RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING KECEPATAN ANGIN DAN ARAH ANGIN UNTUK SISTEM KEPELABUHANAN

dokumen-dokumen yang mirip
BAB I PENDAHULUAN. Alat ukur adalah suatu alat yang dapat digunakan oleh manusia untuk

DAFTAR ISI. ABSTRAK... i ABSTRACT... ii KATA PENGANTAR... iii DAFTAR ISI... v DAFTAR GAMBAR... viii DAFTAR TABEL... x

PENGUKUR KECEPATAN ANGIN BERBASIS RASPBERRY PI

RANCANG BANGUN ALAT UKUR KELAJUAN DAN ARAH ANGIN BERBASIS MIKROKONTROLER ATmega8535 MENGGUNAKAN SISTEM SENSOR CAHAYA

PERANCANGAN DAN KARAKTERISASI PROTOTIPE ANEMOMETER JENIS CUP

BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN

BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN

RANCANG BANGUN DETEKTOR KECEPATAN DAN ARAH ANGIN BERBASIS MIKROKONTROLLER AT89S52

BAB III PERANCANGAN SISTEM

BAB III METODE PENELITIAN

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING TINGGI GELOMBANG LAUT DAN KECEPATAN GELOMBANG LAUT UNTUK SISTEM KEPELABUHANAN

Prototipe Perangkat Penghitung Beban Muatan Pada Kapal

MOUSETRAP BERBASIS ARDUINO UNO DENGAN SENSOR PIR

BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN ANALISA

BAB III PEMBUATAN ALAT Tujuan Pembuatan Tujuan dari pembuatan alat ini yaitu untuk mewujudkan gagasan dan

SISTEM INFORMASI PELAYARAN ANTAR PULAU

BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT

BAB III METODOLOGI PENULISAN

BAB III PERANCANGAN ALAT

BAB III PERANCANGAN ALAT

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT

PERANCANGAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GELOMBANG PERMUKAAN LAUT PADA KELONG

MONITORING DATA KECEPATAN DAN ARAH ANGIN SECARA REAL TIME MELALUI WEB

BAB III PERANCANGAN DAN PEMODELAN

BAB III METODE PENELITIAN. suhu dalam ruang pengering nantinya mempengaruhi kelembaban pada gabah.

BAB III DESAIN DAN PERANCANGAN

Perancangan Alat Ukur Kecepatan dan Arah Angin

BAB III METODE PENELITIAN DAN PERANCANGAN SISTEM. kelembaban di dalam rumah kaca (greenhouse), dengan memonitor perubahan suhu

BAB III PERENCANAAN SISTEM DAN PEMBUATAN ALAT

III. METODE PENELITIAN. Perancangan sistem dilakukan dari bulan Maret sampai Juni 2014, bertempat di

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA SIMULASI SISTEM PEGENDALI LAMPU JARAK JAUH DAN DEKAT PADA KENDARAAN SECARA OTOMATIS

Rancang Bangun Sistem Aeroponik Secara Otomatis Berbasis Mikrokontroler

BAB III PERENCANAAN DAN REALISASI SISTEM

BAB III PERANCANGAN ALAT

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA RANGKAIAN

BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB III PERANCANGAN ALAT DAN PROGRAM

BAB IV PENGUJIAN PROPELLER DISPLAY

PENGUKUR KECEPATAN GERAK BENDA MENGGUNAKAN SENSOR PHOTOTRANSISTOR BERBASIS MIKROKONTROLER Atmega 8535

BAB III PERANCANGAN. Pada bab ini akan menjelaskan perancangan alat yang akan penulis buat.

BAB III ANALISIS MASALAH DAN RANCANGAN ALAT

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Langkah-langkah yang digunakan dalam menyelesaikan alat Infra merah

Rancang Bangun Alat Pengukur Kecepatan Angin Berbasis Mikrokontroler ATMega 328P

BAB III PERANCANGAN SISTEM

PROTOTYPE SMART HOME SYSTEM UNTUK KEAMANAN RUMAH DILENGKAPI PHONE DIALING BERBASIS ATMEGA328

BAB III METODE PENELITIAN. Pada pengerjaan tugas akhir ini metode penelitian yang dilakukan yaitu. dengan penelitian yang dilakukan.

BAB III PERANCANGAN SISTEM

BAB III PERENCANAAN. 3.1 Perencanaan Secara Blok Diagram

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini akan dilaksanakan pada Juni 2014 sampai dengan Desember 2014.

