Simulasi Sensor Seismometer Horizontal Menggunakan MEMS Accelerometer Berbasis Arduino UNO Chapter III V
BAB 3 SISTEM PERANCANGAN
3.1
Diagram Blok Rangkaian
Dalam bab ini akan dibahas mengenai perancangan dan pembuatan
perangkat keras serta perangkat lunak pendukungnya. Rangkaian yang digunakan
terdiri dari vibration sensor, jumper dan arduino uno. Perancangan dan pembuatan
rangkaian vibration sensor beserta pendukungnya.
Ketika ada getaran
maka sensor vibrasi yang telah terhubung dengan
Arduino UNO akan menampilkan nilai getaran berupa nilai Acccelerometer pada
sudut X yang nantina akan ditampilkan di PC. Alat ini juga berfungsi untuk
menghitung kecepata dari getaran yang dihasilkan Accelerometer.
Input
Vibration Sensor
(GY-521)
I2C
A
R
D
U
I
N
O
U
N
O
Interface
PC
R3
ATMEGA
328P
Gambar 3.1 Blok diagram
Fungsi Tiap Blok :
1. Blok Vibration Sensor
: Sebagai pengukur percepatan getaran dari mems
2. Blok Arduino UNO R3
: Mengolah data dari sensor
3. Blok Interface PC
:Sebagai media untuk melihat data yang telah di
diolah dari sensor
Universitas
Sumatera
Utara
Universitas
Sumatera
Utara
3.2
Flowchart
MULAI
INISIALISASI
Dapatkan data MEMS
accelerometer X
Integrator percepatan
(Kecepatan X)
Amplitudo Kecepatan X
vX > maksvX
maksvX = vX
YA
Cetak
maksvX = vX
TIDAK
Amplitudo Kecepatan X
vX > maksvX
maksvX = abs (vX)
YA
Cetak
maksvX = abs(vX)
YA
Cetak
nvx ++
YA
Cetak
nvx = 0
ULANGI
TIDAK
Data ke-n (nvx)
Kecepatan X
nvx == 0 && nvs == 0
nvx++
TIDAK
Data ke-n (nvx)
Kecepatan X
nvx == 0 && nvs == 0
nvs++
TIDAK
TIDAK
LOOP SELESAI ?
YA
SELESAI
Gambar 3.2 Diagram rangkaian program
32
Universitas Sumatera Utara
Berikut ini merupakan penjelasan dari gambar 3.2 diagram rangkaian diatas :
1. Program ini dirancang untuk menginisialisasi setiap port yang digunakan, inisialisasi
port ini berfungsi untuk mengatur pin-pin input dan output Arduino yang digunakan
dalam rangkaian.
2. Baca Sensor Getaran dengan menggunakan protocol I2C.
3. Baca nilai percepatan dari MEMS Accelerometer di sudut X. dari nilai
Accelerometer yang telah didapat diambil sebanyak 500 data.
4. Dihitung nilai Amplitudo Acceleration di X, jika ax > maksaX maka maksaX = ax
tapi jika -ax > maksaX maka maksaX = abs (ax).
5. Cari data ke-n mulai dari Accelerometer positif dan berhenti ketika Accelerometer
bernilai negative untuk menghitung panjang ½ gelombang. Program akan mulai
menghitung dimulai ketika Acceleration bernilai positif (ncx == 0) dan berhenti
ketika bernilai negative (ncs == 0). Ketika Acceleration bernilai positif maka jumlah
ncx yang bernilai positif akan dihitung sedangkan ketika nilainya negaif makan ncx
yang ditampilkan bernilai 0.
6. Cari Kecepatan dengan cara menghitung integrator dari percepatan (Acceleration).
7. Dihitung nilai Amplitudo Kecepatan di X, jika vX > maksvX maka maksvX = vX
tapi jika -vX > maksvX maka maksvX = abs (vX).
