telah dieksekusi, LED yang menyala berarti berlogika 1, dan jika mati berarti berlogika 0. Penulis menggunakan pullup internal ATMega8535 agar nyala dari LED dapat dilihat dengan jelas. Diagram alir proses pengujian mikrokontroler ini adalah seperti Gambar 3.21 berikut

Persiapan Alat Uji Logika Mikrokontroler

Pembuatan Counter 8-bit

Pengunduhan program counter 8-bit ke mikrokontroler Data Tabel Kebenaran Mikrokontroler

Selesai Gambar 3.21. Diagram Alir Pengujian Logika Mikrokontroler.

commit to user



Program untuk menguji mikrokontroler merupakan program berbasis bahasa pemrograman C dan dibuat menggunakan peranti lunak CodeVisionAVR Version 1.25.3 Professional. CodeVisionAVR merupakan suatu compiler bahasa pemrograman C untuk mirkokontroler AVR. CodeVisionAVR meng-compile bahasa pemrograman C menjadi suatu file denga ekstensi .hex, file dengan ekstensi .hex tersebutlah yang diunduhkan ke dalam ATMega8535. Pengunduhan program uji ke ATMega8535 menggunakan pengunduh tipe AVR910 dengan antarmuka perangkat keras berupa USB (Universal Serial Bus). Visualisasi alat pengunduh adalah seperti Gambar 3.22. berikut

Gambar 3.22. Alat Pengunduh Program ke Mikorkontroler ATMega8535. ATMega8535 dipasang pada alat pengunduh sebelum alat pengunduh dikoneksikan

dengan

komputer

menggunakan

kabel

USB.

Pemasangan

ATMega8535 di alat pengunduh dan pengkoneksian dengan komputer sesuai dengan Gambar 3.23 berikut

a.

b.

Gambar 3.23. a. Pemasangan ATMega8535 pada Alat Pengunduh. b. Proses Pengunduhan Program.

commit to user



Program counter 8-bit memiliki diagram alir seperti Gambar 3.24 berikut Mulai

Tidak

Port Ya

Tidak

Counter

Counter=0

Ya Counting up 8-bit

DDRA=255, Port A=Counter

Tidak

Port Ya

Tidak

Counter Ya Counting up 8-bit

DDRA=0, DDRB=255, Port B=Counter

Tidak

Port Ya A

commit to user

Counter=0



A

Tidak

Counter

Counter=0


DDRA=DDRB=0, DDRC=255 Port C=Counter

Tidak

Port D Ya

Tidak

Counter

Counter=0


DDRA=DDRB=DDRC=0, DDRD=255, Port D=Counter

Selesai Gambar 3.24. Diagram Alir Program Counter 8-bit. III.1.5.2. Metode Pengujian LCD Pengujian LCD pada penelitian kali ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan LCD dalam menampilkan suatu karakter. LCD yang digunakan pada penelitian kali ini adalah 16 kolom 2 baris (LCD 16x2), oleh karena itu, tiap

commit to user



kolom dalam suatu baris diuji kemampuannya dalam menampilkan karakter. Adapun diagram alir pengujian LCD ini adalah sesuai Gambar 3.25 berikut

Persiapan Alat Uji LCD

Pembuatan Program uji LCD

Pengunduhan program uji LCD ke mikrokontroler

Data tabel kebenaran tampilan LCD

Selesai Gambar 3.25. Diagram Alir Pengujian LCD. Program

uji LCD berbasis bahasa pemrograman C dan dibuat

menggunakan peranti lunak CodeVisionAVR Version 1.25.3 Professional. CodeVisionAVR merupakan suatu compiler bahas pemrograman C untuk mirkokontroler AVR. Program uji LCD yang diunduhkan ke dalam ATMega8535 harus memiliki fungsi inisialisasi LCD 16x2. Inisisalisasi LCD tersebut bertujuan untuk memperkenalkan LCD pada mikrokontroler. Pengunduhan program uji ke mikrokontroler ATMega8535 menggunakan pengunduh tipe AVR910 dengan antarmuka perangkat keras berupa USB (Universal Serial Bus). Program berfungsi menampilkan karakter =*Uji LCD 16x2*= pada baris pertama LCD dan karakter

FEWSTAT Bengawan

pada baris kedua LCD.