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM

BAB IV HASIL DAN UJI COBA

PERANCANGAN PERANGKAT PENGERING IKAN OTOMATIS BERBASIS ARDUINO UNO DENGAN SUMBER DAYA MANDIRI

PENGENDALIAN OTOMATIK KOPLING MAGNETIK PADA SISTEM KERS SEPEDA MOTOR SUZUKI RC 110 CC

Jurnal Coding Sistem Komputer Untan Volume 05, No.2 (2017), hal ISSN : X

Miniatur Palang Pintu Kereta Api Otomatis dengan Menampilkan Kecepatan Kereta Serta Waktu Tunggu Menggunakan Arduino

BAB III PERENCANAAN. operasi di Rumah Sakit dengan memanfaatkan media sinar Ultraviolet. adalah alat

Bidang Information Technology and Communication 336 PERANCANGAN DAN REALISASI AUTOMATIC TIME SWITCH BERBASIS REAL TIME CLOCK DS1307 UNTUK SAKLAR LAMPU

MOTOR DRIVER. Gambar 1 Bagian-bagian Robot

BAB III PERANCANGAN ALAT SIMULASI PEGENDALI LAMPU JARAK JAUH DAN DEKAT PADA KENDARAAN SECARA OTOMATIS

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. yang memiliki tegangan listrik AC 220 Volt. Saklar ON/OFF merupakan sebuah

LAPORAN AKHIR ALAT UKUR KECEPATAN ANGIN DAN PENGIRIMAN DATANYA DENGAN SMS GATEWAY BERBASIS MIKROKONTROLER

Fakta.

IMPLEMENTASI BLUETOOTH HC-05 UNTUK MENGURANGI TINGKAT KECELAKAAN PADA PENGENDARA SEPEDA MOTOR

PERANCANGAN SISTEM KENDALI GERAKAN ROBOT BERODA TIGA UNTUK PEMBERSIH LANTAI

BAB III PERENCANAAN SISTEM DAN PEMBUATAN ALAT

BAB III PERANCANGAN ALAT DAN PEMBUATAN SISTEM. kadar karbon monoksida yang di deteksi oleh sensor MQ-7 kemudian arduino

BAB III PERANCANGAN ALAT

Rancang Bangun Intrumentasi Pengukur Kecepatan Arus Air Berdasarkan Sistem Kerja Baling-Baling

BAB II DASAR TEORI. mikrokontroler yang berbasis chip ATmega328P. Arduino Uno. memiliki 14 digital pin input / output (atau biasa ditulis I/O,

BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN PEMBAHASAN

BAB III PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI SISTEM

BAB III ANALISIS DAN DESAIN SISTEM

Rancang Bangun Alat Penentu 16 Arah Mata Angin Dengan Keluaran Suara

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA

BAB III METODE PENELITIAN DAN PERANCANGAN SISTEM. secara otomatis. Sistem ini dibuat untuk mempermudah user dalam memilih

REALISASI ALAT PERAGA UNTUK MEMANTAU CUACA. Ananta Leska Saputra /

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA

PERANCANGAN ALAT PENGUKUR KECEPATAN KENDARAAN MENGGUNAKAN MIKROKONTROLLER ATMEGA32 DAN MODUL BLUETOOTH DBM 01

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS. pengukuran sensor yang sudah diolah oleh arduino dan dibandingkan dengan

BAB II LANDASAN TEORI

III. METODE PENELITIAN. Penelitian tugas akhir ini dilaksanakan di Laboratorium Elektronika Dasar

BAB III PERANCANGAN ALAT

Rancang Bangun Prototype Alat Sistem Pengontrol Kemudi Kapal Berbasis Mikrokontroler

BAB IV ANALISA DAN PENGUJIAN ALAT

BAB III PERANCANGAN DAN SISTEM

Tugas Akhir PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT UKUR JARAK PADA KENDARAAN BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535 OLEH : PUTU TIMOR HARTAWAN

BAB III PERANCANGAN SISTEM. perancangan mekanik alat dan modul elektronik sedangkan perancangan perangkat

SISTEM PENGATURAN MOTOR DC UNTUK STARTING DAN BREAKING PADA PINTU GESER MENGGUNAKAN PID

BAB III PERENCANAAN SISTEM DAN PEMBUATAN ALAT

LAPORAN TUGAS AKHIR. Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Untuk. Menyelesaikan Pendidikan Program Diploma III. Oleh:

