8

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Anemometer

Anemometer adalah sebuah perangkat untuk mengukur kecepatan angin.

Anemometer merupakan salah satu alat yang sering digunakan oleh Badan

Meterologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG). Kata Anemometer berasal dari

Bahasa Yunani anemos yang berarti angin, angin merupakan udara yang bergerak

ke segala arah, angin bergerak dari suatu tempat menuju ke tempat yang lain.

Anemometer ini pertama kali diperkenalkan oleh Leon Batista Alberti dari Italia

pada tahun 1450.[13]

Anemometer harus ditempatkan di daerah terbuka. Pada saat tertiup angin,

baling-baling yang terdapat pada Anemometer akan bergerak sesuai arah angin.

Makin besar kecepatan angin mengenai baling-baling, makin cepat pula kecepatan

berputarnya baling-baling tersebut, makin cepat pula kecepatan berputarnya. Dari

jumlah putaran dalam satu periode maka dapat diketahui kecepatan anginnya. Di

dalam Anemometer terdapat alat pencacah yang akan menghitung kecepatan

angin.[5]

2.1.1 Klasifikasi Anemometer

Ada beberapa tipe anemometer,yaitu :

a. Anemometer Mangkok

9

Anemometer tipe mangkok umumnya telah didesai untuk digunakan pada

tempat tinggi. Anemometer ini terdiri dari tiga atau empat buah mangkok setengah

lingkaran dan terpasang pada tiap ujung gagang horizontal. Seluruh mangkok

menghadap kesatu arah melingkar sehingga bila aliran udara melewati masing-

masing mangkok dan memutar tiap gagang horizontal berdasarkan angina yang

datang.Anemometer ini memiliki rotor/poros yang di hubungkan dengan

piringan.Kecepatan putar dari rotor tergantung kepada kecepatan aliran udara.

Melalui suatu sistem mekanik roda gigi, perputaran rotor mengatur sistem

akumulasi angka penunjuk jarak tiupan angin. Anemometer tipe “cup counter”

hanya dapat mengukur rata-rata kecepatan angin selama suatu periode

pengamatan[5]. Contoh dari Anemometer mangkok dapat dilihat pada Gambar 2.1.

(Sumber: (Penguji.com))

Gambar 2.1 Anemometer Mangkok

b. Anemometer Kipas

Anemometer ini berbentuk kincir angin atau baling-baling berbentuk panjang

vertikal. Dalam kasus di mana arah pergerakkan angin selalu sama, seperti dalam

poros ventilasi tambang dan bangunan misalnya, baling-baling angin, yang dikenal

sebagai meter air dapat memberikan hasil yang paling memuaskan[5]. Contoh dari

tipe anemometer kipas dapat dilihat pada gambar 2.2

10

(a) (b)

(Sumber : (Wicaksono,2016))

Gambar 2.2 (a) Model Anemometer Tipe Kipas, (b) Anemometer Kipas Portable

c. Anemometer Kawat Panas

Anemometer kawat panas menggunakan kawat panas untuk mengukur

kecepatan angina yang mengalir dari udara ke kawat panasnya tersebut. Udara

mengalir melewati kawat memiliki efek pendinginan pada kawat. Anemometer

kawat panas sangat halus, memiliki frekuensi-respon yang sangat tinggi dan

resolusi spasial baik dibandingkan dengan metode pengukuran lainnya[5]. Contoh

dari Anemometer kawat panas dapat dilihat pada Gambar 2.3.

(Sumber : ( Penguji.com))

Gambar 2.3 Anemometer Kawat Panas

11

d. Anemometer Laser Doppler

Alat ini merupakan anemometer ultrasonik yang berteknologi tinggi dan sangat

akurat. Anemometers Doppler Laser mengukur kecepatan angin dengan mendeteksi

seberapa banyak cahaya dari sinar laser telah terpantul dari partikel udara yang

bergerak. Anemometer ultrasonik menentukan kecepatan angin dengan

mengirimkan gelombang suara antara sepasang transduser dan menentukan

bagaimana kecepatan mereka terpengaruh. Karena anemometer ultrasonik mampu

mengukur baik kecepatan angin dan arah angin, mereka populer untuk digunakan

pada kapal, pesawat terbang, stasiun cuaca meteorologi ‘, dan turbin angin

ilmiah[5]. Contoh dari Anemometer Laser Doppler dapat dilihat pada Gambar 2.4.

