BAB III PERANCANGAN ALAT DAN PROGRAM

Transkripsi

1 BAB III PERANCANGAN ALAT DAN PROGRAM 3.1 Blok Diagram Rangkaian Untuk merealisasikan perancangan dan pembuatan alat sistem pengamatan cuaca berbasis Arduino Mega 2560, perlu adanya LCD agar dapat memonitor suhu dan kelembaban, juga curah air di luar ruangan. Yaitu menggunakan sensor DHT22 dan Water Sensor. Untuk langkah awal yang dilakukan adalah dengan membuat blok diagram alat seperti Gambar 3.1. Sensor suhu DHT22 Gambar 3.1 Blok Rangkaian Sistem Monitoring dan Kontrol Suhu 33

2 Realisasi Rangkaian Langkah berikutnya adalah merealisasikan rangkaian setiap blok, rangkaian rangkaian yang akan dibuat yaitu : Rangkaian sensor DHT22 dengan Arduino Mega Rangkaian sensor water dengan Arduino Mega Aplikasi program arduino IDE (Integrated Development Enviroment ). 3.3 Perancangan Elektrikal Dalam perancangan dan pembuatan alat prakiraan cuaca otomatis dengan identifikasi sensor DHT22 dan sensor water, selain menggunakan arduino mega sebagai kontrol utama, juga menggunakan komponen lain seperti LCD Rangkaian Sensor DHT22 ke Arduino Mega 2560 Sensor Suhu DHT22 berfungsi sebagai masukan pada sistem rangkaian Arduino Mega PIN V+ dari DHT22 dihubungkan dengan catu daya pada pin power 5 volt yang terdapat pada Arduino Mega 2560, PIN GND dihubungkan ke PIN GND Power Arduino Mega 2560 dan pin Volt yang menghasilkan tegangan analog hasil pengindera suhu dihubungkan ke pin 5 Analog In pada Arduino Mega Seperti pada Gambar 3.2.

3 35 Gambar 3.2 Rangkaian Sensor DHT22 Ke Arduino Mega 2560 DHT22 adalah modul sensor suhu dan kelembaban udara relatif dalam satu paket. Modul ini memerlukan konsumsi daya yang rendah sehingga cocok digunakan untuk aplikasi monitoring dan kontrol luar ruangan. Modul ini memiliki stabilitas yang dijamin dalam jangka waktu yang lama serta output yang terkalibrasi. DHT22 dapat mengukur suhu antara -40 C hingga +80 C dan kelembaban udara antara 0%-100%, dengan resolusi masing-masing sebesar 0,1 derajat Celcius dan 1% RH (Relative Humidity). Akurasi untuk pengukuran dan kelembaban adalah (+/- ) 2 derajat celcius dan (+/-) 5% RH. Keluaran Modul sensor DHT22 telah dikalibrasi dengan tabung kalibrasi secara akurat, dan nilai koefisien kalibrasinya disimpan dalam memori OTP. DHT22 menggunakan teknologi sensor kelembaban yang baik dan menggunakan teknik akuisisi data eksklusif dengan memanfaatkan mikrokontroler untuk menghasilkan data dalam format single bus. Dengan ukuran yang relative kecil, konsumsi daya yang rendah, dan dapat mengirimkan data sejauh 20m, maka DHT22 sangat cocok untuk digunakan dalam sistem akuisisi data suhu dan kelembaban udara pada sistem weather station, green

4 36 house, gudang, data center environment monitoring, dan lain-lain Rangkaian Sensor Water ke Arduino Mega 2560 Water level sensor merupakan alat yang digunakan untuk mendeteksi adanya air/tetesan air dengan biaya murah dan mudah digunakan. Terdapat serangkaian konduktor parallel pada sensor yang dapat mendeteksi kedalaman/ketinggian ataupun mendeteksi adanya tetesan air. Output sensor ini adalah sinyal analog yang nantinya dibaca MCU misal arduino untuk selanjutnya diolah agar diketahui kedalaman air. Gambar 3.3 Rangkaian Sensor Water Ke Arduino Mega 2560 Water Sensor memiliki Tegangan Kerja: DC3-5V dengan konsumsi arus 20mA dan Area Deteksi seluas: 40mm x 16mm dan temperatur Kerja: 10 C to -30C. 3.4 Program Program pada umumnya dilakukkan pada tahap akhir, setelah perancangan mekanik dan elektrik terselesaikan. Karena dalam proses pemrograman pada umumya

