PROTOTYPE SISTEM PERINGATAN DINI TANAH LONGSOR BERBASIS ARDUINO - UNS Institutional Repository
PROTOTYPE SISTEM PERINGATAN DINI TANAH LONGSOR BERBASIS ARDUINO TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Menyusun Tugas Akhir Dalam Program DIII Teknik Informatika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sebelas Maret Disusun oleh:
Gembong Wijang Abisatya NIM. M3111062 PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA
2015
HALAMAN PERSETUJUAN
PROTOTYPE SISTEM PERINGATAN DINI TANAH LONGSOR BERBASIS ARDUINO
disusun oleh: Gembong Wijang Abisatya
NIM. M3112062 Proposal Tugas Akhir ini telah disetujui untuk disusun dan ditindaklanjuti pada tanggal ____________________
Pembimbing (Fendi Aji Purnomo, S.Si)
NIDN. 9906008002
HALAMAN PENGESAHAN
PROTOTYPE SISTEM PERINGATAN DINI TANAH LONGSOR
BERBASIS ARDUINO
Disusun Oleh :
GEMBONG WIJANG ABISATYA
NIM. M3112062
Dibimbing Oleh: Pembimbing Utama,
Fendi Aji Purnomo, S.Si NIDN. 9906008002
Tugas Akhir ini telah diterima dan disahkan oleh dewan penguji tugas akhir Program Diploma III Teknik Informatika pada hari ____________
Dewan Penguji :
1. Fendi Aji Purnomo, S.Si ( )
Penguji 1NIDN. 9906008002 2. Ovide Decroly W A, S.T., M.Eng.
Penguji 2 ( )
NIDN. 0603058601 3. Eko Harry Pratisto S.T., M.Info.Tech.
( ) Penguji 3
NIDN. 0624118101 Disahkan Oleh :
Dekan Ketua Program Studi Fakultas MIPA UNS Diploma III Teknik Informatika
Prof. Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc(Hons)., Ph.D. Abdul Aziz, S.Kom., M.Cs NIP. 19610223 198601 1 001 NIP. 19810413 200501 1 001
Abstract
GEMBONG WIJANG. 2015 Landslide Sensor System and Early
. The landslide disaster is a number one disaster inIndonesia. It happened really often in Indonesia. This disaster causing a lot of damage and lost for people. Death and material lost is the biggest number of casualties. The factor of nature phenomenon like a landslide, can be captured digitally using electronics instrument. In the making process of this instrument, will be developed a system that can monitor land movement and humidity level.
This system can be applied to monitor the land movement level and the land
humidity level. Developed system works by serial digital. It can connect to a computer for many purposes. The land movement sensor uses a potentiometer that converts distance to a voltage. Humidity sensor uses SSR-026 humidity sensor. This system uses a 10 bit Analog to Digital Converter (ADC) from Atmega8535 Microcontroller. The value of movement and humidity sensor sent digitally in a multi-bit serial data through USB serial (com) protocol. Received data reads by computer from COM11 through arduino board and a python program. From research, we received that system can be used to measures land movement and specification with measurement range about 30cm. From the regresion value of
:
Keywords: Arduino, Early Warning, Humidity, Landslide, PotentiometerAbstrak
GEMBONG WIJANG. 2015. PROTOTYPE SISTEM PERINGATAN
DINI TANAH LONGSOR BERBASIS ARDUINO. Tanah longsor adalah
bencana alam yang sering terjadi di Indonesia. Bencana ini telah mengakibatkan masyarakat mengalami kerugian yang tidak sedikit. Mulai kerugian material hingga kehilangan nyawa. Kejadian alam seperti tanah longsor dapat diketahui penyebabnya secara digital menggunakan instrumen elektronika. Dalam pembuatan instrumen ini akan dikembangkan sistem yang mampu mengamati pergeseran dan kelembapan tanah.
