PROTOTYPE SISTEM PERINGATAN DINI TANAH LONGSOR BERBASIS ARDUINO.
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
1
BAB I
LATAR BELAKANG
1.1
Latar Belakang
Di Indonesia, tercatat ada 494 kasus tanah longsor yang terjadi pada tahun
2011 hingga 2014. Pada tahun 2014 bencana ini menyebabkan 269 korban tewas
dan puluhan rumah serta lahan rusak parah.
Longsor besar terakhir terjadi di tahun 2015 di Banjarnegara dengan korban
tewas 95 orang, korban hilang 14 orang, dan lebih dari 2038 orang mengungsi
dari rumahnya. Dari media Massa dapat diketahui bahwa tanda-tanda longsor
sudah ada. Bahkan di tempat kejadian ada yang mengambil video. Meskipun
begitu, banyaknya korban yang jatuh mengindikasikan adanya hal yang perlu
dibenahi. Peristiwa longsor atau bergesernya tanah dalam beberapa kasus tidak
berlangsung spontan, tapi adanya gejala-gejala yang mendahului seperti
pergeseran tanah. Tanda - tanda di atas sebenarnya bisa dikonversi menjadi
sebuah sistem peringatan dini yang diharapkan dapat menyelamatkan lebih
banyak 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.
1.2
Rumusan masalah
1. Bagaimana cara membuat prototype untuk mengukur pergeseran dan
kelembapan tanah
2. Bagaimana mengonversi tanda-tanda longsor tersebut menjadi informasi
yang berguna bagi stakeholder
commit to user
1
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
2
1.3
Batasan masalah
Parameter yang diukur adalah pergeseran dan kelembapan tanah.
1.4
Tujuan Penelitian
Membuat prototype sensor pendeteksi tanah longsor dan mampu memberi
peringatan dini
1.5
Manfaat penelitian
Diperoleh prototype sistem peringatan dini tanah longsor
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
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
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
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
commit to user
i
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
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. Penguji 1
Fendi Aji Purnomo, S.Si
NIDN. 9906008002
(
)
2. Penguji 2
Ovide Decroly W A, S.T., M.Eng.
NIDN. 0603058601
(
)
3. Penguji 3
Eko Harry Pratisto S.T., M.Info.Tech.
NIDN. 0624118101
(
)
Disahkan Oleh :
Dekan
Fakultas MIPA UNS
Ketua Program Studi
Diploma III Teknik Informatika
Prof. Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc(Hons)., Ph.D.
NIP. 19610223 198601 1 001
Abdul Aziz, S.Kom., M.Cs
NIP. 19810413 200501 1 001
commit to user
ii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Abstract
GEMBONG WIJANG. 2015
Landslide Sensor System and Early
. The landslide disaster is a number one disaster in
Indonesia. 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, Potentiometer
commit to user
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Abstrak
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
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
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.
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
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
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Daftar Isi
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
BAB I LATAR BELAKANG .............................................................................. 1
1.1 Latar Belakang ......................................................................................... 1
1.2 Rumusan masalah ..................................................................................... 1
1.3 Batasan masalah ....................................................................................... 2
1.4 Tujuan Penelitian...................................................................................... 2
1.5 Manfaat penelitian .................................................................................... 2
BAB II LANDASAN TEORI .............................................................................. 3
2.1 Longsor .................................................................................................... 3
2.1.1 Jenis Tanah Longsor .......................................................................... 3
2.1.2 Gejala Umum Tanah Longsor ............................................................ 6
2.1.3 Penyebab Terjadinya Tanah Longsor ................................................. 7
2.1.4 Faktor-Faktor Penyebab Tanah Longsor ............................................ 7
2.2 Perangkat Elektronik .............................................................................. 11
2.3 Sensor .................................................................................................... 12
2.4 Mikrokontroler ....................................................................................... 12
2.5 Arduino .................................................................................................. 18
2.6 ADC (Analog to Digital Converter) ........................................................ 21
2.7 Potensiometer ......................................................................................... 22
2.7.1 Struktur Potensiometer beserta Bentuk dan Simbolnya .................... 23
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
2.7.2 Prinsip Kerja Potensiometer ............................................................. 23
2.7.3 Jenis-jenis Potensiometer ................................................................. 24
2.8 Sensor Kelembapan SSR-026 ................................................................. 25
2.8.1 Deskripsi ......................................................................................... 25
2.9 Buzzer .................................................................................................... 28
2.10 PHP() ..................................................................................................... 29
