Dari format data tersebut dapat dijelaskan pada Tabel 3.3. dan Tabel 3.4. Tabel 3.3. Format Paket Data Pewaktuan
Tanggal Jam
dd mm Yyyy
- HH
MM SS
: Jumlah Karakter
2 2
4 2
2 2
2 2
Tabel 3.4. Format Paket Data Pengukuran Tegangan v
Arus i Durasi
menyala s Energi
j ,
Jumlah Karakter 5
5 6
8 5
Data yang telah diolah akan disimpan dalam bentuk data logger pada sebuah kartu memori. Jenis kartu memori yang digunakan adalah jenis micro SD 4 GB. Untuk mengetahui
besarnya kapasitas memori yang digunakan dalam penelitian ini dengan perhitungan sebagai berikut: untuk setiap penyimpanan ada 47 karakter yang akan tersimpan setiap 5 menit 5 x
60 = 300 detik, 1 karakter = 1 byte, jadi 47 karakter = 47 byte. 1 hari = 24 jam x 60 menit = 1440 menit x 60 detik = 86400 detik
1 hari = 86400 detik, dengan 86400 : 300 = 288 x 47 byte = 13536 byte Jadi dalam 1 hari kartu memori menyimpan data sebesar 13536 byte atau 13,536 Kbyte
Dalam 1 bulan = 30 hari x 13536 = 406080 byte atau 406,080 Kbyte Kartu memori yang dipakai sebesar 4 GB, jadi perhitungannya adalah:
4 �
6
�� 4 6, 8 ��
= 9850,27 Bulan panjang waktu penuh micro SD Card 4 GB
3.5. Perancangan Koneksi Wifi
Sistem data logger peralatan elektronik berbasis Android menggunakan modul WiFi ESP8266 dalam interface antara subsistem data logger dengan penampil aplikasi Android.
Modul WiFi ESP8266 dihubungkan dengan perangkat Arduino UNO menggunakan AT command. Fungsi AT command adalah untuk pengaturan modul WiFi ESP8266 sehingga
dapat digunakan. Perintah AT command digunakan untuk berkomunikasi atau berhubungan antar perangkat dengan terminal, dalam penelitian ini adalah modul WiFi ESP8266. AT
command digunakan untuk mengetahui kondisi aktivasi, mengirim pesan, membaca pesan dan sebagainya. Wiring antara pin Arduino UNO dengan pin modul WiFi ESP8266 dapat
dilihat pada Gambar 3.9. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Gambar 3.9. Wiring Pin Antara Arduino dan ESP8266
Untuk NodeMCU, modul WiFi telah tertanam pada board System on Chip, sehingga proses pengaturan komunikasi WiFi tidak membutuhkan AT Command seperti jika ESP8266
dihubungkan dengan Arduino UNO.
3.6. Diagram Alir Sistem
Diagram alir sistem data logger peralatan elektronik berbasis Android secara keseluruhan dapat dilihat pada Gambar 3.10. Pertama, mikrokontroler akan menginisialisasi
beberapa port yang digunakan, pewaktuan, nilai awal, serta sambungan WiFi. Setelah proses penginisialisasian selesai, sensor arus dan sensor tegangan mulai membaca besar arus dan
tegangan. Selanjutnya, data tersebut diproses dalam Arduino UNONodeMCU dan disimpan pada micro SD Card. Proses pengiriman pada aplikasi Android saat subsistem data logger
terkoneksi pada Access Point APtethering smartphone. Kemudian, data akan ditampilkan pada aplikasi Android.