Sistem ini dapat diaplikasikan pada pemantauan tingkat pergeseran dan tingkat kelembapan(kandungan air) tanah. Sistem yang dikembangkan bekerja secara digital sehingga dapat dihubungkan ke perangkat komputer untuk berbagai keperluan. Sensor pergeseran tanah memanfaatkan potensiometer geser yang mengubah jarak menjadi tegangan dan sensor kelembapan tanah humidity menggunakan Analog to Digital Converter (ADC) 10 bit pada mikrokontroler ATmega8535. Nilai pergeseran dan kelembapan tanah dikirim secara digital berupa data digital multi bit melalui protokol komunikasi serial USB. Data yang diperoleh dibaca komputer melalui COM port menggunakan mikrokontroler arduino dan program berbahasa pemrograman python. Dari penelitian yang dilakukan di peroleh hasil bahwa sistem mampu mengukur pergeseran tanah, kelembapan tanah, dan memberikan peringatan dini. Sistem memiliki spesifikasi resolusi 1 mm dengan rentang pengukuran hingga 30cm. Dari regresi data pembacaan hasil keluaran sensor diperoleh keluaran sistem dengan persamaan Kata kunci: Arduino, Kelembapan, Longsor, Potensiometer, Peringatan Dini
HALAMAN PERSEMBAHAN
Halaman ini aku persembahkan untuk orang-orang yang selalu ada dan mendukung ku setiap waktu.
1. Bapak dan Ibuku. Tri Handoko Moedji Wibowo dan Candra Maria.
Yang tak terhitung lagi jasa dan ilmunya padaku, sehingga aku bisa melampaui apapun yang terjadi pada hidupku sampai saat ini. Bapak, Ibu.. kalian segalanya.
2. Soegeng Soetarjo, Moedjiran Sapoetra. terimakasih untuk ayah dan ibu.
3. Listyaningrum. Sahabat sejati yang tak hentinya mengingatkan ku agar selalu menjadi orang yang lebih baik
4. Sahabat-sahabat ku DIII Teknik Informatika TI B 2012. Terima kasih
sudah menerimaku sebagai keluarga. Terima kasih untuk semua pengalaman hidup yang sangat berarti
5. Bapak Fendi Aji Purnomo, S.Si. selaku dosen pembimbing yang sudah
mengarahkan dan membimbingku dalam pembuatan Tugas Akhir Mahasiswa.
6. Bapak dan ibu dosen DIII Teknik Informatika. Susah senang kalian
mendidik kami. Mengesampingkan emosi demi bakti. Kalian lumbung ilmu negeri. Kalian luar biasa!
7. Keluargaku ORKES yang terhebat.
KATA PENGANTAR
Segala puja dan puji syukur atas ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya kepada kita. Solawat dan Salam senantiasa tercurah kepada junjungan kita Rasulullah SAW, beserta keluarga, para sahabat dan pengikutnya yang senantiasa beristiqomah hingga yaumul akhir.
Berkat bantuan dan dukungan dari berbagai pihak, Alhamdulillah penulisan laporan kegiatan magang mahasiswa ini dapat terselesaikan dengan baik. Dengan segala kerendahan hati penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Drs. YS. Palgunadi, M.Sc selaku Ketua Program Diploma III Ilmu Komputer FMIPA UNS.
2. Fendi Aji Purnomo, S.Si selaku dosen pembimbing Tugas Akhir atas bimbingannya untuk menyelesaikan laporan ini
3. Ibu, ayah, saudara, dan yang senantiasa mendoakan dan mendukung penulis untuk dapat menyelesaikan laporan ini.
4. Teman teman TI B 2012 yang banyak membantu memberikan saran baik langsung maupun tidak langsung.
Penulis menyadari dalam pembuatan laporan ini masih banyak kekurangan. Untuk itu dengan segala kerendahan hati, penulis mengharapkan saran dan juga kritik dari berbagai pihak. Semoga dengan terciptanya laporan ini dapat berguna dan bermanfaat bagi para pembaca.