Penampilan karakter tersebut semata-mata hanya untuk menguji LCD saja, tidak ada makna pemilihan yang esensial dengan ditampilkannya karakter-karakter tersebut. FEWSTAT sendiri merupakan akronim dari Flood Early Warning

commit to user



System Telemetry ATMega8535. Adapun program uji LCD yang diunduhkan ke dalam ATMega8535 memiliki diagram alir sesuai Gambar 3.26 berikut

Mulai

Inisialisasi LCD

Tampilkan karakter baris I: =*Uji LCD 16x2*=

Tampilkan karakter baris II: FEWSTAT Bengawan

Selesai Gambar 3.26. Diagram Alir Program Uji LCD. III.1.5.3. Metode Pengujian Sensor SRF02 Sensor ultrasonik SRF02 pada penelitian kali ini dioperasikan pada mode I2C. Hal tersebut dikarenakan mode UART pada mikrokontroler akan digunakan untuk transmisi data UART dari alat uji UART menuju personal komputer. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik hasil pengukuran jarak dari sensor ultrasonik SRF02. Kemampuan sensor dalam mengukur jarak akan diukur dari jarak 0 cm sampai dengan 250 cm, meskipun sebenarnya SRF02 mampu mendeteksi jarak sampai dengan 600 cm. Hal tersebut dikarenakan treker pengujian hanya memiliki panjang maksimum 250 cm.

commit to user



Adapun diagram alir pengujian sensor SRF02 sesuai Gambar 3.27 berikut

Persiapan Alat Uji Sensor

Pembuatan program uji sensor

Pengunduhan program uji sensor ke mikrokontroler

Data karakteristik kemampuan pengukuran sensor

Selesai Gambar 3.27. Diagram Alir Pengujian Sensor. Objek pada pengujian ini dapat diubah-ubah posisinya terhadap SRF02. SRF02 dipasang tetap pada posisi tertentu di treker, adapun pemasangan SRF02 pada treker sesuai Gambar 3.28 sebagai berikut

Gambar 3.28. Pemasangan SRF02 pada Treker.

commit to user



Program uji sensor yang diunduhkan ke dalam ATMega8535 harus memiliki fungsi inisialisasi sensor SRF02 dan inisialisasi LCD 16x2. Inisialisasi sensor berfungsi untuk mendefinisikan perintah-perintah sensor kepada register ATMega8535. Inisisalisasi LCD tersebut bertujuan untuk mengalamatkan perintah-perintah LCD pada register mikrokontroler. Hasil pengukuran dari sensor akan ditampilkan di LCD 16x2. Adapun program uji sensor yang diunduhkan ke dalam ATMega8535 memiliki diagram alir yang sesuai Gambar 3.29 berikut

Mulai

Inisialisasi LCD

Inisialisasi I2C SRF02

Mulai pengukuran jarak

Tunda 70 mS

Tampilkan hasil ukur di LCD

Selesai Gambar 3.29. Diagram Alir Program Pengujian Sensor SRF02.

commit to user



III.1.5.4. Metode Pengujian Protokol UART Pengujian UART (Universal Asyncronous Receiver Transmitter) bertujuan untuk mengetahui kebenaran data yang ditransmisikan melalui protokol UART. Pengujian ini meliputi transmisi karakter dari mikrokontroler ATMega8535 menuju ke personal komputer. Diagram alir pengujian protokol UART ini sesuai dengan Gambar 3.30 berikut Persiapan alat uji protokol UART

Pembuatan program uji protokol UART

Pengunduhan program uji protokol UART ke mikrokontroler

Data tabel kebenaran transmisi data UART

Selesai Gambar 3.30. Diagram Alir Pengujian Protokol UART. Metode pengiriman data menggunakan UART ini memerlukan suatu program yang dapat menginisialisasi UART, I2C, dan LCD. Adapun diagram alir program yang diunduhkan ke dalam mikrokontroler sesuai dengan Gambar 3.31 di bawah ini

commit to user



Mulai

Inisialisasi LCD


Inisialisasi UART


Tunda 70 mS


Kirim hasil ukur melalui UART

Selesai Gambar 3.31. Diagram Alir Program Pengujian Protokol UART. III.1.4.5. Metode Pengujian Transmisi Data Nirkabel Pengujian transmisi data nirkabel bertujuan untuk mengetahui kebenaran data yang ditransmisikan melalui protokol SPI (Serial Peripheral Interface). Uji ini meliputi transmisi karakter dari mikrokontroler ATMega8535 menuju ke personal komputer. Diagram alir pengujian transmisi data nirkabel ini sesuai dengan Gambar 3.32 berikut

commit to user



Persiapan alat uji transmisi data nirkabel

Pembuatan program uji transmisi data nirkabel

Pengunduhan program uji transmisi data nirkabel ke mikrokontroler

Data tabel kebenaran transmisi data nirkabel

Selesai Gambar 3.32. Diagram Alir Pengujian Transmisi Data Nirkabel. Metode pengiriman data menggunakan transmisi data nirkabel ini memerlukan suatu program yang dapat menginisialisasi SPI, UART, I2C, dan LCD. Program untuk mentransmisikan data dan program untuk menerima data diunduh secara terpisah ke sistem penerima data dan sistem pemancar data. Adapun diagram alir program yang diunduhkan ke dalam sistem pemancar data dan sistem penerima data sesuai dengan Gambar 3.30 berikut

commit to user



Mulai

Inisialisasi LCD

Mulai


Inisialisasi LCD

Inisialisasi SPI untuk Transmitter

Inisialisasi UART


Inisialisasi SPI untuk Receiver

Tunda 70 mS

Mulai penerimaan data


Tampilkan data yang diterima di LCD

Kirim hasil ukur melalui SPI (nirkabel)

Kirim data yang diterima melalui UART

Selesai

Selesai

a.

b.