BAB IV HASIL DAN UJI COBA

BAB III PERANCANGAN ALAT UKUR KECEPATAN PUTAR DENGAN MENGGUNAKAN ROTARY ENDOCER

BAB III PERANCANGAN ALAT

SISTEM INFORMASI AREA PARKIR BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 16

Transkripsi:

RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING KECEPATAN ANGIN DAN ARAH ANGIN UNTUK SISTEM KEPELABUHANAN Dzulkarnain Penulis, Program Studi Teknik Elektro, FT UMRAH, dzulkarnain14@gmail.com Rozeff Pramana Dosen Pembimbing, Program Studi Teknik Elektro, FT UMRAH, rozeff_p@yahoo.co.id ABSTRACT The purpose of this research is to design for measured speed and wind direction using the Arduino microcontroller-based sensor optocoupler that efficiently and effectively in a monitoring wind speed and wind direction. The reason make the research because of the high sea transport accident case in Indonesia, quoted from the Directorate General of Sea Transportation number of sailing ship accidents in Indonesia is quite poor, especially during the period from 2010 to 2014, with 736 cases of accident, where the factor of nature is one of the biggest causes of accidents. The design is done with the work system integrated tool thoroughly. Each system consists of a sensor and speed sensor input a direction that will be processed by a microcontroller, the processed data will be shown in the output form of LCD, LED and buzzer indicators as an indicator of the speed of the wind. The results of measurement has units of metres/second and can determine the direction of the wind. the overall of measuring tools have an average value of error of 0.35% anemometer data compared with model: AM-4221. Keywords: optocoupler, accident, microcontroller. 1

I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Secara geografis Indonesia membentang dari 6 o LU sampai 11 o LS dan 92 o sampai 142 o BT, terdiri dari pulau-pulau besar dan kecil yang jumlahnya kurang lebih 17.504 pulau. Tiga per-empat wilayahnya adalah laut dengan panjang garis pantai 95.161 km, Total luas wilayah laut Indonesia seluas 5,9 juta km 2, terdiri atas 3,2 juta km 2, perairan teritorial dan 2,7 km 2, perairan Zona Ekonomi Eksklusif. Hal ini meyebabkan pentingnya arti dari hubungan laut sebagai sarana transportasi antar pulau dalam mewujudkan persatuan, kesatuan, pertahanan dan keamanan, politik, sosial, budaya, khususnya di sektor ekonomi dan perdagangan (Direktorat Jenderal Perhubungan Laut, 2010-2014). Pelabuhan menjadi simpul penting dalam arus transportasi laut dan distribusi barang di Indonesia, mempunyai peranan penting dan strategis dalam sistem transportasi antar pulau untuk meningkatkan ekonomi suatu daerah. Pelabuhan juga merupakan pintu gerbang untuk masuk ke suatu daerah dan sebagai prasarana penghubung antar daerah, antar pulau, bahkan antar negara. Secara ekonomi, pelabuhan berfungsi sebagai salah satu penggerak roda perekonomian karena menjadi fasilitas yang memudahkan distribusi hasil-hasil produksi. Sedangkan secara sosial pelabuhan menjadi fasilitas publik dimana didalamnya berlangsung interaksi antar pengguna (masyarakat) termasuk interaksi yang terjadi karena aktivitas perekonomian. Masalah yang terjadi di pelabuhan adalah tingginya kasus kecelakaan transportasi laut di Indonesia, yang harusnya menjadi perhatian semua pihak yang terkait, baik pemilik kapal, pemerintah, instansi yang terkait dan masyarakat yang berperan aktif dalam menanggulangi hal tersebut. Berdasarkan Evaluasi Direktorat Jenderal Perhubungan periode 2010 hingga 2014, jumlah kecelakaan kapal pelayaran di Indonesia cukup memprihatinkan, terutama selama periode 2010 hingga 2014, dengan peristiwa 734 kasus kecelakaan. Pada tahun 2007 tercatat 145 peristiwa kecelakaan, tahun 2008 terjadi 138 kasus kecelakaan, ditahun 2009 terjadi 124 kasus kecelakaan, ditahun 2010 terjadi sebanyak 151 kasus kecelakaan, ditahun 2011 terjadi sebanyak 178 kecelakaan (Direktorat Jenderal Perhubungan Laut, 2010-2014). Faktor Alam merupakan salah satu penyebab terbesar kecelakaan kapal, dimana faktor alam memiliki total 439 dari 1005 kasus kecelakaan yang terjadi di Indonesia. Tabel 1 merupakan hasil evaluasi Direktorat Jenderal Perhubungan Laut terhadap kecelakaan kapal 5 tahun terakhir: Tabel 1. Faktor-faktor Penyebab Kecelakaan Faktor Penyebab 2007 2008 2009 2010 2011 Total Manusia 23 31 52 43 31 279 Alam 35 75 41 87 99 439 Teknis 87 32 31 21 48 291 Total 145 138 124 178 178 1005 (Sumber: Evaluasi Direktorat Jenderal Perhubungan periode 2010 hingga 2014) Tingginya angka kecelakaan di laut yang disebabkan oleh faktor alam tersebut membuat penulis merancang alat pengukuran 2

