Rancang bangun data logger berbasis sensor Dht22 untuk mengukur suhu dan kelembaban habitat satwa herpetofauna Secara real-time
RANCANG BANGUN DATA LOGGER BERBASIS SENSOR
DHT22 UNTUK MENGUKUR SUHU DAN KELEMBABAN
HABITAT SATWA HERPETOFAUNA SECARA REAL-TIME
WASMUAL RAHMATULLAH
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi Rancang Bangun Data Logger
Berbasis Sensor DHT22 Untuk Mengukur Suhu dan Kelembaban Habitat
Satwa Herpetofauna Secara Real-Time adalah benar karya saya dengan arahan
dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada
perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya
yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam
teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, November 2014
Wasmual Rahmatullah
NIM G74090056
ABSTRAK
WASMUAL RAHMATULLAH. Rancang Bangun Data Logger Berbasis Sensor
DHT22 Untuk Mengukur Suhu dan Kelembaban Habitat Satwa Herpetofauna
Secara Real-Time. Dibimbing oleh AKHIRUDDIN MADDU dan MAMAT
RAHMAT.
Pada penelitian ini dilakukan perancangan data logger suhu dan
kelembaban berbasis sensor DHT22 untuk pemantauan habitat satwa
herpetofauna. Satwa herpetofauna sangat sensitif dengan perubahan suhu dan
kelembaban habitatnya. Data dari sensor diteruskan melewati rangkaian buffer
menuju mikrokontroler dan berakhir pada Data logger yang dibangun dari 3
komponen utama yaitu RTC peripheral (pewaktu), EMS SDcard (perekam), dan
SDcard (media penyimpanan). Kemampuan minimal selang pengukuran alat
adalah 5 detik setiap data. Hasil pengukuran dianalisis dengan metode ploting
curve pada program Microsoft Excel 2007. Secara umum sebaran data
menunjukan nilai suhu yang berbanding terbalik dengan kelembaban pada
pengukuran di dalam lubang, dalam ruangan, dan luar ruangan. Komparasi alat
ukur mendekati nilai komparator (termometer raksa) dibandingkan dengan alat
Thermometer-Hygrometer TFA. Nilai ketepatan alat terhadap komparator sebesar
98%.
Kata kunci: data logger, habitat, herpetofauna, kelembaban, dan suhu
ABSTRACT
WASMUAL RAHMATULLAH. Design of Data Logger Base on DHT22 sensor
for Measuring Real-Time Temperature and Humidity of Herpetofauna Habitat.
Supervised by AKHIRUDIN MADDU and MAMAT RAHMAT.
In this research, the design of temperature and humidity data logger based
on DHT22 sensor for monitoring wildlife habitat of herpetofauna were done.
Herpetofauna Fauna are very sensitive to temperature and humidity changes in
their habitats. The data transmitted from the sensor passes through a buffer circuit
to microcontroller and ends at data logger that is built from 3 main components,
RTC peripherals (timer), EMS SDcard (recorder), and SDcard (storage media).
Minimum ability interval is 5 seconds for every measurement. The measurement
results were analyzed by plotting the curve in Microsoft Excel 2007. In general
the distribution of the data shows that the temperature values inversely
proportional to the humidity measurement in the hole, indoor, and outdoor.
Comparison of measuring instruments are closer to the comparator (mercury
thermometer) than Thermometer-hygrometer TFA. The accuracy of instrument to
comparator is within 98%.
Keywords: data logger, habitat, herpetofauna, humidity, and temperature.
RANCANG BANGUN DATA LOGGER BERBASIS SENSOR
DHT22 UNTUK MENGUKUR SUHU DAN KELEMBABAN
HABITAT SATWA HERPETOFAUNA SECARA REAL-TIME
WASMUAL RAHMATULLAH
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains pada
Departemen Fisika
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul skripsi : Rancang Bangun Data Logger Berbasis Sensor DHT22 untuk
Mengukur Suhu dan Kelembaban Habitat Satwa Herpetofauna
Secara Real-Time
Nama
: Wasmual Rahmatullah
NIM
: G74090056
Disetujui oleh
Dr. Akhiruddin Maddu, MSi
Pembimbing I
Dr. Mamat Rahmat, MSi
Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr. Akhiruddin Maddu, MSi
Ketua Departemen Fisika
Tanggal lulus:
PRAKATA
Puji syukur saya sampaikan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah
melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya kepada saya sebagai penulis sehingga saya
dapat menyelesaikan penelitian dengan judul “Rancang Bangun Data Logger
Berbasis Sensor DHT22 untuk Mengukur Suhu dan Kelembaban Habitat Satwa
Herpetofauna secara Real-Time” sebagai salah satu syarat kelulusan program
sarjana di Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Institut Pertanian Bogor.
Penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada Bapak Dr Akhiruddin
Maddu, M.Si dan Bapak Dr. Mamat Rahmat, M.Si selaku dosen pembimbing
yang selalu memotivasi saya untuk menyelesaikan penelitian ini. Uni Konservasi
Fauna yang telah menyediakan tempat untuk pengujian alat. Di samping itu, orang
tua penulis dan rekan-rekan di Uni Konservasi Fauna dan fisika 46 atas bantuan
moril atau materilnya
Akhir kata, semoga tulisan ini dapat memberikan manfaat untuk kita
semua. Saya menyadari bahwa tulisan ini masih jauh dari sempurna, sehingga
kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan.
Bogor, November 2014
Wasmual Rahmatullah
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
xiii
DAFTAR GAMBAR
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
xiii
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Perumusan Masalah
1
Tujuan Penelitian
1
Hipotesis
1
TINJAUAN PUSTAKA
2
Herpetofauna
2
Suhu dan Kelembaban bagi Herpetofauna
2
Sensor DHT22
2
Data Logger
2
Arduino UNO
3
LCD 16x2
3
Regulator 7805
4
METODE
4
Tempat dan Waktu Penelitian
4
Alat dan Bahan
4
Metode Penelitian
4
Penentuan Spesifikasi Alat
4
Karakterisasi Sensor DHT22
5
Perancangan Perangkat Keras
5
Probe Sensor
5
Rangkaian Buffer
6
Modul Matriks LCD 16x2
6
Modul RTC Peripheral DS1307
7
Modul EMS/Sdcard
7
Arduino UNO
7
Perancangan Perangkat Lunak
7
Perancangan Prototipe
7
Integrasi Sistem dan Pengujian
7
Proses Pengujian Data
8
HASIL DAN PEMBAHASAN
9
Hasil Karakterisasi Sensor
9
Perancangan Perangkat Keras
9
Rangkaian Regulator 5V
9
Rangkaian Buffer
10
Modul RTC Peripheral DS1307
10
Modul EMS Sdcard
11
Mikrokontroler (Arduino UNO)
11
Data Hasil Pengukuran
13
SIMPULAN DAN SARAN
18
Simpulan
18
Saran
18
DAFTAR PUSTAKA
19
LAMPIRAN
20
RIWAYAT HIDUP
25
DAFTAR TABEL
1 Data pengujian buffer
2 Jumlah data
10
13
DAFTAR GAMBAR
1 Trimeresurus albolabris (viper pohon)
2 Sensor DHT22
3 Data Logger
4 Arduino UNO
5 Komunikasi Sinyal DHT22
6 Probe (a) desain dan (b) prototipe
7 Rangkaian Buffer
8 LCD 16 x 2
9 Prototipe Alat
10 Hasil pengukuran sensor DHT22 (a) suhu dan (b) kelembaban
11 Rangkaian Regulator pada (a) Proteus dan (b) PCB
12 Modul RTC Peripheral DS1307
13 Modul EMS Sdcard
14 Diagram alir pemograman alat secara umum
15 Posisi ke-3 sensor
16 Grafik pengukuran dalam ruangan (a) suhu dan (b) kelembaban
17 Grafik pengukuran luar ruangan (a) suhu dan (b) kelembaban
18 Grafik pengukuran suhu dalam lubang
19 Grafik perbandingan ketepatan alat ukur dan T-H TFA terhadap komparator
20 Pengujian di lubang
3
3
3
3
5
6
6
6
8
9
10
11
11
12
13
14
15
16
17
17
DAFTAR LAMPIRAN
1 Lokasi pengujian dan posisi alat
20
2 Program dan keluaran RTC peripheral DS1307 dan EMS SDcard
21
3 Tabel pengujian dalam lubang Alat Ukur vs T-H TFA vs T Raksa
22
4 Tabel akurasi alat ukur dan TH-TFA terhadap komparator (termometer raksa).24
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Uni Konservasi Fauna adalah organisasi mahasiswa yang bergerak dalam
bidang pelestarian fauna.1 Tindakan pelestarian yang diambil berupa
pengumpulan data sekunder dan primer mengenai satwa. Analisis data disajikan
dalam bentuk laporan ilmiah. Kemudian laporan ilmiah akan menjadi pijakan
dalam menyuarakan konservasi fauna.
Herpetofauna merupakan salah satu kajian utama dalam organisasi ini.
Kajian ini terdiri dari reptil dan amfibi. Keduanya dapat dijadikan bio-indikator
(untuk mengukur perubahan lingkungan), karena reptil dan amfibi sangat peka
terhadap perubahan yang terjadi pada habitatnya. Kulit lembab pada amfibi dapat
menyerap gas dan cairan dari udara dan air, termasuk polutan.2 Begitu juga kulit
bersisik reptil digunakan untuk menjaga kelembaban tubuhnya. Perubahan suhu
lingkungan akan berpengaruh lansung terhadap aktivitas herpetofauna.
Data lengkap dan berkala dibutuhkan untuk membuktikan pengaruh
tersebut. Namun dewasa ini pengukuran suhu lingkungan masih menggunakan
hygrometer sederhana yang dibaca secara manual oleh pengamat. Keterbatasan
pengamat membuat pengukuran secara manual ini memiliki tingkat kesalahan
pembacaan yang tinggi, inefisiensi, dan kemungkinan kehilangan data saat
dilakukan pengambilan data secara berkala.
Dilihat dari kebutuhan tersebut peneliti mengajukan penelitian tentang
pembuatan rancang bangun alat ukur suhu dan kelembaban yang praktis, akurat
dan dapat meyimpan data secara berkala.
Perumusan Masalah
Apakah penggunaan sensor DHT22 pada data logger suhu dan
kelembaban habitat dari satwa herpetofauna dapat menjawab kebutuhan
pengukuran suhu dan kelembaban secara berkala yang selama ini masih
mengunakan alat sederhana dan keakuratan data pengukuran masih sangat
rendah.?.
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini yaitu, membuat alat ukur suhu dan kelembaban
menggunakan sensor DHT22 dengan data logger EMS SDcard yang memiliki ke
akuratan data yang besar dan menguji kinerja alat ukur selama rentang waktu
berkala.
Hipotesis
Sensor DHT22 dapat digunakan pada pengambilan data suhu dan
kelembaban lingkungan habitat satwa herpetofauna.
2
TINJAUAN PUSTAKA
Herpetofauna
Herpetofauna terdiri dari ordo amphibi dan reptilia. Amphibi adalah
hewan yang hidup di dua alam, memiliki kulit permeabel yang mensekresikan
lendir untuk mengatur pertukaran gas lewat kulit.3 Reptilia merupakan hewan
melata yang memiliki kulit bersisik yang salah satu fungsinya untuk
mempertahankan kelembaban. Kedua hewan tersebut bersifat poilklioterm yang
berarti berdarah dingin atau suhu tubuh menyesuaikan dengan suhu lingkungan.
Suhu dan Kelembaban bagi Herpetofauna
Secara umum suhu menjadi faktor pembatas untuk penyebaran jenis reptil
dan amfibi.4 Faktor pembatas ini membuat habitatnya menjadi lebih kecil karena
harus memilih habitat yang mempunyai kisaran suhu yang cocok dengan
kebutuhannya. Suhu dan kelembaban juga mempengaruhi kelenjar kelamin
(gonad dan ovarium) pada reptil dan amfibi.4 Sehingga ketergantungan ini di
manfaatkan untuk memilih keturunannya. Sistem termoregulasi dari reptil dan
amfibi mengandalkan hasil metabolisme dari mitokondria sel dan bantuan sinar
matahari yang hangat untuk mencukupi kekurangan panas tubuh.5 Tingginya
tingkat ketergantungan terhadap perubahan kelembaban lingkungannya ini
membuat reptil dan amphibi harus mengoptimalkan pengunaan panas dari
lingkungan.6
Sensor DHT22
DHT22 merupakan sensor pengukur suhu dan kelembaban relatif dengan
keluaran berupa sinyal digital serta memiliki 4 pin yang terdiri dari power supply,
data signal, null, dan ground. Sensor elemennya terbuat dari kapasitor polimer
untuk pengukuran suhu dan kelembaban. Rentang pengukuran kelembaban dari 0100% pada suhu -40 ~125 . Peforma sensor sangat stabil dalam pengukuran
suhu yang lama. Jarak sensor dengan perangkat utama maksimal 20 m.7
Data Logger
Komponen ini berperan sebagai perekam dan penyimpanan berbagai macam
sinyal masukan yang diperoleh dari sensor. Data logger dapat dioperasikan
terpisah dari komputer yang memiliki kemampuan untuk pengambilan data
sendiri sesuai pengaturan alat, sehingga memungkinkan untuk digunakan pada
pemantauan lingkungan dalam periode tertentu. Data logger dibangun dari 2
komponen penting yaitu seperangkat EMS SDcard (media perekam) dan SD card
(media penyimpanan) data.8 EMS SDcard akan menerima lansung data dari
mikrokontroler untuk disimpan.
