Pembuatan Alat Ukur Telemetri Curah Hujan Tipe Tipping Bucket Menggunakan Sensor Reed Switch Mikrokontroler Atmega8535 Berbasis Android

1

PEMBUATAN ALAT UKUR TELEMETRI CURAH HUJAN TIPE
TIPPING BUCKET MENGGUNAKAN SENSOR REED SWITCH
MIKROKONTROLER ATMega8535 BERBASIS ANDROID

SKRIPSI

RIRIN SIANTURI
100801036

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014

Universitas Sumatera Utara

2


PEMBUATAN ALAT UKUR TELEMETRI CURAH HUJAN TIPE
TIPPING BUCKET MENGGUNAKAN SENSOR REED SWITCH
MIKROKONTROLER ATMega8535 BERBASIS ANDROID

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar
Sarjana Sains

RIRIN SIANTURI
100801036

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

Universitas Sumatera Utara


i

PERSETUJUAN

Judul

:

Pembuatan Alat Ukur Telemetri Curah Hujan
Tipe Tipping Bucket Menggunakan Sensor
Reed Switch Mikrokontroler ATMega8535
Berbasis Android

Kategori

:

Skripsi

Nama


:

Ririn Sianturi

Nomor Induk Mahasiswa

:

100801036

Program Studi

:

Sarjana (S1) Fisika

Departemen

:


Fisika

Fakultas

:

Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, Januari 2015

Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2,

Pembimbing 1,

Hendra Suwarta S,S.Kom.

Drs. Takdir Tamba, M.Eng.Sc.


NIP : 196508311990031001

NIP.196006031986011002

Disetujui Oleh
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua,

Dr. Marhaposan Situmorang
NIP. 195510301980031003

Universitas Sumatera Utara

ii

PERNYATAAN

PEMBUATAN ALAT UKUR TELEMETRI CURAH HUJAN TIPE
TIPPING BUCKET MENGGUNAKAN SENSOR REED SWITCH

MIKROKONTROLER ATMega8535 BERBASIS ANDROID

SKRIPSI

Saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri. Kecuali
beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Januari 2015

RIRIN SIANTURI
100801036

Universitas Sumatera Utara

iii

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Pemurah dan Maha
Penyayang, dengan limpah karunia-Nya Penulis dapat menyelesaikan penyusunan

skripsi ini dengan judul Pembuatan Alat Ukur Telemetri Curah Hujan Tipe
Tipping Bucket Menggunakan Sensor Reed Switch Mikrokontroler Atmega8535
Berbasis Android.
Dalam penyelesaian skripsi ini penulis banyak mendapat bimbingan,
petunjuk dan bantuan dari berbagai pihak yang sangat berarti dan berharga bagi
penulis. Untuk itu dalam kesempatan ini penulis ucapkan rasa terima kasih yang
tak terhingga kepada kedua orang tua yang tercinta bapak Albertus Sianturi dan
ibu Murni Manurung serta abang dan adik-adik penulis “Roman Sianturi, Rosanti
Sianturi, Rolando Sianturi, Rolanda Sianturi, Riski Sianturi, Risa Sianturi dan
Reido Sianturi. Yang telah memberikan semangat, dukungan moril maupun
material serta doa restunya. Penulis dengan segala kerendahan hati juga
menghaturkan rasa terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Drs. Takdir Tamba, M.Eng.Sc. selaku pembimbing 1 yang telah
memberikan banyak ide serta banyak pemikiran dalam pembuatan tugas akhir
ini, yang telah banyak membimbing serta meluangkan waktunya untuk penulis,
sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini.
2. Bapak Hendra Suwarta S,S.Kom. selaku pembimbing 2 yang telah memberikan
masukan dan nasihat kepada penulis serta telah bersedia meluangkan waktunya
untuk penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
3. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku Ketua Jurusan Fisika yang telah

membierikan nasihat kepada penulis.
4. Bapak dan Ibu Dosen Pengajar Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. Terima kasih atas ilmu dan
bimbingannya selam ini semoga ilmunya akan selalu memberikan manfaat bagi
banyak orang.

