BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM. Perancangan sistem meliputi perancangan pada perangkat keras (Hardware) dan

38 BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM Perancangan sistem meliputi perancangan pada perangkat keras (Hardware) dan perangkat lunak (software). Pada Perancangan perangkat keras adalah mengenai cara merangkai seluruh perangkat keras yang akan digunakan. Antara lain rangkaian pada sensor seperti DHT11, Potensiometer, Optocoupler dan Modul GSM yang seluruh rangkaian pada perangkat keras tersebut akan dihubungkan dengan Arduino uno sebagai pusat sistemnya. Rangkaian bekerja sesuai dengan program yang dibuat dan diunggah kedalam ic kontroler. Proses kerja rangkaian setelah diaktifkan adalah membaca sensor,mengkalibrasi data sensor dan mengirim data hasil kalibrasi ke website melalui modul gsm.. Output hasil kalibrasi berupa data serial yang dapat dikirim ke komputer atau ke website. Sedangkan perancangan perangkat lunak (Software) merupakan cara untuk mendapatkan data yang telah dikirim dari hardware yang terhubung dan sebagai tampilan untuk memantau data pada sistem. Setiap perangkat keras di program untuk melakukan masing-masing tugasnya. 3.1 Alat dan Bahan Arduino UNO DHT11 Hardware IDE Arduino Xampp Software Potensiometer Microsoft visio 2010 Optocoupler Resistor Browser Engine Fritzing

39 Modul GSM SIM800L Notepad ++ Transistor Photoshop Tabel 3.1 Tabel peralatan dan bahan 3.2 Data yang digunakan Pada pembangunan sistem ini, menggunakan data berupa suhu, kelembaban, kecepatan angin dan arah angin yang masing-masing data tersebut diukur dengan sensor yang telah ditentukan 3.3 Identifikasi Masalah Penggunaan teknologi sensor pada Arduino Uno terhadap informasi mengenai cuaca merupakan salah satu solusi untuk mendapatkan informasi mengenai cuaca dengan mudah, cepat dan akurat. Maraknya kasus pemanasan global merupakan pemicu penggunaan teknologi ini, dengan memanfaatkan teknologi ini, informasi mengenai cuaca secara real time akan semakin mudahdidapat. Penggunaan arduino sebagai teknologi ini mengharuskan pengiriman data ke internet melalui GSM module yang telah terpasang pada perangkat arduino untuk melakukan proses pengiriman data. 3.4 Analisis Sistem Analisis sistem ini bertujuan untuk mengidentifikasi sistem yang akan dikembangkan. Analisis sistem diperlukan sebagai dasar perancangan sistem. Pada penelitian ini, analisa yang akan dilakukan berupa arsitektur umum dan flowchart. Arsitektur umum akan menggambarkan keseluruhan metode yang diterapkan dan flowchart dapat menggambarkan tahapan-tahapan sistem yang akan dirancang secara terstruktur sehingga memudahkan pemahaman atas gambaran sistem yang sedang dirancang. Arsitektur umum mengenai sistem monitoring kondisi cuaca dengan menggunakan modul gsm secara real time berbasis web dapat dilihat pada gambar 3.1 berikut ini :

40 Hardware Input (Sensor) DHT11 Kondisi cuaca Optocoupler Potensio meter Arduino Modul GSM Internet Client Web Server Database MySQL Output berupa grafik dan tabel Gambar 3.1 Arsitektur Umum Berikut adalah penjelasan dari tahapan-tahapan yang dilakukan pada penelitian ini 1.Hardware Rancangan sensor ini yang nantinya akan diletakkan pada lokasi di luar ruangan untuk memantau kondisi cuaca disekitar, secara umum deskripsi dari alat ini dimulai dari sensor yang akan mendeteksi masing masing besaran yang telah diukur kemudian dengan signal condition keluaran sensor disesuaikan dengan kebutuhan masukan Arduino uno yang digunakan sebagai pemroses dan penghitungan data.kemudian mengupload kode program ke board sensor.

41 Pertama dilakukan perangkaian pada seluruh sensor agar tersambung dan terhubung pada arduino, setelah melakukan pemasangan kartu sim pada modul gsm, arduino dihubungkan ke catu daya untuk mendapatkan pasokan tegangan untuk menyalakannya, kemudian kode program akan di upload, sebelum dilakukan pengirim nilai sensor dari masing-masing perangkat sensor ke dalam arduino, nilai sensor diinisialisasi terlebih dahulu agar semua perangkat yang terhubung dapat dikenali.. Setelah Arduino menghitung dan memproses data dari sensor maka data tersebut akan dikirim ke dalam web server untuk kemudian dapat dilakukan proses monitoring secara real time, pengiriman data ke server menggunakan Modul GSM SIM800L yang sebelumnya telah dihubungkan pada arduino. Setelah data telah terkirim maka nilai data sensor akan tertera pada website monitoring dengan mengaksesnya melalui web browser. 2.Aplikasi Nilai sensor yang sudah diproses dan telah ditransmisikan ke dalam PC server, kemudian dilakukan pembuatan kode program untuk melakukan pengiriman perintah pembacaan data dari nilai sensor,setelah nilai sensor diterima data tersebut akan dilakukan penyimpanan kedalam database Mysql. Kemudian sekumpulan data tersebut selanjutnya dapat diproses agar dapat ditampilkan dalam bentuk grafik dan diolah agar bisa ditampilkan secara real time sesuai input nilai-nilai sensor seperti informasi mengenai keadaan suhu, kelembaban udara, kecepatan angin serta arah. Data yang telah melewati pemrosesan dan telah tersimpan dalam database akan ditampilkan dalam bentuk tabel dan grafik secara real time, data tersebut akan tampil dalam periode 180 detik sekali dan akan tampil sesuai dari data terbaru. Data tersebut dapat digunakan sebagai bahan acuan untuk membandingkan data yang telah diteliti. Di dalam sistem aplikasi monitoring ini terdapat sebuah peta untuk menentukan lokasi dari alat sensor, dengan peta ini user bisa dengan mudah mengetahui posisi alat yang digunakan. Jadi nantinya alat akan diletakkan di lokasi tertentu kemudian data lokasi diinputkan ke sistem sesuai lokasi alat tersebut sehingga jumlah lokasi yang tersedia pada aplikasi ditentukan oleh