kecepatan angin dan arah angin. Data kecepatan angin dan arah angin sangat penting pada pelabuhan agar dapat menentukan bahwa kapal dapat berlayar ataupun berlabuh pada pelabuhan. B. Rumusan Masalah Adapun rumusan masalah pada penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Bagaimana merancang suatu perangkat monitoring kecepatan angin dan arah angin untuk sistem kepelabuhanan. 2. Bagaimana menganalisis pengukuran sistem dengan anemometer. C. Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Merancang pengukur kecepatan dan arah angin berbasis mikrokontroler arduino menggunakan sensor optocoupler. 2. Merancang suatu perangkat yang efisien dan efektif dalam memonitoring kecepatan angin dan arah angin. D. Manfaat Penelitian Adapun manfaat dari penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Tersedianya informasi tentang kecepatan angin dan arah angin yang dapat dimanfaatkan oleh pihak pelabuhan dan masyarakat sekitar. 2. Sebagai sumber referensi informasi bagi pihak pengelola pelabuhan dan masyarakat sekitar. II. KAJIAN LITERATUR Angin adalah udara bergerak yang diakibatkan oleh rotasi bumi dan karena adanya perbedaan tekanan udara disekitarnya. Angin bergerak dari tempat bertekanan udara tinggi ke tempat bertekanan udara rendah. Angin terjadi karena adanya perbedaan tekanan udara atau perbedaan suhu udara pada suatu daerah atau wilayah. Daerah yang menerima energi panas matahari lebih besar akan mempunyai suhu udara yang lebih panas dan tekanan udara yang cenderung lebih rendah. Perbedaan suhu dan tekanan udara akan terjadi antara daerah yang menerima energi panas lebih besar dengan daerah lain yang lebih sedikit menerima energi panas, yang mengakibatkan terjadinya aliran pada wilayah tersebut. Kecepatan angin adalah perpindahan udara tiap satu satuan waktu dengan satuan meter perdetik atau meter permenit (Siswoko dkk., 2014). Ukuran yang berkaitan dengan kecepatan angin untuk pengamatan kondisi di darat dan di laut adalah skala Beaufort yang ditemukan oleh Francis Beaufort pada tahun 1805 yang ditunjukkan pada tabel 2:. Tabel 2. Skala Beaufort Skala Beaufort Kategori Satuan km/jam 0 Angin tenang 0 1-3 Angin Lemah <19 4 Angin 20 29 Sedang 5 Angin Segar 30 39 6 Angin Kuat 40 50 7 Angin Ribut 51 62 8 Angin Ribut 63 75 Sedang 9 Angin Ribut 76 87 Kuat 10 Badai 88 102 11 Badai Kuat 103 117 12 keatas Topan >118 (Sumber: Wijayanti, 2015) 3

