PURWARUPA SISTEM PERINGATAN DINI BENCANA
LAPORAN TUGAS AKHIR PURWARUPA SISTEM PERINGATAN DINI BENCANA ALAM ANGIN PUTING BELIUNG BERDASARKAN KECEPATAN ANGIN BERBASIS JARINGAN KABEL PROTOTYPE OF TORNADO EARLY WARNING SYSTEM BASED ON WIND SPEED USING NETWORK CABLE
ALVON MELAS 11/320364/DPA/04093
PROGRAM STUDI D3 ELEKTRONIKA DAN INSTRUMENTASI SEKOLAH VOKASI UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA
LAPORAN TUGAS AKHIR PURWARUPA SISTEM PERINGATAN DINI BENCANA ALAM ANGIN PUTING BELIUNG BERDASARKAN KECEPATAN ANGIN BERBASIS JARINGAN KABEL PROTOTYPE OF TORNADO EARLY WARNING SYSTEM BASED ON WIND SPEEDS USING NETWORK CABLE
Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh derajat Ahli Madya Elektronika dan Instrumentasi
ALVON MELAS 11/320364/DPA/04093
PROGRAM STUDI D3 ELEKTRONIKA DAN INSTRUMENTASI SEKOLAH VOKASI UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA
2014
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa Laporan Tugas Akhir ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar Ahli Madya di suatu Perguruan Tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Yogyakarta, 22 Agustus 2014
Alvon Melas
“Barangsiapa bertakwa pada Allah, maka Allah memberikan jalan keluar kepadanya dan memberi rezeki dari arah yang tidak disangka-sangka..
Barangsiapa yang bertaqwa pada Allah, maka Allah jadikan urusannya menjadi mudah..barangsiapa yang bertaqwa pada Allah akan dihapuskan dosa2nya dan mendapatkan pahala
yang agung” (QS. Ath-Thalaq: 2-4)
MOTTO
Bukan Tentang Apa Yang Kita Lakukan Bersama, Tapi Tentang Kenangan Yang
Suatu Saat Akan Mengingatkan Kebersamaan Kita (Penulis)
Yang Penting Bukanlah Dari Mana Kamu Dapat Pengetahuan Itu.. Atau Pengetahuan Apa Saja Yg Kamu Miliki. Tapi Di Mana Kamu Bisa Menerapkannya Dan Membaginya. (Ai Haibara)
Menjalani Hidup Itu Tidak Perlu Pintar, Tapi Pintar-Pintarlah Menjalani Hidup.
(Rina Musfita)
Terlalu Banyak Kenangan Yang Harus Di Tinggalkan, Tapi Saya Pastikan Akan
Lebih Banyak Tantangan Dalam Menciptakan Sebuah Kenangan. (Penulis)
Kejayaan Bukanlah Ketika Memenangi Sebuah Kompetisi, Kejayaan Adalah Ketika Mampu Memberikan Manfaat Pada Yang Membutuhkan. (Ardhi Wicaksono)
Kehidupan Ini Adalah Serangkaian Hasil Dari Ilusi. Anda Ingin Hanyut Ke Dalam
Ilusi Atau Ingin Menciptakan Ilusi, Itu Pilihan Anda (Penulis)
Apa Arti Ijazah Yang Bertumpuk, Jika Kepedulian Dan Kepekaan Tidak Ikut Dipupuk..? (Najwa Shihab)
KATA PENGANTAR
Puji syukur terpanjatkan kepada Allah yang telah melimpahkan semua kasih sayang, rahmat, hidayah, dan karunia sehingga Tugas Akhir yang berjudul “PURWARUPA SISTEM PERINGATAN DINI BENCANA ALAM ANGIN PUTING BELIUNG BERDASARKAN KECEPATAN ANGIN BERBASIS JARINGAN KABEL” dapat diselesaikan dengan maksimal. Sholawat serta salam tertujukan kepada junjungan umat, Nabi Muhammad yang telah memberikan teladan dan inspirasi di segala aspek kehidupan.
Tugas Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh derajat Ahli Madya Program Studi D3 Elektronika dan Instrumentasi,Jurusan Ilmu Komputer dan Elektronika, Sekolah Vokasi, Universitas Gadjah Mada Yogyakarta.
Terselesaikannya Tugas Akhir ini tidak terlepas dari bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan segala hormat penghargaan dan terima kasih diberikan dengan tulus kepada:
1. Bapak Drs. Panggih Basuki, M.Si, selaku Kepala Program Studi D3 Elektronika dan Instrumentasi, Universitas Gadjah Mada.
2. Bapak Ardhi Wicaksono S.S.Kom, selaku dosen pembimbing Tugas Akhir yang telah banyak memberikan saran, masukan, bimbingan dan pengarahan dalam proses penyelesaian Tugas Akhir ini.
3. Dosen-dosen Program Studi D3 Elektronika dan Instrumentasi yang tidak dapat disebutkan namanya satu persatu yang telah banyak memberikan ilmu yang sangat bermanfaat.
4. Orang tua tercinta, Ayah Usman dan Alm Ibu Muinah, Om dan Tante Syaiful, Keluarga bapak Fahrudin, keponakan tersayang Farah Husna Safitri dan Fafa Husein seluruh keluarga yang selalu memberikan dukungan baik secara moral maupun material.
5. Saudara penulis Mak Ten, Mas Amim, Mbak Maya Amalia, Mbak Fatimah, Mbak Siti yang selama penulis kuliah memberi inspirasi tesendiri
6. Sahabat-sahabat penulis, Syahrial Farisco, Sundoro, Iba Yusufi, Nedi Julian, Wikan Dwi Prabawa, Maliki, Ahmad Farid Rais, Ria Pangestika A yang selalu memberikan keceriaan, semangat, dan motivasi dalam membantu penulis mengerjakan Tugas Akhir.
7. Teman-teman D3 ELINS 2011 yang selalu memberikan dorongan, semangat, dan pengetahuan selama kuliah.
8. Teman-teman MUAL’S yang selalu memberikan pelajaran tentang kebersamaan dan kegotong royongan dalam berorganisasi di Mangkang, Semarang.
9. Kepada Team PKM-M SINORI ANAK AUTIS yang selalu memberikan nasehat dan kesan lebih kepada penulis dalam mengerjakan Tugas Akhir ini.
10. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu-persatu yang telah membantu lancarnya penyusunan laporan tugas akhir.
Kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan untuk pengembangan lebih lanjut, Akhir kata, Semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak dan bisa memperkaya ilmu pengetahuan, terutama untuk rekan- rekan mahasiswa program studi Elektronika dan Instrumentasi Universitas Gadjah Mada Yogyakarta.