42 jumlah alat yang ada di lokasi. Kemudian pada aplikasi ini mempunyai fitur peringatan atau notifikasi. Jadi, jika terjadi cuaca yang cukup ekstrim sistem akan menampilkan notifikasi sebagai tanda bahwa kondisi cuaca sudah melewati batas yang ditentukan, dengan memberikan nilai batas terhadap parameter pengguna bisa mengetahui kondisi yang sebenarnya terjadi pada sistem monitoring, bentuk notifikasi tersebut berupa teks yang disertai data yang masuk, dengan adanya notifikasi pengguna bisa dengan mudah mendapatkan informasi terbaru secepat mungkin. Pada gambaran output, rancangan Graphical User Interface (GUI) akan dirancang konsep User Friendly untuk memudahkan penggunaan, dengan konsep ini pengguna bisa dengan mudah menggunakan aplikasi ini 3.5 Perancangan Use Case Pada bagian ini akan dijelaskan mengenai perancangan use case untuk system monitoring. Use case pada gambar 3.3 akan menerangkan mengenai interaksi apa saja yang dapat dilakukan user saat melakukan sistem monitoring melalui aplikasi web Sistem Monitoring Cuaca User Melihat Halaman Awal Melihat menu utama Melihat data tabel dan grafik Menerima Notifikasi <<extends>> Menyimpan data sensor Gambar 3.2 Use Case

43 3.5.1 Spesifikasi Use case Nama Usecase Aktor Deskripsi Pre-condition Characteristic of activation Basic flow Alternatif flow Post condition Limitations Hal Utama / Menampilkan data Sensor Pengguna computer / user Usecase ini digunakan oleh user untuk melihat data sensor Sistem dihidupkan (Power On) Dapat dilakukan oleh siapapun User melihat data sensor pada halaman utama User dapat menyimpan data sensor dan menerima notifikasi User dapat melihat data sensor kondisi cuaca dalam periode 180 detik User hanya dapat memonitoring kondisi terhadap cuaca 3.6 Activity Diagram Activity diagram juga membahas alur yang dapat ditempuh user dalam menjalankan aplikasi maupun alur proses pada alat monitoring 3.6.1 Activity Diagram Aplikasi Ecuaca Pada diagram ini jelaskan, user dapat memilih untuk melihat konten yang tersedia pada aplikasi web. Untuk menu data lokasi, user dapat memilih lokasi yang tersedia pada halaman utama user dapat melihat data grafik dan tabel, kemudian user dapat melihat data laporan dan memilih sesuai tanggal yang tersedia.

44 Mulai Mengakses URL Website Melihat peta Melihat laporan cuaca Melihat Tabel dan Grafik Cuaca Menentukan tanggal Selesai Gambar 3.3 Activity Diagram Aplikasi Ecuaca 3.6.2 Activity diagram alat monitoring Diagram ini merupakan bagan yang menunjukkan alur kerja atau apa yang sedang dikerjakan oleh sistem secara keseluruhan serta prosedur yang digunakan dalam pengoperasiannya.

45 mulai Inisialisasi nilai awal Mengambil data suhu Mengambil data kelembaban Mengambil data kecepatan angin Mengambil data arah angin Cek detik = 60 Detik = 60? tidak ya Cek Registrasi GPRS registrasi? ya tidak Register Inisialisasi GPRS Kirim ke Web Server selesai Gambar 3.4 Activity Diagram alat monitoring Adapun tahapan pada diagram tersebut adalah : 1. Pada saat perangkat dinyalakan atau diberi tegangan listrik. Sistem akan mendeteksi seluruh perangkat yang terhubung dengannya.

