perancangan pemancar sistem telemetri suhu dan kelembaban dengan modulasi ask pada greenhouse

97
PERANCANGAN PEMANCAR SISTEM TELEMETRI SUHU DAN KELEMBABAN DENGAN MODULASI ASK PADA GREENHOUSE Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Guna Memperoleh Ijazah Diploma Tiga Pada Program Studi Teknik Telekomunikasi Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Ujung Pandang OLEH : Marhani Muntaha 06 36 029 Winati Salapu 06 36 040 PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI

Upload: wsriyunita

Post on 10-Aug-2015

450 views

Category:

Documents


6 download

TRANSCRIPT

Page 1: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

PERANCANGAN PEMANCAR SISTEM TELEMETRI SUHU

DAN KELEMBABAN DENGAN MODULASI ASK PADA

GREENHOUSE

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Guna Memperoleh Ijazah Diploma Tiga Pada

Program Studi Teknik Telekomunikasi

Jurusan Teknik Elektro

Politeknik Negeri Ujung Pandang

OLEH :

Marhani Muntaha06 36 029

Winati Salapu06 36 040

PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG

2009

Page 2: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse
Page 3: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse
Page 4: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse
Page 5: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

ABSTRAK

Dalam bidang pertanian, elemen cuaca seperti suhu dan kelembaban memegang peranan penting dalam tumbuh kembang sejumlah jenis tanaman. Para peneliti melalui badan atau instansi penelitian dan pengembangan tanaman mencoba mempertahankan suhu dan kelembaban yang stabil bagi tanaman dengan membangun suatu tempat pembibitan buatan yang disebut greenhouse. Keadaan yang stabil ini menuntut pengamatan dari waktu ke waktu. Oleh karena itu dibuatlah suatu pemancar sistem telemetri dengan menggunakan modulasi ASK untuk mengetahui suhu dan kelembaban pada lokasi greenhouse. Perangkat pemancar sistem telemetri suhu dan kelembaban menggunakan modulasi Amplitudo Shift Keying (ASK) merupakan alat ukur jarak jauh suhu menggunakan Amplitude Shift Keying. ASK digunakan sebagai penghubung antara perangkat sensor dengan komputer atau LCD sebagai alat penampil. Perangkat keras yang digunakan dalam rancang bangun ini terdiri dari sensor suhu, mikrokontroler, interface dan modulator ASK serta sistem catu daya. Besarnya suhu yang dapat dideteksi sebesar 22˚C hingga 30˚C. Tegangan yang di hasilkan pada suhu 22˚C adalah 0.7 Volt dan tegangan 0.32 Volt pada suhu 30˚C. Hal ini menunjukkan bahwa pada saat suhu semakin tinggi tegangan yang di hasilkan semakin rendah. Waktu pengiriman data membutuhkan waktu sekitar 10 detik dengan jarak sejauh 5 m dari pemancar dan penerima.

Page 6: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas

berkat rahmat dan karunia-Nya yang besar sehingga memperkenankan penulis

menyelesaikan penulisan dan penyusunan tugas akhir Program Diploma Tiga

(D3) Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Telekomunikasi

POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG.

Dalam proses penyelesaian proyek awal ini, penulis menemukan banyak

kendala, penulis menyadari bahwa kendala semacam itu mempunyai arti dan

catatan tersendiri dalam lubuk hati penulis. Sebagai insan penulis menyadari akan

kodrat keterbatasan dan kekurangan merupakan ciri utama bagi setiap orang,

namun kendala yang dihadapi penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini dapat

Page 7: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

teratasi berkat bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan

terima kasih kepada :

1. Kepada Ayah dan Ibunda yang tak henti-hentinya menberikan doa serta

dukungan moral dan materi dengan tidak mengharapkan balas jasa sampai

penulis ini menyelesaikan penulisan laporan tugas akhir ini.

2. Bapak Dr. Pirman, M.Si, selaku Direktur Politeknik Negeri Ujung

Pandang.

3. Ibu Ir. Hafsah Nirwana, MT, selaku Kepala Jurusan Teknik Elektro

Politeknik Negeri Ujung Pandang

4. Bapak Ibrahim Abduh, ST.MT, selaku Ketua Program Studi Teknik

Telekomunikasi Politeknik Negeri Ujung Pandang

5. Bapak Ir. Yappa Baru, MT dan Ibu Misnawati, ST, selaku pembimbing

satu dan pembimbing dua yang selalu memberikan motivasi dan saran

dalam penyusunan laporan tugas akhir ini.

6. Seluruh dosen, staf laboratorium dan bengkel pada program studi Teknik

Telekomunikasi special for Bapak Ahmad.

7. Teman-teman kampus, Special For “Laskar Pak Ahmad” yang setia

menunggu dan The Btels’06 Crew yang selalu peduli dan akhirnya....

8. Para pihak yang telah banyak membantu, yang tidak dapat disebutkan satu

persatu.

Penulis menyadari bahwa tak ada sesuatu yang sempurna, begitu pula

dengan laporan ini yang masih terdapat beberapa kekurangan. Oleh karena itu,

penulis terbuka menerima kritik dan saran yang bersifat membangun.

Page 8: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

Akhir kata, penulis berharap semoga apa yang terdapat dalam laporan ini

dapat bermanfaat bagi pembacanya. AMIN.

Makassar, November 2009

Penulis

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL............................................................................................. i

LEMBAR PENGESAHAN................................................................................... ii

ABSTRAK............................................................................................................ iv

KATA PENGANTAR........................................................................................... v

DAFTAR ISI......................................................................................................... vii

DAFTAR GAMBAR............................................................................................. x

DAFTAR TABEL................................................................................................. xi

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang................................................................................................. 1

1.2 Rumusan Masalah........................................................................................... 3

1.3 Tujuan Perancangan........................................................................................ 3

1.4 Batasan Masalah.............................................................................................. 4

Page 9: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

1.5 Sistematika Penulisan...................................................................................... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Sistem Telemetri.............................................................................................. 6

2.2 Sensor.............................................................................................................. 7

2.2.1 Sensor SHT11............................................................................................... 8

2.2.2 Fitur – Fitur Sensor SHT11.......................................................................... 9

2.3 Mikrokontroler................................................................................................ 9

2.3.1 Mikrokontroler ATMega8535...................................................................... 10

2.3.2 Konfigurasi Pin-pin Mikrokontroler ATMega8535..................................... 11

2.3.3 Arsitektur ATMega8535.............................................................................. 12

2.4 Modulasi.......................................................................................................... 14

