RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING KECEPAT

RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING KECEPATAN ARUS LAUT
DAN ARAH ARUS LAUT UNTUK SISTEM KEPELABUHANAN
Aprizal, Rozeff Pramana
Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Maritim Raja Ali Haji
aprizal02041990@yahoo.com, rozeff@umrah.ac.id
ABSTRAK
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk merancang perangkat alat pengukur kecepatan arus laut
dan arah arus laut berbasis arduino ATmega2560 yang dapat memberikan informasi data secara
realtime, untuk keperluan aktifitas di pelabuhan dan transportasi laut dan dapat memberikan informasi
awal bagi nelayan terkait arus laut sehingga memberikan opsi untuk memulai aktivitasnya. Alasan
melakukan penelitian tersebut karena kurangnya data dan informasi keadaan laut yang disebabkan
jauhnya pusat informasi untuk para nelayan dan sistem transportasi laut. BMKG Batam Kepulauan
Riau (2015), pada tanggal 04 januari memperkirakan bahwa gelombang laut di perairan Kepri
mencapai 4,5 meter dengan kecepatan arus laut hingga 60 cm/detik sehingga berbahaya bagi
transportasi laut khususnya bagi nelayan yang akan pergi melaut.
Perancangan alat dilakukan dengan sistem kerja alat yang terintegrasi secara menyeluruh.
Setiap sistem terdiri dari input sensor kecepatan dan sensor arah yang akan diproses oleh
mikrokontroler, data yang diproses akan ditampilkan pada bagian output berupa LCD. Hasil
pengukuran kecepatan memiliki satuan unit cm/detik dan dapat menentukan arah pergerakan arus laut.
Pada pengukuran secara keseluruhan alat memiliki nilai rata-rata error sebesar 2,75% - 6,71%
dibandingkan dengan data BMKG daerah Tanjungpinang, Bintan pada tanggal 04 januari 2015.

Kata kunci : Kecepatan arus laut, Arah arus laut, Monitoring, Sistem Kepelabuhanan
I. PENDAHULUAN
Keselamatan

A. Latar Belakang

pelayaran

dan

Negara

transportasi laut membutuhkan data dan

kepulauan yang sebagian besar wilayahnya

informasi yang akurat bagi nelayan dalam

adalah lautan, oleh karena itu sebagian besar

perjalanan ke suatu tempat yang di tuju. Badan

aktifitas di laut pelayaran dan penangkapan

Meteorologi,

ikan

Batam, Kepulauan Riau (2015), pada tanggal

Indonesia

merupakan

merupakan

bagian

penting

bagi

januari

Kalimatologi

Geofisika

masyarakat Indonesia. Segala aktifitas yang

04

berkaitan dengan kelautan tentu sangat sensitif

gelombang laut di peraiaran kepri mencapai

terhadap perubahan yang terjadi dilaut. Kuat

4,5 meter dengan kecepatan arus laut hingga

arus, arah arus dan gelombang laut merupakan

60

fenomena alam yang sangat mempengaruhi

transportasi laut, khususnya bagi nelayan yang

efesiensi dan keselamatan bagi kegiatan di laut

akan pergi melaut. Informasi ini sangat

(Suratno, 2011).

bermanfaat bagi nelayan akan tetapi tidak

cm/detik

2015

dan

memperkirakan

sehingga

berbahaya

bahwa

bagi

semua nelayan yang mendapatkan informasi

Teknik Elektro 2015

1

data tersebut. Jauhnya pusat informasi keadaan

Doppler Current Profiler) tipe RDI Sentinel 4

laut membuat para nelayan dan transportasi

Beam (Hadi, Safwan, 1992).

kondisi

Berdasarkan permasalahan yang ada,

perairan mengalami perubahan yang buruk.

maka penulis tertarik untuk merancang bangun

Kondisi perairan

sistem monitoring kecepatan arus laut dan arah

laut

mengalami

masalah
yang

menyebakan

bahaya

transportasi

laut.

perkembangan

ketika

buruk ini dapat

bagi

Seiring

Ilmu

dan

arus laut di pelabuhan, dengan adanya sistem

dengan

monitoring ini akan diperoleh data dan

nelayan

Pengetahuan

informasi bagi pengguna transportasi laut.

dan

Teknologi (IPTEK) di zaman modern ini telah

B. Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah pada penelitian

mendorong manusia untuk melakukan inovasi-

ini adalah sebagai berikut :

inovasi yang kreatif dengan memanfaatkan
kemajuan

teknologi

untuk

1.

keselamatan

Bagaimana

merancang

perangkat

manusia. Salah satu kemajuan teknologi ini

untuk mengukur kecepatan arus laut

adalah

dan arah arus laut.

di

bertujuan

lakukannya

untuk

penelitian

kegiatan

yang

navigasi

2.

dan

Bagaimana menganalisis pengukuran

keselamatan pelayaran. Pengukuran arus laut

perangkat sistem dengan data hasil

telah dilakukan sejak dahulu dengan beberapa

BMKG Kepulauan Riau.

metode baik secara langsung, data kecepatan

C. Tujuan Penelitian
Tujuan dari skripsi ini adalah sebagai

dan arah arus langsung ditampilkan oleh alatberikut:

alat pengukur arus yang digunakan, maupun
secara

tidak

langsung

yaitu

1.

dengan

Merancang perangkat alat pengukur

memanfaatkan peranan suhu, salinitas, tekanan

kecepatan arus laut dan arah arus laut

dan gradien potensial listrik di dalam laut

berbasis Arduino ATmega 2560.
2.