46 2. Setelah seluruh perangkat terdeteksi, dilakukan proses inisialisasi data. 3. Setelah seluruh perangkat diinisialisasi maka dilakukan pembacaan sensor. 4. Pembacaan sensor pertama pada sensor DHT11 untuk mengambil data suhu dan kelembaban. 5. Pembacaan sensor ketiga pada sensor Optocoupler untuk mengambil data kecepatan angin. 6. Pembacaan sensor kedua pada sensor Potensiometer untuk mengambil data arah angin. 7. Sistem melakukan pembacaan data dimulai dari perhitungan waktu pada detik pertama sampai dengan detik ke-60. 8. Setelah perhitungan waktu mencapai 60 detik akan dilakukan register pada GPRS.Tetapi, jika data yang dibaca belum mencapai pada detik ke-60, maka sistem akan melakukan perulangan dan kembali pada inisialisasi awal sampai perhitungan mencapai 60 detik. 9. Sebelum data dikirim ke server, dilakukan register pada GPRS agar data dapat terkirim ke server. Jika belum terdaftar data tidak akan terkirim ke server melainkan harus didaftarkan terlebih dahulu. 10. Jika belum melakukan register pada GPRS, maka sistem akan meminta untuk melakukan register inisialisasi pada GPRS yang kemudian dikirim ke server. Inisialisasi GPRS dilakukan agar data yang akan dikirim dikenali oleh server. 11. Setelah melakukan register GPRS maka data seluruh sensor akan dikirim ke web server. 3.7 Perancangan Sistem Database Dalam Perancangan sistem monitoring cuaca ini diperlukan perancangan sistem database, dengan adanya database,sistem monitoring dapat dilakukan secara real time sesuai dengan waktu nyata. Selain itu database berfungsi sebagai penyimpanan data dari pengukuran pada tiap waktunya, sehingga ketika pengguna akan melakukan pengecekan ulang data terdahulu dapat dilihat dalam database. Secara tidak langsung database ini dirancang sebagai sarana untuk memback-up keseluruhan data yang

47 diukur, agar data tersebut dapat tersimpan dengan aman. Program database Mysql ini dikomunikasikan dengan perangkat lunak Arduino uno. Program komunikasi tersebut dilakukan dalam program arduino, database Mysql hanya bertugas mendapatkan dan menyimpan data melalui script PHP. Dalam pembangunan desain database pada sistem informasi inidibuat dengan bahasa pemograman MySQL yang ter-install pada Xampp. Database yang digunakan pada sistem monitoring ini adalah satu buah database yang bernama database ecuaca yang terdiri dari dua buah tabel utama yang berisi data-data parameter cuaca dan informasi mengenai waktu dengan nama tabel data_harian, serta tabel lokasi dengan nama tabel device. Berikut adalah gambar struktur tabel dari database ecuaca. 3.7.1 Struktur tabel data_harian Nama Kolom Tipe Data Keterangan Id Integer Auto increament Tanggal Data Null default Jam Time Not null default Suhu Varchar Null default Kelembaban Varchar Null default Arah_angin Varchar Null default Kecepatan_angin Varchar Null default Nama_alat Int Null default Keterangan Char Null default Tabel 3.2 Struktur tabel data_harian Urutan dari isi tabel data_harian ini disesuaikan dengan output dari translator, yaitu id, tanggal, jam, suhu, kelembaban arah angin, kecepatan angin, keterangan dan nama alat yang merupakan hasil terjemahan data-data pengukuran dari perangkat sensor ke dalam bentuk digital ke dalam komputer yang digunakan sebagai server. Penggunaan pada kolom nama alat merupakan sebuah relasi pada tabel device. 3.7.2 Struktur tabel device Nama Kolom Tipe Data Keterangan Id Integer Auto increament Lokasi Text Not Null default Titik_map Text Not null default Tabel 3.3 Struktur tabel device

48 Pada struktur tabel device terdapat id, lokasi dan titik map.pada kolom Id berfungsi sebagai primary key, kolom lokasi merupakan nama dari lokasi sedangkan pada kolom titik map merupakan tanda lokasi pada peta yang terhubung ke internet 3.8 Perancangan Antarmuka Perancangan antarmuka bertujuan untuk merancang tampilan yang dapat menghubungkan pengguna dengan program.perancangan antarmuka dilakukan sebelum tahapan implementasi sistem agar memudahkan dalam pengembangan sistem. Perancangan antarmuka dirancang khusus untuk user dalam memonitoring dari perangkat arduino. 3.8.1 Perancangan Halaman Awal Pada tampilan halaman awal ini, sistem akan menampilkan informasi mengenai lokasi alat yang digunakan pada peta yang telah disediakan. Pada Peta Lokasi Alat terdapat lokasi alat yang telah disesuaikan pada peta tersebut. Dalam halaman ini juga terdapat Pilih Device untuk memilih lokasi alat yang tersedia pada peta. Pilih Device berfungsi untuk menampilkan halaman utama yang berisi seluruh informasi mengenai sensor berdasarkan lokasi yang dipilih. Gambar 3.5 Perancangan Halaman awal 3.8.2 Perancangan Halaman Utama Pada perancangan halaman utama terdapat informasi mengenai seluruh sensor berupa bentuk tabel maupun grafik.pada tabel terdapat keterangan seperti tanggal, jam, suhu, kelembaban, kecepatan angin dan arah angin. Untuk membatasi baris yang akan ditampilkan digunakan tampilan per-baris yang terletak diatas tabel sedangkan

