Proposal

12
PENGUJIAN AKURASI ALAT PENGUKUR SUHU DAN KELEMBABAN MENGUNAKAN SENSOR SHT11 DAN MIKROKONTROLER ATMEGA 8 1 Oleh : Vivi Hastuti 2 Abstrak. Penelitian ini bertujuan untuk mengkalibrasi pembuatan alat ukur suhu dan kelembaban, untuk memperoleh alat ukur yang mempunyai presisi yang baik dan tingkat akurasi yang tinggi. Sensor SHT11 terdiri dari polimer kapasitif yang men-sensing unsur untuk bandgap sensor suhu dan sensor kelembatan relatif. Sensor SHT11 dikalibrasi disebuah ruang kelembaban presisi. Koefisien-koefisien kalibrasi diprogram ke dalam memori OTP. Koefisien-koefisien ini digunakan secara internal selama pengukuran untuk mengkalibrasi sinyal dari sensor. Mikrokontroller AVR jenis ATMega8 akan berfungsi sebagai otak yang menjalankan instruksi-instruksi yang tersimpan dalam flash memorinya dengan kapasitas 8 Kbyte. Pembuatan perangkat lunak untuk pembuatan program yang akan dimasukkan kedalam mikrokontroler ATMega8. Program yang akan dimasukkan ke mikrokontroler dikembangkan dengan program BASCOM AVR versi 1.11.7.9 full version, sedangkan untuk proses download program kedalam mikrokontroler digunakan software Pony prog 2000. Pemrograman sistem akan membahas program pengukuran sensor suhu dan kelembaban. Pin DATA sensor SHT11 dihubungkan pada Pin-Cl pada mikrokontroler. Pembacaan sensor yang telah selesai diolah oleh mikrokontroler akan ditampilkan ke LCD. Berdasarkan hasil analisis menggunakan uji-t diperoleh tidak ada perbedaan yang signifikan dalam pengukuran suhu menggunakan sensor SHT11 dan thermometer dan kelembaban mengunakan sensor SHT dan hygrometer. Berdasar pada hasil analisis menggunakan taraf / interval kepercayaan 95% diperoleh tingkat signifikansi 0,000 baik untuk suhu maupun kelembaban. Hasil ini menujukan bahwa hasil pengukuran alat ukur sensor SHT11 dan suhu, sensor SHT11 dan hygrometer tidak ada bedanya dengan interval kepercayaan 95%. Kata Kunci : Sensor SHTII, Mikrokontroler ATMEGA 8, Suhu dan Kelembaban 1 Ringkasan hasil Penelitian 2 Dosen Pend. Fisika FKIP Universitas Halu Oleo

description

aa

Transcript of Proposal

  • PENGUJIAN AKURASI ALAT PENGUKUR SUHU DAN KELEMBABAN MENGUNAKAN

    SENSOR SHT11 DAN MIKROKONTROLER ATMEGA 81

    Oleh :

    Vivi Hastuti2

    Abstrak. Penelitian ini bertujuan untuk mengkalibrasi pembuatan alat ukur suhu dan kelembaban,

    untuk memperoleh alat ukur yang mempunyai presisi yang baik dan tingkat akurasi yang tinggi.

    Sensor SHT11 terdiri dari polimer kapasitif yang men-sensing unsur untuk bandgap sensor suhu

    dan sensor kelembatan relatif. Sensor SHT11 dikalibrasi disebuah ruang kelembaban presisi.

    Koefisien-koefisien kalibrasi diprogram ke dalam memori OTP. Koefisien-koefisien ini digunakan

    secara internal selama pengukuran untuk mengkalibrasi sinyal dari sensor. Mikrokontroller AVR

    jenis ATMega8 akan berfungsi sebagai otak yang menjalankan instruksi-instruksi yang tersimpan

    dalam flash memorinya dengan kapasitas 8 Kbyte. Pembuatan perangkat lunak untuk pembuatan

    program yang akan dimasukkan kedalam mikrokontroler ATMega8. Program yang akan

    dimasukkan ke mikrokontroler dikembangkan dengan program BASCOM AVR versi 1.11.7.9 full

    version, sedangkan untuk proses download program kedalam mikrokontroler digunakan software

    Pony prog 2000. Pemrograman sistem akan membahas program pengukuran sensor suhu dan

    kelembaban. Pin DATA sensor SHT11 dihubungkan pada Pin-Cl pada mikrokontroler.

    Pembacaan sensor yang telah selesai diolah oleh mikrokontroler akan ditampilkan ke LCD.

