PROTOTYPE SISTEM PERINGATAN DINI TANAH LONGSOR ...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

PROTOTYPE SISTEM PERINGATAN DINI TANAH LONGSOR BERBASIS ARDUINO

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Menyusun Tugas Akhir Dalam Program DIII Teknik Informatika

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Sebelas Maret

Disusun oleh:

Gembong Wijang Abisatya

NIM. M3111062

PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2015


commit to user

i

HALAMAN PERSETUJUAN

PROTOTYPE SISTEM PERINGATAN DINI TANAH LONGSOR

BERBASIS ARDUINO

disusun oleh:

Gembong Wijang Abisatya

NIM. M3112062

Proposal Tugas Akhir ini telah disetujui untuk disusun dan ditindaklanjuti

pada tanggal ____________________

Pembimbing

(Fendi Aji Purnomo, S.Si)

NIDN. 9906008002


commit to user

ii

HALAMAN PENGESAHAN

PROTOTYPE SISTEM PERINGATAN DINI TANAH LONGSOR BERBASIS ARDUINO

Disusun Oleh :

GEMBONG WIJANG ABISATYA

NIM. M3112062

Dibimbing Oleh:

Pembimbing Utama,

Fendi Aji Purnomo, S.Si

NIDN. 9906008002

Tugas Akhir ini telah diterima dan disahkan oleh dewan penguji tugas akhir

Program Diploma III Teknik Informatika pada hari ____________

Dewan Penguji :

1. Penguji 1

Fendi Aji Purnomo, S.Si NIDN. 9906008002

( )

2. Penguji 2

Ovide Decroly W A, S.T., M.Eng. NIDN. 0603058601

( )

3. Penguji 3

Eko Harry Pratisto S.T., M.Info.Tech. NIDN. 0624118101

( )

Disahkan Oleh :

Dekan Fakultas MIPA UNS

Prof. Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc(Hons)., Ph.D. NIP. 19610223 198601 1 001

Ketua Program Studi Diploma III Teknik Informatika

Abdul Aziz, S.Kom., M.Cs NIP. 19810413 200501 1 001


commit to user

iii

Abstract

GEMBONG WIJANG. 2015 Landslide Sensor System and Early . The landslide disaster is a number one disaster in

Indonesia. It happened really often in Indonesia. This disaster causing a lot of damage and lost for people. Death and material lost is the biggest number of casualties. The factor of nature phenomenon like a landslide, can be captured digitally using electronics instrument. In the making process of this instrument, will be developed a system that can monitor land movement and humidity level.

This system can be applied to monitor the land movement level and the land humidity level. Developed system works by serial digital. It can connect to a computer for many purposes. The land movement sensor uses a potentiometer that converts distance to a voltage. Humidity sensor uses SSR-026 humidity sensor. This system uses a 10 bit Analog to Digital Converter (ADC) from Atmega8535 Microcontroller. The value of movement and humidity sensor sent digitally in a multi-bit serial data through USB serial (com) protocol. Received data reads by computer from COM11 through arduino board and a python program. From research, we received that system can be used to measures land movement and

specification with measurement range about 30cm. From the regresion value of :

Keywords: Arduino, Early Warning, Humidity, Landslide, Potentiometer


commit to user

iv

Abstrak

GEMBONG WIJANG. 2015. PROTOTYPE SISTEM PERINGATAN DINI TANAH LONGSOR BERBASIS ARDUINO. Tanah longsor adalah bencana alam yang sering terjadi di Indonesia. Bencana ini telah mengakibatkan masyarakat mengalami kerugian yang tidak sedikit. Mulai kerugian material hingga kehilangan nyawa. Kejadian alam seperti tanah longsor dapat diketahui penyebabnya secara digital menggunakan instrumen elektronika. Dalam pembuatan instrumen ini akan dikembangkan sistem yang mampu mengamati pergeseran dan kelembapan tanah.