2.11 ERD(Entity Relational Diagram) ............................................................ 29
2.12 Flowchart(diagram alir).......................................................................... 31
BAB III ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM ...................................... 33
3.1 Deskripsi Data dan Kebutuhan Sistem .................................................... 33
3.2 Jalannya Penelitian ................................................................................. 35
3.3 Perancangan Sistem ................................................................................ 37
3.3.1 Arsitektur Sistem ............................................................................. 37
3.3.2 Desain Basis Data ............................................................................ 38
3.3.2.1 ERD(Entity Relationship Diagram) ........................................... 38
3.3.2.2 Relasi Antar Tabel .................................................................... 39
3.3.2.3 Struktur Data ............................................................................ 39
3.3.3 Perancangan Interface...................................................................... 40
3.3.4 Perancangan Hardware dan Prototype ............................................. 42
3.3.4.1 Block diagram Hardware .......................................................... 42
3.3.4.2 Arduino UNO ........................................................................... 43
3.3.4.3 Perancangan Simulasi Prototype ............................................... 45
3.4 Cara Analisa ........................................................................................... 46
3.4.1 Uji Coba dan analisa ........................................................................ 46
BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISA..................................................... 49
4.1 Implementasi Sistem .............................................................................. 49
4.1.1 Implementasi software ..................................................................... 49
4.1.1.1 Interface Utama (home) ............................................................ 49
4.1.1.2 interface laporan pergeseran tanah ............................................ 52
4.1.1.3 Interface laporan kelembapan tanah .......................................... 54
4.1.2 Implementasi Hardware .................................................................. 55
commit to user
viii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
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
commit to user
ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Daftar Gambar
Gambar 2.1 Longsor Translasi ............................................................................ 3
Gambar 2.2 Longsor Rotasi ................................................................................ 4
Gambar 2.3 Pergeseran Blok .............................................................................. 4
Gambar 2.4 Runtuhan Batu ................................................................................ 5
Gambar 2.5 Rayapan Tanah................................................................................ 6
Gambar 2.6 Mikrokontroler ATMega328 (Alf dkk, 2010). ............................... 14
Gambar 2.7 Diagram blok mikrokontroler ATMega328 (Alf dkk, 2010). ......... 16
Gambar 2.8 Konfigurasi pin mikrokontroler ATMega328 (Alf dkk, 2010). ...... 17
Gambar 2.9 Contoh pemrograman untuk LED (Banzi, 2009). .......................... 18
Gambar 2.10 Board modul Arduino UNO (Banzi, 2009). ................................. 19
Gambar 2.11 arduino uno schematic (banzi,2009) ............................................ 20
Gambar 2.12 Register ADMUX ....................................................................... 22
Gambar 2.13 struktur, bentuk, dan simbol potentiometer. ................................. 23
Gambar 2.14 jenis-jenis potensiometer ............................................................. 25
Gambar 2.15 Sensor SSR-026 .......................................................................... 26
Gambar 2.16 Antarmuka Sensor SSR-026 ........................................................ 27
Gambar 2.17 Buzzer jenis 12 volt DC .............................................................. 28
Gambar 3.1 Flowchart jalannya penelitian ....................................................... 35
Gambar 3.2 Blok diagram sistem ...................................................................... 38
Gambar 3.3 ERD .............................................................................................. 39
Gambar 3.4 Relasi antar tabel ........................................................................... 39
Gambar 3.5 Desain interface utama .................................................................. 40
Gambar 3.6 Desain interface Tabel ADC ........... Error! Bookmark not defined.
Gambar 3.7 Desain interface laporan pergeseran .............................................. 41
Gambar 3.8 Desain interface laporan kelembapan ............................................ 42
Gambar 3.9 Blok diagram prototype ................................................................. 42
Gambar 3.10 Blok diagram pin Arduino ........................................................... 44
commit to user
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Gambar 3.11 Flowchart sistem arduino ............................................................ 45
Gambar 3.12 Simulasi prototype ...................................................................... 46
Gambar 4.1 Interface Utama (home)................................................................. 49
Gambar 4.2 Interface tabel ADC ........................ Error! Bookmark not defined.