    Berdasarkan hasil analisis menggunakan uji-t diperoleh tidak ada perbedaan yang signifikan

    dalam pengukuran suhu menggunakan sensor SHT11 dan thermometer dan kelembaban

    mengunakan sensor SHT dan hygrometer. Berdasar pada hasil analisis menggunakan taraf /

    interval kepercayaan 95% diperoleh tingkat signifikansi 0,000 baik untuk suhu maupun

    kelembaban. Hasil ini menujukan bahwa hasil pengukuran alat ukur sensor SHT11 dan suhu,

    sensor SHT11 dan hygrometer tidak ada bedanya dengan interval kepercayaan 95%.

    Kata Kunci : Sensor SHTII, Mikrokontroler ATMEGA 8, Suhu dan Kelembaban

    1 Ringkasan hasil Penelitian 2 Dosen Pend. Fisika FKIP Universitas Halu Oleo

  • PENDAHULUAN

    Perkembangan peralatan elektronika

    pada saat ini sudah cukup pesat. Peralatan rumah

    tangga, kantor dan alat ukur sudah menggunakan

    perangkat elektornika. Dalam perkembangan

    peralatan elektronika semakin mudah

    pengoprasiannya dan semakin komplek

    kegunaannya. Khusus untuk alat ukur selalu

    memaksimalkan akurasi dan presisi alat ukur.

    Baik alat ukur analog maupun digital selalu

    memperhatikan akurasi dan presisi dari alat ukur.

    Walaupun alat ukur digital sudah menunjukan

    angaka tetap ada keterbatasannya. Penunjukan

    digit angkan merupakan keterbatasan maksimal

    yang mampu terbaca alat pada sekala ter besar

    dan terkecilnya.

    Berbagai peralatan ukur analog pada saat

    ini telah diganti dengan peralatan digital.

    Pergeseran peralatan dari analog kedigital

    diantanya disebabkan oleh:

    1. kemudahan pembacaan pengukuran 2. skala terkecilnya lebihkecil disbanding

    analog

    3. pengoperasiannya mudah 4. berbagai alat ukur dapat dikemas jadi satu

    alat ukur sesuai dengan keperluan.

    Banyaknya peralatan digital yang ada sekarang

    ini perlu suatu bekal kemampuan untuk

    memahami. Pemahaman dapat dari segi hardware

    dan software. Pemahaman keduanya hardware

    dan softwer akan dapat merancang alat sesuai

    sang dikehendaki atau dapat mereparasi alat.

    Dalam kehidupan ini tidak lepas dari

    pemanfaatan ilmu fisika. Kegiatan dalam

    aktifitas kehidupan selalu berkaitan dengan

    variabel fisis. Pengaruh langsung dari variabel

    fisis biasanya berusaha untuk dikendalikan.

    Berbagai penelitian dilakukan untuk melakukan

    pengendalian variabel fisis agar sesuai dengan

    kondisi yang diharapakan. Pengendalian variabel

    fisis bisa dalam skala lab atau sudah aplikasi

    dilapangan. Secara kecil-kecilan pengujian ada di

    lab kemudian diaplikasikan. Namun, untuk

    mengetahuhi ketepatan suatu perlakuan variabel

    fisis perlu diuji dilapangan (sesuai kebutuhan)

    karena bisa jadi variabel lain berpengaru lebih

    besar dibanding yang dikendalikan.

    Pengendalian variabel fisis ini tidak

    lepas dari peralatan. Baik peralatan analob

    maupun digital dapat digunakan. Perkembangan

    saat ini lebih banyak ke peralatan digital.

    Pengendalian variabel fisis ini yang dikendalikan

    adalah besarnya. Untuk mengetahui besarnya

    perlu pengukuran dengan alat ukur yang

    mempunyai akurasi dan presisi yang tinggi.

    Kualitas alat ukur dapat diketahui dengan

    melakukan kalibrasi dengan mengunakan alat

    ukur standar. Pengendalian variable fisis bisa

    dialakuakan lebih dari satu variabel. Penggunaan

    mikrokontroler dapat memerintah alat ukur

    secara otomatis melakukan pengendalian sesuai

    dengan kondisi yang diharakan. Ketika detektor

    variabel fisis yang satu menunjukan ambang

    batas bawah atau tinggi dengan peranan

    mikrokontroler untuk memerintah peralatanan

    bekerja mengembalikan kondisi sesuai yang

    diharapkan.

    Variabel fisis yang dapat dikendalikan

    salah satunya suhu dan kelembaban. Perlu

    pungukuran suhu dan kelembaban untung

    mengetahui apakah besarnya sesuai yang

    diinginkan atau tidak. Pengukuran suhu dan

    kelembaban dapat dilakukan dengan alat yang

    terpisah atau jadi satu. Penggunaan sensor

    SHT11 salah satu sensor yang tergabung

    memjadi satu. Sensor SHT11 saja tidak cukup

    untuk menampilkan besar dari suhu dan

    kelembaban. Perlu komponen elektonika yang

    lain agar sinyal dari sensor dapat ditampilkan.

    yaitu penambahan rangkaian mikrokontroler dan

    LCD.

