RANCANGAN SISTEM 4.1 Rancangan Sensor

20

IV. RANCANGAN SISTEM 4.1 Rancangan Sensor

Dalam penelitian ini, sensor pengamatan yang digunakan untuk sementara adalah sensor berbasis counter yang terdiri dari 2 sensor yaitu sensor untuk mengukur kecepatan angin dan curah hujan. a. Jelajah Angin Nilai jelajah angin didapatkan dari pendekatan menghitung berapa banyak putaran yang terjadi pada cup Anemometer yang terdorong oleh angin. Cup Anemometer didesain memiliki tiga buah cup yang terbuat dari bahan yang ringan dan tahan lama. Pada Anemometer, sensor ATS 277 akan dilewati oleh magnet sehingga akan menghasilkan logic rendah dan tinggi. Sinyal logic tinggi dan rendah ini akan diubah menjadi sinyal pulsa dengan menggunakan IC CMOS 4066. Sinyal logic tinggi dan rendah akan dijadikan sebagai kontrol untuk IC 4066. Sinyallogic dari ATS 277 akan berada pada logic rendah atau tinggi saat dihubungkan dengan IC 4066. Untuk mengkondisikan sinyal dari ATS 277 pada kondisi logic tinggi atau rendah maka perlu ditentukan pin DO atau DOB yang akan digunakan. Untuk penggunaan pin DO dan DOB ditentukan dengan letak kutub magnet yang digunakan. Agar kondisi sinyal IC CMOS tidak menggantung kondisi ON atau OFF maka diperlukan penentuan logic yang digunakan tinggi atau rendah. Dalam menentukan jelajah angin, maka yang ditentukan untuk menghitung jumlah putaran adalah apabila terjadi kondisi logic tinggi dari ATS 277 atau 276. Kondisi logic tinggi akan mengkondisikan output IC 4066 dalam kondisi ON-OFF. Kondisi ON- OFF yang merupakan pulsa pada 4066 ini setara dengan jumlah putaran Anemometer. b. Curah Hujan Untuk menghitung curah hujan jenis alat yang digunakan adalah tipe tipping bucket. Sistem tipping bucket ini menghitung jumlah jungkitan yang terjadi karena hujan. Tinggi hujan dapat ditentukan dengan: A V Tch = Tch = Tinggi hujan V = Volume tipping bucket A = Luas penampang tampungan Alat akan menghitung apabila penampangnya bucket telah terisi air hujan. Jumlah tinggi hujan yang terjadi dapat dihitung dari jumlah jungkitan dan tinggi hujan. Sensor yang digunakan dalam tipping bucket adalah reed switch atau magnetic switch. Magnetic switch ini akan memberikan sinyal pada IC 4066 yang berupa nilai Vss. Banyaknyajumlah sinyal dari reed switch atau magnetic switch merupakan banyaknya jungkitan yang terjadi. Penentuan sinyal output pada IC 4066 didapatkan dari logic tinggi yang telah dilewatkan pada switch magnetic. Setiap terjadi jungkitkan nilai Vdd atau logic tinggi akan terswitch. Sinyal logic tinggi yang telah terswitch akan digunakan sebagai sinyal kontrol pada kontrol IC 4066 sehingga output nya menghasilkan pulsa yang nilainya setara dengan jumlah jungkitan. Banyaknya jumlah pulsa hasil output dari IC 4066 akan diubah menjadi kode ASCII. Logic tinggi tersebut didapatkan dari tegangan positif Vdd dari catu daya. Dengan melihat kondisi jarak yang terpasang antara sensor hujan dengan rangkaian peubah sinyal logic tinggi maka diperlukan kabel penghubung. Setiap kabel penghubung yang digunakan akan menghasilkan hambatan resistansi yang nilainya tergantung dari jenis kabel dan panjang kabel. Hambatan yang disebabkan oleh panjang kabel penghubung ini akan menghasilkan sinyal logic yang dapat mengganggu sistem rangkaian pulsa. Penambahan filter pada rangkaian pulsa ini sangat diperlukan untuk mengatasi adanya sinyal logic yang dapat mengubah nilai hasil pengukuran. 