(Stowe, 1987). Salah satu metode yang

Dapat

merancang

perangkat

dan

digunakan adalah metode lagrangian yang

menganalisis pengukuran kecepatan

dilakukan dengan pengamatan gerak arus

arus laut dan arah arus laut dengan

permukaan dari suatu titik ketitk berikutnya

membandingkan hasil data BMKG

dalam rentang waktu tertentu (Poerbandono

Kepulauan Riau.

dan Djunasjah, 2005).
Selain itu dilakukan juga pengukuran
arus laut dengan metode euler, dimana dalam

D. Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini

pengukuran di dapatkan arah dan kecepatan
yaitu

arus dengan menggunakan ADCP (Accustic

Teknik Elektro 2015

2

1.

2.

3.

Memberikan

kecepatan

8535, photodioda dan baling-baling sebagai

arus laut dan arah arus laut bagi

sensor. ATMega 8535 di gunakan sebagai

pengguna transportasi laut.

pencacah sinyal digital, pengontrolan waktu

Memberikan

informasi

informasi

bagi

dan pengambilan data. Pengujian diukur

pengguna transportasi laut sehingga

dengan dengan cara mengukur arus air sungai

dapat

dan membandingkannya dengan alat ukur

menentukan

pilihan

keberangkatannya.

standar (Flow Meter Conversion Kit Model

Menambah pengetahuan di bidang

001). Alat ini memiliki nilai RASME (Root

teknologi maritim yang pada saat ini

Mean quare Error) sebesar 0,345 %.

masih minim, sehingga dapat menjadi

B. Landasan Teori

bahan referansi bagi peneliti lainnya.

1. Mikrokontroller dan Arduino
Mikrokontroller merupakan sebuah
chip microprosesor

II. TEORI PENDUKUNG

pengontrol rangkaian elektronik dan umumnya

A. Kajian Terdahulu

dapat menyimpan program di dalamnya.

Sebagai bahan rujukan dari penelitian

Mikrokontroller

ini, berikut adalah beberapa hasil penelitian

microprosesor

yang pernah dilakukan

(ADC) yang sudah terintegrasi di dalamnya.

yaitu sensor yang terdiri dari baling-baling,

Mikrokontroller juga mempunyai masukan

encoder, dan optocoupler. Output dari flow

dan keluaran serta kendali dengan program

meter adalah sinyal analog yang kemudian

yang bisa di tulis dan di hapus dengan cara

dengan modul ADC di konversikan menjadi

khusus. Kelebihan utamanya ialah tersedianya

sinyal digital yang dapat ditampilkan dalam

RAM dan peralatan I/O pendukung sehingga

LCD komputer. Dari hasil penelitian kontur

mikrokontroller sangat membantu dalam usaha

dangkal

pengendalian

kedalaman sungai maka semakin lambat

sistem

otomatis

karena

komponan-komponen yang di butuhkan sudah

kecepatan arusnya.

terintegrasi di dalamnya. Hal ini menyebabkan

Edhy WK, dkk(2013) merancang

pengguna mikrokontroller berkembang dengan

bangun instrumentasi pengukur kecepatan arus

pesat dalam beberapa tahun ini.

air berdasarkan sistem kerja baling-baling
(blade). Sistem ini menggunakan ATMega

Teknik Elektro 2015

sebagai

pendukung seperti Analog Digital Converter

sensor yang di gunakan adalah flow meter

semakin

berfungsi

chip

terdiri dari CPU, memori, I/O dan unit

berbasis mikrokontroller AT89S8252. Jenis

sungai,

yang

sebuah

menyimpan program dengan bagian yang

alat pengukuran kecepatan arus air sungai

aliran

memiliki

pengontrol rangkaian elektronik dan dapat

Priyanti NY ,dkk (2009) merancang

pola

yang berfungsi sebagai

3

Arduino merupakan sebuah platform

downloading program. Software ini dapat

single-board yang bersifat open-source, yang

digunakan di berbagai sistem operasi seperti

dirancang untuk memudahkan penggunaan

Windows, Mac OS X, dan Linux.

elektronik dalam berbagai bidang (Setiawan
Deny, 2014). Arduino secara fisik berbentuk
papan

rangkaian

dengan

mikrokontroller

sebagai pusat processing datanya. Arduino
banyak di gunakan pada pengontrollan LED,
Web server, MP3 player, pengendali robot,
pengendali motor dan sensor lainnnya. Salah

Gambar 4. Tampilan jendela arduino IDE

satu keistimewaannya adalah sifat platform ini

1.6.5

adalah opensource. Diciptakan oleh ilmuan-

Pada arduino 1.0.5 terdapat program

ilmuan dermawan dari beberapa negara di

area yaitu area yang berisi baris-baris program

dunia. Arduino dapat di gunakan oleh siapa

yang akan dimasukkan ke dalam ATMega328.

saja, dan di kembangkan oleh siapa saja. Inilah

Apabila terjadi kesalahan pada saat proses

yang

menjadi

uploading maupun pada penulisan program,

perangkat untuk prototyping (Armanto dkk.,

pemberitahuan akan dilakukan melalui error

2013).