Gambar 4.3 Interface laporan pergeseran tanah ................................................ 52
Gambar 4.4 Interface laporan pergeseran tanah 2 ............................................. 52
Gambar 4.5 Interface laporan kelembapan tanah .............................................. 54
Gambar 4.6 Interface laporan kelembapan tanah 2 ........................................... 54
Gambar 4.7 Implementasi Hardware ................................................................ 55
Gambar 4.8 Implementasi SSR-026 .................................................................. 57
Gambar 4.9 Implementasi Hardware dan Prototype ......................................... 58
Gambar 4.10 Implementasi prototype ............................................................... 59
Gambar 4.11 Implementasi Prototype sistem sensor dan peringatan dini tanah
longsor ............................................................................................................... 60
Gambar 4.12 Pengujian sensor gerak potensiometer ......................................... 64
Gambar 4.13 Arduino serial monitor ................................................................ 64
Gambar 4.14 Pengujian sensor kelembapan menggunakan air .......................... 65
Gambar 4.15 Pengujian sensor kelembapan menggunakan tanah ...................... 66
Gambar 4.16 Pengujian sensor kelembapan menggunakan tanah + air .............. 66
Gambar 4.17 uji coba simulasi longsor ............................................................. 68
Gambar 4.18 Grafik pembacaan nilai presisi..................................................... 69
Gambar 4.19 Buzzer berbunyi saat papan geser melebihi batas ......................... 69
commit to user
xi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Daftar Tabel
Tabel 2.1 Komponen ERD ................................................................................ 30
Tabel 2.2 Simbol-simbol dalam flowchart (Lukito,2008) ................................... 31
Tabel 3.1 Struktur data t_adc ............................................................................. 39
Tabel 3.2 Struktur data t_sensor ........................................................................ 40
Tabel 3.3 Uji Desain interface ........................................................................... 46
Tabel 4.1 Hasil pengujian interface utama ......................................................... 61
Tabel 4.2 Hasil pengujian interface tabel adc .................................................... 61
Tabel 4.3 Hasil pengujian interface laporan pergeseran ..................................... 61
Tabel 4.4 Hasil pengujian interface laporan pergeseran ..................................... 62
commit to user
xii
digilib.uns.ac.id
1
BAB I
LATAR BELAKANG
1.1
Latar Belakang
Di Indonesia, tercatat ada 494 kasus tanah longsor yang terjadi pada tahun
2011 hingga 2014. Pada tahun 2014 bencana ini menyebabkan 269 korban tewas
dan puluhan rumah serta lahan rusak parah.
Longsor besar terakhir terjadi di tahun 2015 di Banjarnegara dengan korban
tewas 95 orang, korban hilang 14 orang, dan lebih dari 2038 orang mengungsi
dari rumahnya. Dari media Massa dapat diketahui bahwa tanda-tanda longsor
sudah ada. Bahkan di tempat kejadian ada yang mengambil video. Meskipun
begitu, banyaknya korban yang jatuh mengindikasikan adanya hal yang perlu
dibenahi. Peristiwa longsor atau bergesernya tanah dalam beberapa kasus tidak
berlangsung spontan, tapi adanya gejala-gejala yang mendahului seperti
pergeseran tanah. Tanda - tanda di atas sebenarnya bisa dikonversi menjadi
sebuah sistem peringatan dini yang diharapkan dapat menyelamatkan lebih
banyak 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.
1.2
Rumusan masalah
1. Bagaimana cara membuat prototype untuk mengukur pergeseran dan
kelembapan tanah
2. Bagaimana mengonversi tanda-tanda longsor tersebut menjadi informasi
yang berguna bagi stakeholder
commit to user
1
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
2
1.3
Batasan masalah
Parameter yang diukur adalah pergeseran dan kelembapan tanah.
1.4
Tujuan Penelitian
Membuat prototype sensor pendeteksi tanah longsor dan mampu memberi
peringatan dini
1.5
Manfaat penelitian
Diperoleh prototype sistem peringatan dini tanah longsor
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
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
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
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
commit to user
i
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
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. Penguji 1
Fendi Aji Purnomo, S.Si
NIDN. 9906008002
(
)
2. Penguji 2
Ovide Decroly W A, S.T., M.Eng.
NIDN. 0603058601
(
)
3. Penguji 3
Eko Harry Pratisto S.T., M.Info.Tech.
