Analisis Simulasi Aplikasi Dinamika Atmosfer Berbasis Instrumentasi Komputasi Stasiun Cuaca Otomatis

ANALISIS SIMULASI APLIKASI DINAMIKA ATMOSFER

BERBASIS INSTRUMENTASI KOMPUTASI

STASIUN CUACA OTOMATIS

TESIS

Oleh

FAZLI MIRWAN

087026007/FIS

PROGRAM PASCASARJANA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

ANALISIS SIMULASI APLIKASI DINAMIKA ATMOSFER

BERBASIS INSTRUMENTASI KOMPUTASI

STASIUN CUACA OTOMATIS

T E S I S

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains dalam Program Studi Magister Ilmu Fisika pada Program Pascasarjana

Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara

Oleh

FAZLI MIRWAN

087026007/FIS

PROGRAM PASCASARJANA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

PENGESAHAN TESIS

Judul Tesis : ANALISIS SIMULASI APLIKASI DINAMIKA ATMOSFER BERBASIS

INSTRUMENTASI KOMPUTASI STASIUN CUACA OTOMATIS

Nama Mahasiswa : FAZLI MIRWAN Nomor Induk Mahasiswa : 08 70 26 007

Program Studi : Magister Fisika

Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara

Menyetujui Komisi Pembimbing

Prof. Dr. Muhammad Zarlis, M.Sc. Drs. Nasir Saleh, M.Eng.Sc.

Ketua Anggota

Ketua Program Studi, Dekan,

PERNYATAAN ORISINALITAS

ANALISIS SIMULASI APLIKASI DINAMIKA ATMOSFER

BERBASIS INSTRUMENTASI KOMPUTASI

STASIUN CUACA OTOMATIS

TESIS

Dengan ini saya nyatakan bahwa saya mengakui semua karya tesis ini adalah hasil karya kerja saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang tiap satunya telah dijelaskan sumbernya dengan benar.

Medan, 1 Juli 2010

Fazli Mirwan

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI

KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertanda tangan di bawah ini :

N a m a : Fazli Mirwan

N I M : 087026007

Program Studi : Ilmu Fisika Jenis Karya Ilmiah : Tesis

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non-Ekslusif (Non-Exclusive Royalty Free Right) atas Tesis saya yang berjudul :

ANALISIS SIMULASI APLIKASI DINAMIKA ATMOSFER BERBASIS INSTRUMENTASI KOMPUTASI

STASIUN CUACA OTOMATIS

Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti Non-Ekslusif ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalih media, memformat, mengelola dalam bentuk data base, merawat dan mempublikasikan Tesis tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis dan sebagai pemegang dan sebagai pemegang dan atau sebagai pemilik hak cipta.

Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya.

Medan, 1 Juli 2010

Telah diuji pada Tanggal : 1 Juli 2010

PANITIA PENGUJI TESIS

Ketua : Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc, Ph.D. Anggota : 1. Prof. Dr. Muhammad Zarlis, M.Sc

2. Drs. Naser Saleh, M.Eng.Sc

3. Prof. Drs. Muhammad Syukur, M.S. 4. Dr. Anwar Darma S, M.S.

ABSTRAK

Pembuatan alat ini didasarkan pada kebutuhan khususnya stasiun cuaca untuk mengamati perubahan unsur cuaca secara tepat waktu. Pengamatan unsur cuaca seperti suhu udara, curah hujan, kelembaban udara, radiasi matahari dan kecepatan angin dapat dideteksi dengan sensor yang divisualisasikan dengan komputasi yang di dalamnya telah dilengkapi dengan bahasa pemograman visual basic 6.0. Instrumen ini dapat merespon keadaan lingkungan yang diterjemahkan dalam bentuk tampilan atau visual. Penelitian ini menghasilkan simulasi dengan sistem yang terintegrasi, rancangan suatu sistem pengukuran unsur cuaca secara otomatis dengan teknologi nirkabel. Dimana semua data dari pengindera (sensor) ditransmisikan. Nilai yang direspon mendekati alat konvensional, dengan menggunakan bahasa pemograman visual basic 6.0, ternyata mampu mengubah sinyal masukan dari lingkungan menjadi suatu informasi cuaca yang tervisualisasi.

ABSTRACT

Making this tool is based on their particular needs weather station to observe the weather elements change in a timely manner so that preparations can be made to wards disaster mitigation that will occur. Observation of weather elements such as air temperature, precipitation, humidity, solar radiation, and wind speed detecting sensors and visualized by computing the inside has been equipped with visual basic 6.0 programmin language, this instrument can respons to invironmental conditions that are translated in the form of visualization. This study produced an integrated system, design a measurement system automatically with the weather elements of wireless technology, where all file from the sensors in transmitted. The resulting instrument has been calibbbrated by comparing with the convensional measurement of weather element. So this tool can be considered to work well or responsive to the weather element in the analysis by using visual basic programming language can bring change to the input signal into a visualization weather information.

Keyword : Instrumentation Computing, Visual Basic 6.0 Simulation, Sensor Weather.

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kehadirat Allah SWT dengan segala rahmat dan karunianya yang telah memberikan kesehatan dan kesempatan sehingga tesis ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya.

Dengan selesainya tesis ini, penulis mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada :

Bapak Rektor Universitas Sumatera Utara, yang memberikan kesempatan Kepada kami untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Program Magister Sains.

Bapak Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc, sebagai Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam dan sebagai Ketua Program Studi Magister Ilmu Fisika beserta seluruh staf pengajar pada Program Studi Magister Ilmu Fisika Universitas Sumatera Utara.

Terima kasih yang tak terhingga dan penghargaan setinggi-tingginya kami ucapkan kepada Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis, M.Sc, selaku pembimbing utama yang dengan penuh perhatian, dorongan, dan bimbingan. Demikian juga kepada Bapak Drs. Nasir Saleh, M.Eng, Sc, selaku pembimbing lapangan yang dengan penuh kesabaran menuntun dan membimbing kami sampai selesainya penelitian ini.

Kepada Ayahanda Selamat Riadi, ibunda Masdiah, Adikku Nuning, Cai, Cunek, Uki, dan special thanks for My Lovely Vira Afriati, M.Pd, serta seluruh keluargaku tersayang yang memberikan semangat dan dorongan secara material dan moril dalam menyelesaikan pendidikan Program Studi Magister Ilmu Fisika Universitas Sumatera Utara.

Kawan-kawan Program Studi Magister Ilmu Fisika Universitas Sumatera Utara angkatan 2008, Pegawai Administrasi Program Studi Magister Ilmu Fisika Universitas Sumatera yang telah memperlancar administrasi selama penulis menempuh pendidikan dan terima kasih kepada semua pihat yang tidak dapat kami sebutkan satu persatu.

Dengan segala kerendahan hati, tulisan ini masih mempunyai banyak kekurangan, penulis berharap penelitian ini memberikan manfaat, sebagai bahan referensi, dan untuk keperluan pengembangan ilmu pengetahuan.

Medan, 1 Juli 2010

RIWAYAT HIDUP

DATA PRIBADI

Nama Lengkap berikut Gelar : Fazli Mirwan, S.Pd, M.Si Tempat dan Tanggal Lahir : Negeri Lama, 16 Juni 1983 Alamat Rumah : Jl. Karya Negeri Lama Telepon Hp : 0812 633 68 64

Email : fmirwan@yahoo.co.id Instansi Tempat Bekerja : SMA Negeri 1 Pangkatan

Alamat Kantor : Jl.Protokol No.20 Pangkatan, Labuhan Batu

DATA PENDIDIKAN

SD : SD 112188 Negeri Lama Tamat : 1996

SMP : MTSs Gaya Baru Tamat : 1999

SMA : MAN 1 Rantau Prapat Tamat : 2002

Strata-1 : FMIPA UNIMED Medan Tamat : 2007 Strata-2 : Program Studi Magister Ilmu Fisika Tamat : 2010

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ... i

ABSTRAK ... ii

ABSTRACT ... iii

RIWAYAT HIDUP ... iv

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR TABEL ... vii

DAFTAR GAMBAR ... viii

DAFTAR LAMPIRAN ... ix

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Rumusan Masalah ... 2

1.3. Batasan Masalah ... 2

1.4. Tujuan Penelitian ... 3

1.4. Manfaat Penelitian ... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 4

2.1. Sistem Komputasi ... 4

2.2. Konsep Dasar Simulasi ... 5

2.3. Bahasa Pemograman ... 6

2.4. Pengukuran Unsur Cuaca ... 6

2.5. Alat Pengukur Unsur Cuaca ... 8

2.6. Sensor ... 9

2.6.1. Sensor Suhu ... 10

2.6.2. Macam-Macam Sensor Suhu ... 11

2.6.3. Sensor Suhu Seri LM35 ... 13

2.7. Perancangan Perangkat Keras ... 14

2.8. Pengolahan Data Analog ... 25

2.9. Teknologi USB (Univversal Serial Bus ... 26

3.1. Waktu dan Tempat Penelitian ... 28

3.2. Bahan dan Alat ... 28

3.3. Metode Penelitian ... 28

3.3.1. Studi Literatur dan Perancangan Sistem ... 29

3.3.2. Perakitan Perangkat Keras ... 29

3.3.3. Sensor Kecepatan Angin ... 30

3.3.4. Sensor Curah Hujan ... 30

3.3.5. Komunikasi Serial via USB ... 31

3.3.6. Perancangan Perangkat Lunak ... 31

Script Program 3.3.7. Pengujian Alat dan Implementasi ... 32

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN... 33

4.1. Hasil Penelitian ... 33

4.1.1. Pengujian Software ... 33

4.1.2. Pengujian Hardware ... 34

4.1.3. Rancang Bangun Alat ... 34

4.1.4. Visualisasi Simulasi Instrument Alat ... 35

4.1.5. Visualisasi Saat Alat Terhubung ... 36

4.1.6. Analisis Tampilan Instrumen ... 37

4.2. Pembahasan ... 38

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 39

5.1. Kesimpulan ... 39

5.2. Saran ... 39

DAFTAR PUSTAKA ... 40 LAMPIRAN ... L-1

DAFTAR TABEL

Nomor Gambar J u d u l Halaman

DAFTAR GAMBAR

Nomor Gambar J u d u l Halaman

2.1. Tahapan Studi Simulasi 5

2.2. Sangkar Cuaca dengan Sensor Normal 8

2.3. Bimetalic Temperature Sensor 11

2.4. Thermocouples 11

2.5. Resistance Temperature Detectors 12

2.6. Thermistors 12

2.7. Integrated Circuit Temperature Sensor 12

2.8. Bentuk dan Simbol IC LM35 13

2.9. Susunan Empat Buah Komponen yang Bersifat Resistive 16 2.10. Pengubahan Sinyal Analog ke Digital 26

4.1. Rancang Bangun Alat Instrumen 34

4.2. Hasil Visualisasi Sebelum Alat Terhubung 35 4.3. Hasil Visualisasi Saat Alat Mulai Bekerja 36 4.4. Analisa Instrumen Saat Alat Bekerja 37

