bab i pendahuluan 1.1 latar belakang · pdf filelaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. radiologi...

63
1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Thermohygrometer adalah sebuah alat yang menggabungkan antara fungsi termometer dengan hygrometer. Pada umumnya kita lebih mengenal termometer daripada hygrometer, karena fungsinya sebagai pengukur suhu sering dipakai dalam dalam kehidupan sehari-hari. Sedangkan hygrometer relatif jarang terdengar bagi orang awam karena ia hanya berguna untuk mengukur kelembaban udara baik di dalam maupun di luar ruangan. Alat thermohygrometer ini dapat dipakai untuk mengukur suhu udara dan kelembaban baik di ruang tertutup maupun diluar ruangan. Termometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu (temperatur), ataupun perubahan suhu. Istilah termometer berasal dari bahasa Latin thermo yang berarti panas dan meter yang berarti

Upload: hadiep

Post on 30-Jan-2018

272 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Thermohygrometer adalah sebuah alat yang

menggabungkan antara fungsi termometer dengan

hygrometer.

Pada umumnya kita lebih mengenal

termometer daripada hygrometer, karena fungsinya

sebagai pengukur suhu sering dipakai dalam dalam

kehidupan sehari-hari. Sedangkan hygrometer relatif

jarang terdengar bagi orang awam karena ia hanya

berguna untuk mengukur kelembaban udara baik di

dalam maupun di luar ruangan. Alat

thermohygrometer ini dapat dipakai untuk mengukur

suhu udara dan kelembaban baik di ruang tertutup

maupun diluar ruangan.

Termometer adalah alat yang digunakan untuk

mengukur suhu (temperatur), ataupun perubahan

suhu. Istilah termometer berasal dari bahasa Latin

thermo yang berarti panas dan meter yang berarti

Page 2: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

2

untuk mengukur.Satuan pengukurannya yang paling

sering kita lihat adalah derajat Celcius (C)

Hygrometer adalah alat yang digunakan untuk

menghitung persentase uap air (embun) yang berada

di udara, atau lebih mudahnya alat untuk mengukur

tingkat kelembaban udara. Satuan pengukuran untuk

Hygrometer adalah Persentase (%). Semakin besar

angka persentasenya maka kelembabannya semakin

tinggi, begitupun sebaliknya.

Di rumah sakit, alat ini digunakan untuk

mengukur tingkat kelembaban suatu ruangan atau alat

yang mempunyai standart tertentu, seperti berikut ;

Page 3: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

3

Tabel 1.1 Standar Suhu, Kelembaban, dan Tekanan

Udara menurut Fungsi Ruang atau Unit

Sumber : Keputusan Menteri Kesehatan RI Nomor

1204/MENKES/SK/X2004

No. Ruang atau Unit Suhu (0C) Kelembaban (%) Tekanan

1. Operasi 19-24 45-60 positif

2. Bersalin 24-26 45-60 positif

3. Pemulihan/

perawatan

22-24 45-60 seimbang

4. Observasi bayi 2 1-24 45-60 seimbang

5. Perawatan bayi 22-26 3 5-60 seimbang

6. Perawatan premature 24-26 35-60 positif

7. ICU 22-23 35-60 positif

8. Jenazah/ Autopsi 2 1-24 - negatif

9. Penginderaan medis 19-24 45-60 seimbang

10. Laboratorium 22-26 35-60 negatif

11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang

12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif

13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

14. Gawat darurat 19-24 45-60 positif

15. Administrasi/

pertemuan

2 1-24 - seimbang

Page 4: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

4

Tabel 1.2 Pedoman untuk parameter spesifik fisik udara dalam

ruang

Parameter

Rentang untuk

kualitas udara

ruang

yang dapat

diterima

Satuan

Suhu udara 22,5- 25,5 C

Kelembaban udara ≤ 70 %

Gerakan udara (pada

kantor dalam

wilayah kerja)

≤ 0,25 m/ det

Sumber : Guideline for Good Indoor Quality, 1996

Beberapa alat dan mesin di rumah sakit juga

berpengaruh penting dalam proses pelayanan pasien.

Contohnya saja pada baby incubator Kelembaban

pada baby incubator berpengaruh pada kesehatan

pertumbuhan bayi. Belum lagi pada ruang

laboratorium, kelembaban ruangan sangat

berpengaruh besar pada sample, obat, dan reagen

yang akan di uji

Dilihat dari pentingnya kelembaban dan suhu

pada setiap alat dan ruangan di rumah sakit,

khususnya pada ruang laboratorium dan ruang bedah

Page 5: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

5

lebih terkontrol, maka penulis bermaksud merancang

alat yang berjudul “THERMOHYGROMETER”.