2.4.1 Modulasi ASK.............................................................................................. 14

2.5 Modul TLP433.92A........................................................................................ 16

2.6 Konversi Suhu dan Kelembaban..................................................................... 18

BAB III METODOLOGI PERANCANGAN

3.1 Tujuan Perancangan........................................................................................ 20

3.2 Alat dan Bahan................................................................................................ 20

3.3 Tahapan Perancangan...................................................................................... 21

3.3.1 Studi Literatur............................................................................................... 21

3.3.2 Identifikasi Masalah..................................................................................... 21

3.3.3 Perancangan Perangkat Keras (Hardware).................................................. 22

3.3.4 Perancangan Perangkat Lunak (Software).................................................... 22

3.4 Diagram Blok Sistem Rangkaian.................................................................... 22

Page 10: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

3.5 Hasil Perancangan........................................................................................... 23

3.6 Spesifikasi Alat................................................................................................ 30

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pengukuran...................................................................................................... 31

4.2 Alat dan Bahan................................................................................................ 31

4.3 Prosedur Pengukuran....................................................................................... 32

4.3.1 Pengukuran Pada Sensor SHT11.................................................................. 32

4.3.2 Pengukuran Modulator ASK........................................................................ 32

4.4 Data Hasil Pengukuran.................................................................................... 33

4.5 Analisa Data Hasil Pengukuran....................................................................... 35

4.5.1 Analisa Hasil Pengukuran sensor SHT11..................................................... 35

4.5.2 Analisa Hasil Pengukuran Modulator ASK................................................. 35

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan...................................................................................................... 37

5.2 Saran................................................................................................................ 37

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

Page 11: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Blok diagram sistem telemetri........................................................... 6

Gambar 2.2 Konfigurasi pin-pin mikrokontroller ATMega8535.......................... 11

Gambar 2.3 Arsitektur mikrokontroller ATMega8535......................................... 13

Gambar 2.4 Modulasi sinyal ASK......................................................................... 16

Gambar 2.5 Modul TLP433.92A........................................................................... 16

Gambar 2.6 Grafik konversi SORH ke kelembaban relative................................... 19

Gambar 3.1 Diagram blok rangkaian.................................................................... 23

Gambar 3.2 Rangkaian sistem minimum mikrokontroler AVR ATMega8535.... 24

Gambar 3.3 Bentuk fisik modul RF TLP433.92A................................................ 25

Gambar 3.4 Rangkaian modul RF TLP433.92A................................................... 25

Gambar 3.5 Diagram flowchart pengukuran suhu................................................ 27

Gambar 3.6 Diagram flowchart pengukuran kelembaban..................................... 28

Page 12: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

Gambar 4.1 Blok diagram pengukuran sensor SHT11.......................................... 32

Gambar 4.2 Blok diagram pengukuran modulator ASK....................................... 32

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Konversi koefisien suhu.................................................. 18

Tabel 2.2 Perbandingan koefisien suhu............................................................. 18

Tabel 3.1 Susunan kaki dari Modul TLP............................................................... 26

Tabel 4.1 Hasil pengukuran sensor SHT11........................................................... 33

Tabel 4.2 Hasil pengukuran modulator ASK........................................................ 34

Page 13: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Telemetri adalah proses pengukuran parameter suatu obyek

(benda,ruang,kondisi alam), yang hasil pengukurannya di kirimkan ke tempat lain

melalui proses pengiriman data baik dengan menggunakan kabel maupun tanpa

kabel (wireless), dimana dalam proses pengukuran terdiri atas enam bagian

pendukung yaitu objek ukur, sensor, pemancar, saluran transmisi, penerima dan

tampilan/display.

Dalam sistem telemetri proyek akhir ini, sensor berfungsi untuk mendeteksi

elemen cuaca yang memegang peranan penting dalam tumbuh kembang sejumlah

besar tanaman. Elemen cuaca ini antara lain meliputi suhu dan kelembaban.

Page 14: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

Keadaan konstan dari kedua elemen inilah yang coba dipertahankan oleh beberapa

peneliti melalui badan atau instansi penelitian dan pengembangan tanaman

dengan membangun suatu tempat khusus yang disebut sebagai ‘rumah hijau’ atau

umumnya dikenal dengan greenhouse.

Greenhouse adalah tempat pembibitan buatan untuk menumbuhkan bibit

tanaman tertentu. Greenhouse ini dibangun dengan tanah yang memiliki kualitas

terbaik untuk pertumbuhan tanaman. Tinggi rendah suhu menjadi salah satu faktor

yang menentukan tumbuh kembang, reproduksi dan juga kelangsungan hidup

tanaman. Suhu yang baik bagi tumbuhan adalah antara 22° celcius sampai dengan

40 celcius. Temperatur yang lebih atau kurang dari batas normal tersebut dapat

mengakibatkan pertumbuhan yang lambat bahkan berhenti. Peningkatan suhu di

sekitar iklim mikro tanaman akan menyebabkan cepat hilangnya kandungan

lengas tanah. Peningkatan suhu terutama suhu tanah dan iklim mikro di sekitar

tanaman akan mempercepat kehilangan lengas tanah terutama pada musim

kemarau yang berlangsung lebih lama dibanding musim hujan seperti yang terjadi

di Indonesia saat ini.

Kelembaban tanah merupakan faktor penting bagi peningkatan penyerapan

unsur hara. Kadar air dalam udara dapat mempengaruhi pertumbuhan serta

perkembangan tumbuhan. Tempat yang lembab sangat menguntungkan karena

tumbuhan lebih mudah untuk mendapatkan air serta berkurangnya penguapan

yang akan berdampak pada pembentukan sel yang lebih cepat.

Suatu greenhouse harus memenuhi beberapa persyaratan agar dikatakan

layak. Syarat-syarat tersebut antara lain sebagai berikut :

Page 15: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

1. Penutup (atap) terang atau berwarna putih.

2. Adanya pengawasan terhadap kondisi suhu, kelembaban, dan tekanan udara

pada saat terang (siang) dan gelap (malam).

3. Keadaan tanah, ketersediaan air dan intensitas cahaya matahari.

Saat ini pengawasan terhadap kondisi suhu dan kelembaban masih

dikerjakan secara manual. Seorang petugas harus mengunjungi lokasi greenhouse

dan melakukan pengukuran secara manual dengan alat tertentu. Melihat fakta

tersebut, penulis mencoba mencari solusi atas masalah ini. Penulis mencoba

merancang dan membuat alat yang dapat membantu pengawas untuk mengetahui

kondisi suhu dan kelembaban pada saat terang (siang) dan gelap (malam) di

greenhouse melalui proyek akhir dengan judul “Perancangan Pemancar Sistem

Telemetri Suhu dan Kelembaban dengan Modulasi ASK pada Greenhouse”.

1.2 Rumusan Masalah

Masalah-masalah yang akan dibahas dalam Proyek Akhir ini dapat

dirumuskan sebagai berikut:

1. Bagaimana merancang sebuah perangkat pemancar untuk sistem telemetri

suhu dan kelembaban dengan modulasi ASK?

2. Bagaimana membuat agar sistem pemancar telemetri suhu dan kelembaban

dapat mentransmisikan informasi yang berisi data pengukuran suhu dan

kelembaban?

1.3 Maksud danTujuan

Page 16: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

Maksud dan tujuan dalam penyusunan Proyek Akhir ini adalah :

1. Untuk merancang sebuah perangkat pemancar sistem telemetri suhu dan

kelembaban dengan modulasi ASK.