    Pembuatan alat ukur suhu dan

    kelembaban dapat dibuat sendiri tanpa harus

    dibuat oleh pabrik. Pembuatan alat ukur suhu dan

    kelembaban perlu dikalibrasi dan diuji akurasi

    dan presisinya. Pada penelitian ini akan

    melakukan pengujian akurasi dari alat ukur suhu

    dan kelembaban yang menggunakan sensar

    SHT11 dan mikrokonroler ATMEGA 8.

    RUMUSAN MASALAH

    Berdasarkan latar belakan masalah

    diangkat suatu permasalah penelitian yaitu:

    apakah terdapat perbedaan yang signifikan antara

    alat ukur suhu dan kelembapan dengan alat ukur

    sekunder suhu dan kelembaban.

    TUJUAN

    Penelitian ini bertujuan untuk

    mengkalibrasi pembuatan alat ukur suhu dan

  • kelembaban, untuk memperoleh alat ukur yang

    mempunyai presisi yang baik dan tingkat akurasi

    yang tinggi.

    TINJAUAN PUSTAKA

    Sensor Suhu Dan Kelembaban SHTll

    SHT11 adalah suatu modul chip multi

    sensor suhu dan kelembaban relatif yang

    menghasilkan keluaran digital yang terkalibrasi.

    Sensor ini handal dan stabil, berupa polimer

    kapasitif yang men-sensing unsur untuk bandgap

    sensor suhu dan kelembaban relatif. Kedua

    sifatnya digabungkan tanpa lapisan dari 14bit

    analog pada konverter digital dan suatu

    rangkaian antarmuka serial pada chip yang sama.

    Sensor ini menggunakan antarmuka serial 2-wire

    dan regulasi tegangan internal, sehingga

    memudahkan dan mempercepat integrasi sistem.

    Sensor ini berukuran yang kecil dan konsumsi

    dayanya rendah, sehingga banyak dimanfaatkan

    dalam berbagai aplikasi.. Berikut merupakan

    gambar blok diagram dari SHT11.

    Gambar 1. Blok Diagram Sensor SHT11

    Spesifikasi Antarmuka

    Gambar 2. Rangkaian aplikasi sensor

    dengan mikrokontroler

    a. Pin Daya

    SHT11 membutuhkan tegangan antara

    2,4 hingga 5,5 V. Setelah hidup alat ini

    membutuhkan waktu ll ms untuk mencapai

    kondisi "tidur". Tidak ada perintah yang harus

    dikirim sebelum waktu itu. Pin power suply

    (VDD, GND) dapat dipasang dengan suatu

    kapasitor l00 nF.

    b. Antarmuka Serial 2-wire (Dwiarah)

    Antarmuka serial dari SHT11

    dioptimalkan untuk keluaran sensor dan

    konsumsi daya, SHTl1 tidak kompatibel dengan

    antarmuka 12C.

    1) Serial Clock Input (SCK) SCK digunakan untuk mensinkronkan

    komunikasi antara mikrokontroller dan

    SHT11. Karena alat penghubung ini terdiri

    dari logika static sepenuhnya, maka tidak ada

    frekuensi SCK yang minimum.

    2) Data Serial (DATA) Pin DATA tristate digunakan untuk transfer

    data masuk dan keluar dari alat. DATA

    berubah setelah penurunan dan berlaku pada

    kenaikan dari serial clock SCK. Selama

    transmisi, garis DATA harus tetap stabil saat

    SCK pada kondisi high. Untuk menghindari

    kekacauan sinyal, mikrokontroller hanya

    perlu pengarah DATA low. Sebuah resistor

    pull-up eksternal (contoh 10 kohm)

    diwajibkan untuk menarik sinyal high. (Lihat

    Gambar 2.12) Resistor pull-up biasanya

    sudah termasuk dalam rangkaian I/O dari

    mikrokontrollers.

    3) Pengiriman Perintah

    Untuk memulai suatu transmisi, sekuensial

    "Transmission Start" harus dikeluarkan, yang

    terdiri dari suatu penurunan garis DATA saat

    SCK dalam keadaan high (berlogika 1),

    kemudian diikuti oleh suatu pulsa rendah

    (berlogika 0) di SCK dan mengangkat

    DATA kembali saat SCK masih dalam

    keadaan high (berlogika 1).

    Perintah berikutnya terdiri dari 3 bit alamat

    (bit "000") dan 5 bit perintah. SHT11

    menunjukkan penerimaan yang tepat dari

    setiap perintah dengan menarik pin DATA

    low (ACK bit) setelah penurunan dari clock

    SCK ke-8. Garis DATA dilepaskan (dan

    menjadi high) setelah penurunan dari clock

    SCK ke-9.

