proposal tentang pembuatan alat ukur suhu dan kelembaban berbasis arduino UNO dan DHT22Deskripsi lengkap
proposal tentang pembuatan alat ukur suhu dan kelembaban berbasis arduino UNO dan DHT22
Descripción completa
Descripción completa
Full description
Descripción completa
Pemorgraman web WAP
Full description
Deskripsi lengkap
Deskripsi lengkap
UNIVERSITAS DIPONEGORO
PERANCANGAN MONITORING DATA SUHU DAN KELEMBABAN GABAH BERBASIS MYSQL DAN PHP
TUGAS AKHIR
YANFA’UNI ADE PRADENA WIBOWO 21060112120008
FAKULTAS TEKNIK DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM SARJANA SEMARANG AGUSTUS 2018
UNIVERSITAS DIPONEGORO
PERANCANGAN MONITORING DATA SUHU DAN KELEMBABAN GABAH BERBASIS MYSQL DAN PHP
TUGAS AKHIR
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik
YANFA’UNI ADE PRADENA WIBOWO 21060112120008
FAKULTAS TEKNIK DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM SARJANA SEMARANG AGUSTUS 2018
HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS
Tugas Akhir ini adalah hasil karya saya sendiri, dan semua sumber baik yang dikutip maupun yang dirujuk telah saya nyatakan dengan benar.
NAMA
: YANFA’UNI ADE PRADENA WIBOWO
NIM
: 21060112120008
Tanda Tangan
:
Tanggal
: 10 Agustus 2018
ii
HALAMAN PENGESAHAN
Tugas Akhir ini diajukan oleh : NAMA : YANFA’UNI ADE PRADENA WIBOWO NIM : 21060112120008 Departemen/Program Studi : TEKNIK ELEKTRO / SARJANA (S1) Judul Skripsi : PERANCANGAN MONITORING DATA SUHU DAN KELEMBABAN GABAH BERBASIS MYSQL DAN PHP
Telah berhasil dipertahankan di hadapan Tim Penguji dan diterima sebagai bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Sarjana, Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro.
TIM PENGUJI Pembimbing I
: Munawar Agus Riyadi, S.T., M.T., Ph.D. (.....................)
Pembimbing II
: Dr. Iwan Setiawan, S.T., M.T.
(.....................)
Penguji I
: Ir. Sudjadi, M.T.
(.....................)
Penguji II
: Aghus Sofwan, S.T., M.T., Ph.D.
(.....................)
Semarang, 10 Agustus 2018 Ketua Departemen Teknik Elektro,
Dr. Wahyudi, S.T., M.T. NIP. 19690612 199403 1 001
iii
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS Sebagai sivitas akademika Universitas Diponegoro, saya yang bertanda tangan di bawah ini : Nama NIM Program Studi Departemen Fakultas Jenis Karya
: Yanfa’uni Ade Pradena Wibowo : 21060112120008 : SARJANA (S1) : TEKNIK ELEKTRO : TEKNIK : TUGAS AKHIR
demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Diponegoro Hak Bebas Royalti Noneksklusif (None-exclusive Royalty Free Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul : PERANCANGAN MONITORING DATA SUHU DAN KELEMBABAN GABAH BERBASIS MYSQL DAN PHP beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti/Noneksklusif ini Universitas Diponegoro berhak menyimpan, mengalihmedia/formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat dan memublikasikan Tugas Akhir saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.
Dibuat di Pada Tanggal
: Semarang : 10 Agustus 2018
Yang menyatakan,
(Yanfa’uni Ade Pradena Wibowo)
iv
ABSTRAK
Tanaman padi setelah dipanen secara umum memiliki kadar air cukup tinggi. Di Indonesia, padi yang akan digiling sesuai kebutuhan pasar dikeringkan terlebih dahulu hingga kadar air mencapai nilai maksimal 14%. Proses pengeringan ini dilakukan untuk mengawetkan beras sehingga beras dapat disimpan pada dalam waktu yang lama. Proses pengeringan gabah di Indonesia umumnya dilakukan dengan pemanasan matahari, namun metode ini sangat tergqntung pada musim dan cuaca. Untuk mengatasi hal tersebut maka dikembangkan alat pengering gabah yang bekerja berdasarkan suhu udara pengeringan dan kadar air gabah. Alat pengering tersebut dapat dipantau setiap parameternya melalui sistem monitoring data sensor jarak jauh. Penelitian dilakukan dengan merancang perangkat keras dan perangkat lunak sistem monitoring data sensor suhu dan kelembapan gabah. Perangkat keras yang dibutuhkan antara lain ATMega328P, Raspberry Pi 3, DHT22. SKU:SEN0192, dan LCD. Pemrograman perangkat lunak ATMega328P dirancang unit akuisisi data sensor dan status aktuator, sedangkan pemrograman perangkat lunak Raspberry Pi 3 dirancang sebagai unit pangkalan data dan antarmuka pengguna. Hasil penelitian menunjukkan bahwa data sensor dari ATMega328P mampu dikirim ke Raspberry Pi 3 tanpa mengalami kesalahan data. Pangkalan data berbasis MySQL di dalam Raspberry Pi 3 berhasil menyimpan data sensor yang diterima dari mikrokontroler serta mampu ditampilkan melalui antarmuka pengguna berbasis halaman web PHP. Kata Kunci : Pengeringan Gabah, Akuisisi Sensor, Pangkalan Data, Antarmuka Pengguna
v
ABSTRACT
Rice plants after being harvested generally have quite high water content. In Indonesia, rice that will be milled according to market needs is dried until the moisture content reaches a maximum value of 14%. This drying process is carried out to preserve rice so that rice can be stored for a long time. Grain drying process in Indonesia was generally done by heating the sun, but this method is very dependent on the season and weather. To overcome this problems, a grain dryer is developed which worked based on drying air temperature and water content of grain. The dryer can be monitored through a remote sensor data monitoring system. This research was conducted by designing hardware and software monitoring systems for temperature and humidity sensors of grain. Hardware needed in this research is ATMega328P, Raspberry Pi 3, DHT22. SKU: SEN0192, and LCD. ATMega328P software programming is designed as a sensor data and actuator status acquisition unit, while sofware programming of Raspberry Pi 3 is designed as a database unit and user interface. The research results showed that sensor data from ATMega328P was able to be sent to Raspberry Pi 3 without experiencing data errors. Database based on MySQL in Raspberry Pi 3 manages to store sensor data received from the microcontroller and can be displayed through the PHP web pagebased user interface. Keywords : Grain Drying, Sensor Acquisition, Database, User Interface
vi
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah Subhanahu Wa Ta’ala karena atas berkat, rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul “ Perancangan Sistem Monitoring Data Sensor Suhu dan Kelembapan Gabah Berbasis MySQL dan PHP” untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjan Teknik di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Semarang. Penulis menyadari tanpa bimbingan, pertolongan, kritk dan saran dari berbagai pihak, penyelesaian Tugas Akhir ini tidak akan berjalan dengan lancar. Oleh karena itu penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada : 1. Bapak Dr. Wahyudi, S.T., M.T. selaku Ketua Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Diponegoro. 2. Bapak Yuli Christyono, S.T., M.T. selaku Ketua Program Studi Sarjana Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Elektro Universitas Diponegoro. 3. Bapak Munawar Agus Riyadi, S.T., M.T., Ph.D. selaku Sekretaris Program Studi Sarjana Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Elektro Universitas Diponegoro sekaligus Pembimbing I Tugas Akhir penulis. 4. Bapak Dr. Iwan Setiawan, S.T., M.T. selaku Pembimbing II Tugas Akhir Penulis. 5. Seluruh Dosen dan Karyawan Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas
Dipomegoro
yang
telah
membantu
penulis
dalam
menyelesaikan Tugas Akhir ini. 6. Bapak, Ibu, Adik, serta keluarga besar penuis yang telah memberikan dukungan moril maupun materiil dalam pengerjaan Tugas Akhir ini. 7. Teman-teman mahasiswa Angkatan 2012 yang telah bersama-sama berjuang menyelesaikan pendidikan di Kampus Teknik Elektro Universitas Diponegoro.
vii
8. Umair Al-Anshory selaku partner dalam mengerjakan Tugas Akhir ini dari awal hingga selesai. 9. Muhammad Arif
Fakthurrahman, Joshua Harbangan, Rofiq Cahyo
Prayogo, dan seluruh teman penulis yang ikut andil dalam membantu penulis mengerjakan Tugas Akhir ini. Penulis menyadari bahwa dalam laporan Tugas Akhir ini masih terdapat kekurangan. Walaupun demikian, penulis berharap laporan Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat dan berkontribusi bagi ilmu pengetahuan dan teknologi serta bagi yang membacanya.
Semarang, 10 Agustus 2018
Yanfa’uni Ade Pradena Wibowo
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ............................................................................................. i HALAMAN PENYATAAN ................................................................................. ii HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................. iii HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI......................... iv ABSTRAK ..............................................................................................................v ABSTRACT .......................................................................................................... vi KATA PENGANTAR ......................................................................................... vii DAFTAR ISI ......................................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xii DAFTAR TABEL .............................................................................................. xiv PENDAHULUAN ...........................................................................1
BAB I 1.1
Latar Belakang..................................................................................1
1.2
Tujuan Penelitian ..............................................................................3
1.3
Batasan Masalah ...............................................................................3
3.1.1 Perancangan Mikrokontroler ATMega328P ..................................28 3.1.2 Perancangan Sensor Suhu DHT22 .................................................29 3.1.3 Perancangan Sensor SKU:SEN0192 ..............................................29 3.1.4 Perancangan LCD ...........................................................................30 3.1.5 Perancangan Rangkaian Pengendali Tegangan Heater ..................31 3.1.6 Perancangan Rangkaian Driver Motor DC.....................................34 3.1.7 Perancangan Minikomputer Raspberry Pi 3 ...................................35 3.2
Perancangan Perangkat Lunak .......................................................36
3.2.1 Algoritma dan Diagram Alir Sistem ATMega328P .......................36 3.2.2 Perancangan Program Sistem Mikrokontroler ATMega328P ........37 3.2.3 Algoritma dan Diagram Alir Sistem Raspberry Pi 3 ......................44 3.2.4 Pembuatan Pangkalan Data ............................................................47 3.2.5 Perancangan Program Sistem Raspberry Pi 3 ................................48 3.2.6 Perancangan Remote Connection ...................................................56 BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISIS ...................................................59
4.1
Pengujian Akuisisi Data Sensor .....................................................59
4.1.1 Pengujian Sensor Suhu ...................................................................59 4.1.2 Pengujian Sensor Kadar Air ...........................................................60 4.2
Pengujian Pengiriman Data Sensor ke Pangkalan Data .................61
4.3
Pengujian Antarmuka Pengguna ....................................................65
4.4
Pengujian Pengeriman Data ke Mikrokontroler .............................68
4.5
Pengujian Akses Antarmuka Pengguna melalui Jaringan Internet.73
DAFTAR PUSTAKA ...........................................................................................78
x
BIODATA MAHASISWA ..................................................................................81 LAMPIRAN A SENARAI PROGRAM ...........................................................82 LAMPIRAN B DATASHEET ATMEGA328P .............................................101 LAMPIRAN C DATASHEET RASPBERRY PI 3 .......................................104 LAMPIRAN D DATASHEET DHT22 ...........................................................108 LAMPIRAN E DATASHEET SKU:SEN0192 ..............................................118 LAMPIRAN F MAKALAH ............................................................................122
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Struktur batch dryer .........................................................................9
Gambar 2.2
Mikrokontroler ATMega328P dan Board Arduino Uno ................10
Gambar 2.3
Gelombang kotak dengan kondisi high 5 V dan low 0 V ...............11
Gambar 2.4
Pengaruh nilai PWM terhadap tegangan rata-rata output...............12
Gambar 2.5
Ilustrasi variasi nilai duty cycle ......................................................12
Gambar 2.6
Bentuk fisik sensor DHT22 ............................................................12
Gambar 2.7
Sensor Kadar Air SKU:SEN0192 ..................................................14
Gambar 2.8
Bentuk fisik dan simbol optocoupler .............................................15
Gambar 2.10 Motor listrik DC .............................................................................17 Gambar 2.11 Coil heater dan infrared heater ......................................................18 Gambar 2.12 Tubular heater model standar .........................................................19 Gambar 2.13 Raspberry Pi 3 Model B+ ...............................................................19 Gambar 2.14 Diagram blok arsitektur Raspberry Pi ............................................21 Gambar 3.1
Diagram blok rancangan hardware sistem pengering gabah .........26
Gambar 3.2
Komposisi PI pada mikrokontroler ATMega328P .........................28
Gambar 3.3
Perancangan rangkaian sensor DHT22 ..........................................29
Gambar 3.4
Perancangan rangkaian sensor SKU:SEN0192 ..............................30
Gambar 3.5
Perancangan rangkaian LCD ..........................................................30
Gambar 3.6
Skematik perancangan rangkaian pengendali tegangan heater ......31
Gambar 3.7
Perancangan rangkaian driver motor DC .......................................34
Gambar 3.8
Perancangan rangkaian Raspberry Pi 3 ..........................................35
Gambar 3.9
Diagram alir purwarupa pengering gabah pada ATMega328P ......37
Gambar 3.10 Diagram alir pangkalan data ...........................................................45 Gambar 3.11 Diagram alir antarmuka pengguna .................................................46 Gambar 3.12 Tampilan pembuatan basis data......................................................47 Gambar 3.13 Tampilan komponen data pada pangkalan data..............................48 Gambar 3.14 Tampilan halaman utama dataplicity.com ......................................56
xii
Gambar 3.15 Tampilan halaman status Raspberry Pi 3 .......................................57 Gambar 3.16 Tampilan login Raspberry Pi 3 pada dataplicity.com ....................58 Gambar 4.1
Tampilan pengiriman data serial ATMega328P.............................62
Gambar 4.2
Tampilan file read.py saat dieksekusi dan menerima data serial....62
Gambar 4.3
Tampilan pangkalan data Raspberry Pi 3 .......................................64
Tampilan halaman grafik suhu .......................................................67
Gambar 4.7
Tampilan halaman grafik kadar air.................................................67
Gambar 4.8
Tampilan LCD sebelum referensi dikirimkan ................................69
Gambar 4.9
Tampilan antarmuka saat memasukkan referensi suhu ..................69
Gambar 4.10 Tampilan LCD setelah referensi dikirimkan ..................................69 Gambar 4.11 Tampilan LCD sebelum set point kadar air dikirimkan .................70 Gambar 4.12 Tampilan antarmuka saat memasukkan set point kadar air ............71 Gambar 4.13 Tampilan LCD setelah set point kadar air dikirimkan ...................71 Gambar 4.14 Halaman antarmuka saat tombol START ditekan ..........................72 Gambar 4.15 Tampilan LCD setelah tombol START ditekan .............................72 Gambar 4.16 Halaman antarmuka saat tombol STOP ditekan.............................72 Gambar 4.17 Tampilan LCD setelah tombol STOP ditekan ................................73 Gambar 4.18 Tampilan login pada dataplicity.com .............................................74 Gambar 4.19 Tampilan antarmuka yang diakses melalui jaringan internet .........74
Spesifikasi Raspberry Pi 3 ..............................................................20
Tabel 4.1
Perbandingan hasil pembacaan sensor DHT22 dan termometer ....60
Tabel 4.2
Perbandingan hasil pembacaan sensor SKU:SEN0192 dan moisture meter ................................................................................61
Tabel 4.3
Perbandingan data serial ATMega328P dan Raspberry Pi 3..........63
xiv
BAB I PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang Tanaman padi setelah dipanen secara umum memiliki kadar air cukup tinggi
yaitu sekitar 20-23% basis basah saat musim kering dan sekitar 24-27% basis basah saat musim hujan [1]. Di Indonesia, padi yang akan digiling sesuai kebutuhan pasar dikeringkan terlebih dahulu hingga kadar air mencapai maksimal 14% basis kering [2]. Proses pengeringan ini dilakukan untuk mengawetkan beras sehingga beras dapat disimpan dalam waktu yang lama. Proses pengeringan gabah di Indonesia umumnya dilakukan dengan pemanasan matahari (sun-dryer floor). Petani umumnya mengeringkan gabah mereka di bawah sinar matahari pada lahan yang tersedia. Namun metode pengeringan tersebut sangat tergantung pada musim dan cuaca. Pada musim kemarau lama waktu pengeringan berkisar antara 16 – 24 jam, sedangkan pada musim penghujan lama waktu pengeringan naik menjadi 24 – 32 jam [3]. Tentu hal ini akan mengurangi efektivitas produksi gabah serta tidak terjaganya kualitas gabah akibat cuaca yang tak menentu. Untuk mengatasi masalah tersebut telah dikembangkan beberapa alat pengering, untuk mempermudah proses pengeringan padi, contohnya pengering tipe batch (batch-in bin dryer), rotary, fluidisasi atau dengan pembekuan (freeze). Masing-masing tipe pengering memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing, sesuai kebutuhan pengeringan yang dipengaruhi kapasitas dan bahan yang hendak dikeringkan. Alat pengering tipe batch bekerja dengan memasukkan gabah ke dalam ruang dengan suhu tinggi agar pengeringan berjalan lebih cepat dan efektif. Kecepatan rata-rata pengeringan tipe mechanical dryer adalah 1,1-1,9 % kadar air per jam, lebih tinggi daripada pengeringan sundryer dengan nilai kecepatan rata-rata 0,3-0,5% kadar air per jam [3]. Tetapi, sebagian besar batch dryer masih menggunakan kendali tipe on-off. Hal tersebut membuat pengeringan dilakukan dengan dasar waktu pemanasan, bukan berdasarkan target kadar air yang diinginkan. Selain itu suhu pemanasan yang 1
2
terjadi tidak dapat dikendalikan secara tepat dan suhu yang terlalu tinggi dapat merusak gabah sedangkan suhu yang terlalu rendah membuat waktu pemanasan menjadi lebih lama. Oleh karena itu diperlukan sebuah sistem kendali suhu di dalam alat pengeringan gabah agar dapat melakukan pengeringan sampai dengan kadar air yang diinginkan dengan suhu pemanasan yang optimal. Selain diperlukan sistem kendali dalam proses pengeringan gabah, diperlukan sistem monitoring terhadap alat pengering gabah tersebut. Hal ini diperlukan karena meskipun pengeringan menggunakan alat tidak tergantung pada sinar matahari, proses pengeringan dalam jumlah besar dapat berjalan hingga lebih dari 24 jam. Kemampuan manusia yang terbatas untuk terus-menerus memantau alat secara langsung di tempat sehingga diperlukan sebuah sistem monitoring yang mampu membuat pengguna bisa memantau alat tersebut dari jarak jauh. Sistem yang dirancang dapat memberikan informasi mengenai parameter proses pengeringan gabah seperti suhu dan kadar air serta mampu memberikan masukan seperti nilai referensi dan perintah on-off kepada alat pengering gabah tersebut. Terdapat beberapa penelitian yang telah dilakukan sebelumnya mengenai sistem monitoring data sensor dan sistem monitoring berbasis nirkabel. Yosia Gita Mustikoaji merancang sistem monitoring dan kendali suhu pada oven kayu menggunakan minikomputer Raspberry Pi 3 dan Modul GSM [4]. Pada perancangan tersebut sistem berhasil mengirimkan data suhu yang ada pada oven kayu ke smartphone melalui jaringan pesan singkat (SMS). Hot Asi Yohannes merancang sistem akuisis data alat ukur arus, tegangan, hambatan dan suhu digital menggunakan koneksi Bluetooth pada ponsel cerdas Android [5]. Sistem tersebut berhasil mengirimkan data seluruh sensor ke dalam aplikasi android. Harum Amalia Sandi merancang sistem akuisisi data multisensor melalui website berbasis android [6]. Pada perancangan tersebut sistem berhasil mengirimkan data sensor melalui koneksi internet dan ditampilkan pada halaman web. Dalam Tugas Akhir ini akan dirancang sistem monitoring data suhu dan kelembapan
gabah
berbasis
MySQL
dan
PHP.