3
Arduino UNO
Mikrokontroler yang berbasis datasheet atau ATmega 328P-PU.
Mikrokontroler ini mempunyai 14 pin (6 sebagai PWM, dan 6 pin masukan
analog), osilator kristal 16 MHz, sambungan USB dan power jack, ICSP header,
dan tombol reset. Sumberdaya mikrokontroler berasal dari sambungan USB atau
daya eksternal DC. Mikrokontroler ini dapat diintegrasikan dengan komputer atau
mikrokontroler lain dan dapat diprogam sebagai USB yang berfungsi menjadi
serial converter. Memori yang dimiliki lebih besar untuk program dengan
pengunaan lebih kecil untuk bootloader.
Gambar 1 Trimeresurus albolabris
(viper pohon)
Gambar 2 Sensor DHT22
Gambar 3 Data Logger
Gambar 4 Arduino UNO
LCD 16x2
Modul LCD dengan tampilan 16 x 2 baris dengan konsumsi daya yang
rendah. LCD 16 x 2 memiliki pixel karakter dengan matrik 5 x 7 sehingga mudah
untuk dibaca. LCD dilengkapi 2 register yang berfungsi sebagai perintah dan data.
Keunggulan tambahan LCD ini sangat ekonomis dan mudah diprogram.
4
Regulator 7805
Regulator 7805 merupakan regulator positif tetap yang memiliki 3 pin
(input, gnd, output), kemasan TO-220 dengan keluaran tegangan sebesar 5 V.
Fungsi regulator untuk membatasi tegangan internal bagi setiap komponen pada
alat dan memiliki thermal shutdown saat terjadi kelebihan panas. Sehingga
mengurangi kemungkinan kerusakan pada komponen yang digunakan.
METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Mikrokontroler, Laboratorium
Elektronika, Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam, Institut Pertanian Bogor, dan tempat pengujian alat di kamp pendidikan
Uni konservasi Fauna IPB di kampus Institut Pertanian Bogor Dramaga dari bulan
Maret sampai dengan bulan Juni 2014.
Alat dan Bahan
Alat dan komponen digunakan pada penelitian ini adalah seperangkat
personal komputer atau laptop, program IDE Arduino 1.0.5, Thermometer
Hygrometer TFA (T-H TFA), termometer raksa, obeng, tang jepit, tang potong,
multimeter, dan catu daya 12 V, mikrokontroler Arduino UNO Atmega 328P-PU,
baterai kering KRISBOW 6.7 V, LED merah dan hijau, resistor (1kΩ dan 220Ω),
kapasitor (100 uF), trimpot (100K), connector with female TRS, kabel 1A, kabel
jumper, PCB-IC, IC Op-Amp LM324, IC Regulator 7805, modul matrix LCD
16x2, modul RTC peripheral DS1307, pematri, timah patri (Asahi), penyedot
solder, speacer, push-button, holder, blackhousing, memori eksternal micro SD,
cone, switch/saklar, perekat, black body chasing (20 cm x 15 cm x 7 cm).
Metode Penelitian
Penentuan spesifikasi alat
Penentuan spesifikasi ini didasarkan pada hasil penelusuran literatur serta
kajian komprehensif dari alat yang menjadi fokus penelitian maupun
pengembangan. Berdasarkan literatur yang ada, didapatkan data spesifikasi:
tegangan referensi Arduino UNO sebesar 5 V, tegangan kerja IC 5 V, dan ground,
tegangan kerja DHT22 sebesar 3.3-6 V DC, dan keluaran sensor DHT22 berupa
sinyal digital melalui satu kabel.
5
Karakterisasi sensor DHT22
Sensor DHT22 akan mengukur suhu dan kelembaban secara lansung. Nilai
suhu yang didapatkan akan dikalibrasi dengan koefiesien kalibrasi yang ada di
dalam Accurate Calibration Chamber untuk diuji keakuratan data yang diambil.
Komunikasi yang terjadi satu arah bolak balik dalam bentuk bilangan biner “0”
dan “1”. Rata-rata membutuhkan 2 detik untuk setiap datanya.9
Gambar 5 Komunikasi Sinyal DHT22
Perancangan perangkat keras
Perancangan perangkat keras diawali dengan membuat skema untuk
masing-masing blok fungsional. Perangkat keras terdiri atas buffer, modul RTC
peripheral DS1307, dan modul EMS/SD card. Kumpulan rangkaian analog akan
menghasilkan keluaranyang dihasilkan berupa sinyal digital yang akan diolah oleh
mikrokontroler. Data pengukuran ditampilkan pada modul matrix LCD 16x2 dan
disimpan kedalam SDcard.
1. Pembuatan Probe
Probe dirancang menggunakan pipa berdiameter setengah inci (12
mm) dengan panjang 50 cm. Pipa dibuat panjang dan tidak terlalu besar
bertujuan mengurangi pengaruh suhu dari penguna atau lingkungan pada
proses pengukuran data ditambah lagi dengan prilaku satwa herpetofauna yang
suka menempati rongga celah tanah dan bebatuan. Pada bagian ujung pipa
akan dipasang sensor DHT22 dan probe ini akan dihubungkan dengan jack
TRS dengan perangkat utama.
6
(a)
(b)
Gambar 6 Probe (a) desain dan (b) prototipe
1. Rangkaian Buffer
Rangkaian buffer merupakan rangkaian penyangga yang digunakan
untuk menjaga agar besar tegangan keluaran sama dengan tegangan masukan
rangkaian. Hal ini untuk menghindari drop tegangan saat memasuki sebuah
rangkaian. IC op-amp LM324 dapat dirancang sebagai rangkaian buffer
seperti skema pada Gambar 7.
Gambar 7 Rangkaian Buffer
2. Modul Matriks LCD 16 x 2
Modul matriks LCD 16 x 2 merupakan perangkat keras yang
digunakan untuk menampilkan semua perintah dan hasil dari rancangan
perangkat. Rincian perintah yang telah diprogram akan di tampilkan secara
sederhana untuk memudah dalam pengoperasian alat nantinya. Selain itu hasil
pengukuran juga akan ditampilkan pada LCD 16 x 2.
Gambar 8 LCD 16 x 2
7
3. Modul RTC Peripheral DS1307
RTC peripheral DS1307 merupakan perangkat keras yang bekerja
memberikan kesesuaian waktu data yang diambil dengan waktu yang
sebenarnya (real-time) dengan tujuan utama menjaga keaslian data. RTC ini
akan dihubungkan dengan mikrokontroler dengan jalur komunikasi I2C.
4. Modul EMS SDcard
Modul EMS SDcard merupakan perangkat keras yang digunakan
sebagai media perekam data hasil pengukuran suhu dan kelembaban. Data
akan langsung direkam ke dalam SDcard sehingga lebih efisien.
5. Arduino UNO
Keluaran dan perintah pada perangkat berasal dari mikrokontroler
Arduino UNO yang dipakai. Masukan yang di terima oleh mikrokontroler
akan diubah menjadi format ADC (Analog to digital converter) yang
kemudian akan diterjemahkan ke nilai suhu dan kelembaban. mikrokontroler
ini memiliki 32 memori internal untuk program alat. Ada 14 pin (digital dan
analog), membutuhkan tegangan sebesar 5 V, dan dapat di integrasikan
dengan mikrokontroler lain.
Perancangan Perangkat Lunak
Perancangan perangkat lunak untuk mikrokontroler Perancangan perangkat
lunak untuk mikrokontroler meliputi pembuatan program pengolah data sinyal
digital dan akses penggunaan berbagai modul dibuat menggunakan IDE Arduino
version 1.0.5 sedangkan untuk perangkat keras, simulasi rangkaian analog dibuat
menggunakan Proteus 7.20.
Perancangan Prototipe
Skema awal dari rangkaian prototipe ini dirangkai pada breadboard.
Kemudian dilakukan pengujian kemampuan pengambilan data sensor pada suhu
kamar. Apabila hasil pengukuran cukup baik maka rangkaian akan dipindahkan ke
printed circuit board (PCB). Kemudian rangkaian pada PCB akan diuji apakah
berjalan dengan baik. Blok fungsional disatukan yang kemudian dilakukan
pemasangan chasing perangkat. Prototipe alat dapat dilihat pada Gambar 9.
Integrasi Sistem dan Pengujian
Blok-blok fungsional diuji apakah bekerja sesuai fungsinya masing-masing,
kemudian dilakukan pengintegrasian antara sistem perangkat keras dan perangkat
lunak. Saat proses pengintegrasian selesai maka dilakukan pengujian gabungan
8
semua sistem tersebut dan validasi. Data logger akan diuji coba dialam terbuka
diberbagai macam kondisi tempat dan cuaca.
Gambar 9 Prototipe Alat
Proses Pengujian Data
Pengujian data meliputi dari kegiatan pengaturan program prototipe,
pengambilan data oleh perangkat, proses komparasi data dengan komparator
(thermo-hygrometer TFA dan termometer raksa), dan analisis data. Prototipe
diatur untuk mengambil data suhu dan kelembaban aktual setiap menit selama 24
jam, sedangkan data komparator dicatat secara manual oleh pengamat setiap 15
menit selama 24 jam. Proses pengambilan data ini dilakukan dalam satu waktu
dengan posisi sensor setiap alat saling berdekatan.
Ada 3 kali pengamatan dengan kondisi lingkungan yang berbeda yaitu di
dalam ruangan (perangkat dan T-H TFA) dapat dilihat pada Lampiran (a) luar
ruangan (perangkat dan T-H TFA) pada Lampiran (b), dan di dalam lubang kayu
(perangkat, T-H TFA, dan termometer raksa) pada Lampiran (c). Jadi akan
didapat 1440 data oleh perangkat dan 96 oleh T-H TFA dan raksa dalam waktu 24
jam. Data tersebut di komparasi ketepatannya antara alat dengan termometer raksa
dan T-H TFA dengan termometer raksa serta ploting curve pada grafik dengan
menggunakan Microsof Excel 2007. Merujuk pada hasil ini dapat dinilai performa
dari alat yang dirancang. Perumusan untuk ketepatan alat sesuai dengan
persamaan di bawah
Keterangan :
%
%
H = rata-rata data suhu atau kelembaban perangkat
R = rata-rata data suhu atau kelembaban termometer raksa
9
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Karakterisasi Sensor
Karakterisasi sensor dilakukan dengan cara uji coba pengukuran sensor
pada ruangan yang terkondisi. Pengukuran dilakukan sebanyak 7 kali
pengulangan dengan 10 data setiap pengukuran. Dari sini dapat dilihat karakter
dan kemampuan dasar sensor DHT22. Gambar 10 menunjukkan bahwa sensor
DHT22 dapat mengukur suhu dan kelembaban secara bersamaan, dimana nilai
suhu dengan kelembaban saling berbanding terbalik. Awalnya sensor akan
menstabilkan pengukurannya, dengan demikian sensor membutuhkan sedikit
waktu sebelum bekerja normal untuk melakukan pengukuran berkala.
(a)
(b)
Gambar 10 Hasil pengukuran sensor DHT22 (a) suhu dan (b) kelembaban
Perancangan Perangkat Keras
Rangkaian Regulator 5 V
Alat ukur suhu dan kelembaban ini mengunakan regulator 5V. pada
rangkaian regulator digunakan IC LM7805. Fungsi regulator ini untuk
menstabilkan tegangan yang digunakan oleh setiap modul pada alat ukur. Semua
modul menggunakan tegangan sebesar 5V untuk aktif. Sumber tegangan yang
digunakan adalah baterai (6.7 V 1.3A/Hour 20 Hour. Oleh karena itu regulator
akan memotong tegangan 6.7 V menjadi 5 V. Selain penyesuian dengan
kemampuan komponen, ini bertujuan untuk mengurangi tingkat kerusakan pada
komponen yang digunakan. Skema rangkaian regulator dapat dilihat pada Gambar
11.