area. Bahasa pemrograman yang digunakan

membuat

Arduino

kini

Salah satu jenis Arduino adalah

adalah

bahasa

pemrograman

C

yang

Arduino uno. Arduino uno menggunakan

dikembangkan kembali menjadi lebih mudah

ATMega328P sebagai prosesornya. Arduino

dan sederhana.

jenis ini memiliki 14 digital I/O (6 dapat di

3.Sensor

gunakan untuk PWM output), 6 analog input,

Sensor merupakan peralatan yang di

16MHz clock speed, USB connection, Power

gunakan untuk merubah suatu besaran fisik

jack, ICSP header, dan reset button.

menjadi besaran listrik sehingga dapat di
analisa dengan rangkaian listrik tertentu.
Hampir seluruh peralatan elektronik yang ada
saat ini mempunyai sensor di dalamnya.
Sensor tersebut telah di buat dengan ukuran

Gambar 1. Papan Arduino SMD Edition
(Sumber: Heri Susanto, 2013)

sangat kecil. Ukuran yang sangat kecil ini
sangat

dan

Sensor juga berfungsi untuk untuk

Arduino 1.0.5 adalah software yang
untuk

pemakaian

menghemat energi.

2. Arduino 1.0.5
digunakan

memudahkan

penulisan

Teknik Elektro 2015

kode

mendeteksi adanya perubahan energi eksternal

dan

4

yang akan masuk ke bagian input dari
transducer,

sehingga

perubahan

4. Photo Transistor

kapasitas

Photo transistor merupakan jenis

energi yang di tangkap segera di kirimkan ke

transistor NPN yang mempunyai kaki terminal

bagian konverter dari transducer untuk di

basisnya di ganti dengan sebuah lapisan

rubah menjadi energi listrik.

transparan

untuk

penerima

cahaya

dari

Adapun salah satu jenis sensor,

transmitter. Jadi terminal basis tidak menerima

sensor magnet UGN3503 yang di rancang

arus melainkan menerima cahaya yang di

untuk memberikan tanggapan terhadap efek

biaskan ke basisnya.

medan magnet yang ada di sekitarnya.

Gambar

8.

Simbol

photo

transistor

(http://sensortranduser.blogspot.com/2013)
Gambar

5.

Blok

diagram

dan

skema

Photo transistor memiliki sifat yang

rangkaian sensor UGN3505

sama dengan transistor bipolar NPN yaitu

(Yulastri, 2009).

dapat di gunakan dalam dua konfigurasi

Sensor

ini

memiliki

tiga

buah

common-emiter dan common collector.

terminal, dimana fungsi terminal pin out dari
sensor UGN3505 sebagai berikut :
a.

Pin 1 : VCC, pin untuk tegangan supply

b.

Pin 2 : GND, pin untuk ground

c.

Pin 3 : Vout, pin tegangan output
Gambar 9. Konfigurasi photo transistor
(http://sensortranduser.blogspot.com/2013)

Pada sensor ini sudah di bangun
sebuah penguat yang memperkuat sinyal dari
ragkaian sensor dan menghasilkan tegangan

Apabila di bandingkan dengan photo

output setengah dari tegangan supply. Sensor

dioda, photo transistor lebih sensitif, memiliki

ini dapat merespon perubahan kekuatan medan

noise yang lebih sedikit dan gain yang lebih

magnet yang statis maupun kekuatan medan

besar. Photo transistor memiliki frekuensi

magnet yang berubah-ubah dengan frekuensi

respon yang lebih lambat dan lebih mudah

sampai 20Khz. Range tegangan supply untuk

panas.

sensor

ini

adalah

4,5

V

sampai

6V

(Yulastri,2009).

Teknik Elektro 2015

III. PERANCANGAN SISTEM

5

sehingga dapat menetukan perintah apa yang

A. Gambaran Umum Sistem
Perancangan sistem ini terdiri dari

akan di proses ketika menerima sinyal jenis

perangkat utama dan perangkat penunjang
yang

saling

terintegrasi

yang

tertentu.

mampu

LCD berfungsi sebagai interface

mengukur kecepatan arus laut dan arah arus

antara manusia dengan sistem. LCD ini

laut. Sistem kerja perangkat ini dapat di

memanfaatkan komunikasi 4 bit dengan sistem

jelaskan sebgai berikut :

mikrokontroller dimana LCD terdiri dari input
pin VSS, VDD, V0, RS, RW, E, D1, D2, D3,
D4, D5, D6, D7, A, dan K. LCD yang di
gunakan untuk perancangan ini memiliki
lampu background sehingga dapat tetap
terbaca walaupun dalam keadaan gelap dan
tingkat kecerahannya dapat di atur.

Gambar 10. Blok diagram sistem kerja alat

PC merupakan perangkat interface

secara keseluruhan

yang berfungsi memberikan perintah atau

Blok diagram di atas menggambarkan

intruksi kepada mikrokontroller agar sistem

sistem kerja alat secara keseluruhan yang

input sensor-sensor dapat terintegrasi dengan

sedang di rancang. Input sensor kecepatan

mikrokontroller sehingga dapat memberikan

pada rancangan berfungsi sebagai detektor

output pada LCD. PC juga dapat berfungsi

dengan mengirimkan sinyal high dan low ke

sebagai output dari mikrokontroller yang dapat

controller

ATmega2560.