Sistem
menggunakan
mikrokontroler ATMega328P sebagai unit akuisisi data dan Raspberry Pi 3 sebagai unit pangkalan data dan antarmuka pengguna. Sistem dirancang untuk
3
mengirimkan data sensor suhu DHT22 dan sensor kadar air SKU:SEN0912 dari ATMega328P ke Raspberry Pi 3. Pengguna akan mengakses antarmuka pengguna melalui halaman web yang telah dirancang di dalam Raspberry Pi 3. Selain itu antarmuka pengguna dapat memberikan masukan ke mikrokontroler seperti nilai referensi dan perintah on-off. Sistem tersebut bisa diakses oleh pengguna melalui jaringan nirkabel dalam hal ini adalah koneksi internet.
1.2
Tujuan Penelitian Tujuan penelitian Tugas Akhir ini adalah : 1. Merancang sistem monitoring data suhu dan kelembapan gabah berbasis MySQL dan PHP pada purwarupa pengering gabah. 2. Merancang antarmuka pengguna purwarupa pengering gabah yang dapat diakses oleh pengguna melalui koneksi internet. 3. Menguji sistem yang telah dirancang dan menganalisis apakah proses akuisisi data dan penyajian data pada antarmuka pengguna berjalan dengan baik.
1.3
Batasan Masalah Pembatasan masalah dari Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Mikrokontroler yang digunakan pada Tugas Akhir ini adalah ATMega328P pada board Ardunio Uno sebagai unit akuisisi data sensor. 2. Pada Tugas Akhir ini Raspberry Pi 3 digunakan sebagai unit pangkalan data dan antarmuka pengguna. 3. Sensor yang digunakan untuk mengukur suhu dan kelembapan udara adalah sensor DHT22. 4. Suhu udara yang diukur oleh sensor adalah suhu udara di dalam ruang pengeringan gabah pada purwarupa pengering gabah. 5. Sensor yang digunakan untuk mengukur kadar air gabah yang sedang dikeringkan adalah sensor SKU:SEN0192.
4
6. Bahasa yang pemrograman yang digunakan adalah bahasa C++ pada compiler Arduino IDE untuk ATMega328P serta bahasa phyton dan PHP untuk Raspberry Pi 3. 7. Pangkalan data dirancang di dalam Raspberry Pi 3 menggunakan fitur PHPMyAdmin. 8. Halaman antarmuka pengguna diakses menggunakan web browser pada komputer personal (PC). 9. Jenis data yang diakuisisi ke dalam pangkalan data dan antarmuka pengguna adalah suhu, kelembapan udara, kadar air gabah, dan nilai PWM aktuator heater. 10. Jenis data yang dapat dimasukkan pengguna ke mikrokontroler melalui antarmuka pengguna adalah nilai referensi suhu, set point kadar air, perintah mulai (start) dan perintah berhenti (stop). 11. Akses antarmuka pengguna dilakukan melalui fasilitas remote connection Raspberry Pi 3 pada dataplicity.com.
5
1.4
Sistematika Penulisan Sistematika penulisan penelitian Tugas Akhir ini terdiri dari 5 bab.
Penjelasan sistematika setiap bab adalah sebagai berikut : BAB I
PENDAHULUAN Bab ini berisi tentang latar belakang, tujuan penelitian, batasan masalah dan sistematik penulisan laporan.
BAB II
LANDASAN TEORI Bab ini berisi tentang landasan teori yang menunjang dan berkaitan dengan penyelesain Tugas Akhir antara lain teori mengenai proses pengeringan gabah, komponen elektronika, sensor, aktuator, mikrokontoler serta bahasa pemrograman yang digunakan pada Tugas Akhir ini.
BAB III
PERANCANGAN SISTEM Bab ini berisi tentang perancangan yang dilakukan untuk membuat sistem.
Perancangan
meliputi
perancangan
hardware
dan
perancangan software. BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISIS Berisi tentang pengujian sistem yang telah dirancang serta analisis data yang diperoleh dari pengujian sistem akuisisi data, penyimpanan pangkalan data dan akses antarmuka pengguna.
BAB V
PENUTUP Bab ini berisi kesimpulan dan saran. Merupakan kesimpulan dari keseluruhan pengerjaan Tugas Akhir ini serta saran pengembangan pada penelitian selanjutnya.
BAB II LANDASAN TEORI
2.1
Sistem Kendali Subjek dari sistem kendali sangat luas, mencakup kendali variabel seperti
suhu, tekanan, aliran, level dan kecepatan [7]. Istilah-istilah yang terdapat dalam sistem kendali adalah sebagai berikut [8]: 1. Plant Plant adalah seperangkat peralatan yang bekerja bersama-sama, yang digunakan untuk melakukan suatu operasi tertentu. Plant juga dapat didefinisikan sebagai objek fisik yang dikendalikan. Dalam penelitian ini yang dimaksud sebagai plant adalah purwarupa pengering gabah. 2. Proses Secara harfiah, proses didefinisikan sebagai suatu operasi yang berlangsung secara kontinu, terdiri dari beberapa aksi atau perubahan yang dikendalikan, yang diarahkan secara sistematis menuju keadaan akhir tertentu. Jika diartikan dalam sistem kendali, proses berarti setiap operasi yang dikendali. Pada Tugas Akhir ini, terdapat aksi kendali dengan metode PI dengan proses masukan informasi berupa pembacaan suhu serta aksi keluaran hasil proses kepada aktuator (heater). 3. Sistem Sistem adalah kombinasi dari beberapa komponen yang bekerja bersama-sama dan melakukan suatu sasaran tertentu. Sistem juga bisa terdiri dari gabungan beberapa subsistem, contohnya subsistem sensor, kendali dan contohnya sistem pengendalian suhu yang akan dibahas dalam penelitian Tugas Akhir ini. 4. Gangguan Gangguan dalam sistem kendali dapat diartikan sebagai suatu sinyal yang cenderung mempunyai pengaruh merugikan pada keluaran sistem. Jika
6
7
suatu gangguan tersebut berasal dari dalam sistem, disebut internal disturbance, sedangkan jika berasal dari luar sistem disebut external disturbance.
2.2
Alat Pengering Gabah Padi (Orizae sativa L.) merupakan tanaman yang membutuhkan air yang
cukup dalam hidupnya [9]. Tanaman ini tergolong semi-akuatis yang cocok ditanam di lokasi tergenang [9]. Biasanya tanaman padi ditanam di sawah yang menyediakan kebutuhan air cukup untuk pertumbuhannya. Meskipun demikian padi juga dapat diusahakan di lahan kering atau ladang, istilahnya padi ladang. Namun demikian kebutuhan airnya tetap harus terpenuhi [9]. Tanaman padi setelah dipanen secara umum memiliki kadar air cukup tinggi sekitar 20-23% basis basah saat musim kering dan sekitar 24-27% basis basah saat musim hujan [1]. Di Indonesia, padi yang akan digiling sesuai kebutuhan pasar dikeringkan terlebih dahulu hingga kadar air mencapai maksimal 14% basis kering [2]. Proses pengeringan ini dilakukan untuk mengawetkan beras sehingga beras dapat disimpan dalam waktu yang lama. Pengeringan
merupakan
suatu
metode
pengawetan
dengan
cara
pengurangan kadar air bahan pangan sehingga memiliki daya simpan yang cukup lama. Pengeringan juga merupakan proses pengeluaran air atau memisahkan air dalam bahan pangan dengan jumlah yang kecil tetapi kontinu hingga didapatkan kadar air yang diinginkan. Pengeringan dapat dilakukan dengan menggunakan 3 cara seperti, pengeringan natural, pengeringan dengan pemanasan buatan sistem tanpa paksa, pengeringan dengan pemanasan buatan sistem paksa [10]. Pengeringan natural adalah pengeringan yang dilakukan dengan menghamparkan gabah diatas lantai, baik yang berupa lantai semen maupun lantai tanah, kemudian terkena udara bebas dan sinar matahari secara langsung. Pengeringan seperti ini kurang efesien dikarenakan oleh beberapa faktor, waktu yang digunakan relatif lebih lama dan cuaca yang tidak mendukung. Pengeringan dengan pemanas buatan (sistem tanpa paksa) adalah pengeringan yang dilakukan dengan memanaskan gabah dalam suatu
8
ruangan dimana aliran panasnya mengalir secara alami tanpa adanya paksaan. Pengeringan dengan sistem ini juga kurang efisien dikarenakan oleh beberapa faktor, pemanasan yang tidak merata dan waktu yang diperlukan relatif lama. Pengeringan dengan pemanasan buatan (sistem paksa) adalah pemanasan yang udara panas yang mengalir tidak secara alami melainkan dengan paksaan atau hembusan. Pengeringan dengan sistem ini memiliki keunggulan yaitu pemanasan yang merata dan waktu pengeringan yang jauh lebih singkat. Proses pengeringan pada prinsipnya menyangkut proses perpindahan panas dan perpindahan massa yang terjadi secara bersamaan (simultan). Pertama-tama panas harus ditransfer dari medium pemanas ke bahan. Selanjutnya setelah terjadi penguapan air, uap air yang terbentuk harus dipindahkan melalui struktur bahan ke medium sekitarnya. Proses ini akan menyangkut aliran fluida di mana cairan harus ditransfer melalui struktur bahan selama proses pengeringan berlangsung. Jadi panas harus disediakan untuk menguapkan air dan air harus mendifusi melalui berbagai macam tahanan agar supaya dapat lepas dari bahan dan berbentuk uap air yang bebas [10]. Lama proses pengeringan tergantung pada bahan yang dikeringkan dan cara pemanasan yang digunakan. Dalam proses pengeringan ini diperlukan suatu alat untuk mengeringkan gabah. Purwarupa pengering gabah ini merupakan alat pengering tipe batch dryer. Pengeringan dengan menggunakan batch dryer adalah salah satu cara pengeringan yang efektif. Proses pengeringan dengan batch dryer dapat dilakukan kapan saja tidak tergantung cuaca dikarenakan tipe ini memanfaatkan sebuah ruang pemanasan dan sistem pengadukan. Prinsip kerja mesin pengering tipe batch dryer yaitu mengalirkan udara panas dalam ruang pengeringan untuk mengangkat kelembapan gabah hingga mencapai 14% basis kering [2]. Alat pengering yang telah dirancang dalam tugas akhir ini memiliki jenis pemanasan convective dinamic air type yaitu konveksi paksa menggunakan kipas sebagai pengatur aliran udara panas. Struktur dari alat pengering tipe batch dryer dapat dilihat pada Gambar 2.1 berikut ini.
9
Gambar 2.1 Struktur batch dryer.
Dalam proses pengendalian suhu pada purwarupa pengering gabah, diperlukan penetapan suhu dan kelembaban yang tepat yaitu, suhu pada range 40°C- 43°C [11]. Hal ini berdasarkan standar pengeringan gabah yang telah diatur oleh pemerintah. Dalam SNI 6128 : 2015 mengenai klasifikasi dan standar mutu beras.
2.3
Komponen Elektronika
2.3.1
ATMega328P ATMega328P adalah mikrokontroler 8-bit berbasis AVR yang diproduksi
oleh ATMEL. Mikrokontroler ini dapat diprogram menggunakan beberapa aplikasi compiler termasuk Arduino IDE. ATMega328P yang digunakan pada Tugas Akhir ini tertanam pada board sistem minimum Arduino Uno seperti diperlihatkan pada Gambar 2.2 dan Gambar 2.3. Mikrokontroler ini memiliki spesifikasi yang ditunjukkan pada Tabel 2.1 berikut ini.
Gambar 2.2 Mikrokontroler ATMega328P dan Board Arduino Uno.
11
Dalam Tugas Akhir ini, terdapat fungsi khusus mikrokontroler yang digunakan yakni, Pulse Width Modulation (PWM) yang
merupakan teknik
modulasi yang mengubah varaisi lebar pulsa (duty cycle) dalam satu periode dan frekuensi yang tetap untuk mendapatkan tegangan rata-rata yang berbeda. Modulasi lebar pulsa (PWM) ini diperoleh dengan bantuan sebuah gelombang kotak seperti Gambar 2.3 yang mana siklus kerja (duty cycle) gelombang dapat diubah-ubah untuk mendapatkan sebuah tegangan keluaran yang bervariasi yang merupakan nilai rata-rata dari gelombang tersebut [13]. PWM dapat digunakan untuk mengatur tegangan heater. Perubahan nilai PWM berpengaruh terhadap tegangan rata-rata output seperti ditunjukkan pada Gambar 2.4. Modulasi dilakukan dengan mengubah perbandingan lebar pulsa dalam frekuensi dan amplitudo sinyal yang tetap.
dan
adalah waktu dimana
tegangan keluaran pada kondisi high,
adalah waktu dimana tegangan keluaran
berada pada kondisi low, dan
adalah periode satu gelombang yaitu
penjumlahan antara
dengan
. Siklus kerja atau duty cycle sebuah
gelombang merupakan representasi dari kondisi
dalam suatu periode sinyal
yang dinyatakan dalam satuan persen (%) dengan batas nilai 0 sampai 100, jika sinyal selama satu siklus dalam kondisi sinyal selama satu siklus memiliki kondisi
, maka nilai duty cyle = 100%. Jika yang sama dengan kondisi
,
maka nilai duty cycle = 50%. Perubahan PWM dipengaruhi oleh resolusi PWM (jumlah variasi perubahan nilai). Jika suatu PWM memiliki resolusi 8 bit, maka PWM memiliki variasi perubahan nilai sebanyak 256 (mulai dari 0-225) yang mewakili duty cycle 0% - 100% dari keluaran PWM tersebut seperti di ilustrasikan pada Gambar 2.5.
Gambar 2.3 Gelombang kotak dengan kondisi high 5 V dan low 0 V.
12
Gambar 2.4 Pengaruh nilai PWM terhadap tegangan rata-rata output.
Gambar 2.5 Ilustrasi variasi nilai duty cycle.
2.3.2
Sensor DHT22 Sensor DHT22 atau AM2302 merupakan sensor dengan kalibrasi sinyal
digital dengan hasil informasi suhu dan kelembaban. Sensor ini termasuk sensor yang memiliki kestabilan yang baik dengan 8-bit single-chip computer.
Gambar 2.6 Bentuk fisik sensor DHT22.
13
Berikut ini merupakan spesifikasi teknik dari sensor suhu dan kelembapan udara DHT22 seperti yang ditunjukkan oleh Tabel 2.2.
Tabel 2.2 Spesifikasi Sensor DHT22 [14].
Nama Parameter
Keterangan
Catu daya
3,3 - 6 Volt DC (tipikal 5 VDC)
Sinyal keluaran
digital lewat bus tunggal dengan kecepatan 5 ms/operasi
Sensor SKU:SEN0192 Sensor SKU:SEN0193 adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi
kadar air (moisture) pada suatu bahan seperti pakan ikan, tanah dan gabah padi. Sensor ini bekerja pada tegangan 3,3 Volt atau 5 Volt dan tegangan keluaran pembacaan dengan rentang 0 – 3,0 Volt. Keluaran dari sensor SKU:SEN0193 ini memiliki 3 pin yaitu pin VCC, GND, dan pin A0 keluaran analog. Gambar sensor SKU:SEN0193 beserta keterangan pin dari sensor tersebut dapat dilihat pada gambar 2.16 di bawah ini
14
Gambar 2.7 Sensor Kadar Air SKU:SEN0192
Berikut ini merupakan spesifikasi teknik dari sensor kadar air udara SKU:SEN0192 seperti yang ditunjukkan oleh Tabel 2.3.
Tabak 2.3 Spesifikasi Sensor SKU:SEN0192 [15].
Nama Parameter
Keterangan
Tegangan operasi
3,3 – 5,5 VDC
Tegangan keluaran
0 – 3,0 VDC
Arus operasi
5 mA
Antarmuka
PH2.0-3P
Dimensi
3,86 x 0,905 inches (L x W)
Berat
15 g
2.3.4 Optocoupler Optocoupler atau optoisolator adalah suatu komponen elektronika yang berfungsi sebagai penghubung dua rangkaian dengan isyarat cahaya tanpa adanya hubungan konduktif [16]. Optocoupler diartikan sebagai opto (cahaya) dan coupler (penghubung). Jadi optocoupler adalah suatu komponen penghubung yang bekerja berdasarkan picu dari cahaya. Optocoupler memungkinkan isolasi antara rangkaian pengontrol dan rangkaian yang dikontrol dengan sirkuit berbeda, namun tetap dapat berhubungan sehingga memberikan proteksi bagi rangkaian yang mengontrol.
15
Optocoupler menggabungkan LED dan fototransistor dalam satu kemasan. Pada optocoupler terdiri atas dua bagian, yaitu transmitter dan receiver. Transmitter biasanya dibuat dari sebuah LED inframerah, penggunaan LED inframerah bertujuan untuk memperoleh ketahanan yang lebih baik terhadap cahaya tampak dari pada jika menggunakan LED biasa. Receiver dibuat dengan dasar komponen fototransistor, yang akan menghasilkan bias maju / ON bila mendapat cahaya dari transmitter dan sebaliknya menghasilkan cut off / OFF bila tidak mendapat cahaya dari transmitter [17]. Secara mendasar, optocoupler terdiri atas sisi pengirim yang memancarkan cahaya dan sisi penerima yang menerima isyarat cahaya dari sisi pengirim. Simbol dan komponen optocoupler 4N35, serta konfigurasi dasarnya ditunjukkan oleh Gambar 2.8.