49 tampilan per-halaman digunakan untuk menampilkan halaman tabel selanjutnya yang terletak dibawah tabel. Pada grafik sensor terdapat informasi seperti suhu, kelembaban dan kecepatan angin dalam bentuk grafik, dibawah grafik terdapat informasi mengenai jam dari masing-masing sensor. Pada bagian sebelah kiri halaman terdapat button Laporan Sensor sebagai laporan dari data cuaca selama proses monitoring. Pada button Laporan Sensor akan menampilkan halaman rekap data cuaca. Juga terdapat tombol lokasi pada sebelah kiri halaman untuk kembali ke halaman awal atau halaman pilih lokasi. Lokasi Gambar Logo Nama Aplikasi Print Laporan Tampilan per-baris Tabel tanggal, jam dan sensor Tampilan per-halaman Sensor 1 Sensor 2 Sensor 3 Grafik Sensor Jam Gambar 3.6 Perancangan Halaman Utama 3.8.3 Perancangan Halaman Rekap Data Cuaca Pada halaman rekap data cuaca terdapat form Pilih Tanggal untuk memilih tanggal, dengan cara mengisi tanggal yang ditentukan.pada sebelah kanan form Pilih Tanggal terdapat button Cetak selanjutnya akan ditampilkan pada halaman laporan cuaca. Logo Nama Halaman Pilih Tanggal Cetak Gambar 3.7 Perancangan Halaman Rekap Data Cuaca

50 3.8.4 Perancangan Halaman Laporan Cuaca Pata halaman laporan cuaca terdapat informasi mengenai tanggal data cuaca selama proses monitoring, kemudian terdapat tabel berupa laporan cuaca yang bisa dicetak Tanggal Data Cuaca Tabel Laporan Cuaca Gambar 3.8 Halaman Laporan Cuaca 3.9 Perancangan Instalasi Perangkat Keras Perancangan instalasi pada perangkat keras merupakan cara untuk membentuk media penghubung pada seluruh perancangan perangkat keras sehingga antara satu alat dengan alat lainnya dapat terhubung. Pada perancangan instalasi perangkat keras dilakukanpemberian perintah kepada masing-masing perangkat keras untuk bekerja dan berjalan sesuai dengan fungsinya. Dalam perancangan perangkat keras ini dilakukan pengaturan perintah pada Arduino uno untuk kemudian bisa diterima oleh perangkat keras lainnya agar berjalan sesuai dengan fungsinya masingmasing.arduino uno merupakan pusat dari keseluruhan sistemkarena seluruh perintah yang diberikan pada masing-masing perangkat kerasakan diproses dalam Arduino uno. 3.9.1 Perancangan DHT11 pada arduino uno Pada perancanganperangkat ini, sensor DHT11 dihubungkan pada rangkaian arduino sebagai pendeteksi suhu dan kelembaban udara, sensor DHT11 memiliki keluaran sinyal digital yang dikalibrasi dengan sensor suhu dan kelembaban yang kompleks. Data tersebut kemudian dibaca oleh kontroler melalui port I2C. Data sensor dht11 adalah data yang telah terkalibrasi sehingga tidak membutuhkan kalibrasi dalam

51 kontroler.koefisien kalibrasi disimpan dalam memori program OTP.DHT11 dihubungkan pada rangkaian arduino untuk menerima input digital untuk selanjutnya akan diproses pada arduino uno. Penjelasan pada rangkaian ini adalah sebagai berikut: a. Menghubungkan kabel jumper dari kaki ke-1 DHT11 kedalam 5V Arduino b. Menghubungkan kabel jumper dari kaki ke-2 DHT11 kedalam pin 6 Arduino c. Dengan menggunakan resistor,dari kaki ke-2 DHT11 dihubungkan ke 5V Arduino d. Menghubungkan kabel jumper dari kaki ke-4 kedalam GND Arduino Gambar 3.9 Rangkaian DHT11 pada arduino 3.9.2 Perancangan potensiometer pada arduino uno Potensiometer ini digunakan untuk mendeteksi arah angin yang menampilkan angka desimal dalam bentuk derajat, perancangan pada rangkaian pendeteksi arah digital ini bekerja melalui pendeteksian sensor sebagai penentu arah. Potensiometer dihubungkan pada rangkaian arduino untuk memperoleh data oleh sensor yang berupa sinyal analog diubah oleh arduino menjadi sinyal digital. Poros potensiometer dihubungkan pada sebuah tiang pengarah berbentuk bendera. Aliran angin dari arah tertentu akan memutar tiang dan poros potensiometer. Output potensiometer ditentukan oleh arah putarannya, karena input potensiometer terhubung pada sumber tegangan maka keluaran sensor potensiometer adalah tegangan dengan variasi minimum hingga maksimum. Output sensor adalah analog, sehingga diberikan pada masukan analog arduino. Pada potensiometer putarannya tidak mencapai 360 derajat sehingga ada area yang tidak terbaca oleh sensor.putaran potensiometer hanya mencapai 310 derajat

52 Gambar 3.10 Rangkaian potensiometer pada arduino uno 3.9.3 Perancangan optocoupler pada arduino uno Pada perancangan sensor kecepatan angin menggunakan optocoupler, optocoupler dibuat dengan menghubungkannya dengan daun baling-baling yang berfungsi mendeteksi aliran angin. Aliran angin akan memutar daun baling-baling. Jika semakin cepat kecepatan angin yang didapat maka semakin cepat pula putaran kipas atau daun baling-balingnya. Optocoupler mendeteksi putaran baling-baling pada sebuah piringan berlubang yang tersambung pada baling-baling. Putaran piringanakanmengakibatkan pulsa pada output sensor. Jika semakin cepat balingbaling berputar, makasemakin cepat pulsa yang terdeteksi.sensor optocoupler dihubungkan pada rangkaian arduino untuk memperoleh data oleh sensor yang selanjutnya diproses pada arduino. Gambar 3.11 Rangkaian optocoupler pada arduino uno