Surakarta, 19 Juni 2015 Penulis
Daftar Isi
2.1.2 Gejala Umum Tanah Longsor ............................................................ 6
2.7 Potensiometer ......................................................................................... 22
2.6 ADC (Analog to Digital Converter) ........................................................ 21
2.5 Arduino .................................................................................................. 18
2.4 Mikrokontroler ....................................................................................... 12
2.3 Sensor .................................................................................................... 12
2.2 Perangkat Elektronik .............................................................................. 11
2.1.4 Faktor-Faktor Penyebab Tanah Longsor ............................................ 7
2.1.3 Penyebab Terjadinya Tanah Longsor ................................................. 7
2.1.1 Jenis Tanah Longsor .......................................................................... 3
HALAMAN PERSETUJUAN .............................................................................. i HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................. ii Abstract .............................................................................................................. iii Abstrak ............................................................................................................... iv HALAMAN PERSEMBAHAN ........................................................................... v KATA PENGANTAR ........................................................................................ vi Daftar Isi ............................................................................................................ vii Daftar Gambar ..................................................................................................... x Daftar Tabel ....................................................................................................... xii
2.1 Longsor .................................................................................................... 3
BAB II LANDASAN TEORI .............................................................................. 3
1.5 Manfaat penelitian .................................................................................... 2
1.4 Tujuan Penelitian ...................................................................................... 2
1.3 Batasan masalah ....................................................................................... 2
1.2 Rumusan masalah ..................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ......................................................................................... 1
BAB I LATAR BELAKANG .............................................................................. 1
2.7.1 Struktur Potensiometer beserta Bentuk dan Simbolnya .................... 23
2.7.2 Prinsip Kerja Potensiometer ............................................................. 23
3.3.2.3 Struktur Data ............................................................................ 39
4.1.1.3 Interface laporan kelembapan tanah .......................................... 54
4.1.1.1 Interface Utama (home) ............................................................ 49 4.1.1.2 interface laporan pergeseran tanah ............................................ 52
4.1.1 Implementasi software ..................................................................... 49
4.1 Implementasi Sistem .............................................................................. 49
BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISA..................................................... 49
3.4.1 Uji Coba dan analisa ........................................................................ 46
3.4 Cara Analisa ........................................................................................... 46
3.3.4.3 Perancangan Simulasi Prototype ............................................... 45
3.3.4.2 Arduino UNO ........................................................................... 43
3.3.4.1 Block diagram Hardware .......................................................... 42
3.3.4 Perancangan Hardware dan Prototype ............................................. 42
3.3.3 Perancangan Interface...................................................................... 40
3.3.2.2 Relasi Antar Tabel .................................................................... 39
2.7.3 Jenis-jenis Potensiometer ................................................................. 24
3.3.2.1 ERD(Entity Relationship Diagram) ........................................... 38
3.3.2 Desain Basis Data ............................................................................ 38
3.3.1 Arsitektur Sistem ............................................................................. 37
3.3 Perancangan Sistem ................................................................................ 37
3.2 Jalannya Penelitian ................................................................................. 35
3.1 Deskripsi Data dan Kebutuhan Sistem .................................................... 33
BAB III ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM ...................................... 33
2.12 Flowchart (diagram alir) .......................................................................... 31
2.11 ERD(Entity Relational Diagram) ............................................................ 29
2.10 PHP() ..................................................................................................... 29
2.9 Buzzer .................................................................................................... 28
2.8.1 Deskripsi ......................................................................................... 25
2.8 Sensor Kelembapan SSR-026 ................................................................. 25
4.1.2 Implementasi Hardware .................................................................. 55