10
(a)
(b)
Gambar 11 Rangkaian Regulator pada (a) Proteus (b) PCB
Rangkaian Buffer
Rangkaian buffer mengunakan IC LM324 yang menstabilkan tegangan
masukan dari probe sebelum tegangan tersebut dirubah dalam bentuk ADC pada
microcontroller. Ini untuk menghindari beban atau perubahan impedansi pada
hasil pengukuran sensor. Ketika masukan dari sensor telah melewati rangkaian
buffer ini, impedansi fungsional rangkaian sensor sama dengan impedansi
fungsional microcontroller. Data pengujian buffer dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1 Data pengujian buffer
Tegangan
Tegangan
masukan (V)
keluaran (V)
2.89
2.89
3.04
3.04
3.50
3.50
3.67
3.67
3.91
3.91
4.13
4.13
4.76
4.76
Modul RTC Peripheral DS1307
Data yang telah diukur diberikan waktu real-time pengambilan sebelum di
simpan pada SDcard. Data lengkap dengan format tanggal, tahun , jam, menit,
dan detik akan lansung tertera pada setiap data yang disimpan. Rangkaian dapat
dilihat pada Gambar 12 dan program pada Lampiran 2 (a).
11
Gambar 12 Modul RTC Peripheral DS1307
Modul EMS SDcard
Modul EMS SDcard digunakan sebagai media perekam data dengan
media penyimpanan berupa SDcard. Data yang sudah diberi format waktu (realtime) akan disimpan kedalam bentuk file Notepad (.txt). Rangkaian dapat dilihat
pada Gambar 13 dan program pada Lampiran 2 (b).
Gambar 13 Modul EMS Sdcard
Mikrokontroler (Arduino UNO)
Sensor DHT22 akan memberikan masukan ke mikrokontroler yang
sebelumnya telah melewati rangkaian buffer untuk mengurangi noise. Sinyal
masukan yang merupakan sinyal analog akan dirubah ke dalam bentuk sinyal
digital oleh sistem minimum pada Arduino UNO dengan format ADC (Analog to
Digital Converter). Data yang berikan oleh sensor sudah dalam bentuk data suhu
dan kelembaban kemudian data ini akan ditampilkan pada LCD 16 x 2.
Mikrokontroler akan memberikan perintah pada RTC peripheral DS1307 untuk
menambahkan fungsi waktu pada data sebelum data disimpan ke dalam SDcard
oleh EMS SDcard.
12
Mulai (on)
Pengaturan selang waktu
pengukuran (per-menit)
Run (pengukuran data dijalankan)
Pengukuran
suhu dan kelembaban
Data
Microcontroller
RTC peripheral
Pemberian keterangan waktu
Display LCD
suhu dan kelembaban
EMS SDcard
Penyimpanan kedalam SDcard
SDcard
Data suhu dan kelembaban
dengan waktu real-timenya dalam
format .txt
Stop
Gambar 14 Diagram alir pemograman alat secara umum
13
Data Hasil Pengukuran
Pengambilan data alat ukur dilakukan dalam 3 lokasi yang berbeda yaitu
suhu dan kelembaban dalam ruangan, luar ruangan dan di dalam lubang kayu
Pada Lampiran 1 (a),(b), dan(c). Pengukuran suhu dan kelembaban dilakukan
selama 24 jam. Alat ukur mengambil data suhu dan kelembaban setiap menit dan
lansung otomatis tersimpan kedalam memory card sedangkan alat T-H TFA
dilakukan pencatatan manual setiap 15 menit. Tujuan pengukuran ini untuk
melihat kemampuan alat dalam mengukur suhu dan kelembaban dalam rentang
waktu berkala pada kondisi lingkungan yang berbeda. Kemudian untuk pengujian
di dalam lubang ditambahkan komparator berupa termometer raksa. Ketiga sensor
alat yang diuji ditempatkan pada posisi yang berdekatan untuk mengurangi bias
dalam pengukuran suhu dan kelembaban antar ke-3 alat. Gambar 15.
Gambar 15 Posisi ke-3 sensor
Dari 3 kali pengujian alat pada kondisi lingkungan yang berbeda
didapatkan sejumlah data suhu dan kelembaban seperti Tabel 2.
Kondisi
Dalam Ruangan
Luar Ruangan
Dalam Lubang
Total
Suhu
1440
1440
1275
4155
Tabel 2 Jumlah data
Alat
T-H TFA
Kelembaban Suhu Kelembaban
1440
96
96
1440
96
96
1275
85
85
4155
277
277
Raksa
Suhu
85
85
Pengukuran data dalam dan luar ruangan mencapai target yang
direncanakan, namun pada pengukuran dalam lubang terjadi kehilangan data
karena kesalahan dari pengamat.Tabel 2 T-H TFA hanya mendapatkan 85 data
suhu dan kelembaban sehingga pengukuran alat harus hentikan pada pada data ke1275. Selain itu pada pengujian dalam lubang ditambahkan komparator yaitu
termometer raksa. Data suhu dan kelembaban alat dibagi menjadi 2 jenis sebelum
14
dibandingkan dengan data T-H TFA dan data termometer raksa. Pertama data
dirata-ratakan per-15 data untuk menguji kemampuan pengukuran alat dalam
selang waktu yang sempit (permenit) pada pengukuran data kontinu. Bagian
kedua, setiap data kelipatan ke-15 dipisahkan dari 1440 data yang diukur, ini
bertujuan untuk menyamakan pengukuran alat dengan pengukuran T-H TFA
sehingga tidak mengurangi makna dari sebuah data pengukuran, dapat dilihat pada
Lampiran 3.
Secara umum data yang didapatkan menunjukkan hubungan berbanding
terbalik antara suhu dan kelembaban relatif, ketika suhu lingkungan naik maka
kelembaban relatif akan berkurang seperti perlihatkan oleh Gambar 16 (a) dan (b).
Hal ini sesuai dengan pernyataan bahwa suhu dapat mengubah senyawa H2O fase
cair menjadi fase gas sehingga sangat mempengaruh tingkat kelembaban udara.10
(a)
(b)
Gambar 16 Grafik pengukuran dalam ruangan (a) suhu dan (b) kelembaban
Selain itu nilai kelembaban juga dipengaruhi oleh faktor eksternal lainnya
yaitu angin, radiasi cahaya dan, aktivitas organisme.10 Secara matematis
15
kelembaban dapat diartikan sebagai rasio berat uap air dibandingkan dengan
volume udara kering pada volume yang sama.11 seperti yang diperlihatkan
Gambar 17 (a) dan (b).
Pada pengujian alat di luar ruangan, data kelembaban pukul 20.15 WIB
mencapai nilai 99.90 % mengindikasikan bahwa kandungan air udara tinggi.
Tingginya kandungan air ini disebabkan oleh hujan yang terjadi saat itu. Namun
nilai suhu yang terukur tetap bervariasi.
Perbedaan yang signifikan antara pengukuran alat dengan T-H TFA adalah
pengukuran suhu alat ukur selalu lebih rendah dari pada T-H-TFA dan lebih tinggi
pada pengukuran kelembaban. Alat ukur dapat mencapai suhu minimum 23 oC
pada data pengukuran luar ruangan dan kelembaban maksimum ketika terjadi
hujan. Gambar 17 (a) dan (b).
(a)
(b)
Gambar 17 Grafik pengukuran luar ruangan (a) suhu dan (b) kelembaban
Walaupun nilai datanya yang diukur berbeda, grafik pengukuran alat di
dalam dan luar ruangan menunjukkan kecenderungan yang sama dengan grafik
T-H TFA. Selisih nilai yang signifikan terlihat pada pengukuran dalam ruangan.
16
Hal ini dipengaruhi oleh volume ruangan yang dapat dikondisikan tanpa adanya
gangguan12.
Pengujian ketiga dilakukan didalam lubang sebuah batang palem. Pada
pengujian ini ditambahkan komparator suhu yaitu termometer raksa. Grafik hasil
pengukuran dapat dilihat pada Gambar 18.
Gambar 18 Grafik pengukuran suhu dalam lubang
Nilai pengukuran suhu alat ukur dan komparator berada dibawah nilai T-H
TFA. Komparator dapat mencatat kondisi suhu minimum 24 oC begitu juga
dengan alat ukur dapat mencatat kondisi tersebut pada pukul 00.45 dan 01.00
WIB dibandingkan dengan T-H TFA hanya mampu mencatat suhu minimum pada
suhu 24.7 oC pada pukul 01.30. Hal ini menunjukkan bahwa kecepatan
pengukuran alat lebih mendekati komparator dari pada pengukuran T-H TFA.
Dari data yang terkumpul juga dilakukan uji ketepatan (akurasi) antara
data alat dengan komparator dan data T-H TFA dengan komparator yang dapat
dilihat pada Gambar 19. Hasil perhitungan ketepatan pengukuran suhu
menunjukan nilai 98% pada alat ukur dan 97% pada T-H TFA, perhitungannya
pada Lampiran 4. Grafik pun memperlihatkan nilai pengukuran T-H-TFA tidak
stabil dalam pengukuran suhu. Beberapa kali nilainya keluar jauh dari nilai
pengukuran alat dan komparator yang nota bene posisi sensor sudah saling
berdekatan dan kondisi lubang yang sempit seperti pada Gambar 20.
Alat ukur yang dibuat telah dapat mengukur suhu dan kelembaban secara
berkala. Data suhu dan kelembaban dapat direkam setiap menit tanpa adanya
kehilangan data. Apabila dihitung kemampuan pengukuran sensor ditambahkan
dengan rangkaian minimal dibutuhkan waktu selang 5 detik setiap datanya.
17
Gambar 19 Grafik perbandingan ketepatan alat ukur dan T-H TFA terhadap
komparator
Gambar 20 Pengujian di dalam lubang
Data pengukuran yang langsung disimpan ke SDcard dalam format .txt
sehingga nantinya mudah untuk olah ke dalam berbagai format. Uji ketepatan pun
menunjukan kemampuan alat lebih mendekati komparator (termometer raksa).
Desain portable alat yang dilengkapi dengan probe juga memudahkan mobilisasi
pengambilan data suhu dan kelembaban di celah atau lubang sempit.
18
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Pembuatan rancang bangun alat ukur suhu dan kelembaban dapat
dilakukan sesuai dengan tujuan yang direncanakan. Penggunaan sensor DHT22
dapat menjawab kebutuhan pemantauan suhu dan lingkungan secara berkala
dengan data yang langsung tersimpan kedalam SDcard. Secara program alat ukur
ini membutuhkan waktu 5 detik untuk melakukan perekaman data, dan sudah
stabil pada pengukuran data permenit. Kemampuan alat pada pengukuran suhu,
menunjukkan nilai cendrung dibawah nilai pengukuran T-H TFA (alat ukur
konvensional) dan penggujian dilubang menunjukkan hasil yang mendekati nilai
pengukuran komparator (termometer raksa), dimana alat ukur dapat mencapai
pengukuran suhu minimum komparator. Desain sederhana membuat mobilitas alat
lebih mudah, ditambah dengan adanya probe sensor yang nantinya digunakan
untuk pengukuran suhu dan kelembaban pada celah atau lubang. Secara statistik
keakuratan alat ukur mencapai 98% dengan termometer raksa sebagai acuan. Hal
ini menunjukan kualitas pengukuran sensor DHT22 sudah berfungsi dengan baik
sehingga dapat digunakan pada data logger suhu dan kelembaban lingkungan
pada umumnya dan habitat herpetofauna pada khususnya.
Saran
Untuk pengembangan lebih lanjut dapat dilakukan pada pembuatan variasi
pengukuran suhu dengan kontrol manual. Harapannya untuk sumber tegangan,
alat menggunakan energi portable yang diambil lansung dari alam dan ramah
lingkungan seperti panel surya. Kemudian diperlukan penyempurnaan desain alat
demi berbagai macam kebutuhan monitoring suhu dan kelembaban diberbagai
kondisi alam.
19
DAFTAR PUSTAKA
1. Tim evolusi UKF. 2008. Modul Metamorfosa Uni Konservasi Fauna IPB.
Uni Konservasi Fauna.
2. Stebbins, R.C. and N.W. Cohen. 1997. A natural history of amphibians.
Princeton University Press. New Jersey.