53 3.9.4 Perancangan modul gsm pada arduino uno Pada perancangan ini, modul gsm dihubungkan dengan arduino uno, yang berperan untuk melakukan pengiriman data gprs ke website.modul ini menggunakan protocol komunikasi UART dalam komunikasi data dengan arduino. Modul ini mempunyai 8 pin yang dapat digunakan untuk digabungkan dengan arduino. Akan dipakai 2 pin sebagai pin RX dan TX sebagai komunikasi UART dengan Arduino. Gambar 3.12 Rangkaian Modul gsm pada Arduino 3.9.5 Perancangan Pin Arduino Pada Arduino, terdapat pin yang berfungsi sebagai tempat pengolahan sinyal data. Baik bersifat analog maupun digital.pada sistem yang akan dibangun ini, pin dimanfaatkan untuk pengolahan yang semua proses dilakukan secara digital. Gambar 3.13 Arsitektur arduino

54 Sistem memanfaatkan pin yang terdapat pada arduino, masing-masing pin dibagi sesuai dengan kebutuhan sistem. pada sistem yang dibangun, pin yang digunakan berasal dari Digital Input/Output. adapun pembagian pin yang digunakan adalah: 1. DHT11 menggunakan pin 6 2. Optocoupler menggunakan pin 13 3. Sim800l menggunakan pin 2 dan 3 3.9.6 Perancangan Rangkaian Catu Daya Agar alat yang dibuat dapat bekerja dengan baik. Maka diperlukan sumber tegangan listrik sebagai catu daya. Perangkat yang menggunakan sumber tegangan listrik adalah perangkat arduino. Arduino uno harus menerima arus listrik untuk menyala minimum 5 volt. Arus listrik yang diterima oleh arduino harus stabil untuk menghindari terjadinya drop saat pengoperasian arduino. AKI Gambar 3.14 Rangkaian catu daya pada arduino 3.9.7 Perancangan Sistem perangkat keras keseluruhan Gambar 3.15 Sistem Keseluruhan

55 BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM 4.1 Implementasi Sistem 4.1.1 Spesifikasi software dan hardware yang digunakan Spesifikasi perangkat lunak (software) dan perangkat keras (hardware) yang digunakan dalam membangun sistem ini adalah sebagai berikut: 1. Sistem operasi yang digunakan adalah Microsoft Windows 8 64-bit. 2. Arduino uno 3. Scratch Arduino IDE 4. Processor AMD E1-2100 APU with Radeon(TM) Graphics 1.00 GHz 5. Memory 1.44 GB RAM 6. Kapasitas hardisk 470 GB. 7. Xampp win32 8. Mozilla Firefox 9. Modul GSM SIM800L 10. DHT11 11. Optocoupler 12. Potensiometer 4.1.2 Implementasi Rangkaian Modul SIM800L Gambar 4.1 Rangkaian Modul SIM800L

56 Pada Gambar 4.1 rangkaian modul SIM800L dihubungkan ke arduino dengan kabel jumper pada modul ini terdapat 2 buah transistor, 1 buah resistor dan 1 buah lampu LED sebagai indikator sinyal. Cara kerja modul ini adalah, jika modul ini mendapat pasokan tegangan sebesar 5 Volt yang diolah oleh arduino, pada resistor akan menurunkan tegangan dari 5 Volt menjadi 3,4 Volt sesuai kebutuhan dari Modul SIM800L dan dilakukan penguatan tegangan dengan transistor agar tegangan yang dihasilkan konstan. Jika pasokan tegangan telah terpenuhi maka LED akan berkedip dengan intensitas yang cepat, kondisi tersebut menyatakan bahwa modul sedang dalam proses pencarian sinyal, jika sinyal yang didapat telah stabil LED akan berkedip dengan intensitas lambat. 4.1.3 Implementasi Rangkaian DHT11 Gambar 4.2 Rangkaian DHT11 Pada Gambar 4.2 DHT11 dihubungkan pada arduino, pada rangkaian ini terdapat 1 buah resistor dan 1 buah lampu LED. Cara kerja rangkaian ini adalah, jika pasokan tegangan sebesar 5 Volt telah terpenuhi maka LED pada rangkaian akan menyala. 4.1.4 Implementasi Rangkaian Potensiometer Gambar 4.3 Rangkaian Potensiometer

57 Posisi pada rangkaian potensiometer terletak dibawah alat dan dihubungkan pada tiang pengarah yang berbentuk bendera. Cara kerja sensor ini adalah, jika pasokan tegangan sebesar 5 Volt telah disalurkan dari arduino maka rangkaian ini akan membaca setiap putaran pada tiang dan poros dan menghasilkan besaran ouput yang ditentukan oleh arah putaran dari tiang tersebut. 4.1.5 Implementasi Rangkaian Optocoupler Pada rangkaian Optocoupler posisinya terletak pada belakang baling-baling dikarenakan cara kerja sensor ini bekerja berdasarkan picu cahaya optic. Sensor ini bekerja pada saat mendapat pasokan tegangan sebesar 5 Volt, jika tegangan telah terpenuhi sensor ini akan menangkap data dari putaran pada piringan yang berada dibelakang baling-baling. Putaran pada piringan tersebut akan menghasilkan pulsa sebagai nilai outputnya, jadi tinggi atau rendahnya data yang didiperoleh ditentukan oleh cepat atau lambatnya putaran pada piringan tersebut. 4.1.6 Rangkaian Keseluruhan Gambar 4.4 Rangkaian Optocoupler Gambar 4.5 Rangkaian Keseluruhan 4.1.7 Implementasi Perancangan Antar Muka Adapun implementasi perancangan antar muka yang telah dilakukan sebelumnya pada sistem adalah:

58 1. Halaman Awal Pada halaman awal aplikasi terdapat peta, dalam halaman ini pengguna bisa melihat peta lokasi alat. Pada halaman ini pilihan lokasi yang diinput berjumlah dua, yaitu lokasi Padang bulan dan Amplas. Jumlah lokasi sewaktu-waktu bisa ditambah tergantung dari ketersediaan alat. Jadi Sebelum melakukan proses monitoring pengguna terlebih dahulu memilih lokasi monitoring sesuai lokasi peta pada Pilih Device. Halaman awal dapat dilihat pada Gambar 4.5. Gambar 4.6 Halaman Awal 2. Halaman Utama Halaman Utama merupakan halaman kedua setelah pengguna memilih lokasi pada halaman awal. Lokasi yang dipilih pada halaman ini adalah lokasi Padang Bulan. Pada halaman ini terdapat informasi mengenai nilai sensor cuaca berupa tabel dan juga grafik pada wilayah Padang Bulan. Apabila alat di lokasi dinyalakan secara otomatis data akan terkirim secara real time dalam aplikasi ini, pengguna bisa melihat langsung data yang akan masuk ke dalam

59 aplikasi ini setiap saat. Pada halaman ini terdapat tombol Laporan Sensor dan tombol Lokasi, tombol pada Laporan Sensor berfungsi untuk menampilkan laporan sensor sedangkan pada tombol Lokasi berfungsi untuk menampilkan kembali halaman awal atau halaman lokasi. Pada tampilan grafik terletak dibawah tabel, pada tampilan ini terdapat elemen CheckBox untuk menampilkan grafik dari masing-masing sensor, dengan elemen ini pengguna dapat melihat salah satu grafik dari sensor maupun melihatnya sekaligus. Gambar 4.7 Halaman Utama Tabel Gambar 4.8 Halaman Utama Grafik

60 3. Tampilan Grafik Suhu Tampilan grafik suhu merupakan tampilan grafik pertama, pada grafik ini user dapat melihat informasi mengenai data suhu di sekitar. Gambar 4.9 Tampilan Grafik Suhu 4. Tampilan Grafik Kelembaban Tampilan grafik kelembaban merupakan tampilan grafik kedua, pada grafik ini user dapat melihat informasi mengenai data kelembaban di sekitar. Gambar 4.10 Tampilan Grafik Kelembaban 5. Tampilan Grafik Kecepatan Angin Tampilan grafik suhu merupakan tampilan grafik pertama,pada grafik ini user dapat melihat informasi mengenai data kecepatan angin yang berhembus di sekitar.

61 Gambar 4.11 Tampilan Grafik Kecepatan angin 6. Halaman Rekap Data Cuaca Pada halaman ini merupakan halaman setelah user menekan tombol laporan sensor yang berada pada halaman utama, sebelum menampilkan laporan sensor user diwajibkan untuk mengisi form tanggal pada halaman ini terlebih dahulu. Kemudian pengguna dapat mencetak rekapitulasi data cuaca yang telah masuk sesuai tanggal yang diinginkan dengan menekan tombol cetak. Gambar 4.12 Halaman Rekap Data Cuaca

62 7. Laporan Cuaca Setelah user berhasil menekan tombol cetak pada halaman rekap data cuaca maka sistem akan menampilkan laporan cuaca. Pada halaman laporan cuaca terdapat tabel dari masing-masing sensor yang telah masuk sesuai tanggalnya, pengguna bisa melihat data cuaca yang telah masuk berdasarkan tanggal yang diinginkan dan juga dapat mencetaknya langsung. Gambar 4.13 Laporan Cuaca 8. Fitur Notifikasi Fitur Notifikasi merupakan informasi yang akan ditampilkan sistem pada halaman web berupa kotak pesan. Kotak pesan ini akan muncul apabila keadaan nilai sensor yang masuk telah melebihi batas yang telah ditentukan pada aplikasi. Dengan begitu jika terjadi kondisi cuaca yang berbahaya disekitar, pengguna bisa mengetahui dengan cepat informasi tersebut. Untuk suhu sendiri nilai batas yang ditentukan adalah sebesar 40 derajat celcius. Seperti pada gambar 4.14 fitur Notifikasi muncul pada saat suhu udara melewati batas normal yang telah ditentukan. Gambar 4.14 Tampilan Fitur Notifikasi pada suhu

63 Gambar 4.15 Tampilan Fitur Notifikasi pada kelembaban Untuk kelembaban nilai batas yang ditentukan adalah sebesar 75 %. Pada gambar 4.15 terlihat pesan notifikasi muncul dikarenakan data kelembaban yang masuk melebihi batas yang telah ditentukan. Gambar 4.16 Tampilan Fitur Notifikasi pada kecepatan angin Untuk kecepatan angin nilai batas yang ditentukan adalah sebesar 40 kph. Pada gambar 4.16 terlihat pesan notifikasi muncul dikarenakan data kecepatan yang masuk melebihi batas yang telah ditentukan