  • Tabel 1. Daftar perintah SHT ll

    Command Code

    Reserved 0000x

    Measure Temperature 00011

    Measure Humidity 00101

    Read Status Register 00111

    Write Status Register 00110

    Reserved 0101x-1110x

    Soft reset, resets the

    interface, clears the status

    register to default values,

    wait minimum 11 ms

    before next command

    11110

    4) Urutan Pengukuran Suhu dan Kelembaban

    (T dan RH)

    Setelah mengeluarkan perintah pengukuran

    ('00000101' untuk RH dan '00000011' untuk

    Suhu) mikrokontroler harus menunggu untuk

    penyelesaian pengukuran. Hal ini

    membutuhkan rata-rata 11/55/210 ms untuk

    pengukuran 8/12/14 bit. Ketepatan waktu

    bervariasi hingga :1:15% dari kecepatan

    osilator internal. Untuk penyelesaian sinyal

    dari sebuah pengukuran, SHTll menurunkan

    garis data dan masuk pada mode idle.

    Mikrokontroler harus menunggu hingga

    sinyal "data ready" sebelum SCK memulai

    kembali untuk mengeluarkan data.

    Pengukuran data disimpan hingga

    dikeluarkan kembal. Selanjutnya,

    mikrokontroler dapat melanjutkan tugas-

    tugas berikutnya.

    Dua byte dari pengukuran dan satu byte dari

    CRC checksum yang kemudian akan

    dikirimkan. Mikrokontroler harus menjawab

    tiap byte dengan menarik garis DATA

    menjadi low. Semua nilai-nilai pertama

    adalah MSB (Contohnya SCK kelima adalah

    MSB untuk nilai 12bit dan untuk hasil 8bit,

    byte pertama tidak dipergunakan).

    Komunikasi berakhir setelah menjawab bit

    dari CRC data. Jika CRC - 8 checksum tidak

    digunakan, maka pengontrol akan

    mengakhiri komunikasi setelah pengukuran

    data LSB dengan menyimpan ACK high.

    Alat secara otomatis kembali pada mode

    "sleep" setelah pengukuran dan komunikasi

    telah berakhir. Untuk lebih jelas dapat dilihat

    pada gambar berikut:

    Gambar 3. Contoh urutan pengukuran untuk

    nilai "0000'1001 '0011 '000'

    =2353=75.79%RH

    Liquid Crystaldisplay (LCD) SEIKO M1632

    Seiko M1632 merupakan LCD dot

    matrix yang dapat menampilkan 16 karakter pada

    baris atas dan 16 karakter pada baris dibawahnya.

    Secara umum model LCD dot matrix yang dapat

    menampilkan 2 x 16 karakter dapat dilihat pada

    Gambar 4

    Gambar 4. LCD Seiko M1632

    Standar pin LCD dot matrix Seiko M1632

    beserta fungsinya dijelaskan pada Tabel 2.7. Pin

    15 hanya dimiliki tipe khusus yang digunakan

    untuk mengatur sorot cahaya dari dalam LCD

    (background light).

    Tabel 2. Fungsi pin-pin LCD

    PIN Nama Fungsi

    1 Vss Ground

    2 Vcc +5V

    3 VEE Contrast

    4 RS Register Select 0 =

    instruction Register (mode

    instruksi);

    1 = Data Register (mode

    Data)

  • 5 R/W Read/Write 0 = mode tulis

    (Write); 1 = mode baca

    (Read)

    6 E Enable 0 = mulai

    mengunci data ke LCD; 1

    = disable

    7-14 DB7-

    DB0

    Jalur data MSB-LSB

    15 BPL Black Plane Light

    16 GND Ground voltage

    Arsitektur ATMega8

    Mikrokontroler ini adalah generasi AVR

    (Alf and Vegards Risc Processor) dari keluarga ATMega yang memiliki fasilitas lengkap dengan

    arsitektur RICS (Reduced Instruction Set

    Computing) 8 bit yang berdaya rendah (low-

    power), dimana semua instruksi dikemas dalam

    kode 16-bit (16-bit word) dan sebagian

    dieksekusi dalam 1 (satu) siklus clock.

    Gambar 5. pin ATMega8

    Dari gambar tersebut dapat dijelaskan

    secara fungsional konfigurasi pin ATMega8

    sebagai berikut :

    1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya

    2. GND merupakan pin ground 3. port B (PB0PB7)/xtal1/xtal2/tosc1/tosc2

    merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi

    khusus, yautu timer/counter, konparator

    analog. Tergantung pada penggabungan

    seting pilihan clock, PB6 dapat digunakan

    sebagai input ke penguat osilasi inversi dan

    input ke internal clock, PB7 dapat digunakan

    sebagai output penguat osilasi inversi.