Arah angin adalah darimana angin berhembus yang dinyatakan dalam derajat dan ditentukan dengan arah perputaran jarum jam, dimulai dari titik utara bumi. Angin diberi nama sesuai darimana angin itu berhembus. Angin yang berhembus dari timur disebut angin timur. Arah angin dinyatakan dalam derajat, yaitu 360 o (Utara), 22.5 o (Utara Timur Laut), 45 o (Timur Laut), 67.5 o (Timur Timur Laut), 90 o (Timur), 112.5 o (Timur Tenggara), 135 o (Tenggara), 157.5 o (Selatan Tenggara), 180º (Selatan), 202.5º (Selatan Barat Daya), 225º (Barat Daya), 247.5º (Barat Barat Daya), 270º (Barat), 292.5º (Barat Barat Laut), 315º (Barat Laut), 337.5º (Utara Barat Laut), 0º (Angin Tenang). Pengetahuan sifat angin sangat penting bagi pelabuhan karena angin berpengaruh dalam pengendalian kapal saat memasuki mulut pelabuhan atau keluar pelabuhan, angin menimbulkan gelombang laut yang berpengaruh terhadap konstruksi pelabuhan (Fadholi, 2013). A. Kajian Terdahulu Sebagai bahan rujukan dari penelitian ini, berikut adalah beberapa hasil penelitian yang pernah dilakukan sebelumnya: As ari (2011) rancang bangun anemometer analog. Pengukur kecepatan angin menggunakan mangkuk bola berdiameter 8 cm dan panjang lengan 2 cm. dengan rentang kecepatan yang didapat 1,78 m/s sampai 4,71 m/s. (Ray Jeremy Sanger dkk., 2012) perancangan aplikasi sistem informasi pemantauan kecepatan angin beserta pengkategorian jenis angin dengan hardware inframerah sebagai media kalibrasi. Pengukuran kecepatan angin menggunakan mangkok berjumlah tiga yang dikopel menggunakan piringan derajat dan sensor digital rotary encoder sebagai penentu arah angin. Mikrokontroler at89c51 sebagai pusat pengolahan data yang hasilnya ditampilkan pada lcd m1632. (Rhahmi Adni Pesma dkk., 2013) rancang bangun alat ukur kelajuan dan arah angin berbasis mikrokontroler atmega8535 menggunakan sensor cahaya. Pengukur kecepatan angin menggunakan tiga mangkuk yang terbuat dari plastik dengan diameter 7,7 cm. Piringan sensor yang digunakan berupa cakram CD yang memiliki massa 20,64 g. Pendeteksi 8 arah angin menggunakan sebuah bilah untuk menentukan arah angin yang akan dideteksi 8 arah angin. Dari hasil perancangannya, pengukuran kecepatan angin memiliki akurasi sebesar 99,10%. (Dewi Wijayanti dkk., 2015) rancang bangun alat ukur kecepatan angin dan arah angin berbasis Arduino uno atmega 328p. Pengukur kecepatan angin menggunakan sensor optocoupler dan arah angin menggunakan empat sensor optocoupler. Memiliki nilai persentase error terhadap anemometer standar maksimal 2,95% dengan rata-rata error 1,85%. B. Landasan Teori 1. Anemometer Anemometer adalah sebuah perangkat yang digunakan untuk mengukur 4

kecepatan angin. Istilah ini berasal dari kata yunani yaitu anemos yang memiliki arti angin. Pada saat angin bertiup mengenai baling-baling atau cup yang terdapat pada anemometer akan bergerak. Makin besar kecepatan angin yang mengenai baling-baling atau cup anemometer makin cepat pula baling-baling atau cup anemometer berputar (Hidayat, 2015). Anemometer dapat dibagi menjadi 2 jenis, yaitu: a. Velocity anemometer adalah anemometer yang mengukur kecepatan angin. b. Anemometer tekanan adalah anemometer yang mengukur tekanan angin. 2. Optocoupler Optocoupler adalah suatu piranti yang terdiri dari 2 bagian yaitu transmitter dan receiver, dan digunakan sebagai saklar elektrik yang bekerja secara otomatis (Hidayat, 2015). a. Pada transmitter dibangun dari sebuah LED infra merah. LED infra merah memiliki ketahanan yang lebih baik terhadap sinyal tampak. Cahaya yang dipancarkan oleh LED infra merah memiliki ketahanan yang lebih baik terhadap sinyal tampak. Cahaya yang dipancarkan oleh LED tersebut tidak terlihat oleh mata telanjang. b. Pada bagian receiver dibangun dengan dasar komponen photodiode. Photodiode merupakan suatu transistor yang peka terhadap tenaga cahaya. Suatu sumber cahaya menghasilkan energi panas, begitu pula dengan spektrum infra merah. Karena spektrum infra merah mempunyai efek panas yang lebih besar dari cahaya tampak, maka photodiode lebih peka untuk menangkap radiasi dari sinar infra merah. Gambar 1. Bagian Sensor Optocoupler (Sumber :Hidayat, 2015) 3. Liquid Crystal Display (LCD) Liquid Crystal Display (LCD) merupakan modul dengan tampilan 16X2 baris dengan konsumsi daya yang rendah dan dilengkapi dengan mikrokontroller sebagai pengendali tampilan di LCD. Terdapatnya mikrokontroller pada LCD sehingga mempermudah kombinasi dengan perangkat elektronik lainnya. Gambar 2. LCD 16X2 (Sumber :Falintino, 2015) 4. Relay Relay adalah saklar mekanik yang dikontrol secara elektromagnetik. Perubahan saklar dari posisi OFF ke ON terjadi pada saat induktor yang terdapat pada relay diberi 5