64 4.2 Pengkodean Sistem Pada tahap ini, dilakukan pembuatan kode program untuk merealisasikan perancangan prototipe yang sebelumnya telah dibuat. Dalam pengkodean sistem dibuat dengan dua kode program yaitu untuk alat monitoring lingkungannya dengan IDE Arduino dengan bahasa pemrograman C serta kode program untuk mengambil dan mengirim data hasil monitoring ke server dengan bahasa pemrograman PHP. Kode program pada alat yang dibuat terdiri dari beberapa fungsi, yaitu: 1. Fungsi untuk mendeteksi suhu udara. 2. Fungsi untuk mendeteksi kelembaban udara. 3. Fungsi untuk mendeteksi kecepatan angin. 4.Fungsi untuk mendeteksi arah angin. 4. Fungsi untuk mengirim data monitoring ke server. 4.3 Pengujian Sistem 4.3.1 Pengujian Kehandalan Sistem Pada Pengujian ini dilakukan dalam waktu 1 hari dimana sistem ditempatkan diluar ruangan untuk menentukan tingkat kehandalan sistem. Hasil pengujian kehandalan sistem dapat dilihat pada tabel 4.1 berikut ini : No Tanggal/ Jam Hasil Delay 1 08-04-2017/ 05:54:46 Berhasil mengirim 1 menit 8 detik 2 08-04-2017/ 05:56:55 Berhasil mengirim 1 menit 9 detik 3 08-04-2017/ 05:59:02 Berhasil mengirim 1 menit 7 detik 4 08-04-2017/ 06:01:10 Berhasil mengirim 1 menit 8 detik 5 08-04-2017/ 06:03:17 Berhasil mengirim 1 menit 7 detik 6 08-04-2017/ 06:05:25 Berhasil mengirim 1 menit 8 detik 7 08-04-2017/ 06:07:27 Berhasil mengirim 1 menit 2 detik 8 08-04-2017/ 06:09:34 Berhasil mengirim 1 menit 7 detik 9 08-04-2017/ 06:11:42 Berhasil mengirim 1 menit 8 detik 10 08-04-2017/ 06:13:42 Berhasil mengirim 1 menit Tabel 4.1 Tabel Pengujian Kehandalan Sistem

65 Sesuai dari data yang didapat, dalam proses pengiriman data terdapat delay time atau waktu tunda penerimaan pada user. Pada data tabel tersebut menunjukkan bahwa delay time dalam proses pengiriman berkisar antara rentang waktu 1 menit 2 detik sampai 1 menit 8 detik, sehingga rentang waktu tersebut dalam 10 kali percobaan dapat diambil rata-rata dari delay time sebesar 1 menit 4 detik 4.3.2 Pengujian Kinerja Aplikasi Pada pengujian kinerja aplikasi akan dijelaskan hasil perancangan aplikasi yang dibuat dalam bentuk tabel dan grafik. 4.3.2.1 Hasil Pengujian Kinerja Pada Tabel Hasil pengujian kinerja tabel dilakukan pada tanggal 9 April 2017 dimulai dari 10:39 s/d 10:59. Data yang didapat sebanyak 10 data yang ditampilkan berdasarkan data terbaru Pada tampilan tabel didapat data real time dari suhu, kelembaban kecepatan angin dan arah angin, dilihat dari delay waktu pengiriman yang dihasilkan cukup besar yaitu sebesar 1 sampai 2 menit. Sementara hasil dari parameter suhu yang didapat, perubahannya tidak terlalu drastis begitu juga dengan kelembaban, hasil pada kecepatan angin cukup stabil, sedangkan pada arah angin perubahannya cukup drastis. No Tanggal Jam Suhu Kelembaban Kecepatan angin Arah angina 1 09-04-2017 10:59 29 63 0 Barat Daya 2 09-04-2017 10:56 29 64 0 Barat Daya 3 09-04-2017 10:54 29 64 30 Tenggara 4 09-04-2017 10:52 31 64 59 Tenggara 5 09-04-2017 10:50 29 64 29 Tenggara 6 09-04-2017 10:48 29 64 19 Tenggara 7 09-04-2017 10:46 30 66 39 Utara 8 09-04-2017 10:44 30 66 30 Barat Laut 9 09-04-2017 10:42 30 66 30 Barat Laut 10 09-04-2017 10:39 30 67 10 Barat Laut Tabel 4.2 Hasil pengujian Kinerja Tabel

66 4.3.2.2 Hasil Pengujian Kinerja Pada Grafik Hasil pengujian kinerja pada grafik menunjukkan hasil dari seluruh tampilan monitoring dalam bentuk grafik. Hasil dari tiap grafik adalah sebagai berikut. 1. Grafik Suhu Udara Pada grafik suhu udara akan menampilkan data ukuran dari suhu udara disaat alat telah dihidupkan dan alat telah mempunyai paket data yang aktif pada sim-cardnya. Data masuk dari sensor selama 1 menit sekali. Sistem dilakukan pengujian pada suhu untuk pengambilan data setiap 5 menit sekali selama 15 menit pada tanggal 30 Maret 2017. Pada 5 menit pertama didapat suhu akhirnya sebesar 28 C, data tersebut dapat dilihat pada gambar.. berikut ini Gambar 4.17 grafik suhu pada menit ke 09.05 suhu udara mencapai 28 C Gambar 4.18 grafik suhu pada menit ke 09.10 suhu udara mencapai 29 C