Yogyakarta, 22 Agustus 2014
Penulis
INTISARI PURWARUPA SISTEM PERINGATAN DINI BENCANA ALAM ANGIN PUTING BELIUNG BERDASARKAN KECEPATAN ANGIN BERBASIS JARINGAN KABEL
Oleh
ALVON MELAS 11/320364/DPA/04093
Ancaman angin puting beliung disebabkan beberapa faktor yakni karena suhu panas yang tinggi, low pressure, dan awan comonimbus (awan tumpukan/hujan besar). Faktor yang juga sangat berpengaruh pada puting beliung itu adalah konveksi tinggi. Menurut BMKG Yogyakarta didaerah Universitas Gadjah Mada Yogyakarta yang rindang akan pepohonan dan lingkungan permukiman di sekitar Universitas Gadjah Mada Yogyakarta yang panas karena padat penduduk dapat memicu terjadinya angin puting beliung.
Sebuah Sistem Peringatan Dini Bencana Alam Angin Puting Beliung Menggunakan Anemometer Berbasis Jaringan Kabel telah berhasil di buat. Sistem ini di lengkapi dengan Anemometer sederhana dengan sistem peringatan dini berupa nyala lampu indikator dan buzzer, serta menampilkan nilai kecepatan angin yang terbaca oleh Anemometer kedalam Web Server .
Sistem ini telah dikalibrasi dengan anemometer milik BMKG dengan pengkalibrasian dilakukan dengan 4 arah mata angin. Dari hasil pengkalibrasian
purwarupa sistem ini memiliki nilai selisih sebesar ±0,65 Knot dari kalibrator. Alat ini juga sudah melakukan pengambilan data didua tempat yaitu kampus UGM dan Parangtritis yang mana tingkat kecepatan angin di kedua tempat tersebut masih dalam kondisi aman , yaitu kampus UGM rata-rata kecepatan anginnya 2,0 Knot sedangkan pantai Parangtritis 12,2 Knot .
Kata kunci :Puting Beliung, low pressure, awan comonimbus, Anemometer, Arduino Uno-R3, Arduino Ethernet Shield
ABSTRACT PROTOTYPE OF TORNADO EARLY WARNING SYSTEM BASED ON WIND SPEED USING NETWORK CABLE
By
ALVON MELAS 11/320364/DPA/04093
Tornado threat due to several factors namely because of the high heat temperatures, low pressure, and comonimbus cloud (clouds pile / big rain). Factors were also very influential in the tornado is high convection. According to BMKG area of Yogyakarta, Gadjah Mada University will leafy trees and neighborhoods around the University of Gadjah Mada hot because of dense population can lead to a tornado.
An Early Warning System for Natural Disaster Tornado Wind Anemometer Using Cable-Based Network has been successfully created. This system is equipped with a simple anemometer with an early warning system in the form of indicator lights and buzzer, and displays wind speed values are readable by the web server into the Anemometer.
This system has been calibrated anemometer BMKG owned by calibration performed with 4 cardinal directions. From the results of this calibration system prototype has a value difference of ± 0.65 knots from the calibrator. This tool has also been done on two places, namely data retrieval and Parangtritis the campus where the wind speed in the second level of the place is still in safe condition, ie the campus average wind speed of 2.0 knots while Parangtritis beach 12.2 Knot.
Key words : Tornado, low pressure, cloud comonimbus, Anemometer, Arduino Uno-R3, Arduino Ethernet Shield
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Puting beliung adalah angin yang berputar dengan kecepatan lebih dari 63 km/jam yang bergerak secara garis lurus dengan lama kejadian maksimum 5 menit. Orang awam menyebut angin puting beliung adalah angin Leysus, di daerah Sumatera disebut Angin Bohorok dan masih ada sebutan lainnya. Angin jenis ini yang ada di Amerika yaitu Tornado mempunyai kecepatan sampai 320 km/jam dan berdiameter 500 meter. Angin puting beliung sering terjadi pada siang hari atau sore hari pada musim pancaroba.
Angin ini dapat menghancurkan apa saja yang diterjangnya, karena dengan pusarannya benda yang terlewati terangkat dan terlempar. Dampak yang ditimbulkan akibat angin puting beliung dapat menghancurkan area seluas 5 km dan tidak ada lagi angin puting beliung susulan. Rumah akan hancur dan tanaman akan tumbang diterjang angin puting beliung, mahluk hidup bisa sampai mati karena terlempar atau terbentur benda keras lainnya yang ikut masuk pusaran angin.Ancaman puting beliung atau angin berputar ini hanya melanda daerah yang bersisian dengan perairan karena daerah tersebut sangat berpotensi setelah terjadi pemanasan dengan teriknya matahari di daerah tersebut.
Pemanasan ini menimbulkan penguapan yang kemudian menjadi hujan yang biasanya disertai dengan angin kencang atau puting beliung ( Hidayat,2010). Ancaman angin puting beliung desebabkan beberapa faktor yakni karena suhu panas yang tinggi, k, dan awan comonimbus. Faktor yang juga sangat berpengaruh puting beliung itu adalah konveksi tinggi. Menurut BMKG Yogyakarta didaerah Universitas Gadjah Mada Yogyakarta yang rindang akan pepohonan dan lingkungan permukiman di sekitar Universitas Gadjah Mada Yogyakarta yang panas karena padat penduduk dapat memicu terjadinya angin puting beliung.
Penyebab terjadinya angin puting beliung sendiri disebabkan karena udara panas dan dingin bertemu, sehingga saling bentrok dan terbentuklah puting beliung. Selain itu juga karena dalam awan terjadi arus udara naik ke atas yang kuat. Hujan belum turun, titik-titik air maupun kristal es masih tertahan oleh arus udara yang naik ke atas puncak awan. Hal inilah yang menyebabkan angin puting beliung melanda UGM pada tahun 2008, dengan kecepatan 70 – 80 km/jam. Sehingga UGM mengalami kerugian mencapai 12 milyar rupiah.
Kerugian tersebut berasal dari robohnya beberapa tower jaringan internet dan pemancar radio, kerusakan beberapa kendaraan, komputer, dan kerusakan atap, plafon serta kanofi di hampir semua gedung fakultas dan gedung pertemuan seperti University Club, Wisma Gadjah Mada, Pusat Kebudayaan Koesnadi Hardjasoemantri, Gelanggang mahasiswa dan sebagainya.Pemerintah sendiri selama ini belum dapat memberikan peringatan yang dini kepada warga masyarakat bila akan terjadi angin puting beliung, walaupun pemerintah mungkin sudah memberi peringatan lewat Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG) melalui siaran ramalan cuaca baik melalui media elektronik maupun media cetak.
Cara ini dinilai kurang efektif karena tidak semua orang suka mendengar atau membaca melalui media elektronik maupun media cetak. Mengingat kekuatan dan dampak yang mampu dihasilkan oleh angin puting beliung yang mampu menghancurkan segala macam benda yang berada di jalur lintasanya hingga mampu menimbulkan jatuh korban jiwa maka perlulah diciptakan sebuah alat yang mampu memberikan peringatan dini atau cepat kepada warga masyarakat agar dapat meminimalisir dampak akibat yang ditimbulkan oleh angin puting beliung serta meminimalisir jatuhnya korban jiwa.