2. Untuk membuat agar sistem pemancar telemetri suhu dan kelembaban dapat

mentransmisikan informasi yang berisi data pengukuran suhu dan

kelembaban.

1.4 Batasan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah di atas, agar pembahasan dari laporan

ini tidak menyimpang dari judul maka kami hanya membatasi dalam hal

pendeteksian dan pengukuran parameter suhu dan kelembaban dengan sensor

SHT11 dan hasil pengukuran data suhu dan kelembaban tersebut dipancarkan

menggunakan modul TLP433.92A sebagai sistem pemancar ASK.

Permasalahan pada Proyek Akhir ini dibatasi pada perancangan dan

pembuatan perangkat keras (hardware) berupa rangkaian pemancar sistem

telemetri yang digunakan untuk mendeteksi dan mengukur besaran suhu dan

kelembaban serta mentransmisikannya dengan menggunakan modul TLP433.92A

sedangkan perancangan perangkat lunak (software) berupa program untuk IC

mikrokontroler ATMega8535 sebagai penyesuai dan pengolah data. Dalam

perancangan rangkaian dibatasi pada pengukuran parameter suhu dan kelembaban

kemudian data hasil pengukuran dipancarkan.

Page 17: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

1.5 Sistematika Penulisan

Untuk memudahkan penulisan, maka pada bagian ini akan diuraikan

mengenai masalah yang berkaitan dengan penulisan laporan. Secara garis besar

laporan ini terdiri atas 5 bab, yaitu :

Bab I Pendahuluan, membahas tentang Latar Belakang, Rumusan Masalah,

Maksud dan Tujuan, Batasan Masalah, dan Sistematika Penulisan.

Bab II Teori Dasar, membahas tentang teori-teori penunjang yang berhubungan

dengan judul Proyek Akhir ini.

Bab III Perancangan, membahas tentang perancangan dan pembuatan penerima

sistem telemetri dengan modulasi ASK yang dapat mendeteksi tingkat suhu dan

kelembaban.

Bab IV Pengukuran dan Analisa, membahas tentang pengukuran dan analisa

hasil pengukuran yang diperoleh.

Bab V Penutup, membahas tentang simpulan dan saran-saran dari pembahasan

Proyek Akhir ini.

Page 18: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Sistem Telemetri

Telemetri dari asal katanya ‘tele’ yang berarti jauh dan ‘metre’ yang berarti

ukuran. Secara harafiah telemetri bisa di artikan sebagai pengukuran jarak jauh.

Namun pada pengertian lain telemetri adalah proses pengukuran parameter suatu

obyek (benda, ruang, kondisi alam), yang hasil pengukurannya di kirimkan ke

tempat lain melalui proses pengiriman data baik dengan menggunakan kabel

maupun tanpa menggunakan kabel (wireless), selanjutnya data tersebut untuk

dimanfaatkan langsung atau perlu dianalisa. Secara umum sistem telemetri terdiri

atas enam bagian pendukung yaitu objek ukur, sensor, pemancar, saluran

transmisi, penerima dan tampilan/display. Adapun blok diagram sistem telemetri

seperti di tunjukkan pada gambar 2.1.

Pemancar

Penerima

Alat Ukur

(Sensor)

Display

Penyesuai & Pengolah

data

Modulator

Penyesuai & Pengolah

data

Demodulator

Objek Ukur

SaluranTransmisi

Page 19: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

Gambar 2.1 Blok diagram sistem telemetri

Blok diagram pada gambar 2.1 dimulai dengan objek ukur. Objek ukur

merupakan suatu target pengukuran yaitu dapat berupa audio, gambar, suhu, gas,

kecepatan, dan lain-lain. Kemudian objek ukur tersebut dapat diukur dengan alat

ukur berupa sensor, baik berupa sensor suhu, sensor kacepatan, sensor gas, dan

lain-lain. Kemudian sensor mengirimkan objek ukur ke bagian pemancar. Pada

bagian pemancar ini terbagi menjadi blok penyesuai dan pengolah data kemudian

modulator. Blok penyesuai dan pengolah data dapat berupa IC Mikrokontroler.

Modulator yang merupakan suatu proses pencampuran data input tersebut lalu

dihubungkan ke saluran transmisi dapat berupa kabel maupun nirkabel. Kemudian

data tersebut dideteksi pada bagian penerima. Pada bagian penerima terdapat dua

blok yaitu demodulator dengan penyesuai dan pengolah data. Demodulator

merupakan suatu proses pemisahan data input yang kemudian pada penyesuai dan

pengolah data akan dianalisa. Hasil output data tersebut akan terdeteksi pada

display. Display merupakan suatu tampilan data input dimana display dapat

Page 20: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

berupa Liquid Crystal Display (LCD) dan tampilan pada Personal Computer

(PC).

2.2 Sensor

Sensor adalah alat untuk mendeteksi atau mengukur sesuatu yang digunakan

untuk mengubah variasi mekanis, magnetis, panas, sinar, dan kimia menjadi

tegangan dan besaran listrik sehingga dapat dianalisa dengan rangkaian listrik

tertentu. Sensor yang digunakan dalam sistem kontrol ini yaitu sensor SHT11

yang mampu mendeteksi nilai suhu dan kelembaban tertentu.

2.2.1 Sensor SHT11

SHT11 adalah sebuah single chip sensor suhu dan kelembaban relatif

dengan multi modul sensor yang outputnya telah dikalibrasikan secara digital.

Dibagian dalamnya terdapat kapasitif polimer sebagai elemen untuk sensor

kelembaban relative dan sebuah pita regangan yang digunakan sebagai sensor

temperatur. Output kedua sensor digabungkan dan dihubungkan pada Analog to

Digital Converter (ADC) 14 bit dan sebuah interface serial pada satu chip yang

sama.

Sensor ini menghasilkan sinyal keluaran yang baik dengan waktu respon

yang cepat. SHT11 dikalibrasi pada ruangan dengan kelembaban yang teliti

menggunakan hygrometer sebagai referensinya. Koefisien kalibrasinya telah di

programkan kedalam OTP memory. Koefisien tersebut akan digunakan untuk

mengkalibrasi keluaran dari sensor selama proses pengukuran. 2- wire alat

penghubung serial dan regulasi tegangan internal membuat lebih mudah dalam

Page 21: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

pengintegrasian sistem. Ukurannya yang kecil dan konsumsi daya yang rendah

membuat sensor ini adalah pilihan yang tepat, bahkan untuk aplikasi yang paling

menuntut. Didalam piranti SHT11 terdapat suatu surface-mountable LCC

(Leadless Chip Carrier) yang berfungsi sebagai suatu pluggable 4-pin single-in-

line untuk jalur data dan clock.

SHT11 membutuhkan supply tegangan 2.4 dan 5.5 V. SCK (Serial Clock

Input) digunakan untuk mensinkronkan komunikasi antara mikrokontroller

dengan SHT11. DATA (Serial Data) digunakan untuk transfer data dari dan ke

SHT11.