(Sumber : ( dantecdynamics.com))

Gambar 2.4 Anemometer Laser Doppler

e. Anemometer Ultrasonik

Pertama kali dikembangkan pada tahun 1950, menggunakan gelombang suara

ultrasonik untuk mengukur kecepatan angin. Mengukur kecepatan angin

berdasarkan jam terbang sonic pulses antara pasangan transduser[5]. Contoh dari

Anemometer ultrasonik dapat dilihat pada Gambar 2.5

12

( Sumber : ( fondriest.com))

Gambar 2.5 Anemometer Ultrasonik

f. Anemometer Resonanse Akustik

Alat yang satu ini ialah hasil revolusi atau pengembangan dari sonic

anemometer, yang sukses diciptakan oleh Dr.Savvas Kapartis pada tahun 2000.

Anemometer ini memakai sensor resonansi akustik (ultrasonik) guna mengukur

kecepatan udara[5]. Contoh dari Anemometer Resonanse Akustik dapat dilihat

pada Gambar 2.6

(Sumber : (asrichards.com))

Gambar 2.6 Anemometer Resonanse Akustik

g. Anemometer Bola Ping-Pong

Alat ini dirancang berdasarkan bola ping pong yang menempel pada string.

Bola ping-pong dihubungkan dengan sebuah tali yang ditempelkan pada busur,

13

ketika angin bertiup, maka akan menggerakkan bola, sehingga ketika bola ping-

pong terkena angin maka bola akan berpindah arah dan menunjukkan hasil

pengukuran lewat sebuah busur tersebut[5]. Contoh dari Anemometer bola ping-

pong dapat dilihat pada Gambar 2.7.

Gambar 2.7 Anemometer Bola Ping-pong

2.2 Angin

Angin adalah udara yang bergerak akibat rotasi bumi dan perbedaan tekanan

udara di sekitarnya. Angin bergerak dari tempat bertekanan udara tinggi ke

bertekanan udara rendah. Semakin tinggi tempat,semakin kencang pula angina yang

bertiup,hal ini disebabkan oleh pengaruh gaya gesekan yang menghambat laju

udara. Dipermukaan bumi,gunung,pohon,dan topografi yang tidak rata lainnya

memberikan gaya gesekan yang besar. Semakin tinggi suatu tempat, gaya gesekan

ini semakin kecil [6].

Seperti halnya proses terjadinya hujan, angin ini juga tidak dating dengan

sendirinya tanpa melalui suatu sebab tertentu. Adanya angin ini karena melalui

suatu proses atau suatu siklus. Pada dasarnya, terjadinya angin adalah karena

adanya perbedaan tekanan udara dari suatu wilayah ke wilayah lainnya. Perbedaan

14

suhu udara dan tekanan udara ini juga berkaitan dengan panas matahari yang

diterima oleh daerah tersebut.

2.2.1 Fungsi Angin

Ada 3 sifat angin yang dapat dirasakan orang awam,yaitu :

1. Angin mempercepat pendinginan dari benda yang panas

2. Angin dapat di jadikan sebagai salah satu sumber pembangkit listrik

3. Angin di manfaatkan sebagai penggunaan dalam prinsip aerodinamika

Sesungguhnya angin mempunyai fungsi lain yang sangat penting namun

terkadang tidak disadari adalah mencampur lapisan udara antara udara panas

dengan antara dingin, antara udara lembab dengan udara dingin, antara udara yang

kaya karbon dengan udara yang kandungan karbondioksidanya rendah.[6]

2.2.2 Jenis-Jenis Angin

Jenis-jenis angina adalah antara lain :

1. Angin Tetap

a. Angin Barat, bertiup dari daerah subtropik ke daerah kutub.

b. Angin Timur, bertiup dari daerah kutub.

c. Angin pasat, bertiup dari daerah subtropik selatan dan utara menuju ke daerah

khatulistiwa.

d. Angin anti pasat, bertiup berlawanan dengan angin pasat.