Sistem ini dapat diaplikasikan pada pemantauan tingkat pergeseran dan tingkat kelembapan(kandungan air) tanah. Sistem yang dikembangkan bekerja secara digital sehingga dapat dihubungkan ke perangkat komputer untuk berbagai keperluan. Sensor pergeseran tanah memanfaatkan potensiometer geser yang mengubah jarak menjadi tegangan dan sensor kelembapan tanah humidity menggunakan Analog to Digital Converter (ADC) 10 bit pada mikrokontroler ATmega8535. Nilai pergeseran dan kelembapan tanah dikirim secara digital berupa data digital multi bit melalui protokol komunikasi serial USB. Data yang diperoleh dibaca komputer melalui COM port menggunakan mikrokontroler arduino dan program berbahasa pemrograman python. Dari penelitian yang dilakukan di peroleh hasil bahwa sistem mampu mengukur pergeseran tanah, kelembapan tanah, dan memberikan peringatan dini. Sistem memiliki spesifikasi resolusi 1 mm dengan rentang pengukuran hingga 30cm. Dari regresi data pembacaan hasil keluaran sensor diperoleh keluaran sistem dengan persamaan

Kata kunci: Arduino, Kelembapan, Longsor, Potensiometer, Peringatan Dini


commit to user

v

HALAMAN PERSEMBAHAN

Halaman ini aku persembahkan untuk orang-orang yang selalu ada dan

mendukung ku setiap waktu.

1. Bapak dan Ibuku. Tri Handoko Moedji Wibowo dan Candra Maria.

Yang tak terhitung lagi jasa dan ilmunya padaku, sehingga aku bisa

melampaui apapun yang terjadi pada hidupku sampai saat ini. Bapak,

Ibu.. kalian segalanya.

2. Soegeng Soetarjo, Moedjiran Sapoetra. terimakasih untuk ayah dan ibu.

3. Listyaningrum. Sahabat sejati yang tak hentinya mengingatkan ku agar

selalu menjadi orang yang lebih baik

4. Sahabat-sahabat ku DIII Teknik Informatika TI B 2012. Terima kasih

sudah menerimaku sebagai keluarga. Terima kasih untuk semua

pengalaman hidup yang sangat berarti

5. Bapak Fendi Aji Purnomo, S.Si. selaku dosen pembimbing yang sudah

mengarahkan dan membimbingku dalam pembuatan Tugas Akhir

Mahasiswa.

6. Bapak dan ibu dosen DIII Teknik Informatika. Susah senang kalian

mendidik kami. Mengesampingkan emosi demi bakti. Kalian lumbung

ilmu negeri. Kalian luar biasa!

7. Keluargaku ORKES yang terhebat.


commit to user

vi

KATA PENGANTAR

Segala puja dan puji syukur atas ke hadirat Allah SWT yang telah

melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya kepada kita. Solawat dan Salam senantiasa

tercurah kepada junjungan kita Rasulullah SAW, beserta keluarga, para sahabat

dan pengikutnya yang senantiasa beristiqomah hingga yaumul akhir.

Berkat bantuan dan dukungan dari berbagai pihak, Alhamdulillah

penulisan laporan kegiatan magang mahasiswa ini dapat terselesaikan dengan

baik. Dengan segala kerendahan hati penulis ingin menyampaikan ucapan terima

kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Drs. YS. Palgunadi, M.Sc selaku Ketua Program Diploma III Ilmu

Komputer FMIPA UNS.

2. Fendi Aji Purnomo, S.Si selaku dosen pembimbing Tugas Akhir atas

bimbingannya untuk menyelesaikan laporan ini

3. Ibu, ayah, saudara, dan yang senantiasa mendoakan dan mendukung

penulis untuk dapat menyelesaikan laporan ini.

4. Teman teman TI B 2012 yang banyak membantu memberikan saran baik

langsung maupun tidak langsung.

Penulis menyadari dalam pembuatan laporan ini masih banyak kekurangan.

Untuk itu dengan segala kerendahan hati, penulis mengharapkan saran dan juga

kritik dari berbagai pihak. Semoga dengan terciptanya laporan ini dapat berguna

dan bermanfaat bagi para pembaca.

Surakarta, 19 Juni 2015

Penulis


commit to user

vii

Daftar Isi

HALAMAN PERSETUJUAN .............................................................................. i

HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................. ii

Abstract .............................................................................................................. iii

Abstrak ............................................................................................................... iv

HALAMAN PERSEMBAHAN ........................................................................... v

KATA PENGANTAR ........................................................................................ vi

Daftar Isi ............................................................................................................ vii

Daftar Gambar ..................................................................................................... x

Daftar Tabel ....................................................................................................... xii

