Rancang Bangun Perekam Data dan Suhu Udara Berbasis Mikrokontroler

Abstract

Penelitian dilaksanakan pada bulan Juli hingga Desember 2008. Pembuatan dan perancangan instrumen serta uji coba skala laboratorium dilakukan di Laboratorium Akustik dan Instrumentasi Kelautan, Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Uji coba skala lapangan dilakukan di Stasiun Lapang Klimatologi Darmaga, Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika (BMKG). Pembuatan perangkat keras terdiri dari 5 bagian utama, yaitu: catu daya, mikrokontroler Atmega32, sensor kelembaban relatif dan suhu udara Sensirion SHT11, RTC DS1307, serta media penyimpanan SD card. Perancangan PCB instrumen dilakukan menggunakan program EAGLE 5.12. PCB yang sudah terpasang komponen dimasukkan ke dalam sebuah casing plastik untuk melindungi komponen. Alat perekam data bekerja menggunakan baterai Alkaline berukuran AA sebanyak 4 buah. Perancangan firmware dilakukan menggunakan bahasa pemrograman BASIC yang dibuat menggunakan perangkat lunak BASCOM-AVR 1.11.9.0. Firmware tersebut diunduh ke Atmega32 menggunakan AVROSPII. Pengujian skala laboratorium dilakukan selama 7x24 jam untuk mengetahui kinerja dari alat perekam data. Interval pengambilan sampel sebesar 1 menit. Selanjutnya dilakukan pengujian skala lapangan selama 8x 24 jam untuk membandingkan hasil pengukuran alat perekam data dengan alat ukur yang sudah ada. Pengambilan data dilakukan dengan interval 1 menit untuk alat perekam data, sedangkan pengambilan data BMKG dilakukan setiap 1 jam menggunakan termometer basah dan kering. Data hasil uji coba skala laboratorium yang diperoleh dibuat grafiknya dengan rentang waktu perhari. Pengolahan data dilakukan menggunakan Microsoft Excel 2007 dan MATLAB R2008b. Hasil uji coba skala laboratorium menunjukan ada data perekaman yang terputus. Hal ini mungkin disebabkan akibat komunikasi mikrokontroler dengan DS1307 terganggu, komunikasi mikrokontroler dengan SD card terganggu serta keterbatasan mikrokontroler dalam manajemen memori. Data hasil uji coba skala lapangan yang diperoleh dibuat grafik perhari untuk masing-masing parameter. Dalam grafik juga diplotkan data BMKG yang dimulai dari pukul 07.00 hingga 22.00. Perbedaan nilai antara hasil pengukuran alat perekam data dan pengukuran BMKG diplotkan dalam grafik error RH dan error suhu udara. Selisih terbesar RH dari semua hari pengamatan adalah sebesar -20,4%, sedangkan selisih suhu udara terbesar sebesar 7,3°C. Faktor-faktor yang mungkin menyebabkannya adalah kesalahan pengukuran sensor suhu udara dan kelembaban relatif SHT11, serta desain PCB dan casing yang tidak bisa melepas panas dengan baik sehingga mempengaruhi Sensirion SHT11.