2. Angin Periodik

a. Angin muson, bertiup setiap setengah tahun sekali dan selalu berganti arah.

b. Angin darat, bertiup dari darat ke laut dan terjadi pada malam hari.

c. Angin laut, bertiup dari laut ke darat dan terjadi pada siang hari.

15

d. Angin gunung, bertiup dari lereng gunung ke lembah dan terjadi pada malam

hari.

e. Angin lembah, bertiup dari lembah ke puncak gunung dan terjadi pada siang

hari.

3. Angin Lokal

a. Angin siklon, bertiup di daerah depresi yang memiliki barometris minimum

dan dikelilingi barometris maksimum

b. Angin antisiklon, bertiup di daerah yang memiliki barometris maksimum dan

dikelilingi oleh barometris minimum. Contohnya : angin taifun di Asia Timur

dan Tornado di USA

c. Angin fohn, bertiup dari daerah pegunungan yang bersifat panas dan kering.

Contohnya : angin kumbang di Cirebon, angin bahorok di Deli, angin gending

di Pasuruan, angin brubu di Makasar dan angin wambrau di Biak, Papua.

2.2.3 Kecepatan Angin

Kecepatan angin dapat dinyatakan dalam satuan meter per detik (m/d),

kilometer per jam (km/j), dan mil per jam (mi/j). Satuan mil (mil laut) per jam

disebut juga knot (kn); 1 kn = 1,85 km/j = 1,15 1mi/j = 0,514 m/d atau 1 m/d =

2,237 mi/j = 1,944 kn. Kecepatan angin bervariasi dengan ketinggian dari

permukaan tanah, sehingga dikenal adanya profil angin, dimana makin tinggi dari

permukaan tanah maka gerakan angin makin cepat. Pengaruh kecepatan angin

terhadap fenomena di laut maupun darat dapat dilihat pada Tabel 2.1 berikut

16

Tabel 2.1 Skala Beaufort

Sk

ala

Tingkata n Kecepa

tan

(knot)

Kecepa

tan

(m/s)

Kecepata

n

(km/jam)

Tanda-tanda di laut (L) dan

di darat (D)

1 Tenang <1 0-0,2 <1 (L) : Laut seperti kaca

(D) : Tenang; asap mengepul

vertikal

2 Teduh 1-3 0,3-1,5 1-5 (L) : Berombak kecil, tidak

tampak berbuih

(D) : Asap mengepul miring,

tetapi alat anemometer tidak

berputar

3 Sepoi

Lemah

4-6 1,6-3,3 6-11 (L) : Berombak tetapi tidak

terlihat pecah

(D) : Terpaan angin terasa di

muka, anemometer berputar

perlahan

4 Sepoi

Lembut

7-10 3,4-5,4 12-19 (L) : Berombak besar dan mulai

ada pecah pecah (D) : Debu dan

kertas dapat terbang; ranting

pohon bergerak

5 Sepoi 11-21 8,0- 29-38 (L) : Gelombang sedang berbuih

agak banyak

17

Sedang 10,7

(D) : Pohon-pohon kecil terlihat

condong. Genangan air di tanah

terlihat berombak kecil

6 Sepoi

Kuat

22-27 10,8-

13,8

39-49 (L) : Gelombang besar tampak

berbuih tampak dimana-mana

(D) : Batang pohon terlihat

bergerak; suara berdesing dari

kawat telpon dapat terdengan;

paying dapat terangkat

7 Angin

Ribut

Lemah

28-33 13,9-

17,1

50-61 (L) : Gelombang besar tampak

berbuih agak banyak

(D) : Pohon-pohon bergerak;

berjalan terasa berat

8 Angin

Ribut

34-40 17,2-

20,7

62-74 (L) : Gelombang tinggi sedang

dan panjang; ujung pecah

gelombang terlihat seperti

hanyut

(D) : Batang pohon dapat patah,

sampai pohon tumbang

18

9 Angin

Ribut

Kuat

41-47 20,8-

24,4

75-88 (L) : Gelombang tinggi padat,

dan berderet sepanjang arah

angin. Ujung pecah gelombang

terlihat berputar

(D) : Dapat membawa

kerusakan cerobong; pot-pot

beterbangan

10 Badai 48-55 24,5-

28,4

89-102 (L) : Gelombang sangat tinggi

dan panjang. Hampir semua

permukaan laut terlihat putih

karena pecah gelombang (D) :