2.2.2 Fitur-fitur Sensor SHT11

Fitur-fitur sensor SHT11 adalah sebagai berikut:

1. Berbasis sensor suhu dan kelembaban relatif Sensirion SHT11.

2. Mengukur suhu dari -40 °C (-40 °F) hingga +123,8 °C (+254,9 °F) dan

kelembaban relatif dari 0%RH hingga 100%RH.

3. Memiliki ketepatan (akurasi) pengukuran suhu hingga ±0,5 °C pada

suhu 25 °C dan ketepatan (akurasi) pengukuran kelembaban relatif

hingga ±3,5%RH.

4. Memiliki antarmuka serial synchronous 2-wire.

5. Jalur antarmuka telah dilengkapi dengan rangkaian pencegah kondisi

sensor lock-up.

6. Membutuhkan catu daya +5V DC dengan konsumsi daya rendah 30 µW.

7. Modul ini memiliki faktor bentuk 8 pin DIP 0,6" sehingga memudahkan

pemasangannya.

Page 22: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

2.3 Mikrokontroller

Mikrokontroler adalah single chip komputer yang memiliki kemampuan

untuk diprogram dan digunakan untuk tugas-tugas yang berorientasi kontrol.

Mikrokontroller memiliki fungsi sebagai mikroprocessor, Yang berbeda adalah

mikrokontroller sederhana dapat berdiri sendiri karena didalamnya terdapat

komponen seperti ADC dan memori eksternal. Mikrokontroller merupakan jenis

sirkuit terpadu yang disatukan dan dinamakan Integrated Circuit (IC).

Perbedaannya adalah kemampuan untuk menjalankan kode instruksi yang di-load

dari memori. Di sisi lain, Mikrokontroller dilengkapi dengan Arithmetic Logic

Unit (ALU) yang dapat menjalankan operasi aritmatika. Hasilnya berupa sebuah

program yang telah dimuat dalam memori Terdapat beberapa keunggulan yang

diharapkan dari alat-alat yang berbasis mikrokontroler:

1. Kehandalan tinggi dan kemudahan integrasi dengan komponen lain.

2. Ukuran yang semakin dapat diperkecil.

3. Penggunaan komponen dipersedikit (reduced component count) yang juga

akan menyebabkan biaya produksi dapat semakin ditekan.

4. Waktu pembuatan lebih singkat sehingga lebih cepat pula dijual ke pasar

sesuai kebutuhan.

5. Konsumsi daya yang rendah.

2.3.1 Mikrokontroller ATMega8535

Page 23: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

Mikrokontroler ATMega8535 yang merupakan bagian dari keluarga

mikrokontroler CMOS 8-bit buatan Atmel. AVR mempunyai 32 register general

purpose, timer/counter fleksibel dengan mode compare, interrupt internal dan

eksternal, serial UART, programmable Watchdog Timer, dan mode power saving.

Beberapa dari mikrokontroler atmel AVR mempunyai ADC internal dan

PWM internal. AVR juga mempunyai In-Sistem Programmable Flash on-chip

yang mengijinkan memori program untuk diprogram berulang-ulang dalam sistem

menggunakan hubungan serial SPI.

Kelebihan dari ATMega8535 adalah sebagai berikut :

1. Mempunyai performa yang tinggi (berkecepatan akses maksimum

16MHz) dan hemat daya.

2. Memori untuk program flash cukup besar yaitu 8K Byte.

3. Memori internal SRAM sebesar 1K Byte.

4. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi Port

komunikasi SPI.

5. Komunikasi serial standar USART.

6. Tersedia 3 chanel PWM.

7. Tersedia 3 chanel timer/counter (2 untuk 8 bits dan 1 untuk 16 bits).

2.3.2 Konfigurasi pin-pin Mikrokontroller ATMega8535

Page 24: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

IC mikrokontroler dikemas (packaging) dalam bentuk yang berbeda. Namun

pada dasarnya fungsi kaki yang ada pada IC memiliki persamaan. Bentuk IC seri

mikrokontroler AVR ATmega8535 dapat dilihat pada gambar 2.3.

Gambar 2.2 Konfigurasi pin-pin mikrokontroller ATMega8535

Adapun fungsi dari pin-pin mikrokontroler ATMega8535 adalah sebagai berikut :

1. VCC = pin masukan catu daya

2.  GND = pin ground

3. Port A (PA0 – PA7) = pin I/O (bidirectional), pin ADC

4. Port B (PB0 – PB7) = pin I/O (bidirectional), pin timer/counter, analog

comparator, SPI

5. Port C (PC0 – PC7) = pin I/O (bidirectional), TWI, analog comparator,

Timer Oscilator

6. Port D (PD0 – PD7) = pin I/O (bidirectional), analog comparator, interupsi

eksternal, USART

7. RESET = pin untuk me-reset mikrokontroler

8. XTAL1 & XTAL2 = pin untuk clock eksternal

Page 25: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

9. AVCC = pin input tegangan ADC

10. AREF = pin input tegangan referensi ADC

2.3.3 Arsitektur ATMega8535

Mikrokontroller ATMega8535 memiliki arsitektur Harvard, yaitu

memisahkan memori untuk kode program dan memori untuk data sehingga dapat

memaksimalkan unjuk kerja dan paralelisme. Instruksi-instruksi dalam memori

program dieksekusi dalam satu alur tunggal, dimana pada saat satu instruksi

dikerjakan instruksi berikutnya sudah diambil (pre-fetched) dari memori program.

Konsep inilah yang memungkinkan instuksi-instruksi dapat dieksekusi dalam

setiap satu siklus clock.

Gambar 2.3 Arsitektur mikrokontroller ATMega8535

Page 26: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

32 x 8-bit register serba guna digunakan untuk mendukung operasi pada

Arithmetic Logic Unit (ALU) yang dapat dilakukan dalam satu siklus. Enam dari

register serba guna ini dapat digunakan sebagai tiga buah register pointer 16-bit

pada mode pengalamatan tak langsung untuk mengambil data pada ruang memori

data. Ketiga register pointer 16-bit ini disebut dengan register X (gabungan R26

dan R27), register Y (gabungan R28 dan R29), dan Register Z (gabungan R30 dan

R31).

Hampir semua instruksi AVR memiliki format 16-bit (word). Setiap alamat

memori program terdiri dari instruksi 16-bit atau 32-bit. Selain register serba guna

diatas, terdapat register lain yang terpetakan dengan teknik memory mapped I/O

selebar 64 Byte. Beberapa register tersebut digunaka untuk fungsi khusus antara

lain sebagai register kontrol timer/counter, interupsi, ADC, USART, SPI,

EEPROM, dan fungsi I/O lainnya. Register-register ini menempati memori pada

alamat 0x20h – 0x5Fh.

