BAB I PENDAHULUAN Setiap hari manusia memerlukan udara segar untuk dapat hidup, namun semakin hari udara yang dihirup semakin berkurang akibat pemanasan global, tak mungkin dihindari temperature udara yang ada disekitar kita berubah-ubah sesuai dengan padatnya dan beroperasinya pabrik-pabrik ataupun kendaraan yang ada. Kondisi suhu udara yang tidak stabil ataupun berubah-ubah menjadikan kurang nyaman berada dimana-mana. Kenyamanan dalam ruangan yang ber AC memang sangat diinginkan oleh orang-orang yang hidup di gedung- gedung perkantoran maupun sekolah pada zaman sekarang. Akan tetapi pernahkah kita berfikir bahwa dingin pun ternyata tidak cukup untuk kebutuhan didalam tubuh manusia, karena perlu adanya keseimbangan antara suhu dingin dan suhu panas atau suhu yang berkisar antara 24 °C- 28 °C yaitu suhu normal yang dibutuhkan dalam tubuh kita agar tubuh kita selalu merasa nyaman. Beberapa penelitian telah membuat sistem telemetri maupun sistem informasi suhu. Salah satunya adalah sistem telemetri menggunakan frekuensi FM. Akan tetapi masih terdapat
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
BAB I
PENDAHULUAN
Setiap hari manusia memerlukan udara segar untuk dapat hidup, namun semakin
hari udara yang dihirup semakin berkurang akibat pemanasan global, tak
mungkin dihindari temperature udara yang ada disekitar kita berubah-ubah
sesuai dengan padatnya dan beroperasinya pabrik-pabrik ataupun kendaraan
yang ada. Kondisi suhu udara yang tidak stabil ataupun berubah-ubah
menjadikan kurang nyaman berada dimana-mana. Kenyamanan dalam ruangan
yang ber AC memang sangat diinginkan oleh orang-orang yang hidup di gedung-
gedung perkantoran maupun sekolah pada zaman sekarang. Akan tetapi
pernahkah kita berfikir bahwa dingin pun ternyata tidak cukup untuk kebutuhan
didalam tubuh manusia, karena perlu adanya keseimbangan antara suhu dingin
dan suhu panas atau suhu yang berkisar antara 24 °C- 28 °C yaitu suhu normal
yang dibutuhkan dalam tubuh kita agar tubuh kita selalu merasa nyaman.
Beberapa penelitian telah membuat sistem telemetri maupun sistem informasi
suhu. Salah satunya adalah sistem telemetri menggunakan frekuensi FM. Akan
tetapi masih terdapat kekurangan yaitu sistem hanya mampu mengirim data
pada jarak yang dijangkau frekuensi dan tidak bisa menunjukkan atau
mengirimkan data pada saat suhu tinggi atau rendah sehingga diperlukan suatu
penelitian tentang alat sistem informasi yang simple dan modern yaitu sistem
informasi suhu via sms berbasis mikrokontroler untuk bisa memantau suhu
kondisi ruangan pada saat suhu normal yaitu 24 °C sampai 28 °C. yaitu sistem
informasi suhu via sms bekerja atau mengirim data apabila alat tersebut
mendeteksi suhu dibawah 24 °C dan diatas 28 °C Kepada handphone pengguna
alat tersebut. Si pengguna juga bisa memantau suhu suatu ruangan dengan
menggunakan sms yang nantinya sistem informasi via sms akan mengirimkan
data kepada handphone pengguna dan sistem informasi suhu via sms bisa juga
mensetting otomatis waktu yaitu sistem informasi suhu akan mengirim data tiap
berapa menit sekali kepada handphone user. Penelitian yang meliputi
perencanaan dan pembuatan rancang bangun sistem kendali suhu ini perlu
dikembangkan untuk menunjang perkembangan teknologi dalam hal sistem
kendali, sehingga akan memberikan manfaat pada pengguna dan bagi penelitian
yang lain.