3.6.1. Diagram Alir Subrutin Pengolahan Data Arus dan Tegangan
Gambar 3.11. menunjukan diagram alir untuk proses pengolahan data tegangan dan arus. Dalam subrutin ini, sensor arus dan sensor tegangan mulai membaca dan menghitung
seberapa besar arus dan tegangan yang ada dalam setiap waktu durasi waktu. Setelah proses deteksi dan menghitung besarnya arus dan tegangan, proses selanjutnya adalah data
dari sensor tersebut disimpan sebagai data logger. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Gambar 3.10. Diagram Alir utama dari data logger
3.6.2. Pengolahan Data Energi
Gambar 3.12. menunjukan diagram alir untuk proses pengolahan data energi. Arus terdeteksi dihitung kemudian dicari nilai RMS dari arus tersebut, sama halnya dengan nilai
tegangan dicari nilai RMS dari tegangan. Setelah proses ini, energi akan dihitung dengan rumus W = V.I.t, dan kemudian akan disimpan pada kartu memori.
Mulai
Pengolahan data tegangan dan arus, serta durasi waktu menyala
Pengolahan data energi Penyimpanan data
Selesai Kirim
data ?
Ya Tidak
Proses ulang
Tidak Ya
Inisialisasi pewaktuan, Inisialisasi port masukan, Inisialisasi nilai awal
Kirim data ke Android Baca arus,
Baca tegangan PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Gambar 3.11. Diagram Alir Subrutin Pengolahan Data Arus dan Tegangan
Gambar 3.12. Diagram Alir Subrutin Pengolahan Data Energi
3.6.3. Diagram Alir Subrutin Penyimpanan Data
Diagram alir subrutin penyimpanan data dapat dilihat pada Gambar 3.13. Subrutin penyimpanan data dilakukan untuk menyimpan proses hasil hitungan energi dan durasi
waktu menyala peralatan elektronik. Data yang disimpan adalah data berupa besarnya energi yang digunakan dalam selang hari tertentu. Proses penyimpanan dilakukan setiap 5 menit
300 detik. Penyimpanan data arus, tegangan, dan durasi waktu
Kembali Baca arus
Baca tegangan Baca lama waktu
Subrutin pengolahan data arus dan tegangan
Pengolahan data arus, tegangan, dan durasi waktu
Hitung energi W = V.I.t Penyimpanan data energi
Kembali Pengolahan data energi
Gambar 3.13. Diagram Alir Subrutin Penyimpanan Data
3.6.4. Diagram Alir Subrutin Pengiriman Data
Subrutin pengiriman data dibagi dalam dua sisi, yaitu sisi pengirim dan sisi penerima. Hal ini bertujuan untuk memudahkan dalam perancangan software sistem. Proses
pengiriman data terjadi pada saat ada perintah dari aplikasi Android untuk menampilkan data pada aplikasi.
A. Diagram Alir Subrutin di Sisi Pengirim
Gambar 3.14. menunjukan diagram alir subrutin sisi pengirim. Pengiriman dilakukan setelah ada perintah yang diterima mikrokontroler melalui interface modul WiFi ESP8266
dari aplikasi Android. Mikrokontroler akan mengirim data sekaligus menyimpan data pada micro SD Card.
Gambar 3.14. Diagram Alir Subrutin Pengiriman Data di Sisi Pengirim Kembali
Hitung energi Baca tanggal, bulan,
tahun, jam, menit, detik
Simpan data dengan format dd-mm-yyyy,HH:MM:SS,vvvvv,ccccc,tttttt,WWWWWWWW
Hitung tegangan rms Hitung arus rms
Subrutin penyimpanan data
Mulai Terima
perintah kirim ?
Ambil data di SD Card
Selesai Ya
Tidak Kirim data
Kirim perintah
B. Diagram Alir Subrutin di Sisi Penerima
Diagram alir subrutin sisi penerima dapat dilihat pada Gambar 3.15. di bawah. Perintah dari Android untuk meminta data dari subsistem data logger dilakukan dengan pertama-
tama memasukan IP ESP8266 modul WiFi untuk terkoneksi dengan sistem. Setelah terkoneksi, perintah selanjutnya adalah mulai kirim data.
Gambar 3.15. Diagram Alir Subrutin Pengiriman Data di Sisi Penerima
3.7. Perancangan Box Perangkat Keras
Pada Gambar 3.16. ditampilkan prototipe beban dengan 5 buah lampu pijar dan perancangan box perangkat keras dalam penelitian ini pada Gambar 3.17.