8. Cari data ke-n mulai dari Kecepatan yang bernilai positif dan berhenti ketika
Kecepatan bernilai negative untuk menghitung panjang ½ gelombang. Program akan
mulai menghitung dimulai ketika Kecepatan bernilai positif (nvx == 0) dan berhenti
ketika bernilai negative (nvs == 0). Ketika Kecepatan bernilai positif maka jumlah
nvx yang bernilai positif akan dihitung sedangkan ketika nilainya negaif makan nvx
yang ditampilkan bernilai 0.
9. Setelah program dan pengiriman data dilakukan maka program akan diulangi
kembali (3-8).
10. Selesai.
33
Universitas Sumatera Utara
3.3
Skematik Perancangan Accelerometer dengan Arduino UNO R3
Konfigurasi pin pada Arduino UNO R3 ATMEGA 328P dan sensor vibrasi GY-521
dapat dilihat pada gambar dibawah ini :
Gambar 3.3 Konfigurasi Pin pada Arduino UNO dan GY-521
Merakit rangkaian antara board Arduino dan Sensor GY-521 :
(hubungkan berdasarkan pin yang disebutkan pada point-point dibawah)
•
Pin VCC (GY-521) ke pin 5 V (Arduino).
•
Pin GND (GY-521) ke pin GND (Arduino).
•
Pin SCL (GY-521) ke pin A5 (SCL pada Arduino)*.
•
Pin SDA (GY-521) ke pin A4 (SDA pada Arduino)*.
•
Pin INT (GY-521) ke pin D2 (Arduino).
34
Universitas Sumatera Utara
3.4
Skematik Perancangan Sistem Keseluruhan
Gambar 3.4 Rangkaian Sistem Keseluruhan
Pada kondisi terguncang sensor getaran akan berfungsi untuk menghitung
percepatan, kecepatan dan Amplitudo. Data yang dikirimkan berupa data percepatan
dengan nilai integer, sensor rmodul accelerometer MPU-6050 menggunakan jalur
komunikasi data I2C ( Inter Integrated Circuit ).
35
Universitas Sumatera Utara
D1
LED
VCC_3.3V
VCC_3.3V
C12
0.1µf
1K
R201
R4
4.7K
1
XDA
C11
0.01µf
XCL
10µf
7
SCL
AUX_CL
VLOGIC
AD0
C10
SDA
AUX_DA
9
AD0
10
C13
0.1µf
11
12
SCL
RESV
21
20
19
RESV
C14
2200µf
18
FSYNC
GND
IC1
MPU6050
INT
4
INT
SDA
23
22
CPOUT
REGOUT
24
CLKOUT
8
VCC_3.3V
5
CLKIN
6
13
VND
J1 CON1
3
4
INT
4.7 K
2
AD0
1
C3
4.7µf
VCC_5V
R6
XCL
XDA
3
4
SDA
1
2
SCL
3
2
1
VCC_5V
3.3LDO
J2 CON2
by
enen
GND
I
Q2
O
VCC_3.3V
C102
0.1µf
Gambar 3.5 Rangkaian Skematik Arduino UNO dan GY 521
36
Universitas Sumatera Utara
R5
4.7K
BAB 4 PENGUJIAN DAN ANALISIS
4.1 Pengujian Arduino
Tujuan pengujian ini untuk mengetahui apakah Arduino UNO bisa bekerja atau
tidak. Pengujian ini dilakukan dengan memprogram ke Arduino UNO dengan
menggunakan perintah Blink Tes. Jika lampu LED pada mikrokontroller berkelip
maka mikrokontroller sudah dapat digunakan dan berfungsi dengan baik. Apabila
Blink Tes berhasil, dapat dilihat dari gambar 4.1 dibawah ini :
Gambar 4.1 Blink Tes
Universitas
Sumatera
Utara
Universitas
Sumatera
Utara
4.2 Pengujian MEMS Accelerometer MPU-6050
Tujuan pengujian ini untuk mengetahui apakah Sensr Vibrasi GY 521 yang
didalamnya terdapat MEMS Accelerometer MPU-6050 sudah terkoneksi atau tidak.
Pengujian ini dilakukan dengan memprogram ke Arduino UNO dengan memprogram
MPU-6050 ke Arduino UNO. Jika mems sudah terkoneksi maka pada output akan
ditampilkan bahwa MPU-6050 ON dan jika tidak akan ditampilkan MPU-6050 OFF.