Pada sistem instumentasi perkembangan yang mencolok terjadi pada
sistem instrumentasi jarak jauh atau telemetri. Pada sistem telesensing, sensor
yang dipasang posisi yang jauh, sedangkan telemetri, perangkat yang dipasang
pada daerah yang disensor, namun informasi pengukuran ditransmisikan dengan
media komunikasi. Sistem informasi suhu adalah perpaduan sistem
instrumentasi dengan sistem telekomunikasi. Pada sistem digital terjadi revolusi
teknologi kontrol, dan data prosesor yaitu dengan lahirnya mikrokontroler.
Mikrokontroler diharapkan mampu memberikan sebagai sistem pengolah data
yang mampu memproses masukan dan memberikan keluaran yang sesuai.
Sistem instrumentasi jarak jauh tidak akan lepas dari media komunikasi.
Sehingga dengan menggabungkan keunggulan yang ada pada dunia komunikasi
dan kecanggihan yang ada pada teknologi processing maka diharapkan akan
diperoleh hasil penguran jarak jauh yang maksimal. Telemetri suhu memberikan
kemudahan dalam mengukur jarak jauh, dengan pemantauan dari tempat yang
aman dan memungkinkan, telemetri suhu biasanya diterapkan pada
pemanatauan gunung berapi, pemantauan suhu pada peleburan baja yang tidak
memungkinkan untuk melakukan pengukuran secara langsung pada jarak yang
dekat.
Dengan adanya penelitian mengenai pengiriman dan penerimaan data
suhu hasil pengukuran sensor LM 35 yang menggunakan GSM modem.
diharapkan akan memberikan kemudahan dalam berbagai hal. Misalnya sistem
dapat bekerja secara otomatis, dapat dipantau dari jarak jauh menggunakan
sebuah handphone sehingga penyampaian data akan lebih mudah.
1.2 Identifikasi Masalah
Dari latar belakang yang telah diuraikan sebelumnya, dapat diidentifisikan
masalah yang muncul sebagai berikut :
1. Apakah Mikrokontroller AVR ATMEGA 8535 dan GSM modem dapat
digunakan untuk memproses sistem suhu pada remote area?
2. Bagaimana membuat sistem pengiriman data suhu menggunakan modem
GSM?
3. Bagaimana pengiriman data hasil pengukuran sensor untuk setiap waktu
yang ditentukan?
4. Bagaimana cara sensor suhu LM 35 dapat digunakan untuk memancarkan
dan menerima data suhu yang terukur melalui jaringan wireless ?
1.3 PEMBATASAN MASALAH
Masalah yang akan diteliti dibatasi pada pembuatan sensor suhu
menggunakan IC LM 35 via sms. Hal lain yang dibatasi yaitu . Dalam pengiriman
data suhu tanpa menggunakan kabel antara blok pemancar dan penerima dari
sistem remote area suhu,peneliti menggunakan suatu modul pemancar dan
penerima yang akan menggunakan SMS sebagai media penyampaiannya.
1.4 PERUMUSAN MASALAH
Berdasarkan latar belakang, identifikasi masalah dan pembatasan masalah
diatas, maka permasalahan penelitian dapat dirumuskan sebagai berikut :
”Bagaimanakah membuat sistem informasi suhu via sms berbasis
mikrokontroller?”
1.5 KEGUNAAN PENELITIAN
Adapun manfaat penelitian remote monitoring via sms berbasis
mikrokontroller adalah :
1. Untuk mengetahui suatu suhu ruangan atau suhu pada remote area
2. Dapat digunakan sebagai referensi untuk membuat sistem pengukuran jarak
jauh.
3. Dapat diimplementasikan pada bidang kedokteran maupun industri
khususnya pengaturan suhu dengan melalui jarak jauh.
4. mikrokontroler dapat dijadikan alat remote area menggunakan teknologi sms.
.
BAB II
KAJIAN TEORITIS DAN HIPOTESIS PENELITIAN
2. Kajian Teoritis
2.1.1 Definisi Sistem informasi dan telemetri suhu
Sistem merupakan kumpulan elemen-elemen yang saling terkait dan
bekerja sama untuk memroses masukan (input) yang ditujukan kepada sistem
tersebut dan mengolah masukan tersebut sampai menghasilkan keluaran
(output) yang diinginkan1, sedangkan pengertian sebuah sistem informasi
merupakan kumpulan dari perangkat keras dan perangkat lunak komputer serta
perangkat manusia yang akan mengolah data menggunakan perangkat keras
dan perangkat lunak tersebut2.
