RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING INTENSITAS CURAH HUJAN ...repository.ubb.ac.id/417/2/Halaman Depan.pdf · mengukur intensitas curah hujan dimana proses monitoring dapat dilakukan

RANCANG BANGUN SISTEMMONITORING INTENSITASCURAH HUJAN HARIAN BERBASIS IOT (INTERNET OF

THINGS) MENGGUNAKAN ANDROID

Diajukan Untuk Memenuhi PersyaratanGuna Meraih Gelar Sarjana S-1

Oleh :

RIO SIMPANA PUTRA1021311043

JURUSAN TEKNIK ELEKTROFAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BANGKA BELITUNG2017

ii

iii

iv

v

vi

INTISARI

Cuaca adalah keadaan atau kondisi atmosfer di wilayah tertentu yang relatifsempit dan pada jangka waktu yang singkat. Hujan merupakan peristiwa jatuhnyaair dalam bentuk cairan maupun padat yang dicurahkan atmosfer ke permukaanbumi. Curah hujan adalah jumlah air yang jatuh di permukaan tanah datar selamaperiode tertentu yang diukur dengan satuan tinggi milimeter (mm) di ataspermukaan horizontal. Penakar hujan adalah instrumen yang digunakan untukmendapatkan dan mengukur jumlah curah hujan pada satuan waktu tertentu.Dalampenelitian ini akan dilakukan rancang bangun suatu sistem yang digunakan untukmengukur intensitas curah hujan dimana proses monitoring dapat dilakukan secarareal time menggunakan aplikasi pada Android. Intensitas curah hujandiklasifikasikan menjadi 4 kondisi, yaitu hujan ringan, hujan sedang, hujan lebat,dan hujan ekstrim. Hujan ringan berada pada level ketinggian air 0 – 20 mm/hari,hujan sedang berada pada level ketinggian air 20 – 50 mm/hari, hujan lebat beradapada level ketinggian air 50 – 100 mm/hari, dan hujan ekstrim berada pada levelketinggian air >100 mm/hari. Penelitian ini menghasilkan data pembacaan levelketinggian curah hujan yang berada pada level 5, 10, dan 55 mm diperolehpersentase error sebesar 4%. Pada pengujian level 20, 35, 45, dan 60 mm diperolehpersentase error sebesar 3%. Pada pengujian level 15, 25, 50, 80, dan 95 mmdiperoleh persentase error sebesar 2%. Sedangkan pada pengujian level 30, 40, 65,70, 75, 85, 90, dan 100 mm diperoleh persentase error sebesar 1%. Berdasarkandari data keseluruhan maka diperoleh rata – rata persentase error adalah sebesar2%.

Kata Kunci : Internet, intensitas curah hujan, monitoring, error.

vii

ABSTRACT

Weather is a state or condition of the atmosphere in a particular area that isrelatively narrow and in a short period of time. Rain is the event of water fall inliquid or solid form that poured the atmosphere into the surface of the earth. Rainfallis the amount of water that falls on the flat surface for a certain period measured bymillimeter (mm) above the horizontal surface. Raindrops are the instruments usedto obtain and measure the amount of rainfall in a given time unit. In this researchwill be design of a system used to measure the intensity of rainfall where themonitoring process can be done in real time using the application on Android.Rainfall intensity is classified into 4 conditions, namely light rain, moderate rain,heavy rain, and extreme rain. Light rain is at a water level of 0-20 mm / day, rain isat a water level of 20 - 50 mm / day, heavy rain is at the water level of 50 to 100mm / day, and extreme rain is at the water level > 100 mm / day. This researchyields data of reading rainfall height level which is at 5, 10, and 55 mm that obtainedby error percentage equal to 4%. On the measurement of the rainfall level that is atthe level of 20, 35, 45, and 60 mm obtained by error percentage equal to 3%. Onthe measurement of the rainfall level that is at the level of 15, 25, 50, 80, and 95mm obtained by error percentage equal to 2%. On the measurement of the rainfalllevel that is at the level of 30, 40, 65, 70, 75, 85, 90, and 100 mm obtained by errorpercentage equal to 1%. Based on the overall data of the measurement then itobtained an average percentage of error is equal to 2%.

Keywords : Internet, intensity of rainfall, monitoring, error.

viii

HALAMAN PERSEMBAHAN

Motto:

“Life is a choice, so take it or leave it” (Rio Simpana Putra)

“Lakukan yang terbaik, jadilah baik, maka kamu akan jadi yang

terbaik” (Rio Simpana Putra)

“Gapaillah ilmu dan belajarlah tenang serta bersabar untuk

meraihnya“ (Umar Bin Khatab)

“Belajar tanpa berpikir tidak ada gunanya, sedangkan berpikir

tanpa belajar adalah berbahaya” (Amirul Rosid Al-Farizi)

“Contoh yang baik adalah nasehat terbaik” (Fuller)

“Ilmu pengetahuan tanpa agama adalah pincang” (Einstein)

Persembahan:

Skripsi ini kepersembahkan untuk

Ayah (Rahman) dan ibu (Solehawati)ku tercinta yang selalu

memberi dukungan yang terbaik, cinta dan kasih

sayangnya, kesabaran dan ketabahan dalam mengasuh,

mendidik dan memberi nasihat kepada ku sejak kecil, serta

selalu tak hentinya mendo’akan serta adikkku yang sangat

berarti bagiku.