tegangan yang mengakibatkan amatur tuas saklar (kontaktor relay) tertarik dan mengubah kondisi normally open (NO) menjadi normally close (NC) begitu juga sebaliknya (Abdul Zulkifli dkk., 2014). Gambar 3. Relay beserta simbolnya (Sumber :Falintino, 2015) 5. Arduino AtMega 2560 Arduino secara fisik berbentuk papan rangkaian dengan mikrokontroler sebagai pusat processing datanya. Arduino banyak digunakan pada pengontrolan yang sederhana seperti pengontrolan lampu, suhu, dan aplikasi-aplikasi lainnya. Arduino merupakan sebuah platform physical computing yang bersifat open source dan didasarkan pada kesederhanaan input/output dan pengembangannya (Hidayat, 2015). dapat menyatakan seberapa besar suatu pengukuran yang dilakukan. Besaran ini disebut kesalahan hasil pengukuran (Aprizal dan Rozeff Pramana, 2015). Dengan demikian cara penulisan hasil pengukuran dibedakan menjadi dua yaitu : 1. Pengukuran tunggal dimana hasil pengukuran ditulis sebagai X ± ΔX a. Kesalahan dari hasil pengukuran (ΔX) ditetapkan setengah dari nilai skala terkecil (least count) yang terdapat pada alat ukurnya. b. Harga pengukuran harus ditaksir secara teliti sampai sepersepuluh bagian dari skala terkecil yang ada pada alat yang dipergunakan (ΔX). 2. Pengukuran berulang yang dapat dituliskan sebagai X ± ΔX a. Besaran yang diukur secara langsung Nilai yang dianggap terbaik diukur secara langsung adalah nilai rata rata aritmatik dari masing masing nilai yang terukur. Misalnya suatu besaran X yang diukur sebanyak n kali dengan nilai terukur X 1, X 2, X 3,...X n maka nilai rata rata aritmatik ditulis sebagai : x 100% ΔX adalah taksiran ketidaktentuan dari pengukuran atau disebut juga sebagai deviasi hasil pengukuran. Untuk menyatakan ΔX dapat dipakai : 1. Deviasi rata rata, D : ΔX= x Gambar 4. Arduino AtMega 2560 (Sumber :Hidayat, 2015) 6. Teori Kesalahan Pada Pengukuran dan Standar Deviasi Besar kesalahan hasil pengukuran tersebut harus dinyatakan dengan angka yang 100% Dengan = 2. Deviasi standar, S : ΔX =S d = ( x n 1 x) 2 6

III. METODE PERANCANGAN 1. Perancangan Sistem Perancangan sistem monitoring kecepatan dan arah angin laut untuk sistem kepelabuhanan ini dapat dibagi atas tiga perangkat utama, yaitu sensor, controller dan monitoring: Gambar 5. Blok Diagram Sistem Kerja Alat Pengukuran Kecepatan dan Arah Angin. 2. Perancangan Sensor Kecepatan Angin Perancangan sensor kecepatan menggunakan optocoupler yang dikopel piringan dan cup baling-baling. Gambar 6 merupakan gambar rangkaian optocoupler: Gambar 7. Pemasangan Sensor Kecepatan Piringan berdiameter 12.74 cm dan dilubangi 20 lubang dengan jarak 18 o untuk digunakan sebagai penghitung perputaran kecepatan angin. Untuk mengetahui jarak perputaran digunakan rumus keliling lingkaran. Berikut merupakan rumus keliling lingkaran: Dimana: K = Keliling lingkaran = 3.14 atau D = Diameter lingkaran Berikut merupakan rumus yang digunakan untuk mengetahui jarak antar lubang: Gambar 6. Rangkaian optocoupler Dimana: J = Jarak antar lubang K = Keliling lingkaran n = Jumlah Lubang Hasil dari rumus diatas dapat disimpulkan, jika angin bertiup selama 1 detik dan memutar perangkat sebanyak 2 kali maka kecepatan angin tersebut adalah 80 cm/s. ( ) 7