Menurut kamus teknik elektronika, telemetri adalah penggunaan
telekomunikasi untuk penggunaan atau pencatatan pengukuran-pengukuran
secara otomatis yang dilakukan pada jarak jauh terhadap alat pengukurnya.3
Secara istillah telemetri dapat diartikan pengukuran jarak jauh.
Dari definisi menurut kamus teknik elektronika, maka dapat disimpulkan
bahwa telemetri adalah pengukuran yang dilakukan berdasarkan parameter
tertentu (suhu, tegangan, tekanan) yang dapat dipantau dari jarak jauh dengan
menggunakan suatu alat.
Suhu adalah besaran yang menunjukkan derajat dari suatu benda, baik
derajat panas atau dingin suatu benda.4 Dari uraian definisi telemetri dan suhu
dapat disimpulkan bahwa telemetri suhu adalah pengukuran terhadap suatu
1 Andi Kristanto, Perancangan Sistem Informasi dan Aplikasinya,(Yogyakarta,2008), hlm 12 Ibid, hlm 123 Arif Budiman, Kamus Teknik Elektronika (Inggris-Indonesia), (Bandung : M2S,1992), hlm 2174 Tim Gamma science, Kamus pintar plus fisika SMA,(Bandung : 2006)
benda yang diukur yang dapat dipantau dari jarak jauh dengan menggunakan
suatu alat.
2.1.2 Sensor suhu IC LM 35
IC LM 35 sebagai sensor suhu yang teliti dan terkemas dalam bentuk
Intergrated Circuits (IC), dimana output tegangan keluaran sangat linear
berpadanan dengan perubahan suhu. Sensor LM 35 berfungsi sebagai
pengubah dari besaran fisis suhu ke besaran tegangan yang memiliki koefisien
sebesar 10 mV/°C yang berarti bahwa kenaikan suhu 1°C maka akan terjadi
kenaikan 10 mV. 5 Bentuk dan simbol IC LM 35 ditunjukkan pada gambar 2.1
Gambar 2.1 Simbol dan Bentuk Fisik IC LM 35
Sensor LM 35 memiliki tegangan kerja +5 Volt namun outputnya hanya
antara 0,01 V sampai 1,00 V mengingat LM 35 yang digunakan adalah seri DZ
sehingga range pengukuran hanya berkisar antara 0 – 100˚C dengan perubahan
sebesar 10 mV per 1˚C. Dengan ketelitian yang dimiliki sensor tersebut dapat
diterapkan langsung dengan mikrokontroler ATMega 8535 yang memiliki ADC
internal 10 bit.
2.1.3 Mikrokontroler AVR ATMega 85355 National semiconductor. LM 35 Precision Centrigrade Temperature Sensors. Datasheet. Hlm 1
mikrokontroler dapat dianalogikan dengan sebuah sistem komputer yang
dikemas dalam sebuah chip. Artinya bahwa di dalam sebuah IC Mikrokontroler
terdapat kebutuhan minimal agar mikroprosesor dapat bekerja yaitu
mikroprosesor, ROM, RAM, Input dan output dan clock seperti halnya yang
dimiliki oleh sebuah komputer. Mikrokontroler biasanya digunakan untuk yang
berorientasi kendali (control), mengingat kemasannya yang hanya berupa chip
yang berukuran relatif kecil tentu saja spesifikasi dan kemampuan yang dimiliki
oleh mikrokontroler menjadi lebih rendah bila dibandingkan dengan sistem
komputer baik dilihat dari segi kecepatannya, kapasitas memori maupun fitur
yang dimiliki. Meskipun dari sisi kemampuan rendah terapi mikrokontroler
mempunyai kelebihan yang yang tidak dimiliki sistem komputer yaitu kemasan
yang kecil dan kompak membuat mikrokontroler lebih fleksibel dan praktis
digunakan terutama pada sistem-sistem yang relatif komplek atau tidak
membutuhkan bebab komputasi yang tinggi.
Kebutuhan yang tinggi terhadap mikrokontroler dengan berbagai
fasilitasnya membuat para vendor merancang berbagai produk mikrokontroler.