5 37 programer melakukkan dengan cara uji coba pada alat tersebut. Sehingga untuk melakukannya komponen perangkat harus dapat dioprasikan terlebih dahulu. Pemrograman adalah memasukkan suatu informasi atau kode - kode (coding) kedalam suatu mikrokontroler yang digunakan, dimana diharapkan alat tersebut dapat beroperasi sesuai dengan kemauan pemilikknya atau perencanaan awalnya sebelum dibuat. Dengan memanfaatkan suatu mikrokontroler Arduino Mega sebagai otak untuk alat prakiraan cuaca otomatis ini dibuat dan di program sedemikian rupa sesuai fungsi dan cara kerjanya. Program yang dibuat meliputi pemrograman sensor DHT22, sensor Water. Untuk lebih jelasnya, berikut akan dipaparkan mengenai pemrograman tiap - tiap komponen penyusun dan pendukung. Untuk dapat dijalankan sebagaimana mestinya, program terlebih dahulu harus di download ke dalam mikroprosesor sebagai kontrol utamanya. Bahasa pemrograman mikroprosesor yang umum dan banyak digunakan adalah bahasa C. Tabel 3.1 Kaki pin arduino mega Nama Pin Arduino Mega LCD 21 LCD 22 Sensor DHT22 5 Sensor Water A0

6 Aplikasi Program Arduino IDE Untuk DHT22 dan sensor water Setelah proses rangkaian selesai dibuat langkah selanjutnya adalah membuat program pada aplikasi Program Arduino IDE ( Integrated Development Enviroment ). yaitu dengan membuka program aplikasi Arduino IDE kemudian bentuk tampilan kerja aplikasi Arduino IDE Sketch. Gambar 3.4 Program Arduino IDE Untuk Rangkaian DHT22 Gambar 3.5 Program Arduino IDE Untuk Rangkaian Water

7 39 Dengan tersedianya codingan diatas maka program sensor dapat berkerja, serta mengambil data yang diperlukan. 3.5 Flowchart Sistem kerja secara keseluruhan dapat dilihat pada struktur program dalam flowchart pada Gambar 3.5 di bawah ini. Saat pertama kali sistem disambungkan ke sumber tegangan, maka sistem akan berada dalam kondisi awal dimana layar LCD menampilkan tulisan weather station system, dimana semua sensor sudah berfungsi dan siap mengambil data berupa angka. Gambar 3.5 Flowchart sistem kerja weather station system Gambar 3.6 Flowchart Dalam flowchart diatas terlihat bagaimana alat prakiraan cuaca ini dapat berfungsi dengan mengikut beberapa tahapan, yaitu awal pertama dinyalakan posisi alat prakiraan

8 40 cuaca menampilkan tulisan weather station system pada LCD. Setelah itu arduino mega 2560 mulai mengambil data dari dua buah sensor yang terdapat di sisinya, yaitu sensor DHT22 dan sensor water. Terlihat setelah itu kedua sensor tersebut mendeteksi dan mulai menampilkan informasi berupa angka di layar LCD. Sesuai dengan data dari BMKG. Disebutkan bahwa jika sensor DHT22 jika nilai suhu >>33 o C maka secara otomatis tampilan tulisan di LCD menunjukan hasil bahwa cuaca sedang cerah, namun jika nilai keberadaan suhu sekitar dibawah <<33 o C maka tampilan di LCD berubah dengan menunjukan hasil mendung. Berbeda dengan sensor water yang jika sensor terkena tetesan air, maka tampilan LCD akan berubah dan menyimpulkan bahwa kondisi sedang hujan.