Gambar 2.8 Bentuk fisik dan simbol optocoupler [16].
Cara kerja optocoupler 4N35 adalah jika LED tidak memancarkan cahaya ke transistor maka transistor tersebut akan off sehingga outputnya akan berlogika high ketika LED memancarkan cahaya maka transistor akan on sehingga outputnya akan berlogika low. Keuntungan penggunaan rangkaian terpadu ini adalah lebih terjaminnya keamanan rangkaian pengendali dari pengaruh jala-jala listrik. Hal ini disebabkan terpisahnya aliran arus antara beban dengan rangkaian pengendali oleh penggandeng cahaya didalam optocoupler. Optocoupler tipe 4N35 dapat diaktifkan dengan arus diatas 50 mA pada sisi masukan.
16
2.3.5
MOSFET Metal Oxide Semiconductor Field effect Transistor (MOSFET) atau adalah
salah satu jenis transistor yang bekerja berdasarkan efek medan (field effect). Meskipun memiliki kemiripan dengan transistor konvensional, MOSFET menggunakan tegangan sebagai pemicu dan pengontrol gerbangnya (gate) dan memiliki kecepatan switching yang lebih cepat dibandingkan transistor biasa. Hal ini membuat efisiensi kerja MOSFET lebih tinggi sehingga mengurangi disipasi daya berupa panas yang dihasilkan jika digunakan pada rangkaian berarus besar [16][18]. MOSFET memiliki impedansi gerbang yang tinggi jika dibandingkan dengan FET maupun transistor biasa, sehingga memberikan proteksi yang lebih baik bagi input [18]. Simbol dan gambar MOSFET dapat dilihat pada Gambar 2.9.
Gambar 2.9 Komponen MOSFET [16][18].
2.4
Motor DC Motor listrik DC berfungsi untuk mengubah energi listrik menjadi energi
mekanik. Kebanyakan motor listrik beroperasi melalui interaksi medan magnet dan konduktor pembawa arus untuk menghasilkan kekuatan, meskipun motor elektrostatik menggunakan gaya elektrostatik. Proses sebaliknya, menghasilkan energi listrik dari energi mekanik, yang dilakukan oleh generator seperti alternator, atau dinamo. Banyak jenis motor listrik dapat dijalankan sebagai generator, dan sebaliknya. Motor listrik dan generator yang sering disebut sebagai mesin-mesin listrik.
17
Motor DC (arus searah) merupakan salah satu dari motor listrik. Mesin arus searah dapat berupa generator DC atau motor DC. Generator DC alat yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrik DC. Motor DC alat yang mengubah energi listrik DC menjadi energi mekanik putaran. Sebuah motor DC dapat difungsikan sebagai generator atau sebaliknya generator DC dapat difungsikan sebagai motor DC. Pada motor DC kumparan medan disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Jika tejadi putaran pada kumparan jangkar dalam pada medan magnet, maka akan timbul tagangan (GGL) yang berubah-ubah arah pada setiap setengah putaran, sehingga merupakan tegangan bolak-balik. Prinsip dari arus searah adalah membalik phasa negatif dari gelombang sinusoidal menjadi gelombang yang mempunyai nilai positif dengan menggunakan komutator, dengan demikian arus yang berbalik arah dengan kumparan jangkar yang berputar dalam medan magnet,dihasilkan tegangan (GGL). Motor DC yang teah dijelaskan dapat terlihat seperti pada Gambar 2.10.
Gambar 2.10 Motor listrik DC.
2.5
Elemen Pemanas (Heater) Heater banyak dipakai dalam kehidupan sehari-hari, baik didalam rumah
tangga ataupun peralatan dan mesin industri. Heater merupakan alat yang berfungsi untuk mendapatkan suhu panas tertentu dari suatu ruangan atau perangkat. Sebagai sumber panas yang dihasilkan oleh elemen pemanas listrik ini bersumber dari kawat ataupun pita bertahanan listrik tinggi (resistance wire) biasanya bahan yang
18
digunakan adalah kawat niklin yang digulung menyerupai bentuk spiral dan dimasukkan dalam selongsong/pipa sebagai pelindung, kemudian dialiri arus listrik pada kedua ujungnya dan dilapisi oleh isolator listrik yang mampu menahan panas dengan baik hingga aman jika digunakan [19]. Bentuk dan tipe dari heater bermacam-macam disesuaikan dengan fungsi, tempat pemasangan dan media yang akan di panaskan. Adapun jenis dan bentuk dari elemen pemanas adalah sebagai berikut [19]: 1. Elemen Pemanas Listrik Bentuk Dasar Elemen pemanas di mana resistance wire hanya dilapisi oleh isolator listrik, macam-macam elemen pemanas bentuk dasar adalah : Ceramic, Coil, Infrared, Silica dan Quartz Heater. Gambar 2.11 menunjukkan coil heater dan infared heater.
Gambar 2.11 Coil heater dan infrared heater.
2. Elemen Pemanas Listrik Bentuk Lanjut Merupakan elemen pemanas dari bentuk dasar yang dilapisi oleh pipa atau lembaran plat logam untuk maksud sebagai penyesuain terhadap penggunaan dari elemen pemanas tersebut. Bahan logam yang biasa digunakan adalah mild steel, stainless steel, tembaga dan kuningan. Heater yang termasuk dalam jenis dan ini adalah tubular, catridge, band, nozzle dan stripe heater. Gambar 2.12 menunjukkan tubular heater model standar.
19
Gambar 2.12 Tubular heater model standar.
2.6
Raspberry Pi 3 Raspberry Pi (juga dikenal sebagai RasPi) adalah sebuah single board
computer (SBC) seukuran kartu kredit yang dikembangkan oleh Yayasan Raspberry Pi di Inggris dengan maksud untuk memicu pengajaran ilmu komputer dasar di sekolah-sekolah. Tetapi Raspberry Pi banyak digunakan untuk penelitian oleh para ilmuwan. Hal ini karena Raspberry Pi sangat efisien mudah digunakan dan multifungsi [20]. Tampilan fisik dari Raspberry Pi 3 dapat dilihat pada Gambar 2.13 berikut ini.
Gambar 2.13 Raspberry Pi 3 Model B+.
Raspberry Pi menggunakan system on a chip (SoC) dari Broadcom BCM2837B0, juga sudah termasuk prosesor ARM1176JZF 700 MHz, GPU VideoCore IV dan RAM sebesar 256 MB. Raspberry Pi 3 belum mendukung fitur POE. Raspberry Pi bisa diaktifkan menggunakan konektor mikro-USB yang
20
terdapat pada sisi kiri bawah circuit board [21]. Raspberry Pi 3 memiliki spesifikasi yang ditunjukkan oleh Tabel 2.4 berikut ini.
Tabel 2.4 Spesifikasi Raspberry Pi 3 [22].
Nama Parameter Prosesor
Keterangan Broadcom BCM2837B0, Cortex-A53 64 bit SoC @1,4 GHz
Memori
1 GB LPDDR2 SDRAM
Konektivitas
2,4
GHz
dan
802.11.b/g/n/ac
5GHz wireless
IEEE LAN,
Bluetooth 4.2, BLE. Gigabit Ethernet over USB 2.0 Akses
40 PIN GPIO
Video dan Suara
Full Size HDMI MIPI DSI display port MIPI CSI camera port 4 pole stereo output
Multimedia
H,264, MPEG-4 decode, OpenGL ES 1.1, 2.0 Graphics
SD Card
Micro SD format
Catu Daya
5 V/ 2,5 A via micro USB 5 V DC via GPIO Header Power over Ethernet (PoE) - Enable
Suhu Operasi
0 – 50 oC
Raspberry Pi menggunakan sistem operasi berbasis kernel Linux. Raspbian merupakan sistem operasi berbasis Debian yang dapat bebas dioptimalkan untuk perangkat Raspberry Pi. GPU hardware diakses melalui gambar firmware yang diload ke GPU saat boot dari SD Card. Gambar firmware dikenal sebagai kumpulan
21
biner, sementara driver Linux yang terkait adalah sumber tertutup (closed source). Aplikasi perangkat lunak menggunakan panggilan ke sumber tertutup run-time library yang pada gilirannya menjadi panggilan open source driver dalam Linux kernel. API driver kernel spesifik untuk perpustakaan tersebut bersifat tertutup. Aplikasi video menggunakan OpenMAX, aplikasi 3D menggunakan OpenGL ES dan 2D aplikasi menggunakan OpenVG yang pada nantinya menggunakan EGL. OpenMAX dan EGL menggunakan open source kernel driver [23]. Tampilan diagram blok arsitektur Raspberry Pi dapat dilihat pada Gambar 2.14 berikut ini.
Gambar 2.14 Diagram blok arsitektur Raspberry Pi [23].
2.7
Pemrograman Phyton Python dikembangkan oleh Guido Van Rossum 1990 di CWI, Amsterdam
sebagai kelanjutan dari pemrograman ABC. Versi terakhir CWI adalah 1.2. Tahun 1995, Guido pindah ke CNRI sambil terus pengembangan pyhton. Versi terakhir yang dirilis adalah 1.6 pada tahun 2000, Guido dan para pengembang inti python
22
pindah ke BeOpen.com yang merupakan sebuah perusahaan komersial dan membentuk BeOpen PythonLabs. Python 2.0 dikeluarkan oleh BeOpen. Setelah mengeluarkan Python 2.0, Guido dan beberapa anggota tim PythonLabs pindah ke DigitalCreations. Saat ini pengembangan python terus dilakukan oleh sekumpulan pemrograman yang di koordinir oleh Guido dan Python Software Foundation [23]. Python Software Foundation adalah sebuah organisasi non profit yang dibentuk sebagai pemegang hak cipta intelektual Python sejak versi 2.1 dan dengan demikian mencegah python dimiliki oleh perusahaan komersial. Saat ini distribusi python sudah mencapai versi 2.6.1 dan versi 3.0. Nama Phyton dipilih oleh Guido sebagai nama bahasa ciptaannya karena kecintaan Guido pada acara televisi Monty Python’s Flying Circus oleh karena itu ungkapan-ungkapan khas dari acara tersebut seringkali muncul dalam pengguna python. Beberapa fitur yang dimiliki pemrograman phyton adalah [23]: 1. Memiliki tata bahasa yang jernih dan mudah dipelajari. 2. Memiliki aturan layout kode sumber yang memudahkan pengecekan, pembacaan kembali dan penulisan ulang kode sumber. 3. Memiliki kepustakaan yang luas. 4. Berorientasi objek. 5. Memiliki sistem pengelolaan memori otomatis. 6. Modular, mudah dikembangkan dengan menciptakan modul tersebut dapat dibangun dengan bahasa phyton maupun C/C++. 7. Memiliki fasilitas pengumpulan sampah otomatis. 8. Memiliki
banyak
pengoperasian.
fasilitas
pendukung
sehingga
mudah
dalam
23
2.8
Pemrograman HTML Hyper Text Markup Language (HTML) adalah sebuah bahasa markup yang
digunakan untuk membuat sebuah halaman web, menampilkan berbagai informasi yang ditulis kedalam berkas format ASCII agar dapat menghasilkan tampilan wujud yang terintegerasi. Dengan kata lain, berkas yang dibuat dalam perangkat lunak pengolah kata dan disimpan kedalam format ASCII normal sehingga menjadi home page dengan perintah-perintah HTML. Bermula dari sebuah bahasa yang sebelumnya banyak digunakan di dunia penerbitan dan percetakan yang disebut dengan SGML (Standard Generalized Markup Language), HTML adalah sebuah standar yang digunakan secara luas untuk menampilkan halaman web. HTML saat ini merupakan standar Internet yang didefinisikan dan dikendalikan penggunaannya oleh World Wide Web Consortium (W3C). HTML dibuat oleh kolaborasi Caillau TIM dengan Berners-lee Robert ketika mereka bekerja di CERN pada tahun 1989 (CERN adalah lembaga penelitian fisika energi tinggi di Jenewa) [24]. Tahun 1980, IBM memikirkan pembuatan suatu dokumen yang akan mengenali setiap elemen dari dokumen dengan suatu tanda tertentu. IBM kemudian mengembangkan suatu jenis bahasa yang menggabungkan teks dengan perintah format dokumen. Bahasa ini dinamakan Markup Language, sebuah bahasa yang menggunakan tanda-tanda sebagai basisnya. IBM menamakan sistemnya ini sebagai Generalized Markup Language atau GML [24]. Tahun 1986, ISO menyatakan bahwa IBM memiliki suatu konsep tentang dokumen yang sangat baik, dan kemudian mengeluarkan suatu publikasi ( ISO 8879 ) yang menyatakan markup language sebagai standar untuk pembuatan dokumen. ISO membuat bahasa ini dari GML milik IBM, tetapi memberinya nama lain, yaitu SGML ( Standard Generalized Markup Language ). ISO dalam publikasinya meyakini bahwa SGML akan sangat berguna untuk pemrosesan informasi teks dan sistem-sistem perkantoran. Tetapi diluar perkiraan ISO, SGML dan terutama subset dari SGML, yaitu HTML juga berguna untuk menjelajahi internet. Khususnya bagi mereka yang menggunakan World Wide Web. Versi terakhir dari HTML adalah HTML 4.01, meskipun saat ini telah berkembang XHTML yang merupakan pengembangan dari HTML [24].
24
2.9
Pemrograman PHP PHP adalah bahasa scripting yang menyatu dengan HTML dan dijalankan
pada serverside. Artinya semua sintaks yang diberikan akan sepenuhnya dijalankan pada server, sedangkan yang dikirimkan ke browser hanya hasilnya saja. Pada awalnya PHP merupakan kependekan dari Personal Home Page (Situs personal). 24 PHP pertama kali dibuat oleh Rasmus Lerdorf pada tahun 1995. Pada waktu itu PHP masih bernama Form Interpreted (FI), yang wujudnya berupa sekumpulan skrip yang digunakan untuk mengolah data formulir dari web. PHP memungkinkan pengguna untuk memanipulasi konten halaman web pada server sebelum halaman dikirim ke browser pengguna. Kerjanya seperti ini, sebuah script PHP berjalan di server dan dapat mengubah atau menghasilkan kode HTML. Sebuah halaman web HTML tetap dikirimkan ke browser, dan tidak mengindahkan apakah PHP ikut andil dalam merubah HTML pada server [25].
2.10
Pemrograman Pangkalan Data Berbasis MySQL MySQL adalah sebuah perangkat lunak sistem manajemen basis data SQL
(bahasa Inggris: database management system) atau DBMS yang multithread, multi-user, dengan sekitar 6 juta instalasi di seluruh dunia. MySQL AB membuat MySQL tersedia sebagai perangkat lunak gratis dibawah lisensi GNU General Public License (GPL), tetapi mereka juga menjual di bawah lisensi komersial untuk kasus-kasus dimana penggunaannya tidak cocok dengan penggunaan GPL [26]. MySQL adalah Relational Database Management Sistem (RDBMS) yang didistribusikan secara gratis dibawah lisensi GPL (General Public License). Setiap orang bebas untuk menggunakan MySQL, namun tidak boleh dijadikan produk turunan yang bersifat komersial. MySQL sebenarnya merupakan turunan salah satu konsep utama dalam database sejak lama, yaitu SQL (Structured Query Language). SQL adalah sebuah konsep pengoperasian database, terutama untuk pemilihan atau seleksi dan pemasukan data, yang memungkinkan pengoperasian data dikerjakan
25
dengan mudah secara otomatis. Keandalan suatu sistem database (DBMS) dapat diketahui dari cara kerja optimizer-nya dalam melakukan proses perintah-perintah SQL, yang dibuat oleh user maupun program-program aplikasinya. Sebagai database server, MySQL dapat dikatakan lebih unggul dibandingkan database server lainnya dalam query data. Hal ini terbukti untuk query yang dilakukan oleh single user, kecepatan query MySQL bisa sepuluh kali lebih cepat dari PostgreSQL dan lima kali lebih cepat dibandingkan Interbase [25].
BAB III PERANCANGAN SISTEM
Perancangan sistem monitoring data sensor suhu dan kelembapan gabah berbasis MySQL dan PHP terdiri atas perancangan perangkat keras dan perangkat lunak. Perancangan perangkat keras (hardware) mencakup perangkat keras apa saja yang digunakan dalam pembuatan sistem monitoring data sensor ini, sedangkan perancangan perangkat lunak (software) mencakup pembuatan program dalam mikrokontroler Arduino Uno sebagai unit akuisisi sensor dan minikomputer Raspberry Pi 3 sebagai unit pangkalan data dan antarmuka pengguna.
3.1
Perancangan Perangkat Keras Diagran blok perancangan perangkat keras alat pengering gabah secara
keseluruhan dapat dilihat pada Gambar 3.1. Perangkat keras selain dirancang untuk mengeringkan gabah melalui pengendalian suhu juga dirancang untuk menampilkan data sensor pada antarmuka yang bersifat nirkabel.
Gambar 3.1 Diagram blok rancangan hardware sistem pengering gabah.
26
27
Spesifikasi perancangan perangkat keras untuk sistem monitoring data sensor suhu dan kelembapan gabah berbasis MySQL dan PHP terdiri dari : 1. Mikrokontroler ATMega328P sebagai unit akuisisi data sensor dan unit kendali proses pengeringan gabah dengan pemrograman menggunakan Arduino IDE. 2. Minikomputer Raspberry Pi 3 sebagai unit penyimpanan data dan antarmuka dengan pemrograman menggunakan bahasa Phyton dan PHP. 3. Sensor suhu DHT22 sebagai unit pendeteksi suhu dan kelembapan udara ruangan pengeringan gabah. 4. Sensor kadar air SKU:SEN0192 sebagai unit pendeteksi kadar air gabah yang dikeringkan oleh sistem. 5. Liquid Crystal Display (LCD) dengan ukuran karakter 20x4 sebagai unit antarmuka pada alat pengering gabah. Komunikasi LCD ke mikrokontroler menggunakan driver I2C. 6. Heater sebagai aktuator pemanas pada sistem pengering gabah yang akan dikendalikan melalui antarmuka sistem. Spesifikasi heater yang digunakan pada sistem ini adalah : a. Daya
: 300 W
b. Tegangan : 220 V c. Arus
: 1,36 A
7. Rangkaian pengendali tegangann heater sebagai unit yang mengendalikan besarnya tegangan yang akan digunakan oleh heater. Rangkaian ini terhubung dengan mikrokontroler sebagai unit kendali. 8. Motor DC sebagai aktuator pengaduk pada sistem pengering gabah yang akan dikendalikan melalui antarmuka sistem. Spesifikasi motor DC yang digunakan pada sistem ini adalah : a. Tegangan : 12 V b. Kecepatan: 10 RPM c. Torsi
: 25 kg m-1
9. Komputer yang dilengkapi dengan web browser dan koneksi internet sebagai unit penampil antarmuka pengguna.
28
3.1.1
Perancangan Mikrokontroler ATMega328P Sistem minimum mikrokontroler ATMega328P berfungsi unit akuisisi data
yang dikirimkan data oleh sensor, pengolahan kendali suhu dan kelembapan pada purwarupa pengering gabah, serta pengiriman data sensor ke pangkalan data dan antarmuka pengguna. Alokasi masing-masing PIN mikrokontroler dapat dibagi berdasarkan fungsinya sebagai berikut : 1. Fungsi mikrokontroler sebagai unit akuisisi data sensor dibagi menjadi 2 bagian yaitu : a. Akuisisi data sensor suhu dan kelembapan udara DHT22 yang terhubung pada PIN 3. b. Akuisisi data sensor kadar air gabah SKU:SEN0192 yang terhubung pada PIN A0 untuk sensor pertama dan PIN A1 untuk sensor kedua. 2. Fungsi mikrokontroler sebagai pengolahan kendali suhu dan kelembapan gabah pada purwarupa pengering padi dibagi menjadi 2 bagian sebagai berikut. a. Keluaran sinyal kendali PWM menuju rangkain pengendali tegangan heater yang terhubung pada PIN 9. b. Keluaran sinyal kendali PWM menuju driver motor DC VNH2SP30 yang terhubung pada PIN 7 3. Fungsi mikrokontroler sebagai pengirim data sensor ke pangkalan data dan antarmuka pengguna. Mikrokontroler memanfaatkan fitur USART yang terdapat pada PIN 0 sebagai receiver (Rx) dan PIN 1 sebagai transmitter (Tx).