3. Perancangan Sensor Arah Angin Perancangan arah angin pada perangkat ini menggunakan sirip yang dikopel dengan piringan yang diberi 1 lubang agar dapat menentukan hembusan arah angin. Gambar 9. Rangkain Schmitt Trigger Gambar 8. Pemasangan Optocoupler Pada Sirip Angin Tata letak 8 sensor optocoupler yang dirancang untuk 8 arah angin yaitu: utara, timur laut, timur, tenggara, selatan, barat daya, barat, barat laut. Dimana letak sensor tersebut mengikuti sudut arah mata angin sebenarnya. 0 o (utara), 45 o (timur laut), 90 o (timur), 135 o (tenggara), 180 o (selatan), 225 o (barat daya), 270 o (barat), 315 o (barat laut). 4. Rangkaian Schmitt Trigger Rangkaian Scmitt Trigger pada perangkat ini berfungsi memperjelas output keluaran dari optocoupler agar dapat diproses dan dikonversikan di arduino. Gambar 9 menunjukkan rangkaian Schmitt trigger: Rangkaian Schmitt Trigger menggunakan IC 74LS14 yang memiliki 14 pin, dimana 6 pin sebagai input, 6 pin sebagai output, 1 pin vcc dan 1 pin ground. IV. HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN A. HASIL PENGUJIAN Pengujian pengukuran kecepatan angin dan arah angin dilakukan di Pelabuhan Desa Berakit dan menggunakan Anemometer Model: AM-4221. Pengukuran ini menggabungkan semua rangkaian menjadi satu sistem yang terdiri dari rangkaian power supply, modul Arduino, rangkaian sensor kecepatan angin dan rangkaian sensor arah angin. Perangkat ini bekerja dan dapat menampilkan kecepatan dan arah angin laut secara bersamaan. 8

Tabel 3. Hasil Pengujian Perangkat Hasil pengujian data pada tabel 3, perangkat rancangan dapat bekerja dengan baik. Perangkat memiliki nilai yang berbeda setiap waktunya dikarenakan material yang digunakan penulis masih tergolong material berat yaitu bush yang merupakan spare part sepeda motor, tiang yang terbuat dari bahan alumunium, dan desain cup baling-baling yang tidak sama antara perangkat penulis dan anemometer komersial. Gesekan antara piringan dan sensor menjadi salah satu perbedaan nilai kecepatan angin, karena desain piringan yang masih manual dan tidak presisi yang mengakibatkan terjadi hambatan pada perputaran. Pembacaan kecepatan angin diambil nilai 2 digit dibelakang koma, sedangkan anemometer pembanding 1 digit dibelakang koma. B. PEMBAHASAN Proses pembacaan nilai kecepatan angin dan arah angin di lakukan setiap 5 menit. Nilai kecepatan angin dan arah angin selalu berubah tergantung dari pergerakan angin yang ada di pelabuhan, rangkaian schimit trigger dan sensor optocoupler, output yang di keluarakan berupa tegangan yang berbentuk pulsa, tegangan inilah yang di masukkan sebagi input pada port digital Arduino. Nilai tersebut nantinya akan di proses dan dikalkulasi pada Arduino. Pada sensor arah angin di gunakan delapan sensor optocoupler yang menunjukkan arah pergerakan angin. Sitem rangkaian ini bekerja jika salah satu sensor optocoupler aktif data yang akan tampil berupa arah angin. Sensor arah angin harus dikalibrasi letak posisi arah sensor terlebih dahulu ketika perangkat digunakan, kalibrasi perangkat ini berdasarkan kompas. Kalibrasi ini bertujuan agar arah angin dapat terbaca sesuai pergerakan yang terjadi. Tabel 4. Hasil Pengujian dan Nilai Persentase Kesalahan Perangkat Pengolahan data menggunakan dua metode dalam mencari nilai persentase error dan nilai kesalah pengukuran alat terhadap data anemometer komersial. Metode yang di gunakan adalah metode kesalahan relatif dan standar Deviasi. 9