Gambar 3.33. a. Diagram Alir Program Pengujian Transmisi Data Nirkabel untuk Transmitter Data. b. Diagram Alir Program Pengujian Transmisi Data Nirkabel untuk Receiver Data.

commit to user



III.1.5. Diagram Alir Penelitian Metode Penelitian tersebut pada poin III.1. terangkum dalam suatu diagram alir penelitian. Adapun diagram alir penelitian ini secara total adalah sesuai dengan Gambar 3.34 berikut

Persiapan alat alat dan bahan

Pembuatan desain, alat pemantau ketinggian air, sistem pemancar data, dan sistem penerima data.

Pembuatan Alat Uji: Logika Mikrokontroler, LCD, Sensor, dan Protokol UART

Pengujian Sistem: Logika Mikrokontroler, LCD 16x2, Sensor SRF02, Protokol UART, dan Transmisi data nirkabel.

Data: Kebenaran logika mikrokontroler, Kebenaran tampilan LCD, Karakteristik hasil pengukuran sensor SRF02 Kebenaran transmisi data UART, Transmisi data nirkabel

Analisis

Selesai Gambar 3.34. Diagram Alir Penelitian.

commit to user



III.2. Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini dimulai pada tanggal 17 Agustus 2010 dan selesai pada tanggal 2 Mei 2011. Adapun tempat pembuatan alat pemantau ketinggian air dan alat penguji sistem adalah di rumah Penulis dengan alamat RT1, RW4, Desa Kayuapak, Kecamatan Polokarto, Kabupaten Sukoharjo. III.3. Alat dan Bahan Alat-alat yang diperlukan untuk penelitian kali ini adalah sebagai berikut 1. Downloader ATMega8535 : 1 buah, 2. Solder 35 watt

: 1 buah,

3. Atracktor

: 1 buah,

4. Timah patri

: 1 rol,

5. Kabel Konektor

: 1 rol,

6. Lotfett padat

: 1 buah,

7. Multimeter Analog

: 1 buah,

8. Tool set

: 1 set,

9. Jig saw 230 VAC

: 1 buah,

10. Bor listrik 230 VAC

: 1 buah,

11. Sarung tangan

: 4 pasang,

12. Amril halus

: 3 buah,

13. Baut dan Mur 5mm

: 1 bungkus,

14. Spacer

: 16 buah,

15. Ballpoint

: 4 buah,

16. Pensil 2B

: 4 buah,

17. Pensil mekanik

: 4 buah,

18. Refill pensil mekanik

: 1 kotak,

19. Jangka sorong

: 1 buah, dan

20. Mistar stainless 50cm

: 1 buah.

Sedangkan bahan-bahan yang digunakan pada penelitian kali adalah sebagai berikut 1. Min. Sys. ATMega8535 : 4 buah,

commit to user



2. SRF02 Range Finder

: 1 buah,

3. RFM01

: 1 buah,

4. RFM02

: 1 buah,

5. Antena FSK

: 2 buah,

6. LCD 16x2

: 2 buah,

7. Handphone

: 1 buah,

8. Personal Komputer

: 1 buah,

9. Konektor DB9

: 1 buah,

10. Konektor LCD

: 1 buah,

11. Konektor SRF02

: 1 buah,

12. USB to serial

: 1 buah,

13. CVAVR Trial

: 1 buah, dan

14. AVR Studio

: 1 buah.

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN IV.1. Pengujian Logika Mikrokontroler Mikrokontroler ATMega8535 memiliki arsitektur 8-bit, sehingga port input dan output-nya harus mampu memproses data dalam rentang kombinasi biner 8-bit, dengan kata lain port input dan output-nya harus mampu memproses data dari 0 sampai dengan 255 dalam bilangan desimal. Pengecekan tersebut melibatkan pencacah yang dapat mencacah bilangan dari 0 sampai dengan 255. Pencacah tersebut dalam bahas pemrograman C adalah sebagai berikut void cacah (void) { if (e<=255){e++;delay_ms(10000);} else {e=0;} } Program tersebut di atas mengandung maksud jika variable kecil atau sama dengan 255, maka variable

bernilai angka lebih

akan dinaikkan nilainya satu

bilangan bulat dalam skala bilangan desimal, dan seterusnya jika sama dengan 255, maka

sudah bernilai

akan direset menjadi sama dengan nol.