Gambar 3.2 Komposisi PIN pada mikrokontroler ATMega328P.
29
3.1.2
Perancangan Sensor Suhu DHT22 Sensor suhu DHT22 bekerja pada tegangan 5 V. Modul ini telah
mendapatkan suplai tegangan langsung dari sistem minimum mikrokontroler ATMega328P. Sensor ini yang dapat mendeteksi suhu dan kelembapan udara ini memiliki 3 pinout yaitu VCC, GND, dan Data. Jalur yang terhubung ke mikrokontroler dapat dilihat pada Gambar 3.3 berikut ini
PIN 2 Atmega328P GND Atmega328P Vcc 3.3V328P
Gambar 3.3 Perancangan rangkaian sensor DHT22.
Rangkaian sensor suhu DHT22 yang ditampilkan oleh Gambar 3.3, keluaran data dari sensor terhubung ke mikrokontroler melalui PIN 4. Untuk mendapatkan data setiap detik dari sensor ini menggunakan alamat PIN yang disesuaikan dengan penulisan program. Pada sensor suhu DHT22, data yang dideteksi adalah suhu dan kelembapan udara ruang pengeringan gabah. Data tersebut nantinya akan ditampilkan oleh LCD dan antarmuka pengguna.
3.1.3
Perancangan Sensor SKU:SEN0192 Sensor kadar air SKU:SEN0192 bekerja pada tegangan 5 V. Modul ini telah
mendapat suplai tegangan langsung dari mikrokontroler ATMega328P. Sensor yang dapat mendeteksi kadar air (moisture) ini memiliki 3 pinout yaitu VCC, GND, dan Data. Jalur yang terhubung ke mikrokontroler dapat dilihat pada Gambar 3.4 berikut ini.
30
Gambar 3.4 Perancangan rangkaian sensor SKU:SEN0192.
Rangkaian sensor kadar air SKU:SEN0192 yang ditampilkan oleh Gambar 3.4, keluaran data dari sensor terhubung ke mikrokontroler melalui PIN A0/A1. Untuk mendapatkan data setiap detik dari sensor ini menggunakan alamat PIN yang disesuaikan dengan penulisan program. Pada sensor kadar air SKU:SEN0192, data yang dideteksi adalah kadar air gabah. Data tersebut nantinya akan ditampilkan oleh LCD dan antarmuka pengguna.
3.1.4
Perancangan LCD Perancangan Liquid Crystal Display (LCD) untuk menampilkan nilai suhu,
kelembapan udara, kadar air gabah serta nilai referensi suhu dan set point kadar air gabah. Konfigurasi pinout dari LCD dan alokasi masing-masing PIN pada mikrokontroler dapat dilihat pada Gambar 3.5 berikut ini.
GND VCC PIN 27 Atmega328P PIN 28 Atmega328P
Gambar 3.5 Perancangan rangkaian LCD.
31
Dalam perancangan purwarupa pengering gabah ini digunakan 1 buah LCD dengan jumlah karakter 20x4. Pada penerapannya, LCD tersebut menggunakan suatu modul I2C untuk mengkonversi jumlah masukan PIN dari 8 PIN menjadi 4 PIN.
3.1.5
Perancangan Rangkain Pengendali Tegangan Heater Pada perancangan komponen penyusun purwarupa pengering gabah padi ini
dibuat rangkaian pengendali tegangan heater dengan masukan berupa sinyal PWM yang dikirimkan dari mikrokontroler ATMega328P. Pada perancangan rangkaian ini digunakan driver heater yang memiliki keluaran inverting (membalik) sehingga ketika masukan PWM maksimal (255) maka tegangan yang dihasilkan driver menjadi minimal (0 V) begitu pula sebaliknya ketika masukan PWM minimal (0) maka tegangan yang dihasilkan driver menjadi maksimal (200 VDC osilasi). Gambar 3.6 menunjukkan skematik perancangan driver heater.
Gambar 3.6 Skematik perancangan rangkaian pengendali tegangan heater.
32
Perancangan rangkaian pengendali tegangan heater disusun dari beberapa komponen yaitu : a. Diode bridge (rectifier) Pada perancangan rangkaian pengendali tegangan heater digunakan diode bridge tipe KBPC 1008 (10 A/800 V AC). Diode bridge ini digunakan sebagai penyearah tegangan AC (220 V) dari sumber tegangan AC. Keluaran dari rectifier ini berupa tegangan DC yang berosilasi tanpa nilai minus, keluaran tegangan dari rectifier inilah yang menjadi sumber tegangan bagi heater. Heater dapat diaktifkan dengan tegangan DC osilasi karena heater merupakan beban resistif yang tidak terpengaruh oleh frekuensi. b. Fuse Fuse pada perancangan rangkaian pengendali tegangan heater berfugsi sebagai pengaman dalam suatu rangkaian listrik apabila terjadi kelebihan muatan listrik atau suatu hubungan arus pendek. Dalam hal ini digunakan fuse dengan kapasitas arus 3 A. c. Kapasitof 47µF/350 V Pada perancangan rangkaian pengendali tegangan heater kapasitor 47µF/350 V digunakan sebagai penghilang ripple (riak) dari tegangan DC osilasi, sehingga tegangan yang masuk ke optocoupler dan MOSFET berupa tegangan DC murni. d. Dioda IN4007 Dioda IN4007 pada perancangan rangkaian pengendali tegangan heater berfungsi sebagai pengaman dari tegangan feedback, karena tegangan keluaran rectifier belum berupa DC murni sehingga ada kemungkinan fasa negatif yang masuk ke rangkaian di bawahnya. e. Resistor sebagai pembagi tegangan Resistor yang digunakan pada perancangan ini terdiri dari 2 resistor yaitu R1 dan R2 yang bernikai 6k8 Ω dan 100k Ω yang dikonfigurasikan sebagai pembagi tegangan. Masukan dari pembagi tegangan merupakan tegangan keluaran dari kapasitor sedangkan keluaran tegangan dari pembagi
33
tegangan merupakan tegangan masukan bagi sisi Rx optocoupler ketika off dan tegangan masukan bagi terminal gate pada MOSFET. Tujuan dari pembagi tegangan ini adalah agar tegangan yang masuk ke Rx optocoupler (maksimal 70 V) dan terminal gate pada MOSFET (maksimal 30 V) tidak melebihi batas tegangan maksimum yang diperbolehkan. Keluaran tegangan dari pembagi tegangan dapat diperoleh melalui persamaan berikut. (3.1)
= Ω
=
Ω
Ω
(3.2)
311
= 0,0636 × 311
(3.3)
= ±19,8
f. Dioda Zener (1N4744) Tipe dioda zener yang digunakan dalam perancangan driver heater ini adalah 1N4744 dengan breakdown voltage 15 V. Dioda zener pada perancangan ini digunakan sebagai pengaman tambahan ketika komponen pembagi tegangan tidak berfungsi. Dioda zener bekerja dengan membatasi tegangan masukan Rx optocoupler dan tegangan terminal gate MOSFET tidak melebihi 15 V. g. Optocoupler Pada optocoupler
perancangan digunakan
rangkaian sebagai
pengendali
isolator
tegangan
antara
heater,
mikrokontroler
ATMega328P dan rangkaian pengendali tegangan heater. Optocoupler akan bekerja ketika ada masukan PWM dari mikrokontroler ATMega328P (keluaran sistem kendali) yang mengaktifkan LED pada bagian transmitter, kemudian bagian receiver akan aktif ke ground sehingga tidak ada tegangan yang masuk ke terminal gate MOSFET begitu pula sebaliknya maka keluaran driver heater bersifat inverting, sehingga mikrokontroler ATMega328P tidak berhubungan langsung dengan rangkaian pengendali tegangan heater. h. MOSFET MOSFET para perancagan rangkaian pengendali tegangan heater ini digunakan sebagai driver utama yang akan mengatur ada atau tidaknya
34
tegangan keluaran dari rangkaian berdasarkan masukan tegangan terminal gate pada MOSFET, tegangan keluaran dari rangkaian inilah yang akan menjadi tegangan masukan bagi beban heater. Masukan tegangan terminal gate pada MOSFET bersumber dari tegangan keluaran yang diatur oleh optocoupler melalui sinyal PWM dari mikrokontroler ATMega328P. Pada terminal gate diberi resistor 330 Ω yang bertujuan untuk menghindari ringing (osilasi parasit) yang menyebabkan kerugian daya dan membatasi arus.
3.1.6
Perancangan Rangkaian Driver Motor DC Motor DC pada purwarupa pengering gabah ini berfungsi sebagai pengaduk
gabah sehingga proses pengeringan gabah berjalan secara merata. Untuk menghubungkan motor DC dengan mikrokontroler ATMega328P diperlukan sebuah driver. Driver yang digunakan pada perancangan kali ini adalah VNH2SP30. Konfigurasi pinout dari driver VNH2SP30 dan hubungannya dengan mikrokontroler dan motor DC dapat dilihat pada Gambar 3.7 berikut ini.
Gambar 3.7 Perancangan rangkaian driver motor DC.
35
Pada perancangan kali ini, PIN INA, INB dan PWM pada driver VNH2SP30 dihubungkan masing-masing pada PIN 5,6, dan 7 mikrokontroler ATMega328P. PIN INA dan INB berfungsi untuk mengatur arah putaran motor DC sedangkan PIN PWM berfungsi untuk mengatur besar kecepatan putaran motor. PIN EN pada driver dihubungkan ke PIN A3 pada mikrokontroler. PIN EN berfungsi sebagai enable bagi driver VNH2SP30. PIN VCC dan GND dihubungkan pada VCC dan GND yang ada pada mikrokontroler.
3.1.7 Perancangan Minikomputer Raspberry Pi 3 Pada perancangan purwarupa pengering padi ini, Raspberry Pi 3 berfungsi sebagai unit pangkalan data dan antarmuka pengguna. Pangkalan data akan disimpan di dalam memori Raspberry Pi 3 dalam bentuk pangkalan data MySQL sedangkan antarmuka pengguna akan ditampilkan dalam bentuk halaman web berbasis PHP yang bisa diakses melalui koneksi internet. Untuk menghubungkan mikrokontroler ATMega328P dan minikomputer Raspberry Pi 3 maka digunakan PIN Tx dan Rx pada masing-masing komponen. PIN Tx pada ATMega328P dihubungkan ke PIN Rx pada Raspberry Pi 3, begitu pula sebaliknya. Selain itu GND dari komponen juga dihubungkan satu sama lain. Hubungan rangkaian antara ATMega328P dan Raspberry Pi 3 dapat diliaht pada Gambar 3.8 berikut ini.
Gambar 3.8 Perancangan rangkaian Raspberry Pi 3.
36
3.2
Perancangan Perangkat Lunak Perancangan perangkat lunak pada sistem monitoring data sensor suhu dan
kelembapan gabah ini berisi algoritma dan diagram alir sistem serta prosedur pemrograman dalam sistem monitoring ini. Pada mikrokontroler ATMega328P, bahasa pemrograman yang digunakan adalah bahasa C++ dengan program compiler Arduino IDE, sedangkan pada Raspberry Pi 3 bahasa pemrograman yang digunakan adalah bahasa Phyton dan PHP.
3.2.1
Algoritma dan Diagram Alir Sistem Pada ATMega328P Pada bagian ini dirancang algoritma dan diagram alir dalam rangka
melakukan pemrograman terhadap mikrokontroler ATMega328P. Secara umum algoritma purwarupa pengirim gabah padi adalah sebagai berikut : a. Mulai. b. Inisialisasi I/O register dan variabel. c. Inisialisasi dan deteksi sensor DHT22 dan SKU:SEN0192. d. Deteksi masukan referensi suhu dan setpoint kadar air dari komunikasi serial. e. Tampilan LCD untuk suhu, kelembapan udara, kadar air, referensi suhu dan setpoint kadar air. f. Jika nilai kadar air yang dideteksi oleh sensor sama dengan nilai setpoint yang diberikan pengguna maka sistem kendali heater dan motor DC padam. g. Jika push button ON ditekan atau menerima perintah START dari komunikasi serial, maka sistem kendali heater dan motor DC menyala serta mengirimkan data sensor melalui komunikasi serial. h. Jika push button OFF ditekan atau menerima perintah STOP dari komunikasi serial, maka sistem kendali heater dan motor DC padam. i. Selesai. Diagram alir berdasarkan algoritma yang telah dijabarkan sebelumnya dapat dilihat pada Gambar 3.9 berikut ini.
37
Gambar 3.9 Diagram alir purwarupa pengering gabah pada ATMega328P.
3.2.2
Perancangan Program Sistem Mikrokontroler ATMega328P Pada perancangan program sistem mikrokontroler ATMega328P pada
purwarupa pengering gabah ini menggunakan 1 buah mikrokontroler. Perancangan program pada mikrokontroler ini menggunakan bahasa C yang ditanam menggunakan program compiler Arduino IDE. Sesuai dengan algoritma dan diagram alir yang telah dirancang sebelumnya, program yang dirancang pada mikrokontroler adalah sebagai berikut. A. Perancangan program inisialisasi I/O dan Variabel
38
Subrutin program inisialisasi I/O adalah bagian awal inisialisasi semua register dari komponen mikrokontroler ATMega328P yang digunakan dalam purwarupa pengering gabah ini untuk mengendalikan suhu udara dan kadar air gabah. Selain itu pada bagian ini juga di inisialisasi komponen masukan dan keluaran yang terhubung dengan mikrokontroler. Senarai dari program inisialisasi adalah sebagai berikut : //Programming Alat Pengering Gabah //Library #include #include #include #include "DHT.h" #include //Deklarasi Sensor Suhu dan Kelembapan Udara DHT22 #define DHTPIN 4 #define DHTTYPE DHT22 DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE); //Deklarasi Driver Motor DC VNH2SP30 #define MOTOR_A1_PIN 5 #define MOTOR_B1_PIN 6 #define PWM_MOTOR_1 7 #define EN_PIN_1 A3 //Deklarasi Dimmer Heater #define PWM_DIMMER 9 //Deklarasi Push Button int PB_ON = 10; int PB_OFF = 11; //Deklarasi LCD 20x4 12C #define I2C_ADDR
0x27
#define BACKLIGHT_PIN 3 #define En_pin
2
#define Rw_pin
1
#define Rs_pin
0
39
#define D4_pin
4
#define D5_pin
5
#define D6_pin
6
#define D7_pin
7
LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR,En_pin,Rw_pin,Rs_pin,D4_pin,D5_pin,D6_pin,D7_pi n); //Deklarasi Variabel Kalibrasi dan Perhitungan #define CW
B. Perancangan program deteksi sensor suhu DHT22 Keluaran dari sensor DHT22 berupa data digital yang dapat langsung masuk ke dalam mikrokontroler ATMega328P. PIN Data sensor suhu yang akan diolah masuk ke PIN 4 pada mikrokontroler. Senarai dari program deteksi sensor suhu DHT22 adalah sebagai berikut : float getTemp(bool isFahrenheit = false) { return
Dalam perancangan program sensor DH22 ini menggunakan library DHT yang telah tersedia. Di dalam library sudah terdapat pembacaan suhu dan kelembapan udara dengan mengubah nilai tegangan menjadi nilai suhu dan kelembapan
udara.
Dengan
menuliskan
dht.readTemperature
dan
dht.readHumidity maka akan diperoleh hasil suhu dalam satuan celcius dan
40
kelembaban dalam bentuk %RH (Relative Humidity). Dalam perancangan purwarupa pengering gabah ini hanya data suhu yang digunakan sebagai masukan dalam sistem kendali pengeringan gabah.
C. Perancangan program deteksi sensor kadar air SKU:SEN0192 Keluaran dari sensor kadar air SKU:SEN0912 merupakan tegangan analog sehingga sensor ini dihubungkan ke PIN A0/A1 yang merupakan PIN ADC. Karakteristik dari sensor kadar air ini adalah inverting. Semakin tinggi kadar air yang dideteksi oleh sensor maka semakin rendah tegangan yang dikirimkan sehingga semakin rendah pula nilai ADC yang dibaca oleh mikrokontroler.
Senarai
dari
program
deteksi
sensor
kadar
air
SKU:SEN0192 adalah sebagai berikut : float getMoisture(int pin) { return
0,0003*analogRead(pin)*analogRead(pin)+0,262*
analogRead(pin)-34,5 + (MO_cal_coeff); }
D. Perancangan program komunikasi serial. Komunikasi serial diperlukan untuk menghubungkan antara mikrokontroler ATMega328P dengan minikomputer Raspberry Pi 3. Pada subrutin ini dirancangn program yang dapat mendeteksi masukan dari komunikasi serial. Ada 4 jenis data yang diterima mikrokontroler dari minikomputer yaitu referensi suhu, setpoint kadar air, perintah START dan perintah STOP. Senarai dari program komunikasi serial adalah sebagai berikut : int status_mesin=0; float rf; float sp; void serialEvent() { while (Serial.available()) {
41
char ch=Serial.read(); if (ch=='a') { sp = Serial.parseFloat(); } else if (ch=='b') { rf = Serial.parseFloat(); } else if (ch=='c') { status_mesin=1; } else { status_mesin=0; } } }
Dalam perancangan program ini nilai referensi suhu diberikan identitas data “a”, nilai setpoint kadar air diberikan identitas data “b”, perintah START diberikan identitas data “c” dan perintah STOP diberikan identitas data “d”. Program ini akan mendeteksi jenis data tersebut jika ada data yang masuk melalui komunikasi serial.