1.2 Rumusan Masalah
Rumusan masalah yang diangkat disini yaitu bagaimana kita bisa membuat sebuah sistem yang dapat atau mampu mendeteksi akan datangnya bencana alam angin putting beliung, serta memberi tanda akan tingkat bahayanya kecepatan angin Rumusan masalah yang diangkat disini yaitu bagaimana kita bisa membuat sebuah sistem yang dapat atau mampu mendeteksi akan datangnya bencana alam angin putting beliung, serta memberi tanda akan tingkat bahayanya kecepatan angin
1.3 Tujuan dan Manfaat Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah merancang, dan mengimplementasikan sensor kecepatan angin anemometer sebagai sistem pendeteksi dini bencana alam angin puting beliung berdasarkan angin yang melintas dengan pemberitauan nilai kecepatan angin serta lampu indicator dan alaram buzzer sebagai tanda tingkat bahayanya angin yang melintas.
Manfaat dari penelitian ini adalah mampu meminimalisisir dampak akibat angin puting beliung terutama menghindari jatuhnya korban jiwa.
1.4 Batasan Masalah
Batasan masalah yang digunakan dalam tugas akhir ini adalah:
1. Anemometer yang digunakan adalah buatan sendiri dengan 3 buah baling-baling sebagai penangkap angin.
2. Tidak di lengkapi dengan sensor arah angin.
3. Sensor yang digunakan menggunakan photodiode.
4. Mikrokontroler yang digunakan adalah Arduino-Uno R3 sebagai pengendali keseluruhan sistem yang berjalan.
5. Software yang dipakai untuk pemograman pembuatan alat ini adalah Arduino dan Adobe Dreamweaver CS6.
6. Sistem monitoring yang digunakan untuk menampilkan hasil pengukuran adalah Display Web melalui Ethernet Shield.
1.5 Metode Penelitian
Metodologi yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Studi Literatur Mempelajari dan mengambil data-data dari pengetahuan pustaka, pengetahuan kuliah, serta mengkaji referensi berupa buku, majalah, 1. Studi Literatur Mempelajari dan mengambil data-data dari pengetahuan pustaka, pengetahuan kuliah, serta mengkaji referensi berupa buku, majalah,
2. Konsultasi dan Diskusi Melakukan konsultasi dengan Dosen Pembimbing serta berdiskusi dengan orang yang mengerti bidang elektronika, jaringan komunikasi dan pemrograman untuk mendapatkan saran serta masukan yang bermanfaat dalam tugas akhir ini.
3. Pengumpulan Bahan Bahan yang dibutuhkan dalam pembuatan tugas akhir ini diantaranya adalah Akrelik dan Mikrokontroler.
4. Perancangan Sistem Merancang alat baik dari segi perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software) sistem beserta perakitannya.
5. Studi Praktek dan Pengujian Menerapkan teori yang telah diperoleh dari studi-studi lainnya yaitu melalui proses perancangan alat, perakitan alat dan pengujian hasil output dari alat tersebut. Pengujian dilakukan dengan menampilkan suatu hasil pembacaan kecepatan angin yang terbaca pada anemometer ke dalam desain web yang sudah kita buat dengan Adobe Dreamweaver CS6.
6. Pembahasan Pembahasan dilakukan dengan membahas hasil penelitian yang didapat dari pengujian yang telah dilakukan sebelumnya.Selain itu dilakukan berbagai analisa setelah alat selesai dikerjakan.
1.6 Sistematika Penulisan
Laporan penelitian Tugas Akhir ini disusun dengan sistematika sebagai berikut :
BAB I PENDAHULUAN Meliputi latar belakang, perumusan masalah, tujuan penelitian, batasan masalah, metode penelitian, dan sistematika penulisan.
BAB II LANDASAN TEORI Berisi pembahasan komponen-komponen yang akan digunakan pada sistem. Pembahasan berdasarkan sifat, fungsi, dan karateristik dari komponen yang digunakan.
BAB III METODE PENELITIAN Memuat peralatan yang digunakan, dan perancangan sistem perangkat keras dan sistem perangkat lunak. Dan membuat uraian tentang implementasi sistem secara detail sesuai dengan rancangan dan berdasarkan komponen yang dipakai serta penjelasan singkat, yang secara logis dapat menerangkan alasan diperolehnya hasil data dari penelitian.
BAB IV HASIL UJI DAN PEMBAHASAN Membahas tentang hasil pengujian sistem yang dilakukan meliputi pengamatan hasil dari kinerja sistem.
BAB V PENUTUP Berisi tentang kesimpulan dan saran sehingga sistem ini dapat dikembangkan lebih lanjut dan dengan harapan dapat bermanfaat untuk mendukung kehidupan masyarakat
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tinjauan Pustaka
Puting beliung adalah angin yang berputar dengan kecepatan lebih dari 63 km/jam yang bergerak secara garis lurus dengan lama kejadian maksimum 5 menit. Angin ini dapat menghancurkan apa saja yang diterjangnya, karena dengan pusarannya benda yang terlewati terangkat dan terlempar. Dampak yang ditimbulkan akibat angin puting beliung dapat menghancurkan area seluas 5 km dan tidak ada lagi angin puting beliung susulan. penelitian ini dimaksudkan untuk memberi peringatan sedini mungkin kepada masyarakat akan datangnya bencana angin puting beliung yang dapat memakan korban jiwa, sistem peringatan dini bencana alam angin puting beliung menggunakan anemometer berbasis mikrokontroler arduino-uno R3 ini yang nantinya bisa diharapkan manfaatnya.
Berkaitan dengan penelitian yang akan dilakukan, maka dilakukan berbagai pengamatan terhadap penelitian-penelitian yang terkait dengan alat peringatan dini. Rizal Banodim (2000), membuat alat penunjuk arah angin dan pengukuran kecepatan angin berbasis mikrokontroller AT89C51. Alat yang dibuat ada 2 tujuan, yang pertama menunjukan arah angin yang berupa sirip penunjuk arah angin dan yang kedua mengukur kecepatan angin yang sedang melintas itu berapa kecepatanya. Rizal Banodim (2000).
Kemudian yang kedua, Ery Safrianti (2010) membuat alat perancangan mekanik anemometer dengan sensor motor DC dan mekanik arah angin dengan sensor Optokopler, kemudian menampilkan hasil pembacaan pada monitor komputer melalui informasi output ADC menggunakan pemograma Visual Basic. Alat ini bertujuan untuk keperluan navigasi pesawat pada saat lepas landas dan mendarat, serta untuk memanfaatkan angin yang perlu diketahui kecepatan dan arah angin melalui suatu pengukuran. Ery Safrianti (2010).