Ada banyak jenis mikrokontroler yang beredar biasanya masing-masing
mikrokontroler memiliki keluarga atau series sendiri-sendiri, salah satu vendor
yang membuat produk mikroprosesor adalah perusahaan Atmel. Atmel
memperkenalkan mikrokontroller seri terbaru yaitu keluarga AVR (ALF and
Vegards Risc Prosesor) yang sebelumnya mengeluarkan mikrokontroler seri
AT89S51/52 yang masih banyak digunakan masyarakat.
Mikrokontroler AVR merupakan mikrokontroler yang bertipe RISC
(Reduce Instruction Set Programs), secara umum, AVR dapat dikelompokkan
menjadi 4 kelas yaitu Keluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx, Keluarga ATmega,
dan keluarga AT86RFxx. 6 Pada dasarnya yang membedakan kelas AVR adalah
dari segi fitutnya yaitu memori, jumlah input dan output sedangkan dari segi
arsitektur dan instruksinya hampir sama.
2.1.3.2 Arsitektur mikrokontroller
Mikrokontroler AVR ATMega 8535 memiliki arsitektur Harvard, yaitu
memisahkan memori untuk kode program dan memori untuk kode program dan
memori untuk kode program dan memori untuk data sehingga dapat
memaksimalkan unjuk kerja. Umumnya arsitektur Harvard menyimpan kode
program dalam memori permanen atau semi-permanen (non-volatile) sedangkan
data disimpan dalam memori tidak permanen (volatile). Sehingga dengan
arsitektur Harvard, memori program mikrokontroler menjadi lebih terlindungi dari
spike tegangan dan faktor lingkungan lain yang dapat merusak kode program.7
Kelemahan arsitektur Harvard tidak menempatkan data pada ROM.
Arsitektur Harvard tidak memungkinkan untuk mengakses data yang ada di
ROM. Agar arsitektur Harvard memungkinkan akses data yang ada di ROM
maka dapat diatasi dengan cara membuat instruksi dan mekanisme khusus
untuk pengalamatan data di ROM.
6 Wardhana, Lingga. 2006. Belajar sendiri Mikrokontroller AVR Seri ATMega8535 simulasi, Hardware, dan Aplikasi. Yogyakarta:Penerbit Andi, hlm.1 7 Bejo, Agus.2008 C & AVR Rahasia Kemudahan Bahasa C dalam mikrokontroler ATMega 8535, Yogyakarta : Penerbit Graha Ilmu, hlm .5
Gambar 2.2 Arsitektur Mikrokontroler AT Mega 8535
2.1.3.3 Susunan PIN IC Mikrokontroler AVR ATMega 8535
Mikrokontroler AVR ATMega 8535 mempunyai 40 pin. Pin Mikrokontroler
ATMega8535 terdiri dari beberapa port yang setiap port-nya terdiri dari 8 pin, port
tersebut adalah port A, port B, port C, dan port D. untuk pada lebih jelas
mengenai konfigurasi pin ATMEGA8535 dapat dilihat pada gambar 2.3.
Gambar 2.3 Konfigurasi pin ATMega 8535
Pin 1 sampai dengan 8 merupakan port B. Port B merupakan port
input/output 8 bit dua arah (bidirectional) dengan resistor pull-up internal. Selain
sebagai port input/output, port B juga dapat difungsikan sebagai berikut :
'-------------------------------------------------------------------------------'Declarasi variabel'-------------------------------------------------------------------------------Dim Bc As ByteDim Buf1 As String * CmaxcharDim S As String * 23Dim Sambung As String * 2Dim Type As String * 20Dim Pesan As String * 2Dim Pesane As String * 2Dim Hp As String * 15Dim A As IntegerDim Smse As String * 14
ClsLcd " SENSOR SUHU "LowerlineWaitms 700Lcd " REAL TIME "Wait 1Lcd " DENGAN SMS "Lowerline
Waitms 10 700Lcd " MODEM WAVEWCOM "Wait 1
'---------------------------------------'hidupkan komunikasi serial hp'---------------------------------------On Urxc Rec_isr
'-------------------------------------------------------------------------------'Rutin program utama'-------------------------------------------------------------------------------
DoLcd " SENSOR SUHU "LowerlineWaitms 10Lcd " REAL TIME "Waitms 100Lcd " DENGAN SMS "LowerlineWaitms 10Lcd " MODEM WAVEWCOM "Waitms 100
Lcd " SUHU AKTUAL "LowerlineWaitms 10Lcd " "Waitms 100Loop
End
2.1.7 SMS14
SMS adalah salah satu fasilitas dari teknologi GSM yang memungkinkan
Mobile Station (MS) mengirim dan mengirimkan pesan singkat berupa text
dengan kapasitas maksimal 160 karakter. Kapasitas maksimal imi tergantung
dari alphabet yang digunakan untuk alphabet latin maksimal 160 karakter, dan
untuk non-latin seperti alphabet arab dan china maksimal hanya 70 karakter.