E. Perancangan program LCD LCD digunakan untuk menampilkan nilai data yang telah direkam oleh sensor. Pada purwarupa pengering gabah ini data yang ditampilka oleh LCD adalah suhu udara, kelembapan udara, kadar air dari 2 sensor serta nilai referensi suhu dan set point kadar air yang dimasukkan oleh pengguna. Senarai dari program LCD adalah sebagai berikut : void {
F. Perancangan program sistem kendali pengering gabah Pada subrutin ini, sistem dirancang untuk menyala atau padam berdasarkan 2 hal yaitu apakah nilai kadar air yang dideteksi oleh sensor sama dengan nilai setpoint kadar air dan perintah mulai dan berenti baik dari push button
43
maupun dari antarmuka pengguna. Senarai dari program sistem kendali pengering gabah adalah sebagai berikut. if (digitalRead(PB_ON)==LOW) { status_mesin=1; } else if (digitalRead(PB_OFF)==LOW) { status_mesin=0; }
Pada perancangan program ini, ketika purwarupa pengering gabah pertama kali dinyalakan sistem kendali berada pada posisi padam (status_mesi =0). Untuk menyalakan sistem kendali maka program akan mempertimbangkan 2 hal. Pertama, apabila nilai kadar air yang dideteksi sensor masih berada di atas nilai setpoint kadar air yang dimasukkan pengguna maka sistem kendali diizinkan untuk menyala. Kedua, sistem kendali hanya akan menyala apabila variabel status_mesin memiliki nilai 1. Nilai variabel status mesin dipengaruhi oleh push button ON, push button OFF, perintah START dan STOP dari antarmuka pengguna. Apabila push button ON atau tombol START di antarmuka pengguna ditekan maka variabel status_mesin akan bernilai 1, sedangkan apabila push button OFF atau tombol STOP di antarmuka pengguan ditekan maka variabel status_mesin akan bernilai 0.
3.2.3
Algoritma dan Diagram Alir Sistem Pada Raspberry Pi 3 Pada bagian ini dirancang algoritma dan diagram alir sistem dalam rangka
melakukan pemrograman terhadap Raspberry Pi 3. Ada 2 macam algoritma yang dijalankan oleh Raspberry Pi 3 yaitu algoritma penyimpanan data dan algoritma . Algoritma penyimpanan data bertujuan agar Raspberry Pi 3 dapat menerima data dari mikrokontroler ATMega328P dan menyimpan data tersebut ke dalam pangkalan data. Algoritma pangkalan data adalah sebagai berikut : a. Mulai. b. Akses ke dalam pangkalan data. c. Deteksi penerimaan data dari komunikasi serial.
45
d. Apakah data yang diterima sesuai format? Jika iya, pisahkan 1 data yang diterima tersebut menjadi beberapa data sesuai dengan pangkalan data e. Setelah data dipisahkan, simpan data tersebut ke dalam pangkalan data f. Selesai Diagram alir berdasarkan algoritma yang telah dijabarkan sebelumnya dapat dilihat pada Gambar 3.10 berikut ini.
Gambar 3.10 Diagram alir penyimpanan data.
Algoritma antarmuka pengguna bertujuan agar pengguna dapat mengakses antarmuka pengguna (user interface) dalam rangka memantau data sensor dari purwarupa pengering gabah maupun memberikan masukan nilai referensi dan perintah ke alat dengan jaringan nirkabel. Algoritma antarmuka pengguna adalah sebagai berikut : a. Mulai. b. Tampilan halaman beranda. c. Deteksi data sensor dari dalam pangkalan data setiap detik.
46
d. Apakah pengguna memasukkan nilai referensi suhu? Jika iya maka kirimkan data nilai referensi suhu ke mikrokontroler sesuai dengan angka yang dimasukkan pengguna. e. Apakah pengguna memasukkan nilai setpoint kadar air? Jika iya maka kirimkan data nilai setpoint kadar air ke mikrokontroler sesuai dengan angka yang dimasukkan pengguna f. Apakah pengguna menekan tombol START? Jika iya maka kirimkan perintah START ke mikrokontroler. g. Apakah pengguna menekan tombol STOP? Jika iya maka kirimkan perintah STOP ke mikrokontroler. h. Apakah pengguna menekan tombol CLEAR? Jika iya maka bersihkan seluruh data di dalam pangkalan data. i. Apakah pengguna menekan tombol DATABASE? Jika iya tampilkan halaman database. j. Apakah pengguna menekan tombol GRAFIK? Jika iya maka tampilkan halaman grafik. k. Selesai Diagram alir berdasarkan algoritma yang telah dijabarkan sebelumnya dapat dilihat pada Gambar 3.11 berikut ini.
Gambar 3.11 Diagram alir antarmuka pengguna.
47
3.2.4
Pembuatan Pangkalan Data Pangkalan data yang akan dirancang pada sistem monitoring data sensor
suhu dan kelembapan gabah ini terdapat di dalam minikomputer Raspberry Pi 3. Proses pembuatan pangkalan data dilakukan pada fitur PHPMyAdmin yang tersedia di dalam Raspberry Pi 3 dengan mengakses alamat localhost/phpmyadmin pada web browser Raspberry Pi 3. Hal pertama yang dilakukan adalah membuat sebuah basis data yang akan menyimpan berbagai macam data sensor yang akan dikirimkan oleh mikrokontroler ke minikomputer. Pada perancangan ini basis data tersebut diberi nama “Data Sensor”. Tampilan pembuatan basis data dapat dilihat pada Gambar 3.12 berikut ini.
Gambar 3.12 Tampilan pembuatan basis data.
48
Setelah basis data dibuat, langkah selanjutnya adalah menentukan komponen data yang akan disimpan di dalam pangkalan data. Tampilan komponen data yang akan disimpan dapat dilihat pada Gambar 3.13 berikut ini.
Gambar 3.13 Tampilan komponen data pada pangkalan data.
Pada perancangan ini komponen data yang dibuat ada 7 buah yaitu referensi suhu, suhu, kelembapan, set point kadar air, kadar air 1, kadar air 2, dan PWM heater. Masing-masing komponen ini akan diiisi oleh data yang dikirimkan oleh mikrokontroler dan diterjemahkan terlebih dahulu oleh Raspberry Pi 3 sebelum disimpan di dalam pangkalan data.
3.2.5
Perancangan Program Sistem Raspberry Pi 3 Pada perancangan program sistem Raspberry Pi 3 ini, digunakan 2 macam
bahasa pemrograman yaitu bahasa Phyton dan PHP. Bahasa Phyton digunakan untuk merancang sebuah file yang bertugas menerjemahkan data sensor yang dikirim oleh mikrokontroler lalu mengirimkan data tersebut ke pangkalan data sesuai dengan komponen data masing-masing. Bahasa PHP digunakan untuk
49
merancang antarmuka pengguna berbasis halaman web yang bisa akses oleh pengguna melalui jaringan nirkabel. Sesuai dengan algoritma dan diagram alir yang telah dirancang sebelumnya, program yang dirancang pada minikomputer adalah sebagai berikut : A. Perancangan program penerjemah data serial Pada bagian ini dirancang sebuah file berbasis bahasa Phyton yang berfungsi untuk menerjemahkan data yang dikirim oleh mikrokontroler melalui komunikasi serial. Dari sebuah data yang dikirimkan oleh mikrokontroler pada suatu waktu, di dalamnya terdapat beberapa komponen data yang dikirim secara bersamaan. File ini akan menerjemahkan data serial tersebut lalu memisahkan setiap komponen data untuk kemudian disimpan ke dalam pangkalan data. Senarai program penerjemah data serial adalah sebagai berikut : #!/usr/bin/env python import time import serial import MySQLdb db
=
MySQLdb.connect(host="localhost",
passwd="agustuswisuda", db="DataSensordanPWM") cur = db.cursor() ser = serial.Serial( port='/dev/ttyS0', baudrate = 9600, parity=serial.PARITY_NONE, stopbits=serial.STOPBITS_ONE, bytesize=serial.EIGHTBITS, timeout=1 ) counter=0 while 1: x=ser.readline() temp = None
user="root",
50
rh = None m1 = None m2 = None rf = None sp = None op = None data = x.split("&") for r in data : d = r.split("=") cat = d[0] if cat == 'Temp' : temp = float(d[1]) if cat == 'RH': rh = float(d[1]) if cat == 'M1': m1 = float(d[1]) if cat == 'M2': m2 = float(d[1]) if cat == 'RF': rf = float(d[1]) if cat == 'SP': sp = float(d[1]) if cat == 'O': op = float(d[1]) if (not(m1 is None and m2 is None and rh is None and op is None and temp is None)): with db: cur.execute("INSERT 1`,`Kadar
Air
Suhu`,
INTO
2`,Kelembapan,`PWM `Set
Point
`Data
Sensor`(`Kadar
Air
Heater`,`Suhu`,`Referensi Kadar
Air`)
VALUES(%.02f,%.02f,%.02f,%i,%.02f,%.02f,%.02f)"%(m1,m2,rh,op ,temp,rf,sp)) print x print data # close the cursor
51
cur.close() # close the connection db.close ()
Pada perancangan ini, jenis data yang bisa diterjemahkan oleh file ini adalah data yang memiliki identitas sesuai dengan identitas yang dirancang di dalam file yaitu Temp, RH, M1, M2, RF, SP dan O. Data yang dikirimkan oleh mikrokontroler secara bersamaan harus memakai format identitas tersebut dan setiap komponen data dipisahkan oleh tanda &. Tanda & dalam file ini berfungsi sebagai pemisah komponen data sehingga masing-masing komponen data berdiri sendiri. Selain itu file ini juga bertugas untuk mengirimkan komponen data yang telah dipisahkan ke pangkalan data untuk disimpan. Masing-masing komponen data disesuaikan dengan komponen basis data yang telah dirancang sebelumnya.
B. Perancangan program halaman antarmuka pengguna Pada bagian ini dirancang sebuah halaman web berbasis PHP yang akan diakses oleh pengguna menggunakan jaringan nirkabel. Halaman beranda berfungsi sebagai tampilan antarmuka pengguna utama yang menampilkan setiap data sensor secara real-time serta memiliki fitur memberikan masukan referensi suhu, set point kadar air, perintah start dan stop serta membersihkan pangkalan data. Halaman beranda diberi nama alamat yaitu beranda.php. Senarai program halaman beranda adalah sebagai berikut :
52
<script> var refreshId = setInterval(function() { $('.status').load('tabelAjax.php'); }, 1);
Pada perancangan halaman beranda, terdapat 7 tombol yang terdapat pada halaman antarmuka. Tombol KIRIM pada kolom referensi suhu dan set
56
point kadar air berfungsi untuk mengirimkan nilai masing-masing komponen ke mikrokontroler. Tombol START dan STOP berfungsi untuk mengirimkan perintah start dan stop ke mikrokontroler. Tombol CLEAR berfungsi untuk membersihkan pangkalan data. Tombol DATABASE berfungsi untuk menampilkan halaman database serta tombol GRAFIK berfungsi untuk menampilkan halaman grafik. Selain itu terdapat tabel yang berisi data sensor yang ditampilkan secara real-time. Setiap detik tabel tersebut akan menampilkan data terbaru yang diterima oleh Raspberry Pi 3.
3.2.6
Perancangan Remote Connection Perancangan sistem monitoring suhu dan kelembapan gabah berbasis
MySQL dan PHP ini dirancang untuk bisa diakses oleh pengguna melalui jaringan nirkabel atau koneksi internet. Pada perancangan ini, minikomputer Raspberry Pi 3 harus terhubung dengan jaringan internet agar dapat diakses dari jarak jauh. Salah satu penyedia layanan kendali Raspberry Pi 3 jarak jauh adalah dataplicity.com. Perancangan remote connection dimulai dengan login pada halaman dataplicity.com dengan mendaftarkan e-mail pengguna. Lalu dataplicity akan menampilkan sebuah list program yang nantinya akan dimasukkan ke dalam Raspberry Pi 3 sehingga terhubung dengan dataplicity.com. Tampilan halaman utama dataplicity.com dapat dilihat pada Gambar 3.14 berikut ini.
57
Gambar 3.14 Tampilan halaman utama dataplicity.com.
Setelah memasukkan e-mail dan memasukkan list program yang muncul ke dalam Raspberry Pi 3. Maka akan muncul halaman status Raspberry Pi 3 apakah sedang menyala atau tidak. Tampilan halaman status Raspberry Pi 3 dapat dilihat pada Gambar 3.15 berikut ini.
Gambar 3.15 Tampilan halaman status Raspberry Pi 3.
58
Setelah masuk ke halaman status alat, maka langkah selanjutnya adalah login ke dalam Raspberry Pi 3 sehingga bisa diakses melalui jaringan internet. Dataplicity akan membuat sebuah link yang bisa digunakan untuk mengakses halaman antarmuka pengguna yang telah dirancang. Tampilan halaman login Raspberry Pi 3 pada dataplicity.com dapat dilihat pada Gambar 3.16 berikut ini.
Gambar 3.16 Tampilan login Raspberry Pi 3 pada dataplicity.com.
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS
Pengujian dan analisis sistem monitoring data sensor suhu dan kelembapan gabah berbasis MySQL dan PHP dilakukan dengan melakukan pengujian akuisisi data dari setiap sensor ke mikrokontroler, pengiriman data sensor dari mikrokontroler ke pangkalan data di dalam minikomputer, pengolahan data sensor untuk ditampilkan oleh antarmuka pengguna, pengiriman data masukan dari antarmuka pengguna ke mikrokontroler serta pengujian akses halaman antarmuka pengguna menggunakan jaringan internet. Setiap hasil pengujian dianalisis untuk mengetahui apakah sistem monitoring data sensor suhu dan kelembapan gabah dapat berjalan dengan baik.
4.1
Pengujian Akuisisi Data Sensor Pengujian akuisisi data sensor dilakukan dengan membandingkan hasil
pembacaan antara sensor yang digunakan oleh sistem monitoring dan sensor yang ditetapkan sebagai standar kalibrasi. Hasil pembacaan sensor yang diakuisisi ke mikrokontroler ditampilkan melalui perangkat LCD sehingga data sensor bisa dilihat oleh pengguna dan dibandingkan dengan sensor standar.
4.1.1
Pengujian Sensor Suhu Pengujian sensor suhu dilakukan dengan menguji pengukuran suhu oleh
sensor DHT22 pada beberapa variasi suhu di dalam ruang pemanasan alat. Hasil pengukuran tersebut dibandingkan dengan hasil pengukuran suhu di dalam ruang pemanasan oleh termometer digital pada nilai variasi suhu yang sama dengan sensor DHT22. Hasil pengujian sensor DHT22 dapat dilihat pada Tabel 4.1 berikut ini.
59
60
Tabel 4.1 Perbandingan hasil pembacaan sensor DHT22 dan termometer.
No
Suhu DHT22
Suhu Termometer
Error
1
40,0 oC
39,9 oC
0,1 oC
2
40,5 oC
40,6 oC
0,1 oC
3
41,0 oC
41,2 oC
0,2 oC
4
41,5 oC
41,8 oC
0,3 oC
5
42,0 oC
41,8 oC
0,2 oC
6
42,5 oC
42,7 oC
0,2 oC
7
43,0 oC
43,1 oC
0,1 oC
8
43,5 oC
43,8 oC
0,3 oC
9
44,0 oC
44,3 oC
0,3 oC
10
44,5 oC
44,9 oC
0,4 oC
Berdasarkan hasil pengujian pada Tabel 4.1, selisih antara pengukuran suhu oleh sensor DHT22 dan oleh termometer digital berada pada kisaran 0,1 – 0,4 oC dan rata-rata error sebesar 0,22 oC. Rentang dan rata-rata selisih pengukuran ini masih berada di bawah batas maksimum error suhu pada spesifikasi alat yaitu 1 oC. Hasil ini menunjukkan bahwa hasil pengukuran suhu oleh sensor DHT22 sudah memenuhi spesifikasi yang ditetapkan.
4.1.2
Pengujian Sensor Kadar Air Pengujian sensor kadar air dilakukan menguji pengukuran kadar air gabah
oleh sensor SKU:SEN0192 pada beberapa variasi kadar air gabah. Hasil pengukuran tersebut dibandingkan dengan hasil pengukuran kadar air oleh sensor moisture meter pada nilai variasi kadar air gabah yang sama dengan sensor SKU:SEN0192. Hasil pengujian sensor SKU:SEN0192 dapat dilihat pada Tabel 4.2 berikut ini.
61
Tabel 4.2 Perbandingan hasil pembacaan sensor SKU:SEN0912 dan moisture meter.
No
Data SKU:SEN0192
Data Moisture Meter
Error
1
11,26 %
11,5 %
0,24 %
2
13,16 %
14,0 %
0,84 %
3
15,37 %
16,0 %
0,63 %
4
17,29 %
17,5 %
0,21 %
5
19,05 %
19,0 %
0,05 %
6
20,86 %
21,0 %
0,14 %
7
22,68 %
22,5 %
0,18 %
Berdasarkan hasil pengujian pada Tabel 4.2, selisih antara pengukuran kadar air oleh SKU:SEN0192 dan oleh moisture meter berada pada kisaran 0,050,84 % dengan rata-rata error sebesar 0,33 %. Rentang dan rata-rata selisih pengukuran ini masih berada di bawah batas maksimum error kadar air pada spesifikasi alat yaitu 1%. Hasil ini menunjukkan bahwa hasil pengukuran suhu oleh sensor SKU:SEN0192 sudah memenuhi spesifikasi yang ditetapkan.
4.2
Pengujian Pengiriman Data Sensor ke Pangkalan Data Pengujian pengiriman data sensor ke pangkalan data dilakukan dengan
melakukan ujicoba pengiriman data sensor dari mikrokontroler ATMega328P ke minikomputer Raspberry Pi 3 melalui Port UART pada masing-masing komponen. Mikrokontroler ATMega328P memberikan perintah untuk mengirimkan data suhu (Temp), kelembapan Udara (RH), kadar Air (M1 dan M2), referensi suhu (RF), set point kadar air (SP) dan output PWM heater (O) melalui komunikasi serial. Tampilan pengiriman data melalui komunikasi serial oleh mikrokontroler ATMega328P dapat dilihat pada Gambar 4.1.
62
Gambar 4.1 Tampilan pengiriman data serial ATMega328P.
Setelah data dikirimkan oleh mikrokontroler ATMega328P melalui komunikasi serial, minikomputer Raspberry Pi 3 akan mengeksekusi file read.py yang terdapat di dalamnya sehingga minikomputer dapat menerima data dari mikrokontroler. Tampilan file read.py saat dieksekusi dan menerima data dari komunikasi serial dapat dilihat pada Gambar 4.2 berikut ini.