Selain itu masih ada penelitian yang terkait dengan system peringatan dini yaitu Muhammad Yusuf (2005) membuat alat sensor kecepatan angin dengan kontrol adaptif untuk anemometer tipe thermal, Salah satu jenis anemometer adalah Selain itu masih ada penelitian yang terkait dengan system peringatan dini yaitu Muhammad Yusuf (2005) membuat alat sensor kecepatan angin dengan kontrol adaptif untuk anemometer tipe thermal, Salah satu jenis anemometer adalah
Ada beberapa penelitian yang terkait dengan sistem ini, dimana penelitian yang di lakukan oleh Neny Kurniawati. Dengan membuat alat pengukuran kecepatan angin berbasis mikrokontroler AT89C51. Pada penelitian ini telah dibuat alat pengukuran kecepatan angin dengan cara mendeteksi perputaran baling-baling menggunakan sensor inframerah, yang kemudian dihitung sebagai frekuensi (rotasi per menit). Tujuan dari alat ini adalah mengukur kecepatan angin yang sedang melintas. Neny Kurniawati (2011). Tabel 2.1 diacu pada dasar teori dengan ulasan diatas sehinga parameter pembanding yang digunakan ini dengan penelitian yang dibuat benar adanya.
Tabel 2.1 Matriks pembanding penelitian sebelumnya dengan penelitian yang dilakukan.
Parameter Pembanding
Peneliti Digunakan pada
Penelitian
Sensor/Aksesoris
Rizal Banodim
Pengukuran (2000)
Peringatan dini
Mikrokontroller
kecepatan angin Anemometer untuk
dengan AT89C51
AT89C51
Ery Safrianti
Navigasi pesawat navigasi Pesawat (2010)
Motor DC,
Ouptocoupler
lepas landas
Terbang
Muhammad Anemometer tipe Anemometer
LM35
Yusuf (2005)
control adaptif Neny
Thermal
Pengukuran Kurniawati
Anemometer
Sensor Infrared,
kecepatan angin (2011)
frekuensi rotasi
Mikrokontroller
dengan Infrared
realtime Peringatan Dini
AT89C51
Pendeteksi dini Alvon Melas
Arduino UNO-
angin putting (2014)
Anemometer
R3, Etehernet
dengan Jaringan
Shield,
beliung dengan
kabel
Photodiode
web server
2.2 Dasar Teori
Angin adalah udara bergerak yang diakibatkan oleh rotasi bumi dan juga karena perbedaan tekanan udara disekitarnya. Angin bergerak dari tempat bertekanan udara tinggi ke bertekanan udara rendah. Apabila dipanaskan, udara memuai. Udara yang telah memuai menjadi lebih ringan sehingga naik. Apabila hal ini terjadi, tekanan udara menurun karena udaranya berkurang. Udara dingin di sekitarnya mengalir ke tempat yang bertekanan rendah tadi. Udara menyusut menjadi lebih berat dan turun ketanah. Di atas tanah udara menjadi panas lagi dan naik kembali. Aliran naiknya udara panas dan turunnya udara dingin dinamakan konveksi.
2.2.1 Faktor Terjadinya Angin
1. Gradien barometris : Bilangan yang menunjukan perbedaan tekanan udara dari 2 isobar yang jaraknya 111 km. Makin besar gradient barometrisnya, makin cepat tiupan angin.
2. Letak tempat : Kecepatan angin di dekat khatulistiwa lebih cepat dari pada yang jauh dari garis khatulistiwa.
3. Tinggi tempat : Semakin tinggi tempat, semakin kencang pula angin yang bertiup, hal ini disebabkan oleh pengaruh gaya gesekan yang menghambat laju udara. Di permukaaan bumi, gunung, pohon, dan topografi yang tidak rata lainnya memberikan gaya gesekan yang besar. Semakin tinggi suatu tempat, gaya gesekan ini semakin kecil.
4. Waktu : Di siang hari angin bergerak lebih cepat dari pada malam hari.
2.2.2 Pola Angin di Indonesia
Di daerah tropis akan terjadi angin dari daerah maksimum subtropis ke daerah minimum equator. Angin ini disebut angin passat timur laut di belahan bumi utara dan angin passat tenggara di belahan bumi selatan. Angin passat banyak Di daerah tropis akan terjadi angin dari daerah maksimum subtropis ke daerah minimum equator. Angin ini disebut angin passat timur laut di belahan bumi utara dan angin passat tenggara di belahan bumi selatan. Angin passat banyak
Di Indonesia yang secara geografis terletak diantara dua benua (asia dan Australia) dan dua samudera serta letak matahari yang berubah setia enam bulan berada di utara dan enam bulan berada di selatan khatulistwa, maka angin Passat tersebut mengalami perubahan menjadi angin muson (angin musim ) barat dan angin muson timur. Di daerah khatulistiwa Samudera Pasifik, Angin Passat Tenggara berhembus secara normal sepanjang tahun. Angin Passat mengakibatkan massa air yang hangat di bagian Timur Samudra paifik bergerak menuju perairan Timur Indonesia.
Pergerakan massa air tersebut semakin berkurang pada beberapa bagian dari laut Indonesia. Hal yang sama di tunjukan pada saat angin berhembus pada daerah khatulistiwa selama periode pancaroba. Hal ini mengakibatkan daerah Kepulauan Indonesia yang terletak andtara samudera Hindia bagian timur dengan samudera pasifik bagian barat menyumbangkan tempat penyimpanan bahan (heat) terbesar dalam lautan dunia. Di dalam dan sekeliling Indonesia ini didapatkan suhu permukaan laut yang tinggi (>28 o ).
Pola angin yang sangat berperan di Indonesia adalah angin Muson, hal ini di sebabkan karena Indonesia terletak diantara Benua Asia dan Australia diantara Samudera Pasifik dan Samudera Hindia. Wyrtki (1961),
2.2.3 Perhitungan Kecepatan Angin
Perhitungan kecepatan angin pada alat detector kecepatan angin dengan sensor Photodiode dan Led berbasis mikrokontroller Arduino Uno-R3 dengan rumusan kecepatan angin sebagai berikut : Rumus :
Dimana :
V : Kecepatan ( ⁄ ) S : Jarak (meter) t : Waktu (sekon)
2.3 Teori Perangkat Keras Dan Perangkat Lunak
2.3.1 Perangkat Keras
Perangkat keras utama adalah komponen yang digunakan dalam pembuatan alat yang bersifat primer.
2.3.1.1 Anemometer
Anemometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur arah dan kecepatan angin. Satuan meterologi dari arah angin adalah 00-3600 serta arah mata angin. Pada saat tertiup angin , baling-baling mangkok yang terdapat pada anemometer akan bergerak sesuai arah angin. Makin besar kecepatan angin meniup mangkok-mangkok tersebut, makin cepat pula kecepatan berputarnya piringan mangkok-mangkok. Dari jumlah putaran dalam satu detik maka akan di ketahui kecepatan anginya. Didalam anemometer terdapat alat pencacah yang akan menghitung kecepatan angin.