BAB I LATAR BELAKANG .............................................................................. 1

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

1.2 Rumusan masalah ..................................................................................... 1

1.3 Batasan masalah ....................................................................................... 2

1.4 Tujuan Penelitian ...................................................................................... 2

1.5 Manfaat penelitian .................................................................................... 2

BAB II LANDASAN TEORI .............................................................................. 3

2.1 Longsor .................................................................................................... 3

2.1.1 Jenis Tanah Longsor .......................................................................... 3

2.1.2 Gejala Umum Tanah Longsor ............................................................ 6

2.1.3 Penyebab Terjadinya Tanah Longsor ................................................. 7

2.1.4 Faktor-Faktor Penyebab Tanah Longsor ............................................ 7

2.2 Perangkat Elektronik .............................................................................. 11

2.3 Sensor .................................................................................................... 12

2.4 Mikrokontroler ....................................................................................... 12

2.5 Arduino .................................................................................................. 18

2.6 ADC (Analog to Digital Converter) ........................................................ 21

2.7 Potensiometer ......................................................................................... 22

2.7.1 Struktur Potensiometer beserta Bentuk dan Simbolnya .................... 23


commit to user

viii

2.7.2 Prinsip Kerja Potensiometer ............................................................. 23

2.7.3 Jenis-jenis Potensiometer ................................................................. 24

2.8 Sensor Kelembapan SSR-026 ................................................................. 25

2.8.1 Deskripsi ......................................................................................... 25

2.9 Buzzer .................................................................................................... 28

2.10 PHP() ..................................................................................................... 29

2.11 ERD(Entity Relational Diagram) ............................................................ 29

2.12 Flowchart(diagram alir) .......................................................................... 31

BAB III ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM ...................................... 33

3.1 Deskripsi Data dan Kebutuhan Sistem .................................................... 33

3.2 Jalannya Penelitian ................................................................................. 35

3.3 Perancangan Sistem ................................................................................ 37

3.3.1 Arsitektur Sistem ............................................................................. 37

3.3.2 Desain Basis Data ............................................................................ 38

3.3.2.1 ERD(Entity Relationship Diagram) ........................................... 38

3.3.2.2 Relasi Antar Tabel .................................................................... 39

3.3.2.3 Struktur Data ............................................................................ 39

3.3.3 Perancangan Interface...................................................................... 40

3.3.4 Perancangan Hardware dan Prototype ............................................. 42

3.3.4.1 Block diagram Hardware .......................................................... 42

3.3.4.2 Arduino UNO ........................................................................... 43

3.3.4.3 Perancangan Simulasi Prototype ............................................... 45

3.4 Cara Analisa ........................................................................................... 46

3.4.1 Uji Coba dan analisa ........................................................................ 46

BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISA..................................................... 49

4.1 Implementasi Sistem .............................................................................. 49

4.1.1 Implementasi software ..................................................................... 49

4.1.1.1 Interface Utama (home) ............................................................ 49

4.1.1.2 interface laporan pergeseran tanah ............................................ 52

4.1.1.3 Interface laporan kelembapan tanah .......................................... 54

4.1.2 Implementasi Hardware .................................................................. 55


commit to user

ix

4.1.3 Implementasi Prototype ................................................................... 58

4.2 Uji coba dan Analisa .............................................................................. 60

4.2.1 Pengujian dan analisa Software ........................................................ 60

4.2.1.1 Pengujian desain interface utama .............................................. 61

4.2.1.2 Pengujian desain interface tabel adc .......................................... 61

4.2.1.3 Pengujian desain interface laporan pergeseran .......................... 61

4.2.1.4 Pengujian desain interface laporan kelembapan ........................ 62

4.2.2 Pengujian dan analisa Hardware ...................................................... 63

4.2.2.1 Pengujian Potensiometer (sensor gerak) .................................... 63

4.2.2.2 Pengujian sensor kelembapan SSR-026 ..................................... 65

4.2.3 Pengujian prototype sistem sensor dan peringatan dini ..................... 68

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................. 70

5.1 Kesimpulan ............................................................................................ 70

5.2 Saran ...................................................................................................... 70

Daftar Pustaka ................................................................................................. lxxi


commit to user

x

Daftar Gambar

Gambar 2.1 Longsor Translasi ............................................................................ 3

Gambar 2.2 Longsor Rotasi ................................................................................ 4

Gambar 2.3 Pergeseran Blok .............................................................................. 4

Gambar 2.4 Runtuhan Batu ................................................................................ 5

Gambar 2.5 Rayapan Tanah ................................................................................ 6

Gambar 2.6 Mikrokontroler ATMega328 (Alf dkk, 2010). ............................... 14