Gambar 3.16. Prototipe Beban 5 Lampu 60 Watt dengan Variabel Tegangan AC 0~240Volt
Mulai Masukan IP
ESP8266 Perintah
tampilkan data Terima data
Tampilan data
Selesai PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
a b Gambar 3.17. Perancangan Perangkat Keras Sistem Data Logger, a tampak kanan, b
tampak kiri Perancangan perangkat keras sistem data logger ini berukuran dengan panjang box 18
cm, lebar 11 cm, dan tinggi 6 cm. Untuk keterangan Gambar 3.17. dapat dilihat pada Tabel 3.5. di bawah ini.
Tabel 3.5. Keterangan Gambar Perangkat Keras Sistem Data Logger No
Keterangan 1
LCD, sebagai penampil tanggal, jam, dan arus, tegangan 2
Kotak kontak, sebagai terminal beban ke prototipe 5 lampu pijar 60 Watt
3 Kontak tusuk, sebagai penghubung ke variabel tegangan
AC 4
Colokan USB, untuk upload program ke dalam mikrokontroler sistem
5 Slot micro SD Card, slot kartu memori penyimpanan
data logger sewaktu-waktu dapat dilepas-pasang 6
Pin Amperemeter, untuk pengukuran arus dengan multimeter
7 Saklar, sebagai switch pengukuran sensor arus dengan
multimeter atau sensor 8
Pin Voltmeter, untuk pengukuran tegangan dengan multimeter
39
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini berisi tentang hasil dan pembahasan sistem data logger peralatan elektronik berbasis Android yang terdiri dari, hasil penyimpanan data secara log pada kartu memori di
subsistem pengiriman, karakteristik komunikasi WiFi ESP8266, serta pengiriman data pada aplikasi subsistem Android yang telah dibuat. Karakteristik komunikasi WiFi ESP8266
dilakukan dengan pengujian modul ESP8266 seri 01 dengan Arduino UNO, dan pengiriman data dilakukan dengan dua cara, yaitu untuk yang pertama dengan menggunakan ESP8266
seri 01 dan Arduino UNO, dan yang kedua adalah dengan NodeMCU ESP8266MOD. Hasil pengujian berupa data-data yang diperoleh untuk memperlihatkan bagaimana kemampuan
perangkat keras dan perangkat lunak yang dirancang apakah bekerja dengan baik atau tidak. Dari data-data tersebut, dapat dilakukan analisis kinerja perangkat secara keseluruhan
berdasarkan pengujian dari masing-masing subsistem untuk mendapatkan hasil yang lebih akurat. Serta, dapat digunakan untuk mengambil kesimpulan akhir terhadap perangkat
sistem data logger peralatan elektronik berbasis Android.
4.1. Pengujian Sensor
Pengujian sensor dilakukan untuk mendapatkan nilai baca sensor agar mendekati nilai akurasi yang baik. Hasil baca sensor dibandingkan dengan hasil baca multimeter untuk
mengetahui keakurasian sensor. Hasil pengujian yang diperoleh berupa sensor yang telah diakurasi untuk digunakan pada perangkat keras.
4.1.1. Multiplexer CD4066BCN dan HD74LS04P
NodeMCU hanya memiliki satu pin analog input A0 yang menjadi kekurangan pada modul WiFi ini. Untuk menambahkan pin analog input A0 pada NodeMCU harus
menambahkan multiplexer eksternal yang diaktifkan dengan pin-pin digital D0-D8 pada NodeMCU. Pada penelitian ini, menggunakan IC CD4066BCN sebagai switching [17].
Fungsi IC ini sebagai switch terhadap sensor tegangan dan sensor arus yang akan dibaca, dengan pin kontrol yang ada pada IC CD4066BCN maka dapat dilakukan secara bergantian
dalam membaca sensor untuk masuk dan dibaca pada pin analog input A0 di NodeMCU. Karena pin digital D0-D8 pada NodeMCU telah digunakan untuk I2C modul LCD 16x2,