Tes koneksi akan ditampilkan pada gambar 4.2 seperti berikut :
Gambar 4.2 Test koneksi MPU-6050 dan nilai Acceleration
38
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
4.3 Pengujian Sistem Keseluruhan
Pengujian sistem dilakukan dengan cara
memprogram sistem kemudian di
upload. Apabila program yang di upload berhasil maka diprogram langsung ke
arduino. Pengujian Sistem tersebut adalah sebagai berikut:
Gambar 4.3 Nilai Accelerometer X dan Kecepatan X
39
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.4 Nilai Amplitudo dan Data ke-n
40
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Pengujian keseluruhan ini dilakukan dengan 3x data pengujian sebagai berikut :
I. Pengujian I dilakukan ketika adanya getaran Handphone disekitar sistem. Berikut
data yang diambil dari pengujian ini :
(data rinci ditampilkan pada lampiran hal. 56 )
Gambar 4.5 Data pengujian I
Grafik
vX-vs-ax
1000
500
1
25
49
73
97
121
145
169
193
217
241
265
289
313
337
361
385
409
433
457
481
0
-500
ax
vX
-1000
-1500
Gambar 4.6 Grafik hubungan vX-vs-ax dari pengujian I
41
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Analisa Data :
Untuk besaran Amplitudo dari Kecepatan, data yang diambil dari
vX[139] sampai dengan vX[143].
(terdapat data pada lampiran hal. 56 )
A(vx) = (788 + 756 + 760 + 692 + 780) / 5
= 3776 / 5
= 755,2
Untuk nilai frekuensi diambil dari rentang data vX[63] sampai dengan
vX[230].
(keterangan gambar 4.6 data dapat dilihat pada lampiran hal.54-58 )
Ts
= 0,01 sekon
N
= 168 data
Maka, f1
1
= 2 � �� � �
1
= 2 � 0,01 � 168
1
= 3.36 = 0,297 Hz
II. Pengujian II dilakukan ketika adanya getaran Aerator disekitar sistem. Berikut
data yang diambil dari pengujian ini :
(data rinci ditampilkan pada lampiran hal.58-59 )
Gambar 4.7 Data pengujian II
42
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Grafik
vX-vs-ax
800
600
400
200
0
1
25
49
73
97
121
145
169
193
217
241
265
289
313
337
361
385
409
433
457
481
-200
ax
vX
-400
-600
-800
-1000
Gambar 4.8 Grafik hubungan vX-vs-ax dari pengujian II
Analisa Data :
Untuk besaran Amplitudo dari Kecepatan, data yang diambil dari
vX[237] sampai dengan vX[251]
(terdapat data pada lampiran hal.58-59 )
A(vx) = (452 + 456 + 440 + 376 + 388 + 292 + 256 + 352 + 368 +
340 + 300 + 344 + 344 + 400 + 400) / 15
= 5508 / 15
= 367,2
Untuk nilai frekuensi diambil dari rentang data vX[223] sampai dengan
vX[261].
(keterangan gambar 4.8 data dapat dilihat pada lampiran hal.58-59)
Ts
= 0,01 sekon
N
= 39 data
Maka, f2
1
= 2 � �� � �
1
= 2 � 0,01 � 39
=
1
0,78
= 1,282 Hz
43
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
III. Pengujian III dilakukan ketika adanya getaran Kipas disekitar system. Berikut
data yang diambil dari pengujian ini:
(data rinci ditampilkan pada lampiran hal.55 )
Gambar 4.9 Data pengujian III
Grafik
vX-vs-ax
800
600
400
200
ax
-200
1
25
49
73
97
121
145
169
193
217
241
265
289
313
337
361
385
409
433
457
481
0
vX
-400
-600
-800
-1000
Gambar 4.10 Grafik hubungan vX-vs-ax dari pengujian III
44
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Analisa Data :
Untuk nilai besaran Amplitudo dari Kecepatan, data yang diambil dari
vX[79] sampai dengan vX[89]
(terdapat data pada lampiran hal.55)
A(vx) = (528+528+468+376+448+428+488+412+452+500++536)/10
= 5164 / 10
= 516,4
Untuk nilai frekuensi diambil dari rentang data vX[68] sampai dengan
vX[106].