SMS adalah pesan pendek dalam bentuk teks yang berkembang dalam
dunia telekomunikasi seluler. Sekilas fasilitas ini tidak jauh beda dengan layanan
pesan teks dari perangkat sebelumnya, yaitu pager yang kini sudah menjadi
barang langka, bahkan sudah mendekati kepunahan.
14 Gunawan Wibisono, Uke Kurniawan Usman dan Gunadi Dwi Hantoro, “Konsep Teknologi Seluler”, Informatika, Bandung, 2008
Sejarah SMS muncul pada Desember 1992. Pesan itu dikirim dari sebuah
komputer ke sebuah telepon seluler dalam jaringan GSM milik operator seluler
Vodafone di Inggris. Hingga saat ini, SMS semakin banyak digunakan oleh
pelanggan.
Pengguna telepon seluler, bahkan kini mereka yang menggunakan layanan
berbasis CDMA, tak akan pernah lupa menanyakan layanan SMS sebelum
membeli suatu jenis layanan telepon seluler. Jika di dunia ini ada sekitar 1,4
milliar manusia menggunakan layanan telepon selular, maka sekitar 85% dari
jumlah itulah manusia yang setiap hari menggunakan SMS (Aryani, 2006).
Kemudahan pemberian informasi melalui media SMS inilah yang menjadi dasar
dibuatnya penelitian ini
Sebenarnya, di dalam kebanyakan handphone dan GSM/CDMA modem
terdapat suatu komponen wireless modem/engine yang dapat diperintah antara
lain untuk mengirim suatu pesan SMS dengan protokol tertentu. Standar perintah
tersebut dikenal sebagai AT-Command,. Melalui AT-Command dan inilah kita
dapat membuat komputer/mikrokontroler mengirim/menerima SMS secara
otomatis berdasarkan program yang kita buat.
2.1.7.1 AT-Command
AT-Command adalah perintah yang dapat diberikan kepada handphone atau
GSM/CDMA modem untuk melakukan sesuatu hal, termasuk untuk mengirim dan
menerima SMS. Dengan memprogram pemberian perintah ini di dalam
komputer/mikrokontroler maka perangkat kita dapat melakukan pengiriman atau
penerimaan SMS secara otomatis untuk mencapai tujuan tertentu. Komputer
ataupun mikrokontroler dapat memberikan perintah AT-Command melalui
hubungan kabel data serial ataupun bluetooth.
AT-Command ini sebenarnya adalah pengembangan dari perintah yang dapat
diberikan kepada modem Hayes yang sudah ada sejak dulu. Dinamakan AT-
Command karena semua perintah diawali dengan karakter A dan T.
Antar perangkat handphone dan GSM/CDMA modem bisa memiliki AT-
Command yang berbeda-beda, namun biasanya mirip antara satu perangkat
dengan perangkat lain. Untuk dapat mengetahui secara persis maka kita harus
mendapatkan dokumentasi teknis dari produsen pembuat handphone atau
GSM/CDMA modem tersebut. Handphone atau GSM/CDMA modem akan
merespon dengan memberikan data PDU dari SMS yang diinginkan, dimana di
dalamnya memuat nomor pengirim, waktu kirim, dan pesan SMS yang dikirim.