Hasil dari proses pencacahan akan ditulis ke port mikrokontroler ATMega8535. Adapun program untuk menuliskan hasil pencacahan ke port mikrokontroler ATMega8535 adalah sebagai berikut if (PORTA<255){cacah();DDRA=0xff;PORTA=e;} else if (PORTB<255) {DDRA=0;cacah();DDRB=0xff;PORTB=e;} else if (PORTC<255) {DDRA=DDRB=0;cacah();DDRC=0xff;PORTC=e;} else if (PORTD<255) {DDRA=DDRB=DDRC=0;cacah();DDRD=0xff;PORTD=e;} else {PORTA=PORTB=PORTC=PORTD=0;}; Program tersebut mengandung arti, jika maka program akan memanggil fungsi

bernilai lebih kecil dari 255, . Eksekusi selanjutnya yaitu mengisi

commit 51to user



pull-up port A dengan nilai 255 dan

disamakan dengan nilai pada

variabel . Tujuan dari pengisian pull-up port A dengan nilai 255 adalah untuk memberikan tegangan senilai 5VDC ke port A sehingga nyala dari LED pada alat uji logika mikrokontroler menjadi lebih terang dan jelas untuk dibaca oleh Penulis. Jika mengecek

sudah bernilai sama dengan 255, maka program akan bernilai kurang dari 255, maka pull-up port A

. Jika

akan dinolkan agar nyala dari LED pada port A tidak membingungkan Penulis pada saat membaca data pada port B. Fungsi

kembali dipanggil, kemudian

pull-up port B diisi dengan nilai 255, dan selanjutnya

disamakan dengan

nilai yang ada dalam variabel . Proses tersebut di atas berulang sampai .

bernilai sama dengan 255, kemudian program kembali lagi mengisi

Pengujian logika mikrokontroler sesuai dengan grafik Gambar 4.1 berikut Uji Mikrokontroler Port A

Uji Mikrokontroler Port B

256

256 y=x

y=x

192 Port B

Port A

192 128 64

128 64

0

0

0

64

128

192

256

0

Input Data

64

128

192

256

Input Data

Gambar 4.1.a. Grafik Uji Port A.

Gambar 4.1.b. Grafik Uji Port B.

commit to user



Uji Mikrokontroler Port C

Uji Mikrokontroler Port D

256

256 y=x

y=x

192 Port D

Port C

192 128 64

128 64

0

0 0

64

128

192

256

0

Input Data

64

128

192

256

Input Data

Gambar 4.1.c. Grafik Uji Port C.

Gambar 4.1.d. Grafik Uji Port D.

Berdasarkan Gambar 4.1.a, Gambar 4.1.b, Gambar 4.1.c, dan Gambar 4.1.d, maka dapat disimpulkan bahwa mikrokontroler ATMega8535 yang digunakan pada penelitian ini memiliki logika kebenaran yang sah (100%) sesuai dengan arsitektur dari ATMEL yang menyebutkan bahwa ATMega8535 memiliki arsitektur 8-bit. Hal tersebut terbukti dari grafik pengujian yang menampilkan kebenaran nilai dari pencacah dengan nilai keluaran dari masing masing port. Secara analisis grafik Gambar 4.1.a, Gambar 4.1.b, Gambar 4.1.c, dan Gambar 4.1.d, sudah menunjukkan kemiringan yang bernilai satu, sehingga ketelitiannya bernilai satu. Sedangkan contoh visualisasi nyala LED pada saat diberi logika tinggi adalah sesuai Gambar 4.2 sampai dengan Gambar 4.5 berikut ini

a.

b.

Gambar 4.2.a. Contoh visualisasi saat port A bernilai 1. b. Contoh visualisasi saat port A bernilai 149.

commit to user



a.

b.

Gambar 4.3.a. Contoh visualisasi saat port B bernilai 31. b. Contoh visualisasi saat port B bernilai 163.

a.

b.

Gambar 4.4.a. Contoh visualisasi saat port C bernilai 209. b. Contoh visualisasi saat port C bernilai 244.

a.

b.

Gambar 4.5.a. Contoh visualisasi saat port D bernilai 73. b. Contoh visualisasi saat port D bernilai 201.

commit to user



Beda potensial dari tiap bit port ATMega8535 jika berlogika tinggi adalah sebesar 5 VDC diukur menggunakan voltmeter, nilai tersebut sudah sesuai dengan karakteristik listrik yang disebutkan dalam datasheet ATMega8535 (Anonim, 2010). Contoh visualisasi pengukuran tegangan keluaran dari tiap bit pad semua port ATMega8535 sesuai dengan Gambar 4.6 sebagai berikut

a.

b.

c.

d.

Gambar 4.6.a. Contoh visualisasi pengukuran tegangan port A.4. b. Contoh visualisasi pengukuran tegangan port B.2. c. Contoh visualisasi pengukuran tegangan port C.1. d. Contoh visualisasi pengukuran tegangan port D.5.

commit to user



IV.2. Pengujian LCD Alat utama yang digunakan pada uji LCD ini adalah LCD 16 baris 2 kolom (LCD16x2). LCD yang digunakan merupakan fabrikasi dari Shenzen Topway

Technology

Co.,

Ltd.