Gambar 4.2 Tampilan file read.py saat dieksekui dan menerima data serial.
63
Setelah melihat hasil penerimaan data pada minikomputer Raspberry Pi 3, hasil tersebut dibandingkan dengan data serial yang ditampilkan pada mikrokontroler ATMega328P untuk melihat apakah data yang dikirimkan telah sampai dan tidak mengalami perubahan data. Perbandingan data yang dikirimkan oleh mikrokontroler dan data yang diterima oleh minikomputer dapat dilihat pada Tabel 4.3 berikut ini.
Tabel 4.3 Perbandingan data serial ATMega328P dan Raspberry Pi 3.
Temp A
R
RH A
R
M1 A
M2 R
A
RF R
A
R
SP A R
O A
R
42,3 42,3 31 31 8,85 8,85 14,2 14,2 43 43
1
1
152 152
42,3 42,3 31 31 8,86 8,86 14,8 14,8 43 43
1
1
152 152
42,3 42,3 31 31 8,47 8,47 15,4 15,4 43 43
1
1
152 152
42,3 42,3 31 31 9,25 9,25
43 43
1
1
152 152
42,3 42,3 31 31 8,21 8,21 15,4 15,4 43 43
1
1
152 152
15
15
Keterangan : A : Data yang dikirim dari ATMega328P. R : Data yang diterima oleh Raspberry Pi 3.
Berdasarkan hasil pengujian yang ditampilkan pada Gambar 4.1 dan Gambar 4.2 serta Tabel 4.3, Data yang dikirimkan oleh mikrokontroler diterima oleh minikomputer dengan baik dan tidak terjadi kesalahan atau perubahan data yang diterima. Nilai data yang dikirimkan oleh mikrokontroler sama dengan nilai data yang diterima oleh minikomputer Raspberry Pi 3. Hasil ini menunjukkan bahwa komunikasi serial antara mikrokontroler dan minikomputer berjalan dengan baik dan dapat digunakan untuk mengirimkan data sensor suhu dan kelembapan data ke pangkalan data yang berada di dalam minikomputer. Pengujian pangkalan data dilakukan dengan mengamati halaman MySQL di dalam minikomputer untuk memastikan apakah data sensor yang diterima melalui file read.py telah disimpan oleh pangkalan data. Pengujian ini juga
64
bertujuan untuk memastikan data-data sensor yang diterima pangkalan data disimpan sesuai dengan jenis data yang dikirimkan oleh mikrokontroler. Apabila data berhasil disimpan maka halaman Jelajah akan menampilkan seluruh data yang telah dikirimka oleh mikrokontroler sesuai dengan jenis data masing-masing yaitu suhu, kelembapan udara, kadar air, referensi suhu, set point kadar air dan output PWM heater. Tampilan pangkalan data pada MySQL minikomputer Raspberry Pi 3 dapat dilihat pada Gambar 4.3 berikut ini.
Gambar 4.3 Tampilan pangkalan data Raspberry Pi 3.
Berdasarkan hasil pengujian yang ditampilkan pada Gambar 4.3, data sensor yang telah diterima oleh minikomputer telah disimpan oleh pangkalan data sesuai dengan jenis data masing-masing. Hasil ini menunjukkan bahwa komunikasi antara mikrokontroler ATMega328P dengan pangkalan data di dalam Raspberry Pi 3 berjalan dengan baik dan komunikasi serial tersebut dapat digunakan untuk mengirimkan data sensor dari mikrokontroler ke dalam pangkalan data.
65
4.3
Pengujian Antarmuka Pengguna Pengujian antarmuka pengguna dilakukan dengan mengakses masing-
masing alamat halaman yang telah dirancang pada web browser yang terhubung pada jaringan internet. Antarmuka pengguna yang terdiri dari 3 halaman menampilkan informasi yang berasal dari dalam pangkalan data. Pengujian ini bertujuan untuk melihat apakah masing-masing halaman antarmuka pengguna berhasil menampilkan data dari dalam pangkalan sesuai dengan bentuk presentasi data pada masing-masing halaman. Tampilan halaman beranda pada antarmuka pengguna dapat dilihat pada Gambar 4.4 berikut ini.
Gambar 4.4 Tampilan halaman beranda.
Berdasarkan hasil pengujian yang ditampilkan pada Gambar 4.4, Halaman beranda antarmuka pengguna dapat diakses dan menampilkan data sensor secara real-time. Hal ini terlihat pada tabel yang terdapat di halaman beranda terus menerus melakukan update data sesuai dengan data sensor yang terakhir diterima di setiap detik. Hasil ini menunjukkan bahwa halaman beranda antarmuka
66
pengguna dapat menunjukkan data sensor purwarupa pengering gabah secara realtime sehingga pengguna cukup memantau alat melalui antarmuka pengguna dari jarak jauh. Halaman database dapat diakses melalui halaman beranda dengan cara menekan tombol DATABASE web browser akan mengakses halaman database. Apabila pada halaman beranda, data sensor yang ditampilkan adalah data yang terakhir diterima oleh pangkalan data setiap detiknya, pada halaman database ditampilkan seluruh data yang tersimpan di dalam pangkalan data dalam bentuk tabel. Tampilan halaman database dapat dilihat pada Gambar 4.5 berikut ini.
Gambar 4.5 Tampilan halaman database.
Berdasarkan hasil pengujian yang ditampilkan pada Gambar 4.5, halaman database dapat menampilkan seluruh data yang tersimpan dalam pangkalan data dalam bentuk tabel. Hal ini menunjukkan bahwa halaman database dapat menampilkan seluruh data sensor dengan baik dan memberikan pengguna informasi mengenai data-data sensor yang berasal dari purwarupa pengering gabah selama proses pengeringan berjalan.
67
Selain dalam bentuk tabel, antarmuka pengguna juga memiliki halaman grafik yang menampilkan data sensor dalam bentuk grafik. Grafik pada antarmuka pengguna sistem ini terbagi menjadi 2 yaitu grafik suhu dan grafik kadar air. Grafik suhu berfungsi untuk menampilkan grafik data sensor DHT2, sedangkan grafik kadar air
berfungsi untuk menampilkan grafik data sensor SKU:SEN0192
Tampilan halaman grafik suhu dan grafik kadar air dalam antarmuka pengguna dapat dilihat pada Gambar 4.6 dan Gambar 4.7 berikut ini.
Gambar 4.6 Tampilan halaman grafik suhu.
Gambar 4.7 Tampilan halaman grafik kadar air.
68
Berdasarkan hasil pengujian yang ditampilkan pada Gambar 4.6 dan Gambar 4.7, halaman grafik antarmuka baik grafik suhu maupun grafik kadar air dapat menampilkan data sensor dalam bentuk grafik garis berdasarkan waktu pengeringan. Masing-masing grafik juga menampilkan referensi atau set point terhadap masing-masing sensor sehingga pengguna bisa melihat bagaimana kinerja purwarupa pengering dalam menaikkan suhu ruangan pemanasan serta mengeringkan gabah. Hal ini menunjukkan bahwa halaman grafik antarmuka pengguna dapat menampilkan data dalam bentuk grafik dengan baik.
4.4 Pengujian Pengiriman Data ke Mikrokontroler Pengujian pengiriman
data ke mikrokontroler dilakukan
dengan
memberikan data masukan melalui halaman beranda antarmuka pengguna. Ada 4 jenis data masukan yang tersedia pada sistem monitoring ini yaitu nilai referensi suhu, nilai set point kadar air, perintah start dan perintah stop. Data tersebut dimasukkan melalui halaman beranda dan dikirimkan ke mikrokontroler sebagai salah satu parameter kendali yaitu referensi serta sebagai perintah on-off pada purwarupa pengering gabah. Pengiriman data referensi suhu dilakukan dengan memasukkan nilai referensi suhu yang diinginkan pada kolom referensi suhu lalu menekan tombol kirim untuk mengirimkan masukan tersebut ke mikrokontroler. Sebelum pengujian dilakukan nilai referensi suhu yang ditampilkan LCD pada alat adalah 40 oC, sedangkan nilai referensi suhu yang akan dimasukkan pengguna adalah 50 oC. Tampilan LCD dan halaman antarmuka pengguna pada purwarupa pengering gabah sebelum dan setelah pengiriman referensi suhu dapat dilihat pada Gambar 4.8, Gambar 4.9 dan Gambar 4.10 berikut ini.
69
Gambar 4.8 Tampilan LCD sebelum referensi dikirimkan.
Gambar 4.9 Tampilan antarmuka saat memasukkan referensi suhu.
Gambar 4.10 Tampilan LCD setelah referensi dikirimkan.
70
Berdasarkan hasil pengujian yang ditampilkan pada Gambar 4.8, Gambar 4.9 dan Gambar 4.10, Nilai referensi suhu sebesar 50 oC yang dimasukkan pengguna melalui antarmuka berhasil mengubah nilai referensi suhu pada purwarupa pengering gabah yang awalnya bernilai 40 oC menjadi 50 oC. Hal ini menunjukkan bahwa antarmuka pengguna mampu mengirimkan nilai referensi suhu yang diinginkan pengguna ke purwarupa pengering gabah melalui antarmuka pengguna. Pengujian selanjutnya yang dilakukan adalah memasukkan nilai set point kadar air gabah melalui antarmuka untuk dikirimkan purwarupa pengering gabah. Pengiriman data set point kadar air dilakukan dengan memasukkan nilai set point kadar air yang diinginkan pengguna pada kolom set point kadar air lalu menekan tombol kirim untuk mengirimkan masukkan tersebut ke mikrokontroler. Sebelum pengujian nilai set point yang ditampilkan LCD pada alat adalah 1%, sedangkan nilai set point yang dimasukkan pengguna adalah 14%. Tampilan LCD dan halaman antarmuka pengguna pada purwarupa pengering gabah sebelum dan setelah pengiriman set point kadar air dapat dilihat pada Gambar 4.11, Gambar 4.12 dan Gambar 4.13 berikut ini.
Gambar 4.11 Tampilan LCD sebelum set point kadar air dikirimkan.
71
Gambar 4.12 Tampilan antarmuka saat memasukkan set point kadar air.
Gambar 4.13 Tampilan LCD setelah set point dikirimkan.
Berdasarkan hasil pengujian yang ditampilkan pada Gambar 4.11, Gambar 4.12 dan Gambar 4.13, nilai set point kadar air sebesar 14% yang dimasukkan pengguna melalui antarmuka berhasil mengubah nilai set point pada purwarupa pengering gabah yang awalnya bernilai 1% menjadi 14%. Hal ini menunjukkan bahwa antarmuka pengguna mampu mengirimkan nilai set point kadar air yang diinginkan pengguna ke purwarupa pengering gabah melalui antarmuka pengguna. Pengujian pengiriman data START dan STOP dilakukan dengan menekan tombol START atau STOP pada halaman antarmuka pengguna. Tampilan LCD dan
72
halaman antarmuka pada saat pengujian dapat dilihat pada Gambar 4.14, Gambar 4.15, Gambar 4.16 dan Gambar 4.17 di bawah ini.
Gambar 4.14 Halaman antarmuka saat tombol START ditekan.
Gambar 4.15 Tampilan LCD setelah tombol START ditekan.
Gambar 4.16 Halaman antarmuka saat tombol STOP ditekan.
73
Gambar 4.17 Tampilan LCD setelah tombol STOP ditekan.
Berdasarkan hasil pengujian yang ditampilkan pada Gambar 4.14, Gambar 4.15, Gambar 4.16 dan Gambar 4.17, LCD pada alat menampilkan kalimat “GRAIN DRYER ON” setelah tombol START ditekan serta menampilkan kalimat “GRAIN DRYER OFF” setelah tombol STOP ditekan. Pengujian menunjukkan bahwa tombol START dan STOP di antarmuka pengguna dapat menyalakan dan memadamkan aktuator pada sistem purwarupa pengering yaitu heater dan motor DC. Hasil ini menunjukkan bahwa halaman antarmuka pengguna yang diakses pada web browser melalui jaringan internet dapat digunakan untuk menyalakan dan memadamkan sistem purwarupa pengering gabah meskipun pengguna tidak bersentuhan langsung dengan alat tersebut.
4.5 Pengujian Akses Antarmuka melalui Jaringan Internet Pengujian akses antarmuka pengguna melalui jaringan internet dilakukan dengan mengakses halaman antarmuka tersebut melalui alamat halaman yang telah dibuat oleh dataplicity.com. Sebelum pengujian dilakukan, pengguna terlebih dahulu melakukan login pada halaman dataplicity.com untuk memastikan bahwa Raspberry Pi 3 yang terdapat pada purwarupa pengering gabah terkoneksi dengan jaringan internet. Tampilan login pada halaman dataplicity.com dapat dilihat pada Gambar 4.18 berikut ini.
74
Gambar 4.18 Tampilan login pada dataplicity.com.
Setelah memastikan Raspberry Pi 3 terkoneksi dengan jaringan internet, maka pengguna memasukkan alamat yang telah dibuat otomatis oleh dataplicity.com pada web browser. Pada sistem ini alamat yang dibikin adalah incomplete-frog-0188.dataplicity.io. Maka halaman antarmuka yang telah diuji sebelumnya akan muncul pada web browser. Tampilan halaman antarmuka yang diakses melalui jaringan internet dapat dilihat pada Gambar 4.19 berikut ini.
Gambar 4.19 Tampilan antarmuka yang diakses melalui jaringan internet.
75
Berdasarkan hasil pengujian yang ditampilkan pada Gambar 4.19, halaman antarmuka berhasil diakses melalui koneksi internet yang tidak satu jaringan dengan koneksi internet purwarupa pengering padi. Hal ini menunjukkan bahwa purwarupa pengering padi dapat dipantau data sensor dan diberikan data masukan melalui antarmuka pengguna tanpa perlu berada di tempat alat tersebut. Dengan antarmuka ini pengguna dapat memantau kinerja purwarupa pengering padi dari jarak jauh.
BAB V PENUTUP
5.1
Kesimpulan Berdasarkan hasil pengujian dan analisis yang telah dilakukan, diperoleh
beberapaa kesimpulan sebagai berikut : 1.
Telah dibuat sistem monitoring data sensor suhu dan kelembapan gabah berbasis MySQL dan PHP dengan menggunakan sensor suhu DHT22, sensor kadar air SKU:SEN0192, mikrokontroler ATMega328P sebagai unit akuisisi data dan kendali serta minikomputer Raspberry Pi 3 sebagai unit pangkalan data dan antarmuka pengguna.
2.
Pada pengujian pembacaan sensor suhu DHT22, selisih antara nilai suhu pada sensor DHT22 dan nilai suhu pada termometer berada pada kisaran 0,1-0,3 oC dengan rata-rata error sebesar 0,22 oC. Nilai selisih tersebut masih berada di dalam spesifikasi yaitu maksimum error 1 oC.
3.
Pada pengujian pembacaan sensor suhu DHT22, selisih antara nilai kadar air pada sensor SKU:SEN0192 dan nilai kadar air pada moistur meter berada pada kisaran 0,05-0,84% dengan rata-rata error sebesar 0,33 %. Nilai selisih tersebut masih berada di dalam spesifikasi yaitu maksimum error 1%.
4.
Pengiriman data sensor dari mikrokontroler ke pangkalan data di dalam Raspberry Pi 3 berjalan dengan baik. Dari 5 kali ujicoba pengiriman data, semua data diterima oleh Raspberry Pi 3 tanpa mengalami perubahan data.
5.
Pangkalan data yang telah dirancang berhasil menyimpan data sensor yang dikirim mikrokontroler sesuai dengan jenis data masing-masing.
6.
Halaman antarmuka pengguna dapat menampilkan data sensor yang dikirimkan oleh mikrokontroler secara real-time pada halaman beranda
7.
Halaman antarmuka pengguna dapat menyajikan data yang disimpan di dalam pangkalan baik dalam bentuk tabel maupun dalam bentuk grafik.
76
77
8.
Halaman antarmuka pengguna dapat mengirimkan nilai referensi suhu dan nilai setpoint kadar air ke mikrokontroler sebagai unit kendali pengeringan gabah.
9.
Halaman antarmuka pengguna dapat mengirimkan perintah start dan stop untuk menyalakan atau memadamkan sistem kendali pengeringan gabah pada mikrokontroler.
10.
Halaman antarmuka pengguna dapat diakses oleh pengguna melalui koneksi internet sehingga pengguna dapat memantau kinerja purwarupa pengering gabah dari jarak jauh.
5.2
Saran Berdasarkan hasil pengujian dan analisis yang telah dilakukan, berikut saran
yang diberikan untuk penelitian selanjutnya : 1.
Pada penelitian selanjutnya bisa dikembangkan sensor pendeteksi kadar air gabah yang lebih akurat, presisi dan stabil agar proses pengeringan gabah menjadi lebih baik.
2.
Antarmuka pengguna bisa dikembangkan untuk menerima sinyal alarm atau peringatan ketika ada kerusakan atau permasalahan pada purwarupa pengering gabah.
2.
Halaman antarmuka pengguna dapat dikembangkan menjadi aplikasi mobile seperti Android sehingga lebih memudahkan pengguna dalam memantau alat.
78
DAFTAR PUSTAKA
[1]
S. Yoshida, Fundamentals of Rice Crop Science. Manila, Filipina: The International Rice Research Institute, 1981.
[2]
Standar Nasional Indonesia : Beras, SNI 6128:2015, 2015.
[3]
H.K, Purwadiria, “Problems and Priorities of Grain Drying in Indonesia,” dalam Proc. an International Conference held at the FAO Regional Office for Asia and the Pacific, Bangkok, Thailand, 1996, hal. 31-37.
[4]
Y.G. Mustikoaji, “Monitoring dan Kendali Suhu pada Oven Kayu untuk Efisiensi Proses Pengeringan Menggunakan Raspberry Pi,” Laporan Tugas Akhir, Departemen Teknik Elektro, Universitas Diponegoro, Semarang, 2017.
[5]
H.A. Yohanes, “Akuisisi Data Alat Ukur Arus, Tegangan, Hambatan dan Suhu Digital dengan Konektivitas Bluetooth pada Ponsel Cerdas Android,” Laporan Tugas Akhir, Departemen Teknik Elektro, Universitas Diponegoro, Semarang, 2016.
[6]
H.A. Sandi, “Perancangan Sistem Akuisis Data Multisensor (Sensor Oksigen, Hidrogen, Suhu, dan Tekanan) melalui Website Berbasis Android,” Laporan Tugas Akhir, Departemen Teknik Elektro, Universitas Diponegoro, Semarang, 2018.