3. Wells, K.D. 2007.The Ecology and behavior of amphibians.The
University of Chicago Press.Chicago
4. Zug, R. G. 2001. Herpetology An Introductory Biology Of Amphibians
And Reptiles. Academic Press. San Diego
5. Cowles, R. B. dan Bogert, C. M. 1944. A Preleminary Study of The
Thermal Requirements Desert Reptiles. Bull. Am. National history. Duke
University
6. Huey, R.B. dan Slatkin, M. 1976. Cost and Benefits of Lizard
Thermoregulation. Quart. Rev. Biol. University of Chicago Press.
Chicago
7. Liu, T. 2013. Digital-output relative humidity & temperature
sensor/module AM2303[internet].Bogor.hlm1-7;[diunduh 29 Desember
2013]. Tersedia pada: http://www.adafruit.com/datasheets/DHT22.pdf
8. EMS (Embedded Module Series)SD/MMC/FRAM v3.2012[internet].
Bogor.hlm 1-3: [diunduh 28 desember 2013].tersedia pada:
http://www.innovativeelectronics.com/innovative_electronics/pro_ems_s
md_mmc_fram.htm
9. Zells, J. 2013. How to Measure Temperature and humidity with the
DHT22. Veccu.com
10. Umar, M. R. 2013. Penuntun Praktikum Ekologi Umum. Universitas
Hasanuddin Makassar
11. Odum, Eugene. 1994. Dasar-Dasar Ekologi. Universitas Gadjah mada.
Yogyakarta.
12. Lakitan, B.,1994.Dasar Klimatologi. PT Ragagrafindo Persada,Jakarta.
20
LAMPIRAN
Lampiran 1 Lokasi pengujian dan posisi alat
(a) dalam ruangan
(b) luar ruangan
(c) lubang palem
(d) dalam ruangan
(e) luar ruangan
(f) lubang palem.
21
Lampiran 2 Program dan keluaran RTC peripheral DS1307 dan EMS
SDcard
(a) RTC peripheral DS1307
(b) EMS SDcard
22
Lampiran 3 Tabel pengujian dalam lubang Alat Ukur vs T-H TFA vs T Raksa
Suhu
Waktu
11:15:00
11:30:00
11:45:00
12:00:00
12:15:00
12:30:00
12:45:00
13:00:00
13:15:00
13:30:00
13:45:00
14:00:00
14:15:00
14:30:00
14:45:00
15:00:00
15:15:00
15:30:00
15:45:00
16:00:00
16:15:00
16:30:00
16:45:00
17:00:00
17:15:00
17:30:00
17:45:00
18:00:00
18:15:00
18:30:00
18:45:00
19:00:00
19:15:00
19:30:00
19:45:00
20:00:00
20:15:00
20:30:00
20:45:00
21:00:00
21:15:00
21:30:00
21:45:00
22:00:00
22:15:00
22:30:00
Alat Ukur
Per-15 Ke-15
29.01
28.4
28.76
29.1
28.86
28.8
29.39
29.8
29.53
29.2
29.24
29.4
29.19
30.1
29.93
29.6
29.68
29.5
29.71
29.7
29.94
29.8
30.09
29.8
29.40
28.9
28.73
28.8
28.65
28.2
27.55
27.3
27.24
27.2
27.05
26.7
26.73
27
26.87
26.7
26.60
26.8
26.91
26.9
26.99
27.2
27.29
27.3
27.43
27.6
27.40
27.3
27.34
27.2
27.10
27.2
27.18
27.3
27.05
26.9
26.83
26.1
25.37
25.1
25.13
25
25.05
25
25.23
25.4
25.51
25.4
25.35
25
24.79
24.8
24.91
24.8
24.57
24.5
24.87
25.1
25.12
25.1
25.08
25.1
25.16
25
24.94
24.9
25.01
25
T-H TFA
T raksa
29.4
29
29.4
29.3
29.9
29.6
29.5
30
30
30
30
30.2
30.4
29.9
29.2
29
28.1
27.7
27.4
27.2
27.2
27
27.2
27.3
27.4
27.4
27.4
27.4
27.3
27.3
27.3
27.2
26
25.6
25.6
25.6
25.8
25.7
25.5
25.4
25.3
25.3
25.4
25.4
25.3
25.4
30
28.5
29.5
30
29.5
29.6
29
31
30
29.5
29.5
30
30
29
28.5
28
26.5
26.5
26
26
26
26
26.5
26.5
26.7
27
27
27
27
26.5
27
26.5
24.5
24
24.5
24.5
25
24.5
24
24
24
24
25
24
24.5
25
Kelembaban
Alat Ukur
T-H
TFA
Per-15
Ke-15
78.82
85.8
77
77.91
73.1
79
76.49
74.6
75
70.59
68.4
74
72.18
77.4
71
74.11
76
73
73.89
65.6
73
69.85
70.8
68
69.88
74.3
71
71.05
65.5
70
69.67
73.3
70
72.24
78.7
69
77.17
80.3
72
78.90
81.9
73
76.91
74
76
76.34
79.2
76
80.63
83.1
74
82.31
82.7
79
84.48
84.1
81
84.74
85.6
82
87.85
86.8
84
89.73
89.2
85
88.42
86.4
87
86.79
86.7
87
87.53
88
87
88.51
89.2
88
90.39
93
89
92.93
91.1
89
92.51
91.7
90
93.25
92.2
90
93.21
96.1
90
96.00
98.4
91
97.83
98.2
90
98.69
99.2
92
99.27
99.7
94
96.97
95.9
94
93.80
93.2
95
97.25
98.6
94
97.61
99.2
93
99.68
99.9
92
99.89
99.9
94
97.93
95.3
94
96.28
96
95
96.40
97
95
98.04
99.9
94
98.45
96.2
94
23
22:45:00
23:00:00
23:15:00
23:30:00
23:45:00
0:00:00
0:15:00
0:30:00
0:45:00
1:00:00
1:15:00
1:30:00
1:45:00
2:00:00
2:15:00
2:30:00
2:45:00
3:00:00
3:15:00
3:30:00
3:45:00
4:00:00
4:15:00
4:30:00
4:45:00
5:00:00
5:15:00
5:30:00
5:45:00
6:00:00
6:15:00
6:30:00
6:45:00
7:00:00
7:15:00
7:30:00
7:45:00
8:00:00
8:15:00
25.01
24.98
24.96
24.71
24.55
24.39
24.51
24.11
24.12
23.95
24.10
24.25
24.29
24.21
24.33
24.42
24.29
24.21
24.38
24.48
24.73
24.77
24.92
25.09
24.93
24.75
24.76
24.91
24.94
24.88
24.91
25.10
25.47
25.69
25.65
25.65
25.92
26.30
26.52
25
25
24.9
24.6
24.6
24.5
24.5
24.1
24
24
24.1
24.4
24.2
24.2
24.5
24.2
24.3
24.3
24.5
24.5
24.9
24.7
24.9
24.9
24.7
24.8
24.8
25
24.9
25.1
24.9
25.3
25.6
25.7
25.7
25.6
26.2
26.4
26.5
25.3
25.3
25.3
25.3
25.3
25.2
25.1
25
25.1
24.9
24.9
24.7
26.6
24.9
25
24.9
24.9
25.1
25
24.9
25
25
25.3
25.3
25.2
25.3
25.4
25.3
25.4
25.5
25.5
25.5
25.6
25.8
25.9
27.1
26.2
26.4
26.7
24
24.5
24
25
24.5
24
24
24
24.5
24
24
24
24
24.5
24.5
24.5
25
24
24
24
24
24.5
25
25
24.5
25
24.5
25
24.5
24.5
25
24.5
25.5
25
25.6
25.5
26.5
26
27
98.11
99.31
99.55
99.51
99.90
99.90
99.90
99.90
99.90
99.90
99.90
99.90
99.64
99.90
99.86
99.59
99.85
99.90
99.90
99.89
99.35
98.51
98.61
98.47
99.01
99.90
99.90
99.69
99.45
99.90
98.99
99.23
97.81
97.27
95.73
96.76
97.19
96.33
94.16
99.5
99.9
99.9
99.9
99.9
99.9
99.9
99.9
99.9
99.9
99.9
99.9
99.9
99.9
99.9
99.9
99.9
99.9
99.9
99.9
98.6
99
98.6
97.8
99.9
99.9
99.9
99.2
99.9
99.9
99.8
99.4
97.4
97.3
95
99.6
93.2
96.6
94.5
93
95
95
95
96
95
95
96
97
97
97
97
96
97
97
97
96
96
96
97
96
96
96
97
97
98
97
97
97
97
97
97
97
97
97
94
95
95
94
24
Lampiran 4 tabel akurasi (%) alat ukur dan TH-TFA terhadap komparator
(termometer raksa).
Akurasi alat
Akurasi
Akurasi
Akurasi alat ukur
ukur
T-H
T-H
No
No
TFA
TFA
Per-15 Ke-15
Per-15
Ke-15
1
96.69
94.67
98.00
44
95.17
95.83
94.17
2
99.09
97.89
98.25
45
98.20
98.37
96.73
3
97.83
97.63
99.66
46
99.95
100.00
98.40
4
97.96
99.33
97.67
47
95.81
95.83
94.58
5
99.91
98.98
98.64
48
98.04
97.96
96.73
6
98.78
99.32
100.00
49
96.00
96.25
94.58
7
99.33
96.21
98.28
50
98.85
98.40
98.80
8
96.54
95.48
96.77
51
99.81
99.59
96.73
9
98.93
98.33
100.00
52
98.36
97.92
95.00
10 99.28
99.32
98.31
53
97.86
97.92
95.42
11 98.51
98.98
98.31
54
99.56
99.58
95.83
12 99.71
99.33
99.33
55
98.45
97.96
97.55
13 98.00
96.33
98.67
56
99.81
100.00
96.25
14 99.06
99.31
96.90
57
99.58
99.58
96.25
15 99.46
98.95
97.54
58
98.94
98.33
97.08
16 98.38
97.50
96.43
59
98.81
99.17
89.17
17 97.21
97.36
93.96
60
98.80
98.78
98.37
18 97.94
99.25
95.47
61
99.32
100.00
97.96
19 97.21
96.15
94.62
62
99.67
98.78
98.37
20 96.64
97.31
95.38
63
97.15
97.20
99.60
21 97.69
96.92
95.38
64
99.14
98.75
95.42
22 96.51
96.54
96.15
65
98.42
97.92
95.83
23 98.16
97.36
97.36
66
98.00
97.92
96.25
24 97.03
96.98
96.98
67
96.94
96.25
95.83
25 97.28
96.63
97.38
68
98.91
99.18
97.96
26 98.52
98.89
98.52
69
99.68
99.60
98.80
27 98.74
99.26
98.52
70
99.65
99.60
98.80
28 99.63
99.26
98.52
71
98.26
99.18
97.14
29 99.33
98.89
98.89
72
99.01
99.20
98.80
30 97.94
98.49
96.98
73
98.94
98.78
96.33
31 99.38
96.67
98.89
74
99.65
100.00
98.80
32 95.75
94.72
97.36
75
98.20
98.37
96.33
33 97.44
97.96
93.88
76
98.45
97.55
95.92
34 95.61
95.83
93.33
77
99.63
99.60
98.00
35 97.03
96.33
95.51
78
97.55
96.73
95.92
36 95.89
96.33
95.51
79
99.90
99.61
99.61
37 98.61 100.00
96.80
80
97.25
97.20
96.80
38 98.80
98.78
95.10
81
99.82
99.61
98.83
39 96.22
96.67
93.75
82
99.42
99.61
93.73
40 97.64
97.92
94.17
83
97.81
98.87
98.87
41 96.36
95.42
94.58
84
98.85
98.46
98.46
42 95.33
95.42
94.58
85
98.22
98.15
98.89
Rata-rata
43 99.68
99.6
98.4
98.25
98.07
96.91
25
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Pakan Sinayan pada tanggal 17
Juli 1991 dari Ayah Arizal dan Ibu Elismar. Penulis
adalah putra kedua dari tiga bersaudara. Tahun 2009
penulis lulus dari SMA Negeri 1 Kamang Magek dan
pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk
Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Seleksi
Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri
(SNMPTN) dan diterima di Departemen Fisika,
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif di
staf Himpunan Mahasiswa Fisika IPB tahun
2010/2011. Penulis juga aktif sebagai aktivis
lingkungan di Divisi Konservasi Primata Unit
Kegiatan Mahasiswa (UKM) Uni Konservasi Fauna IPB 2009/2014. Penulis
menyukai kegiatan kepetualangan alam bebas, riset mengenai primata dan
herpetofauna (reptil dan amfibi).