Program

yang

diunduhkan

ke

dalam

mikrokontroler adalah sebagai berikut sprintf(baris1,"=*Uji LCD 16x2*="); lcd_gotoxy(0,0); lcd_puts(baris1); lcd_gotoxy(0,1); sprintf(baris2,"FEWSTAT Bengawan"); lcd_puts(baris2); berfungsi untuk mengisi memori flash

Pemanggilan fungsi dengan akibat

. Variabel

sendiri berisi karakter .

pengisian

Kursor

LCD

kemudian ditempatkan di kolom pertama baris pertama sesuai dengan perintah , setelah itu karakter yang berada di variabel baris1 dituliskan ke . Proses penampilan data pada baris

LCD dengan perintah

kedua secara prinsip sama dengan proses penampilan karakter pada baris pertama, untuk menuju baris kedua, kursor diarahkan dengan perintah Baris kedua menampilkan karakter

.

. Adapun gambar dari

tampilan karakter berdasarkan program pengujian LCD 16x2 ini adalah seperti Gambar 4.7 berikut

commit to user



Gambar 4.7. Hasil Pengujian LCD. IV.3. Pengujian Sensor SRF02 Sensor ultrasonik SRF02 memiliki dua mode komunikasi. Penulis menggunakan mode I2C pada penelitian kali ini. Protokol I2C membutuhkan pin SDA (Serial Data) dan SCL (Serial Clock). Penulis memberikan pull-up eksternal berupa resistor dengan nilai 1,8 k

sesuai dengan rekomendasi dari ATMEL dan

Devantech. Hasil pengukuran dari SRF02 adalah 16-bit sedang mikrokontroler dan protokol yang digunakan untuk komunikasi data adalah 8-bit sehingga 8-bit teratas dari hasil pengukuran diterima terlebih dahulu baru kemudian 8-bit bawah. Program pengujian sensor ini melibatkan beberapa fungsi program, diantaranya fungsi

dan

. Fungsi

berfungsi

untuk memerintahkan SRF02 untuk memulai pengukuran. Adapun fungsi yang diunduhkan adalah sebagai berikut i2c_start(); i2c_write(SRF02); i2c_write(0); i2c_write(81); i2c_stop(); Perintah ATMega8535

berfungsi dikenalkan

dengan

untuk alamat

commit to user

memulai komunikasi SRF02

melalui

I2C.

perintah



Pengukuran dimulai dengan perintah

. Satuan

hasil ukur sensor yang digunakan pada penelitian kali ini adalah cm, penentuan satuan yang digunakan tersebut adalah dengan perintah

. Perintah

berfungsi untuk menghentikan komunikasi I2C. Setelah memanggil fungsi mulai_ukur, maka diberikan penundaan waktu sebesar 70 ms, karena untuk melakukan satu kali pengukuran, SRF02 membutuhkan waktu selama 65 mS. mulai_ukur(); delay_ms(70); merupakan fungsi untuk menunda eksekusi perintah

Fungsi

berikutnya, jika diisi dengan 70 berarti program akan melakukan penundaan selama 70 ms. yang diunduhkan adalah sebagai berikut

Sedangkan fungsi i2c_start(); i2c_write(SRF02); i2c_write(reg); i2c_start(); i2c_write(SRF02 | 1); data=i2c_read(0); i2c_stop();

Setelah memulai protokol I2C dan memperkenalkan alamat SRF02, kemudian program memerintahkan SRF02 untuk mempersiapkan hasil pengukuran jarak dengan perintah

. Variabel

akan diambil. Jika

merupakan penentu segmen yang

diisi dengan nilai 2, maka data yang diambil adalah 8-bit

data yang tertinggi. Jika

diisi dengan nilai 3, maka data yang diambil adalah

8-bit data yang terendah. Kemudian komunikasi I2C di-restart dengan perintah setelah itu program mengenalkan kembali alamat SRF02 ditambah dengan nilai 1 yang merupakan bit permintaan izin ATMega8535 untuk membaca atau mengambil data hasil pengukuran 16-bit (8-bit teratas kemudian 8-bit terbawah) dari SRF02. Isi variabel hasil ukur

disamakan dengan fungsi pembacaan

.

commit to user



Alat bantu yang digunakan untuk uji SRF02 ini adalah sebuah rel alumunium sepanjang 250 cm yang berfungsi untuk menempatkan objek dan SRF02. Data sebagai variabel bebas yang diperoleh akan ditampilkan pada LCD 16x2 dan data sebagai variabel terikatnya adalah nilai pengukuran menggunakan mistar. Berdasarkan hasil pengujian, maka diperoleh grafik sperti Gambar 4.8 berikut