Anemometer tiap mangkok terdiri dari tiga mangkok yang di pasang pada jari-jari yang berpusat pada suatu sumbu vertical atau semua mangkok tersebut terpasang pada poros vertical. Seluruh mangkok menghadap menghadap ke satu arah melingkar sehingga bila angin bertiup maka rotor berputar pada arah tetap. Kecepatan putar dari rotor tergantung kepada kecepatan tiup angin. Melalui suatu sistem mekanik roda gigi, perputaran rotor mengatur sistem akumulasi angka penunjuk jarak tiupan angin. Anemometer tipe penguapan hanya dapat mengukur rata-rata kecepatan angin selama satu periode pengamatan (Gambar 2.1). Dengan alat ini penambahan nilai yang dapat dibaca dari satu pengamatan ke pengamatan berikutnya, menyatakan akumulasi jarak tempuh angin selama waktu dari kedua Anemometer tiap mangkok terdiri dari tiga mangkok yang di pasang pada jari-jari yang berpusat pada suatu sumbu vertical atau semua mangkok tersebut terpasang pada poros vertical. Seluruh mangkok menghadap menghadap ke satu arah melingkar sehingga bila angin bertiup maka rotor berputar pada arah tetap. Kecepatan putar dari rotor tergantung kepada kecepatan tiup angin. Melalui suatu sistem mekanik roda gigi, perputaran rotor mengatur sistem akumulasi angka penunjuk jarak tiupan angin. Anemometer tipe penguapan hanya dapat mengukur rata-rata kecepatan angin selama satu periode pengamatan (Gambar 2.1). Dengan alat ini penambahan nilai yang dapat dibaca dari satu pengamatan ke pengamatan berikutnya, menyatakan akumulasi jarak tempuh angin selama waktu dari kedua
Gambar 2.1 Anemometer dengan 3 mangkok
Sehubung dengan karena adanya perbedaan kecepatan angin dari berbagai ketinggian yang berbeda, maka tinggi pemasangan anemometer ini biasanya di sesuaikan dengan tujuan atau kegunaannya. Untuk bidang agroklimatologi di pasang dengan ketinggian sensor (mangkok-mangkok) dua meter diatas permukaan tanah. Sebagian besar anemometer ini umumnya tidak dapat merekam kecepatan angin dibawah 1-2 mil/jam karena ada factor gesekan apa awal putaran .
2.3.1.2 Mikrokontroler Arduino Uno-R3
Arduino merupakan sebuah platform komputasi fisik yang bersifat open source dimana Arduino memiliki input/output (I/O) yang sederhana yang dapat dikontrol menggunakan bahasa pemrograman. Arduino dapat dihubungkan keperangkat seperti komputer. Bahasa pemrograman yang digunakan pada Arduino adalah bahasa pemrograman C yang telah disederhanakan dengan fitur-fitur dalam library sehingga cukup membantu dalam pembuatan program. Bentuk fisik dari Arduino UNO dapat di lihat pada Gambar 2.2.
Gambar 2.2 Arduino UNO R3
Pada Gambar 2.3 tersebut dapat dilihat Arsitektur arduino UNO memiliki sebuah board mikrokontroller yang didasarkan pada ATMEGA 328.
1. Mempunyai 14 pin digital I/O (6 di antaranya dapat digunakan sebagai output PWM).
2. 6 pin analog.
3. Sebuah osilator Kristal 16Mhz.
4. Koneksi USB dan power Jack.
5. ICSP header.
6. Tombol reset.
7. Serial: 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan memancarkan (TX) serial data TTL (Transistor-Transistor Logic). Kedua pin ini dihubungkan ke pin-pin yang sesuai dari chip Serial Atmega8U2 USB-ke-TTL.
8. External Interrups: 2 dan 3. Pin-pin ini dapat dikonfigurasikan untuk dipicu sebuah interrupt (gangguan) pada sebuah nilai rendah, suatu kenaikan atau penurunan yang besar, atau suatu perubahan nilai. Lihat fungsi attachInterrupt().
9. PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Memberikan 8-bit PWM output dengan fungsi analogWrite().
10. SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin-pin ini mendukung komunikasi SPI menggunakan SPI menggunakan SPI library.
11. LED: 13. Ada sebuah LED yang terpasang, terhubung ke pin digitl 13. Ketika pin bernilai HIGH LED menyala, ketika pin bernilai LOW LED mati.
12. TWI: pin A4 atau SDA dan pin A5 atau SCL. Mendukung komunikasi TWI dengan menggunakan Wire library.
13. AREF. Referensi tegangan untuk input analog. Digunakan dengan analogReference().
14. Reset. Membawa saluran ini LOW untuk mereset mikrokontroller. Secara khusus, digunakan untuk menambahkan sebuah tombol reset untuk
melindungi yang memblock sesuatu pada board. Gambar arsitektur ATMEGA 328 dapat dilihat Gambar 2.3.
Gambar 2.3 Arsitektur ATMEGA 328
Spesifikasi Arduino UNO dapat lihat pada Tabel 2.2.
Tabel 2.2 Spesifikasi Arduino UNO
Mikrokontroller
ATMEGA 328
Tegangan yang di operasikan 5V Tegangan
input
yang 7-20V
disarankan Batas tegangan input
6-20V
Jumlah pin I/O digital pin digital I/O (6 di antaranya dapat digunakan sebagai output PWM)
Jumlah pin analog
Arus DC tiap pin I/O
40 Ma
Arus DC untuk pin 3.3 v
50 Ma
Memori Flash
32 Kb (ATmega328), sekitar 0.5 KB digunakan oleh bootloader
2 KB (ATmega328)
EEPROM
1 KB (ATmega328)
Clock speed
16Khz
2.3.1.3 Ethernet Shield
Ethernet Shield merupakan sebuah modul arduino yang memungkinkan arduino terhubung dengan internet yang hasilnya dapat berupa web server atau dapat melakukan komunikasi dengan perangkat jaringan lainnya dengan menggunakkan TCP/IP. Pada ethernet shield terdapat sebuah slot micro-SD, yang dapat digunakan untuk menyimpan berkas yang dapat diakses melalui jaringan. Gambar 2.4 menunjukan bentuk fisik dari Ethernet Shield.
Gambar 2.4 Ethernet Shield
2.3.2 Perangkat Keras Pendukung
2.3.2.1 Photodioda
Piranti detektor yang paling umum digunakan dalam optoelektronik adalah PIN (Positive Intrinsic Negative) Photodioda dan Photodioda Guguran (Avalanche Photodiode). Dalam tugas akhir ini dipilih PIN Photodioda sebagai detector atau penerima cahaya dikarenakan harganya murah serta mempunyai efisiensi yang tinggi. Photodioda dapat dijabarkan sebagai arus terkendali cahaya atau converter cahaya.