2.4 Modulasi

Modulasi merupakan proses penumpangan sinyal informasi pada sinyal

pembawa (carrier) yang mempunyai frekuensi lebih tinggi dari frekuensi sinyal

informasi tersebut. Sinyal carrier frekuensi tinggi dimodulasi oleh sinyal

informasi untuk menghasilkan sinyal termodulasi.

Modulasi digital didapatkan dengan mengubah parameter sinyal carrier

(amplitude, fasa, frekuensi) dimana perubahan parameter itu tergantung aliran

data digitalnya. Yang termasuk dalam modulasi digital adalah sebagai berikut :

Page 27: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

1. Amplitude Shift Keying (ASK)

2. Frequency Shift Keying (FSK)

3. Phase Shift Keying (PSK)

Tujuan dari proses modulasi adalah meminimalisasi interferensi sinyal pada

pengiriman informasi yang menggunakan frequency sama atau berdekatan dan

sinyal termodulasi dapat dimultiplexing dan ditransmisikan via sebuah saluran

transmisi serta pada dimensi antenna menjadi lebih mudah diwujudkan.

2.4.1 Modulasi Analog Shift Keying (ASK)

Amplitude Shift Keying (ASK) merupakan teknik modulasi digital yang

mengubah amplitude sinyal carrier sesuai dengan sinyal pemodulasinya. ASK

dengan 2 nilai biner dilambangkan dengan 2 amplitudo yang berbeda-beda dari

sinyal pembawa, rentan terhadap perubahan yang tiba-tiba, dan tidak terlalu

efisien. ASK merupakan sebuah sistem komunikasi tanpa kabel (wireless) yang

beroperasi dalam pita frekuensi tertentu. ASK merupakan teknik pembangkitan

gelombang AM yang dilakukan dengan membangkitkan sinyal AM secara

langsung tanpa harus membentuk sinyal base band yang menggambarkan teknik

modulasi digital. Jadi teknik tersebut merupakan pembangkitan gelombang AM

untuk mentransmisi informasi digital yang selanjutnya dikenal sebagai bentuk

pembangkitan ASK atau lebih jauh dikenal sebagai AM digital.

Sumber : http://jurnal.sttn-batan.ac.id/wp-content/uploads/2008/12/15 suyamto183-19

Sinyal yang termodulasi secara ASK didefenisikan dengan :

x(t) = A m(t)sin (ct) 0 ≤ t ≤ T (1)..............................................(2.1)

Page 28: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

Keterangan : A adalah konstanta, m(t) adalah sinyal data (sinyal pemodulasi) yang

mempunyai nilai 0 atau 1, c adalah frekuensi putar dari sinyal pembawa, dan T

adalah lebar dari satu bit.

Sebuah sinyal digital, yang hanya mengandung 0 dan 1, dimodulasikan

dengan teknik modulasi ASK, maka kita hanya akan mengalikan sinyal pembawa

dengan nilai 0 atau 1. Gambar 2.6 memperlihatkan modulasi ASK sebagai

berikut:

Gambar 2.4 Modulasi sinyal ASK

2.5 Modul TLP433.92A

Modul TLP433.92A adalah RF ASK Ultra Small Transmitter yang

merupakan module transmitter dengan menggunakan modulasi ASK (Amplitude

Sinyal ASK

Sinyal informasi

1 0 01 1

Sumber

Pembawa

Sinyal ASK

1 0 01 1

Sumber

Pembawa

Sinyal ASK

Sinyal carrier

Page 29: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

Shif Keying) keluaran dari Laipac Technology,Inc. Produk dari Laipac

Technology Inc.

RF ASK Ultra Small Transmitter ini diproduksi dengan tiga frekuensi yang

berbeda yaitu 315MHz, 418MHz, dan 433,92MHz, dimana ini merupakan

frekuensi ISM (Industri,Scientific,Medis).

Gambar 2.5 Modul TLP433.92A

Beberapa keunggulan dari Module Ultra Small Transmitter produk dari

Laipac Technology,Inc. antara lain :

1. Menggunakan modulasi digital.

2. Mempunyai frekuensi kerja yang aman digunakan.

3. Bentuk fisik yang kecil.

4. Membutuhkan catuan DC yang relatif kecil yaitu 2V sampai 12V.

5. Tersedia di pasaran Indonesia.

Karakteristik pin dari RF ASK Ultra Small Transmitter adalah sebagai berikut :

1. Pin 1 : Ground

2. Pin 2 : Data In

3. Pin 3 : Vcc

4. Pin 4 : Antena (RF output)

Page 30: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

Karakteristik RF ASK Ultra Small Transmitter adalah sebagai berikut :

1. Frekuensi yang dipancarkan terdiri dari tiga jenis yaitu TLP315A:

315MHz, TLP418A: 418MHz, dan TLP434A: 433.92MHz dimana

masing-masing mempunyai pasangan receivernya yang berkodekan RLP.

2. Masing-masing module transmitter mempunyai frekuensi kerja yang tidak

bisa diubah-ubah.

3. Mempunyai operating supply voltage 2Volt sampai 12Volt.

4. Untuk operating supply voltage 5Volt sampai 6Volt mempunyai RF

output power 14dBm dan untuk operating supply voltage 9Volt sampai

12Volt mempunyai RF output power 16dBm.

5. Mempunyai bit rate minimum 512bps dan maksimum 200Kbps.

2.6 Konversi Suhu dan Kelembaban

1. Suhu

Bandgap PTAT (Proposional To Absolute Temperature)

sensor suhu sangat linier dengan disain. Digunakan formula

berikut untuk mengubah data digital yang terbaca ke suhu:

Suhu = d1 + d2 . SOT…………………………………………………

(2.2)

Tabel 2.1 Konversi koefisien suhu

Tegangan

(Volt)d1 (°C) d2 (°F)

5 -40.00 -40.00

4 -39.75 -39.50

3.5 -39.66 -39.35

Page 31: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

3 -39.60 -39.28

2.5 -39.55 -39.23

Tabel 2.2 Perbandingan koefisien suhu

2. Kelembaban

Untuk mengkompensasi ketidak linieran

sensor kelembaban dan untuk mendapatkan ketelitian yang baik maka untuk

mengubah hasil yang terbaca dapat digunakan rumus sebagai berikut :

RHlinear = C1 + C2 . SORH + C3 . SORH2…………………………….(2.3)

Kelembaban tidak berpengaruh terhadap tegangan, sebagaimana terlihat

pada gambar berikut, dimana pada kurva tersebut maka dikonversikan nilai yang

terbaca sensor ke dalam kelembaban.

Gambar 2.6 Grafik konversi SORH ke kelembaban relatif

SOT d1 (°C) d1 (°F)

14

bit0.01 0.018

12

bit0.04 0.072

Page 32: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

Sumber : http://www..sensirion.co. dan data sheet sensor SHT11

BAB III

METODOLOGI PERANCANGAN

3.1 Tujuan Perancangan

Tujuan perancangan laporan tugas akhir ini adalah untuk merancang suatu

sistem telemetri suhu dan kelembaban pada greenhouse dengan menggunakan

modulator ASK sebagai media transmisi yang ditampilkan pada suatu komputer,

dimana pada proyek akhir ini akan dikhususkan perancangannya pada bagian

pemancar dengan melakukan proses pengukuran dan memancarkan dengan

Page 33: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

mempertimbangkan segi ekonomi, segi kualitas, dan estetika dari alat tersebut

agar dapat memberikan keuntungan bagi para pemakai.