Pengukuran dengan Sensor (cm)

Uji Sensor Ultrasonik 250 200 150 100 50 0 0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

Pengukuran dengan Mistar (cm) Gambar 4.8. Hasil Pengujian Sensor SRF02 pada Jarak 0 cm s.d. 250 cm. Pengujian pada penelitian ini membuktikan bahwa alat ini tidak cocok jika dipakai di daerah pengujian jarak sekitar 0 cm sampai dengan 19 cm dikarenakan ketidakpastian selisih data pengujian (deviasi) mencapai 3,75 cm, sehingga kesalahan relatifnya mencapai 70,15%. Kemudian pada jarak 20 cm sampai dengan 90 cm selisih pengujiannya adalah 0 cm, dengan kesalahan relatifnya adalah 0%. Pengujian pada jarak 95 cm sampai dengan 190 cm selisih pengujiannya adalah 1 cm, dengan kesalahan relatifnya adalah 0%. Pengujian pada jarak 200 cm sampai dengan 250 cm selisih pengujiannya adalah 2 cm, dengan kesalahan relatifnya adalah 0%. Sesuai dengan analisis di atas, bahwa SRF02 tidak cocok jika digunakan untuk mengukur jarak antara 0 cm sampai dengan 19 cm, dan menujukkan

commit to user



kesalahan relatif yang tinggi. Jika grafik tersebut difragmentasikan ke dalam tiga grafik berdasarkan deviasi datanya, maka akan diperoleh grafik seperti pada Gambar 4.9, Gambar 4.10, Gambar 4.11, dan Gambar 4.12 di bawah ini


Uji Sensor SRF02 Segmen Jarak 0 cm - 19 cm 60 50

40 30 20 10 0 0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Pengukuran dengan Mistar (cm)

Gambar 4.9. Hasil Pengujian Sensor SRF02 pada Segmen Jarak 0 s.d. 19 cm.


Uji Sensor SRF02 Segmen jarak 20 cm - 90 cm 100 80 60

y=x

40 20 0 15 0 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90


Gambar 4.10. Hasil Pengujian Sensor SRF02 pada Segmen Jarak 20 cm - 90 cm. Grafik pada Gambar 4.10 tersebut sudah merupakan grafik dengan fungsi

.

Grafik pada Gambar 4.10 tersebut menunjukkan bahwa pada range pengukuran 20

commit to user



cm sampai dengan 90 cm tidak memerlukan koreksi rekayasa pada program pembacaan jaraknya.


Uji Sensor SRF02 Segmen Jarak 95 cm - 190 cm 200 150 y=x-1

100 50

0 0 90

100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 Pengukuran dengan Mistar (cm)

Gambar 4.11. Hasil Pengujian Sensor SRF02 pada Segmen Jarak 95 cm s.d. 190 cm. Grafik pada Gambar 4.11 tersebut merupakan grafik dengan fungsi . Grafik pada Gambar 4.11 tersebut menunjukkan bahwa pada range pengukuran 95 cm sampai dengan 190 cm memerlukan koreksi rekayasa pada program pembacaan jaraknya. Adapun koreksi rekayasa tersebut adalah sebagai berikut if ((jarak>=94)&&(jarak<=189)){jarak+=1;} Koreksi tersebut mengandung arti, jika jarak yang terbaca oleh sensor berada di range

, maka hasil pengukuran (jarak) akan selalu ditambah

dengan 1. Grafik pada Gambar 4.12 tersebut di bawah ini, sudah merupakan grafik dengan fungsi

. Grafik pada Gambar 4.9 tersebut menunjukkan bahwa

pada range pengukuran 198 cm sampai dengan 248 cm memerlukan koreksi rekayasa pada program pembacaan jaraknya. Adapun koreksi rekayasa tersebut adalah sebagai berikut else if ((jarak>=198)&&(jarak<=248)){jarak+=2;}

commit to user



Koreksi tersebut mengandung arti, jika jarak yang terbaca oleh sensor , maka hasil pengukuran (jarak) akan selalu

berada di range ditambah dengan 2.


Uji Sensor SRF02 Segmen Jarak 200 cm - 250 cm

250 200 y=x-2

150 100 50 0

0 200 205 210 215 220 225 230 235 240 245 250 195


Gambar 4.12. Hasil Pengujian Sensor SRF02 pada Segmen Jarak 195 cm s.d. 250 cm. Contoh visualisasi proses pengujian SRF02 sesuai dengan Gambar 4.13 sebagai berikut.

a.

b.