26
DHT22 UNTUK MENGUKUR SUHU DAN KELEMBABAN
HABITAT SATWA HERPETOFAUNA SECARA REAL-TIME
WASMUAL RAHMATULLAH
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi Rancang Bangun Data Logger
Berbasis Sensor DHT22 Untuk Mengukur Suhu dan Kelembaban Habitat
Satwa Herpetofauna Secara Real-Time adalah benar karya saya dengan arahan
dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada
perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya
yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam
teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, November 2014
Wasmual Rahmatullah
NIM G74090056
ABSTRAK
WASMUAL RAHMATULLAH. Rancang Bangun Data Logger Berbasis Sensor
DHT22 Untuk Mengukur Suhu dan Kelembaban Habitat Satwa Herpetofauna
Secara Real-Time. Dibimbing oleh AKHIRUDDIN MADDU dan MAMAT
RAHMAT.
Pada penelitian ini dilakukan perancangan data logger suhu dan
kelembaban berbasis sensor DHT22 untuk pemantauan habitat satwa
herpetofauna. Satwa herpetofauna sangat sensitif dengan perubahan suhu dan
kelembaban habitatnya. Data dari sensor diteruskan melewati rangkaian buffer
menuju mikrokontroler dan berakhir pada Data logger yang dibangun dari 3
komponen utama yaitu RTC peripheral (pewaktu), EMS SDcard (perekam), dan
SDcard (media penyimpanan). Kemampuan minimal selang pengukuran alat
adalah 5 detik setiap data. Hasil pengukuran dianalisis dengan metode ploting
curve pada program Microsoft Excel 2007. Secara umum sebaran data
menunjukan nilai suhu yang berbanding terbalik dengan kelembaban pada
pengukuran di dalam lubang, dalam ruangan, dan luar ruangan. Komparasi alat
ukur mendekati nilai komparator (termometer raksa) dibandingkan dengan alat
Thermometer-Hygrometer TFA. Nilai ketepatan alat terhadap komparator sebesar
98%.
Kata kunci: data logger, habitat, herpetofauna, kelembaban, dan suhu
ABSTRACT
WASMUAL RAHMATULLAH. Design of Data Logger Base on DHT22 sensor
for Measuring Real-Time Temperature and Humidity of Herpetofauna Habitat.
Supervised by AKHIRUDIN MADDU and MAMAT RAHMAT.
In this research, the design of temperature and humidity data logger based
on DHT22 sensor for monitoring wildlife habitat of herpetofauna were done.
Herpetofauna Fauna are very sensitive to temperature and humidity changes in
their habitats. The data transmitted from the sensor passes through a buffer circuit
to microcontroller and ends at data logger that is built from 3 main components,
RTC peripherals (timer), EMS SDcard (recorder), and SDcard (storage media).
Minimum ability interval is 5 seconds for every measurement. The measurement
results were analyzed by plotting the curve in Microsoft Excel 2007. In general
the distribution of the data shows that the temperature values inversely
proportional to the humidity measurement in the hole, indoor, and outdoor.
Comparison of measuring instruments are closer to the comparator (mercury
thermometer) than Thermometer-hygrometer TFA. The accuracy of instrument to
comparator is within 98%.
Keywords: data logger, habitat, herpetofauna, humidity, and temperature.
RANCANG BANGUN DATA LOGGER BERBASIS SENSOR
DHT22 UNTUK MENGUKUR SUHU DAN KELEMBABAN
HABITAT SATWA HERPETOFAUNA SECARA REAL-TIME
WASMUAL RAHMATULLAH
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains pada
Departemen Fisika
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul skripsi : Rancang Bangun Data Logger Berbasis Sensor DHT22 untuk
Mengukur Suhu dan Kelembaban Habitat Satwa Herpetofauna
Secara Real-Time
Nama
: Wasmual Rahmatullah
NIM
: G74090056
Disetujui oleh
Dr. Akhiruddin Maddu, MSi
Pembimbing I
Dr. Mamat Rahmat, MSi
Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr. Akhiruddin Maddu, MSi
Ketua Departemen Fisika
Tanggal lulus:
PRAKATA
Puji syukur saya sampaikan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah
melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya kepada saya sebagai penulis sehingga saya
dapat menyelesaikan penelitian dengan judul “Rancang Bangun Data Logger
Berbasis Sensor DHT22 untuk Mengukur Suhu dan Kelembaban Habitat Satwa
Herpetofauna secara Real-Time” sebagai salah satu syarat kelulusan program
sarjana di Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Institut Pertanian Bogor.
Penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada Bapak Dr Akhiruddin
Maddu, M.Si dan Bapak Dr. Mamat Rahmat, M.Si selaku dosen pembimbing
yang selalu memotivasi saya untuk menyelesaikan penelitian ini. Uni Konservasi
Fauna yang telah menyediakan tempat untuk pengujian alat. Di samping itu, orang
tua penulis dan rekan-rekan di Uni Konservasi Fauna dan fisika 46 atas bantuan
moril atau materilnya
Akhir kata, semoga tulisan ini dapat memberikan manfaat untuk kita
semua. Saya menyadari bahwa tulisan ini masih jauh dari sempurna, sehingga
kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan.
Bogor, November 2014
Wasmual Rahmatullah
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
xiii
DAFTAR GAMBAR
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
xiii
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Perumusan Masalah
1
Tujuan Penelitian
1
Hipotesis
1
TINJAUAN PUSTAKA
2
Herpetofauna
2
Suhu dan Kelembaban bagi Herpetofauna
2
Sensor DHT22
2
Data Logger
2
Arduino UNO
3
LCD 16x2
3
Regulator 7805
4
METODE
4
Tempat dan Waktu Penelitian
4
Alat dan Bahan
4
Metode Penelitian
4
Penentuan Spesifikasi Alat
4
Karakterisasi Sensor DHT22
5
Perancangan Perangkat Keras
5
Probe Sensor
5
Rangkaian Buffer
6
Modul Matriks LCD 16x2
6
Modul RTC Peripheral DS1307
7
Modul EMS/Sdcard
7
Arduino UNO
7
Perancangan Perangkat Lunak
7
Perancangan Prototipe
7
Integrasi Sistem dan Pengujian
7
Proses Pengujian Data
8
HASIL DAN PEMBAHASAN
9
Hasil Karakterisasi Sensor
9
Perancangan Perangkat Keras
9
Rangkaian Regulator 5V
9
Rangkaian Buffer
10
Modul RTC Peripheral DS1307
10
Modul EMS Sdcard
11
Mikrokontroler (Arduino UNO)
11
Data Hasil Pengukuran
13
SIMPULAN DAN SARAN
18
Simpulan
18
Saran
18
DAFTAR PUSTAKA
19
LAMPIRAN
20
RIWAYAT HIDUP
25
DAFTAR TABEL
1 Data pengujian buffer
2 Jumlah data
10
13
DAFTAR GAMBAR
1 Trimeresurus albolabris (viper pohon)
2 Sensor DHT22
3 Data Logger
4 Arduino UNO
5 Komunikasi Sinyal DHT22
6 Probe (a) desain dan (b) prototipe
7 Rangkaian Buffer
8 LCD 16 x 2
9 Prototipe Alat
10 Hasil pengukuran sensor DHT22 (a) suhu dan (b) kelembaban
11 Rangkaian Regulator pada (a) Proteus dan (b) PCB
12 Modul RTC Peripheral DS1307
13 Modul EMS Sdcard
14 Diagram alir pemograman alat secara umum
15 Posisi ke-3 sensor
16 Grafik pengukuran dalam ruangan (a) suhu dan (b) kelembaban
17 Grafik pengukuran luar ruangan (a) suhu dan (b) kelembaban
18 Grafik pengukuran suhu dalam lubang
19 Grafik perbandingan ketepatan alat ukur dan T-H TFA terhadap komparator
20 Pengujian di lubang
3
3
3
3
5
6
6
6
8
9
10
11
11
12
13
14
15
16
17
17
DAFTAR LAMPIRAN
1 Lokasi pengujian dan posisi alat
20
2 Program dan keluaran RTC peripheral DS1307 dan EMS SDcard
21
3 Tabel pengujian dalam lubang Alat Ukur vs T-H TFA vs T Raksa
22
4 Tabel akurasi alat ukur dan TH-TFA terhadap komparator (termometer raksa).24
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Uni Konservasi Fauna adalah organisasi mahasiswa yang bergerak dalam
bidang pelestarian fauna.1 Tindakan pelestarian yang diambil berupa
pengumpulan data sekunder dan primer mengenai satwa. Analisis data disajikan
dalam bentuk laporan ilmiah. Kemudian laporan ilmiah akan menjadi pijakan
dalam menyuarakan konservasi fauna.
Herpetofauna merupakan salah satu kajian utama dalam organisasi ini.
Kajian ini terdiri dari reptil dan amfibi. Keduanya dapat dijadikan bio-indikator
(untuk mengukur perubahan lingkungan), karena reptil dan amfibi sangat peka
terhadap perubahan yang terjadi pada habitatnya. Kulit lembab pada amfibi dapat
menyerap gas dan cairan dari udara dan air, termasuk polutan.2 Begitu juga kulit
bersisik reptil digunakan untuk menjaga kelembaban tubuhnya. Perubahan suhu
lingkungan akan berpengaruh lansung terhadap aktivitas herpetofauna.
Data lengkap dan berkala dibutuhkan untuk membuktikan pengaruh
tersebut. Namun dewasa ini pengukuran suhu lingkungan masih menggunakan
hygrometer sederhana yang dibaca secara manual oleh pengamat. Keterbatasan
pengamat membuat pengukuran secara manual ini memiliki tingkat kesalahan
pembacaan yang tinggi, inefisiensi, dan kemungkinan kehilangan data saat
dilakukan pengambilan data secara berkala.
Dilihat dari kebutuhan tersebut peneliti mengajukan penelitian tentang
pembuatan rancang bangun alat ukur suhu dan kelembaban yang praktis, akurat
dan dapat meyimpan data secara berkala.
Perumusan Masalah
Apakah penggunaan sensor DHT22 pada data logger suhu dan
kelembaban habitat dari satwa herpetofauna dapat menjawab kebutuhan
pengukuran suhu dan kelembaban secara berkala yang selama ini masih
mengunakan alat sederhana dan keakuratan data pengukuran masih sangat
rendah.?.
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini yaitu, membuat alat ukur suhu dan kelembaban
menggunakan sensor DHT22 dengan data logger EMS SDcard yang memiliki ke
akuratan data yang besar dan menguji kinerja alat ukur selama rentang waktu
berkala.
Hipotesis
Sensor DHT22 dapat digunakan pada pengambilan data suhu dan
kelembaban lingkungan habitat satwa herpetofauna.
2
TINJAUAN PUSTAKA
Herpetofauna
Herpetofauna terdiri dari ordo amphibi dan reptilia. Amphibi adalah
hewan yang hidup di dua alam, memiliki kulit permeabel yang mensekresikan
lendir untuk mengatur pertukaran gas lewat kulit.3 Reptilia merupakan hewan
melata yang memiliki kulit bersisik yang salah satu fungsinya untuk
mempertahankan kelembaban. Kedua hewan tersebut bersifat poilklioterm yang
berarti berdarah dingin atau suhu tubuh menyesuaikan dengan suhu lingkungan.
Suhu dan Kelembaban bagi Herpetofauna
Secara umum suhu menjadi faktor pembatas untuk penyebaran jenis reptil
dan amfibi.4 Faktor pembatas ini membuat habitatnya menjadi lebih kecil karena
harus memilih habitat yang mempunyai kisaran suhu yang cocok dengan
kebutuhannya. Suhu dan kelembaban juga mempengaruhi kelenjar kelamin
(gonad dan ovarium) pada reptil dan amfibi.4 Sehingga ketergantungan ini di
manfaatkan untuk memilih keturunannya. Sistem termoregulasi dari reptil dan
amfibi mengandalkan hasil metabolisme dari mitokondria sel dan bantuan sinar
matahari yang hangat untuk mencukupi kekurangan panas tubuh.5 Tingginya
tingkat ketergantungan terhadap perubahan kelembaban lingkungannya ini
membuat reptil dan amphibi harus mengoptimalkan pengunaan panas dari
lingkungan.6
Sensor DHT22
DHT22 merupakan sensor pengukur suhu dan kelembaban relatif dengan
keluaran berupa sinyal digital serta memiliki 4 pin yang terdiri dari power supply,
data signal, null, dan ground. Sensor elemennya terbuat dari kapasitor polimer
untuk pengukuran suhu dan kelembaban. Rentang pengukuran kelembaban dari 0100% pada suhu -40 ~125 . Peforma sensor sangat stabil dalam pengukuran
suhu yang lama. Jarak sensor dengan perangkat utama maksimal 20 m.7
Data Logger
Komponen ini berperan sebagai perekam dan penyimpanan berbagai macam
sinyal masukan yang diperoleh dari sensor. Data logger dapat dioperasikan
terpisah dari komputer yang memiliki kemampuan untuk pengambilan data
sendiri sesuai pengaturan alat, sehingga memungkinkan untuk digunakan pada
pemantauan lingkungan dalam periode tertentu. Data logger dibangun dari 2
komponen penting yaitu seperangkat EMS SDcard (media perekam) dan SD card
(media penyimpanan) data.8 EMS SDcard akan menerima lansung data dari
mikrokontroler untuk disimpan.