Input

sensor

ditampilkan di layar PC.

kecepatan ini terdiri dari sensor hall yang di

Power Supply merupakan unit yang

gerakkan oleh dua sisi magnet yaitu, magnet

berfungsi menyuplai daya yang akan di

tipe U dan magnet tipe S.

gunakan oleh sistem secara keseluruhan.

Input sensor arah berfungsi sebagai

Power supply memiliki dua tegangan output

detektor yang mengirimkan sinyal high dan

yang berbeda yaitu, tegangan 5V DC dan

low ke controller ATmega 2560. Input sensor

tegangan 12V DC. Tegangan 5V DC akan

ini terdiri dari dua buah komponen yaitu

menyuplai ke input sensor kecepatan dan input

photodioda dan infrared.

sensor arah sedangkan output tegangan 12V

Papan

arduino

Atmega

2560

DC di gunakan untuk menyuplai tegangan

merupakan controller yang berfungsi sebagai

Controller ATMega 2560 dan LCD.

pengolah dan pemproses sinyal yang masuk,

1. Cara Kerja Sistem

kemudian sinyal tersebut akan dibandingkan

Cara kerja sistem pada perancangan

dengan program dan database mirokontroller

ini adalah pada saat sensor kecepatan memiliki

Teknik Elektro 2015

6

output tegangan berupa pulsa yang diperoleh

Bentuk output pulsa ini yang di gunakan untuk

dari perputaran baling-baling (blade) oleh

menghitung kecepatan arus laut.

sensor hall yang di gerakkan arus laut, output
akan di kirimkan ke controller yaitu ATMega
2560 mikrokontroller akan memproses output
sensor tersebut yang telah di berikan intruksi
oleh PC. Setelah output di proses oleh

Gambar 11. Rangkaian sensor kecepatan arus

mikrokontroller data atau informasi akan di

laut

tampilkan pada LCD dan PC. Begitu juga cara

3. Rangkaian Sensor Arah Arus laut

kerja sensor arah, ketika sensor arah memiliki

Sensor arah laut yang di gunakan

output tegangan high yang di peroleh dari

adalah rangkaian yang terdiri dari komponen

pergerakan arah arus laut, dimana pada saat

photodioda, infrared, dan schimit trigger.

pengukuran sensor arah harus ditentukan titik

Rangkaian ini di catu sumber tegangan DC 5V

arah koordinatnya untuk menetukan arah

. rangkaian sensor ini bergantung kepada

pergerakan

di

pantulan infrared dan kemudian output di

kirimkan ke controller, ATMega 2560 akan

perkuat dengan schimit trigger sebagai input

memproses output tersebut dan mengirimkan

arduino dalam penetuan arah arus laut.

output ke PC dan LCD untuk di tampilkan.

Adapun gambar rangkaiannya adalah sebagai

Pada perancangan ini sumber tegangan di

berikut :

arus

laut.

Ketika

output

peroleh dari power supply yang memiliki dua
tegangan output yaitu 5V dan 12V dengan arus
1A.
2. Rangkaian Sensor Kecepatan Arus laut
Rangkaian sensor kecepatan arus laut
di gunakan untuk menghitung kecepatan arus
laut. Rangakaian ini terdiri dari sebuah sensor

Gambar 12. Rangkaian sensor arah

Hall dengan tipe AH276 dan rangkaian

4. Power Supply

schimit trigger. Sistem kerja pada rangkaian

Power supply di gunakan untuk

ini adalah ketika sensor hall di pengaruhi

menyuplai daya yang di butuhkan sistem agar

medan magnet tipe U dan S sensor mempunyai

dapat bekerja. Daya yang di butuhkan di

output on dan off seperti switch kemudian

antaranya di supplai untuk :

dengan rangkaian schimit trigger di perkuat

a.

tegangan 5V

sehingga mempunyai output berbentuk pulsa,
output ini berfungsi sebagai input kontroller.

Teknik Elektro 2015

Rangkaian sensor arah arus laut dengan

7

b.
c.

Rangakaian sensor kecepatan arus laut

rangkaian sensor arah arus laut dan kecepatan

dengan tegangan 5V

arus laut.

Papan

Arduino

controller

dengan

B. Waktu dan Tempat Penelitian
Perancangan sistem kecepatan arus

tegangan 12V
Adapun rangkaian power supply yang

laut dan arah arus laut ini di lakukan di

di rencanakan adalah menggunakan prinsip

pelabuhan BERAKIT BINTAN dan di bengkel

penyearah bridge dengan 1 buah dioda bridge

kerja peneliti sendiri yang membutuhkan

5A.

waktu sekitar 3 bulan untuk mencapai hasil
sesuai
U1

7805
VO

3

1

VI

BRIDGE

1000u

2

2

C1

TRANSFORMATOR 1A

VO

3

12V

GND

VI
GND

5A

IV. PENGUJIAN DAN IMPLEMENTASI
SISTEM
Pengujian dan implementasi sistem

U2

7812
1

0V

R1

10k

bertujuan melihat dan memastikan bahwa

C2

1000u

D1

LED

TRSAT2P3S

tujuan.

setiap blok sistem yang telah di rancang dapat

5V
0V

berfungsi

Gambar 13. Rangkaian power supply

dengan

baik

dan

terintegrasi.