(keterangan gambar 4.10 data dapat dilihat pada lampiran hal.54-55)
Ts
= 0,01 sekon
N
= 39 data
Maka, f3
1
= 2 � �� � �
1
= 2 � 0,01 � 39
1
= 0,78 = 1,282 Hz
45
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dalam perancangan dan pembuatan perangkat simulasi untuk mendeteksi akan
terjadinya gempa dapat diperoleh beberapa kesimpulan yang bisa digunakan sebagai
pertimbangan kedepan,yaitu antara lain:
1. Sensor Vibrasi (Vibration Sensor) mampu merepresentasikan gejala seismik,
dan mengukur getaran tanah sehingga dipakai seismometer dimana pada
pengujian I besaran amplitude sebesar 755.2, pengujian II dengan besaran
amplitude sebesar 367.2, pengujian III dengan besaran amplitude sebesar
367.2 berdasarkan data digital pembacaan sensor yang didapat.
2. Sistem deteksi gempa bumi berbasis vibration sensor dan mikrokontroler ini
mampu mendeteksi frekuensi rendah ( 0.1 Hz – 10 Hz ) dimana pada
pengujian I didapat nilai frekuensinya sebesar 0,297 Hz, pengujian II dengan
nilai frekuensi sebesar 0,297 Hz, Pengujian III dengan nilai frekuensi sebesar
1,282 Hz. Nilai ini adalah skala pengukuran frekuensi rendah.
5.2 Saran
Setelah melakukan penulisan ini diperoleh beberapa hal yang dapat dijadikan
saran untuk dapat dilakukan perancangan lebih lanjut, yaitu:
1. Agar dilakukan peningkatan kemampuan pada alat ini, seperti filter noise
dan anti wind-up integrator.
2. Untuk dimasa yang akan datang, agar alat ini dapat diuji di meja getar.
46
Universitas
Sumatera
Utara
Universitas
Sumatera
Utara
3.1
Diagram Blok Rangkaian
Dalam bab ini akan dibahas mengenai perancangan dan pembuatan
perangkat keras serta perangkat lunak pendukungnya. Rangkaian yang digunakan
terdiri dari vibration sensor, jumper dan arduino uno. Perancangan dan pembuatan
rangkaian vibration sensor beserta pendukungnya.
Ketika ada getaran
maka sensor vibrasi yang telah terhubung dengan
Arduino UNO akan menampilkan nilai getaran berupa nilai Acccelerometer pada
sudut X yang nantina akan ditampilkan di PC. Alat ini juga berfungsi untuk
menghitung kecepata dari getaran yang dihasilkan Accelerometer.
Input
Vibration Sensor
(GY-521)
I2C
A
R
D
U
I
N
O
U
N
O
Interface
PC
R3
ATMEGA
328P
Gambar 3.1 Blok diagram
Fungsi Tiap Blok :
1. Blok Vibration Sensor
: Sebagai pengukur percepatan getaran dari mems
2. Blok Arduino UNO R3
: Mengolah data dari sensor
3. Blok Interface PC
:Sebagai media untuk melihat data yang telah di
diolah dari sensor
Universitas
Sumatera
Utara
Universitas
Sumatera
Utara
3.2
Flowchart
MULAI
INISIALISASI
Dapatkan data MEMS
accelerometer X
Integrator percepatan
(Kecepatan X)
Amplitudo Kecepatan X
vX > maksvX
maksvX = vX
YA
Cetak
maksvX = vX
TIDAK
Amplitudo Kecepatan X
vX > maksvX
maksvX = abs (vX)
YA
Cetak
maksvX = abs(vX)
YA
Cetak
nvx ++
YA
Cetak
nvx = 0
ULANGI
TIDAK
Data ke-n (nvx)
Kecepatan X
nvx == 0 && nvs == 0
nvx++
TIDAK
Data ke-n (nvx)
Kecepatan X
nvx == 0 && nvs == 0
nvs++
TIDAK
TIDAK
LOOP SELESAI ?