3.2 Alat dan Bahan

3.2.1 Alat

1. Sensor SHT11

2. Modul TLP433.92A

3.2.2 Bahan

1. IC Mikrokontroler AVR ATMega8535

2. IC Regulator 7805

3. Socket 40 kaki

4. Kabel Pelangi

5. Baterai

3.3 Tahapan Perancangan

Untuk mendapat hasil yang optimal (sesuai dengan perencanaan) maka

penulis menggunakan metode perancangan sebagai berikut:

1. Studi literatur

2. Identifikasi Masalah

3. Perancangan perangkat keras (hardware)

4. Perancangan perangkat lunak (software)

3.3.1 Studi Literatur

Page 34: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

Studi literatur bertujuan untuk mengumpulkan data-data yang menjadi

landasan teori, baik dalam perancangan awal, proses pembuatan sampai pada

penyelesaian, selain itu juga studi literatur merupakan pedoman pemahaman cara

kerja alat secara keseluruhan maupun spesifikasinya.

3.3.2 Identifikasi Masalah

Ada beberapa kemungkinan permasalahan yang akan dihadapi dalam

proses pembuatan alat dan pembuatan program pemancar sistem telemetri yaitu:

1. Pengujian rangkaian

2. Pembuatan program

3. Pengukuran

4. Pengujian program (simulasi)

5. Pengujian sistem keseluruhan

3.3.3 Perancangan Perangkat keras (Hardware)

Pada proyek akhir terdiri dari beberapa perancangan perangkat keras yang

akan dilakukan yaitu

1. Perancangan rangkaian penyesuai dan pengolah data

2. Perancangan perangkat komunikasi

3.3.4 Perancangan Perangkat Lunak (Software)

Page 35: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

Dalam proses perancangan perangkat lunak berupa program melalui

pengaturan pin input/output (I/O) dalam Port yang digunakan yaitu sebagai

berikut:

1. Port A (PA0..PA7) merupakan pin I/O dua arah dan pin masukan ADC.

2. Port B (PB0..PB7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus,

yaitu Timer/Counter, komparator analog, dan SPI.

3. Port C (PC0..PC7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus,

yaitu TWI, komparator analog, dan Timer Oscillator.

4. Port D (PD0..PD7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus,

yaitu komparator analog, interupsi eksternal, dan komunikasi serial.

Program keseluruhan yang diisikan kedalam chip mikrokontroler

ATMega8535, secara lengkap dapat lihat pada bagian lampiran.

3.4 Diagram Blok Sistem Rangkaian

Agar suatu sistem yang akan dibentuk memiliki konstruksi yang baik,

pengolahan data yang tepat dan akurat, bernilai, memiliki aspek user friendly serta

memiliki dasar-dasar untuk pengembangan selanjutnya maka perlu dibuat blok

diagram sistem. Adapun blok diagram perancangan pemancar sistem telemetri

dengan modulasi ASK pada greenhouse adalah sebagai berikut:

Sensor SHT11

Mikrokontroler ATMega8535 Modul TLP433.92A

Page 36: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

Gambar 3.1 Diagram blok rangkaian

Prinsip kerja sistem yaitu sensor SHT11 yang mendeteksi suhu dan

kelembaban merupakan multi modul sensor karena outputnya telah dikalibrasikan

secara digital sehingga output sensor yang dihasilkan sudah berupa data dalam

bentuk digital. Data digital kemudian melalui mikrokontroler ATMega8535 untuk

penyesuai dan pengolahan data. Selanjutnya untuk pengiriman data ke udara maka

data dimodulasikan dengan modulasi digital yaitu modulator ASK dengan

menggunakan modul TLP433.92A.

3.5 Hasil Perancangan

3.5.1 Perancangan Perangkat Keras (Hardware)

Setiap pembuatan alat dibutuhkan perancangan. Perancangan rangkaian tiap

bagian (blok) sangat dibutuhkan agar bagian rangkaian yang satu dengan yang

lain dapat dihubungkan menjadi rangkaian yang terpadu. Dalam perancangan alat

ini dapat kita pisahkan menjadi beberapa rangkaian dasar, sebagai berikut:

3.5.1.1 Perancangan Rangkaian Penyesuai dan Pengolah Data

Mikrokontroler ATMega8535 ini berfungsi sebagai pengolah dan penyesuai

data suhu dan kelembaban dari sensor. Mikrokontroler ini dapat berjalan sesuai

dengan fungsinya, maka perlu diberikan software pemrograman ke dalamnya.

Selain itu mikrokontroler ini juga membutuhkan perangkat keras berupa sistem

minimum AVR. Adapun perangkat sistem minimum mikrokontroler AVR dengan

seri ATMega8535 yang digunakan pada perancangan ini adalah sebagai berikut:

Page 37: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

Gambar 3.2 Rangkaian sistem minimum mikrokontroler AVR ATMega8535

3.5.1.2 Rangkaian perangkat komunikasi

Dalam memancarkan informasi, dibutuhkan suatu perangkat komunikasi.

Perangkat yang digunakan adalah sebuah wireless serial with RF module

TLP433.92A.

Page 38: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

Gambar 3.3 Bentuk fisik modul RF TLP433.92A

Gambar 3.4 Rangkaian modul RF TLP433.92A

Modul RF digunakan sebagai alat untuk komunikasi data secara wireless

menggunakan media gelombang radio. Masukan data untuk modul TLP adalah

serial dengan level TTL.

Tabel 3.1 Susunan kaki dari modul TLP :

Page 39: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

Sumber : http://jurnal.sttn-batan.ac.id/wp-content/uploads/2008/12/15-

suyamto183-19

Wireless serial with RF module TLP433.92A ini bekerja pada band

frekuensi Ultra High Frequency (UHF) dengan frekuensi kerja sebesar 433 MHz

dengan modulasi ASK dan tegangan sebesar 5 V.

3.5.2 Perancangan perangkat lunak

Dalam proses perancangan perangkat lunak (software) melalui tahapan-

tahapan sebagai berikut :

1. Pembuatan flowchart. Langkah awal pembuatan program adalah dengan

membuat flowchart dari program yang akan dibuat. Flowchart ini

merupakan gambar aliran program dan proses-proses yang dikerjakan suatu

sistem selama sistem itu bekerja.