Pengujian ini di lakukan secara bertahap

Pada rangkaian terdapat sebuah dioda

terhadap setiap blok pada sistem.

bridge 5A yang berfungsi sebagai penyearah.
step down central tab(CT). Output yang di

A. Pengujian Rangkaian Sensor Kecepatan
Arus Laut
Pengujian
rangkaian
Sensor

keluarkan pada rangkaian berupa tegangan 5V

kecepatan di lakukkan dengan menggunakan

dan 12V, transformator tersebut di gunakan

perintah dari Arduino dengan mengaktifkan

untuk menurunkan tegangan dari tegangan AC

pin digital 2 sebagai output rangkaian, output

220V menjadi tegangan DC 12V dan 5V. IC

rangkaian berupa pulsa yang berfungsi untuk

LM7805

menghitung kecepatan. Mikrokontroller yang

Transformator yang di gunakan adalah jenis

di

gunakan

sebagai

regulator

tegangan 5V dan IC LM7812 di gunakan

memproses

sebagai regulator tegangan 12V. Kapasitor C1

tampilkan pada LCD.

dan C2 yang digunakan sebagai pengurang

Output pada rangkaian memiliki dua keadaan

ripple tegangan. Pada rangkaian juga terdapat

yaitu high dan low, dimana pada rangkaian

Lighting Emiting Diode (LED) yang di

terdapat komponen sensor hall. Prinsip kerja

rangkaikan dengan sebuah resistor sebagai

sensor ini apabila sensor di dekatkan dengan

indikator tegangan. Power supply ini terdapat

magnet tipe U maka output sensor berupa

dua output keluaran yaitu 12V dan 5V yang

logika high dan sebaliknya, jika sensor di

nantinya di gunakan menyuplai daya pada

dekatkan dengan magnet bertipe S maka,

sistem perangkat kontroller dan perangkat

output berupa logika low.

Teknik Elektro 2015

8

hingga

kecepatan

dapat

di

Gambar 16. Pengujian sensor arah dan
Gambar 15. Tegangan output rangkaian

tegangan output rangkaian dalam keadaan high

sensor kecepatan (kiri) dan hasi pengujian

(kiri) dan low (kanan)

output pada osiloskop (kanan)

Tabel 7. Hasil pengujian output rangkaian
sensor arah
Sensor
Output
Status Unit
tegangan(V)
4,2
Aktif
Utara
0
Tidak Aktif
4,2
Aktif
Timur
0
Tidak Aktif
4.2
Aktif
Barat
0
Tidak Aktif
Selatan
4.2
Aktif
0
Tidak Aktif
Timur Laut
4.2
Aktif
0
Tidak Aktif
Tenggara
4.2
Aktif
0
Tidak Aktif
Barat Daya
4.2
Aktif
0
Tidak Aktif
Barat Laut
4.2
Aktif
0
Tidak Aktif

Melalui proses pengujian sistem ini,
di peroleh hasil sebagai berikut :
Tabel 6. Hasil pengujian output pada
rangkaian sensor kecepatan
Rangkaian Tipe
Output
Magnet tegangan(V
DC)
Sensor
U
4,2
Kecepatan S
0

Status
Unit
High
Low

B. Pengujian Rangkaian Sensor Arah Arus
Laut
Pengujian rangkaian sensor arah ini
di lakukkan untuk memastikan bahwa sistem
rangkaian berfungsi dan merespon dengan
baik sesuai dengan arah yang di tunjukkan.

Berdasarkan hasil pengujian di atas,

Rangkaian sensor arah ini terdiri dari 8 buah

dapat disimpulkan bahwa rangkaian sensor

photo transistor dan infrared yang berfungsi

arah yang di gunakan dapat berfungsi dengan

mendeteksi arah. Prinsip kerjanya, sensor yang

baik.

di gunakan terdiri dari 8 arah mata angina

C. Pengujian Mikrokontroller Arduino

yaitu : utara, timur, barat, selatan, timur laut,

Sebelum mikrokontroller Arduino di

tenggara, barat daya, dan barat laut. Apabila

gunakan untuk sistem, terlebih dahulu di

salah satu sensor aktif output rangkaian berupa

lakukan pengujian setiap port digital dan port

logika high maka, pada mikrokontroller akan

analog Arduino tersebut. Adapun pengujian

di proses sesuai dengan arah dan di tampilkan

tersebut meliputi pngujian input analog dan

pada LCD.

output digital.

Teknik Elektro 2015

9

Dalam pengujian input digital di

1. Pengujian Input Analog
Tegangan
Pin
Hasil
Digital Pengukuran
(V DC)
0
4,82
1
4,82
2
4,82
3
4,82
4
4,82
5
4,82
6
4,82
7
4,82
8
4,82
9
4,82
10
4,82
11
4,82
12
4,82
13
4,82
Pengujian Input

lakukan melalui compiling program untuk
Stastus

Tegangan
Ideal (V
DC)

HIGH
HIGH
HIGH
HIGH
HIGH
HIGH
HIGH
HIGH
HIGH
HIGH
HIGH
HIGH
HIGH
HIGH
analog

5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
dapat di

mendapatkan nilai tegangan output pada setiap
pin Arduino.