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Gambar J u d u l Halaman

ABSTRAK

Pembuatan alat ini didasarkan pada kebutuhan khususnya stasiun cuaca untuk mengamati perubahan unsur cuaca secara tepat waktu. Pengamatan unsur cuaca seperti suhu udara, curah hujan, kelembaban udara, radiasi matahari dan kecepatan angin dapat dideteksi dengan sensor yang divisualisasikan dengan komputasi yang di dalamnya telah dilengkapi dengan bahasa pemograman visual basic 6.0. Instrumen ini dapat merespon keadaan lingkungan yang diterjemahkan dalam bentuk tampilan atau visual. Penelitian ini menghasilkan simulasi dengan sistem yang terintegrasi, rancangan suatu sistem pengukuran unsur cuaca secara otomatis dengan teknologi nirkabel. Dimana semua data dari pengindera (sensor) ditransmisikan. Nilai yang direspon mendekati alat konvensional, dengan menggunakan bahasa pemograman visual basic 6.0, ternyata mampu mengubah sinyal masukan dari lingkungan menjadi suatu informasi cuaca yang tervisualisasi.

ABSTRACT

Making this tool is based on their particular needs weather station to observe the weather elements change in a timely manner so that preparations can be made to wards disaster mitigation that will occur. Observation of weather elements such as air temperature, precipitation, humidity, solar radiation, and wind speed detecting sensors and visualized by computing the inside has been equipped with visual basic 6.0 programmin language, this instrument can respons to invironmental conditions that are translated in the form of visualization. This study produced an integrated system, design a measurement system automatically with the weather elements of wireless technology, where all file from the sensors in transmitted. The resulting instrument has been calibbbrated by comparing with the convensional measurement of weather element. So this tool can be considered to work well or responsive to the weather element in the analysis by using visual basic programming language can bring change to the input signal into a visualization weather information.

Keyword : Instrumentation Computing, Visual Basic 6.0 Simulation, Sensor Weather.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Kesejahteraan Bangsa Indonesia, salah satunya ditentukan oleh kemampuan memahami dan mengelola lingkungan dengan baik. Lingkungan fisik yang meliputi tanah, air, udara, maupun lapisan atmosfer yang berpengaruh besar terhadap cuaca akan mempengaruhi berbagai aspek kehidupan. Seperti aspek pertanian yang merupakan mata pencaharian utama penduduk Indonesia sangat tergantung kepada informasi perubahaan cuaca maupun iklim dimana proses penanaman, pemeliharaan dan panen suatu tanaman dapat terkendali dengan baik. Sektor perhubungan yang merupakan urat nadi perekonomian bangsa, terutama kelancaran dan keselamatan transportasi udara sangat mengandalkan pada informasi cuaca yang akurat (Susanto dan Alifi Maria Ulfah, 2007)

Disamping itu, berbagai bencana alam seperti banjir yang sering terjadi akhir-akhir ini dapat diantisipasi lebih baik jika memiliki informasi cuaca yang tepat. Waktu, lokasi, dan intensitas hujan yang tidak normal dapat diperkirakan lebih awal melalui prakiraan cuaca sehingga dapat dilakukan persiapan-persiapan penanggulangan terhadap bencana yang akan terjadi.

Dari gambaran singkat di atas mengisyaratkan bahwa kinerja Bangsa Indonesia di berbagai sektor, khususnya sektor pertanian, ekonomi, transportasi dan kesehatan akan lebih meningkat sehingga pada akhirnya akan mensejahterakan masyarakat jika mampu memanfaatkan informasi yang berasal dari lingkungan. Sebaliknya, berbagai bencana yang dapat mengurangi makna kesejahteraan yang dicapai dapat dihindari atau paling tidak dikurangi, jika sejak dini kita melakukan pemantauan dan pengelolaan lingkungan yang benar dan sistematik. Dalam kaitan tersebut, pengembangan alat ukur lingkungan atau instrumen yang mengakuisisi data lingkungan tersebut dan mengubahnya menjadi

informasi cuaca, kualitas tanah, air, dan udara menjadi sangat penting (Kartasapoetra, 2004).

1.2. Rumusan Masalah

Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah bagaimana analisis simulasi yang menyangkut rekayasa dan rancang bangun suatu sistem instrumentasi dikembangkan untuk menghasilkan suatu sistem yang terintegrasi, akurat dan ekonomis. Sasaran jangka panjang dari penelitian ini adalah merancang suatu sistem pengukuran unsur cuaca secara otomatis dengan teknologi nirkabel, dalam artian semua data dari pengindera (sensor) ditransmisikan melalui media

gelombang radio.

Hal ini memungkinkan penempatan pengindera dapat terpisah jauh dari perangkat pengendalinya. Pengembangan lebih lanjut lagi adalah dengan memadukan beberapa stasiun cuaca otomatis ini dengan teknologi GSM / CDMA sehingga berbagai perguruan tinggi atau instansi-instansi pemerintah baik dari dalam negeri maupun luar negeri yang memiliki kepentingan dengan informasi cuaca dapat mengakses dan menukar data-data cuacanya secara realtime.

1.3. Batasan Masalah

Batasan masalah dalam penelitian antara lain adalah menganalisa aplikasi simulasi dari instrumentasi pengamatanan unsur-unsur cuaca secara otomatis yang dapat divisualisasikan dengan berbasis komputerisasi.

1.4. Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian yang dilakukan antara lain :

1. Untuk mengetahui hasil instrumentasi dari alat yang dihubungkan dengan komputasi dalam mengamati unsur cuaca

2. Untuk mengetahui hasil keluaran dari simulasi instrumentasi yang ditampilkan pada komputer sebagai hasil dari perubahan sinyal menjadi visual oleh bahasa pemrograman.

1.5. Manfaat Penelitian

Manfaat penelitian yang dilakukan antara lain:

1. Memvisualisasikan hasil pengamatan instrumensasi stasiun cuaca otomatis kedalam komputer atau notebook.

2. Mempermudah pengamat cuaca untuk mengamati unsur cuaca yang sedang berlangsung.

3. Menghasilkan data yang realtime dibandingkan menggunakan alat yang konvensional.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Sistem Komputer

Komputer atau lebih tepat teknologi berbasis komputer hanyalah salah satu manifestasi terakhir dari teknologi informasi. Ilmu komputer mempelajari apa yang bisa dilakukan oleh beberapa program. Bagaimana program ini harus mengevaluasi suatu hasil (algoritma), bagaimana program harus menyimpan dan mengambil data tertentu dari suatu informasi (struktur data) dan bagaimana program dan pengguna berkomunikasi (_____,2009f).

Tujuan pokok dari sistem komputer adalah mengolah data untuk menghasilkan informasi sehingga perlu didukung oleh elemen-elemen yang terdiri dari perangkat keras (hardware), perangkat lunak (software) dan (brainware), kemudian secara garis besar tersusun dari empat komponen utama yaitu; piranti masukan, piranti keluaran, unit pemrosesan utama dan memori. Unit pemprosesan utama (Central Prossesing Unit CPU) adalah otaknya komputer, yang berfungsi mengerjakan operasi-operasi dasar seperti operasi perbandingan, perhitungan (penjumlahan, pengurangan, perkalian, pembagian dan lain-lain).

Pembuatan program komputer tidak terlepas dari pembuatan model dan sistem. Pembuatan model dapat dibedakan pada model fisika dan matematika. Model fisika dibedakan antara model statik dan dinamik. Model statik adalah model yang hanya dapat menunjukkan nilai-nilai yang ditunjukkan oleh atribut ketika sistem berada dalam keseimbangan (____,2009d)

2.2. Konsep Dasar Simulasi

Simulasi adalah proses yang diperlukan untuk operasional model atau penanganan model untuk meniru tingkah laku sistem yang sesungguhnya. Dengan demikian, simulasi dapat diartikan sebagai suatu sistem yang digunakan untuk memecahkan atau menguraikan masalah dalam kehidupan nyata yang penuh dengan ketidakpastian, yang lebih ditekankan pada pemakaian model untuk mendapatkan solusi (Djunaidi, et, al, 2006). Adapun langkah-langkah dalam simulasi dilakukan seperti pada alur Gambar 2.1.

Formulasi Masalah

Spesifikasi Model

Membangun Model

Mengembangkan Mengumpulkan Menetapkan

Gambar 2.1. Tahapan Studi Simulasi (Djunaidi, et, al, 2006)

Model Simulasi Data Kontrol

Simulasi Model

Menjalankan Verifikasi Validasi Model Simulasi Model Model Simulasi Simulasi

Menggunakan Model

2.3. Bahasa Pemograman

Program komputer adalah sekumpulan instuksi yang dikenal oleh komputer dan disusun menurut urutan yang logis untuk menyelesaikan suatu masalah (____,2009b). Pemograman (programming) adalah kegiatan yang berkaitan dengan penulisan program komputer.

Bahasa yang digunakan untuk penulisan program tersebut disebut dengan pemrograman (programming language). Bahasa pemrograman komputer senantiasa berkembang secara evolusi sejalan juga dengan perkembangan perangkat keras komputer. Hingga saat ini telah dikenal lima generasi bahasa pemrograman komputer, yaitu : (Zarlis, et, al, 2005)

1. Generasi 1, yaitu bahasa mesin 2. Generasi 2, yaitu bahasa rakitan 3. Generasi 3, yaitu bahasa prosedural 4. Generasi 4, yaitu bahasa non prosedural 5. Generasi 5, yaitu bahasa kecerdasan buatan 2.4. Pengukuran Unsur Cuaca

Penemuan suatu ilmu umumnya didahului oleh pengukuran-pengukuran. Data yang diperoleh dari pengukuran dikumpulkan kemudian diteliti. Hasil penelitian setelah dianalisis timbulah suatu ilmu. Demikian juga dari pengukuran-pengukuran untuk cuaca timbulah ilmu cuaca dan kemudian ilmu iklim.