4.1.1 Interface PC dan Sensor dengan USB Port Penggunaan CHIP USB sebagai media interface dikarenakan kita dapat membangun sistem mikroprosessor dengan biaya yang murah. 21 Penggunaan CHIP USB sebagai media transfer data memiliki berbagai kemudahan dibandingkan dengan menggunakan media lainnya. Kecepatan transfer data yang dapat dilakukan oleh CHIP USB bisa mencapai 9600 bps. Kecepatan perubahan sinyal pulsa menjadi kode ASCII pada CHIP USB sangat cepat, sehingga CHIP USB merupakan media yang efisien untuk menghubungkan sensor dengan komputer. Sistem kerja CHIP adalah akan memberikan kode atau data kepada komputer melalui USB port. Bentuk data yang berupa kode ASCII akan diubah menjadi kode HEX oleh CHIP. Nilai kode HEX ini sama dengan nilai huruf pada keyboard gambar 10. Gambar 10. Kode HEX pada Keyboard Sistem pemindahan data pada CHIP adalah protocol bi-directional yaitu dapat mengirimkan data ke host dan host dapat juga mengirimkan data ke CHIP USB. Perpindahan data awal pada CHIP yaitu dari CHIP ke host dengan sistem data 11 bit. Bit pertama merupakan start bit logic 0 yang akan diikuti oleh 8 bit LSB pertama, 1 bit parity , dan 1 bit data stop logic 1. Gambar 11.Transmisi Bit pada CHIP USB Dari kedua sensor yang telah dilewatkan IC 4066 yang menghasilkan pulsa disambungkan ke CHIP USB agar pulsa dapat diubah menjadi kode HEX. Hasil pulsa yang berupa kode HEX tersebut kemudian akan dikirimkan ke komputer. Untuk pembacaan datanya diperlukan suatu program yang dapat dibangun dengan bahasa pemrograman tingkat tinggi Visual Basic. 4.1.2 Perangkat Lunak Software Berdasarkan data resource dan rancangan sistem, maka dapat memulai pembuatan program yang dibutuhkan. Dalam aplikasi ini, form Window yang dibuat sebagai antarmuka aplikasi merupakan window sederhana dengan jumlah objek minimum yang mencukupi. Dalam penelitian ini, pengamatan, penyimpanan, dan pengiriman data cuaca melalui SMS dibangun dengan bahasa tingkat tinggi yaitu Basic. Program berbasis Basic yang digunakan adalah Microsoft Visual Basic VB Versi 6.0. Dengan menggunakan VB versi 6.0, pembuatan software akan lebih mudah. Perangkat lunak yang dibuat adalah untuk memberikan atau menentukan jumlah masukan dari sensor. Jumlah masukan ini akan disesuaikan dengan kemampuan CHIP USB. Perangkat lunak juga dibangun untuk dapat mengakses handphone sebagai media komunikasi data. Software yang dibangun akan menentukan berapa sensor pengamatan yang akan digunakan dan penentuan nomor stasiun penerima yang akan dikirimi data. Dalam software ini akan membaca masukan kode HEX yang berasal dari CHIP USB untuk dikonversi menjadi nilai yang sesuai dari hasil 22 pengamatan sensor. Hasil nilai pengamatan dari sensor akan disimpan secara otomatis ke dalam Microsoft Excel berdasarkan tanggal dan nomor pengamatan. Untuk sistem interface dengan handphone , dalam pembuatan software diperlukan ActiveX Control didalam Visual Basic agar dapat mengakses data dan sistem handphone ke komputer. Jenis ActiveX Control ini akan disesuaikan dengan jenis dan merek handphone . Software akan dapat membaca semua data dan fasilitas handphone. Sistem pengiriman data hasil pengamatan akan memanfaatkan jalur SMS. Sistem SMS ini memanfaatkan fasilitas teks yang ada didalam handphone dan telah divisualisasikan ke dalam komputer. Software akan berjalan otomatis untuk membaca, menyimpan, dan mengirim data sesuai dengan setting kita Gambar 12. Gambar 12. Software Sistem Pengamatan dan Pengiriman Data Cuaca 23

V. HASIL DAN PEMBAHASAN 5.1 Sensor Pengamatan