Perancangan Sistem Akuisisi Data Dengan Pengukuran Kecepatan Angin, Suhu, Dan Kelembapan Udara Jarak Jauh.

PERANCANGAN SISTEM AKUISISI DATA DENGAN PENGUKURAN KECEPATAN
ANGIN, SUHU, DAN KELEMBAPAN UDARA JARAK JAUH

SKRIPSI

DAVID HUTAJULU
110801086

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015

PERANCANGAN SISTEM AKUISISI DATA DENGAN PENGUKURAN KECEPATAN
ANGIN, SUHU, DAN KELEMBAPAN UDARA JARAK JAUH

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains


DAVID HUTAJULU
110801086

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015

PERSETUJUAN

Judul

: PERANCANGAN SISTEM AKUISISI DATA DENGAN
PENGUKURAN

KECEPATAN

ANGIN,


SUHU,

DAN

KELEMBAPAN UDARA JARAK JAUH.
Kategori

: SKRIPSI

Nama

: DAVID HUTAJULU

Nomor Induk Mahasiswa

: 110801086

Program Studi

: Sarjana (S1) FISIKA


Departemen

: FISIKA

Fakultas

: MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (MIPA)
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diluluskan di
Medan,

Agustus 2015

Komisi Pembimbing :
Diketahui
Departemen Fisika FMIPA USU

Pembimbing


Ketua,

Dr. Marhaposan Situmorang

Dr. Bisman Perangin angin, M.Eng, Sc

NIP. 195510301980031003

NIP. 195609181985031002

PERNYATAAN

PERANCANGAN SISTEM AKUISISI DATA DENGAN PENGUKURAN KECEPATAN
ANGIN, SUHU, DAN KELEMBAPAN UDARA JARAK JAUH

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa dari ringkasan
yang masing – masing disebutkan sumbernya.


Medan,

Agustus 2015

DAVID HUTAJULU
110801086

PENGHARGAAN
Puji syukur penulis panjatkan kehadiran Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat kasih
karunianya dan berkat penyertaan Tuhan yang selalu senantiasa menjaga dan membimbing
penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Sungguh Tuhan Maha kasih, Maha
baik dan Maha murah hati. Terima kasih Tuhan buat kasihMu yang selalu meyertai aku dalam
setiap pekerjaan dan sepanjang kehidupanku.
Dalam penyusunan tugas akhir ini, penulis banyak mendapatkan bimbingan dan bantuan
dari berbagai pihak baik secara moril maupun material. Untuk itu penulis mengucapkan
terimakasih yang sebesar besarnya kepada :
1. Orang tua penulis, P. Hutajulu saya ucapkan banyak terima kasih yang senantiasa
membimbing, mendukung dan selalu memberikan penulis motivasi – motivasi yang
sangat berguna dan membangun untuk saya dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini
dengan cepat. Dan terima kasih juga penulis ucapkan untuk setiap doa – doa yang

diberikan kepada penulis.
2. Dr. Bisman Perangin angin, M.Eng, Sc, selaku dosen pembimbing penulis yang telah
memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis selama pengerjaan skripsi ini. Terima
kasih atas kesabaran, dukungan dan nasehat yang diberikan kepada penulis.
3. Drs. Takdir Tamba, M.Eng, selaku dosen pembimbing penulis juga yang telah banyak
memberikan masukan dan saran juga kepada penulis dalam pengerjaan skripsi.
4. Dr. Marhaposan Situmorang, dan Drs Syahrul Humaidi, M.sc selaku ketua dan sekretaris
Departemen FISIKA, serta seluruh staf pengajar dan pegawai Departemen FISIKA yang
selalu memperhatikan penulis terutama dalam proses perkuliahan di Departemen FISIKA
FMIPA USU.
5. Kakak – kakak saya, Masniar Ely Sabhatini Hutajulu, S.Sos, Naomi Berliana Hutajulu,
S.Si, dan adik – adik saya Mutiara Clara Priskila Hutajulu, Ruth Ayu Permata sari
Hutajulu, Christine Intan Paulina Hutajulu, yang selalu memberikan doa dan semangat
bagi penulis dalam menyelesaikan skripsi.
6. Teman – teman kelompok kecil, Misael Soaduon, Desi Permata sari, dan Nova Pratiwi.
Dan kepada abang kelompok kecil, bg Tri Andes Sinaga, yang selalu memberikan
semangat, Motivasi dan doa – doa nya dalam meyelesaikan skripsi ini.

7. Teman – teman di PHYSICS PROLIX, Jansius, Parasian, Rinto, Hendrik, Jerri, Damos,
William, Russell, jepri, Dosni, Togar, Randy, Trisno, Iwan, Ingot, Steven, Wahyu, Eman,

Ilham, Fahmi, Simon, Gabe, Hendra Nababan, Rusti, Dyana, Ancela, Juliana, Tabita,
Nensi, Lilis, Widya, Putri, Henni, Rahel, Pesta, Lurani, Ita yang sudah saling
memberikan semangat dan dukungan untuk menyelesaikan penulisan skripsi ini,
“Semangat dan Jaya terus PHYSIC PROLIX”.
8. Abang kakak Alumni dan adik – adikku stambuk 2012, 2013, dan juga adik – adikku
stambuk 2014, yang telah memberikan dukungan dan motivasi yang luar biasa sehingga
penulis lebih bersemangat lagi untuk menyelsaikan penulisan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, untuk itu penulis
mengharapkan saran dan kritik yang menbangun demi penyempurnaan isi dan analisa yang
disajikan. Akhir kata, semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi yang membutuhkannya.