Jika cahaya jatuh mengenai permukaan dari photodioda, maka akan timbul sedikit arus dari anoda ke katoda yang besarnya sebanding dengan kuat cahaya yang meneranginya. Gambar 2.5 menunjukan Photodioda beserta simbolnya.
Gambar 2.5 Photodioda beserta simbol
2.3.2.2 LED
LED (Light Emitting Dioda/dioda yang memancarkan sinar), merupakan peralatan yang dapat mengubah tenaga listrik ke cahaya dengan panjang gelombang tertentu. LED dapat memancarkan cahaya warna-warni, dengan berbagai macam bentuk sesuai dengan kebutuhan. LED ini merupakan sebuah dioda yang bila diberi prategangan maju (forward bias), dekat pertemuan p – n akan terjadi rekombinasi electron dan bole. Bentuk fisik dari LED dapat dilihat pada Gambar 2.6.
Rekombinasi berarti bahwa electron bebas melepaskan energi dan menjadi electron valensi. Pada Si dan Ge (diode biasa) kebanyakan dari energi ini berupa panas, sedangkan pada GaSsP atau GaP (diode LED) energy ini berupa cahaya.
Gambar 2.6 LED
Terjadinya pemancaran cahaya pada dioda ini adalah pada saat persambungan (junction) mendapat prategangan maju, dimana pada saat itu electron dari bagian N pada dioda akan berpasangan dengan hole dari bagian P. Sewaktu proses penyatuan itu akan terjadi pemancaran energi dalam bentuk foton. Foton yang di pancarkan akan diserap oleh bahan pembungkus dari semikonduktor tersebut atau meninggalkan permukaan dari dioda dan menimbulkan radiasi. Gambar 2.7 menjelaskan struktur LED.
Gambar 2.7 Struktur LED
2.3.2.3 Buzzer
Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loudspeaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm). Bentuk fisik dari Buzzer dapat di lihat pada Gambar 2.8.
Gambar 2.8 Buzzer
2.3.3 Perangkat Lunak
Perangkat lunak (software) adalah seperangkat intruksi yang disusun menjadi sebuah program untuk memerintahkan mikrokomputer melakukan suatu pekerjaan. Dalam merancang suatu program mikrokontroler dibutuhkan suatu software yang dapat menulis program dan mengubahnya menjadi bilangan heksadesimal.
2.3.3.1 Adobe Dreamweaver CS6
Adobe Dreamweaver merupakan program penyunting halaman web dari Adobe Systems yang dulu dikenal sebagai Macromedia Dreamweaver dari Macromedia. Program ini banyak digunakan oleh pengembang web karena fitur- fiturnya yang lengkap serta kemudahan dalam penggunaannya. Versi terakhir Macromedia Dreamweaver sebelum Macromedia dibeli oleh Adobe Systems yaitu versi 8.
Kemudian setelah dibeli oleh Adobe Systems berkembang ke Versi selanjutnya yakni versi 9 (CS3) versi 10 yang ada dalam Adobe Creative Suite 4 (CS4) dan versi terbarunya yaitu CS6. Sebagai editor web yang handal, Adobe Dreamweaver tentunya dilengkapi dengan kemampuan manajemen situs, yang memudahkan kita mengelola keseluruhan elemen yang ada dalam sebuah situs. Kita juga dapat melakukan evaluasi situs dengan melakukan pengecekan broken link, kompatibilitas browser, termasuk validasi tag-tag HTML dan CSS yang tidak sesuai dengan pedoman secara otomatis serta perkiraan waktu download pada sebuah halaman web.
Adobe Dreamweaver memiliki banyak tool-tool yang memudahkan seorang web design untuk mengedit dan membuat kode-kode dalam halaman web. Fasilitas yang terdapat didalamnya antara lain: Referensi HTML, CSS dan Javascript, Javascript debugger, dan editor kode ( tampilan kode dan Code inspector) yang mengizinkan kita mengedit kode Javascript, XML, HTML, CSS, TEMPLATING dan dokumen teks lain secara langsung. Gambar 2.9 menunjukan tampilan perangkat lunak Adobe Dreamweaver CS6.
Gambar 2.9 Adobe Dreamweaver CS6
2.3.3.2 Eagle
Eagle merupakan aplikasi pembantu untuk membuat rangkaian elektronika. Aplikasi tersebut sangat mudah digunakan, asalkan saja kita mengetahui nama komponen apa dan komponen mana saja yang harus dihubungkan. Banyak sekali fasilitas yang disediakan oleh eagle dalam membantu kita untuk membuat rangkaian elektronik mengenai jalur-jalur komponen yang digunakan. Dalam penggunaan aplikasi ini memiliki dua form, yang pertama schematic dan board.
Schematic merupakan form yang menghubungkan antar komponen dengan kata lain tampilannya hanya berupa simbol komponen yang saling dihubungakan. Sedangkan untuk board merupakan tampilan dari schematic yang terhubung dengan jalur yang telah dibuat hingga board ini di cetak. Tampilan perangkat lunak Schematic Eagle dapat dilihat pada gambar 2.10.
Gambar 2.10 Schematic Eagle
BAB III METODE PENELITIAN
Metode penelitian ini menjelaskan tentang beberap alat yang digunakan sampai dengan akan dibuat dan dengan pengolah data beserta implementasi alat. Metode penelitian yang dilakukan dalam penelitian dan penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
3.1 Alat dan Bahan
Berikut ini macam-macam alat dan bahan yang dibutuhkan untuk penelitian alat ini, yang dibutuhkan :
A. Alat :
a) Laptop
b) Solder
c) Atractor
d) Tang Potong dan Jepit
e) Obeng
B. Bahan :
a) Sensor Photodioda 5mm
b) Resistor 10 k Ω
c) Resistor 330 k Ω
d) LED 5mm
e) Buzzer
f) Arduino Uno
g) Ethernet Shield
h) Bola Pingpong
i) Akrilik 3mm j) Lem alteco k) Kabel
3.2 Analisis kebutuhan sistem
Anemometer pada dasarnya adalah sebuah alat yang digunakan untuk mengukur kecepatan angin yang melintas. Sistem yang digunakan adalah pembacaan kecepatan angin dengan menggunakan sensor photodiode dan led. Hasil dari pembacaan kecepatan angin nanti nya akan di tampilkan kedalam media tampilan yaitu web server dengan tiga lampu indicator dan buzzer sebagai peringatan dini akan bahayanya kecepatan angin yang melintas .