- Berikut adalah diagram flowchart untuk program suhu:

Page 40: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

Gambar 3.5 Diagram flowchart pengukuran suhu

- Berikut adalah diagram flowchart untuk program kelembaban:

Defenisi pin I/O (Data & Clock)

Definisi variabel temp

Tunggu 1000 ms

Inilisiasi UART( 9600 bps, 8-N-1

)

Reset komunikasi 2-ware

Kirim perintah untuk pengukuran suhu SHT 11

Kirim Temp berupa deretan ASCII :”Suhu=xx,xx’C’<CR><LF>

Temp data pengukuran suhu

Tunggu proses pengukuran selesai

START

Tunggu 1000 ms

End

Ya

Tidak

Page 41: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

Gambar 3.6 Diagram flowchart pengukuran kelembaban

Defenisi pin I/O (Data & Clock)Definisi variabel temp &

humi

Tunggu 1000 ms

Inilisiasi UART( 9600 bps, 8-N-1

)

Reset komunikasi 2-ware

Kirim perintah untuk pengukuran kelembaban SHT 11

Kirim Temp berupa deretan ASCII :”Suhu=xx,xx’C’<CR><LF>

Temp data pengukuran kelembaban

Tunggu proses pengukuran selesai

Tunggu 1000 ms

Ya

START

End

Tidak

Page 42: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

2. Inisialisasi program. Agar peralatan hardware dapat bekerja, maka harus di

inisialisasi. Inisialisasi ini antara lain: Inisialisasi mikrokontroler meliputi

inisialisasi alamat

3. Pembuatan Program dan subrutin. Program disusun menurut urutan kerja

dari sistem, dan program ini akan berputar terus sampai ada input masuk.

apabila ada input masuk, program akan memanggil subrutin-subrutin untuk

melakukan perintah selanjutnya.

4. Proses Assembly program. Program dan subrutin yang telah dibuat masih

berupa lambang-lambang (mnemonic) yang hanya dimengerti oleh manusia,

maka perlu dilakukan proses pengubahan mnemonic tersebut dalam bahasa

assembler yang dimengerti oleh mesin. Proses inilah yang disebut assembly.

Dalam pemograman, digunakan bahasa yang sesuai dengan mikrokontroler

yaitu assembly yang dikeluarkan oleh perusahaan pembuat intel, yang

didalam software tersebut secara otomatis bahasa assembler yang ditulis

akan diubah langsung kedalam bahasa mesin (biasanya berekstensi

hexadesimal).

5. Transfer program ke mikrokontroler. Memindahkan program yang telah

dibuat ke mikrokontroler dengan menggunakan card interface EPROM

pemogramer pada komputer. Setelah terisi maka, mikrokontroler siap

dipakai dan dipasang pada hardware.

Page 43: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

3.6 Spesifikasi Alat

Pemancar sistem telemetri suhu dan kelembaban ini memilki spesifikasi

sebagai berikut :

1. Sensor : Sensor SHT11

2. Tegangan Supply : 5V DC

3. Range Suhu : -40 °C (-40 °F) hingga +123,8 °C (+254,9 °F)

4. Range Kelembaban : 0%RH hingga 100%RH

5. Mikrokontroler : IC ATMega8535

6. Tegangan Output : 3 Volt

7. Tipe Modulasi : Amplitudo Shift Keying (ASK)

8. Frekuensi Kerja : 433.92 MHz

9. Tegangan Supply : 3 ~ 12 Volt

Page 44: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengukuran dilakukan di Laboratorium Digital dan Laboratorium Kontrol Jurusan

Teknik Elektro Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Ujung

Pandang.

4.1 Pengukuran

Bab ini akan membahas pengukuran tiap blok rangkaian untuk mengetahui

berfungsi baik atau tidaknya rangkaian di tiap blok, pengujian terhadap alat yang

telah dibuat, serta analisis hasil pengukuran dan pengujian yang telah diperoleh.

4.2 Alat – alat yang digunakan

1. Osiloskop 1 buah

2. Multimeter digital 1 buah

3. BNC to Crocodile 2 buah

4. Function Generator 1 buah

5. Kabel penghubung secukupnya

Page 45: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

4.3 Prosedur Pengukuran

4.3.1 Pengukuran Pada Sensor SHT11

Gambar 4.1 Blok diagram pengukuran sensor SHT11

Langkah-langkah pengukuran sensor SHT11 adalah sebagai berikut:

1. Menyiapkan semua peralatan pengukuran yang dibutuhkan.

2. Menghubungkan semua peralatan seperti pada gambar 4.1.

3. Mengamati dan mencatat hasil pengukuran yang ada pada osiloskop.

4.3.2 Pengukuran Modulator ASK

Gambar 4.2 Blok diagram pengukuran modulator ASK

Langkah-langkah pengukuran modulator ASK adalah sebagai berikut:

Modul TLP433.92AA Osiloskop

Termometer

Hairdryer

Sensor SHT11 Mikrokontroler ATMega8535

Catu daya

Osiloskop

A

Page 46: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

1. Menyiapkan semua peralatan pengukuran yang dibutuhkan.

2. Mengkoneksikan semua peralatan seperti pada gambar 4.2.

3. Mengamati dan mencatat hasil pengukuran yang ada pada osiloskop.

4.4 Data Hasil Pengukuran

Tabel 4.1 Hasil pengukuran sensor SHT11

Suhu Ruangan Pada

Termometer

Tampilan Sinyal keluaran Sensor SHT11

Tegangan(Volt)

Frekuensi(MHz)

22°C 0.7 783.2

25°C 0.6 783.2

28°C 0.36 787.7

Page 47: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

30°C 0.32 787.3

Tabel 4.2 Hasil pengukuran modulator ASK

Suhu Ruangan Pada Termometer

Tampilan Sinyal keluaran Modulator ASK

Tegangan(Volt)

Frekuensi(MHz)

22°C 0.5 433.22

25°C 0.35 433.20

28°C 0.3 433.09

Page 48: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

30°C 0.2 433.08

4.5 Analisis Data Hasil Pengukuran

4.5.1 Analisis Hasil Pengukuran Sensor SHT11

Sensor SHT11 diuji dengan cara memberikan catu daya 5 volt dan

memberikan pemanasan secara tidak langsung, sedangkan tegangan keluaran

langsung diamati dengan function generator dan osiloskop. Dari hasil pengukuran

didapatkan bahwa pada kondisi suhu ruang yaitu dari 22°C menghasilkan

tegangan 0.7 volt sampai 30°C menghasilkan tegangan 0.2. Hal ini sebagai

indikasi bahwa sensor menghasilkan tegangan yang semakin rendah untuk suhu

dan kelembaban yang tinggi.

4.5.2 Analisis Hasil Pengukuran Modulator ASK

Modul TLP433,92 merupakan modulator penghasil sinyal ASK (Amplitude

Shift Keying), saat diberi tegangan input sebesar 5 Volt yang berasal dari baterai 9

Volt yang dimana tegangannya telah diturunkan menjadi 5 volt oleh IC regulator

7805, modul ini memperoleh input data sensor yang berupa data level TTL

sebesar 2.8Vpp yang selanjutnya diteruskan ke mikrokontroller ATMega8535.