YA
SELESAI
Gambar 3.2 Diagram rangkaian program
32
Universitas Sumatera Utara
Berikut ini merupakan penjelasan dari gambar 3.2 diagram rangkaian diatas :
1. Program ini dirancang untuk menginisialisasi setiap port yang digunakan, inisialisasi
port ini berfungsi untuk mengatur pin-pin input dan output Arduino yang digunakan
dalam rangkaian.
2. Baca Sensor Getaran dengan menggunakan protocol I2C.
3. Baca nilai percepatan dari MEMS Accelerometer di sudut X. dari nilai
Accelerometer yang telah didapat diambil sebanyak 500 data.
4. Dihitung nilai Amplitudo Acceleration di X, jika ax > maksaX maka maksaX = ax
tapi jika -ax > maksaX maka maksaX = abs (ax).
5. Cari data ke-n mulai dari Accelerometer positif dan berhenti ketika Accelerometer
bernilai negative untuk menghitung panjang ½ gelombang. Program akan mulai
menghitung dimulai ketika Acceleration bernilai positif (ncx == 0) dan berhenti
ketika bernilai negative (ncs == 0). Ketika Acceleration bernilai positif maka jumlah
ncx yang bernilai positif akan dihitung sedangkan ketika nilainya negaif makan ncx
yang ditampilkan bernilai 0.
6. Cari Kecepatan dengan cara menghitung integrator dari percepatan (Acceleration).
7. Dihitung nilai Amplitudo Kecepatan di X, jika vX > maksvX maka maksvX = vX
tapi jika -vX > maksvX maka maksvX = abs (vX).
8. Cari data ke-n mulai dari Kecepatan yang bernilai positif dan berhenti ketika
Kecepatan bernilai negative untuk menghitung panjang ½ gelombang. Program akan
mulai menghitung dimulai ketika Kecepatan bernilai positif (nvx == 0) dan berhenti
ketika bernilai negative (nvs == 0). Ketika Kecepatan bernilai positif maka jumlah
nvx yang bernilai positif akan dihitung sedangkan ketika nilainya negaif makan nvx
yang ditampilkan bernilai 0.
9. Setelah program dan pengiriman data dilakukan maka program akan diulangi
kembali (3-8).
10. Selesai.
33
Universitas Sumatera Utara
3.3
Skematik Perancangan Accelerometer dengan Arduino UNO R3
Konfigurasi pin pada Arduino UNO R3 ATMEGA 328P dan sensor vibrasi GY-521
dapat dilihat pada gambar dibawah ini :
Gambar 3.3 Konfigurasi Pin pada Arduino UNO dan GY-521
Merakit rangkaian antara board Arduino dan Sensor GY-521 :
(hubungkan berdasarkan pin yang disebutkan pada point-point dibawah)
•
Pin VCC (GY-521) ke pin 5 V (Arduino).
•
Pin GND (GY-521) ke pin GND (Arduino).
•
Pin SCL (GY-521) ke pin A5 (SCL pada Arduino)*.
•
Pin SDA (GY-521) ke pin A4 (SDA pada Arduino)*.
•
Pin INT (GY-521) ke pin D2 (Arduino).
34
Universitas Sumatera Utara
3.4
Skematik Perancangan Sistem Keseluruhan
Gambar 3.4 Rangkaian Sistem Keseluruhan
Pada kondisi terguncang sensor getaran akan berfungsi untuk menghitung
percepatan, kecepatan dan Amplitudo. Data yang dikirimkan berupa data percepatan
dengan nilai integer, sensor rmodul accelerometer MPU-6050 menggunakan jalur
komunikasi data I2C ( Inter Integrated Circuit ).