3.2.1 Deskripsi sistem
Sistem yang dibangun merupakan sistem perangkat keras yang sebagian besar terbuat dari akrelik. Anemometer yang digunakan dalam tugas akhir ini terbuat dari akrelik dengan sensor photodiode dan led sebagai pembaca kecepatan angin yang melintas. Apabila kecepatan angin yang melintas normal, akan ditandai dengan nyalanya lampu indikator bewarna hijau, kemudian apabila lampu kuning menyala serta alaram buzzer berbunyi setiap satu detik berarti kecepatan angin yang melintas dalam kondisi siaga, dan apabila lampu merah menyala serta alarm buzzer berbunyi terus menerus menandakan angin puting beliung sedang melintas disekitar anemometer. Dalam tampilan web server sendiri tingkat bahaya kecepatan angin ditandai dengan jarum speedwind menunjukan ke masing-masing warna yaitu hijau, kuning dan merah.
Metode yang di pakai dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Pembacaan kecepatan angin pada anemometer dilakukan dengan menghitung pulsa data yang di kirim oleh photodiode ke arduino setiap satu detak.
2. Hasil pembacaan tersebut ditampilkan dalam benuk satuan KNOT, dengan berdasarkan rumus konversi dari m/s ke knot.
3. Purwarupa sistem peringatan dini bencana angin puting beliung ini menggunakan tampilan kecepatan angin yaitu tampilan pada WEB SERVER.
4. Sistem tampilan Anemometer tersebut memiliki indikator tingkat kecepatan angin dengan buzzer dan tiga lampu LED sebagai tingkat kebahayaan, yaitu
hijau (aman), kuning (siaga), merah (waspada) Secara keseluruhan sistem ini di tunjukan seperti blok diagram Gambar 3.1 ;
Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem.
3.3 Rancangan perangkat keras
Sesuai dengan sistem yang di kehendaki pada alat ini maka di rancang sebuah rancangan perangkat keras sebagai berikut:
3.3.1 Sistem mekanik anemometer
Mekanik anemometer sebagai sensor pengukuran kecepatan angin ini berupa bola pingpong yang selanjutnya di bentuk seperti mangkok-mangkok berjumlah tiga. Selanjutnya dipasangkan menyatu dengan poros sehingga membentuk baling-baling, pada poros baling-baling di kopel dengan piringan sensor dengan phothodiode diatasnya dan led dibawahnya yang berfungsi untuk sistem pembacaan kecepatan angin. Kecepatan angin sebesar 1 km/jam diawali oleh
1 pulsa detak setiap detik. Sebuah benda yang bergerak dengan kecepatan 3 km/jam dalam satu detik akan menempuh jarak sejauh 83,3 cm. Adapun dasar perhitungan sebagai berikut.
Ditanyakan : S : 3 km : 300000 cm T : 1 jam: 3600 detik
Jadi :
V= 3 km/jam / 1 jam = 83,3 cm/s.
3.3.2 Ukuran sistem sensor kecepatan Angin
Sensor kecepatan ini menggunakan photodiode dan led yang di pasang di bawah dan diatas piringan sensor yang dikopel dengan poros roda. Apabila poros roda berputar maka pirigan sensor juga akan ikut berputar, perputaran itulah yang nanti nya akan di baca oleh photodioda untuk diubah dalam nilai kecepatan angin (knot). Untuk desain dari piringan sensor Anemometer ini dapat di lihat pada Gambar.3.2.
1 Knots = 0.514 m/s
1 Knots = 1.857 Km/jam
Ket.
a = diameter lingkaran dalam
b = diameter lingkaran luar
a = 1,2 cm
b = 3 cm
Gambar. 3.2 Piringan Sensor Anemometer
3.3.3 Ukuran baling-baling
Baling-baling ini di gunakan sebagai penangkap angin yang natinya apabila angin berhembus di sekitar mangkok maka akan memutar baling-baling dan menggerakan poros serta piringan sensor , dengan perputaran itulah nantinya akan diketahui kecepatan anginya. Ukuran mekanis baling-baling dapat dilihat pada Gambar 3.3.
Ket : a = panjang tangkai baling-baling
b = diameter mangkok penangkap angin
a = 9 cm a = 9 cm
Gambar 3.3 Baling-baling
3.3.4 Diagram elektronis
Diagram elektronis dapat di lihat pada Gambar 3.4
Arduino Uno
LED MERAH
D13
LED KUNING
D10
LED HIJAU
D9 PHOTODIODA D8
Gambar 3.4 Diagram Blok Elektronis
3.3.5 Ethernet shield
Web service dipergunakan sebagai salah satu fasilitas yang disediakan oleh suatu web site untuk menyediakan layanan (dalam bentuk informasi) kepada sistem lain, sehingga sistem lain dapat berinteraksi dengan sistem tersebut melalui layanan Web service dipergunakan sebagai salah satu fasilitas yang disediakan oleh suatu web site untuk menyediakan layanan (dalam bentuk informasi) kepada sistem lain, sehingga sistem lain dapat berinteraksi dengan sistem tersebut melalui layanan
Gambar 3.5 Konfigurasi Pin Ethernet Shield (Andrian, 2012)
Gambar 3.6 Skema Rangkaian Mikrokontroler Anemometer
3.3.6 Rancangan perangkat lunak
Perancangan dan realisasi perangkat lunak dilakukan untuk mengatur kinerja mikrokontroller AVR ATMega 328, dimana mikrokontroller AVR ATMega 328 merupakan otak dari subsistem pengendali. Perangkat lunak pada mikrokontroller berfungsi untuk pengendalian seluruh subsistem.
3.4 Spesifikasi perangkat lunak
Spesifikasi perangkat lunak yang akan dirancang adalah sebagai berikut :
1. Perangkat lunak yang dirancang menggunakan sebuah arduino
2. Program-program yang dibuat menggunakan instruksi-instruksi mikrokontroller AVR ATMega 328 / Arduino. Software yang digunakan
untuk menuliskan pada program adalah IDE Arduino.
3.4.1 Diagram alir perangkat lunak
Algoritma perangkat lunak dibuat untuk mempermudah pembuatan program dan keseluruhan sistem. Pada Flow chart tersebut menggambarkan perancangan perangkat lunak secara umum, dimana awal tersebut menggambarkan perancangan perangkat lunak secara umum, dimana awal tersebut akan mengambil data dari sensor yang dipergunakan dan kemudian menampilkan hasilnya di web. Jika setelah diambil datanya ternyata kecepatan angin yang didapat >= 22 Knot maka lampu indikator kuning akan menyala dan buzzer akan berbunyi setiap satu detik sebagai indikator status siaga akan adanya bencana puting beliung. Adapun jika kecepatan angin bertambah kencang yaitu sekitar >= 41 Knot maka lampu indikator merah serta buzzer akan berbunyi tanpa henti sebagai peringatan bahwasannya status siaga sudah berubah menjadi awas dengan kecepatan angin yang dapat merusak permukiman penduduk.