    4. port C (PC0PC5) merupakan pin I/O dua arah dan pin masukan ADC

    5. port D (PD0PD7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu komparator

    analog, interupsi eksternal, dan komunikasi

    serial

    6. reset merupakan pin yang digunakan untuk me reset mikrokontroler

    7. PortC6/Reset, jika RSTDISBL diprogram, PC6 digunakan sebagai pin I/O.

    8. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clok eksternal

    9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC, portC (3..0), dan ADC (7..6).

    Note; prtC (5..4) menggunakan suplai

    tegangan digital VCC.

    10. AREF merupakan pin masukan tegangan referensi ADC

    METODE PENELITIAN

    Perancangan Perangkat Keras (Hardware)

    Gambar 6. Blok diagram rancangan system

    control suhu dan kelembaban

    a. Developmen Stystem AVR ATMEGA8

    Mikrokontroller AVR jenis ATMega8

    akan berfungsi sebagai otak yang menjalankan

    instruksi-instruksi yang tersimpan dalam flash

    memorinya dengan kapasitas 8 Kbyte.

    Kornponen pendukung agar mikrokontroller

    bekerja dengan baik maka digunakan juga kristal

    dengan kapasitor keramik yang berfungsi sebagai

    pembangkit frekuensi (clock generator) dengan

    frekuensi 11.0592 MHz dan kaprsitor 22 pF.

    Pada pin 20 dan 21 yaitu AVCC dan AREF tidak

    dihubungkan ( Not Connected) karena sensor

    yang digunakan mempunyai keluaran digital,

    Modul sensor suhu dan kelembaban SHT11

    Mikrokontroler AVR ATMega 8

    Display LCD Seiko M1632

    Catu Daya 5V

  • sehingga ADC internal yang ada pada

    mikrokontroller tidak dipergunakan.

    b. Modul Sensor Suhu Dan Kelembaban SHT11 Sensor SHT11 terdiri dari polimer

    kapasitif yang men-sensing unsur untuk bandgap

    sensor suhu dan sensor kelembatan relatif.

    Sensor SHT11 dikalibrasi disebuah ruang

    kelembaban presisi. Koefisien-koefisien kalibrasi

    diprogram ke dalam memori OTP. Koefisien-

    koefisien ini digunakan secara internal selama

    pengukuran untuk mengkalibrasi sinyal dari

    sensor. Modul sensor suhu dan kelembaban

    SHT11 dari Parallax, terdiri dari resistor pull-up

    dan resistor pull-down sebagai proteksi. Hal

    tersebut dikarenakan sensor SHT11 dapat

    berpotensi menjadi output pada saat yang

    bersamaan dan pada saat yang berlawanan.

    Resistor pull-up dibutuhkan pada garis sinyal

    data, yang mana kolektor terbuka dan dapat

    dinyatakan oleh salah satu yaitu dari

    mikrokontroler atau sensor SHT11. Untuk

    mikrokontroler AVR ATMega8 dapat

    menggunakan resistor pull-up internal dengan

    cara men-seing port-C menjadi high. Resistor

    pull-down direkomendasikan pada garis sinyal

    Clock.

    Pin DATA sensor SHT11 dihubungkan pada Pin-

    Cl pada mikrokontroler sedangkan pin Clock

    dihubungkan pada Pin-C0. Sensor SHT11

    membutuhkan catu daya 5 Volt.

    Gambar 7. Rangkaian modul SHT11

    c. Modul LCD M1632

    Pembacaan sensor yang telah selesai diolah

    oleh mikrokontroler akan ditampilkan ke LCD.

    Data dikirim melalui port D ke pin-pin data

    LCD, namun sebelumnya LCD harus

    diinisialisasi dengan instruksi tertentu terutama

    instruksi untuk menentukan lokasi penampil

    karakter. Pada perancangannya LCD yang

    dipakai menggunakan metode antarmuka 4 bit.

    Berikut merupakan koneksi pin LCD dengan

    mikrokontroler. Pada mode 4 bit, kondisi RS

    berlogika 0 menunjukkan proses penulisan data

    akan dikirim. Nible tinggi (bit 7 sampai bit 4)

    terlebih dahulu dikirimkan diawali pulsa logika 1

    pada pin E. selanjutnya nible rendah (bit 3

    sampai bit 0) dikirimkan diawali pulsa logika 1

    pada pin E.