Kerusakan lebih besar; tetapi di

darat jarang sekali

11 Badai

Amuk

56-63 28,5-

32,6

103-117 (L) : Gelombang luar biasa

tinggi. Kapal kecil sampai

sedang terombang-ambing dan

terlihat timbul-tenggelam di

belakang gelombang

(D) : Kerusakan berat; tetapi

sangat jarang terjadi di darat

19

12 Topan >60 >32,6 >117 (L) : Gelombang luar biasa

besar. Udara terlihat gelap oleh

adanya pecah-pecah gelombang

(D) : Hampir tidak pernah

terjadi

(Sumber: BMKG, 2011)

2.3 Sensor

Sensor adalah alat yang digunakan untuk mendeteksi atau mengukur nilai suatu

besaran fisis tertentu. Sensor adalah jenis transduser yang digunakan untuk

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

arus listrik. Sensor biasanya dikategorikan melalui pengukur dan memegang

peranan penting dalam pengendalian proses fabrikasi modern.[8]

2.4 Optocupler Module (LM393)

Sensor Optocoupler merupakan alat yang digunakan untuk mendeteksi

perubahan sinar inframerah, seperti yang terlihat pada Gambar 2.8. Sensor ini

banyak dipakai untuk mendeteksi jarak ataupun pergerakan suatu benda dengan

cara memberikan kisi-kisi ataupun baling-baling sehingga akan terdapat celah dan

penghalang.

20

(Sumber : ( Tokopedia.com))

Gambar 2.8 Sensor Optocopler Module

Susunan dari Optocopler diperlihatkan pada gambar 2.9

(Sumber : ( Rizal,Bonodin,2005 ))

Gambar 2.9 Kombinasi Emitter dan Detektor

Kombinasi dari Phototransistor dan LED (Light Emiting Diode) adalah LED

berfungsi pengirim sinyal cahaya optik (Transmitter) sedangkan Phototransistor

berfungsi sebagai penerima cahaya tersebut (Receiver). Sensor Optocopler

dihubungkan pada piringan (kipas) yang memiliki counter / lubang yang berlogika

0 dan 1 yang dibaca oleh sensor untuk mendapatkan kecepatan angin. Baling-baling

kipas Anemometer berjumlah 6 buah dan memiliki jumlah celah 6 buah. Prinsipnya

jika baling-baling berputar maka akan melewati sensor optocoupler. Sensor

kemudian mencacah putaran baling-baling untuk mendapatkan nilai putaran RPM

(Revolutions Per Minute) dari baling-baling kipas. Ketika nilai RPM sudah

diketahui, selanjutnya adalah penentuan kecepatan.

21

Berikut ini adalah langkah terakhir dalam menentukan kecepatan putaran

dalam RPM (Revolutions Per Minute):

RPM (Revolutions Per Minute), maksudnya beberapa jumlah putaran baling-

baling kipas per menitnya, dapat dicari menggunakan rumus:

Misal; JH adalah jumlah hasil celah yang dibaca

JC adalah jumlah celah counter, maka

(2.1)

Dimana: n = putaran (rpm)

Baling-baling kipas dipasang pada titik pusat lingkaran seperti halnya roda.

Ukuran baling-baling kipas akan mempengaruhi kecepatan angin. Untuk

menghitung kecepatan dengan berpatokan pada RPM, maka dibutuhkan data

kecepatan sudut baling-baling kipas yang berbentuk lingkaran. Untuk mendapatkan

hasil kecepatan sudut baling-baling menggunakan rumus:

𝝎 = 𝟐 𝝅 𝒇 (2.2)

Dimana: 𝜔 = kecepatan sudut (rad/s)

𝜋 = 22/7 atau 3.14

f = (rps)

Dari hasil hasil kecepatan sudut di atas untuk mencari kecepatan angin adalah,

V = 𝝎 𝒓 (2.3)

V = (𝟐 𝝅 𝒇) 𝒓 (2.4)

22

Dimana: 𝜔 = kecepatan sudut (rad/s)

𝜋 = 22/7 atau 3.14

f = (rps)

r = jari-jari(m)

Jika kecepatan diketahui, tapi tidak ada RPM. Maka putaran dapat diketahui

dengan cara kebalikan kalkulasi diatas.