NIDN. 0624118101
(
)
Disahkan Oleh :
Dekan
Fakultas MIPA UNS
Ketua Program Studi
Diploma III Teknik Informatika
Prof. Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc(Hons)., Ph.D.
NIP. 19610223 198601 1 001
Abdul Aziz, S.Kom., M.Cs
NIP. 19810413 200501 1 001
commit to user
ii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Abstract
GEMBONG WIJANG. 2015
Landslide Sensor System and Early
. The landslide disaster is a number one disaster in
Indonesia. 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, Potentiometer
commit to user
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Abstrak
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
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
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.
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
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
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Daftar Isi
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
BAB I LATAR BELAKANG .............................................................................. 1
1.1 Latar Belakang ......................................................................................... 1
1.2 Rumusan masalah ..................................................................................... 1
1.3 Batasan masalah ....................................................................................... 2
1.4 Tujuan Penelitian...................................................................................... 2
1.5 Manfaat penelitian .................................................................................... 2
BAB II LANDASAN TEORI .............................................................................. 3
2.1 Longsor .................................................................................................... 3
2.1.1 Jenis Tanah Longsor .......................................................................... 3
2.1.2 Gejala Umum Tanah Longsor ............................................................ 6
2.1.3 Penyebab Terjadinya Tanah Longsor ................................................. 7
2.1.4 Faktor-Faktor Penyebab Tanah Longsor ............................................ 7
2.2 Perangkat Elektronik .............................................................................. 11
2.3 Sensor .................................................................................................... 12
2.4 Mikrokontroler ....................................................................................... 12
2.5 Arduino .................................................................................................. 18
2.6 ADC (Analog to Digital Converter) ........................................................ 21
2.7 Potensiometer ......................................................................................... 22
2.7.1 Struktur Potensiometer beserta Bentuk dan Simbolnya .................... 23
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
2.7.2 Prinsip Kerja Potensiometer ............................................................. 23
2.7.3 Jenis-jenis Potensiometer ................................................................. 24
2.8 Sensor Kelembapan SSR-026 ................................................................. 25
2.8.1 Deskripsi ......................................................................................... 25
2.9 Buzzer .................................................................................................... 28
2.10 PHP() ..................................................................................................... 29
2.11 ERD(Entity Relational Diagram) ............................................................ 29
2.12 Flowchart(diagram alir).......................................................................... 31
BAB III ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM ...................................... 33
3.1 Deskripsi Data dan Kebutuhan Sistem .................................................... 33
3.2 Jalannya Penelitian ................................................................................. 35
3.3 Perancangan Sistem ................................................................................ 37
3.3.1 Arsitektur Sistem ............................................................................. 37
3.3.2 Desain Basis Data ............................................................................ 38
3.3.2.1 ERD(Entity Relationship Diagram) ........................................... 38
3.3.2.2 Relasi Antar Tabel .................................................................... 39
3.3.2.3 Struktur Data ............................................................................ 39
3.3.3 Perancangan Interface...................................................................... 40
3.3.4 Perancangan Hardware dan Prototype ............................................. 42
3.3.4.1 Block diagram Hardware .......................................................... 42
3.3.4.2 Arduino UNO ........................................................................... 43
3.3.4.3 Perancangan Simulasi Prototype ............................................... 45
3.4 Cara Analisa ........................................................................................... 46
3.4.1 Uji Coba dan analisa ........................................................................ 46
BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISA..................................................... 49
4.1 Implementasi Sistem .............................................................................. 49
4.1.1 Implementasi software ..................................................................... 49
4.1.1.1 Interface Utama (home) ............................................................ 49
4.1.1.2 interface laporan pergeseran tanah ............................................ 52
4.1.1.3 Interface laporan kelembapan tanah .......................................... 54