4.1.3 Implementasi Prototype ................................................................... 58
4.2 Uji coba dan Analisa .............................................................................. 60
4.2.1 Pengujian dan analisa Software ........................................................ 60
4.2.1.1 Pengujian desain interface utama .............................................. 61
4.2.1.2 Pengujian desain interface tabel adc .......................................... 61
4.2.1.3 Pengujian desain interface laporan pergeseran .......................... 61
4.2.1.4 Pengujian desain interface laporan kelembapan ........................ 62
4.2.2 Pengujian dan analisa Hardware ...................................................... 63
4.2.2.1 Pengujian Potensiometer (sensor gerak) .................................... 63
4.2.2.2 Pengujian sensor kelembapan SSR-026 ..................................... 65
4.2.3 Pengujian prototype sistem sensor dan peringatan dini ..................... 68
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................. 70
5.1 Kesimpulan ............................................................................................ 70
5.2 Saran ...................................................................................................... 70 Daftar Pustaka ................................................................................................. lxxi
Daftar Gambar
Gambar 2.1 Longsor Translasi ............................................................................ 3Gambar 2.2 Longsor Rotasi ................................................................................ 4Gambar 2.3 Pergeseran Blok .............................................................................. 4Gambar 2.4 Runtuhan Batu ................................................................................ 5Gambar 2.5 Rayapan Tanah ................................................................................ 6Gambar 2.6 Mikrokontroler ATMega328 (Alf dkk, 2010). ............................... 14Gambar 2.7 Diagram blok mikrokontroler ATMega328 (Alf dkk, 2010). ......... 16Gambar 2.8 Konfigurasi pin mikrokontroler ATMega328 (Alf dkk, 2010). ...... 17Gambar 2.9 Contoh pemrograman untuk LED (Banzi, 2009). .......................... 18Gambar 2.10 Board modul Arduino UNO (Banzi, 2009). ................................. 19Gambar 2.11 arduino uno schematic (banzi,2009) ............................................ 20Gambar 2.12 Register ADMUX ....................................................................... 22Gambar 2.13 struktur, bentuk, dan simbol potentiometer. ................................. 23Gambar 2.14 jenis-jenis potensiometer ............................................................. 25Gambar 2.15 Sensor SSR-026 .......................................................................... 26Gambar 2.16 Antarmuka Sensor SSR-026 ........................................................ 27Gambar 2.17 Buzzer jenis 12 volt DC .............................................................. 28Gambar 3.1 Flowchart jalannya penelitian ....................................................... 35Gambar 3.2 Blok diagram sistem ...................................................................... 38Gambar 3.3 ERD .............................................................................................. 39Gambar 3.4 Relasi antar tabel ........................................................................... 39Gambar 3.5 Desain interface utama .................................................................. 40 Gambar 3.6 Desain interface Tabel ADC ........... Error! Bookmark not defined.Gambar 3.7 Desain interface laporan pergeseran .............................................. 41Gambar 3.8 Desain interface laporan kelembapan ............................................ 42Gambar 3.9 Blok diagram prototype ................................................................. 42Gambar 3.10 Blok diagram pin Arduino ........................................................... 44Gambar 3.11 Flowchart sistem arduino ............................................................ 45Gambar 3.12 Simulasi prototype ...................................................................... 46Gambar 4.1 Interface Utama (home) ................................................................. 49 Gambar 4.2 Interface tabel ADC ........................ Error! Bookmark not defined.Gambar 4.3 Interface laporan pergeseran tanah ................................................ 52Gambar 4.4 Interface laporan pergeseran tanah 2 ............................................. 52Gambar 4.5 Interface laporan kelembapan tanah .............................................. 54Gambar 4.6 Interface laporan kelembapan tanah 2 ........................................... 54Gambar 4.7 Implementasi Hardware ................................................................ 55Gambar 4.8 Implementasi SSR-026 .................................................................. 57Gambar 4.9 Implementasi Hardware dan Prototype ......................................... 58Gambar 4.10 Implementasi prototype ............................................................... 59Gambar 4.11 Implementasi Prototype sistem sensor dan peringatan dini tanahlongsor ............................................................................................................... 60
Gambar 4.12 Pengujian sensor gerak potensiometer ......................................... 64Gambar 4.13 Arduino serial monitor ................................................................ 64Gambar 4.14 Pengujian sensor kelembapan menggunakan air .......................... 65Gambar 4.15 Pengujian sensor kelembapan menggunakan tanah ...................... 66Gambar 4.16 Pengujian sensor kelembapan menggunakan tanah + air .............. 66Gambar 4.17 uji coba simulasi longsor ............................................................. 68Gambar 4.18 Grafik pembacaan nilai presisi..................................................... 69Gambar 4.19 Buzzer berbunyi saat papan geser melebihi batas ......................... 69Daftar Tabel