Data yang benar diperoleh dengan suatu cara tertentu. WMO (Word Meteorology Organitation) atau badan meteorologi sedunia telah membuat suatu cara yang baku, sehingga data hasil pengukuran dapat dibandingkan dengan beberapa tempat. Perbedaan data yang diperoleh menggambarkan pola cuaca dan iklim. Sehingga perlu adanya beberapa keseragaman yang meliputi :

4. Keseragaman pengumpulan data.

Di Indonesia pengamatan dan pengukuran cuaca ini masih sangat kurang. Hal tersebut disebabkan minimnya sumber daya manusia yang memahami studi ini, selain itu pengamatan-pengamatan yang dilakukan selama ini umumnya masih bersifat manual dan sangat tergantug oleh para pengamat cuaca, dimana membutuhkan ketepatan dan ketelitian yang tajam serta waktu yang relatif lama.

(Manan, 1986)

Dengan semakin majunya perkembangan teknologi saat ini, tuntunan hidup yang serba praktis dan instan memaksa kita untuk merubah tatanan kehidupan dari yang bersifat manual menuju ke suatu hal yang bersifat otomatis. Begitu juga dengan proses pengamatan cuaca, peralatan konvensional yang membutuhkan ketajaman dalam pengukuran serta waktu yang lama dapat digantikan oleh peralatan yang lebih cepat dan akurat tanpa membutuhkan sumber daya manusia yang banyak. Di sisi lain pengukuran cuaca secara otomatis dan portable dapat memberikan data secara kontinyu karena proses perekaman data dilakukan setiap saat, dan pengumpulan dari data-data yang ada dapat digunakan sebagai pemodelan iklim pada suatu wilayah di masa yang akan datang. Pengembangan instrumentasi atau alat ukur cuaca portable saat ini masih terus dilakukan baik itu pada sensor maupun, alat perekam serta transmisi data untuk penyampaian informasi. Ketiga komponen utama tersebut akan terintegrasi menjadi suatu sistem rangkaian pengukuran cuaca secara otomatis dan portable.

Stasiun cuaca otomatis atau yang biasa disebut AWS (Automatic Weather Station) harus memiliki keunggulan dalam hal kemudahan pengoprasiaannya. Seperangkat AWS harus dapat dioperasikan oleh berbagai orang dari tingkat pendidikan yang berbeda sehingga diharapkan tidak ada lagi kesalahan dalam pengukuran yang disebabkan oleh rendahnya kualitas sumber daya manusia sebagai pengamat dan pencatat data cuaca.

2.5. Alat Pengukur Unsur Cuaca

Pada stasiun cuaca konvensional / manual sering terjadi kehilangan data yang disebabkan oleh terlewatnya pengamatan, dan pengamat cenderung untuk menutupi kesalahan dengan mengisi data dugaan mereka sendiri, hal tersebut dapat menyebabkan kesalahan dalam penyampaian informasi di kemudian hari.

Karena peralatan konvensional memiliki beberapa kekurangan dalam hal ketepatan waktu pengamatan maupun dari segi kesalahan manusia (human error), maka diperlukan rekayasa sistem pengembangan perangkat instrumentasi otomatis. Dengan adanya otomatisasi sistem instrumentasi meteorologi, diharapkan akan mempermudah kerja manusia sebagai pengamat dan pengambilan keputusan yang cepat dan akurat. (Ishadamy, 1984)

Gambar 2.2. Sangkar cuaca dengan sensor manual.

Beberapa unsur cuaca yang diamati di Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika adalah : Radiasi Matahari, Tekanan Udara, Suhu dan Kelembaban Udara, Arah dan Kecepetan Angin, Curah Hujan, Penguapan.

kecermatan dalam pegukuran. Peralatan tersebut secara komersial telah tersedia di pasaran, antara lain produk dari Campbell Sceintific, Delta T Device, Vaisala, Aandera Instrument, dan lain sebagainya. Pada dasarnya seperangkat AWS terdiri dari media perekam dan sensor-sensor cuaca. Untuk negara berkembang seperti Indonesia kendala utama pemanfaatan alat jenis ini adalah harganya yang cukup mahal, apalagi dalam kondisi perekonomian saat ini barang impor menjadi cukup mahal. Sehingga pengadaaan alat cuaca otomatis tersebut untuk memenuhi kebutuhan di setiap stasiun cuaca di Indonesia sulit dilakukan. (Budianto, 2003) 2.6. Perancangan Perangkat Keras

Secara umum bagian-bagian yang termasuk perancangan perangkat keras meliputi perakitan dan pemasangan sensor, pembuatan rangkaian elektronika serta fasilitas pendukungnya. Rangkaian elektronika tersebut juga sering disebut

dengan sistem pengaturan digital.

Untuk menghasilkan sistem pengolahan data yang fleksibal terhadap berbagai macam jenis sensor yang digunakan maka diperlukan peyetaraan-penyetaraan keluaran sensor. Umumnya keluaran yang dihasilkan oleh sensor merupakan sinyal analog yang sangat kecil sehingga diperlukan penguat sinyal (op-amp) sebelum sinyal diubah menjadi bentuk digital. (Ishadamy, 1984).

Dalam penelitian ini sensor cuaca yang memiliki keluaran besaran analog adalah sensor Suhu Udara, Kelembaban Udara, dan Radiasi Matahari. Untuk Suhu Udara dan Kelembaban Udara Sensor diletakan di dalam sangkar meteo sedangkan sensor radiasi matahari diletakan di ruangan terbuka.

Pengukuran suhu sering dipakai sebagai dasar pengukuran unsur-unsur fisik alam karena suhu menggambarkan tingkatan energi materi baik padatan, gas maupun cairan. Pengindera suhu setehnik elektronik yang umum dijumpai adalah kawat resistansi, termokopel serta semikonduktor. Semikonduktor yang bisa dipakai adalah termistor, dioda, transistor serta integrated circuit (IC). Berdasarkan karakter dasar elektroniknya, pengindera suhu elektronik dapat

digolongkan menjadi 2 macam, yaitu pengindera yang nilai resistansinya berubah dan pengindera yang beda potensialnya dipengaruhi oleh suhu.

Nilai resistansi logam pada dasarnya berubah setehnik linier oleh perubahan suhu bahan. Untuk suatu kawat logam nilai resistansinya dipengaruhi oleh panjang kawat serta diameternya. Untuk mendapatkan simpangan resistansi yang besar pengindera suhu dibuat dari kawat yang sangat halus (diameter kecil) dan panjang, dan untuk membuat ukurannya tetap kecil maka kawat digulung/dililit. Untuk pengukuran suhu udara pengindera ini tergolong baik karena ketelitiannya dan kestabilan kalibrasi yang tinggi. Apabila ukuran sensor dapat dibuat kecil maka massa termalnya juga rendah sehingga sensitivitasnya tinggi/cepat tanggap atas perubahan suhu. Pengukuran suhu dengan pengindera ini sangat akurat sehingga ideal untuk pengukuran suhu absolute.

Semikonduktor yang berubah nilai resistansinya karena perubahan suhu disebut sebagai termistor. Nilai resistansi komponen ini ada yang meningkat karena kenaikan suhu yaitu jenis PTC (positive temperature coeficient) dan ada yang bersifat kebalikannya yang disebut sebagai NTC (negative temperature coeficient). Simpangan perubahan resistansi dari semikonduktor relatif besar akan tetapi tidak linier sepanjang jangka pengukuran. Karena sifat ini maka pengindera ini kurang sesuai untuk pengukuran suhu absolute akan tetapi sangat sesuai untuk mengukur perubahan suhu. Untuk pengukuran suhu yang cepat tanggap diperlukan termistor yang ukuran fisiknya kecil (Budianto Bregas dan

C.Setiawan Arif, 2003).

Untuk mendapatkan sinyal elektronik dari jenis pengindera yang berubah resistansinya diperlukan daya listrik/arus listrik (I). Sejumlah arus yang mengalir melalui suatu bahan dengan resistansi R akan menyebabkan terukurnya beda potensial V diantara dua terminal pengindera, yang besarnya mengikuti hubungan sebagai berikut,

V (volt) = R (ohm) x I (ampere) (2.1) Untuk mendapatkan V yang sebanding dengan perubahan nilai R, arus I

heating) dapat diminimumkan. Besar daya listrik yang terjadi dalam bentuk panas mengikuti hubungan seperti berikut ini,

P (watt) = V (volt) x I (ampere) (2.2) Buangan panas perlu diperhitungkan dengan cermat khususnya untuk pengukuran suhu udara. Suhu yang terdeteksi oleh sensor adalah suhu udara ditambah suhu badan sensor itu sendiri. Apabila laju perpindahan panas konvektif dari sensor lebih rendah dibandingkan laju penambahan panas yang terjadi pada sensor maka suhu udara yang terukur menjadi lebih tinggi. Hal ini harus dihindari demi keakuratan pengukuran. Ukuran sensor yang kecil dapat membantu mengurangi kesalahan ini karena rasio luasan permukaan sensor terhadap volume udara yang lewat (aliran udara) menjadi semakin kecil. Dengan kata lain panas yang timbul pada sensor dengan cepat dapat diserap dan dipindahkan oleh udara sekitarnya.

Teknik untuk membuat arus listrik konstan dengan nilai yang rendah sebelumnya agak sulit dilakukan (orde mikroampere). Oleh karena itu teknik yang banyak dipublikasikan untuk sensor berdasarkan perubahan resistansi adalah penggunaan jembatan Wheatstone (Wheatstone bridge). Dalam teknik ini empat buah komponen yang bersifat resistive dirangkai seperti gambar berikut.

Gambar 2.3. Susunan empat buah komponen yang bersifat resistive Tegangan catu pada bridge perlu dibuat konstan dan nilainya relatif besar (orde Volt). Pada teknik ini perubahan resistansi pada salah satu komponen, dalam hal ini adalah sensor akan menyebabkan perubahan kesetimbangan potensial sehingga menimbulkan beda potensial (V out). V out akan berubah setehnik linier apabila perubahan resistansi sensor juga linier terhadap suhu.

Untuk sensor termistor yang tidak linier, kompensasi dapat dilakukan dengan menambahkan resistor paralel terhadap sensor dengan nilai resistansi sebesar nilai resistansi sensor (termistor) pada median jangkah pengukuran (Budianto Bregas dan C.Setiawan Arif, 2003).