[7]
K. Ogata, Modern Control Engineering, Edisi 5. New Jersey, USA: Prentice Hall, 2010.
[8]
Z. Bashori, “Pengendalian Temperature pada Plant Sederhana Electric Furnace Berbasis Sensor Thermocouple dengan Metode Kontrol PID,” Laporan Tugas Akhir, Departemen Teknik Elektro, Universitas Diponegoro, Semarang, 2013.
[9]
Y. Baskoro, “Analisis Ekonomi Alat Pengering Gabah Tipe Siliender Vertikal,” Laporan Tugas Akhir, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung, Lampung, 2009.
[10] Yusuf, “Rancang Bangun Alat Pengering Pakan Ikan Dengan Sistem Pemanas Konveksi Paksa,” Politeknosains, vol. XVII, no. 1, hal. 55-60, Mar. 2018.
79
[11] D.E. Maller dan F.W. Bakker, “Grain Drying System,” dipresentasikan di 2002 Facility Design Conference of the Grain Elevatir & Processing Society, St. Charles, USA, 2002. [12] 8 bit AVR Microcontrollers ATMega328/P Datasheet Complete, Atmel Corp, San Jose, CA, USA, 2016 [13] S. Arifin dan A. Fathoni, “Pemanfaatan Pulse Width Modulation untuk Mengontrol Motor (Studi Kasus Robot Otomatis Dua Deviana),” J. Ilm. Teknol. Inf. Asia, vol. 8, no. 2, hal 65-80, 2014. [14] Digital-output relative humidity & temperature sensor/module DH22, Aosong Electronics Co., Ltd, Guangzhou, China. [15] Capacitive Moisture Sensor SKU:SEN0192, DFRobot, Shanghai, China, 2017. [16] P. Scherz, Practical Electronic for Inventors. New York, USA: McGraw-Hill Education, 2016. [17] D. Saputra, “Rancang Bangun Sistem Timbangan Badan Bersuara Berbasis Mikrokontroler ATMega32,” Laporan Tugas Akhir, Fakultas Teknik, Universitas Lampung, Lampung, 2011. [18] AspenCorem “Electronics Tutorial, ” 2016. [Online]. Available https://www.electronics-tutorials.ws/transistor/tran_6.html [Accessed: 07Jul-2018]. [19] J.P. Holman, Heat Transfer. New York, USA: McGraw Hill, 1986. [20] M.L. Febriadi, A.F. Rochim, dan E.D. Widianto “Perencanaan dan Implementasi Wireless Mesh Node Pada Raspberry Pi,” Jurnal Teknologi dan Sistem Komputer, vol. 1, no. 4, hal. 145-154, Oct. 2013. [21] R. Panuntun, A.F. Rochim, dan K.T. Martono, “Perancangan Papan Informasi Digital Berbasis Web pada Raspberry Pi,” Jurnal Teknologi dan Sistem Komputer, vol. 3, no. 2, hal. 192-197, Apr. 2015. [22] Raspberry Pi 3 Model B+, Raspberry Pi Foundation, Cambrigde, UK, 2016. [23] G. Mikael, “Pemanfaatan Modul Kamera Pada Raspberry Pi sebagai Kamera Pengawas dengan Implementasi Deteksi Gerak Menggunakan OpenCV,” Laporan Tugas Akhir, Program Studi Teknik Informatika, STMIK Akakom, Yogyakarta, 2017.
80
[24]
A. Kadir, Pemrograman Web Mencakup : HTML, CSS, Javascript & PHP. Yogyakarta: Andi, 2002.
[25]
Asropudin, Dasar Pemrograman Web PHP-MySQL dengan Dreamweaver. Yogyakarta: Gava Media, 2013.
[26]
M. A. Rudianto, Pemrograman Web Dimanis menggunakan PHP dan MySQL. Yogyakarta: C.V. Andi Offset, 2011.
81
BIODATA MAHASISWA
Nama Mahasiswa : Yanfa’uni Ade Pradena Wibowo NIM
: 21060112120008
Konsentrasi
: Teknik Kendali
Tempat/Tgl. Lahir: Gunung Kidul, 12 Juni 1995 Alamat Sekarang : Jl. Iwenisari No. 27 Semarang No. Telepon/HP : 089613666026 Alamat E-Mail
Pengalaman dan Prestasi yang pernah diraih 1. Anggota MWA Undip Unsur Mahasiswa 2016 2. Kepala Bidang Sosial Politik BEM Undip 2015 3. Peserta Terbaik 2 LKMM Tingkat Madya Undip 2014 4. Peserta Terbaik 9 LKMM Tingkat Dasar Unidip 2013 5. Program Pendanaan PKM Dirjen Dikti Kemendikbud RI 2013
Semarang, 10 Agustus 2018
Yanfa’uni Ade Pradena Wibowo NIM. 21060112120008
LAMPIRAN A SENARAI PROGRAM
82
83
SENARAI PROGRAM MIKROKONTROLER ATMEGA328P #include #include #include #include #include
SENARAI PROGRAM MINIKOMPUTER RASPBERRY PI read.py #!/usr/bin/env python import time import serial import MySQLdb db = MySQLdb.connect(host="localhost", user="root", passwd="agustuswisuda", db="DataSensordanPWM") cur = db.cursor() ser = serial.Serial( port='/dev/ttyS0', baudrate = 9600, parity=serial.PARITY_NONE, stopbits=serial.STOPBITS_ONE, bytesize=serial.EIGHTBITS, timeout=1 ) counter=0 while 1: x=ser.readline() temp = None rh = None m1 = None m2 = None rf = None sp = None op = None data = x.split("&") for r in data : d = r.split("=") cat = d[0] if cat == 'Temp' : temp = float(d[1]) if cat == 'RH': rh = float(d[1]) if cat == 'M1': m1 = float(d[1]) if cat == 'M2': m2 = float(d[1]) if cat == 'RF': rf = float(d[1]) if cat == 'SP': sp = float(d[1]) if cat == 'O': op = float(d[1]) if (not(m1 is None and m2 is None and rh is None and op is None and temp is None)): with db:
89
cur.execute("INSERT INTO `Data Sensor`(`Kadar Air 1`,`Kadar Air 2`,Kelembapan,`PWM Heater`,`Suhu`,`Referensi Suhu`, `Set Point Kadar Air`) VALUES(%.02f,%.02f,%.02f,%i,%.02f,%.02f,%.02f)"%(m1,m2,rh,op,temp, rf,sp)) print x print data # close the cursor cur.close() # close the connection db.close ()
query("SELECT * FROM `Data Sensor` WHERE id > 1" ); $i = 0; foreach($q as $d): ?>
<script> var chart; $(function () { chart = function () { $('#container').highcharts({ data: {
100
table: document.getElementById('datatable') }, chart: { zoomType: 'x' }, title: { text: 'Grafik Alat Pengering Padi' }, xAxis: { title: { text: 'Detik (s)' } }, yAxis: { title: { text: 'Kadar Air (%)' } }, tooltip: { formatter: function () { return '' + this.y + ' % saat ' + this.x + ' s'; } } }); }; chart(); $('#reader').click(function () { var loop, i; for (loop = 0; loop < 5; loop++) { for (i = 0; i < 30; i++) { window['Value' + (i + 1)] = { value: Math.random() * 30 } } $('#refresh').append("
" + loop + 1 + "
" + Value1.value + "
" + "
" + Value2.value + "
" + "
"); } chart(); }); });
LAMPIRAN B DATASHEET ATMEGA328P
101
102
103
LAMPIRAN C DATASHEET RASPBERRY PI 3
104
105
105
106
106
107
107
LAMPIRAN D DATASHEET DHT22
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
LAMPIRAN E DATASHEET SKU:SEN0192
118
119
120
121
LAMPIRAN F MAKALAH TUGAS AKHIR
122
PERANCANGAN MONITORING DATA SUHU DAN KELEMBAPAN GABAH BERBASIS MYSQL DAN PHP Yanfa’uni Ade Pradena Wibowo*), Munawar Agus Riyadi dan Iwan Setiawan Program Studi Sarjans Departemen Teknik Elektro, Universitas Diponegoro Jl. Prof. Sudharto, SH, Kampus UNDIP Tembalang, Semarang 50275, Indonesia *)E-mail : [email protected]
Abstrak Tanaman padi setelah dipanen secara umum memiliki kadar air cukup tinggi. Di Indonesia, padi yang akan digiling sesuai kebutuhan pasar dikeringkan terlebih dahulu hingga kadar air mencapai nilai maksimal 14%. Proses pengeringan ini dilakukan untuk mengawetkan beras sehingga beras dapat disimpan pada dalam waktu yang lama. Proses pengeringan gabah di Indonesia umumnya dilakukan dengan pemanasan matahari, namun metode ini sangat tergqntung pada musim dan cuaca. Untuk mengatasi hal tersebut maka dikembangkan alat pengering gabah yang bekerja berdasarkan suhu udara pengeringan dan kadar air gabah. Alat pengering tersebut dapat dipantau setiap parameternya melalui sistem monitoring data sensor jarak jauh. Penelitian dilakukan dengan merancang perangkat keras dan perangkat lunak sistem monitoring data sensor suhu dan kelembapan gabah. Perangkat keras yang dibutuhkan antara lain ATMega328P, Raspberry Pi 3, DHT22. SKU:SEN0192, dan LCD. Pemrograman perangkat lunak ATMega328P dirancang unit akuisisi data sensor dan status aktuator, sedangkan pemrograman perangkat lunak Raspberry Pi 3 dirancang sebagai unit pangkalan data dan antarmuka pengguna. Hasil penelitian menunjukkan bahwa data sensor dari ATMega328P mampu dikirim ke Raspberry Pi 3 tanpa mengalami kesalahan data. Pangkalan data berbasis MySQL di dalam Raspberry Pi 3 berhasil menyimpan data sensor yang diterima dari mikrokontroler serta mampu ditampilkan melalui antarmuka berbasis halaman web PHP. Kata kunci: Pengeringan Gabah, Akuisisi Sensor, Pangkalan Data, Antarmuka Pengguna.
Abstract Rice plants after being harvested generally have quite high water content. In Indonesia, rice that will be milled according to market needs is dried until the moisture content reaches a maximum value of 14%. This drying process is carried out to preserve rice so that rice can be stored for a long time. Grain drying process in Indonesia was generally done by heating the sun, but this method is very dependent on the season and weather. To overcome this problems, a grain dryer is developed which worked based on drying air temperature and water content of grain. The dryer can be monitored through a remote sensor data monitoring system. This research was conducted by designing hardware and software monitoring systems for temperature and humidity sensors of grain. Hardware needed in this research is ATMega328P, Raspberry Pi 3, DHT22. SKU: SEN0192, and LCD. ATMega328P software programming is designed as a sensor data and actuator status acquisition unit, while sofware programming of Raspberry Pi 3 is designed as a database unit and user interface. The research results showed that sensor data from ATMega328P was able to be sent to Raspberry Pi 3 without experiencing data errors. Database based on MySQL in Raspberry Pi 3 manages to store sensor data received from the microcontroller and can be displayed through the PHP web page-based user interface. Keywords: Grain Drying, Sensor Acquisition, Database, User Interface Proses pengeringan gabah di Indonesia umumnya dilakukan dengan pemanasan matahari (sun-dryer floor). Petani umumnya mengeringkan gabah mereka di bawah sinar matahari pada lahan yang tersedia. Namun metode pengeringan tersebut sangat tergantung pada musim dan cuaca. Pada musim kemarau lama waktu pengeringan berkisar antara 16 – 24 jam, sedangkan pada musim penghujan lama waktu pengeringan naik menjadi 24 – 32 jam [3]. Tentu hal ini akan mengurangi efektivitas produksi gabah serta tidak terjaganya kualitas gabah akibat cuaca yang tak menentu. Untuk
1. Pendahuluan Tanaman padi setelah dipanen secara umum memiliki kadar air cukup tinggi yaitu sekitar 20-23% basis basah saat musim kering dan sekitar 24-27% basis basah saat musim hujan [1]. Di Indonesia, padi yang akan digiling sesuai kebutuhan pasar dikeringkan terlebih dahulu hingga kadar air mencapai maksimal 14% basis kering [2]. Proses pengeringan ini dilakukan untuk mengawetkan beras sehingga beras dapat disimpan dalam waktu yang lama. 123
android [6]. Pada perancangan tersebut sistem berhasil mengirimkan data sensor melalui koneksi internet dan ditampilkan pada halaman web.
mengatasi masalah tersebut telah dikembangkan beberapa alat pengering, untuk mempermudah proses pengeringan padi, contohnya pengering tipe batch (batch-in bin dryer), rotary, fluidisasi atau dengan pembekuan (freeze). Masing-masing tipe pengering memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing, sesuai kebutuhan pengeringan yang dipengaruhi kapasitas dan bahan yang hendak dikeringkan. Alat pengering tipe batch bekerja dengan memasukkan gabah ke dalam ruang dengan suhu tinggi agar pengeringan berjalan lebih cepat dan efektif. Kecepatan rata-rata pengeringan tipe mechanical dryer adalah 1,11,9 % kadar air per jam, lebih tinggi daripada pengeringan sun-dryer dengan nilai kecepatan rata-rata 0,3-0,5% kadar air per jam [3]. Tetapi, sebagian besar batch dryer masih menggunakan kendali tipe on-off. Hal tersebut membuat pengeringan dilakukan dengan dasar waktu pemanasan, bukan berdasarkan target kadar air yang diinginkan. Selain itu suhu pemanasan yang terjadi tidak dapat dikendalikan secara tepat dan suhu yang terlalu tinggi dapat merusak gabah sedangkan suhu yang terlalu rendah membuat waktu pemanasan menjadi lebih lama. Oleh karena itu diperlukan sebuah sistem kendali suhu di dalam alat pengeringan gabah agar dapat melakukan pengeringan sampai dengan kadar air yang diinginkan dengan suhu pemanasan yang optimal.
Dalam Tugas Akhir ini akan dirancang sistem monitoring data suhu dan kelembapan gabah berbasis MySQL dan PHP. Sistem menggunakan mikrokontroler ATMega328P sebagai unit akuisisi data dan Raspberry Pi 3 sebagai unit pangkalan data dan antarmuka pengguna. Sistem dirancang untuk mengirimkan data sensor suhu DHT22 dan sensor kadar air SKU:SEN0912 dari ATMega328P ke Raspberry Pi 3. Pengguna akan mengakses antarmuka pengguna melalui halaman web yang telah dirancang di dalam Raspberry Pi 3. Selain itu antarmuka pengguna dapat memberikan masukan ke mikrokontroler seperti nilai referensi dan perintah onoff. Sistem tersebut bisa diakses oleh pengguna melalui jaringan nirkabel dalam hal ini adalah koneksi internet.
2. Metode 2.1 Perancangan Perangkat Keras Diagram blok perancangan perangkat keras alat pengering gabah secara keseluruhan dapat dilihat pada Gambar 1. Perangkat keras selain dirancang untuk mengendalikan suhu dalam rangka mengeringkan gabah juga dirancang untuk menampilkan data sensor pada antarmuka yang bersifat nirkabel.
Selain diperlukan sistem kendali dalam proses pengeringan gabah, diperlukan sistem monitoring terhadap alat pengering gabah tersebut. Hal ini diperlukan karena meskipun pengeringan menggunakan alat tidak tergantung pada sinar matahari, proses pengeringan dalam jumlah besar dapat berjalan hingga lebih dari 24 jam. Kemampuan manusia yang terbatas untuk terus-menerus memantau alat secara langsung di tempat sehingga diperlukan sebuah sistem monitoring yang mampu membuat pengguna bisa memantau alat tersebut dari jarak jauh. Sistem yang dirancang dapat memberikan informasi mengenai parameter proses pengeringan gabah seperti suhu dan kadar air serta mampu memberikan masukan seperti nilai referensi dan perintah on-off kepada alat pengering gabah tersebut.
Gambar 1. Diagram Blok Perancangan Hardware
2.1.1 Perancangan ATMega328P
Terdapat beberapa penelitian yang telah dilakukan sebelumnya mengenai sistem monitoring data sensor dan sistem monitoring berbasis nirkabel. Yosia Gita Mustikoaji merancang sistem monitoring dan kendali suhu pada oven kayu menggunakan minikomputer Raspberry Pi 3 dan Modul GSM [4]. Pada perancangan tersebut sistem berhasil mengirimkan data suhu yang ada pada oven kayu ke smartphone melalui jaringan pesan singkat (SMS). Hot Asi Yohannes merancang sistem akuisisi data alat ukur arus, tegangan, hambatan dan suhu digital menggunakan koneksi Bluetooth pada ponsel cerdas Android [5]. Sistem tersebut berhasil mengirimkan data seluruh sensor ke dalam aplikasi android. Harum Amalia Sandi merancang sistem akuisisi data multisensor melalui website berbasis
Sistem minimum mikrokontroler ATMega328P berfungsi unit akuisisi data yang dikirimkan data oleh sensor, pengolahan kendali suhu dan kelembapan pada purwarupa pengering gabah, serta pengiriman data sensor ke pangkalan data dan antarmuka pengguna. Alokasi masing-masing PIN mikrokontroler dapat dibagi berdasarkan fungsinya sebagai berikut : 1. Sensor DHT22 terhubung pada PIN 3. 2. Sensor SKU:SEN0192 terhubung pada PIN A0 untuk sensor 1 dan PIN A1 untuk sensor 2. 3. Keluaran sinyal kendali PWM menuju rangkaian pengendali tegangan heater terhubung pada PIN 9. 124
4. 5. 6. 7.
Keluaran sinyal PWM menuju driver motor DC VNH2SP30 terhubung pada PIN 7 Tx dari Raspberry Pi 3 terhubung pada PIN 0 Rx dari Raspberry Pi 3 terhubung pada PIN 1 PIN SCL dan SDA dari I2C LCD terhubung pada PIN SCL A4 dan A5.
Gambar 4 Konfigurasi PIN SKU:SEN0192
2.1.4 Perancangan LCD Perancangan Liquid Crystal Display (LCD) untuk menampilkan nilai suhu, kelembapan udara, kadar air gabah serta nilai referensi suhu dan set point kadar air gabah. Konfigurasi pinout dari LCD dan alokasi masing-masing PIN pada mikrokontroler dapat dilihat pada Gambar 5 berikut ini. Gambar 2. Konfigurasi PIN ATMega328P GND VCC PIN 27 Atmega328P PIN 28 Atmega328P
2.1.2 Perancangan Sensor DHT22 Sensor suhu DHT22 bekerja pada tegangan 5 V. Modul ini telah mendapatkan suplai tegangan langsung dari sistem minimum mikrokontroler ATMega328P. Sensor ini yang dapat mendeteksi suhu dan kelembapan udara ini memiliki 3 pinout yaitu VCC, GND, dan Data. Jalur yang terhubung ke mikrokontroler dapat dilihat pada Gambar 3 berikut ini.