Universitas Sumatera Utara

iv

5. Terima kasih buat BMKG telah mendukung dalam penelitian penulis.
6. Saudara saudariku Physics Inside 2010 terima kasih untuk semua bantuan,
dukungan, cerita dan pengalaman selama ini, kalian akan selalu dihati.
7. Kakak-kakak senior serta adik-adik di Fisika Universitas Sumatera Utara
terima kasih atas semua dukungan dan bantuannya.
8. Terima kasih buat adikku Novi Aryanti Marpaung buat semangat dan masukan
yang telah banyak membantu penulis.
9. Terima kasih buat Cell Group USU yang telah memberi dukungan dan doa
sehingga penulis tetap semangat mengerjakan skripsi.


Akhir kata, besar harapan penulis semoga skripsi ini bermanfaat bagi semua pihak
dan khususnya bagi perkembangan ilmu pengetahuan dibidang Fisika. Semoga
Tuhan Yesus senantiasa menyertai jalan kita. Amin.

Medan, Januari 2015

Penulis

Universitas Sumatera Utara

v

PEMBUATAN ALAT UKUR TELEMETRI CURAH HUJAN TIPE
TIPPING BUCKET MENGGUNAKAN SENSOR REED SWITCH
MIKROKONTROLER ATMega8535 BERBASIS ANDROID

ABSTRAK

Pemanfaatan hujan yang tepat dapat memberikan keuntungan yang banyak. Untuk
itu diperlukan pemetaan wilayah curah hujan. Hal ini bertujuan agar dapat

menentukan tingkatan siaga bencana untuk masing - masing daerah. Dalam
pemetaan dibutuhkan alat untuk menghitung curah hujan yang turun. Mengingat
curah hujan antara daerah satu dengan daerah lainnya berbeda-beda dan dapat
terjadi setiap saat, oleh karena itu diperlukan alat yang dapat memantau curah
hujan secara otomatis, realtime, dan mampu menyimpan data curah hujan di
masing-masing daerah. Oleh karena itu diperlukan alat ukur curah hujan yang
bekerja secara otomatis dan dapat menyimpan data curah hujan yang turun ke
dalam sebuah database pada komputer, sehingga data curah hujan yang
dihasilkan dapat dimanfaatkan secara optimal. Pada perancangan dan pembuatan
sensor curah hujan ini, sensor yang dibuat adalah tipe Tipping Bucket dengan
resolusi pengukuran 0,5 mm. Hasil pengukuran ditampilkan melalui PC dan
aplikasi Android kemudian menggunakan mikrokontroler ATMega8535 dan
sensor reed switch.
Kata Kunci: curah hujan, sensor reed switch, Tipping Bucket, Mikrokontroler
ATMega8535

Universitas Sumatera Utara

vi


MAKING TELEMETRY MEASURE TOOL OF THE RAIN FALL
TIPPING BUCKET TYPE USING A REED SWITCH SENSOR
MICROCONTROLLER ANDROID BASED ATMega8535

ABSTRACT

Using of the rain can give much profit. So, we need to map the rainfall. These
things is purpose to make certain about preparing disastereach areas. In the
maping needs a tool to count the rainfall. Considering the rainfall between the
different area and could happen all the time, so that we need a tool who can
observe the rainfall automatically and could save data of the rainfall in each areas.
So that, needs a tool of the rainfall which working automatically and could save
the data of the rainfall which fall into a database computer, optimally. Designing
and making these sensor of the rainfall, sensor which is mode is Tipping Bucket
type with measuring resolution of 0,5 mm. The result of the measuring is showed
through a PC and Android application and than using microcontroller of
ATMega8535 and reed switch sensor.
Keywords: rainfall, sensor reed switch, Tipping Bucket, microcontroller of
ATMega8535

Universitas Sumatera Utara

vii

DAFTAR ISI

Halaman

Lembar persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Daftar isi
Daftar gambar
Daftar tabel