35
Universitas Sumatera Utara
D1
LED
VCC_3.3V
VCC_3.3V
C12
0.1µf
1K
R201
R4
4.7K
1
XDA
C11
0.01µf
XCL
10µf
7
SCL
AUX_CL
VLOGIC
AD0
C10
SDA
AUX_DA
9
AD0
10
C13
0.1µf
11
12
SCL
RESV
21
20
19
RESV
C14
2200µf
18
FSYNC
GND
IC1
MPU6050
INT
4
INT
SDA
23
22
CPOUT
REGOUT
24
CLKOUT
8
VCC_3.3V
5
CLKIN
6
13
VND
J1 CON1
3
4
INT
4.7 K
2
AD0
1
C3
4.7µf
VCC_5V
R6
XCL
XDA
3
4
SDA
1
2
SCL
3
2
1
VCC_5V
3.3LDO
J2 CON2
by
enen
GND
I
Q2
O
VCC_3.3V
C102
0.1µf
Gambar 3.5 Rangkaian Skematik Arduino UNO dan GY 521
36
Universitas Sumatera Utara
R5
4.7K
BAB 4 PENGUJIAN DAN ANALISIS
4.1 Pengujian Arduino
Tujuan pengujian ini untuk mengetahui apakah Arduino UNO bisa bekerja atau
tidak. Pengujian ini dilakukan dengan memprogram ke Arduino UNO dengan
menggunakan perintah Blink Tes. Jika lampu LED pada mikrokontroller berkelip
maka mikrokontroller sudah dapat digunakan dan berfungsi dengan baik. Apabila
Blink Tes berhasil, dapat dilihat dari gambar 4.1 dibawah ini :
Gambar 4.1 Blink Tes
Universitas
Sumatera
Utara
Universitas
Sumatera
Utara
4.2 Pengujian MEMS Accelerometer MPU-6050
Tujuan pengujian ini untuk mengetahui apakah Sensr Vibrasi GY 521 yang
didalamnya terdapat MEMS Accelerometer MPU-6050 sudah terkoneksi atau tidak.
Pengujian ini dilakukan dengan memprogram ke Arduino UNO dengan memprogram
MPU-6050 ke Arduino UNO. Jika mems sudah terkoneksi maka pada output akan
ditampilkan bahwa MPU-6050 ON dan jika tidak akan ditampilkan MPU-6050 OFF.
Tes koneksi akan ditampilkan pada gambar 4.2 seperti berikut :
Gambar 4.2 Test koneksi MPU-6050 dan nilai Acceleration
38
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
4.3 Pengujian Sistem Keseluruhan
Pengujian sistem dilakukan dengan cara
memprogram sistem kemudian di
upload. Apabila program yang di upload berhasil maka diprogram langsung ke
arduino. Pengujian Sistem tersebut adalah sebagai berikut:
Gambar 4.3 Nilai Accelerometer X dan Kecepatan X
39
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.4 Nilai Amplitudo dan Data ke-n
40
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Pengujian keseluruhan ini dilakukan dengan 3x data pengujian sebagai berikut :
I. Pengujian I dilakukan ketika adanya getaran Handphone disekitar sistem. Berikut
data yang diambil dari pengujian ini :
(data rinci ditampilkan pada lampiran hal. 56 )
Gambar 4.5 Data pengujian I
Grafik
vX-vs-ax
1000
500
1
25
49
73
97
121
145
169
193
217
241
265
289
313
337
361
385
409
433
457
481
0
-500
ax
vX
-1000
-1500
Gambar 4.6 Grafik hubungan vX-vs-ax dari pengujian I
41
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Analisa Data :
Untuk besaran Amplitudo dari Kecepatan, data yang diambil dari
vX[139] sampai dengan vX[143].
(terdapat data pada lampiran hal. 56 )
A(vx) = (788 + 756 + 760 + 692 + 780) / 5
= 3776 / 5
= 755,2
Untuk nilai frekuensi diambil dari rentang data vX[63] sampai dengan
vX[230].
