RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING INTENSITAS CURAH HUJAN HARIAN BERBASIS IOT (INTERNET OF THINGS) MENGGUNAKAN ANDROID

  

RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING INTENSITAS

CURAH HUJAN HARIAN BERBASIS IOT (INTERNET OF

THINGS) MENGGUNAKAN ANDROID

  

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan

Guna Meraih Gelar Sarjana S-1

Oleh :

RIO SIMPANA PUTRA

  

1021311043

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BANGKA BELITUNG

  

2017 ii

iii

iv

v

  

INTISARI

  Cuaca adalah keadaan atau kondisi atmosfer di wilayah tertentu yang relatif sempit dan pada jangka waktu yang singkat. Hujan merupakan peristiwa jatuhnya air dalam bentuk cairan maupun padat yang dicurahkan atmosfer ke permukaan bumi. Curah hujan adalah jumlah air yang jatuh di permukaan tanah datar selama periode tertentu yang diukur dengan satuan tinggi milimeter (mm) di atas permukaan horizontal. Penakar hujan adalah instrumen yang digunakan untuk mendapatkan dan mengukur jumlah curah hujan pada satuan waktu tertentu.Dalam penelitian ini akan dilakukan rancang bangun suatu sistem yang digunakan untuk mengukur intensitas curah hujan dimana proses monitoring dapat dilakukan secara

  

real time menggunakan aplikasi pada Android. Intensitas curah hujan

  diklasifikasikan menjadi 4 kondisi, yaitu hujan ringan, hujan sedang, hujan lebat, dan hujan ekstrim. Hujan ringan berada pada level ketinggian air 0 – 20 mm/hari, hujan sedang berada pada level ketinggian air 20 – 50 mm/hari, hujan lebat berada pada level ketinggian air 50 – 100 mm/hari, dan hujan ekstrim berada pada level ketinggian air >100 mm/hari. Penelitian ini menghasilkan data pembacaan level ketinggian curah hujan yang berada pada level 5, 10, dan 55 mm diperoleh persentase error sebesar 4%. Pada pengujian level 20, 35, 45, dan 60 mm diperoleh persentase error sebesar 3%. Pada pengujian level 15, 25, 50, 80, dan 95 mm diperoleh persentase error sebesar 2%. Sedangkan pada pengujian level 30, 40, 65, 70, 75, 85, 90, dan 100 mm diperoleh persentase error sebesar 1%. Berdasarkan dari data keseluruhan maka diperoleh rata – rata persentase error adalah sebesar 2%.

  Kata Kunci : Internet, intensitas curah hujan, monitoring, error.

vi

  

ABSTRACT

  Weather is a state or condition of the atmosphere in a particular area that is relatively narrow and in a short period of time. Rain is the event of water fall in liquid or solid form that poured the atmosphere into the surface of the earth. Rainfall is the amount of water that falls on the flat surface for a certain period measured by millimeter (mm) above the horizontal surface. Raindrops are the instruments used to obtain and measure the amount of rainfall in a given time unit. In this research will be design of a system used to measure the intensity of rainfall where the monitoring process can be done in real time using the application on Android. Rainfall intensity is classified into 4 conditions, namely light rain, moderate rain, heavy rain, and extreme rain. Light rain is at a water level of 0-20 mm / day, rain is at a water level of 20 - 50 mm / day, heavy rain is at the water level of 50 to 100 mm / day, and extreme rain is at the water level > 100 mm / day. This research yields data of reading rainfall height level which is at 5, 10, and 55 mm that obtained by error percentage equal to 4%. On the measurement of the rainfall level that is at the level of 20, 35, 45, and 60 mm obtained by error percentage equal to 3%. On the measurement of the rainfall level that is at the level of 15, 25, 50, 80, and 95 mm obtained by error percentage equal to 2%. On the measurement of the rainfall level that is at the level of 30, 40, 65, 70, 75, 85, 90, and 100 mm obtained by error percentage equal to 1%. Based on the overall data of the measurement then it obtained an average percentage of error is equal to 2%.

  Keywords : Internet, intensity of rainfall, monitoring, error.

vii

HALAMAN PERSEMBAHAN

  Motto: “Life is a choice, so take it or leave it” (Rio Simpana Putra)

“Lakukan yang terbaik, jadilah baik, maka kamu akan jadi yang

terbaik” (Rio Simpana Putra) “Gapaillah ilmu dan belajarlah tenang serta bersabar untuk meraihnya“ (Umar Bin Khatab) “Belajar tanpa berpikir tidak ada gunanya, sedangkan berpikir tanpa belajar adalah berbahaya” (Amirul Rosid Al-Farizi) “Contoh yang baik adalah nasehat terbaik” (Fuller) “Ilmu pengetahuan tanpa agama adalah pincang” (Einstein) Persembahan: Skripsi ini kepersembahkan untuk