Pada umumnya sifat perpindahan elektron/muatan listrik pada bahan semikonduktor dipengaruhi oleh temperatur bahan. Untuk komponen semikonduktor bahan silikon, tegangan maju (forward voltage) yang terjadi antara junction bahan P dan N nilainya dipengaruhi oleh suhu. Nilai nominal tegangan maju ini adalah sekitar 600 mV pada suhu ruangan. Kenaikan suhu akan setehnik linier menurunkan tegangan maju sebesar 2 sampai 2.5 mv/oC. Perubahan semakin besar apabila arus biasnya dibuat mendekati arus bias minimum. Ada keuntungan dari pengoperasian dengan arus catu yang rendah, yaitu buangan panas sensor yang semakin kecil.

Komponen elektronik yang bisa dipakai adalah dioda silikon dan transistor silikon. Pada transistor bahan P dan N diambil dari pin basis dan pin emittor. Untuk pengukuran suhu udara jenis transistor dan dioda yang baik dipakai adalah komponen yang kemasannya kecil. Hal ini berhubungan dengan kecepatan sensor untuk mencapai kesetimbangan termal. Kekurangan penggunaan sensor ini adalah sulit mendapatkan komponen yang karakternya seragam meskipun dioda dari jenis yang sama.

Jadi untuk membuat beberapa sensor suhu, masing-masing sensor harus dikalibrasi sendiri. Untuk meningkatkan ketelitian pengukuran, simpangan tegangan maju dapat diperbesar dengan penguat sinyal. Berikut ini adalah gambar dioda silikon yang dibias maju (forward biased) dan sinyal V out yang berubah karena perubahan suhu (Budianto Bregas, 2003).

Teknik elektronik yang lebih maju untuk mengindera suhu adalah dengan memanfaatkan integrated circuit (IC) sensor suhu. Salah satu yang relatif mudah

tanggapan linier sebesar 10 mV/oC dengan tingkat ketepatan hingga 0.25oC pada suhu kamar. Keluaran tegangan sebanding langsung terhadap suhu dalam satuan derajat Celcius, misalnya keluaran 300 mV artinya temperatur sensor adalah 30,0oC.

Dalam proses pembuatannya melibatkan proses pemotongan presisi wafer silikon dengan berkas laser sehingga keseragaman kalibrasi telah terjamin. Pengoperasian pada range (jangkah) pengukuran (-55 sampai +150 oC) tingkat kesalahannya maksimum 0.75oC (spesifikasi pabrik). Apabila arus catu yang diberikan relatif kecil (<60A) maka kenaikan suhu karena pemanasan sendiri (self heating) pada keadaan udara diam hanya sebesar 0.08Co. Kemasan komponen ini adalah standar TO-92 dengan diameter sekitar 5mm.

Dari sifat-sifat diatas IC tersebut cukup ideal untuk dapat dimanfaatkan untuk pengukuran suhu udara. Untuk aplikasi pengukuran kelembaban udara dengan metoda psikrometrik yang membutuhkan aspirasi natural, ukuran sensor suhu masih terlalu besar sehingga kemasan plastik IC dapat diperkecil dengan jalan mengikis kemasan TO-92 sekecil mungkin tanpa mengganggu bagian dalam elektroniknya. Pengecilan ukuran sensor dapat meningkatkan tanggapan waktu sehingga sensor lebih cepat mencapai titik keseimbangan (Budianto Bregas,

2003).

Untuk pengukuran skala mikro ukuran sensor masih terlalu besar karena respon waktunya menjadi besar. Pengindera suhu yang juga memberikan keluaran beda potensial adalah kawat termokopel. Pada prinsipnya termokopel adalah dua macam kawat logam yang berbeda yang disambungkan. Apabila terjadi perbedaan suhu diantara kedua titik sambungannya (junction) maka akan timbul gaya gerak listrik (ggl)/ beda potensial diantara dua ujungnya. Gejala ini pertama ditemukan oleh Seebeck sehingga disebut sebagai Seebeck effect.

Kawat termokopel yang populer adalah kombinasi kawat tembaga dan konstantan. Besar koefisien Seebeck untuk kombinasi kawat termokopel ini

adalah sekitar 40 mikrovolt/oC. Nilai ini termasuk kecil sehingga untuk mendapatkan pengukuran yang cukup teliti diperlukan penguat sinyal.

Karena prinsip kerjanya berdasarkan pengukuran beda suhu, maka untuk pengukuran suhu absolut salah satu titik sambungan harus dianggap sebagai suhu panutan (referrence). Teknik yang biasa dipakai adalah dimasukkan es atau titik panutan diukur suhunya dengan sensor elektronik lain (IC LM 35). Teknik pengukuran kombinasi antara termokopel dengan semikonduktor merupakan tehnik yang paling ideal untuk pengukuran skala mikro.

Keuntungan dari sensor ini adalah, pertama sensor tidak perlu catu arus sehingga tidak ada buangan panas, kedua ukuran sensor dapat dibuat sangat kecil mendekati ukuran diameter kawat sehingga cepat mencapai kesetimbangan termal dengan lingkungannya. Dibandingkan dengan sensor suhu elektronik lainnya keluaran sensor ini sangat kecil sehingga penguatan sinyal yang diperlukan lebih tinggi dan Salah satu tehnik pengukuran kelembaban udara adalah menggunakan metoda psikrometrik, yaitu metoda yang memerlukan pengukuran suhu dengan dua sensor, yaitu bola basah dan bola kering. Sensor suhu bola basah diperoleh dengan menutup permukaan sensor dengan selapis bahan kain katun yang selalu basah. Bahan penutup dihubungkan dengan cadangan air yang dihubungkan dengan benang/tali katun sehingga selaput air yang menguap dapat selalu digantikan oleh air yang mengalir melalui sifat kapiler dari serat bahan katun (Budianto Bregas. 2003).

Sensor suhu bola kering digunakan untuk mendapatkan suhu udara sedangkan sensor bola basah digunakan untuk medapatkan nilai defisit tekanan uap air udara. Pengukuran suhu udara bola basah dapat menggambarkan kandungan uap air karena selisihnya terhadap suhu bola kering sebanding dengan energi yang terserap sebagai panas laten pada proses penguapan selaput air pada sensor. Apabila udara lingkungan kering (defisit tekanan uap tinggi) maka penguapan yang terjadi dari permukaan sensor makin banyak, hal ini menyebabkan nilai pengukuran suhu bola basah makin rendah. Melalui pendekatan empiris nilai kelembaban relatif (RH) dapat dihitung dengan

ew = 6.1078 x exp[17.239Tbb/(Tbb+273.3)], (2.3) ea = ew - 0.661 x (Tbk - Tbb), (2.4) es = 6.1078 x exp[17.239Tbk/(Tbk+273.3)], (2.5) e dalam mb dan T dalam oC, sehingga

_{RH (%)= ( ea / es ) x 100 (2.6)} Teknik lain mengindera kelembaban udara setehnik elektronik adalah menggunakan sensor kapasitor. Nilai kapasitor pada dasarnya tergantung dari luasan lempeng elektroda dan konstanta dielektrik dari bahan yang terdapat diantara lempengan elektroda. Bahan dielektrik yang dipakai pada sensor ini berbahan dasar garam sehingga bersifat higroskopis. Nilai kapasitansi dari sensor ini berbanding lurus dengan nilai RH, karena daya serap uap air bahan dielektriknya juga dipengaruhi oleh suhu udara.

Untuk mendapatkan sinyal keluaran dalam dalam satuan volt, sensor ini harus di catu dengan arus listrik bolak-balik dan dipasang dalam konfigurasi jembatan Wheatstone. Untuk mendapatkan sensor kapasitif ini saat ini masih relatif sulit sehingga metoda psikrometrik lebih populer.

Pada saat pemasangan sensor suhu bola kering dan basah pengaruh langsung dari radiasi matahari harus dihindarkan akan tetapi aliran udara (aspirasi natural) tidak boleh terhambat. Untuk itu sensor perlu ditempatkan pada sangkar cuaca mini. Bentuk sangkar cuaca yang populer berupa kisi-kisi berbentuk lingkaran (piringan) yang terbuat dari bahan aluminium atau plastik yang tidak tembus cahaya.

Untuk mengindera pantehnikn radiasi surya dapat dilakukan dengan dua macam pendekatan. Pertama yang banyak dilakukan adalah menggunakan medium pengubah energi radiasi menjadi energi termal. Tehnik lain adalah dengan mengukur energi foton yang jatuh pada semikonduktor yang peka foton.

Pada prinsip termal, pantehnikn radiasi surya harus diterima oleh suatu permukaan/lempengan yang menyerap seluruh pantehnikn radiasi. Suatu

menerima pantulan radiasi spektrum gelombang tampak maupun spektrum gelombang elektromagnetik lainnya. Penyerapan energi radiasi oleh permukaan mengakibatkan peningkatan suhu permukaan dan tentunya peningkatan suhunya berbanding lurus dengan energi pantehnikn radiasi yang jatuh di permukaan.

Dengan mengukur beda suhu antara permukaan yang berwarna “hitam” dengan permukaan yang berwarna “putih” maka perbedaan suhu yang terukur adalah sebanding dengan pantehnikn energi radiasi surya. Pengindera radiasi surya dengan teknik ini biasa disebut sebagai solarimeter.

Teknik pengukuran suhu yang banyak dipakai untuk solarimeter adalah menggunakan termokopel yang dirangkaikan setehnik seri. Setiap termokopel masing masing mengukur permukaan yang berwarna hitam dan putih. Dengan menggabungkan puluhan termokopel yang dihubungkan setehnik seri (disebut sebagai termopil) maka keluaran tegangan solarimeter sudah cukup tinggi tanpa

menggunakan penguat sinyal.

Salah satu jenis solarimeter adalah tube-solarimeter. Alat ini adalah solarimeter yang mempunyai bentuk sensor memanjang dengan pelindung tabung kaca. Termokopel (termopil) yang digunakan merupakan kombinasi kawat tembaga dan kawat konstantan. Untuk jenis tube-solarimeter tertentu dengan 60 termopil, faktor kalibrasi yang diperoleh adalah sekitar 15mV/kW/m2. Berikut ini adalah gambar salah satu jenis tube-solarimeter. (GAMBAR)

Jenis solarimeter lain suhu referensinya tidak diambil dari permukaan yang berwarna putih, melainkan diambil dari bahan pejal dengan masa termal yang besar, yang letaknya tersembunyi dari pengaruh radiasi surya. Ukuran permukaan sensor alat ini bisa dibuat kecil dengan termopil yang terkonsentrasi. Bentuk pelindung sensor dari kaca yang berbentuk kubah, sehingga alat ini biasa disebut sebagai dome solarimeter

Teknik penginderaan radiasi surya dengan semikonduktor dapat dilakukan dengan LDR (light dependent resistor), solar cell maupun CdSe cell.

