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