2.5 SENSOR DHT11

DHT11 adalah sensor digital yang dapat mengukur suhu dan kelembaban udara

di sekitarnya,seperti yang terlihat pada gambar 2.10. Sensor ini sangat mudah

digunakan bersama dengan Arduino. Memiliki tingkat stabilitas yang sangat baik

serta fitur kalibrasi yang sangat akurat. Koefisien kalibrasi disimpan dalam One-

time password (OTP) program memory, sehingga ketika internal sensor mendeteksi

sesuatu, maka module ini menyertakan koefisien tersebut dalam kalkulasinya[8].

DHT11 termasuk sensor yang memiliki kualitas terbaik, dinilai dari respon,

pembacaan data yang cepat, dan kemampuan anti-interference. Ukurannya yang

kecil, dan dengan transmisi sinyal hingga 20 meter, membuat produk ini cocok

digunakan untuk banyak aplikasi-aplikasi pengukuran suhu dan kelembaban

(Sumber: (Fotaks.com))

Gambar 2.10 Sensor DHT11

23

2.5.1 Karakteristik sensor DHT11

1. Memiliki jangkauan maksimal suhu pada 0°C sampai 50°C.

2. Bekerja pada tegangan +5 volt.

3. Memiliki ketidaklinieran suhu ± 2 °C

4. Memiliki jangkauan maksimal kelembaban relative pada 20% sampai 90%

5. Memiliki ketidaklineran kelembaban relative ± 5%.

6. Memiliki kabel konektor 3 pin

2.6 Sensor CMPS11

CMPS11 adalah sebuah mikrokontroler yang akan menunjukkan arah mata

angin. Cara kerja CMPS11 menggunakan medan magnet bumi yaitu utara dan

selatan. Dalam sebuah program nantinya kutup utara akan dijadikan kutub 0°

sedangkan untuk kutub selatan kutub 180°. Kalibrasi yang lain dapat mengacu

kepada dua sumbu tersebut untuk menentukan di derajat berapa angin itu datang

[6]. Berikut adalah Gambar 2.11 sensor CMPS11:

(Sumber: (robot-electronics.co.uk))

Gambar 2.11 Sensor CMPS11

24

2.7 Radio Telemetry

Radio Telemetry adalah sebuah alat yang digunakan untuk pengiriman data

secara jarak jauh. Radio Telemetry ini berkomunikasi secara wireless yaitu dengan

memanfaatkan gelombang radio. Radio Telemetry ini terdiri dari 2 modul yaitu satu

modul transmitter dan satu modul receiver. Modul transmitter akan terpasang pada

suatu subjek yang akan mengambil data dan modul transmitter akan mengirim data

dengan gelombang radio. Modul receiver terpasang pada sebuah perangkat

komputer yang akan menerima dari transmitter untuk selanjutnya akan diolah.

Intinya adalah modul transmitter untuk mengirim data dan modul receiver untuk

menerima data. Radio Telemetry yang akan kita gunakan adalah Radio Telemetry

915 mhz. Penggunaan Radio Telemetry 915mhz ini karena memiliki sinyal yang

lebih kuat dan jangkauan mencapai +1 km sehingga cocok untuk alat yang akan

digunakan secara outdoor [8]. Berikut adalah Gambar 2.12 Radio Telemetry:

(Sumber: (amazon.com))

Gambar 2.12 Radio Telemetry

2.8 Arduino

Arduino merupakan pengendali mikro single-board yang bersifat open-source,

diturunkan dari Wiring platform, dirancang untuk memudahkan penggunaan

elektronik dalam berbagai bidang. Hardwarenya memiliki prosesor Atmel AVR dan

softwarenya memiliki bahasa pemrograman sendiri.