• Ayah (Rahman) dan ibu (Solehawati)ku tercinta yang selalu memberi dukungan yang terbaik, cinta dan kasih sayangnya, kesabaran dan ketabahan dalam mengasuh, mendidik dan memberi nasihat kepada ku sejak kecil, serta selalu tak hentinya mendo’akan serta adikkku yang sangat berarti bagiku.
• Seluruh keluarga besar ku

•  Seluruh keluarga besar Teknik Elektro Universitas Bangka

  Belitung  Almamater ku tercinta Universitas Bangka Belitung Semua teman-teman di jurusan Teknik Elektro Angkatan
• 2011 dan seluruh kawan lainnya yang telah memberikan motivasi dalam menyelesaikan Skripsi ini.

KATA PENGANTAR

  Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT. Atas limpahan rahmat dan hidayah-NYA sehingga peneliti dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul :

  

“RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING INTENSITAS CURAH

HUJAN HARIAN BERBASIS

IOT (INTERNET

  OF THINGS) MENGGUNAKAN ANDROID.”

  Atas kesempatan, Fasilitas dan bimbingan yang telah diberikan pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:

  1. Bapak Wahri Sunanda, S.T.,M.Eng, Selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Bangka Belitung.

  2. Bapak Irwan Dinata, S.T.,M.T, Selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas Bangka Belitung.

  3. Bapak Muhammad Jumnahdi, S.T.,M.T, Selaku Pembimbing Utama Skripsi.

  4. Bapak Ghiri Basuki Putra, S.T.,M.T, Selaku Pembimbing Pendamping Skripsi.

  5. Bapak Asmar, S.T.,M.Eng., Selaku Penguji Skripsi.

  6. Bapak Irwan Dinata, S.T.,M.T, Selaku Penguji Skripsi.

  7. Bapak Rudy Kurniawan, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing Akademik Tahun Angkatan 2013 Teknik Elektro.

  8. Dosen-Dosen Dan Staf Jurusan Teknik Elektro Universitas Bangka Belitung.

  9. Kepala dan Staf Stasiun Meteorologi klas I Pangkalpinang yang telah memberikan sertifikat penghargaan dan membantu dalam proses pengambilan sampel data hujan.

  10. Ayahanda Rahman Dan Ibunda Solehawati Yang Telah Memberikan Dukungan Moral Serta Semangat Yang Luar Biasa.

  11. Adik Saya Marniwati Putri, Ramadhani Saputra, Ramadhanil Saputra dan kakak saya Merawati Yang Telah Memberikan Dukungan Semangat.

  12. Rekan Seperjuangan Jurusan Teknik Elektro Universitas Bangka Belitung 2013.

  13. Sahabat saya (Febrian Saputra, M. Kevin Marcelino, Sugeng Ari Saputro, Septian Tri Kurnianto, Rudi, Juni Arjuna, Ikhsan Muliawan, Ryan Sagita Putra) serta Teman-teman Universitas Bangka Belitung.

  Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan baik pada teknik penulisan maupun segi ilmiahnya dalam penyusunan tugas akhir ini, untuk itu saya sangat mengharapkan kritikan dan saran demi penyempurnaan tugas akhir ini.

  Semoga tulisan ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi serta berguna bagi pembaca.

  Balunijuk, 2017 Penulis, Rio Simpana Putra

  

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ................................................................................... i

LEMBAR PERSETUJUAN ....................................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................... iii

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN PENELITIAN

  3 1.5 Manfaat.......................................................................................

  8 2.2.3 Arduino Mega 2560 ...................................................................

  6 2.2.2 Penakar Hujan ...........................................................................

  6 2.2.1 Pengertian Curah Hujan .............................................................

  5 2.2 Landasan Teori ..........................................................................

  3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka .......................................................................

  3 1.6 Sistematika Penulisan Laporan ..................................................

  2 1.4 Tujuan.........................................................................................

  ..................... iv

  2 1.3 Batasan Masalah.........................................................................

  1 1.2 Rumusan Masalah ......................................................................

  

HALAMAN PERSEMBAHAN ................................................................. viii

KATA PENGANTAR ................................................................................. ix

DAFTAR ISI ............................................................................................... xi

DAFTAR TABEL ....................................................................................... xiv

DAFTAR GAMBAR .................................................................................. xv

DAFTAR ISTILAH ................................................................................... xvii

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ..........................................................................

  .................................................................................................. vii

  

INTISARI .................................................................................................... vi

ABSTRACT

  

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ................ v

  9

  2.2.4 Wifi Module ESP8266 .............................................................

  10 2.2.5 Sensor Ultrasonik HC-SR04 ....................................................

  11 2.2.6 LCD (Liquid Crystal Display) 16x2 ........................................

  11 2.2.7 Seven Segment Shield ...............................................................