    Perancangan Perangkat Lunak (Software)

    Pembuatan perangkat lunak berupa

    program yang akan dimasukkan kedalam

    mikrokontroler ATMega8. Program ini

    dikembangkan dengan program BASCOM AVR

    versi 1.11.7.9 full version, sedangkan untuk

    proses download program kedalam

    mikrokontroler digunakan software Pony prog

    2000. Pemrograman sistem akan membahas

    program pengukuran sensor suhu dan

    kelembaban. Komunikasi dua arah antara sensor

    dan mikrokontroler harus terlebih dahulu direset,

    dengan memberikan sinyal high pada pin DATA

    dan memberikan clock pada pin SCK sebanyak 9

    kali atau lebih. Reset sensor cukup dilakukan

    satu kali pada saat memulai program.

    a. Program Pengukuran Sensor Suhu dan Kelembaban

    Sebelum melakukan pengukuran suhu dan

    kelembaban maka terlebih dahulu harus

    ditentukan resolusi bit pengukuran sensor. Pada

    program ini resolusi bit dipilih 14 bit untuk suhu

    dan 12 bit untuk kelembaban, yang merupakan

    default dari resolusi pengukuran sensor SHT11.

    Perintah mulai dikirim untuk memulai program pengukuran suhu. Untuk pengukuran

    suhu maka akan dikirim perintah 00000011, pada pin DATA sensor. Pengukuran suhu dengan

    resolusi 14bit membutuhkan waktu 210 ms

    hingga pengukuran selesai. Untuk penyelesaian

    sinyal dari sebuah pengukuran, SHT11

    menurunkan garis DATA dan masuk pada mode

    idle. Mikrokontroler harus menunggu sinyal

    data ready sebelum SCK memulai kembali untuk mengeluarkan data, selanjutnya data

    diterima dari sensor. Dua byte dari pengukuran,

    yaitu nilai MSB dan LSB dan satu byte dari CRC

    checksum yang kemudian akan dikirim.

    Mikrokontroler harus menjawab tiap byte dengan

    menarik garis DATA menjadi low, setelah itu

    dua byte hasil pengukuran data diolah pada

    rumus perhitungan suhu.

  • Suhu (T0C) = d1 + d2*SOT

    Selanjutnya pengukuran kelembaban

    dimulai dengan mengirimkan perintah mulai yang disusul dengan perintah untuk mengukur

    kelembaban yaitu 00000101. Pengukuran kelembaban dengan resolusi 12bit membutuhkan

    waktu 55 ms hingga pengukuran selesai.

    Selanjutnya penerimaan data pada pengukuran

    kelembaban sama dengan penerimaan data untuk

    pengukuran suhu, hanya saja data hasil

    pengukurannya berbeda. Hasil pengukuran data

    kemudian diolah pada rumus perhitungan

    kelembaban.

    RHlinier = c1 + c2*SORH + c3*SORH2

    RHtrue = (T0C-25)*(t1 + t2*SORH) + RHlinier

    Hasil pengolahan rumus ditampilkan

    pada LCD. Sebelum menuju pada program

    selanjutnya, diberi delay sekitar 500 ms. Berikut

    diagram alir pengukuran suhu dan kelembaban.

    b. Diagram alir pengukuran suhu dan kelembaban

    Gambar 8. Diagram alir awal program

    pengukuran suhu dan kelembaban

    Mulai

    Konfigurasi

    Register & Clock

    Konfigurasi Lcd &

    pin Lcd

    Konfigurasi Tipe

    data variabel

    Konfigurasi data

    konstan

    Inisialisasi Port

    Deklarasi

    prosedur

    Reset sensor

    Subrutin akses

    sensor suhu

    Kalkulasi hasil

    pembacaan data

    Konversi karakter

    numerik ke string

    Subrutin akses

    sensor

    Kelembaban

    Kalkulasi hasil

    pembacaan data

    Konversi karakter

    numerik ke string

    Tampilkan di baris

    atas

    Tampilkan di baris

    atas

    Gambar 9. Diagram alir utama program

    pengukuran suhu dan kelembaban

    Data di

    terima semua oleh

    sensor ?

    Mulai

    Konfigurasi Tipe

    data variabel

    Kirim sinyal start

    Kirim data akses

    sensor

    konfigurasi pin

    input

    Tunda 10

    mikrosekon

    Kirim sinyal klok

    Penunda

    Tidak

    Ambil data dari

    sensor & salin ke

    databyte

    Ya

    Salin databyte ke

    datavalue

    konfigurasi pin

    output

    Kirim sinyal

    acknowledge

    Ambil data dari

    sensor & salin ke

    databyte

    Geser ke kiri 8X

    nilai datavalue

    Datavalue =

    Datavalue

    Or databyte

    Dataword =

    Datavalue

    konfigurasi pin

    input

    konfigurasi pin

    output

    Kirim sinyal

    acknowledge

    konfigurasi pin

    input

    Ambil data dari

    sensor & salin ke

    databyte

    konfigurasi pin

    output

    Kirim sinyal

    acknowledge

    Selesai

    Gambar 10. Diagram alir sub rutin pengukuran

    suhu dan kelembaban

    c. Implementasi Rangkaian Berikut ini implementasi rangkaian

    mikrokontroler mrngunakan ATMEGA 8:

    Start

    C1 = -4 C2 = 0.0405

    C3 = -0.0000028 T1 = .01

    T2 = .00008 Ddrb =225 Portb = 0

    Ddra = $B11111111 Cursor LCD Off

    Clear Screen LCD

    Tampilan Pada LCD

    Reset komunikasi 2 arah

  • Gambar 11. Rangkaian Mikrokontroler

    Penulisan Program

    Program yang dimasukkan ke

    mikrokontroler ditulis dalam bahasa basic

    dengan menggunakan editor BASCOM AVR

    versi 1.11.7.9 full version. BASCOM AVR

    adalah program BASIC compiler berbasis

    window untuk mikrokontroler keluarga AVR.

    BASCOM AVR merupakan pemrograman

    dengan bahasa tingkat tinggi BASIC yang

    dikembangkan dan dikeluarkan oleh MCS

    Electronic. Penggunaan bahasa tingkat tinggi

    BASIC memberikan bagi programmer untuk

    melakukan pemrograman juga dilengkapi dengan

    simulator yang memudahkan pengguna

    mensimulasikan hasil pemrograman.

    Gambar 12. Tampilan program BASCOM AVR

    Sebelum penulisan program dimulai.

    Gambar 13. Konfigurasi chip pada BASCOM

    AVR options

    HASIL DAN PEMBAHASAN

    Data Hasil Pengujian Pengukuran Suhu dan

    Kelembaban

    Tabel 3. Look up table dari pembacaan oleh ADC

    mikrokontrler dan pengukuran temperature

    menggunakan thermometer.

    Pembacaan ADC

    Mikrokontroler

    Pembacaan

    Termometer 49.72 45

    47.56 43

    45.72 42

    44.05 40

    42.72 39

    41.61 38

    40.60 37

    39.77 37

    39.05 36

    38.35 36

    37.79 36

    37.32 35

    36.84 35

    36.42 34

    36.03 34

    Tabel 4. Look Tabel IV.1 Look up table dari

    pembacaan oleh ADC mikrokontrler dan

    pengukuran temperature menggunakan

    thermometer (lanjutan)

    Pembacaan ADC

    Mikrokontroler

    Pembacaan

    Termometer 33.91 33

    33.70 32

    33.54 32

    33.34 32

    33.17 32

    33.04 32

    32.86 32

    32.70 32

    32.60 31

    Look up table dari pembacaan (lanjutan).

    Pembacaan ADC

    mikrokontroler

    Pembacaan

    Termometer (1) (2)

    49.15 48

    46.52 42

    45.00 40

    43.64 39

    42.55 38

    41.79 37

    40.84 36

    39.92 36

    39.40 36

    38.85 35

  • Pembacaan ADC

    mikrokontroler

    Pembacaan

    Termometer (1) (2)

    38.35 35

    37.85 34

    37.42 34

    36.90 34

    36.65 34

    36.33 34

    36.02 33

    35.76 33

    35.50 33

    35.26 33

    35.00 33

    34.82 33

    34.63 32

    34.46 32

    34.27 32

    34.13 32

    33.97 32

    33.83 32

    33.70 32

    Tabel 5. Look up table dari pembacaan oleh

    ADC mikrokontrler dan pengukuran kelembaban

    mennggunakan hygrometer

    Pembacaan ADC

    Mikrokontroler

    Pembacaan

    Hygrometer

    29.93 43

    32.02 43

    34.30 44

    36.28 44

    37.96 45

    39.70 46

    41.16 46

    42.68 47

    43.78 47

    44.88 49

    45.88 50

    46.68 50

    47.54 51

    48.36 52

    49.05 52

    49.65 53

    50.21 54

    50.54 54

    51.10 54

    51.56 55

    51.96 56

    52.36 56

    Tabel 6. Look up table dari pembacaan oleh ADC

    mikrokontrler dan pengukuran kelembaban

    mennggunakan hygrometer (lanjutan).

    Pembacaan ADC Pembacaan

    Mikrokontroler Hygrometer

    52.78 56

    53.08 57

    53.45 57

    53.75 58

    54.05 58

    54.35 58

    54.59 59

    54.82 59

    55.00 59

    Tabel 7. Look up table dari pembacaan oleh ADC

    mikrokontrler dan pengukuran kelembaban

    mennggunakan hygrometer (lanjutan).