25

Hardware Arduino diprogram menggunakan bahasa pemrograman C/C++,

yang sudah disederhanakan dan dimodifikasi. Arduino mengikuti pola

pemrograman Wiring (syntax dan library). Sementara untuk editor pemrograman

nya (IDE – Intergrated Development Enviroment) dikembangkan dari Processing.

(Sumber: (arrow.com))

Gambar 2.13 Arduino Uno

Software Arduino dapat dijalankan pada sistem operasi Windows, Macintosh OSX,

dan Linux. Banyak sistem mikrokontroler lain hanya bisa dijalankan di Windows.

konfigurasi hardware arduino dibagi :

2.1 block regulator 5 volt dan 3.3V

2.2 block minimum sistem standar mikrokontroler

2.3 block pin (analog, digital dan power)

2.4 block ftdi untuk komunikasi dengan komputer

2.8.1. Fitur- Fitur Arduino

Catu daya

a) VIN. Tegangan masukan untuk board Arduino apabila tidak sedang

menggunakan USB. Misalnya dari adaptor. Anda juga dapat menyuplai

tegangan Arduino pada jack DC yang tersedia.

26

b) 5V. Tegangan yang diregulasi. Ini bisa berasal dari tegangan masukan di pin

VIN atau juga dari USB.

c) 3V3. Tegangan sebesar 3.3 volt yang dihasilkan dari chip FTDI (USB to TTL).

Jumlah arus maksimum pada pin ini adalah 50 mA.

d) Input dan Output

e) Setiap 14 pin digital dan 6 pin analog pada Arduino dapat digunakan sebagai

input dan output, yaitu menggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan

digitalRead(). Setiap pin beroperasi pada tegangan 5V. Arus maksimum pada

setiap pin ini adalah 40mA dan memiliki resistor pull-up internal. Disamping

itu ada beberapa pin yang khusus yaitu:

f) Analog: A0 sampai A6. Digunakan untuk membaca input analog dengan

resolusi 10 bit atau dengan nilai antara 0 – 1023. Misalnya digunakan untuk

membaca tegangan pada sensor, potensiometer, dan sebagai nya.

g) Serial: 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima dan mengirimkan serial

data dalam bentuk TTL. Pin-pin tersambung dengan chip FTDI USB to TTL.

h) Interupsi ekternal: 2 dan 3. Pin-pin ini dapat dikonfigurasikan untuk memicu

(trigger) interupsi pada keadaan low, rising/falling, atau change. Lihat

penjelasan di fungsi attachInterrupt() untuk lebih jelas nya.

i) PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Menyediakan output PWM 8-bit yang dapat

dioperasikan dengan fungsi analogWrite().

j) SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin-pin ini mendukung

komunikasi SPI.

k) LED: 13. Disediakan LED yang terpasang ke pin digital 13.

27

l) I2C: 4 (SDA) dan 5 (SCL). Mendukung komunikasi I2C (TWI – Two Wire

Interface) yang bisa dioperasikan menggunakan library Wire library.

m) Pin tambahan

n) AREF: Tegangan untuk input analog. Digunakan oleh fungsi

analogReference().

o) Reset: Apabila pin ini diberi keadaan LOW, maka akan mereset

mikrokontroler. Biasanya digunakan untuk menambahkan tombol reset pada

shield agar memudahkan menekan tombol reset yang tertutup oleh shield.

2.9 PLX DAQ

PLX-DAQ singakatan dari parallax Data Acqusitions adalah add-on dari data

akusisi mikrokontroler parallax untuk Microsoft Excel. Setiap mikrokontroler yang

dihubungkan ke sensor dan port serial PC sekarang dapat mengirim data langsung

ke Excel. PLX-DAQ memiliki fitur berikut:

a Plot atau grafik data terbaca secara real-time dengan menggunakan Microsoft

Excel.

b Merekam hingga 26 kolom data.

c Menandai data dengan real-time (hh: mm: ss) atau detik sejak reset.

d Read / write setiap sel pada worksheet.

e Read / tetapkan salah satu dari 4 kotak centang pada kontrol antarmuka

f Support untuk Com1-15.

Syarat penggunaan PLX-DAQ yaitu:

a. Microsoft Windows 98.

b. Microsoft office / Excel 2000 sampai 2003.