Medan,

Agustus 2015

DAVID HUTAJULU
110801086

ABSTRAK


Telah dirancang sebuah system akuisisi data dengan mengaplikasikan 3 (buah) parameter
berbasis Mikrokontroler ATMega8535. System tersebut sudah dilengkapi dengan modul GSM
yang akan digunakan untuk mengirimkan pesan atau SMS pada operator dari jarak yang cukup
jauh. Prinsip kerja dari system akuisisi data ini adalah Anemometer dan SHT11 akan mengukur
secara langsung besarnya kecepatan angin, suhu dan kelembapan udara dari suatu lokasi
pengukuran, selanjutnya data – data tersebut akan di akuisisi kan ke dalam mikrokontroler
ATMega 8535 dan akan ditampilkan pada LCD, data – data tersebut juga akan disimpan dalam
PC/Computer dalam bentuk database yang teratur. Pada keadaan tertentu dalam lokasi
pengukuran, ketika kecepatan angin yang mencapai titik ekstrim, suhu udara yang meningkat,
dan kelembapan udara yang naik secara tidak wajar, maka mikrokontoler akan mengirimkan
pesan melalui modul GSM kepada operator pada jarak yang cukup jauh.

Kata Kunci : Mikrokontroler ATMega8535, Modul GSM, SHT11

ABSTRACK
Has was design a akuisisi data system with application 3 parameter principle microcontroller
ATMega8535. Has system was complete with module GSM and it was will use to send message
or SMS to operator from the distance far. The principle from akuisisi data system is Anemometer
and SHT11 will the measure live price of wind velocity, temperature and humidity from a place
measurement. And the dates will process akuisisi to microcontroller ATMega8535 and showing

to LCD, The dates wiil saving to PC or Computer in database system. If condition in
measurement location if wind velocity to be extreme, temperature, and humidity was rise, and
than microcontroller will be send message pass modul GSM to operator from the distance far.

Keywords : Microcontroler ATMega8535, Modul GSM, SHT11

DAFTAR ISI
Halaman
Persetujuan

i

Pernyataan

ii

Penghargaan

iii


Abstrak

v

Abstrack

iv

Daftar Isi

vii

Daftar Tabel

ix

Daftar Gambar

x


Bab 1 Pendahuluan
1.1 Latar Belakang

1

1.2 Rumusan Masalah

3

1.3 Batasan Masalah

3

1.4 Tujuan Penelitian

3

1.5 Manfaat Penelitian

3

1.6 Sistematika Penulisan

4

Bab 2 Landasan Teori
2.1 Modul GSM (Global System Mobile)

5

2.2 Jaringan GSM

6

2.3 Layanan SMS pada system GSM

7

2.4 AT-Command

8

2.5 Sensor Suhu dan Kelembaban

10

2.6 Prinsip Kerja SHT11

11

2.7 Mikrokontroler AVR ATMega8535

12

2.8 Arsitektur Mikrokontroler AVR ATMega8535

13

2.9 Rangkaian Display LCD

15

2.10

Komunikasi serial RS232

16

2.11

Anemometer

18

2.12

Proses Pengukuran Anemometer

22

2.13

Jenis dan Tipe Anemometer

22

Bab 3 Perancangan Alat
3.1 Diagram Blok Rangkaian

24

3.2 Rangkaian Power Supplay (PSA)

26

3.3 Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535

27

3.4 Rangkaian Sensor SHT11

28

3.5 Rangkaian Interface Komunikasi RS232

30

3.6 Rangkaian LCD

32

3.7 Rangkaian Lengkap

33

Bab 4 Pengujian Alat dan Program
4.1 Pengujian Rangkaian LCD

34

4.2 Pengujian Modul GSM

36

4.3 Pengujian Sistem Mikrokontroler ATMega8535

37

4.4 Pengujian Sensor secara Keseluruhan

39

4.5 Pengujian Sensor Suhu

41

4.6 Pengujian Sensor Kelembaban

42

4.7 Pengujian Sensor Kecepatan Angin

43

Bab 5 Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan

44

5.2 Saran

44

Daftar Pustaka
Lampiran

45

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1

Jenis Perintah AT-Command

9

Table 2.2

PIN DB9 dan DB25

17

Table 2.3

Fungsi Masing – Masing PIN

17

Table 4.1

Data Hasil Pengujian Alat Secara Keseluruhan

39

Table 4.2

Pengujian Sensor Thermometer Raksa dan SHT11

41

Table 4.3

Pengujian Kelembaban Udara atara sensor sensor Jarum dan SHT11

42

Table 4.4

Pengujian Anemometer TA dan Anemometer Digital

43

DAFTAR GAMBAR

Halaman
Gambar 2.1

Modul GSM

5

Gambar 2.2

Diagram Blok Rangkaian Modul GSM

6

Gambar 2.3

Sensor SHT11

10

Gambar 2.4

Diagram Blok SHT11

11

Gambar 2.5

Konfigurasi pin ATMega8535

12

Gambar 2.6

Rangkaian Display LCD

15

Gambar 2.7

Peta Memori LCD

15

Gambar 2.8

Konektor RS-232

16

Gambar 2.9

Baling – Baling untuk menentukan Arah angin

20

Gambar 2.10 Jenis – jenis Anemometer

21

Gambar 3.1

Diagram Blok Rangkaian

24

Gambar 3.2

Rangkaian skematik Power Supplay

26

Gambar 3.3

Rangkaian system minimum Mikrokontroler ATMega8535

27

Gambar 3.4

Pemasangan Rangkaian Mikrokontroler dan SHT11

28

Gambar 3.5

Rangkaian RS-232

30

Gambar 3.6

Rangkaian LCD

32

Gambar 3.7

Rangkaian secara keseluruhan

33

Gambar 4.1

Data base pengukuran sensor kecepatan angin, suhu dan kelembaban

40