Komponen-sebanding dengan cahaya yang jatuh pada sensor. Untuk Solar cell dan CdSe cell arus listrik yang timbul berbanding lurus dengan energi foton yang jatuh pada

sensor.

Dengan demikian untuk pengukuran total radiasi surya penggunaanya perlu perhatian lebih. Kondisi pengkalibrasian sensor ini dengan alat yang mempunyai kepekaan spektrum panjang gelombangnya yang lebih lebar harus diperhatikan. Apabila terjadi modifikasi spektrum panjang gelombang yang diterima sensor maka nilai kalibrasi alat tidak lagi berlaku. Misalnya untuk pengukuran di bawah tajuk tanaman dimana spektrum gelombang hijau banyak berkuran Kecepatan angin diukur dengan alat yang disebut anemometer. Jenis alat yang banyak dipakai adalah cup anemometer. Alat ini terdiri dari tiga buah mangkok (cup) yang terhubung melalui jari-jari terhadap poros yang dapat

berputar bebas.

Prinsip pengukuran pada alat ini adalah dengan menghitung jumlah putaran mangkok dalam satu periode waktu tertentu. Gerakan masa udara dihitung berdasarkan jumlah putaran dan keliling lingkaran yang ditempuh mangkok. Mangkok dapat berbentuk kerucut atau setengah bola dari bahan yang ringan (plastik atau alumunium) dan disambungkan pada poros putaran dengan batang jari-jari. Bantalan peluru kecil (ball-bearing) dipasang pada poros putaran untuk mengurangi gaya gesekan. Untuk mendapatkan sinyal elektronik dari gerakan putaran maka pada poros putar dipasang sebuah magnet kecil. Pada rumah poros putaran ditempatkan sebuah reed switch, yaitu sakelar mekanik yang aktif oleh medan magnet.

Teknik lain yang dapat digunakan untuk mendeteksi gerakan adalah menggunakan hall sensor. Sensor ini merupakan semikonduktor yang menghasilkan logic ketika di ekspos pada perubahan medan magnet. Kelebihan hall sensor dibandingkan dengan reed switch adalah respon waktunya sangat cepat sehingga mampu mendeteksi putaran yang sangat tinggi. Penempatan sakelar disesuaikan dengan penempatan magnet sehingga setiap kali magnet melintas gerakan ini terdeteksi dengan tertutupnya sakelar. Kondisi dari sakelar

Alat ini melibatkan transducer mekanik, maka dalam pembuatan konstruksinya perlu memperhatikan faktor gesekan pada rotor, bentuk, ukuran, dan massa cup anemometer. Karena bagian-bagian akan menentukan tingkat kepekaan, kesalahan, dan ketelitian pengukuran bila pengindera kecepatan angin ini digunakan. Contoh konstruksi dari alat ini dapat dilihat dari gambar berikut,

Tehnik lain untuk mengukur kecepatan angin adalah menggunakan teknik pendinginan konvektif. Tehnik ini menggunakan sensor suhu yang dipanaskan dengan tingkat energi tertentu sehingga suhu sensor sedikit lebih tinggi dari suhu udara lingkungan. Apabila terjadi gerakan massa udara maka sebagian panas pada sensor akan terbawa oleh angin sehingga suhunya menurun. Penurunan suhu yang terukur dapat dikalibrasi dengan kecepatan angin.

Semua sensor suhu yang sudah dijelaskan pada bagian sebelumnya dapat digunakan sebagai sensor kecepatan angin. Yang paling ideal tentunya sensor suhu yang massa termalnya paling kecil. Yang banyak dijumpai adalah menggunakan kawat resistance sehingga alatnya dikenal sebagai hot-wire anemometer. Keistimewaan alat ini adalah mampu mengukur gerakan udara yang sangat lemah, yang tidak mampu menggerakkan baling-baling sensor cup anemometer.

Arah angin diindera dengan alat yang disebut sebagai wind-vane. Alat ini berupa penunjuk yang dapat berputar pada porosnya. Bentuk penunjuk dibuat tidak setimbang dengan membuat salah satu sisi mempunyai luasan yang lebar. Dengan konstruksi ini posisi setimbang penunjuk akan sejajar dengan arah angin. Setehnik elektronik posisi penunjuk dapat dihubungkan dengan resistor variabel (potensiometer). Posisi putaran dari tuas potensiometer akan menentukan nilai

resistansi dari potensiometer.

Untuk penunjuk arah angin dengan penunjukan diskret (misalnya 8 arah mata angin) penggunaan sakelar peka medan magnet dapat digunakan. Jadi keluaran alat ini berupa penunjukan sakelar yang tertutup yang diindikasikan oleh nyala lampu atau sinyal yang berupa kode digital. Berikut ini adalah gambar konstruksi alat penunjuk arah angin., maka pengukuran dengan alat jenis ini

Untuk mengukur curah hujan teknik yang dipakai adalah dengan mengukur volume air hujan yang tertampung pada suatu penadah dengan luasan tangkapan tertentu. Setehnik elektronik jumlah/volume air yang masuk dapat diukur menggunakan bejana berjungkit (tipping bucket). Alat ini berupa jungkitan dengan dua penampung air diletakkan di bawah corong. Jungkitan penampung ini apabila sudah penuh akan berjungkit untuk membuang air, dan gerakan ini akan menempatkan penampung yang kosong di bawah corong setehnik bergantian. Sebuah magnet dipasang pada tengah jungkitan dan sebuah reed switch atau hall sensor dipasang pada rumah poros jungkitan sehingga gerak berjungkit dari bejana penampung akan terdeteksi dengan tertutupnya sakelar sesaat. Status terbuka dan tertutupnya sakelar merupakan keluaran dari alat ini.

Dengan data diameter mulut penakar hujan dan volume bejana berjungkit, maka penghitungan faktor kalibrasi dapat dilakukan. Setiap gerakan jungkitan setara dengan tinggi curah hujan yang dihitung dari volume air yang mampu menjungkirkan posisi jungkitan dibagi dengan luasan penampang tangkapan. Ukuran yang umum satu kali junglitan setara dengan 0,5 mm hujan (Budianto Bregas, 2003).

2.7. Pengolahan Data Analog

Pada sistem komputer sinyal elektronik yang akan dikenali hanyalah sinyal yang berbentuk digital atau bilangan biner yang direpresentasikan dalam logika 0 dan 1. Untuk mengubah besaran analog keluaran sensor ke besaran digital diperlukannya suatu komponen elektronik sebagai konverter yang sering disebut ADC (Analog to Digital Converter).

Secara teoritis, fungsi transfer ideal untuk konverter analog ke digital berbentuk garis lurus. Bentuk ideal garis lurus hanya dapat dicapai dengan konverter data beresolusi tak hingga. Karena tidak mungkin mendapatkan resolusi tak hingga, maka secara praktis fungsi tranfer ideal tersebut berbentuk gelombang tangga seragam. Semakin tinggi resolusi ADC, semakin halus gelombang tangga tersebut. Resolusi ADC selalu dinyatakan sebagai jumlah bit-bit dalam kode keluaran digitalnya. Misalnya, ADC dengan resolusi n-bit memiliki 2n kode digital yang mungkin dapat berarti memiliki 2n tingkat undak (step level). (Salman,2000)

Gambar 2.4. Pengubahan Sinyal Analog ke Digital (____2010g)

Lebar satu undak (step) didefinisikan sebagai 1 LSB (least significant bit) dan unit ini digunakan sebagai unit rujukan untuk besaran-besaran lain dalam spesifikasi peranti konversi data. Unit 1 LSB itu juga digunakan untuk mengukur resolusi konverter karena ia juga menggambarkan jumlah bagian atau unit dalam rentang analog penuh. Meskipun demikian, karena undak pertama dan undak terakhir hanya setengah dari lebar penuh, penentuan 1 LSB adalah rentang skala penuh (FSR, full-scale range) dibagi dalam (2n-1) lebar undak. 1 LSB = FSR/(2n-1) untuk konverter n-bit .

2.8. Teknologi USB (Universal Serial Bus)

Universal Serial Bus (USB) adalah standar komunikasi secara serial untuk perangkat penghubung yang biasanya digunakan pada komputer, namun biasanya juga digunakan di peralatan lainnya seperti konsol permainan, ponsel dan PDA. Sistem USB mempunyai desain yang asimetris, yang terdiri dari pengontrol host dan beberapa peralatan terhubung yang berbentuk pohon dengan menggunakan

expansion card ke ISA komputer atau bus PCI, dan memperbaiki kemampuan plug-and-play (pasang-dan-mainkan) dengan memperbolehkan peralatan-peralatan ditukar atau ditambah ke sistem tanpa perlu mereboot komputer. Ketika USB dipasang, ia langsung dikenal sistem komputer dan memroses device driver yang diperlukan untuk menjalankannya.

USB dapat menghubungkan peralatan tambahan komputer seperti mouse, keyboard, pemindai gambar, kamera digital, printer, hard disk, dan komponen networking. USB kini telah menjadi standar bagi peralatan multimedia seperti pemindai gambar dan kamera digital. Versi terbaru (hingga Januari 2005) USB adalah versi 2.0. Perbedaan paling mencolok antara versi baru dan lama adalah kecepatan transfer yang jauh meningkat. Kecepatan transfer data USB dibagi menjadi tiga, antara lain:

1. High speed data dengan frekuensi clock 480.00Mb/s dan tolerasi pensinyalan data pada ± 500ppm.

2. Full speed data dengan frekuensi clock 12.000Mb/s dan tolerasi pensinyalan data pada ±0.25% atau 2,500ppm.

3. Low speed data dengan frekuensi clock 1.50Mb/s dan tolerasi pensinyalan data pada ±1.5% atau 15,000ppm.

2.9. Perancangan Perangkat Lunak

Program yang digunakan untuk menampilkan data pengamatan dan penimpanan data hasil pengukuran adalah Visual Basic 6.0. Dalam perancangan system perangkat lunak hal yang dilakukan adalah membuat struktur program hingga desain Interface yang akan dibuat. Sitem operasi yang digunakan dalam program ini adalah Windows XP. Pengujian program yang telah ditulis atau dibuat dapat disimulasikan pada compiler VB 6.0 tersebut. Berikut adalah rancangan diangram alir program pengukur suhu udara (Budianto Bregas. 2003).