(keterangan gambar 4.6 data dapat dilihat pada lampiran hal.54-58 )
Ts
= 0,01 sekon
N
= 168 data
Maka, f1
1
= 2 � �� � �
1
= 2 � 0,01 � 168
1
= 3.36 = 0,297 Hz
II. Pengujian II dilakukan ketika adanya getaran Aerator disekitar sistem. Berikut
data yang diambil dari pengujian ini :
(data rinci ditampilkan pada lampiran hal.58-59 )
Gambar 4.7 Data pengujian II
42
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Grafik
vX-vs-ax
800
600
400
200
0
1
25
49
73
97
121
145
169
193
217
241
265
289
313
337
361
385
409
433
457
481
-200
ax
vX
-400
-600
-800
-1000
Gambar 4.8 Grafik hubungan vX-vs-ax dari pengujian II
Analisa Data :
Untuk besaran Amplitudo dari Kecepatan, data yang diambil dari
vX[237] sampai dengan vX[251]
(terdapat data pada lampiran hal.58-59 )
A(vx) = (452 + 456 + 440 + 376 + 388 + 292 + 256 + 352 + 368 +
340 + 300 + 344 + 344 + 400 + 400) / 15
= 5508 / 15
= 367,2
Untuk nilai frekuensi diambil dari rentang data vX[223] sampai dengan
vX[261].
(keterangan gambar 4.8 data dapat dilihat pada lampiran hal.58-59)
Ts
= 0,01 sekon
N
= 39 data
Maka, f2
1
= 2 � �� � �
1
= 2 � 0,01 � 39
=
1
0,78
= 1,282 Hz
43
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
III. Pengujian III dilakukan ketika adanya getaran Kipas disekitar system. Berikut
data yang diambil dari pengujian ini:
(data rinci ditampilkan pada lampiran hal.55 )
Gambar 4.9 Data pengujian III
Grafik
vX-vs-ax
800
600
400
200
ax
-200
1
25
49
73
97
121
145
169
193
217
241
265
289
313
337
361
385
409
433
457
481
0
vX
-400
-600
-800
-1000
Gambar 4.10 Grafik hubungan vX-vs-ax dari pengujian III
44
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Analisa Data :
Untuk nilai besaran Amplitudo dari Kecepatan, data yang diambil dari
vX[79] sampai dengan vX[89]
(terdapat data pada lampiran hal.55)
A(vx) = (528+528+468+376+448+428+488+412+452+500++536)/10
= 5164 / 10
= 516,4
Untuk nilai frekuensi diambil dari rentang data vX[68] sampai dengan
vX[106].
(keterangan gambar 4.10 data dapat dilihat pada lampiran hal.54-55)
Ts
= 0,01 sekon
N
= 39 data
Maka, f3
1
= 2 � �� � �
1
= 2 � 0,01 � 39
1
= 0,78 = 1,282 Hz
45
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dalam perancangan dan pembuatan perangkat simulasi untuk mendeteksi akan
terjadinya gempa dapat diperoleh beberapa kesimpulan yang bisa digunakan sebagai
pertimbangan kedepan,yaitu antara lain:
1. Sensor Vibrasi (Vibration Sensor) mampu merepresentasikan gejala seismik,
dan mengukur getaran tanah sehingga dipakai seismometer dimana pada
pengujian I besaran amplitude sebesar 755.2, pengujian II dengan besaran
amplitude sebesar 367.2, pengujian III dengan besaran amplitude sebesar
367.2 berdasarkan data digital pembacaan sensor yang didapat.
2. Sistem deteksi gempa bumi berbasis vibration sensor dan mikrokontroler ini
mampu mendeteksi frekuensi rendah ( 0.1 Hz – 10 Hz ) dimana pada
pengujian I didapat nilai frekuensinya sebesar 0,297 Hz, pengujian II dengan
nilai frekuensi sebesar 0,297 Hz, Pengujian III dengan nilai frekuensi sebesar
1,282 Hz. Nilai ini adalah skala pengukuran frekuensi rendah.
5.2 Saran
Setelah melakukan penulisan ini diperoleh beberapa hal yang dapat dijadikan
saran untuk dapat dilakukan perancangan lebih lanjut, yaitu:
1. Agar dilakukan peningkatan kemampuan pada alat ini, seperti filter noise
dan anti wind-up integrator.
2. Untuk dimasa yang akan datang, agar alat ini dapat diuji di meja getar.
46
Universitas
Sumatera
Utara
Universitas
Sumatera
Utara