Gambar 17. Pengukuran tegangan output
(kiri)

diatas dapat disimpulkan bahwa tegangan

analog A0 yang kemudian hasil konversi ADC

output pada setiap pin digital 4,82 V DC

di tampilkan pada serial monitor. Adapun hasil

dalam keadaan high, dan ketika dalam kondisi

pengujian input analog dapat di lihat dalam

low tegangan outputnya sama dengan 0 V DC.

tabel sebagai berikut :

D. Pengujian LCD Sebagai Output

Tabel 8. Hasil pengujian input analog pada
Arduino

5,0
3,3
0

1023
672
0

255
168
000

Pengujian LCD ini dilakukan dengan
tujuan memastikan bahwa output rangkaian
yang telah di proses oleh mikrokontroller
dapat di tampilkan dengan baik oleh LCD.
Pengujian LCD ini juga berguna agar peneliti
dapat

membaca

hasil

pengukuran

dari

perancangan alat yang telah dilakukan. Hasil

Berdasarkan hasil pengujian tersebut

pengujian LCD dapat di lihat pada gambar

dapat di ambil kesimpulan bahwa port analog

sebagaiu berikut :

pada rangkaian arduino dapat berfungsi secara
baik.
2. Pengujian Output Digital

Teknik Elektro 2015

Mega

Berdasarkan hasil pengujian tabel

yang berupa tegangan di hubungkan pada port

Tampilan pada
Serial Monitor

Arduino

Tabel 9. Hasil pengujian tegangan output
Arduino pada kondisi high

yang telah tersedia pada Arduino. Input analog

Data
(bit)

Pengujian

menggunakan LED (kanan)

lakukan dengan menggunakan ADC 10 bit

Tegangan Input
(Volt)

dan

10

Tegangan output Trafo

9,3 V AC

Arus maksimal

1A

Gambar 18. Tampilan output dari rangkaian

Tegangan

(kiri) dan pengujian LCD (kanan)

rangkaian
Tegangan

Berdasarkan hasil pengujian yang

input

9,3 V AC

output

7,9 V DC

rangkaian

4,8 V DC

dilakukan, LCD dapat bekerja dengan baik.
Pada LCD akan menempilkan perhitungan

Pengukuran ini bertujuan agar semua

kecepatan arus laut dan arah arus laut.

sistem dapat bekerja sesuai dengan tegangan

E. Pengujian Rangkaian Power Supply
Sebelum

rangkaian

di

kerja sistem. Berdasarkan data pada tabel di

gunakan,

atas,

maka

dapat

di

simpulkan

bahwa

terlebih dahulu dilakukan pengujian terhadap

rangkaian power supply dapat bekerja dengan

rangkaian power supply yang telah di rakit.

baik dan siap untuk di gunakan pada aetiap

Pengujian ini di lakukan dengan tujuan

rangkaian sistem.

memastikan bahwa rangkaian power supply

G. Pengujian Secara Keseluruhan

dapat bekerja dengan baik dan memiliki

Pengujian secara keseluruhan alat ini

tegangan yang sesuai sehingga dapat di

terdiri dari semua sistem yang telah di

gunakan pada setiap rangkaian yang ada pada

gabungkan, dimana modul arduino, sistem

sistem.

rangkain sensor kecepatan arus laut dan sistem
rangkaian arah arus laut di berada dalam satu
sistem alat. Alat ini bekerja dan dapat
menampilkan kecepatan dan arah arus laut
secara bersamaan.

Gambar 19. Rangkaian catu daya dan Hasil
pengujian nilai tegangan output Rangkaian
Gambar 23. Alat kecepatan dan arah arus laut
Pengujian
Tabel 10. Hasil pengujian rangkaian power

ini

dilakukan

dengan

mengambil data setiap jamnya yang tampil di

supply

LCD, tampilan data berupa nilai kecepatan dan

Parameter

Nilai Pengukuran

arah arus laut yang terjadi saat pengukuran.

Tegangan input trafo

215 V AC

Nilai kecepatan arus dan arah arus yang dapat

Teknik Elektro 2015

11

di tampilkan pada LCD berubah – ubah

Proses pembacaan nilai kecepatan

dikarenakan pengaruh dari kedalaman air,

arus laut dan arah arus laut di lakukan setiap

kuatnya gelombang dan kuatnya angin yang

jam. Nilai kecepatan arus laut selalu berubah

terjadi. Berdasarkan hasil pengujian yang telah

tergantung dari cepatnya arus yang ada di laut

di lakukan di lapangan di dapatkan data

pelabuhan. Begitu juga dengan arah arus laut

sebagai berikut :

yang akan selalu menunjukkan arah sesuai

Tabel

11.