BAB 1

BAB 2

BAB 3

i
ii
iii
v
vii
ix
x

Pendahuluan
1.1
Latar Belakang
1.2
Rumusan Masalah
1.3
Batasan Masalah
1.4
Tujuan Penelitian
1.5
Manfaat Penelitian
1.6
Sistematika Penulisan
Tinjauan Pustaka
2.1
Hujan
2.1.1 Pengertian Curah Hujan
2.1.2 Intensitas Curah Hujan
2.1.3 Penakar Hujan
2.2
Sensor Reed Switch
2.2.1 Pengertian Sensor Reed Switch
2.2.2 Prinsip Kerja Sensor Reed Switch
2.2.3 Karakteristik Sensor Reed Switch
2.2.4 Parameter Listrik
2.3
Mikrokontroler ATMega8535
2.4
Interface
2.5
Pemograman ATMega8535 dengan Bahasa C
2.6
Komputer Personal (PC)
2.7
Android
2.8
Visual Basic 6.0
Perancangan Sistem
3.1
Tempat Penelitian
3.2
Peralatan, Bahan dan Komponen
3.3
Prosedur Pembuatan Alat
3.4
Rancangan Alat

1
2
2
3
3
3
5
5
6
7
10
10
11
12
13
14
16
16
17
18
18
21
21
22
23

Universitas Sumatera Utara

viii

3.5

BAB 4

BAB 5

Daftar Pustaka
Lampiran

Rancangan Sensor Penakar Hujan Otomatis
Tipe Tipping Bucket
3.6
Rancangan Rangkaian Mikrokontroler
ATMega 8535
3.7
Interface / Antarmuka
3.8
Personal Computer (PC)
3.9
Pengkoneksian PC dengan Android
3.10 Pembacaan Data di Komputer
Pengujian dan Analisa Data
4.1
Uji Perangkat Keras
4.2
Uji Sensor Tipping Bucket
4.3
Pembuatan Perangkat Lunak/Sensor
4.4
Penyimpanan Data
4.5
Perbandingan dengan Pengamatan Manual
Kesimpulan dan Saran
5.1
Kesimpulan
5.2
Saran

24
25
26
27
28
30
31
32
33
37
38
40
40
42
43

Universitas Sumatera Utara

ix

DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Gambar 2.2
Gambar 2.3
Gambar 2.4.
Gambar 2.5a
Gambar 2.5b
Gambar 2.6
Gambar 2.7
Gambar 2.8
Gambar 3.1
Gambar 3.2
Gambar 3.3
Gambar 3.4
Gambar 3.5
Gambar 3.6
Gambar 4.1
Gambar 4.2
Gambar 4.3
Gambar 4.4
Gambar 4.5
Gambar 4.6
Gambar 4.7

Penakar Hujan Observatorium (Obs)
Penakar Hujan Wind-Shield
Penakar Hujan Hellman
Penakar Hujan Tipping Bucket
Sensor Reed Switch
Skema Sensor Reed Switch
Prinsip Kerja Sensor Reed Switch
Mikrokontroler ATMega8535
Pin pada IC 8535
Diagram Blok Sistem
Rangkaian Sensor Reed Switch
Rangkaian Sistem Minimum ATMega8535
Rangkaian Interface ke Personal Computer
Rangkaian Pengkoneksian PC ke Android
Rangkaian Alir Program Pembacaan Curah Hujan
Penakar Hujan Tipping Bucket
Tampilan Awal Program Perekam Data Hujan
Tampilan Total Curah Hujan
Tampilan Intensitas Curah Hujan
Tampilan Kategori Curah Hujan
Data yang Tersimpan di dalam Komputer
Grafik Perbandingan Pengamatan Curah Hujan secara
Otomatis dengan Curah Hujan Manual / Observatorium

8
8
9
10
11
11
12
14
15
23
25
26
27
28
30
32
32
34
35
36
37
39

Universitas Sumatera Utara

x

DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Tabel 4.1
Tabel 4.2
Tabel 4.3

Tabel Parameter Listrik
Pengujian Sensor Tipping Bucket
Kategori Hujan berdasarkan Intensitas Curah Hujan
tiap 1 jam
Perbandingan Hasil Pengukur Penakar Curah Hujan
Manual dan Otomatis

13
33
36
38

Universitas Sumatera Utara