Seluruh keluarga besar ku

Seluruh keluarga besar Teknik Elektro Universitas Bangka

Belitung

Almamater ku tercinta Universitas Bangka Belitung

Semua teman-teman di jurusan Teknik Elektro Angkatan2011 dan seluruh kawan lainnya yang telah memberikanmotivasi dalam menyelesaikan Skripsi ini.

ix

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT. Atas limpahan rahmat

dan hidayah-NYA sehingga peneliti dapat menyelesaikan tugas akhir yang

berjudul :

“RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING INTENSITAS CURAHHUJAN HARIAN BERBASIS IOT (INTERNET OF THINGS)MENGGUNAKAN ANDROID.”

Atas kesempatan, Fasilitas dan bimbingan yang telah diberikan pada

kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Wahri Sunanda, S.T.,M.Eng, Selaku Dekan Fakultas Teknik

Universitas Bangka Belitung.

2. Bapak Irwan Dinata, S.T.,M.T, Selaku Ketua Jurusan Teknik

Elektro Universitas Bangka Belitung.

3. Bapak Muhammad Jumnahdi, S.T.,M.T, Selaku Pembimbing

Utama Skripsi.

4. Bapak Ghiri Basuki Putra, S.T.,M.T, Selaku Pembimbing

Pendamping Skripsi.

5. Bapak Asmar, S.T.,M.Eng., Selaku Penguji Skripsi.

6. Bapak Irwan Dinata, S.T.,M.T, Selaku Penguji Skripsi.

7. Bapak Rudy Kurniawan, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing

Akademik Tahun Angkatan 2013 Teknik Elektro.

8. Dosen-Dosen Dan Staf Jurusan Teknik Elektro Universitas Bangka

Belitung.

9. Kepala dan Staf Stasiun Meteorologi klas I Pangkalpinang yang

telah memberikan sertifikat penghargaan dan membantu dalam

proses pengambilan sampel data hujan.

10. Ayahanda Rahman Dan Ibunda Solehawati Yang Telah

Memberikan Dukungan Moral Serta Semangat Yang Luar Biasa.

x

11. Adik Saya Marniwati Putri, Ramadhani Saputra, Ramadhanil

Saputra dan kakak saya Merawati Yang Telah Memberikan

Dukungan Semangat.

12. Rekan Seperjuangan Jurusan Teknik Elektro Universitas Bangka

Belitung 2013.

13. Sahabat saya (Febrian Saputra, M. Kevin Marcelino, Sugeng Ari

Saputro, Septian Tri Kurnianto, Rudi, Juni Arjuna, Ikhsan

Muliawan, Ryan Sagita Putra) serta Teman-teman Universitas

Bangka Belitung.

Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan baik pada teknik

penulisan maupun segi ilmiahnya dalam penyusunan tugas akhir ini, untuk itu

saya sangat mengharapkan kritikan dan saran demi penyempurnaan tugas akhir

ini.

Semoga tulisan ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan

teknologi serta berguna bagi pembaca.

Balunijuk, 2017

Penulis,

Rio Simpana Putra

xi

DAFTAR ISI

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

LEMBAR PERSETUJUAN ....................................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................... iii

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN PENELITIAN ..................... iv

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI................ v

INTISARI .................................................................................................... vi

ABSTRACT .................................................................................................. vii

HALAMAN PERSEMBAHAN ................................................................. viii

KATA PENGANTAR ................................................................................. ix

DAFTAR ISI ............................................................................................... xi

DAFTAR TABEL ....................................................................................... xiv

DAFTAR GAMBAR .................................................................................. xv

DAFTAR ISTILAH ................................................................................... xvii

BAB I PENDAHULUAN

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

1.2 Rumusan Masalah ...................................................................... 2

1.3 Batasan Masalah......................................................................... 2

1.4 Tujuan......................................................................................... 3

1.5 Manfaat....................................................................................... 3

1.6 Sistematika Penulisan Laporan .................................................. 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka ....................................................................... 5

2.2 Landasan Teori .......................................................................... 6

2.2.1 Pengertian Curah Hujan ............................................................. 6

2.2.2 Penakar Hujan ........................................................................... 8

2.2.3 Arduino Mega 2560 ................................................................... 9

xii

2.2.4 Wifi Module ESP8266 ............................................................. 10

2.2.5 Sensor Ultrasonik HC-SR04 .................................................... 11

2.2.6 LCD (Liquid Crystal Display) 16x2 ........................................ 11

2.2.7 Seven Segment Shield ............................................................... 12

2.2.8 Sensor DHT11.......................................................................... 13

2.2.9 Motor Servo ............................................................................. 13

2.2.10 LED (Light Emitting Diode) .................................................... 13

2.2.11 Internet Of Things ( IoT ) ........................................................ 14

2.2.12 Aplikasi Blynk ......................................................................... 15

2.2.13 Android .................................................................................... 15

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Tempat/Lokasi dan Waktu Penelitian ...................................... 17