4.1.2 Implementasi Hardware .................................................................. 55
commit to user
viii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
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
commit to user
ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Daftar Gambar
Gambar 2.1 Longsor Translasi ............................................................................ 3
Gambar 2.2 Longsor Rotasi ................................................................................ 4
Gambar 2.3 Pergeseran Blok .............................................................................. 4
Gambar 2.4 Runtuhan Batu ................................................................................ 5
Gambar 2.5 Rayapan Tanah................................................................................ 6
Gambar 2.6 Mikrokontroler ATMega328 (Alf dkk, 2010). ............................... 14
Gambar 2.7 Diagram blok mikrokontroler ATMega328 (Alf dkk, 2010). ......... 16
Gambar 2.8 Konfigurasi pin mikrokontroler ATMega328 (Alf dkk, 2010). ...... 17
Gambar 2.9 Contoh pemrograman untuk LED (Banzi, 2009). .......................... 18
Gambar 2.10 Board modul Arduino UNO (Banzi, 2009). ................................. 19
Gambar 2.11 arduino uno schematic (banzi,2009) ............................................ 20
Gambar 2.12 Register ADMUX ....................................................................... 22
Gambar 2.13 struktur, bentuk, dan simbol potentiometer. ................................. 23
Gambar 2.14 jenis-jenis potensiometer ............................................................. 25
Gambar 2.15 Sensor SSR-026 .......................................................................... 26
Gambar 2.16 Antarmuka Sensor SSR-026 ........................................................ 27
Gambar 2.17 Buzzer jenis 12 volt DC .............................................................. 28
Gambar 3.1 Flowchart jalannya penelitian ....................................................... 35
Gambar 3.2 Blok diagram sistem ...................................................................... 38
Gambar 3.3 ERD .............................................................................................. 39
Gambar 3.4 Relasi antar tabel ........................................................................... 39
Gambar 3.5 Desain interface utama .................................................................. 40
Gambar 3.6 Desain interface Tabel ADC ........... Error! Bookmark not defined.
Gambar 3.7 Desain interface laporan pergeseran .............................................. 41
Gambar 3.8 Desain interface laporan kelembapan ............................................ 42
Gambar 3.9 Blok diagram prototype ................................................................. 42
Gambar 3.10 Blok diagram pin Arduino ........................................................... 44
commit to user
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Gambar 3.11 Flowchart sistem arduino ............................................................ 45
Gambar 3.12 Simulasi prototype ...................................................................... 46
Gambar 4.1 Interface Utama (home)................................................................. 49
Gambar 4.2 Interface tabel ADC ........................ Error! Bookmark not defined.
Gambar 4.3 Interface laporan pergeseran tanah ................................................ 52
Gambar 4.4 Interface laporan pergeseran tanah 2 ............................................. 52
Gambar 4.5 Interface laporan kelembapan tanah .............................................. 54
Gambar 4.6 Interface laporan kelembapan tanah 2 ........................................... 54
Gambar 4.7 Implementasi Hardware ................................................................ 55
Gambar 4.8 Implementasi SSR-026 .................................................................. 57
Gambar 4.9 Implementasi Hardware dan Prototype ......................................... 58
Gambar 4.10 Implementasi prototype ............................................................... 59
Gambar 4.11 Implementasi Prototype sistem sensor dan peringatan dini tanah
longsor ............................................................................................................... 60
Gambar 4.12 Pengujian sensor gerak potensiometer ......................................... 64
Gambar 4.13 Arduino serial monitor ................................................................ 64
Gambar 4.14 Pengujian sensor kelembapan menggunakan air .......................... 65
Gambar 4.15 Pengujian sensor kelembapan menggunakan tanah ...................... 66
Gambar 4.16 Pengujian sensor kelembapan menggunakan tanah + air .............. 66
Gambar 4.17 uji coba simulasi longsor ............................................................. 68
Gambar 4.18 Grafik pembacaan nilai presisi..................................................... 69
Gambar 4.19 Buzzer berbunyi saat papan geser melebihi batas ......................... 69
commit to user
xi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Daftar Tabel
Tabel 2.1 Komponen ERD ................................................................................ 30
Tabel 2.2 Simbol-simbol dalam flowchart (Lukito,2008) ................................... 31
Tabel 3.1 Struktur data t_adc ............................................................................. 39
Tabel 3.2 Struktur data t_sensor ........................................................................ 40
Tabel 3.3 Uji Desain interface ........................................................................... 46
Tabel 4.1 Hasil pengujian interface utama ......................................................... 61
Tabel 4.2 Hasil pengujian interface tabel adc .................................................... 61
Tabel 4.3 Hasil pengujian interface laporan pergeseran ..................................... 61
Tabel 4.4 Hasil pengujian interface laporan pergeseran ..................................... 62
commit to user
xii