Hasil

pengujian

alat

secara

dengan gerakan arah arus laut. Melaui

keseluruhan

rangkaian schimit dan sensor hall output yang

WAK
TU

KEC(cm/d
etik)

07.00

18,12

08.00

18,15

09.00

19,21

10.00

18,11

11.00

19,91

12.00

18,65

13.00

18,71

14.00

18,63

15.00

18,51

16.00

16,66

17.00

19,13

di keluarakan berupa tegangan yang berbentuk

DATA
BMKG
(04
Agustus 2015)
KEC(cm/d
ARAH
etik)
TENGG
20
ARA
TENGG
20
ARA
TENGG
20
ARA
TENGG
20
ARA
TENGG
20
ARA
TENGG
20
ARA
TENGG
20
ARA
TENGG
20
ARA
TENGG
20
ARA
TENGG
20
ARA
TENGG
20
ARA

HASIL PENGUJIAN
ARAH
TENGG
ARA
TENGG
ARA
TENGG
ARA
TENGG
ARA
TENGG
ARA
TENGG
ARA
TENGG
ARA
TENGG
ARA
TENGG
ARA
TENGG
ARA
TENGG
ARA

pulsa, tegangan inilah yang di masukkan
sebagi input pada port digital Arduino. Nilai
tersebut nantinya akan di proses pada Arduino.
Dalam mengaktifkan sensor hall di gunakan
dua buah magnet bertipe U dan S, kemudian
dengan (blade) baling-baling yang di gerakkan
oleh arus laut. Pada sensor arah arus laut di
gunakan delapan buah sensor photodioda yang
di gunakan untuk menunjukkan arah gerakan
arus laut, sitem rangkaian ini bekerja jika salah
satu sensor photodioda aktif data yang akan
tampil berupa arah arus laut. Sensor arah arus
laut harus dikalibrasi letak posisi arah sensor

Dari hasil pengujian data pada tabel

terlebihdahulu ketika perangkat digunakan

diatas dapat di simpulkan bahwa alat dapat

pada

bekerja dengan baik. Alat memiliki nilai yang

sebenarnya

sebagai

perangkat

ini

ini bertujuan agar arah arus dapat terbaca

belum terkalibrasi dengan alat pengukur arus
yang

letak

berdasarkan posisi arah mata angin. Kalibrasi

berbeda setiap waktunya di karenakan alat
laut

pengukuran,

sesuai pergerakan yang terjadi di laut.

bahan

pembanding dan mencari nilai error dari hasil
pengukuran.

Tabel 12. Hasil pengujian dan nilai error alat

V. ANALISA DAN PEMBAHASAN
Bab

ini

akan

HASIL

menjelaskan

WAKTU

pembahasan terhadap hasil analisa sesuai

KECEPATAN
ARUS

07.00

dengan maksud dan tujuan penelitian sebagai
berikut.

Teknik Elektro 2015

PENGUJIAN

12

18,12

DATA BMKG
KECEPATAN

%ERROR

ARUS

20

10,3%

08.00

18,15

20

8,1%

bandingkan dengan data prakiraan BMKG

09.00

19,21

20

4,1%

Kepulan Riau.

10.00

18,11

20

10,4%

Dimana nilai rata-rata error keseluruhan pada

11.00

19,91

20

0,4%

tabel 11. adalah :

12.00

18,65

20

7,2%

13.00

18,71

20

6,8%

14.00

18,63

20

7,3%

15.00

18,51

20

8%

Jadi, nilai error % hasil pengukuran pada

16.00

18,66

20

7,1%

rancangan alat yang di bandingkan dengan

17.00

19,13

20

4,5%

data BMKG Kepulauan Riau sebesar 6,71%.

18.00

18,78

20

6,4%

B. Metode Standar Deviasi

error % =

tabel

diatas

rancangan alat memiliki

hasil

Metode ini di gunakan unuk mencari
seberapa jauh nilai kesalahan pengukuran pada

pengukuran

rancangan alat.

perbedaan dengan

Maka :

data BMKG di karenakan letak geografis

Nilai rata-rata pada tabel 11.

pelabuhan dan dapat di pengaruhi oleh

x =

beberapa faktor seperti kuat angin, tinggi
gelombang laut, dan pasang surut air laut.
Dalam

pengolahan

data

data

prakiraan

BMKG

Kepulauan Riau. Metode yang di gunakan
adalah metode kesalahan relatif dan standar
Deviasi.

A.

Metode Kesalahan Relatif
Metode

ini

digunkan

untuk

membandingkan persentase nilai kesalahan
yang

terjadi

pada

Teknik Elektro 2015

pengukuran

= 18,7

peneliti

persentase error dan nilai kesalah pengukuran
terhadap

,

alat

(2)

Tabel 13. perhitungan data pengukuran

menggunakan dua metode untuk mencari nilai
alat

(1)

=6,71%

Dari hasil pengujian yang telah di
lakukan

,

di

13

(X  X

2

No.

X

1

18,7 - 18,12

x
-0,58

0,3364

2

18,7 - 18,15

-0,53

0,2809

3

18,7 - 19,21

-0,51

0,2601

4

18,7 - 18,11

-0,59

0,3481

5

18,7 - 19,91

-1,21

1,4641

6

18,7 - 18,65

-0,05

0,0025

7

18,7 - 18,71

-0,001

0,000001

8

18,7 - 18,63

0,07

0,0049

9

18,7 - 18,51

0,19

0,0361

10

18,7 - 18,66

0,04

0,0016

X

11

18,7 - 19,13

-0,43

0,1849

dengan 6,71% di bandingkan data dari

12

18,7 - 18,78

-0,08

0,0064

BMKG kepulauan riau.

X

n =
12

2.