3.2 Bahan dan Alat Penelitian........................................................ 17

3.2.1 Bahan ...................................................................................... 17

3.2.2 Alat .......................................................................................... 18

3.3 Langkah Penelitian .................................................................. 18

3.4 Desain Alat .............................................................................. 25

3.5 Coding Program....................................................................... 27

3.5.1 Arduino Pertama ...................................................................... 27

3.5.2 Arduino Kedua......................................................................... 28

3.6 Wiring Diagram ....................................................................... 29

3.7 Pembuatan Alat........................................................................ 32

3.8 Peneraan Alat ........................................................................... 34

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Penyajian Data ............................................................................ 36

4.2 Pengolahan Data ......................................................................... 36

xiii

4.3 Tingkat Persentase Error ............................................................ 39

4.4 Perbandingan Alat ..................................................................... 40

4.5 Monitoring Data.......................................................................... 40

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan .......................................................................... 45

5.2 Saran .......................................................................... 45

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Tingkat curah hujan berdasarkan intensitasnya........................ 7

Tabel 4.1 Data sampel intensitas curah hujan ........................................... 36

Tabel 4.2 Data sampel intensitas curah hujan dengan persamaan =(50.0 − ) 10 ......................................................................... 38Tabel 4.3 Data pembacaan sensor pada level 5 mm - 100 mm ................. 39

xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Penakar hujan manual tipe observatorium ............................ 9

Gambar 2.2 Arduino Mega 2560 .............................................................. 10

Gambar 2.3 Wifi module ESP8266........................................................... 10

Gambar 2.4 Sensor ultrasonik HC-SR04 .................................................. 11

Gambar 2.5 Liquid Crystal Display 16x2 ................................................. 12

Gambar 2.6 Seven segment shield............................................................. 12

Gambar 2.7 Sensor DHT11....................................................................... 13

Gambar 2.8 Motor servo…. ..................................................................... 13

Gambar 2.9 Aplikasi dan sitem kerja Blynk ............................................. 15

Gambar 2.10 Sistem operasi Android ........................................................ 16

Gambar 3.1 Flowchart pengerjaan penelitian tugas akhir ....................... 19

Gambar 3.2 Flowchart perancangan program penelitian tugas akhir....... 21

Gambar 3.3 Perancangan sistem dan alat penelitian tugas akhir .............. 23

Gambar 3.4 Blok diagram perancangan sistem dan alat penelitian tugas

akhir………. ......................................................................... 24

Gambar 3.5 Bentuk desain alat ................................................................. 26

Gambar 3.6 Wiring diagram pertama........................................................ 29

Gambar 3.7 Wiring diagram kedua ........................................................... 31

Gambar 3.8 Pengecekan fungsi masing – masing peralatan dan sensor ... 32

Gambar 3.9 Pembuatan kedudukan peralatan dan sensor......................... 33

xvi

Gambar 3.10 Bentuk box peralatan.......................................................... 33

Gambar 3.11 Bentuk fisik peralatan ........................................................ 34

Gambar 3.12 Pengambilan data sampel di Stasiun Meteorologi

Pangkalpinang .................................................................... 35

Gambar 3.13 Kalibrasi gelas ukur yang digunakan ................................. 35

Gambar 4.1 Grafik hubungan antara data sampel dan data sensor ........ 37

Gambar 4.2 Grafik hubungan antara data curah hujan dan data pembacaan

sensor menggunakan persamaan = (50.0 − ) 10 ..... 38Gambar 4.3 Monitoring data pada saat kondisi tidak ada air hujan....... 41

Gambar 4.4 Monitoring data pada saat kondisi hujan ringan ................ 41

Gambar 4.5 Monitoring data pada saat kondisi hujan sedang ............... 42

Gambar 4.6 Monitoring data pada saat kondisi hujan lebat................... 42

Gambar 4.7 Monitoring data pada saat kondisi hujan ekstrim .............. 43

Gambar 4.8 Monitoring virtual push button pada saat kondisi ON dan

OFF……... .......................................................................... 43

xvii

DAFTAR ISTILAH

BMKG : Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika

DAS : Daerah Aliran Sungai

IoT : Internet of Things

LED : Light-Emitting Diode

LCD : Liquid Crystal Display

OHA : Open Handset Alliance

1 cover aja.pdf2 LEMBAR PERSETUJUAN PROPOSAL.pdf3 ABSTRAK.pdf4 Daftar Isi.pdfBAB I.pdfBAB II.pdfBAB III.pdfBAB IV.pdfBAB V.pdfDAFTAR PUSTAKA.pdfE1 lampiran coding.pdfE2 lampiran BMKG.pdf