28

Berikut adalah Gambar 2.14 tampilan PLX DAQ:

Gambar 2.14 Penyimpanan data PLX DAQ

2.10 Hterm

HTerm adalah program emulasi terminal untuk antarmuka serial (COM), yang

berjalan pada Windows dan Linux. Ini adalah alat debugging yang berguna untuk

aplikasi komunikasi serial. Ini mendukung port serial (virtual) (RS232) sewenang-

wenang dan mendukung semua yang tersedia pada baudrate perangkat keras. Pada

penilitian ini software hterm digunakan untuk penampilan atau penerimaan data

secara jarak jauh yang dikirimkan melalui radio telemetry. Berikut merupakan

gambar 2.15 tampilan penerimaan data dari software Hterm:

Gambar 2.15 Penampil Data Hterm

29

Fitur lain termasuk input dan output dalam ASCII, hex, biner dan desimal;

mengirim dan menyimpan file; paritas untuk mengirim dan menerima; salinan

format yang diterima ke clipboard; sepenuhnya dapat dikustomisasi melalui file

konfigurasi dalam format XML. Hterm dikembangkan oleh Tobias Hammer dan

dapat diunduh secara gratis.

2.11 LCD (Liquid Cristal Display)

LCD (Liquid Crystal Display) adalah suatu jenis media tampilan yang

menggunakan Kristal cair sebagai penampil utama. LCD terdiri dari lapisan-lapisan

cairan Kristal diantara dua pelat kaca. Film transparan yang dapat menghantarkan

listrik atau black plane, diletakan pada lembaran belakang kaca. Bagian transparan

dari film yang dapat menghantarkan arus listrik pada bagian luar dari karakter yang

diinginkan dilapisan pada pelat bagian depan. Pada saat terdapat tegangan antara

segmen dan Black plane, bagian yang berarus listrik ini mengubah transmisi cahaya

melalui daerah di bawah segmen film.Seperti gambar 2.16 di bawah ini.

Gambar 2.16 Tampilan LCD

2.12 Akuisisi Data

Sistem akuisisi data dapat didefinisikan sebagai suatu sistem yang berfungsi

untuk mengambil, mengumpulkan, menyimpan dan memproses data sehingga

30

diperoleh informasi yang dikehendaki. Sistem akuisisi data dapat mengubah output

yang belum diolah dari satu atau lebih sensor ke dalam sinyal digital yang ekuivalen

untuk dipakai pada proses lebih lanjut, seperti kendali dan aplikasi display (Rizal

Batubara, 2005).

Elemen-elemen dasar dari sistem akuisisi data berbasis komputer (PC),

sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 2.17, antara lain :

1. Sebuah komputer (PC);

2. Transduser;

3. Pengkondisi sinyal;

4. Perangkat akuisisi data;

5. Perangkat analisa; dan

6. Perangkat lunak yang terkait.

Gambar 2.17 Elemen-elemen Sistem Akuisisi Data

Fenomena

fisik

Pengkondisi

sinyal

Tranduser

(sensor) Personal Computer

Perangkat Akuisisi

Data

Perangkat Analisa

Data

Display

31

2.12.1 Personal Computer (PC)

Personal Komputer (PC) digunakan untuk menampilkan hasil pembacaan dari

sensor dikirim ke komputer dalan bentuk data dan grafik. Dalam setiap sample

pengambilan data komputer menunjukkan waktu dan tanggal sebenarnya secara

realtime ketika data diambil. Data yang didapat adalah kecepatan angin yang akan

direkam pada aplikasi di komputer untuk tujuan pengarsipan. Aplikasi yang

digunakan dalam penampilan data dan grafik adalah Arduino IDE dan Microsoft

Excel.

Komputer yang digunakan dapat mempengaruhi kecepatan akuisisi data. Tipe-

tipe transfer data yang tersedia pada komputer yang bersangkutan juga, secara

signifikan, mempengaruhi unjuk kerja dari sistem akuisisi data secara keseluruhan.

Aplikasi-aplikasi akuisisi data secara realtime (waktu nyata) membutuhkan

prosesor yang cepat (dan tentunya akurat) atau menggunakan suatu prosesor

terdedikasi seperti prosesor khusus untuk pemrosesan sinyal digital (DSP -Digital

Signal Processor).