Gambar 4.13.a. Contoh visualisasi proses pengujian SRF02. b. Perbesaran Gambar 4.13.a.

commit to user



IV.4. Pengujian Transmisi Data UART Pengujian transmisi data UART ini melibatkan rutin-rutin program seperti pada pengujian SRF02 ditambah dengan inisialisasi UART dan interupsi UART. Bagian inisialisasi UART pada program adalah sebagai berikut void uart_init (void) { UCSRA=0x02; UCSRB=0x98; UCSRC=0x86; UBRRH=0x00; UBRRL=0x0C; } Program tersebut mengandung arti pengisian register UCSRA dengan nilai 2 atau mengatur baud rate menjadi dua kali lipatnya, pengisian register UCSRB dengan nilai 152 atau mengatur interupsi dalam pengiriman data serta pin Tx dan Rx pada ATMega8535, mengisi UCSRC dengan nilai 134 atau mengatur komunikasi pada jalur asynchronous serta lebar data yang dikirim menjadi 8-bit, mengisi UBRRH dengan nilai 0 serta UBRRL dengan nilai 12 atau mengatur baud rate menjadi 9600 bit per detik. Vektor interupsi pada transmisi data UART ini berfungsi untuk memastikan kevalidan data, adapun adalah sebagai berikut interrupt [USART_TXC] void usart_tx_isr(void) { if (tx_counter) { --tx_counter; UDR=tx_buffer[tx_rd_index]; if (++tx_rd_index == TX_BUFFER_SIZE) tx_rd_index=0; }; }

commit to user



Artinya, jika sudah sesuai dengan

, maka barulah register UDR diisi

dengan nilai buffer datanya, dan jika nilai increase dari

sudah sama

, maka transmisi dinyatakan selesai dengan cara

dengan .

mengenolkan

Proses pengiriman data pada transmisi data UART menggunakan perintah . Karakter yang akan dikirimkan diletakkan di dalam tanda kurung. Pengkodean pengiriman data ini menggunakan ASCII sehingga karakter 1 sama dengan 48 dalam kode ASCII. Adapun proses pengiriman data UART adalah sebagai berikut void transmit (void) { algoritm(); putchar(dlmmtr+48); delay_ms(1); putchar(','); delay_ms(1); putchar(bkoma1+48); delay_ms(1); putchar(bkoma2+48); delay_ms(1); putchar(0x20); delay_ms(1); putchar('m'); delay_ms(1); putchar(0x0B); delay_ms(1); putchar(0x0D); delay_ms(1); } Perintah Perintah

berarti perintah untuk mengirimkan karakter koma. mengandung arti mengirimkan karakter yang

commit to user



. Adapun

nilainya sesuai dengan nilai yang berada pada variabel

penundaan selama 1 mili detik bertujuan untuk menunggu selesainya proses pengiriman data sebelumnya. Asumsi tersebut berasal dari baud rate data 0,83 karakter tiap mili detik. Data yang tampil di LCD 16x2 dibandingkan dengan data yang tampil di personal komputer. Pengujian transmisi data UART ini sesuai dengan grafik pada Gambar 4.14 di bawah ini

Nilai Pengukuran di Komputer (cm)

Uji Transmisi Data UART 250

y=x

200 150 100 50 0 0

25

50

75

100 125

150

175 200

225 250

Nilai Pengukuran di LCD (cm) Gambar 4.14. Hasil Pengujian Transmisi Data UART.

Grafik pada Gambar 4.14 sudah menunjukan grafik

, yang

mengandung arti bahwa kesalahan relatif pada transmisi data UART adalah 0%. Hasil dari transmisi data UART ini ditampilkan pada layar hyperterminal dengan baud rate 9600 bit per detik, tanpa pariti, satu stop bit, dan tidak ada penguasa kontrol aliran data. Adapun contoh visualisasi proses pengujian UART sesuai dengan Gambar 4.15 sebagai berikut

commit to user



a.

b.

Gambar 4.15.a. Contoh visualisasi proses pengujian UART saat jarak = 50 cm. b. Perbesaran Gambar 4.15.a.

a.

b.

Gambar 4.16.a. Contoh visualisasi proses pengujian UART saat jarak = 130 cm. b. Perbesaran Gambar 4.16.a.

Gambar 4.17. Contoh visualisasi konfigurasi UART pada saat pengujian UART.

commit to user



Bagian pojok kiri bawah jendela hyperterminal pada Gambar 4.17 mengindikasikan konfigurasi sistem komunikasi UART yang sedang digunakan. Angka-angka 9600-8-N-1 mengandung arti bahwa baud rate yang digunakan adalah 9600 bps, mode pengiriman data 8-bit, N menunjukkan tanpa pariti, dan 1 menunjukkan stop bit-nya adalah satu. Koneksi antara alat uji UART dengan personal komputer menggunakan kabel USB to serial sesuai Gambar 4.18 berikut