BAB III

METODOLOGI

3.1. Waktu dan Tempat Penelitian

Untuk mendapatkan merancang alat instrument dan mengamatinya bersamaan dengan alat konvensional dilakukan pengambilan data di Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika (BMKG) tepatnya di Stasiun Klimatologi Klas I Sampali Medan.

3.2. Bahan dan Alat

Bahan dan alat yang digunakan pada penelitian ini antara lain 1. Personal Computer (PC) / Laptop beserta perangkat pendukungnya 2. USB Communication cable

3. Bahasa Pemograman Visual Basic 4. Perlengkapan workshop Mekatronik 5. Seperangkat sensor cuaca

Sensor yang digunakan yang sesuai dengan unsur cuaca yang diamati ada lima buah antara lain, sensor curah hujan, sensor kecepatan angin, sensor sensor suhu udara, sesnsor radiasi matahari, dan sensor kelembaban

Adapun sensor yang digunakan dalam instrument alat simulasi ini mempunyai serial number atau spesifikasi seperti terlihat pada tabel 3.1.

No Nama Sensor Serial Number

4. Curah Hujan ATS 275

5. Kecepatan Angin ATS 275

Tabel 3.1. Serial Number Sensor Alat Instrument 3.3. Metode Penelitian

Metode penelitian dilakukan dalam beberapa tahapan, yaitu ;

3.3.1 Studi Literatur dan Perancangan Sistem

Tahap awal yang dilakukan dalam perancangan sistem pengukuran adalah pengumpulan literatur yang berkaitan dengan cara pembuatan aplikasi elektronik dengan menggunakan bahasa pemograman visual basic, komunikasi data via USB serta penyimpanan hasil pengukuran ke dalam data logger (menggunakan ruangan dalam hardisk). Kemudian dilanjutkan dengan pembuatan garis besar rancangan sistem yang meliputi pemilihan sensor dan komponen-komponen elektronik, cara kerja alat serta diagram alir penelitian.

3.3.2 Perakitan Perangkat Keras

Secara umum pada perakitan perangkat keras akan dibagi menjadi 2 tahap, yaitu pemasangan sensor dan pembuatan rangkaian elektronika beserta beberapa komponen pendukungnya. Besaran yang dihasilkan oleh sensor cuaca umumnya berupa sinyal analog dan counter / pulsa. Pada sistem komputer / Pocket PC sinyal yang akan dikenali hanyalah sinyal yang berbentuk digital yang direpresentasikan dalam logika 0 dan 1. Sehingga untuk mengubah sinyal analog sensor ke sinyal digital diperlukan suatu komponen elektronik sebagai konverter atau sering disebut ADC (Analog to Digital Converter). Persamaan untuk konversi sinyal analog ke sinyal digital adalah :

N = (VInput / VRef) * 2n (3.1) Dimana:

N = Kode output biner

VInput = Tegangan keluaran sensor

Keluaran pada sensor counter dapat diolah secara langsung oleh Komputer, beberapa persamaan yang digunakan untuk memporoleh nilai counter tersebut adalah :

3.3.3. Sensor Kecepatan Angin / Cup Counter Anemometer

Jelajah Angin = (Jml.Counter / 2)*0.37052 (koreksi keliling lingkaran jelajah angin)

Kecepatan Angin = Jelajah / Waktu Ukur (3.2) Nilai 0.37052 didapatkan dari keliling lingkaran (dalam satuan meter) lintasan cup terhadap porosnya yang berarti 1 kali putaran cup counter.

3.3.4. Sensor Curah Hujan / Tipping Bucket

Curah Hujan = Jml.Counter * 0.2 mm

Untuk pengukuran yang beraturan diperlukannya suatu rangkain elektronik yang berfungsi sebagai pengatur waktu pembacaan sensor. Sehingga besaran-besaran yang dihasilkan sensor dapat diolah secara mudah didalam rangkaian elekronik maupun Komputer.

3.3.5. Komunikasi Serial via USB

Komunikasi serial merupakan pengiriman data secara serial atau data dikirim satu per satu secara berurutan. Kecepatan transmisi data dapat dipilih bebas dalam rentang tertentu, kecepatan transmisi yang umum dipakai adalah 110, 135, 150, 300, 600, 1200, 2400, dan 9600 (bit/detik). Pada komunikasi data secara serial, kecepatan transmisi dari kedua alat yang berhubungan harus diatur pada kecepatan yang sama. Selanjutnya harus ditentukan panjang data (6,7 atau 8 bit), paritas (genap ganjil atau tanpa paritas), dan jumlah bit ‘Stop’ (1 atau 2 bit). Besaran analog yang telah diubah kedalam besaran listrik digital akan dihubungkan ke Pocket melalui komunikasi serial.

Sistem USB mempunyai desain yang asimetris, yang terdiri dari pengontrol host dan beberapa peralatan terhubung yang berbentuk pohon dengan

Desain USB ditujukan untuk menghilangkan perlunya penambahan expansion card ke ISA komputer atau bus PCI, dan memperbaiki kemampuan plug-and-play (pasang-dan-mainkan) dengan memperbolehkan peralatan-peralatan ditukar atau ditambah ke sistem tanpa perlu mereboot komputer. Ketika USB dipasang, ia langsung dikenal sistem komputer dan memroses device driver yang diperlukan untuk menjalankannya. USB dapat menghubungkan peralatan tambahan komputer seperti mouse, keyboard, pemindai gambar, kamera digital, printer, hard disk, komponen networking, bahkan rangkaian yang kita buat sendiri. 3.3.6. Perancangan Sistem Perangkat Lunak dan Penulisan Script Program

Setelah tahapan hardware selesai tahapan yang dilakukan adalah perancangan sistem perangkat lunak dan Penulisan Script Program. Dalam perancangan sistem perangkat lunak hal yang dilakukan adalah membuat struktur program hingga desain interface yang akan dibuat. Sistem operasi yang digunakan adalah Windows XP Service Pack 2 dengan bahasa pemograman tingkat tinggi (High Level Language) yaitu Visual Basic 6.

Program yang telah dirancang dan ditulis dapat diuji dengan menggunakan beberapa sensor simulasi / dummy. Sehingga informasi yang dihasilkan program diharapkan dapat menyamai dengan keluaran sensor sebenarnya.

3.3.7 Pengujian Alat dan Implementasi

Setelah perancangan system perangkat keras dan perangkat lunak telah selesai, tahapan selanjutnya adalah pengujian keseluruhan dari suatu system pengukuran cuaca terintegrasi. Semua hasil pengukuran unsur cuaca dapat ditampilkan secara lansung pada layar computer / Laptop dengan program yang telah dibuat. Informasi cuaca akan terus terekan ke dalam media penyimpanan komputer (hardisk) dan dapat diakses kapan saja (Budianto Bregas. 2003).

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. HASIL PENELITIAN

Setelah dilakukan perancangan alat eksperimen, maka perlu dilakukan pengujian untuk mengukur tingkat kualitas alat tersebut, pengujian alat dibagi dua yaitu pengujian software dan pengujian hardware . Pengujian software dilakukan melalui program yang dapat menampilkan simulasi mikrokontroler, sedangkan pengujian hardware dilakukan dengan pemasangan langsung sensor-sensor cuaca pada dudukannya, pengujian ini ditujukan untuk melihat berfungsi atau tidaknya sensor-sensor tersebut.

Kabel-kabel dari masing-masing sensor dihubungkan ke penguat utnuk megubah sinyal dari sensor (input) menjadi sinyal keluaran yang dapat dibaca computer. Setelah persiapan selesai selanjutnya dilihat respon pada computer dan siap dilakukan pengambilan data. Output yang muncul pada computer dan telah dibahasakan oleh visual basic adalah berupa grafik dan angka.

4.1.1. Pengujian Software

Software yang dimaksud adalah serangkaian program atau bahsa

pemograman yang tealh dirancang untuk mengubah respon sinyal menjadi suatu hasil yang tervisualisasi pada computer berupa angka dan grafik, dimana bahasa pemograman yang digunakan adalah visual basic (lampiran 1). Jika semua perangkat telah terhubung dan aktif maka program akanb langsung aktif dan melakukan perhitungan sebagai wujud respon dari sinyal dating dan

memvisualisasikannya ke dalam monitor.

4.1.2. Pengujian Hardware

Jika semua alat atau sensor terpasabg maka untuk melakukan pengujian kabel USB dihubungkan pada computer. Sensor tersebut digolongkan menjadi 2 yaitu :

1. Sensor Analog

Sensor Analog bekerja secara mekanik yang dapat dilihat carta kerjanya secara langsung

2. Sensor Digital

Sensor Digial bekerja sesuai dengan respon lingkungan dan biasanya sensor ini bekerja menunggu perubahan keadaan lingkungannya

4.1.3. Rancang Bangun Alat

Dibawah ini adalah gambar alat instrumentasi yang akan disemulasikan tetai belum dihubungkan dengan computer.

Gambra 4.1. Rancang Bangun Alat Instrumentasi

Gambar di atas adalah rancang bangun alat, pertama terlihat alat seperti baling-baling yang dilengkapi dengan sensor untuk membaca kecepatan angina. Bagian tengah sebelah kanan ada tabung yang di dalamnya ada tiga sensor yang terpasang sekaligus untuk mengukur kelembaban, radiasi matahari dan suhhu udara. Sedangkan pada bagian tengah sebelah kiri disana terdapat wadah yang di dalamnya telah dilengkapi sensor untuk mengukur intensitas curah hujan. Dan bagian bawah terdapat alat yang dapat mengubah sinyal masukan dari sensor untuk diteruskan ke komputer

4.1.4. Tampilan atau Visualisasi Simulasi Instrumentasi Alat

Gambar 4.2. Hasil visualisasi Sebelum Alat Terhubung ke Komputer

Gambar di atas adalah tampilan sebelum dihubungkan computer sehingga terlihat semua kolom masih kosong atau belum terisi baik data terkininya maupun pembacaan skala.