3
Arduino UNO
Mikrokontroler yang berbasis datasheet atau ATmega 328P-PU.
Mikrokontroler ini mempunyai 14 pin (6 sebagai PWM, dan 6 pin masukan
analog), osilator kristal 16 MHz, sambungan USB dan power jack, ICSP header,
dan tombol reset. Sumberdaya mikrokontroler berasal dari sambungan USB atau
daya eksternal DC. Mikrokontroler ini dapat diintegrasikan dengan komputer atau
mikrokontroler lain dan dapat diprogam sebagai USB yang berfungsi menjadi
serial converter. Memori yang dimiliki lebih besar untuk program dengan
pengunaan lebih kecil untuk bootloader.
Gambar 1 Trimeresurus albolabris
(viper pohon)
Gambar 2 Sensor DHT22
Gambar 3 Data Logger
Gambar 4 Arduino UNO
LCD 16x2
Modul LCD dengan tampilan 16 x 2 baris dengan konsumsi daya yang
rendah. LCD 16 x 2 memiliki pixel karakter dengan matrik 5 x 7 sehingga mudah
untuk dibaca. LCD dilengkapi 2 register yang berfungsi sebagai perintah dan data.
Keunggulan tambahan LCD ini sangat ekonomis dan mudah diprogram.
4
Regulator 7805
Regulator 7805 merupakan regulator positif tetap yang memiliki 3 pin
(input, gnd, output), kemasan TO-220 dengan keluaran tegangan sebesar 5 V.
Fungsi regulator untuk membatasi tegangan internal bagi setiap komponen pada
alat dan memiliki thermal shutdown saat terjadi kelebihan panas. Sehingga
mengurangi kemungkinan kerusakan pada komponen yang digunakan.
METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Mikrokontroler, Laboratorium
Elektronika, Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam, Institut Pertanian Bogor, dan tempat pengujian alat di kamp pendidikan
Uni konservasi Fauna IPB di kampus Institut Pertanian Bogor Dramaga dari bulan
Maret sampai dengan bulan Juni 2014.
Alat dan Bahan
Alat dan komponen digunakan pada penelitian ini adalah seperangkat
personal komputer atau laptop, program IDE Arduino 1.0.5, Thermometer
Hygrometer TFA (T-H TFA), termometer raksa, obeng, tang jepit, tang potong,
multimeter, dan catu daya 12 V, mikrokontroler Arduino UNO Atmega 328P-PU,
baterai kering KRISBOW 6.7 V, LED merah dan hijau, resistor (1kΩ dan 220Ω),
kapasitor (100 uF), trimpot (100K), connector with female TRS, kabel 1A, kabel
jumper, PCB-IC, IC Op-Amp LM324, IC Regulator 7805, modul matrix LCD
16x2, modul RTC peripheral DS1307, pematri, timah patri (Asahi), penyedot
solder, speacer, push-button, holder, blackhousing, memori eksternal micro SD,
cone, switch/saklar, perekat, black body chasing (20 cm x 15 cm x 7 cm).
Metode Penelitian
Penentuan spesifikasi alat
Penentuan spesifikasi ini didasarkan pada hasil penelusuran literatur serta
kajian komprehensif dari alat yang menjadi fokus penelitian maupun
pengembangan. Berdasarkan literatur yang ada, didapatkan data spesifikasi:
tegangan referensi Arduino UNO sebesar 5 V, tegangan kerja IC 5 V, dan ground,
tegangan kerja DHT22 sebesar 3.3-6 V DC, dan keluaran sensor DHT22 berupa
sinyal digital melalui satu kabel.
5
Karakterisasi sensor DHT22
Sensor DHT22 akan mengukur suhu dan kelembaban secara lansung. Nilai
suhu yang didapatkan akan dikalibrasi dengan koefiesien kalibrasi yang ada di
dalam Accurate Calibration Chamber untuk diuji keakuratan data yang diambil.
Komunikasi yang terjadi satu arah bolak balik dalam bentuk bilangan biner “0”
dan “1”. Rata-rata membutuhkan 2 detik untuk setiap datanya.9
Gambar 5 Komunikasi Sinyal DHT22
Perancangan perangkat keras
Perancangan perangkat keras diawali dengan membuat skema untuk
masing-masing blok fungsional. Perangkat keras terdiri atas buffer, modul RTC
peripheral DS1307, dan modul EMS/SD card. Kumpulan rangkaian analog akan
menghasilkan keluaranyang dihasilkan berupa sinyal digital yang akan diolah oleh
mikrokontroler. Data pengukuran ditampilkan pada modul matrix LCD 16x2 dan
disimpan kedalam SDcard.
1. Pembuatan Probe
Probe dirancang menggunakan pipa berdiameter setengah inci (12
mm) dengan panjang 50 cm. Pipa dibuat panjang dan tidak terlalu besar
bertujuan mengurangi pengaruh suhu dari penguna atau lingkungan pada
proses pengukuran data ditambah lagi dengan prilaku satwa herpetofauna yang
suka menempati rongga celah tanah dan bebatuan. Pada bagian ujung pipa
akan dipasang sensor DHT22 dan probe ini akan dihubungkan dengan jack
TRS dengan perangkat utama.
6
(a)
(b)
Gambar 6 Probe (a) desain dan (b) prototipe
1. Rangkaian Buffer
Rangkaian buffer merupakan rangkaian penyangga yang digunakan
untuk menjaga agar besar tegangan keluaran sama dengan tegangan masukan
rangkaian. Hal ini untuk menghindari drop tegangan saat memasuki sebuah
rangkaian. IC op-amp LM324 dapat dirancang sebagai rangkaian buffer
seperti skema pada Gambar 7.
Gambar 7 Rangkaian Buffer
2. Modul Matriks LCD 16 x 2
Modul matriks LCD 16 x 2 merupakan perangkat keras yang
digunakan untuk menampilkan semua perintah dan hasil dari rancangan
perangkat. Rincian perintah yang telah diprogram akan di tampilkan secara
sederhana untuk memudah dalam pengoperasian alat nantinya. Selain itu hasil
pengukuran juga akan ditampilkan pada LCD 16 x 2.
Gambar 8 LCD 16 x 2
7
3. Modul RTC Peripheral DS1307
RTC peripheral DS1307 merupakan perangkat keras yang bekerja
memberikan kesesuaian waktu data yang diambil dengan waktu yang
sebenarnya (real-time) dengan tujuan utama menjaga keaslian data. RTC ini
akan dihubungkan dengan mikrokontroler dengan jalur komunikasi I2C.
4. Modul EMS SDcard
Modul EMS SDcard merupakan perangkat keras yang digunakan
sebagai media perekam data hasil pengukuran suhu dan kelembaban. Data
akan langsung direkam ke dalam SDcard sehingga lebih efisien.
5. Arduino UNO
Keluaran dan perintah pada perangkat berasal dari mikrokontroler
Arduino UNO yang dipakai. Masukan yang di terima oleh mikrokontroler
akan diubah menjadi format ADC (Analog to digital converter) yang
kemudian akan diterjemahkan ke nilai suhu dan kelembaban. mikrokontroler
ini memiliki 32 memori internal untuk program alat. Ada 14 pin (digital dan
analog), membutuhkan tegangan sebesar 5 V, dan dapat di integrasikan
dengan mikrokontroler lain.
Perancangan Perangkat Lunak
Perancangan perangkat lunak untuk mikrokontroler Perancangan perangkat
lunak untuk mikrokontroler meliputi pembuatan program pengolah data sinyal
digital dan akses penggunaan berbagai modul dibuat menggunakan IDE Arduino
version 1.0.5 sedangkan untuk perangkat keras, simulasi rangkaian analog dibuat
menggunakan Proteus 7.20.
Perancangan Prototipe
Skema awal dari rangkaian prototipe ini dirangkai pada breadboard.
Kemudian dilakukan pengujian kemampuan pengambilan data sensor pada suhu
kamar. Apabila hasil pengukuran cukup baik maka rangkaian akan dipindahkan ke
printed circuit board (PCB). Kemudian rangkaian pada PCB akan diuji apakah
berjalan dengan baik. Blok fungsional disatukan yang kemudian dilakukan
pemasangan chasing perangkat. Prototipe alat dapat dilihat pada Gambar 9.
Integrasi Sistem dan Pengujian
Blok-blok fungsional diuji apakah bekerja sesuai fungsinya masing-masing,
kemudian dilakukan pengintegrasian antara sistem perangkat keras dan perangkat
lunak. Saat proses pengintegrasian selesai maka dilakukan pengujian gabungan
8
semua sistem tersebut dan validasi. Data logger akan diuji coba dialam terbuka
diberbagai macam kondisi tempat dan cuaca.
Gambar 9 Prototipe Alat
Proses Pengujian Data
Pengujian data meliputi dari kegiatan pengaturan program prototipe,
pengambilan data oleh perangkat, proses komparasi data dengan komparator
(thermo-hygrometer TFA dan termometer raksa), dan analisis data. Prototipe
diatur untuk mengambil data suhu dan kelembaban aktual setiap menit selama 24
jam, sedangkan data komparator dicatat secara manual oleh pengamat setiap 15
menit selama 24 jam. Proses pengambilan data ini dilakukan dalam satu waktu
dengan posisi sensor setiap alat saling berdekatan.
Ada 3 kali pengamatan dengan kondisi lingkungan yang berbeda yaitu di
dalam ruangan (perangkat dan T-H TFA) dapat dilihat pada Lampiran (a) luar
ruangan (perangkat dan T-H TFA) pada Lampiran (b), dan di dalam lubang kayu
(perangkat, T-H TFA, dan termometer raksa) pada Lampiran (c). Jadi akan
didapat 1440 data oleh perangkat dan 96 oleh T-H TFA dan raksa dalam waktu 24
jam. Data tersebut di komparasi ketepatannya antara alat dengan termometer raksa
dan T-H TFA dengan termometer raksa serta ploting curve pada grafik dengan
menggunakan Microsof Excel 2007. Merujuk pada hasil ini dapat dinilai performa
dari alat yang dirancang. Perumusan untuk ketepatan alat sesuai dengan
persamaan di bawah
Keterangan :
%
%
H = rata-rata data suhu atau kelembaban perangkat
R = rata-rata data suhu atau kelembaban termometer raksa
9
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Karakterisasi Sensor
Karakterisasi sensor dilakukan dengan cara uji coba pengukuran sensor
pada ruangan yang terkondisi. Pengukuran dilakukan sebanyak 7 kali
pengulangan dengan 10 data setiap pengukuran. Dari sini dapat dilihat karakter
dan kemampuan dasar sensor DHT22. Gambar 10 menunjukkan bahwa sensor
DHT22 dapat mengukur suhu dan kelembaban secara bersamaan, dimana nilai
suhu dengan kelembaban saling berbanding terbalik. Awalnya sensor akan
menstabilkan pengukurannya, dengan demikian sensor membutuhkan sedikit
waktu sebelum bekerja normal untuk melakukan pengukuran berkala.
(a)
(b)
Gambar 10 Hasil pengukuran sensor DHT22 (a) suhu dan (b) kelembaban
Perancangan Perangkat Keras
Rangkaian Regulator 5 V
Alat ukur suhu dan kelembaban ini mengunakan regulator 5V. pada
rangkaian regulator digunakan IC LM7805. Fungsi regulator ini untuk
menstabilkan tegangan yang digunakan oleh setiap modul pada alat ukur. Semua
modul menggunakan tegangan sebesar 5V untuk aktif. Sumber tegangan yang
digunakan adalah baterai (6.7 V 1.3A/Hour 20 Hour. Oleh karena itu regulator
akan memotong tegangan 6.7 V menjadi 5 V. Selain penyesuian dengan
kemampuan komponen, ini bertujuan untuk mengurangi tingkat kerusakan pada
komponen yang digunakan. Skema rangkaian regulator dapat dilihat pada Gambar
11.