Gambar 4.18. Contoh visualisasi koneksi alat uji UART dengan personal komputer pada saat proses pengujian UART. IV.5. Pengujian Transmisi Data Nirkabel Transmisi data nirkabel memiliki dua komponen penting yaitu transmitter dan receiver. Transmisi data nirkabel pada penelitian kali ini menggunakan protokol SPI. Alat yang akan mentransmisikan data adalah RFM02 yang dipasang pada sistem pemancar data dimana ada sistem pemantau ketinggian air di dalam sistem pemancar data tersebut. Sistem pemancar data ini akan mengirimkan data dari sistem pemantau ketinggian air menuju receiver-nya. Alat yang digunakan untuk menerima data pada penelitian kali ini adalah RFM01. Data yang diterima RFM01 kemudian ditampilkan di LCD 16x2 sistem penerima data. Program yang digunakan untuk membaca ketinggian air menggunakan SRF02 pada mode I2C dan program untuk menampilkan karakter di LCD sama seperti yang telah tercantum pada program pengujian SRF02. Inti dari program pengiriman data menggunakan RFM02 adalah pada preprocessor

commit to user



yang berfungsi mendefinisikan saluran masuk dan keluar dari . Rutin yang

RFM02. Kemudian RFM02 diinisialisasi dengan digunakan untuk mengirimkan data adalah

.

Program yang digunakan untuk menampilkan karakter di LCD dan program untuk mengirim data menggunakan protokol UART sama seperti yang telah tercantum pada program pengujian protokol UART. Inti dari program penerimaan data menggunakan RFM01 adalah pada preprocessor yang berfungsi mendefinisikan saluran masukan dan keluaran dari . Rutin yang

RFM02. Kemudian RFM02 diinisialisasi dengan digunakan untuk menerima data adalah

. Data yang diterima

oleh RFM01 kemudian ditampilkan di LCD 16x2 dan dikirimkan ke personal komputer untuk kemudian ditampilkan menggunakan hyperterminal. Adapun pengaturan hyperterminal adalah baud rate 9600 bit per detik (bps), tanpa pariti, satu stop bit, dan tidak ada penguasa kontrol aliran data. Jika data yang ditampilkan di LCD 16x2 pada sistem pemancar data di bandingkan dengan data yang tampil di hyperterminal personal komputer, dan ditabulasikan maka akan terbentuk grafik seperti pada Gambar 4.19 berikut ini

Nilai Pengukuran di Komputer (cm)

Uji Transmisi Data Nirkabel 120 100 80

y=x

60 40 20 0 0

20

40

60

80

100

Nilai Pengukuran di LCD Pemancar Data (cm) Gambar 4.19. Hasil Pengujian Transmisi Data Nirkabel.

commit to user



Grafik pada Gambar 4.19 sudah menunjukan grafik

, yang

mengandung arti bahwa kesalahan relatif pada transmisi data nirkabel adalah 0%. Pengujian transmisi data nirkabel ini dilakukan pada jarak antara RFM02 dan RFM02 sejauh kira-kira 2 meter. Adapun contoh visualisasi proses pengujian transmisi data nirkabel adalah sesuai Gambar 4.20 sampai dengan Gambar 4. sebagai berikut

a.

b.

Gambar 4.20.a. Contoh visualisasi stasiun pusat saat proses pengujian transmisi data nirkabel. b. Contoh visualisasi stasiun pemantau saat proses pengujian transmisi data nirkabel.

Gambar 4.21. Contoh visualisasi jarak antara stasiun pusat dan stasiun pemantau pada saat proses pengujian transmisi data nirkabel.

commit to user



a.

b.

Gambar 4.22.a. Contoh visualisasi stasiun pemantau saat proses pengujian transmisi data nirkabel dengan pembacaan SRF02 = 24 cm. b. Contoh visualisasi stasiun pusat saat proses pengujian transmisi data nirkabel dengan data yang diterima = 24 cm.

a.

b.


commit to user



a.

b.


commit to user



BAB V PENUTUP V.1. Simpulan Berdasarkan uraian hasil dan pembahasan yang telah dikemukakan di bab sebelumnya, Penulis menyimpulkan bahwa: sistem peringatan dini yang dibuat pada penelitian kali ini tidak sesuai untuk daerah pengukuran 0 cm sampai dengan 19 cm dari muka air sampai sensornya, sistem peringatan dini akan ideal jika digunakan untuk daerah pengukuran 20 cm sampai dengan 250 cm dari muka air sampai sensornya, dan perawatan sistem peringatan dini bencana banjir ini bisa mengacu pada skripsi ini. V.2. Saran Berdasarkan simpulan, hasil, pembahasan, dan untuk mendapatkan sistem peringatan dini bencana banjir yang lebih berkualitas pada penelitian selanjutnya, Penulis menyarankan agar mengidealkan dan mempublikasikan sistem tersebut sehingga dapat menjadi suatu sistem peringatan dini bencana banjir yang formal (Parker, 2009).

commit to user 72

PURWARUPA SISTEM PERINGATAN DINI BENCANA BANJIR SUNGAI BENGAWAN SOLO MENGGUNAKAN TELEMETRI BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535

Recommend Documents