    Pembacaan ADC

    mikrokontroler

    Pembacaan

    Hygrometer

    29.75 47

    32.96 48

    34.61 48

    36.35 48.5

    37.90 49

    39.01 49.5

    40.31 50.5

    41.36 51

    42.37 51.5

    43.25 52

    44.09 53

    44.87 53.5

    45.54 54

    46.15 54.5

    46.88 55

    47.42 55.5

    47.88 56

    48.33 56

    48.76 56.5

    49.13 56.5

    Pengolahan Data

    Pengolahan data dari hasil pengujian alat

    ukur dengan menggunakan uji t. Hasil pengujian

    sebagaimana pada lampiran 1.

    Selain itu untuk pengujian presisi dan tingkat

    akurasi alat ukur suhu dan kelembaban yaitu

    dengan menggunakan kaleidaGraf.

    Grafik hubungan antara suhu, dan kelembaban

    pada akibat penyetelan sistem kontrol dan suhu

    serta kelembaban akibat pembacaan pada

    thermometer serta higrometer.

  • Grafik 1. hubungan antara temperatur dan

    waktu

    Grafik 2. hubungan antara kelembaban dan

    waktu

    PEMBAHASAN

    Data yang diperoleh untuk mengetahui ada

    tidaknya perbedaan yang signifikan dari kedua

    alat ukur sensor SHT11 dan termoeter untuk

    suhu, dan sensor SHT11 dan hygrometer

    dilakukan uji t. hasli uji t ditunjukan pada

    lampiran 1.

    Berdasarkan hasil analisis menggunakan

    uji-t diperoleh tidak ada perbedaan yang

    signifikan dalam pengukuran suhu

    menggunakan sensor SHT11 dan thermometer

    dan kelembaban mengunakan sensor SHT dan

    hygrometer. Berdasar pada hasil analisis

    menggunakan taraf / interval kepercayaan 95%

    diperoleh tingkat signifikansi 0,000 baik untuk

    suhu maupun kelembaban. Hasil ini menujukan

    bahwa hasil pengukuran alat ukur sensor SHT11

    dan suhu, sensor SHT11 dan hygrometer tidak

    ada bedanya dengan interval kepercayaan 95%.

    Grafik 1V.1 menunjukan hubungan antara

    temperatur dan waktu dengan alat ukur sensor

    SHT11 dan termometer. Grafik ini menunjuk

    respon sensor dan termometer terhadap sinyal.

    Respon sensor SHT11 lebih baik dibandingkan

    dengan termometer . Hal ini dapat ditunjukan

    dengan kehalusan grafik/ titik-titik cenderung

    mengumpul menbentuk garis. Semakin titik-titik

    mengumpul menbentuk garis menunjukan bahwa

    simpangan titik-titik data dari nilai sesungguhnya

    adalah kecil. Grafik yang sudah titik-titiknya

    mengumpul membentuk garis dapat dikatakan

    hasil ukurnya akurat atau mendekati nilai

    sebenarnya.

    Pada grafik IV.1 time respon sensor SHT

    dan termometer sama pada suhi yang tinggi yaitu

    sekitar 50 0C. Hal ini menunjukan kedua alat

    ukur akan sama-sama segera merespon sinyal

    yang ada. Pada suhu rendah sensor SHT 11 lebih

    cepat merespon yang ditukjukan dengan data

    yang segera berubah ketika ada perubahan suhu.

    Grafik hubungan antara kelembaban dan

    waktu ditunjukan pada grafik IV.2. Perbandingan

    time respon antara sensor SHT11 dan hygrometer

    lebih baik sensor SHT11. Hal ini ditunjukan data

    yangdiperoleh segera berubah jika ada perubahan

    kelembaban. Grafik yang ditunjukan oleh sensor

    SHT11 lebih cenderung membentuk garis yang

    lebih mengumpul membentuk garis. Bentuk

    grafik yang cenderung lebih membentuk garis

    juga menunjukan hasil ukurnya lebih akurat.

    KESIMPULAN DAN SARAN

    Berdasarkan analisis data dengan

    menggunakan uji t tidak ada perbedaan yang

    signifikan antara sensor SHT11 dan

    thermometer, serta hasil ukur antara sensor

    SHT11 dengan hygrometer.

    DAFTAR PUSTAKA

    Anonim, (2008), Temperature and Hummidity

    Sensor SHT1x,

    http://www.sensirion.com, Akses

    tanggal 30 April 2008

  • Anonim, (2008), Atmel 8bit AVR

    Mocrocontroler with 8K Bytes in

    System Programmable Flash

    ATMega8, http://www.mcs-

    electronic.com, Akses tanggal 30 April

    2008

    Rahmana D R, (2007), Prototipe Sistem Kendali

    Suhu dan Kelembaban pada Growth

    Chamber, Skripsi Jurusan Fisika UGM

    Wardhana L, (2006), Belajar Sendiri

    Mikrokontroler AVR Seri

    ATMega8535, Penerbit Andi,

    Yogyakarta