2

Dari hasil pengukuran di dapatkan nilai
minimum dan maksimum dan memiliki

= 2,9235

nilai

deviasi

0,515

dengan

nilai

maksimum 19,395 cm/detik dan nilai
minimum 17,595 cm/detik.



s=
=

(x  x)2
n  1

0, 2657

=

B. Saran

2,9235
12  1

Penelitian ini masih memerlukan
pengembangan di masa yang akan datang .

= 0,515

Adapun saran bagi penelitian selanjutnya

dengan nilai maksimum = 19,91 – 0,515 =

adalah sebagai berikut :

19,395 cm/detik dan nilai minimum =18,11 –

1.

0,515 = 17,595cm/detik.

penggunaan

Persentase nilai kesalahan dapat di hitung
dengan

menggunakan

persamaan

kabel

serial

sehingga

mobilitas dari tampilan lebih tinggi. Hal

sebagai

ini

berikut :
,

Di perlukan penelitian untuk mengurangi

dapat

di

lakukkan

dengan

pemanfaatan sistem mobile phone via
(3)

seluler ataupun penggunaan jaringan

Dari hasil pengolahan data di atas

wireless dengan menggunakan peralatan

error% =

,

x100% = 2,75%

transmitter dan receiver data.

dapat di simpulkan bahwa pada perancangan
2.

alat memiliki nilai persentase error sebesar

Di

perlukan

kompleks

2,75% .

penelitian

dalam

hal

yang

lebih

pengontrollan

parameter-parameter yang di perlukan
seperti pengukuran kecepatan angin, arah

VI. PENUTUP

angin, tinggi gelombang,

A. Kesimpulan

udara,

Berdasarkan hasil penelitian yang

pengukuran

telah di lakukan, maka dapat di simpulkan

duhu

khusunya

udara

dalam

di

daerah

kemaritiman secara luas.

bahwa :
1.

dan

kelembaban

Kecepatan dan arah arus laut dapat di
rancang dengan Arduino dan peralatan
tambahan lainnya dengan sensor hall dan

DAFTAR PUSTAKA

photodioda . Hasil perancangan ini

BMKG,2015,Badan Meteorologi Kalimatolog

mempunyai nilai error 2,75% sampai

Teknik Elektro 2015

Gieofisika2015, Batam, Kepulauan Riau

14

Edhy, Wahyu Kresno., Abdul Muid., Muh,

Schubauer, Galen B, Martin A.Meson, 1937.

Ishak Jumarang. 2013. Rancang Bangun

Performance Characteristics Of A Water

Instrumentasi Pengukur Kecepatan Arus

Current Meter In Water And In Air.

Air Berdasarkan Sistem Kerja Baling-

Research Paper, National Bureau Of

Baling, Skripsi, Universitas Tanjungpura,

Standards, Volume 18.

Pontianak.

Simanjuntak, Armanto Pardamean, Rozeff

http://www.Atmega328P.Datasheet
Atmega328P2014

Pramana, ST.,MT,2010. Pengontrolan

(diakses pada jam

Suhu Air Pada Kolam Pendederan dan

23.06,sabtu, 25 mei 2015).

Pembenihan

http://www.forum.arduino.cc.Datasheet

Ikan

Nila

Berbasiskan

Arduino, Skripsi, Universitas maritime

Arduino Uno.2014 (diakses pada jam

Raja Ali Haji, Tanjungpinang.

22.10, jumat, 25 mei 2015).
http://www/kainemo.blogspot.com2014

Sudarto, 1993. Pembuatan Alat Pengukur Arus

(diakses pada jam 23.05, jumat 25 mei

Secara Sederhana. Oceana., XVII(1).

2015).

Sudarto,

Wilhelmina

Tarumingkeng,
Hutahaean, Anderson, 1987. Pembuatan Alat

permukaan

di

Patty,
2013.

Adrie

Kondisi

perairan

A.
arus

pantai

:

Ukur Arus Secara Sederhana, Buku,

Pengamatan

Oseana, Volume XVIII, Nomor 1 :35-44.

Lagrangian, Universitas Sam Ratulangi,

Kristianto, E. 2013. Monitoring Suhu Jarak
Skripsi,

Suryono,
Universitas

Dengan

menggunakan

AC
Infra

Noor

Yudha.,

Irjan,

220V

Pada

Mikrokontroller

2009.

At89S8252.

Universitas Indonesia, Malang.
Putro, Haryono, 2008. Survey Pelabuhan Dan
Perairan

Pantai.

Universitas

Gunadarma, Jakarta.

Teknik Elektro 2015

Endro

Karakterisasi

Sensor

Pengukuran

Massa.

Skripsi,

Universitas Diponegoro, emarang.

Merah,

Pengukuran Kecepatan Arus Air Sungai
Berbasis

2009.

Jatmiko

Sumber Magnet dan Implementasinya

Skripsi, Politeknik Bina Prestasi, Medan.
Priyanti,

Riyanti,

Magnetik Efek Hall UGN3503 Terhadap

Purba, Mardaus, 2010. Perancangan Sistem
Kelistrikan

Agus

Suseno,

Negeri Yogyakarta, Yogyakarta.
Pensaklaran

Metode

Manado.

Jauh Generator Ac Berbasis
Mikrokontroller,

Dengan

15