2.12.2 Transduser

Transduser mendeteksi fenomena fisik (suhu, tekanan, kecepatan dan lain-lain)

kemudian mengubahnya menjadi sinyal-sinyal listrik. Misalnya termokopel,

Anemometer dan lain-lain. Pada masing-masing kasus, sinyal listrik yang dihasilkan

sebanding dengan parameter fisik yang diamati. Pada Anemometer ini menggunkan

Optocoupler sebagai tranduser untuk menghitung kecepatan angin

2.12.3 Pengkondisian Sinyal

Sinyal-sinyal listrik yang dihasilkan oleh transduser harus dikonversi ke dalam

32

bentuk yang dikenali oleh papan akuisisi data yang dipakai. Tugas pengkondisi

sinyal yang sering dilakukan adalah penguatan (amplification). Misalnya sinyal-

sinyal lemah yang berasal dari Anemometer, sebaiknya dikuatkan untuk

meningkatkan resolusi pengukuran. Dengan menempatkan penguat cukup dekat

dengan transduser, maka interferensi atau gangguan yang timbul pada kabel

penghubung antara transduser dengan komputer dapat diminimalkan. Minimisasi

terjadi karena sinyal telah dikuatkan sebelum menempuh perjalanan melalui kabel

tersebut. Tugas lain dari pengkondisi sinyal adalah melakukan linearisasi. Beberapa

alat pengkondisi sinyal dapat melakukan penguatan sekaligus linearisasi untuk

berbagai macam tipe transduser sedangkan jenis alat pengkondisi sinyal lainnya

hanya bisa melakukan penguatan, linearisasinya menggunakan perangkat lunak

(program) yang digunakan

2.13 Metode Perancangan

Dalam perancangan ini, secara umum perancang akan menggunakan metode

perancangan yang disarankan oleh Pahl and Beitz. Metode perancangan ini dapat

di simpulkan pada gambar 2.18.

Perancangan ini dilakukan oleh beberapa sebab diantaranya adalah

memodifikasi produk online buatan China, pengembangan sistem analog-digital

menjadi sistem akuisisi data, dan sebagai salah satu teknologi sistem terbaru

Anemometer yang berbasis akuisisi data. Adapun tahapan perancangan sebagai

berikut:

33

1. Perencanaan Proyek dan Penjelasan Tugas

Tugas fase ini adalah menyusun spesifikasi produk yang mempunyai fungsi

khusus dan karakteristik tertentu yang memenuhi kebutuhan masyarakat. Pada

fase ini dikumpulkan semua informasi tentang semua persyaratan yang harus

dipenuhi oleh produk dan kendala-kendala yang merupakan batas untuk

produk.

2. Perancangan Konsep Produk

Konsep produk tersebut merupakan solusi dari masalah dari masalah

perancangan yang harus dipecahkan. Beberapa alternatif konsep produk dapat

ditemukan. Konsep produk berupa gambar skets atau gambar skema yang

sederhana, tetapi telah memuat semua.

3. Perancangan Bentuk

Pada fase perancangan bentuk ini, konsep produk diberi bentuk, yaitu

komponen-komponen konsep produk yang dalam gambar skema atau gambar

skets masih berupa garis atau batang saja kini harus diberi bentuk sedemikian

rupa sehingga komponen-komponen tersebut secara bersama menyusun bentuk

produk.

4. Perancangan Detail

Pada perancangan detail, maka susunan komponen produk, bentuk dan dimensi

dari setiap komponen produk ditetapkan. Hasil akhir fase ini adalah gambar

rancangan lengkap dan spesifikasi produk untuk pembuatan.

5. Pembuatan

Pada tahap ini penulis membahas tentang proses keseluruhan pembuatan alat,

yakni meliputi proses pemotongan, pengeleman, pemasangan dan finishing.

34

6. Pengujian Alat

Pada tahap ini penulis membahas tentang pengujian dan pembahasan

mengenai ketepatan alat, yang kemudian kesimpulannya akan menjadi

karakteristik dari Alat tersebut.

Gambar 2.18 Diagram Alir Perancangan Menurut Pahl And Beitz