10
(a)
(b)
Gambar 11 Rangkaian Regulator pada (a) Proteus (b) PCB
Rangkaian Buffer
Rangkaian buffer mengunakan IC LM324 yang menstabilkan tegangan
masukan dari probe sebelum tegangan tersebut dirubah dalam bentuk ADC pada
microcontroller. Ini untuk menghindari beban atau perubahan impedansi pada
hasil pengukuran sensor. Ketika masukan dari sensor telah melewati rangkaian
buffer ini, impedansi fungsional rangkaian sensor sama dengan impedansi
fungsional microcontroller. Data pengujian buffer dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1 Data pengujian buffer
Tegangan
Tegangan
masukan (V)
keluaran (V)
2.89
2.89
3.04
3.04
3.50
3.50
3.67
3.67
3.91
3.91
4.13
4.13
4.76
4.76
Modul RTC Peripheral DS1307
Data yang telah diukur diberikan waktu real-time pengambilan sebelum di
simpan pada SDcard. Data lengkap dengan format tanggal, tahun , jam, menit,
dan detik akan lansung tertera pada setiap data yang disimpan. Rangkaian dapat
dilihat pada Gambar 12 dan program pada Lampiran 2 (a).
11
Gambar 12 Modul RTC Peripheral DS1307
Modul EMS SDcard
Modul EMS SDcard digunakan sebagai media perekam data dengan
media penyimpanan berupa SDcard. Data yang sudah diberi format waktu (realtime) akan disimpan kedalam bentuk file Notepad (.txt). Rangkaian dapat dilihat
pada Gambar 13 dan program pada Lampiran 2 (b).
Gambar 13 Modul EMS Sdcard
Mikrokontroler (Arduino UNO)
Sensor DHT22 akan memberikan masukan ke mikrokontroler yang
sebelumnya telah melewati rangkaian buffer untuk mengurangi noise. Sinyal
masukan yang merupakan sinyal analog akan dirubah ke dalam bentuk sinyal
digital oleh sistem minimum pada Arduino UNO dengan format ADC (Analog to
Digital Converter). Data yang berikan oleh sensor sudah dalam bentuk data suhu
dan kelembaban kemudian data ini akan ditampilkan pada LCD 16 x 2.
Mikrokontroler akan memberikan perintah pada RTC peripheral DS1307 untuk
menambahkan fungsi waktu pada data sebelum data disimpan ke dalam SDcard
oleh EMS SDcard.
12
Mulai (on)
Pengaturan selang waktu
pengukuran (per-menit)
Run (pengukuran data dijalankan)
Pengukuran
suhu dan kelembaban
Data
Microcontroller
RTC peripheral
Pemberian keterangan waktu
Display LCD
suhu dan kelembaban
EMS SDcard
Penyimpanan kedalam SDcard
SDcard
Data suhu dan kelembaban
dengan waktu real-timenya dalam
format .txt
Stop
Gambar 14 Diagram alir pemograman alat secara umum
13
Data Hasil Pengukuran
Pengambilan data alat ukur dilakukan dalam 3 lokasi yang berbeda yaitu
suhu dan kelembaban dalam ruangan, luar ruangan dan di dalam lubang kayu
Pada Lampiran 1 (a),(b), dan(c). Pengukuran suhu dan kelembaban dilakukan
selama 24 jam. Alat ukur mengambil data suhu dan kelembaban setiap menit dan
lansung otomatis tersimpan kedalam memory card sedangkan alat T-H TFA
dilakukan pencatatan manual setiap 15 menit. Tujuan pengukuran ini untuk
melihat kemampuan alat dalam mengukur suhu dan kelembaban dalam rentang
waktu berkala pada kondisi lingkungan yang berbeda. Kemudian untuk pengujian
di dalam lubang ditambahkan komparator berupa termometer raksa. Ketiga sensor
alat yang diuji ditempatkan pada posisi yang berdekatan untuk mengurangi bias
dalam pengukuran suhu dan kelembaban antar ke-3 alat. Gambar 15.
Gambar 15 Posisi ke-3 sensor
Dari 3 kali pengujian alat pada kondisi lingkungan yang berbeda
didapatkan sejumlah data suhu dan kelembaban seperti Tabel 2.
Kondisi
Dalam Ruangan
Luar Ruangan
Dalam Lubang
Total
Suhu
1440
1440
1275
4155
Tabel 2 Jumlah data
Alat
T-H TFA
Kelembaban Suhu Kelembaban
1440
96
96
1440
96
96
1275
85
85
4155
277
277
Raksa
Suhu
85
85
Pengukuran data dalam dan luar ruangan mencapai target yang
direncanakan, namun pada pengukuran dalam lubang terjadi kehilangan data
karena kesalahan dari pengamat.Tabel 2 T-H TFA hanya mendapatkan 85 data
suhu dan kelembaban sehingga pengukuran alat harus hentikan pada pada data ke1275. Selain itu pada pengujian dalam lubang ditambahkan komparator yaitu
termometer raksa. Data suhu dan kelembaban alat dibagi menjadi 2 jenis sebelum
14
dibandingkan dengan data T-H TFA dan data termometer raksa. Pertama data
dirata-ratakan per-15 data untuk menguji kemampuan pengukuran alat dalam
selang waktu yang sempit (permenit) pada pengukuran data kontinu. Bagian
kedua, setiap data kelipatan ke-15 dipisahkan dari 1440 data yang diukur, ini
bertujuan untuk menyamakan pengukuran alat dengan pengukuran T-H TFA
sehingga tidak mengurangi makna dari sebuah data pengukuran, dapat dilihat pada
Lampiran 3.
Secara umum data yang didapatkan menunjukkan hubungan berbanding
terbalik antara suhu dan kelembaban relatif, ketika suhu lingkungan naik maka
kelembaban relatif akan berkurang seperti perlihatkan oleh Gambar 16 (a) dan (b).
Hal ini sesuai dengan pernyataan bahwa suhu dapat mengubah senyawa H2O fase
cair menjadi fase gas sehingga sangat mempengaruh tingkat kelembaban udara.10
(a)
(b)
Gambar 16 Grafik pengukuran dalam ruangan (a) suhu dan (b) kelembaban
Selain itu nilai kelembaban juga dipengaruhi oleh faktor eksternal lainnya
yaitu angin, radiasi cahaya dan, aktivitas organisme.10 Secara matematis
15
kelembaban dapat diartikan sebagai rasio berat uap air dibandingkan dengan
volume udara kering pada volume yang sama.11 seperti yang diperlihatkan
Gambar 17 (a) dan (b).
Pada pengujian alat di luar ruangan, data kelembaban pukul 20.15 WIB
mencapai nilai 99.90 % mengindikasikan bahwa kandungan air udara tinggi.
Tingginya kandungan air ini disebabkan oleh hujan yang terjadi saat itu. Namun
nilai suhu yang terukur tetap bervariasi.
Perbedaan yang signifikan antara pengukuran alat dengan T-H TFA adalah
pengukuran suhu alat ukur selalu lebih rendah dari pada T-H-TFA dan lebih tinggi
pada pengukuran kelembaban. Alat ukur dapat mencapai suhu minimum 23 oC
pada data pengukuran luar ruangan dan kelembaban maksimum ketika terjadi
hujan. Gambar 17 (a) dan (b).
(a)
(b)
Gambar 17 Grafik pengukuran luar ruangan (a) suhu dan (b) kelembaban
Walaupun nilai datanya yang diukur berbeda, grafik pengukuran alat di
dalam dan luar ruangan menunjukkan kecenderungan yang sama dengan grafik
T-H TFA. Selisih nilai yang signifikan terlihat pada pengukuran dalam ruangan.
16
Hal ini dipengaruhi oleh volume ruangan yang dapat dikondisikan tanpa adanya
gangguan12.
Pengujian ketiga dilakukan didalam lubang sebuah batang palem. Pada
pengujian ini ditambahkan komparator suhu yaitu termometer raksa. Grafik hasil
pengukuran dapat dilihat pada Gambar 18.
Gambar 18 Grafik pengukuran suhu dalam lubang
Nilai pengukuran suhu alat ukur dan komparator berada dibawah nilai T-H
TFA. Komparator dapat mencatat kondisi suhu minimum 24 oC begitu juga
dengan alat ukur dapat mencatat kondisi tersebut pada pukul 00.45 dan 01.00
WIB dibandingkan dengan T-H TFA hanya mampu mencatat suhu minimum pada
suhu 24.7 oC pada pukul 01.30. Hal ini menunjukkan bahwa kecepatan
pengukuran alat lebih mendekati komparator dari pada pengukuran T-H TFA.
Dari data yang terkumpul juga dilakukan uji ketepatan (akurasi) antara
data alat dengan komparator dan data T-H TFA dengan komparator yang dapat
dilihat pada Gambar 19. Hasil perhitungan ketepatan pengukuran suhu
menunjukan nilai 98% pada alat ukur dan 97% pada T-H TFA, perhitungannya
pada Lampiran 4. Grafik pun memperlihatkan nilai pengukuran T-H-TFA tidak
stabil dalam pengukuran suhu. Beberapa kali nilainya keluar jauh dari nilai
pengukuran alat dan komparator yang nota bene posisi sensor sudah saling
berdekatan dan kondisi lubang yang sempit seperti pada Gambar 20.
Alat ukur yang dibuat telah dapat mengukur suhu dan kelembaban secara
berkala. Data suhu dan kelembaban dapat direkam setiap menit tanpa adanya
kehilangan data. Apabila dihitung kemampuan pengukuran sensor ditambahkan
dengan rangkaian minimal dibutuhkan waktu selang 5 detik setiap datanya.
17
Gambar 19 Grafik perbandingan ketepatan alat ukur dan T-H TFA terhadap
komparator
Gambar 20 Pengujian di dalam lubang
Data pengukuran yang langsung disimpan ke SDcard dalam format .txt
sehingga nantinya mudah untuk olah ke dalam berbagai format. Uji ketepatan pun
menunjukan kemampuan alat lebih mendekati komparator (termometer raksa).
Desain portable alat yang dilengkapi dengan probe juga memudahkan mobilisasi
pengambilan data suhu dan kelembaban di celah atau lubang sempit.
18
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Pembuatan rancang bangun alat ukur suhu dan kelembaban dapat
dilakukan sesuai dengan tujuan yang direncanakan. Penggunaan sensor DHT22
dapat menjawab kebutuhan pemantauan suhu dan lingkungan secara berkala
dengan data yang langsung tersimpan kedalam SDcard. Secara program alat ukur
ini membutuhkan waktu 5 detik untuk melakukan perekaman data, dan sudah
stabil pada pengukuran data permenit. Kemampuan alat pada pengukuran suhu,
menunjukkan nilai cendrung dibawah nilai pengukuran T-H TFA (alat ukur
konvensional) dan penggujian dilubang menunjukkan hasil yang mendekati nilai
pengukuran komparator (termometer raksa), dimana alat ukur dapat mencapai
pengukuran suhu minimum komparator. Desain sederhana membuat mobilitas alat
lebih mudah, ditambah dengan adanya probe sensor yang nantinya digunakan
untuk pengukuran suhu dan kelembaban pada celah atau lubang. Secara statistik
keakuratan alat ukur mencapai 98% dengan termometer raksa sebagai acuan. Hal
ini menunjukan kualitas pengukuran sensor DHT22 sudah berfungsi dengan baik
sehingga dapat digunakan pada data logger suhu dan kelembaban lingkungan
pada umumnya dan habitat herpetofauna pada khususnya.
Saran
Untuk pengembangan lebih lanjut dapat dilakukan pada pembuatan variasi
pengukuran suhu dengan kontrol manual. Harapannya untuk sumber tegangan,
alat menggunakan energi portable yang diambil lansung dari alam dan ramah
lingkungan seperti panel surya. Kemudian diperlukan penyempurnaan desain alat
demi berbagai macam kebutuhan monitoring suhu dan kelembaban diberbagai
kondisi alam.
19
DAFTAR PUSTAKA
1. Tim evolusi UKF. 2008. Modul Metamorfosa Uni Konservasi Fauna IPB.
Uni Konservasi Fauna.
2. Stebbins, R.C. and N.W. Cohen. 1997. A natural history of amphibians.
Princeton University Press. New Jersey.