1. Metode Standar Deviasi Metode ini digunakan untuk mencari seberapa jauh nilai kesalahan pengukuran pada rancangan perangkat yang dirancang. Maka : Nilai rata-rata pada tabel 4. x = = 4,46 Tabel 5. Perhitungan Data Pengukuran s = 16,72 97(97 1) 0,417 ( x n 1 x) 2 = = = 0, 1741667 = Nilai persentase kesalahan. dapat dihitung menggunakan nilai maksimum = 5,21 0,417 = 4,793 m/s dan nilai minimum = 1,89 0,417 = 1,473 m/s. Persentase nilai kesalahan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut : 0,35% % Kesalahan = x100% = Hasil pengolahan data persentase kesalahan dapat disimpulkan bahwa pada perancangan perangkat yang dirancang memiliki nilai persentase kesalahan sebesar 0,35%. V. KESIMPULAN DAN SARAN A. KESIMPULAN 1. Kecepatan dan arah angin dapat dirancang dengan Arduino dan peralatan tambahan lainnya dengan sensor optocoupler. Hasil perancangan ini mempunyai nilai kesalahan 0,35% dibandingkan dengan data anemometer model: AM-4221. 2. Hasil pengukuran didapatkan nilai minimum dan maksimum dengan nilai deviasi 0,417, dengan nilai maksimum 4,793 m/s dan nilai minimum 1,473 m/s. 3. Pembacaan sensor arah masih diperlukan kompas sebagai kalibrasi arah angin. Dikarenakan sensor arah memiliki arah sesuai mata angin, sehingga dapat menentukan arah angin sesuai gerak arah angin di laut. B. SARAN 1. Diperlukan penelitian untuk mengurangi penggunaan kabel serial sehingga dapat memonitoring kecepatan angin dan arah angin dari luar wilayah pelabuhan. Hal ini dapat di lakukan dengan pemanfaatan sistem mobile phone via seluler ataupun penggunaan jaringan wireless dengan menggunakan peralatan transmitter dan receiver data. 2. Diperlukan penelitian yang lebih kompleks dalam hal pengontrollan parameter-parameter yang di perlukan 10

seperti pengukuran kecepatan arus, arah arus, tinggi gelombang, kecepatan gelombang, kelembaban udara, dan suhu udara dalam pengukuran khususnya di pelabuhan. 3. Menambahkan sistem penyimpanan data pada perangkat pengukuran kecepatan angin dan arah angin. VI. DAFTAR PUSTAKA Aprizal, & Pramana, R. (2015). Rancang Bangun Sistem Monitoring Kecepatan Arus Laut Dan Arah Arus Laut Untuk Sistem Kepelabuhanan, Skripsi, Universitas Maritim Raja ALI Haji, Tanjungpinang. As'ari. (2011). RANCANG BANGUN ANEMOMETER ANALOG, Universitas Sam Ratulangi, Manado. Direktorat Jenderal Perhubungan Laut. (2010-2014). Tinjau Ulang Rencana Strategi. Jakarta Pusat: Direktorat Jenderal Perhubungan Laut Kementerian Perhubungan. Fadholi, A. (2013). Analisis Data Arah dan Kecepatan Angin Landas Pacu (Runway) menggunakan Aplikasi Windrose Plot(Wrplot), Skripsi, Universitas Maritim Raja ALI Haji, Tanjungpinang, 85. Hidayat, R. (2015). Perancangan dan Karakterisasi Protipe Anemometer jenis Cup, Skripsi, Universitas Maritim Raja ALI Haji, Tanjungpinang. Mawardi, Dr. Ir. Irdam Adil, M., & Hendra Kurniawan, S. M. (2014). Analisa Deteksi Kecelakaan Kapal Dengan Menggunakan Metode Fault Tree Analisys (FTA) Pada Sistem Lalulintas Pelabuhan, Skripsi, Universitas Maritim Raja ALI Haji, Tanjungpinang. Pesma, R. A., Wildian, & Taufiq, I. (2013). Rancang Bangun Alat Ukur Kelajuan dan Arah Angin Berbasis Mikrokontroler ATmega 8535 Menggunakan Sensor Cahaya, Universitas Andalas, Padang. Sanger, R. J., Fibriani, C., & Nataliani, Y. (2012). Perancangan Aplikasi Sistem Informasi Pemantauan Kecepatan Angin Beserta Pengkategorian Jenis Angin Dengan Hardware Inframerah Sebagai Media Kalibrasi, Universitas Kristen Satya Wacana, Indonesia. Siswoko, Muhamad Mujahiddin ST., M., & Dr. Irdam Adil ST., M. (2014). Pengukur Kecepatan Angin Berbasis Raspberry PI, Skripsi, Universitas Maritim Raja ALI Haji, Tanjungpinang. Wijayanti, D., Rahmawati, E., & Sucahyo, I. (2015). Rancang Bangun Alat Ukur Kecepatan Angin dan Arah Angin 11

Berbasis Arduino Uno Atmega 328p. 150 Zulkifli, A., Rozeff Pramana, S. M., & Deny Nusyirwan. DT., M. (2014). Perancangan Perangkat Pendeteksi Ketinggian Air Bak Pembenihan Ikan Nila Berbasis Mikrokontroller, Skripsi, Universitas Maritim Raja ALI Haji, Tanjungpinang. 12