PDU ini kemudian dapat diterjemahkan oleh komputer/mikrokontroler sehingga
didapatkan informasi yang ingin diketahui. Beberapa jenis perintah AT Command
yang penting untuk SMS adalah ditunjukkan pada tabel 3 :
Daftar Perintah FungsiAT Test TerminalAT+CMGS Mengirim pesanAT+CMGF Format pesanAT+CMGD Menghapus pesanAT+CNMI Prosedur indikasi pesan baru yang diterimaAT+CPMS Pemilihan target memoriAT+CMGL Membaca pesan masuk, 0: belum terbaca; 1: AT+CMGR Membaca pesan menurut lokasi pesan di memoriAT+CBC Mengetahui status dan level batteryAT+CSQ Mengetahui kualitas sinyalAT+CGSN Mengetahui imei / serial number hpAT+CGMI Mengetahui nama manufactureAT+GMM Mengetahui model hp
SMS gateway merupakan sistem aplikasi untuk mengirim atau menerima
SMS, terutama digunakan dalamaplikasi bisnis, baik untuk kepentingan promosi,
servis
kepada pelanggan, pengadaan kontent produk atau jasa,dan seterusnya. Karena
merupakan sebuah aplikasi, maka fitur-fitur yang terdapat di dalam SMS gateway
dapat dimodifikasi sesuai dengan kebutuhan.
2.1.8 Real-time Clock (RTC) DS 1307
Real-time Clock (RTC) DS1307 adalah IC yang dibuat oleh perusahaan dallas
Semiconductor. IC ini memiliki kristal yang dapat mempertahankan frekuensinya
dengan baik. Real-time clock DS1307 memiliki fitur sebagai berikut:
1. Real-time clock (RTC) meyimpan data-data detik, menit, jam, tanggal dan
bulan dalam seminggu, dan tahun valid hingga 2100.
2. 56-byte, battery-backed, RAM nonvolatile (NV) RAM untuk penyimpanan.
3. Antarmuka serial Two-wire (I2C).
4. Sinyal keluaran gelombang-kotak terprogram (Programmable squarewave).
5. Deteksi otomatis kegagalan-daya (power-fail) dan rangkaian switch.
6. Konsumsi daya kurang dari 500nA menggunakan mode baterei cadangan
dengan operasional osilator.
7. Tersedia fitur industri dengan ketahanan suhu: -40°C hingga +85°C.
8. Tersedia dalam kemasan 8-pin DIP atau SOIC.
Real Time Clock berhubungan dengan waktu mulai dari detik, menit, jam,
hari, tanggal, bulan dan tahun RTC 1307 menggunakan teknik I2C yaitu
memakai 2 jalur untuk keperluan transfer data secara seri, sedangkan SPI dan
MicroWire memakai 3 jalur. Semua teknik mempunyai 1 jalur untuk Clock, I2C
hanya punya satu jalur data 2 arah, sedangkan SPI dan MicroWire mempunyai 2
jalur data satu arah, masing-masing untuk jalur data masuk dan jalur data keluar.
2.1.8.1 KONFIGURASI PIN DS 1307
Untuk lebih jelas mengenai fungsi dan kegunaan dari IC ini terlebih
dahulu akan dijelaskan fungsi dari tiap-tiap pin pada IC keluarga DS1307, di
mana diketahui bahwa IC DS1307 memiliki 8 pin atau kaki, seperti pada Gambar
Gambar 2.12 Pin-pin IC DS1307 (Dallas, 2004)
Fungsi dari tiap pin RTC DS1307 antara lain :
1. X1, X2
Terhubung dengan kaki kristal 32768kHz
2. Vbat
Terhubung dengan battery 3,3 volt
3. GND, Vcc
Input tegangan Vcc adalah +5V.
4. SQW (Square Wave Output)
Pin SQW dapat mengeluarkan sinyal salah satu dari 13 taps yang
disediakan oleh 15 tingkat pembagi internal dari RTC.
5. SCL
Pin SCL mengeluarkan sinyal clock. Pin ini harus diberi resistor Pull Up.
6. SDA
Pin SCL mengeluarkan sinyal data
a. Gambar 2.13 Perancangan Hardware Mikrokontroler ATMega 8535
terhunbung dengan rangkaian RTC DS1307
b. Software mikrokontroler ATMega 8535 terhubung dengan rangkaian
RTC DS1307 menggunakan BASCOM AVR
$regfile = "8535def.dat" ' use the Mega8535$crystal = 11059200