3. Wells, K.D. 2007.The Ecology and behavior of amphibians.The
University of Chicago Press.Chicago
4. Zug, R. G. 2001. Herpetology An Introductory Biology Of Amphibians
And Reptiles. Academic Press. San Diego
5. Cowles, R. B. dan Bogert, C. M. 1944. A Preleminary Study of The
Thermal Requirements Desert Reptiles. Bull. Am. National history. Duke
University
6. Huey, R.B. dan Slatkin, M. 1976. Cost and Benefits of Lizard
Thermoregulation. Quart. Rev. Biol. University of Chicago Press.
Chicago
7. Liu, T. 2013. Digital-output relative humidity & temperature
sensor/module AM2303[internet].Bogor.hlm1-7;[diunduh 29 Desember
2013]. Tersedia pada: http://www.adafruit.com/datasheets/DHT22.pdf
8. EMS (Embedded Module Series)SD/MMC/FRAM v3.2012[internet].
Bogor.hlm 1-3: [diunduh 28 desember 2013].tersedia pada:
http://www.innovativeelectronics.com/innovative_electronics/pro_ems_s
md_mmc_fram.htm
9. Zells, J. 2013. How to Measure Temperature and humidity with the
DHT22. Veccu.com
10. Umar, M. R. 2013. Penuntun Praktikum Ekologi Umum. Universitas
Hasanuddin Makassar
11. Odum, Eugene. 1994. Dasar-Dasar Ekologi. Universitas Gadjah mada.
Yogyakarta.
12. Lakitan, B.,1994.Dasar Klimatologi. PT Ragagrafindo Persada,Jakarta.
20
LAMPIRAN
Lampiran 1 Lokasi pengujian dan posisi alat
(a) dalam ruangan
(b) luar ruangan
(c) lubang palem
(d) dalam ruangan
(e) luar ruangan
(f) lubang palem.
21
Lampiran 2 Program dan keluaran RTC peripheral DS1307 dan EMS
SDcard
(a) RTC peripheral DS1307
(b) EMS SDcard
22
Lampiran 3 Tabel pengujian dalam lubang Alat Ukur vs T-H TFA vs T Raksa
Suhu
Waktu
11:15:00
11:30:00
11:45:00
12:00:00
12:15:00
12:30:00
12:45:00
13:00:00
13:15:00
13:30:00
13:45:00
14:00:00
14:15:00
14:30:00
14:45:00
15:00:00
15:15:00
15:30:00
15:45:00
16:00:00
16:15:00
16:30:00
16:45:00
17:00:00
17:15:00
17:30:00
17:45:00
18:00:00
18:15:00
18:30:00
18:45:00
19:00:00
19:15:00
19:30:00
19:45:00
20:00:00
20:15:00
20:30:00
20:45:00
21:00:00
21:15:00
21:30:00
21:45:00
22:00:00
22:15:00
22:30:00
Alat Ukur
Per-15 Ke-15
29.01
28.4
28.76
29.1
28.86
28.8
29.39
29.8
29.53
29.2
29.24
29.4
29.19
30.1
29.93
29.6
29.68
29.5
29.71
29.7
29.94
29.8
30.09
29.8
29.40
28.9
28.73
28.8
28.65
28.2
27.55
27.3
27.24
27.2
27.05
26.7
26.73
27
26.87
26.7
26.60
26.8
26.91
26.9
26.99
27.2
27.29
27.3
27.43
27.6
27.40
27.3
27.34
27.2
27.10
27.2
27.18
27.3
27.05
26.9
26.83
26.1
25.37
25.1
25.13
25
25.05
25
25.23
25.4
25.51
25.4
25.35
25
24.79
24.8
24.91
24.8
24.57
24.5
24.87
25.1
25.12
25.1
25.08
25.1
25.16
25
24.94
24.9
25.01
25
T-H TFA
T raksa
29.4
29
29.4
29.3
29.9
29.6
29.5
30
30
30
30
30.2
30.4
29.9
29.2
29
28.1
27.7
27.4
27.2
27.2
27
27.2
27.3
27.4
27.4
27.4
27.4
27.3
27.3
27.3
27.2
26
25.6
25.6
25.6
25.8
25.7
25.5
25.4
25.3
25.3
25.4
25.4
25.3
25.4
30
28.5
29.5
30
29.5
29.6
29
31
30
29.5
29.5
30
30
29
28.5
28
26.5
26.5
26
26
26
26
26.5
26.5
26.7
27
27
27
27
26.5
27
26.5
24.5
24
24.5
24.5
25
24.5
24
24
24
24
25
24
24.5
25
Kelembaban
Alat Ukur
T-H
TFA
Per-15
Ke-15
78.82
85.8
77
77.91
73.1
79
76.49
74.6
75
70.59
68.4
74
72.18
77.4
71
74.11
76
73
73.89
65.6
73
69.85
70.8
68
69.88
74.3
71
71.05
65.5
70
69.67
73.3
70
72.24
78.7
69
77.17
80.3
72
78.90
81.9
73
76.91
74
76
76.34
79.2
76
80.63
83.1
74
82.31
82.7
79
84.48
84.1
81
84.74
85.6
82
87.85
86.8
84
89.73
89.2
85
88.42
86.4
87
86.79
86.7
87
87.53
88
87
88.51
89.2
88
90.39
93
89
92.93
91.1
89
92.51
91.7
90
93.25
92.2
90
93.21
96.1
90
96.00
98.4
91
97.83
98.2
90
98.69
99.2
92
99.27
99.7
94
96.97
95.9
94
93.80
93.2
95
97.25
98.6
94
97.61
99.2
93
99.68
99.9
92
99.89
99.9
94
97.93
95.3
94
96.28
96
95
96.40
97
95
98.04
99.9
94
98.45
96.2
94
23
22:45:00
23:00:00
23:15:00
23:30:00
23:45:00
0:00:00
0:15:00
0:30:00
0:45:00
1:00:00
1:15:00
1:30:00
1:45:00
2:00:00
2:15:00
2:30:00
2:45:00
3:00:00
3:15:00
3:30:00
3:45:00
4:00:00
4:15:00
4:30:00
4:45:00
5:00:00
5:15:00
5:30:00
5:45:00
6:00:00
6:15:00
6:30:00
6:45:00
7:00:00
7:15:00
7:30:00
7:45:00
8:00:00
8:15:00
25.01
24.98
24.96
24.71
24.55
24.39
24.51
24.11
24.12
23.95
24.10
24.25
24.29
24.21
24.33
24.42
24.29
24.21
24.38
24.48
24.73
24.77
24.92
25.09
24.93
24.75
24.76
24.91
24.94
24.88
24.91
25.10
25.47
25.69
25.65
25.65
25.92
26.30
26.52
25
25
24.9
24.6
24.6
24.5
24.5
24.1
24
24
24.1
24.4
24.2
24.2
24.5
24.2
24.3
24.3
24.5
24.5
24.9
24.7
24.9
24.9
24.7
24.8
24.8
25
24.9
25.1
24.9
25.3
25.6
25.7
25.7
25.6
26.2
26.4
26.5
25.3
25.3
25.3
25.3
25.3
25.2
25.1
25
25.1
24.9
24.9
24.7
26.6
24.9
25
24.9
24.9
25.1
25
24.9
25
25
25.3
25.3
25.2
25.3
25.4
25.3
25.4
25.5
25.5
25.5
25.6
25.8
25.9
27.1
26.2
26.4
26.7
24
24.5
24
25
24.5
24
24
24
24.5
24
24
24
24
24.5
24.5
24.5
25
24
24
24
24
24.5
25
25
24.5
25
24.5
25
24.5
24.5
25
24.5
25.5
25
25.6
25.5
26.5
26
27
98.11
99.31
99.55
99.51
99.90
99.90
99.90
99.90
99.90
99.90
99.90
99.90
99.64
99.90
99.86
99.59
99.85
99.90
99.90
99.89
99.35
98.51
98.61
98.47
99.01
99.90
99.90
99.69
99.45
99.90
98.99
99.23
97.81
97.27
95.73
96.76
97.19
96.33
94.16
99.5
99.9
99.9
99.9
99.9
99.9
99.9
99.9
99.9
99.9
99.9
99.9
99.9
99.9
99.9
99.9
99.9
99.9
99.9
99.9
98.6
99
98.6
97.8
99.9
99.9
99.9
99.2
99.9
99.9
99.8
99.4
97.4
97.3
95
99.6
93.2
96.6
94.5
93
95
95
95
96
95
95
96
97
97
97
97
96
97
97
97
96
96
96
97
96
96
96
97
97
98
97
97
97
97
97
97
97
97
97
94
95
95
94
24
Lampiran 4 tabel akurasi (%) alat ukur dan TH-TFA terhadap komparator
(termometer raksa).
Akurasi alat
Akurasi
Akurasi
Akurasi alat ukur
ukur
T-H
T-H
No
No
TFA
TFA
Per-15 Ke-15
Per-15
Ke-15
1
96.69
94.67
98.00
44
95.17
95.83
94.17
2
99.09
97.89
98.25
45
98.20
98.37
96.73
3
97.83
97.63
99.66
46
99.95
100.00
98.40
4
97.96
99.33
97.67
47
95.81
95.83
94.58
5
99.91
98.98
98.64
48
98.04
97.96
96.73
6
98.78
99.32
100.00
49
96.00
96.25
94.58
7
99.33
96.21
98.28
50
98.85
98.40
98.80
8
96.54
95.48
96.77
51
99.81
99.59
96.73
9
98.93
98.33
100.00
52
98.36
97.92
95.00
10 99.28
99.32
98.31
53
97.86
97.92
95.42
11 98.51
98.98
98.31
54
99.56
99.58
95.83
12 99.71
99.33
99.33
55
98.45
97.96
97.55
13 98.00
96.33
98.67
56
99.81
100.00
96.25
14 99.06
99.31
96.90
57
99.58
99.58
96.25
15 99.46
98.95
97.54
58
98.94
98.33
97.08
16 98.38
97.50
96.43
59
98.81
99.17
89.17
17 97.21
97.36
93.96
60
98.80
98.78
98.37
18 97.94
99.25
95.47
61
99.32
100.00
97.96
19 97.21
96.15
94.62
62
99.67
98.78
98.37
20 96.64
97.31
95.38
63
97.15
97.20
99.60
21 97.69
96.92
95.38
64
99.14
98.75
95.42
22 96.51
96.54
96.15
65
98.42
97.92
95.83
23 98.16
97.36
97.36
66
98.00
97.92
96.25
24 97.03
96.98
96.98
67
96.94
96.25
95.83
25 97.28
96.63
97.38
68
98.91
99.18
97.96
26 98.52
98.89
98.52
69
99.68
99.60
98.80
27 98.74
99.26
98.52
70
99.65
99.60
98.80
28 99.63
99.26
98.52
71
98.26
99.18
97.14
29 99.33
98.89
98.89
72
99.01
99.20
98.80
30 97.94
98.49
96.98
73
98.94
98.78
96.33
31 99.38
96.67
98.89
74
99.65
100.00
98.80
32 95.75
94.72
97.36
75
98.20
98.37
96.33
33 97.44
97.96
93.88
76
98.45
97.55
95.92
34 95.61
95.83
93.33
77
99.63
99.60
98.00
35 97.03
96.33
95.51
78
97.55
96.73
95.92
36 95.89
96.33
95.51
79
99.90
99.61
99.61
37 98.61 100.00
96.80
80
97.25
97.20
96.80
38 98.80
98.78
95.10
81
99.82
99.61
98.83
39 96.22
96.67
93.75
82
99.42
99.61
93.73
40 97.64
97.92
94.17
83
97.81
98.87
98.87
41 96.36
95.42
94.58
84
98.85
98.46
98.46
42 95.33
95.42
94.58
85
98.22
98.15
98.89
Rata-rata
43 99.68
99.6
98.4
98.25
98.07
96.91
25
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Pakan Sinayan pada tanggal 17
Juli 1991 dari Ayah Arizal dan Ibu Elismar. Penulis
adalah putra kedua dari tiga bersaudara. Tahun 2009
penulis lulus dari SMA Negeri 1 Kamang Magek dan
pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk
Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Seleksi
Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri
(SNMPTN) dan diterima di Departemen Fisika,
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif di
staf Himpunan Mahasiswa Fisika IPB tahun
2010/2011. Penulis juga aktif sebagai aktivis
lingkungan di Divisi Konservasi Primata Unit
Kegiatan Mahasiswa (UKM) Uni Konservasi Fauna IPB 2009/2014. Penulis
menyukai kegiatan kepetualangan alam bebas, riset mengenai primata dan
herpetofauna (reptil dan amfibi).
26