SET KOMUNIKASI
SERIAL
IP Address
SET PIN OUTPUT
KONEKSI ETHERNET
CETAK DI SERIAL
MONITOR
Gambar 3.7 Flowchart Program Utama (1) Dan Subprogram Setup (2)
Pada Gambar 3.7 merupakan sebuah flowchart program utama yang terdiri dari inisialisasi program yang dipergunakan pada tugas akhir ini. Sedangkan untuk program setup berisi pin – pin output yang dijadikan sebagai keluaran hasil dari pembacaan sensor. Nilai output yang terbaca akan menentukan indikator nyala lampu dan buzzer sebagai peringatan akan bahaya angin puting beliung.
Gambar 3.8 Flowchart Dengan Program Loop
Pada Gambar 3.8 merupakan alur program loop adalah program utama yang akan di eksekusi secara terus menerus. Program ini dimulai dengan melakukan cek koneksi Ethernet apakah bisa atau tidak, jika ia akan mencetak halaman pada html, yang berisi hasil dari pembacaan sensor kecepatan angin anemometer. Adapun loop ini berfungsi untuk mengatur indikator tingkat kebahayaan kecepatan angin yaitu led dan buzzer. Dengan masing-masing nilai untuk menyalakannya, misalkan saat lampu hijau menyala, nilai dari kecepatan angin saat lampu hijau menyala ialah 0-
21 Knot yang mana kecepatan angin ini termasuk kecepatan angin segar dengan keadaan di daratan menerbangkan kertas dan cabang pohon bergerak. Sedangkan apabila lampu Kuning menyala maka hal itu menandakan kecepatan angin yang bertiup di anemometer sedang menunjukan kecepatan 22-40 knot yang mana pada
22 knot siulan terdengar pada kabel telefon dan paling sulit digunakan dan 40 knot ranting-ranting patah. Lampu merah menyala apabila kecepatan angin 41-64 knot yang mana menurut tabel kecepatan angin milik BMKG, kecepatan angin sekitar
60 knot merupakan angin topan yang dapat merusak serta menimbulkan gelombang yang sangat besar di laut. Dari flowchart diatas dapat kita lihat juga bahwasanya tiap lampu indikator kuning dan merah di lengkapi dengan buzzer sebagai alarm indikator. Adapun setelah dilakukanya set point terhadap nilai dari bahayanya kecepatan angin hasil yang terbaca selanjutnya akan di cetak di web.
3.4.2 Perancangan pengujian
Pengujian sistem secara umum berdasarkan pada blok diagram sistem dapat di jabarkan sebagai berikut :
1. Seluruh kinerja sistem dikendalikan oleh pengendali yang bekerja sesuai dengan perintah yang diatur oleh perangkat lunak.
2. Pada saat sistem diaktifkan maka Anemometer akan langsung membaca nilai kecepatan angin yang melintas di sekitar anemometer.
3. Sistem ini menggunakan tampilan monitoring web server.
4. Sistem akan menampilkan nilai kecepatan angin yang terbaca pada anemometer dalam satuan knot.
5. Sistem ini juga di lengkapi dengan indikator tingkat kebahayaan dari suatu kecepatan angin,yaitu dengan 3 lampu led hijau ,kuning dan merah serta buzzer.
6. Lampu hijau menyala apabila kecepatan angin terbaca pada namemometer berkisar sekitar 0- 21 knot. Hal itu menandakan keadaan aman karena kecepatan angin yang seperti ini termasuk dalam kategori angin segar menurut BMKG.
7. Lampu kuning menyala apabila nilai dari kecepatan angin yang terbaca pada anemometer berkisar sekitar 22- 40 knot. Hal itu menandakan bahwasanya kondisi alam di sekitar anemometer dalam status waspada, ini dikarenakan kecepatan angin 22-40 knot termasuk angin ribut sedang. Buzzer akan menyala selama satu detik dan mati selama satu detik secara terus menerus.
8. Apabila lampu merah menyala nilai kecepatan angin yang terbaca pada anemometer berisar sekitar 41-60. Keadaan ini merupakan keadaan awas yang mana angin puting beliung sedang terjadi di sekitar daerah yang terpasang anemometer. Buzzer akan menyala secara terus menerus sebagai indikator alarm angin puting beliung.
Data yang di peroleh dari pembacaan anemometer selanjutnya akan di tampilkan di web server melalui atau dengan perangkat Ethernet shield.
BAB IV HASIL UJI DAN PEMBAHASAN
Pada bagian ini akan membahas tentang hasil pengujian alat sistem Peringatan Dini Bencana Alam Angin Puting Beliung Menggunakan Anemometer Berbasis Jaringan Kabel. Anemometer ini digunakan sebagai pengukur kecepatan angin. Secara keseluruhan pengujian sistem ini bertujuan untuk dapat memberikan informasi sedini mungkin akan terjadinya perubahan kecepatan angin yang dapat membahayakan manusia, dan menghasilkan informasi berupa sinyal output yang digunakan untuk membunyikan buzzer, menghidupkan led, dan menampilkan data di web. Semua komponen dapat berjalan dengan baik sehingga menghasilkan sistem seperti yang di inginkan. Pendeteksi dini angin putting beliung berdasarkan kecepatan angin dirancang seperti pada Gambar 4.1.
Gambar 4.1 Anemometer Pendeteksi Dini Angin Putting Beliung Berdasarkan
Kecepatan Angin
4.1 Hasil Kalibrasi Anemometer
Pada penelitian ini pembacaan sensor anemometer yang digunakan sebagai titik acuan penghasil nilai pantau kecepatan angin sudah dikalibrasi dengan anemometer dari BMKG, data hasil pada ujicoba pertama adalah mengambil nilai interupsi anemometer penelitian terhadap kecepatan angin yang terbaca pada anemometer BMKG. Ujicoba dilakukan dengan menempatkan anemometer yang ada pada BMKG dengan anemometer penelitian, kedua anemometer tersebut diletakkan sejajar di depan kipas angin kemudian kipas angin dinyalakan sehingga anemometer akan berputar membaca kecepatan angin dari kipas.
Setiap perubahan di ambil data interupsi secara berkala seperti ditunjukkan pada Tabel 4.1, 4.2. yang mana nantinya nilai data interupsi terbaca oleh anemometer digunakan untuk mengkonversi menjadi skala knot. Perhitungan nilai kecepatan angin dihitung dengan rumus sebagai berikut :
Kemudian setelah nilai pembacaan data interupsi dilakukan langkah selanjutnya ialah mengkonversi nilai kecepatan angin yang masih m/s kedalam satuan knots. Yang mana disini nilai 1 knot sama dengan 0,514 m/s. Perhitungan nilai konversi dari m/s ke dalam knot dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut ;
Tabel 4.1 Interupsi Yang Terbaca Dari Arah Utara Dan Barat
Arah Angin Utara Arah Angin Selatan No
Jumlah Time/menit
Jumlah
Knot
Time/menit
Tabel 4.2 Interupsi Yang Terbaca Dari Arah Selatan Dan Timur
Arah Angin Barat Arah Angin Timur No
Jumlah Time/menit
Jumlah
Knot
Time/menit