Dari data yang telah diperoleh nampak bahwa semakin tinggi besaran suhu maka

semakin berkurang tegangan output yang dipancarkan oleh modul TLP433,92.

Page 49: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

Selanjutnya Data dari sensor di transmisikan dengan wireless serial with RF

module TLP433.92A yang bekerja pada band Ultra High Frequency (UHF) yaitu

433 MHz.

Page 50: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil perancangan dan pengukuran pemancar sistem telemetri

suhu dan kelembaban dengan modulasi ASK maka dapat diperoleh kesimpulan

sebagai berikut :

1. Sensor SHT digunakan untuk mendeteksi parameter suhu dan kelembaban

untuk dipancarkan dengan menggunakan teknik modulasi ASK yang dapat

menghubungkan antara pemancar dan penerima untuk sistem telemetri suhu

dan kelembaban dan data pengukuran suhu dan kelembaban tersebut dapat

diterima serta ditampilkan dalam komputer.

2. Informasi berisi data pengukuran suhu dan kelembaban ditransmisikan

melalui proses transmisi gelombang radio menggunakan wireless serial with

RF modul TLP433.92A yang merupakan modulator ASK. Waktu pengiriman

data dari pemancar ke penerima sekitar 10 detik dengan jarak antara

pemancar ke penerima sejauh 5 m

5.2 Saran

Sebagai penutup, penulis menyadari bahwa dalam pembuatan proyek akhir

ini masih terdapat banyak kekurangan, diperlukan pengembangan lebih lanjut

terhadap proyek akhir ini, penulis menyarankan hal-hal sebagai berikut:

Page 51: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

1. Perancangan pemancar sistem telemetri suhu dan kelembaban

pada greenhouse ini dapat ditambahkan aplikasi penanggulangan yang

bekerja otomatis jika terjadi perubahan suhu dan kelembaban yang tidak

sesuai standar pada greenhouse.

2. Diharapkan alat ini dalam proses transmisi dapat diaplikasikan

pada band VHF-FM (Very High Frequency) sehingga dapat memperpanjang

jarak transmisi data serta semakin mudah dalam pemprosesan dan

penyimpanan datanya.

Page 52: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

DAFTAR PUSTAKA

Kwok Hin. 2007. Pemrograman Mikrokontroler PIC 16F84A, Yogyakarta: ANDI

Malvino, Albert Paul.2004. Prinsip-prinsip Elektronika. Jakarta : Penerbit

Salemba Teknika

Shrader, Robert L.1991. Komunikasi Elektronika. Jakarta : Penerbit Erlangga

Woolard, Barry 1999. Elektronika Praktis. Jakarta : Pradnya Paramita.

http://jurnal.sttn-batan.ac.id/wp-content/uploads/2008/12/15-suyamto183-19

http://www..sensirion.co.

Page 53: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

L A M P I R A N

Page 54: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

$regfile = "M8535.DAT"$crystal = 1000000

Dim Ctr As ByteDim Dataword As WordDim Command As ByteDim Dis As String * 20

Dim Calc As SingleDim Calc2 As SingleDim Rhlinear As SingleDim Rhlintemp As SingleDim Tempc As SingleDim Tempf As Single

Const C1 = -4Const C2 = 0.0405Const C3 = -0.0000028Const T1c = .01Const T2 = .00008Const T1f = .018

Sck Alias Portb.0Dataout Alias Portb.1Datain Alias Pinb.1Redled Alias Portb.2

Declare Sub Getit()

Ddrb = &B11111111 'all port b are outputConfig Pinb.0 = Output 'sckConfig Pinb.1 = Output 'datain

'reset the serial communications first, it is easily confused!Set DataoutFor Ctr = 1 To 12 Set Sck Waitus 2 Reset Sck Waitus 2Next Ctr

Page 55: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

Do 'continually read the tempfature and humidity

Command = &B00000011 Call Getit 'Get the temperature, puts result in "dataword" for us ' Tempf = T1f * Dataword Tempf = Tempf - 40

Tempc = T1c * Dataword 'get celcius for later calculations and for "the rest of the world" Tempc = Tempc - 40

Dis = Fusing(tempf , "###.##") Print "Temperature = " ; Dis ; " (F)"

Command = &B00000101 Call Getit 'get the humidity Calc = C2 * Dataword Calc2 = Dataword * Dataword 'that "2" in the datasheet sure looked like a footnote for a couple days, nope it means "squared"! Calc2 = C3 * Calc2 Calc = Calc + C1 Rhlinear = Calc + Calc2

'Dis = Fusing(rhlinear , "##.##") 'Print "Humidity adjusted for linear = " ; Dis

Calc = T2 * Dataword Calc = Calc + T1c Calc2 = Tempc - 25 Calc = Calc2 * Calc Rhlintemp = Calc + Rhlinear

Dis = Fusing(rhlintemp , "##.##") Print "Humidity adjusted for temperature = " ; Dis Print

Wait 1Loop

Page 56: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

Sub Getit()

Local Datavalue As Word Local Databyte As Byte

'start with "transmission start" Set Sck Reset Dataout Reset Sck Set Sck Set Dataout Reset Sck

'now send the command Shiftout Dataout , Sck , Command , 1

Ddrb = &B11111101 'datain is now input Config Pinb.1 = Input 'datain Set Sck 'click one more off Reset Sck Waitus 10 'no idea why, but it doesn't work without it! Bitwait Pinb.1 , Reset 'wait for the chip to have data ready

Shiftin Datain , Sck , Databyte , 1 'get the MSB Datavalue = Databyte

Ddrb = &B11111111 Config Pinb.1 = Output

Reset Dataout 'this is the tricky part- Lot's of hair pulling- have to tick the ack! Set Sck Reset Sck

Ddrb = &B11111101 'datain is now input Config Pinb.1 = Input

Shiftin Datain , Sck , Databyte , 1 'get the LSB Shift Datavalue , Left , 8 Datavalue = Datavalue Or Databyte 'don't tick the clock or ack since we don't need the CRC value, leave it hanging! Dataword = Datavalue

Page 57: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse

Ddrb = &B11111111 Config Pinb.1 = Output

Reset Dataout Set Sck Reset Sck

Ddrb = &B11111101 'datain is now input Config Pinb.1 = Input

Shiftin Datain , Sck , Databyte , 1 'not using the CRC value for now- can't figure it out! Anybody know how to impliment? 'Print "CRC value was - " ; Databyte

Ddrb = &B11111111 Config Pinb.1 = Output

Set Dataout Set Sck Reset SckEnd Sub

End

Page 58: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse
Page 59: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse
Page 60: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse
Page 61: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse
Page 62: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse
Page 63: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse
Page 64: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse
Page 65: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse
Page 66: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse
Page 67: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse
Page 68: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse
Page 69: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse
Page 70: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse
Page 71: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse
Page 72: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse
Page 73: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse
Page 74: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse
Page 75: Perancangan Pemancar Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Dengan Modulasi Ask Pada Greenhouse