  12 2.2.8 Sensor DHT11..........................................................................

  13 2.2.9 Motor Servo .............................................................................

  13 2.2.10 LED (Light Emitting Diode) ....................................................

  13 2.2.11 Internet Of Things ( IoT ) ........................................................

  14 2.2.12 Aplikasi Blynk .........................................................................

  15 2.2.13 Android ....................................................................................

  15 BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Tempat/Lokasi dan Waktu Penelitian ......................................

  17 3.2 Bahan dan Alat Penelitian........................................................

  17 3.2.1 Bahan ......................................................................................

  17 3.2.2 Alat ..........................................................................................

  18 3.3 Langkah Penelitian ..................................................................

  18 3.4 Desain Alat ..............................................................................

  25 3.5 Coding Program .......................................................................

  27 3.5.1 Arduino Pertama ......................................................................

  27 3.5.2 Arduino Kedua.........................................................................

  28 3.6 Wiring Diagram .......................................................................

  29 3.7 Pembuatan Alat........................................................................

  32 3.8 Peneraan Alat ...........................................................................

  34 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Penyajian Data ............................................................................

  36 4.2 Pengolahan Data .........................................................................

  36

  4.3 Tingkat Persentase Error............................................................

  39 4.4 Perbandingan Alat .....................................................................

  40 4.5 Monitoring Data..........................................................................

  40 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ..........................................................................

  45 5.2 Saran ..........................................................................

  45 DAFTAR PUSTAKA

  LAMPIRAN

  

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Tingkat curah hujan berdasarkan intensitasnya........................

  7 Tabel 4.1 Data sampel intensitas curah hujan ...........................................

  36 Tabel 4.2 Data sampel intensitas curah hujan dengan persamaan = 10.........................................................................

  38 (50.0 − ) Tabel 4.3 Data pembacaan sensor pada level 5 mm - 100 mm .................

  39

  

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Penakar hujan manual tipe observatorium ............................

  19 Gambar 3.2 Flowchart perancangan program penelitian tugas akhir.......

  32 Gambar 3.9 Pembuatan kedudukan peralatan dan sensor.........................

  31 Gambar 3.8 Pengecekan fungsi masing – masing peralatan dan sensor ...

  29 Gambar 3.7 Wiring diagram kedua ...........................................................

  26 Gambar 3.6 Wiring diagram pertama........................................................

  24 Gambar 3.5 Bentuk desain alat .................................................................

  23 Gambar 3.4 Blok diagram perancangan sistem dan alat penelitian tugas akhir………. .........................................................................

  21 Gambar 3.3 Perancangan sistem dan alat penelitian tugas akhir ..............

  16 Gambar 3.1 Flowchart pengerjaan penelitian tugas akhir .......................

  9 Gambar 2.2 Arduino Mega 2560 ..............................................................

  15 Gambar 2.10 Sistem operasi Android ........................................................

  13 Gambar 2.9 Aplikasi dan sitem kerja Blynk .............................................

  13 Gambar 2.8 Motor servo…. .....................................................................

  12 Gambar 2.7 Sensor DHT11.......................................................................

  12 Gambar 2.6 Seven segment shield.............................................................

  11 Gambar 2.5 Liquid Crystal Display 16x2 .................................................

  10 Gambar 2.4 Sensor ultrasonik HC-SR04 ..................................................

  10 Gambar 2.3 Wifi module ESP8266...........................................................

  33

Gambar 3.10 Bentuk box peralatan..........................................................

  33 Gambar 3.11 Bentuk fisik peralatan ........................................................

  34 Gambar 3.12 Pengambilan data sampel di Stasiun Meteorologi Pangkalpinang ....................................................................

  35 Gambar 3.13 Kalibrasi gelas ukur yang digunakan .................................

  35 Gambar 4.1 Grafik hubungan antara data sampel dan data sensor ........

  37 Gambar 4.2 Grafik hubungan antara data curah hujan dan data pembacaan sensor menggunakan persamaan = (50.0 − ) 10 .....

  38 Gambar 4.3 Monitoring data pada saat kondisi tidak ada air hujan.......

  41 Gambar 4.4 Monitoring data pada saat kondisi hujan ringan ................

  41 Gambar 4.5 Monitoring data pada saat kondisi hujan sedang ...............

  42 Gambar 4.6 Monitoring data pada saat kondisi hujan lebat...................

  42 Gambar 4.7 Monitoring data pada saat kondisi hujan ekstrim ..............

  43 Gambar 4.8 Monitoring virtual push button pada saat kondisi ON dan OFF…….............................................................................

  43

DAFTAR ISTILAH

  BMKG : Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika DAS : Daerah Aliran Sungai IoT : Internet of Things LED : Light-Emitting Diode LCD : Liquid Crystal Display OHA : Open Handset Alliance