67 Gambar 4.19 grafik suhu pada menit ke 09.15 suhu udara mencapai 27 C 2. Grafik Kelembaban Pada gambar berikut dapat dilihat pengambilan data kelembaban pada saat sistem dihidupkan. Sama seperti grafik pada suhu udara, data yang tampilkan merupakan hasil monitoring selama 5 menit sekali dalam waktu 15 menit Gambar 4.20 grafik kelembaban pada menit ke 09.05 mencapai 24 % Gambar 4.21 grafik kelembaban pada menit ke 09.10 mencapai 24 %

68 Gambar 4.22 grafik kelembaban pada menit ke 09.15 mencapai 40 % 3. Grafik Kecepatan Angin Pada gambar 4.23 dapat dilihat tampilan dari data monitoring kecepatan angin pada saat sistem dihidupkan, data yang tampilkan merupakan hasil monitoring selama 5 menit sekali dalam waktu 15 menit Gambar 4.23 grafik kecepatan angin pada menit ke 09.05 mencapai 29 kph Gambar 4.24 grafik kecepatan angin pada menit ke 09.10 mencapai 29 kph

69 Gambar 4.25 grafik kecepatan angin pada menit ke 09.15 mencapai 30 kph 4.3.3 Pengujian pengiriman data Pada pengujian ini dilakukan pengujian pengiriman data untuk mengetahui tingkat keberhasilan dari data yang terkirim. Jika dihitung secara manual data yang seharusnya didapat sistem selama 1 hari penuh sebesar 864 data karena data yang didapat sebanyak 1 data dalam 90 detik. Pengujian ini dilakukan dalam waktu 20 hari secara berturut-turut dengan menempatkan sistem pada ruangan terbuka untuk menentukan tingkat keberhasilan pengiriman data, hasil pengujian pengiriman dapat dilihat pada tabel 4.3 berikut. Hari Tanggal Jumlah Data Masuk Data Seharusnya Selisih Persentase 1 28 Maret 2017 790 864 74 91,4 % 2 29 Maret 2017 793 864 71 91,7 % 3 30 Maret 2017 797 864 67 92,2 % 4 31 Maret 2017 791 864 73 91,5 % 5 01 April 2017 793 864 71 91,7 % 6 02 April 2017 797 864 67 92,2 % 7 03 April 2017 789 864 75 91,3 % 8 04 April 2017 792 864 72 91,6 % 9 05 April 2017 795 864 69 92 % 10 06 April 2017 796 864 68 92,1 % 11 07 April 2017 800 864 64 92,5 % 12 08 April 2017 798 864 66 92,3 % 13 09 April 2017 795 864 69 92 % 14 10 April 2017 792 864 72 91,6 %

70 15 11 April 2017 796 864 68 92,1 % 16 12 April 2017 791 864 73 91,5 % 17 13 April 2017 793 864 71 91,7 % 18 14 April 2017 798 864 66 92,3 % 19 15 April 2017 796 864 68 92,1 % 20 16 April 2017 792 864 72 91,6 % Tabel 4.3 Tabel pengiriman data Berdasarkan hasil pengujian selama 20 hari dapat menentukan tingkat keberhasilan pengiriman data apakah sistem berjalan sesuai dengan rencana atau tidak. Pada tabel pengiriman data tersebut didapat rentang persentase keberhasilan dalam pengiriman data selama 20 hari berkisar pada 91,4 % sampai 92,3 %, sehingga dengan rentang persentase tersebut dapat diambil rata-rata persentasenya selama 20 hari sebesar 91,87 %.

71 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Adapun kesimpulan yang dapat diambil pada pembuatan aplikasi monitoring cuaca ini adalah sebagai berikut : 1. Sistem monitoring kondisi cuaca dengan menggunakan modul GSM dapat menyajikan dan memberikan informasi mengenai data-data dari parameter cuaca disekitar yang meliputi suhu, kelembaban, kecepatan angin dan arah angin secara real time. 2. Sistem monitoring cuaca ini dapat menampilkan data dalam bentuk tabel dan grafik dengan baik. 3. Sistem monitoring ini berjalan dengan baik di semua browser engine, dalam arti semua fungsi yang ada pada program dapat ditampilkan dan dapat digunakan dengan baik. 4. Notifikasi berjalan dengan baik. 5. Persentase kaeberhasilan pengiriman data sebesar 91,87 % rata rata per hari dalam jangka waktu 20 hari 5.2 Saran Adapun beberapa saran yang diperlu dipertimbangkan dari 1. Pada pengembangan alat dapat dilakukan penambahan pada alat sensor untuk melengkapi parameter yang belum ada sehingga penggunaan alat ini menjadi lebih kompleks 2. Pemilihan pada poros baling-baling untuk kecepatan angin harus lebih kuat dan memiliki putaran yang lebih halus sehingga kecepatan angin dapat terdeteksi dengan baik 3. Penggunaan sistem catu daya dapat dikembangkan dengan menggunakan solar cell atau tenaga surya sehingga lebih ramah lingkungan. 4. Penggunaan website dapat dikembangkan lagi dengan menambahkan beberapa fitur sehingga menjadi lebih menarik dan responsif.