Gambar 2.7 Diagram blok mikrokontroler ATMega328 (Alf dkk, 2010). ......... 16

Gambar 2.8 Konfigurasi pin mikrokontroler ATMega328 (Alf dkk, 2010). ...... 17

Gambar 2.9 Contoh pemrograman untuk LED (Banzi, 2009). .......................... 18

Gambar 2.10 Board modul Arduino UNO (Banzi, 2009). ................................. 19

Gambar 2.11 arduino uno schematic (banzi,2009) ............................................ 20

Gambar 2.12 Register ADMUX ....................................................................... 22

Gambar 2.13 struktur, bentuk, dan simbol potentiometer. ................................. 23

Gambar 2.14 jenis-jenis potensiometer ............................................................. 25

Gambar 2.15 Sensor SSR-026 .......................................................................... 26

Gambar 2.16 Antarmuka Sensor SSR-026 ........................................................ 27

Gambar 2.17 Buzzer jenis 12 volt DC .............................................................. 28

Gambar 3.1 Flowchart jalannya penelitian ....................................................... 35

Gambar 3.2 Blok diagram sistem ...................................................................... 38

Gambar 3.3 ERD .............................................................................................. 39

Gambar 3.4 Relasi antar tabel ........................................................................... 39

Gambar 3.5 Desain interface utama .................................................................. 40

Gambar 3.6 Desain interface Tabel ADC ........... Error! Bookmark not defined.

Gambar 3.7 Desain interface laporan pergeseran .............................................. 41

Gambar 3.8 Desain interface laporan kelembapan ............................................ 42

Gambar 3.9 Blok diagram prototype ................................................................. 42

Gambar 3.10 Blok diagram pin Arduino ........................................................... 44


commit to user

xi

Gambar 3.11 Flowchart sistem arduino ............................................................ 45

Gambar 3.12 Simulasi prototype ...................................................................... 46

Gambar 4.1 Interface Utama (home) ................................................................. 49

Gambar 4.2 Interface tabel ADC ........................ Error! Bookmark not defined.

Gambar 4.3 Interface laporan pergeseran tanah ................................................ 52

Gambar 4.4 Interface laporan pergeseran tanah 2 ............................................. 52

Gambar 4.5 Interface laporan kelembapan tanah .............................................. 54

Gambar 4.6 Interface laporan kelembapan tanah 2 ........................................... 54

Gambar 4.7 Implementasi Hardware ................................................................ 55

Gambar 4.8 Implementasi SSR-026 .................................................................. 57

Gambar 4.9 Implementasi Hardware dan Prototype ......................................... 58

Gambar 4.10 Implementasi prototype ............................................................... 59

Gambar 4.11 Implementasi Prototype sistem sensor dan peringatan dini tanah longsor ............................................................................................................... 60

Gambar 4.12 Pengujian sensor gerak potensiometer ......................................... 64

Gambar 4.13 Arduino serial monitor ................................................................ 64

Gambar 4.14 Pengujian sensor kelembapan menggunakan air .......................... 65

Gambar 4.15 Pengujian sensor kelembapan menggunakan tanah ...................... 66

Gambar 4.16 Pengujian sensor kelembapan menggunakan tanah + air .............. 66

Gambar 4.17 uji coba simulasi longsor ............................................................. 68

Gambar 4.18 Grafik pembacaan nilai presisi..................................................... 69

Gambar 4.19 Buzzer berbunyi saat papan geser melebihi batas ......................... 69


commit to user

xii

Daftar Tabel

Tabel 2.1 Komponen ERD ................................................................................ 30

Tabel 2.2 Simbol-simbol dalam flowchart (Lukito,2008) ................................... 31

Tabel 3.1 Struktur data t_adc ............................................................................. 39

Tabel 3.2 Struktur data t_sensor ........................................................................ 40

Tabel 3.3 Uji Desain interface ........................................................................... 46

Tabel 4.1 Hasil pengujian interface utama ......................................................... 61

Tabel 4.2 Hasil pengujian interface tabel adc .................................................... 61

Tabel 4.3 Hasil pengujian interface laporan pergeseran ..................................... 61

Tabel 4.4 Hasil pengujian interface laporan pergeseran ..................................... 62

PROTOTYPE SISTEM PERINGATAN DINI TANAH LONGSOR ...

Documents

Transcript of PROTOTYPE SISTEM PERINGATAN DINI TANAH LONGSOR ...