4.1.5 Tampilan atau Visualisasi Saat Terhubung dan Mulai Bekerja

Gambar 4.3. Hasil Visualisasi Saat Alat Mulai Bekerja

Gambar di atas adalah tampilan saat mulai bekerja, dan sensor mulai membaca keadaan, untuk sensor digital waktu yang diperlukan oleh sensor tersebut untuk membaca keadaan atau perubahan keadaan adalah 3 sampai 10 menit. Artinya sensor tersebut membutuhkan waktu sensitivitas untuk membaca cuaca, tidak seperti sensor analog yang bekerja secara mekanik pembacaannya langsung dari respon kerja alat dalam sensor tersebut.

4.1.6. Analisis Tampilan Instrument

Gambar 4.4. Analisa Tampilan Instrument Saat Alat Mulai Bekerja Dari gambar di atas yang ditunjukkan oleh tanda panah merupakan tampilan yang dibaca oleh computer dari sinyal sensor sebagai masukan, terlihat pembacaan suhu udara, kelembaban, radiasi, kecepatan angina dan intensitas curah hujan. Di atas tanda panah terdapat pengukuran waktu yang selalu bergerak seiring dengan pembacaan keadaan yang tervisualisasi.

Bagian bawah dari tanda panah menunjukkan skala maksimum dan minimum, untuk mengetahui batas tertinggi dari keadaan cuaca sehingga apabila mencapai minimum atau maksimum maka perlu dilakukan peringatan dini karena

4.2. PEMBAHASAN

Sesuai dengan tujuan penelitian yaitu membuat instrumentasi pengamatan unsure cuaca berbasis komputasi, maka penelitian ini telah dapat menghasilkan instrumentasi yang terangkai dan bekerja dengan baik dan dapat mengukur unsur cuaca yaitu, suhu udara, kelembabanudara, radiasi matahari dan kecepatan angina secara otomatis.

Sensor yang digunakan ada lima, dua sensor bekerja secara analog

(mekanik) yaitu sensor curah hujan dan sensor kecepatan angina, dan tiga bekerja secara digital yang sangat bergantung dengan keadaan lingkungan luarnya, yaitu sensor suhu udara, kelembaban udara dan radiasi matahari.

Respon sensor digital mengikuti perubahan keadaan lingkungan, maka di dalam pengukurannya kita harus bersabar menunggu perubahan nilai dari sensor ini sesuai dengan perubahan keadaan yang ditanggapinya.

Dari hasil pengujian alat ini sudah bekerja dengan baik sesuai dengan harapan. Indikator batas suhu, cura hujan, kelembaban, radiasi matahari dan kecepatan angin terlihat menyala dalam visualisasinya ketika terjadi penaikan suhu atau penurunan.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. KESIMPULAN

Dari analisa aplikasi pembuatan alat eksperimen pengukuran cuaca otomatis berbasis komputasi dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :

1. Analisis simulasi pengukuran cuaca secara otomatis berbasis komputasi ini dapat menghasilkan data terkini dan actual, sehingga cocok sebagai alat Bantu untuk prakiraan cuaca

2. Dengan adanya simulasi ini memudahkan ara pengamat atau observer

khususnya di bidang iklim dan cuaca dalam bekerja melaksanakan tugasnya. 3. Model alat ini apat ditempatkan di wilayah yang tidak terjangkau.

5.2. SARAN

Untuk menyempurnakan penelitian ini dan penelitian yang berkaitan dengannya, maka disarankan :

1. Penelitan ini dapat dikembangkan dengan menggunakan program komputasi yang lebih baik, dan lebih canggih sesuai dengan perkembangan program komputasi.

2. Jika alat ini digunakan untuk mengukur cuaca 24 jam, harus dengan

pengawasan yang baik agar dapat mengantisipasi jika suatu saat mati lampu atau arus tidak terhubung.

DAFTAR PUSTAKA

Budianto Bregas dan C.Setiawan Arif. 2003. Komputer Untuk Pengamatan Cuaca dan Pengembangannya. Pelatihan Dosen. Departemen Geofisika dan Meteorologi IPB. Bogor.

Budianto Bregas. 2003. Instrumentasi Meteorologi Elektronik. Pelatihan Dosen. Departemen Geofisika dan Meteorologi IPB. Bogor.

Budianto Bregas. 2003. Integrasi Instrumentasi dengan Pemodelan Komputer. Pelatihan Dosen. Departemen Geofisika dan Meteorologi IPB. Bogor. Djunaidi, M,. Nugroho, M. T., Anton, Johan. 2006. Simulasi Group Technologi

Sistem Untuk Meminimalkan Biaya Material Handing dengan Metode Heuristic, Jurnal Ilmiah. Teknik Industri. Universitas Muhammadiyah Surakarta. Vol 4. No.3.

Imantho, H. 2004. Materi Diklat dalam Pelatihan Dosen Tentang Teknologi Informasi Untuk Manajemen Sumber Daya Alam. Bogor, 9-21 Agustus 2004.

Ishadamy.1994. Otomatisasi Sistem Instrumentasi Meteorologi. Skripsi. Jurusan Geofisika dan Meteorologi FMIPA IPB, Bogor.

Kartasapoetra, A.G. 2004. Klimatologi : Pengaruh Iklim terhadap Tanah dan Tanaman. Edisi Revisi. Bumi Aksara, Jakarta.

Manan, ME, Nursiwan, MA, dan Sudarsono. 1986. Alat Pengukur Cuaca di Stasiun Klimatologi. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Munir, Rinaldi. 1999. Algoritma dan Pemograman dalam Bahasa Pascal dan C. Penerbit Informatika. Bandung.

Sutamto dan Alifi Maria Ulfah, 2007. Modul Akurasi Prakiraa Musim. Badan Meteorologi dan Geofisika, Jakarta.

Zarlis, M., Sembiring, R.W., Siregar, L., Firdaus, M, 2005. Pengantar Teknologi Informasi. USU. Medan.

_____, 2010a. Mathematica Komputer. http://www.math.ipb.ac.id/e_Learning.. Diakses pada tanggal 20 February 2010 jam 23.44 WIB.

_____, 2010b. Ilmu Komputer. http://www.id.wikipedia.org/wiki/ilmu_komputer. Diakses pada tanggal 21 February 2010 jam 6.54 WIB.

_____, 2010c. Mathematica Internet. http://www.internetmathematics.org/. Diakses pada tanggal 11 Maret 2010 jam 9.12 WIB.

_____, 2010d. Mathematica Komputer. http://www.ams.org/mcom/aboutmcom. Diakses pada tanggal 11 Maret 2010 jam 9.13 WIB.

_____, 2010e. Elektronika. www.elektroindonesia.com/elektro/elek33.html. Diakses pada tanggal 12 Desember 2009 jam 21.15 WIB

_____, 2010f. Komputer Pemula. http://www.komputerpemula.blogspot.com. Diakses pada tanggal 21 February 2009 jam 9.25 WIB.

Lampiran A. Program Visualisasi Cuaca Otomatis

Form1 - 1

'Fungsi Explicit menggunakan lybrary yang telah tersedia Option Explicit

Private Declare Function joyGetDevCaps Lib "winmm.dll" Alias "joyGetDevCapsA" (ByVal id As Long, By

Val uSize As Long) As Long

Private Declare Function joyGetPos Lib "winmm.dll" (ByVal uJoyID As Long, pji As Sinyal) As Long

'Inisialiasi Sinyal Masukan Private Type Sinyal

wXpos As Long wYpos As Long wZpos As Long indikator As Long End Type

'Pengenalan Antarmuka USB Const antarmuka As Long = &H0 'Bagian pengakhir Program Dim WaktuBerakhir As Boolean 'pengaman

Dim toggle1, toggle2, toggle3, toggle4, toggle5 'universal

Dim FrekuensiAnalog 'unsur cuaca

Dim suhu, suhuMin, suhuMax Dim RH, RHMin, RHMax

Dim Rad Dim Kec Dim CH 'Counter Dim Csuhu Dim CRH Dim Crad

Dim CKec Dim CCH 'grafik Dim grafsuhu(50) Dim grafRH(50) Dim grafRad(50) Dim grafKec(50) Dim grafCH(50) Dim S, pos1, pos2

Dim GT, GRH, GRad, GKec, GCH 'Pengatur Tanggal

Dim tanggal As Date Dim anibaner As Integer

'inti proses pengembalilan dan pengolahan data Private Sub Proses()

'menjalankan program inti On Error Resume Next

Dim sinyalmasukan As Sinyal Me.Show

Do

DoEvents

'berhubungan dengan perangkat dengan antar muka usb joyGetPos antarmuka, sinyalmasukan

'Pemmbacaan data 'suhu udara

If sinyalmasukan.indikator And 4 Then Shapea(0).Visible = True

Else

Shapea(0).Visible = False End If

If Shapea(0).Visible = True And toggle2 = 0 Then Form1 - 2

Csuhu = FrekuensiAnalog

FrekuensiAnalog = 0 toggle2 = 1

End If

If Shapea(0).Visible = False Then toggle2 = 0

End If

'Kelembaban Udara (RH)

If sinyalmasukan.indikator And 1 Then Shapea(1).Visible = True

Else

Shapea(1).Visible = False End If

If Shapea(1).Visible = True And toggle3 = 0 Then CRH = FrekuensiAnalog

RH = ((2 ^ 14) / CRH) / 10 txtRh.Text = Format(RH, "##.#") Text1.Text = FrekuensiAnalog FrekuensiAnalog = 0

toggle3 = 1 End If

If Shapea(1).Visible = False Then toggle3 = 0

End If

'Radiasi Matahari

If sinyalmasukan.indikator And 2 Then Shapea(2).Visible = True

Else

Shapea(2).Visible = False End If

If Shapea(2).Visible = True And toggle4 = 0 Then Crad = FrekuensiAnalog

Rad = ((2 ^ 14) / Crad) / 10 TxtraD.Text = Format(Rad, "##.#") Text1.Text = FrekuensiAnalog FrekuensiAnalog = 0

toggle4 = 1 End If

If Shapea(2).Visible = False Then toggle4 = 0

End If

'Keceptana Angin

If sinyalmasukan.indikator And 8 Then Shapea(3).Visible = True

Else

Shapea(3).Visible = False End If

If Shapea(3).Visible = True And toggle1 = 0 Then Kec = Kec + 1

txtkec.Text = Kec toggle1 = 1

End If

If Shapea(3).Visible = False Then toggle1 = 0

End If

'Curah Hujan

If sinyalmasukan.indikator And 16 Then Shapea(4).Visible = True

Else

Shapea(4).Visible = False End If

If Shapea(4).Visible = True And toggle5 = 0 Then CH = CH + 1

txtCh.Text = CH toggle5 = 1 End If Form1 - 3

If Shapea(4).Visible = False Then toggle5 = 0

End If

'Bagian Akhir Inti Program DoEvents

Loop Until WaktuBerakhir Quit:

End Sub

Private Sub Command1_Click() 'Grafik Suhu Udara

On Error Resume Next

GT = (100 / 30) * Val(Text1.Text) pict1.Cls

grafsuhu(50) = GT - 33 For S = 2 To 48

grafsuhu(S) = grafsuhu(S + 2) pos1 = grafsuhu(S - 2)

pos2 = grafsuhu(S)

pict1.Line ((S - 2) * 2, pos1)-((S) * 2, pos2), &HFF0000 Next S

'Grafik Kelembaban Udara On Error Resume Next

GRH = (100 / 60) * Val(Text2.Text)

grafRH(50) = GRH - 66 'Val(Text2.Text) 'GT ' - 33

For S = 2 To 48

grafRH(S) = grafRH(S + 2) pos1 = grafRH(S - 2) pos2 = grafRH(S)

pict1.Line ((S - 2) * 2, pos1)-((S) * 2, pos2), &HFF& Next S

'Grafik Radiasi Matahari On Error Resume Next Picture1.Cls

grafRad(50) = Val(Text3.Text) / 4 For S = 2 To 48

grafRad(S) = grafRad(S + 2) pos1 = grafRad(S - 2)

pos2 = grafRad(S)

Picture1.Line ((S - 2) * 2, pos1)-((S) * 2, pos2), &HFF& Next S

'Grafik Curah Hujan Picture2.Cls

For S = 2 To 48

grafCH(S) = grafCH(S + 2) pos1 = grafCH(S - 2) pos2 = grafCH(S)

Picture2.Line (((S * 2) - 1.5), 0)-((S * 2) + 1.5, grafCH(S)), &H808000, BF

'picch.Line (((s * 2) - 1.5), 0)-((s * 2) + 1.5, &HFFFF&, BF Next S

'Grafik Kecepatan Angin End Sub

Private Sub Form_Load()

'Menampilkan Tanggal dan jam terkini Label5.Caption = Format(Now, "hh:mm:ss") Label6.Caption = Format(Now, "dd-MM-yyyy") Label7.Caption = Format(Now, "dddd")

Proses End Sub

Private Sub Timer1_Timer()

FrekuensiAnalog = FrekuensiAnalog + 1 'Csuhu = Csuhu + 1

Form1 - 4 'CRH = CRH + 1 'Crad = Crad + 1

anibaner = anibaner + 1

If anibaner = 2 Then lblhead.ForeColor = vbRed If anibaner = 4 Then lblhead.ForeColor = &H80FF80 If anibaner = 6 Then lblhead.ForeColor = &HFF8080 If anibaner = 8 Then lblhead.ForeColor = &H80FF80 If anibaner = 8 Then anibaner = 0

Label5.Caption = Format(Now, "hh:mm:ss") Label6.Caption = Format(Now, "dd-MM-yyyy") Label7.Caption = Format(Now, "dddd")

End Sub

Private Sub Form_Unload(Cancel As Integer) WaktuBerakhir = True

Lampiran A. Program Visualisasi Cuaca Otomatis

Form1 - 1

'Fungsi Explicit menggunakan lybrary yang telah tersedia Option Explicit

Private Declare Function joyGetDevCaps Lib "winmm.dll" Alias "joyGetDevCapsA" (ByVal id As Long, By

Val uSize As Long) As Long

Private Declare Function joyGetPos Lib "winmm.dll" (ByVal uJoyID As Long, pji As Sinyal) As Long

'Inisialiasi Sinyal Masukan Private Type Sinyal

wXpos As Long wYpos As Long wZpos As Long indikator As Long End Type

'Pengenalan Antarmuka USB Const antarmuka As Long = &H0 'Bagian pengakhir Program Dim WaktuBerakhir As Boolean 'pengaman

Dim toggle1, toggle2, toggle3, toggle4, toggle5 'universal

Dim FrekuensiAnalog 'unsur cuaca

Dim suhu, suhuMin, suhuMax Dim RH, RHMin, RHMax

Dim Rad Dim Kec Dim CH 'Counter Dim Csuhu Dim CRH Dim Crad

Dim CKec Dim CCH 'grafik

Dim grafsuhu(50) Dim grafRH(50) Dim grafRad(50) Dim grafKec(50) Dim grafCH(50) Dim S, pos1, pos2

Dim GT, GRH, GRad, GKec, GCH 'Pengatur Tanggal

Dim tanggal As Date Dim anibaner As Integer

'inti proses pengembalilan dan pengolahan data Private Sub Proses()

'menjalankan program inti On Error Resume Next

Dim sinyalmasukan As Sinyal Me.Show

Do

DoEvents

'berhubungan dengan perangkat dengan antar muka usb joyGetPos antarmuka, sinyalmasukan

'Pemmbacaan data 'suhu udara

If sinyalmasukan.indikator And 4 Then Shapea(0).Visible = True

Else

Shapea(0).Visible = False End If

If Shapea(0).Visible = True And toggle2 = 0 Then Form1 - 2

Csuhu = FrekuensiAnalog

suhu = ((2 ^ 14) / Csuhu) / 10

txtudara1.Text = Format(suhu, "##.#") Text1.Text = FrekuensiAnalog

FrekuensiAnalog = 0 toggle2 = 1

End If

If Shapea(0).Visible = False Then toggle2 = 0

End If

'Kelembaban Udara (RH)

If sinyalmasukan.indikator And 1 Then Shapea(1).Visible = True

Else

Shapea(1).Visible = False End If

If Shapea(1).Visible = True And toggle3 = 0 Then CRH = FrekuensiAnalog

RH = ((2 ^ 14) / CRH) / 10 txtRh.Text = Format(RH, "##.#") Text1.Text = FrekuensiAnalog FrekuensiAnalog = 0

toggle3 = 1 End If

If Shapea(1).Visible = False Then toggle3 = 0

End If

'Radiasi Matahari

If sinyalmasukan.indikator And 2 Then Shapea(2).Visible = True

Else

Shapea(2).Visible = False End If

If Shapea(2).Visible = True And toggle4 = 0 Then Crad = FrekuensiAnalog

Rad = ((2 ^ 14) / Crad) / 10 TxtraD.Text = Format(Rad, "##.#") Text1.Text = FrekuensiAnalog FrekuensiAnalog = 0

toggle4 = 1 End If

If Shapea(2).Visible = False Then toggle4 = 0

End If

'Keceptana Angin

If sinyalmasukan.indikator And 8 Then Shapea(3).Visible = True

Else

Shapea(3).Visible = False End If

If Shapea(3).Visible = True And toggle1 = 0 Then Kec = Kec + 1

txtkec.Text = Kec toggle1 = 1

End If

If Shapea(3).Visible = False Then toggle1 = 0

End If

'Curah Hujan

If sinyalmasukan.indikator And 16 Then Shapea(4).Visible = True

Else

Shapea(4).Visible = False End If

If Shapea(4).Visible = True And toggle5 = 0 Then CH = CH + 1

txtCh.Text = CH toggle5 = 1 End If Form1 - 3

If Shapea(4).Visible = False Then toggle5 = 0

End If

'Bagian Akhir Inti Program DoEvents

Loop Until WaktuBerakhir Quit:

DoEvents Unload Me

End Sub

Private Sub Command1_Click() 'Grafik Suhu Udara

On Error Resume Next

GT = (100 / 30) * Val(Text1.Text) pict1.Cls

grafsuhu(50) = GT - 33 For S = 2 To 48

grafsuhu(S) = grafsuhu(S + 2) pos1 = grafsuhu(S - 2)

pos2 = grafsuhu(S)

pict1.Line ((S - 2) * 2, pos1)-((S) * 2, pos2), &HFF0000 Next S

'Grafik Kelembaban Udara On Error Resume Next

GRH = (100 / 60) * Val(Text2.Text)

grafRH(50) = GRH - 66 'Val(Text2.Text) 'GT ' - 33

For S = 2 To 48

grafRH(S) = grafRH(S + 2) pos1 = grafRH(S - 2) pos2 = grafRH(S)

pict1.Line ((S - 2) * 2, pos1)-((S) * 2, pos2), &HFF& Next S

'Grafik Radiasi Matahari On Error Resume Next Picture1.Cls

grafRad(50) = Val(Text3.Text) / 4 For S = 2 To 48

grafRad(S) = grafRad(S + 2) pos1 = grafRad(S - 2)

pos2 = grafRad(S)

Picture1.Line ((S - 2) * 2, pos1)-((S) * 2, pos2), &HFF& Next S

'Grafik Curah Hujan Picture2.Cls

For S = 2 To 48

grafCH(S) = grafCH(S + 2) pos1 = grafCH(S - 2) pos2 = grafCH(S)

Picture2.Line (((S * 2) - 1.5), 0)-((S * 2) + 1.5, grafCH(S)), &H808000, BF

'picch.Line (((s * 2) - 1.5), 0)-((s * 2) + 1.5, &HFFFF&, BF Next S

'Grafik Kecepatan Angin End Sub

Private Sub Form_Load()

'Menampilkan Tanggal dan jam terkini Label5.Caption = Format(Now, "hh:mm:ss") Label6.Caption = Format(Now, "dd-MM-yyyy") Label7.Caption = Format(Now, "dddd")

Proses End Sub

Private Sub Timer1_Timer()

FrekuensiAnalog = FrekuensiAnalog + 1 'Csuhu = Csuhu + 1

Form1 - 4 'CRH = CRH + 1 'Crad = Crad + 1

anibaner = anibaner + 1

If anibaner = 2 Then lblhead.ForeColor = vbRed If anibaner = 4 Then lblhead.ForeColor = &H80FF80 If anibaner = 6 Then lblhead.ForeColor = &HFF8080 If anibaner = 8 Then lblhead.ForeColor = &H80FF80 If anibaner = 8 Then anibaner = 0

Label5.Caption = Format(Now, "hh:mm:ss") Label6.Caption = Format(Now, "dd-MM-yyyy") Label7.Caption = Format(Now, "dddd")

End Sub

Private Sub Form_Unload(Cancel As Integer) WaktuBerakhir = True

End End