Gambar 5 Konfigurasi PIN LCD
2.1.5 Perancangan Rangkain Pengendali Heater Pada perancangan komponen penyusun purwarupa pengering gabah padi ini dibuat rangkaian pengendali tegangan heater dengan masukan berupa sinyal PWM yang dikirimkan dari mikrokontroler ATMega328P. Pada perancangan rangkaian ini digunakan driver heater yang memiliki keluaran inverting (membalik) sehingga ketika masukan PWM maksimal (255) maka tegangan yang dihasilkan driver menjadi minimal (0 V) begitu pula sebaliknya ketika masukan PWM minimal (0) maka tegangan yang dihasilkan driver menjadi maksimal (200 VDC osilasi). Gambar 6 menunjukkan skematik perancangan driver heater.
PIN 2 Atmega328P GND Atmega328P Vcc 3.3V328P
Gambar 3 Konfigurasi PIN DHT22
2.1.3 Perancangan Sensor SKU:SEN0192 Sensor kadar air SKU:SEN0192 bekerja pada tegangan 5 V. Modul ini telah mendapat suplai tegangan langsung dari mikrokontroler ATMega328P. Sensor yang dapat mendeteksi kadar air (moisture) ini memiliki 3 pinout yaitu VCC, GND, dan Data. Jalur yang terhubung ke mikrokontroler dapat dilihat pada Gambar 4 berikut ini.
Gambar 6 Skematik Rangkaian Pengendali Heater
125
Raspberry Pi 3, begitu pula sebaliknya. Selain itu GND dari komponen juga dihubungkan satu sama lain. Hubungan rangkaian antara ATMega328P dan Raspberry Pi 3 dapat diliaht pada Gambar 8 berikut ini.
Perancangan rangkaian pengendali tegangan heater disusun dari beberapa komponen yaitu : 1. Diode bridge tipe KBPC 1008(10 A/800 V AC) 2. Fuse dengan kapasitas 3 A 3. Kapasitor 47µF/350 V 4. Dioda IN4007 5. Resistor 6k8 Ω dan 100k Ω sebagai pembagi tegangan 6. Dioda Zener 1N4744 7. Optocoupler 8. MOSFET 2.1.6 Perancangan Driver Motor DC Motor DC pada purwarupa pengering gabah ini berfungsi sebagai pengaduk gabah sehingga proses pengeringan gabah berjalan secara merata. Untuk menghubungkan motor DC dengan mikrokontroler ATMega328P diperlukan sebuah driver. Driver yang digunakan pada perancangan kali ini adalah VNH2SP30. Konfigurasi pinout dari driver VNH2SP30 dan hubungannya dengan mikrokontroler dan motor DC dapat dilihat pada Gambar 7 berikut ini.
Gambar 8 Rangkaian UART Raspberry Pi 3
2.2 Perancangan Perangkat Lunak Perancangan perangkat lunak pada sistem monitoring data sensor suhu dan kelembapan gabah ini berisi algoritma dan diagram alir sistem serta prosedur pemrograman dalam sistem monitoring ini. Pada mikrokontroler ATMega328P, bahasa pemrograman yang digunakan adalah bahasa C++ dengan program compiler Arduino IDE, sedangkan pada Raspberry Pi 3 bahasa pemrograman yang digunakan adalah bahasa Phyton dan PHP. 2.2.1 Algoritma dan Diagram Alir ATMega328P Pada bagian ini dirancang algoritma dan diagram alir dalam rangka melakukan pemrograman terhadap mikrokontroler ATMega328P. Diagram alir berdasarkan algoritma yang telah dijabarkan sebelumnya dapat dilihat pada Gambar 9 berikut ini.
Gambar 7 Rangkaian Driver Motor DC
2.1.7 Perancangan Minikomputer Raspberry Pi 3 Pada perancangan purwarupa pengering padi ini, Raspberry Pi 3 berfungsi sebagai unit pangkalan data dan antarmuka pengguna. Pangkalan data akan disimpan di dalam memori Raspberry Pi 3 dalam bentuk pangkalan data MySQL sedangkan antarmuka pengguna akan ditampilkan dalam bentuk halaman web berbasis PHP yang bisa diakses melalui koneksi internet. Untuk menghubungkan mikrokontroler ATMega328P dan minikomputer Raspberry Pi 3 maka digunakan PIN Tx dan Rx pada masing-masing komponen. PIN Tx pada ATMega328P dihubungkan ke PIN Rx pada
Gambar 9 Diagram Alir ATMega328P
126
2.2.2. Perancangan Program ATMega328P Pada perancangan program sistem mikrokontroler ATMega328P pada purwarupa pengering gabah ini menggunakan 1 buah mikrokontroler. Perancangan program pada mikrokontroler ini menggunakan bahasa C yang ditanam menggunakan program compiler Arduino IDE. Sesuai dengan algoritma dan diagram alir yang telah dirancang sebelumnya, program yang dirancang pada mikrokontroler adalah sebagai berikut : 1. Perancangan program inisialisasi I/O dan Variabel 2. Perancangan program deteksi sensor suhu DHT22 3. Perancangan program deteksi sensor SKU:SEN0192 4. Perancangan program komunikasi serial. 5. Perancangan program LCD 6. Perancangan program kendali pengering gabah
Gambar 11 Diagram Alir Antarmuka Pengguna
2.2.4 Pembuatan Pangkalan Data Pangkalan data yang akan dirancang pada sistem monitoring data sensor suhu dan kelembapan gabah ini terdapat di dalam minikomputer Raspberry Pi 3. Proses pembuatan pangkalan data dilakukan pada fitur PHPMyAdmin yang tersedia di dalam Raspberry Pi 3 dengan mengakses alamat localhost/phpmyadmin pada web browser Raspberry Pi 3. Tampilan komponen data yang akan disimpan dapat dilihat pada Gambar 12 berikut ini.
3.2.3 Algoritma dan Diagram Alir Raspberry Pi 3 Pada bagian ini dirancang algoritma dan diagram alir sistem dalam rangka melakukan pemrograman terhadap Raspberry Pi 3. Algoritma pangkalan data bertujuan agar Raspberry Pi 3 dapat menerima data dari mikrokontroler ATMega328P dan menyimpan data tersebut ke dalam pangkalan data. Diagram alir berdasarkan algoritma yang telah dijabarkan sebelumnya dapat dilihat pada Gambar 10 berikut ini.
Gambar 12 Tampilan Komponen Pangkalan Data 2.2.5 Perancangan Program Raspberry Pi 3 Pada perancangan program sistem Raspberry Pi 3 ini, digunakan 2 macam bahasa pemrograman yaitu bahasa Phyton dan PHP. Sesuai dengan algoritma dan diagram alir yang telah dirancang sebelumnya, program yang dirancang pada minikomputer adalah sebagai berikut :
Gambar 10 Diagram Alir Pangkalan Data
Algoritma antarmuka pengguna bertujuan agar pengguna dapat mengakses antarmuka pengguna (user interface) dalam rangka memantau data sensor dari purwarupa pengerig gabah maupun memberikan masukan nilai referensi dan perintah ke alat dengan jaringan nirkabel. Diagram alir berdasarkan algoritma yang telah dijabarkan sebelumnya dapat dilihat pada Gambar 11 berikut ini.
C. Perancangan program penerjemah data serial Pada bagian ini dirancang sebuah file berbasis bahasa Phyton yang berfungsi untuk menerjemahkan data yang dikirim oleh mikrokontroler melalui komunikasi serial. Dari sebuah data yang dikirimkan oleh mikrokontroler pada suatu waktu, di dalamnya terdapat beberapa komponen data yang dikirim secara bersamaan. File ini akan menerjemahkan data serial tersebut lalu
127
memisahkan setiap komponen data untuk kemudian disimpan ke dalam pangkalan data.
3.2 Pengujian Sensor SKU:SEN0192
D. Perancangan program halaman antarmuka pengguna
Pengujian sensor kadar air dilakukan menguji pengukuran kadar air gabah oleh sensor SKU:SEN0192 pada beberapa variasi kadar air gabah. Hasil pengukuran tersebut dibandingkan dengan hasil pengukuran kadar air oleh sensor moisture meter pada nilai variasi kadar air gabah yang sama dengan sensor SKU:SEN0192. Hasil pengujian sensor SKU:SEN0192 dapat dilihat pada Tabel 2 berikut ini.
Pada bagian ini dirancang sebuah halaman web berbasis PHP yang akan diakses oleh pengguna menggunakan jaringan nirkabel. Pada perancangan halaman beranda, terdapat 7 tombol yang terdapat pada halaman antarmuka. Tombol KIRIM pada kolom referensi suhu dan set point kadar air berfungsi untuk mengirimkan nilai masing-masing komponen ke mikrokontroler. Tombol START dan STOP berfungsi untuk mengirimkan perintah start dan stop ke mikrokontroler. Tombol CLEAR berfungsi untuk membersihkan pangkalan data. Tombol DATABASE berfungsi untuk menampilkan halaman database serta tombol GRAFIK berfungsi untuk menampilkan halaman grafik. Selain itu terdapat tabel yang berisi data sensor yang ditampilkan secara real-time. Setiap detik tabel tersebut akan menampilkan data terbaru yang diterima oleh Raspberry Pi 3.
Tabel 2 Hasil Pengujian Sensor SKU:SEN092 Data Data Moisture No SKU:SEN0192 Meter 1 11,26 % 11,5 % 2 13,16 % 14,0 % 3 15,37 % 16,0 % 4 17,29 % 17,5 % 5 19,05 % 19,0 % 6 20,86 % 21,0 % 7 22,68 % 22,5 %
Pengujian sensor suhu dilakukan dengan menguji pengukuran suhu oleh sensor DHT22 pada beberapa variasi suhu di dalam ruang pemanasan alat. Hasil pengukuran tersebut dibandingkan dengan hasil pengukuran suhu di dalam ruang pemanasan oleh termometer digital pada nilai variasi suhu yang sama dengan sensor DHT22. Hasil pengujian sensor DHT22 dapat dilihat pada Tabel 1 berikut ini.
3.3 Pengujian Pengiriman Data Sensor Pengujian pengiriman data sensor ke pangkalan data dilakukan dengan melakukan ujicoba pengiriman data sensor dari mikrokontroler ATMega328P ke minikomputer Raspberry Pi 3 melalui Port UART pada masing-masing komponen. Mikrokontroler ATMega328P memberikan perintah untuk mengirimkan data suhu (Temp), kelembapan Udara (RH), kadar Air (M1 dan M2), referensi suhu (RF), set point kadar air (SP) dan output PWM heater (O) melalui komunikasi serial. Hasil pengujian pengiriman data sensor dapat dilihat pada Gambar 13 dan Gambar 14 berikut ini.
Berdasarkan hasil pengujian pada Tabel 4.2, selisih antara pengukuran kadar air oleh SKU:SEN0192 dan oleh moisture meter berada pada kisaran 0,05-0,84 % dengan rata-rata error sebesar 0,33 %. Rentang dan ratarata selisih pengukuran ini masih berada di bawah batas maksimum error kadar air pada spesifikasi alat yaitu 1%. Hasil ini menunjukkan bahwa hasil pengukuran suhu oleh sensor SKU:SEN0192 sudah memenuhi spesifikasi yang ditetapkan.
Berdasarkan hasil pengujian pada Tabel 4.1, selisih antara pengukuran suhu oleh sensor DHT22 dan oleh termometer digital berada pada kisaran 0,1 – 0,4 oC dan rata-rata error sebesar 0,22 oC. Rentang dan rata-rata selisih pengukuran ini masih berada di bawah batas maksimum error suhu pada spesifikasi alat yaitu 1 oC. Hasil ini menunjukkan bahwa hasil pengukuran suhu oleh sensor DHT22 sudah memenuhi spesifikasi yang ditetapkan.
Gambar 13 Pengiriman Data Serial ATMega328P
128
pengguna berhasil menampilkan data dari dalam pangkalan sesuai dengan bentuk presentasi data pada masing-masing halaman. Tampilan antarmuka pengguna dapat dilihat pada Gambar berikut ini.
Gambar 14 Tampilan Penerimaan Data Raspberry Pi 3
Berdasarkan hasil pengujian yang ditampilkan pada Gambar 13 dan Gambar 14, Data yang dikirimkan oleh mikrokontroler diterima oleh minikomputer dengan baik dan tidak terjadi kesalahan atau perubahan data yang diterima. Nilai data yang dikirimkan oleh mikrokontroler sama dengan nilai data yang diterima oleh minikomputer Raspberry Pi 3.
Gambar 16 Tampilan Halaman Beranda
Pengujian pangkalan data dilakukan dengan mengamati halaman MySQL di dalam minikomputer untuk memastikan apakah data sensor yang diterima melalui file read.py telah disimpan oleh pangkalan data. Tampilan pangkalan data pada MySQL minikomputer Raspberry Pi 3 dapat dilihat pada Gambar 15 berikut ini. Gambar 17 Tampilan Halaman Database
Gambar 15 Tampilan Pangkalan Data Raspberry Pi 3
Berdasarkan hasil pengujian yang ditampilkan pada Gambar 4.3, data sensor yang telah diterima oleh minikomputer telah disimpan oleh pangkalan data sesuai dengan jenis data masing-masing. Hasil ini menunjukkan bahwa komunikasi antara mikrokontroler ATMega328P dengan pangkalan data di dalam Raspberry Pi 3 berjalan dengan baik dan komunikasi serial tersebut dapat digunakan untuk mengirimkan data sensor dari mikrokontroler ke dalam pangkalan data.
Gambar 18 Tampilan Halaman Grafik
Berdasarkan hasil pengujian tersebut, Halaman beranda antarmuka pengguna dapat diakses dan menampilkan data sensor secara real-time, halaman database dapat menampilkan seluruh data yang tersimpan dalam pangkalan data dalam bentuk tabel serta halaman grafik antarmuka dapat menampilkan data sensor dalam bentuk grafik garis berdasarkan waktu pengeringan. Halaman antarmuka juga berhasil diakses melalui koneksi internet yang tidak satu jaringan dengan koneksi internet purwarupa pengering padi. Hal ini menunjukkan bahwa purwarupa pengering padi dapat dipantau data sensor dan diberikan data masukan melalui antarmuka pengguna tanpa perlu berada di tempat alat tersebut.
3.3 Pengujian Antarmuka Pengguna Pengujian antarmuka pengguna dilakukan dengan mengakses masing-masing alamat halaman yang telah dirancang pada web browser yang terhubung pada jaringan internet. Antarmuka pengguna yang terdiri dari 3 halaman menampilkan informasi yang berasal dari dalam pangkalan data. Pengujian ini bertujuan untuk melihat apakah masing-masing halaman antarmuka 129
[36] M.L. Febriadi, A.F. Rochim, dan E.D. Widianto “Perencanaan dan Implementasi Wireless Mesh Node Pada Raspberry Pi,” Jurnal Teknologi dan Sistem Komputer, vol. 1, no. 4, hal. 145-154, Oct. 2013. [37] M. A. Rudianto, Pemrograman Web Dimanis menggunakan PHP dan MySQL. Yogyakarta: C.V. Andi Offset, 2011.
4. Kesimpulan Perancangan sistem monitoring data sensor suhu dan kelembapan gabah berbasis MySQL dan PHP telah diuji dan dianalisis kinerjanya. Pengujian akuisis data sensor suhu dan kadar air gabah berhasil dilakukan dengan nilai selisih yang masih berada dalam spesifikasi. Pengiriman data sensor dari ATMega328P ke Raspberry Pi 3 berjalan dengan baik tanpa mengalami perubahan data serta berhasil disimpan ke dalam pangkalan data. Halaman antarmuka yang telah dirancang dapat diakses pengguna melalui koneksi internet sehingga pengguna dapat memantau alat dari jarak jauh. Saran untuk penelitian selanjutnya adalah bisa dikembangkan sensor pendeteksi kadar air gabah yang lebih akurat, presisi dan stabil. Dapat dikembangkan pula sistem peringatan kerusakan alat serta pengembangan aplikasi android sebagai antarmuka pengguna
Biodata Yanfa’uni Ade Pradena Wibowo lahir di Gunung Kidul, 12 Juni 1995. Telah menempuh pendidikan di TK Attaufiq Kota Jambi, SDS Adhyaksa 1 Kota Jambi, SMP Negeri 1 Kota Jambi, dan SMA Negeri 1 Kota Jambi. Saat ini sedang menempuh pendidikan di Prodi Sarjan Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang dengan Konsentrasi Teknik Kendali.
Referensi [27] S. Yoshida, Fundamentals of Rice Crop Science. Manila, Filipina: The International Rice Research Institute, 1981. [28] Standar Nasional Indonesia : Beras, SNI 6128:2015, 2015. [29] H.K, Purwadiria, “Problems and Priorities of Grain Drying in Indonesia,” dalam Proc. an International Conference held at the FAO Regional Office for Asia and the Pacific, Bangkok, Thailand, 1996, hal. 31-37. [30] Y.G. Mustikoaji, “Monitoring dan Kendali Suhu pada Oven Kayu untuk Efisiensi Proses Pengeringan Menggunakan Raspberry Pi,” Laporan Tugas Akhir, Departemen Teknik Elektro, Universitas Diponegoro, Semarang, 2017. [31] H.A. Yohanes, “Akuisisi Data Alat Ukur Arus, Tegangan, Hambatan dan Suhu Digital dengan Konektivitas Bluetooth pada Ponsel Cerdas Android,” Laporan Tugas Akhir, Departemen Teknik Elektro, Universitas Diponegoro, Semarang, 2016. [32] H.A. Sandi, “Perancangan Sistem Akuisis Data Multisensor (Sensor Oksigen, Hidrogen, Suhu, dan Tekanan) melalui Website Berbasis Android,” Laporan Tugas Akhir, Departemen Teknik Elektro, Universitas Diponegoro, Semarang, 2018. [33] D.E. Maller dan F.W. Bakker, “Grain Drying System,” dipresentasikan di 2002 Facility Design Conference of the Grain Elevatir & Processing Society, St. Charles, USA, 2002. [34] S. Arifin dan A. Fathoni, “Pemanfaatan Pulse Width Modulation untuk Mengontrol Motor (Studi Kasus Robot Otomatis Dua Deviana),” J. Ilm. Teknol. Inf. Asia, vol. 8, no. 2, hal 65-80, 2014. [35] J.P. Holman, Heat Transfer. New York, USA: McGraw Hill, 1986.
Saya menyatakan bahwa segala informasi yang tersedia di makalah ini adalah benar, merupakan hasil karya sendiri, bebas dari plagiat, dan semua karya orang lain telah dikutip dengan benar.
Yanfa’uni Ade Pradena Wibowo NIM. 21060112120008 Telah disetujui untuk diajukan pada Pameran Tugas Akhir