1.2 Batasan Masalah

Dalam pembuatan modul Thermohygrometer

ini, penulis membatasi masalah yang akan dibahas,

meliputi :

1.2.1 Pada perancangan modul ini disertai yang

menampilkan suhu dan kelembaban terukur

1.2.2 Penampilan hasil pengukuran suhu dan

kelembaban pada display LCD karakter 2 x

16

1.2.3 Untuk suhu, tampilan dua digit (satuan

puluhan) dalam derajat Celcius, dengan

range 0-100°C

1.2.4 Untuk kelembaban, tampilan empat digit

(satuan, puluhan dan dua angka di belakang

koma) dalam persen, dengan range 0-90%

1.2.5 Menggunakan sensor SHT11

Page 6: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

6

1.3 Rumusan Masalah

Dari uraian latar belakang di atas, maka penulis

membuat rumusan masalah yaitu: “Dapatkah dibuat

Thermohygrometer?”

1.4 Tujuan

1.4.1 Tujuan Umum

Dibuatnya thermohygrometer

1.4.2 Tujuan Khusus

Dengan acuan permasalahan di atas,

maka secara operasional tujuan khusus

pembuatan alat ini antara lain :

1.4.2.1 Membuat rangkaian minimum system

ATMega 328

1.4.2.2 Membuat rangkaian menggunakan

sensor suhu dan kelembaban

1.4.2.3 Membuat rangkaian indikator baterai

1.4.2.4 Membuat program untuk

menjalankan system mikrokontroller

Page 7: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

7

1.5 Manfaat

1.5.1 Manfaat Teoritis

Meningkatkan ilmu pengetahuan bagi

mahasiswa teknik elektromedik di bidang alat –

alat kesehatan khususnya alat ukur

1.5.2 Manfaat Praktis

Mempermudah pengguna dalam

mengukur suhu dan kelembaban ruangan atau alat

medis lainnya

Page 8: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

8

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Prinsip Kerja Thermohygrometer

2.1.1 Thermometer

Thermometer adalah alat yang digunakan

untuk mengukur suhu (temperatur), ataupun

perubahan suhu. Istilah thermometer berasal dari

bahasa Latin thermo yang berarti panas dan meter

yang berarti untuk mengukur. Prinsip kerja

termometer ada bermacam-macam, yang paling

umum digunakan adalah termometer air raksa.

Ketika mengukur temperatur dengan

menggunakan termometer, terdapat beberapa

skala yang digunakan, di antaranya skala Celsius,

skala Reamur, skala Fahrenheit, dan skala Kelvin.

Keempat skala tersebut memiliki perbedaan

dalam pengukuran suhunya. Berikut rentang

temperatur yang dimiliki setiap skala.

Page 9: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

9

a. Termometer skala Celsius

Memiliki titik didih air 100 °C dan titik

bekunya 0 °C. Rentang temperaturnya berada

pada temperatur 0 °C – 100 °C dan dibagi

dalam 100 skala.

b. Temometer skala Reamur

Memiliki titik didih air 80 °R dan titik

bekunya 0 °R. Rentang temperaturnya berada

pada temperatur 0 °R – 80 °R dan dibagi dalam

80 skala.

c. Termometer skala Fahrenheit

Memiliki titik didih air 212 °F dan titik

bekunya 32 °F. Rentang temperaturnya berada

pada temperatur 32 °F – 212 °F dan dibagi dalam

180 skala.

d. Termometer skala Kelvin

Memiliki titik didih air 373,15 K dan titik

bekunya 273,15 K. Rentang temperaturnya berada

pada temperatur 273,15 K – 373,15 K dan dibagi

dalam 100 skala. (Saripudin, A., D. Rustiawan K.,

dan A. Suganda : 2009 )

Jadi, jika diperhatikan pembagian skala

tersebut, satu skala dalam derajat Celsius sama

Page 10: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

10

dengan satu skala dalam derajat Kelvin,

sementara satu skala Celsius kurang dari satu

skala Reamur dan satu skala Celsius lebih dari

satu skala Fahrenheit. Secara matematis

perbandingan keempat skala tersebut, yaitu

sebagai berikut;

Gambar 2.1 Perbandingan empat skala termometer

( Sumber :

http://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/01/temperatur-

perpindahan-kalor-pemuaian-zat-pengukuran-pengertian-

perubahan.html )

Page 11: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

11

2.1.2 Hygrometer

Hygrometer adalah alat yang digunakan

untuk mengukur kelembaban relatif udara, atau

jumlah uap air tak terlihat dalam suatu lingkungan

tertentu

Biasanya alat ini dapat juga dimanfaatkan

untuk ditempatkan di dalam bekas (container)

penyimpanan barang yang memerlukan tahap

kelembapan yang terjaga seperti dry

box penyimpanan kamera. Kelembaban yang

rendah akan mencegah pertumbuhan dari

jamur yang menjadi musuh pada peralatan

tersebut.

Hygrometer juga banyak dipakai di

ruangan pengukuran dan instrumentasi untuk

menjaga kelembapan udara yang berpengaruh

terhadap keakuratan alat-alat pengukuran,

pemanfaatan lain yaitu untuk pengukur

kelembaban ruangan pada budidaya jamur,

kandang reptil, sarang burung walet maupun

untuk pengukuran kelembaban pada penetasan

telur dan lain sebagainya.

Page 12: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

12

( Sumber :

https://awambelajar.wordpress.com/2014/03/23/hygrometer

-sebagai-sensor-thermal-pendeteksi-kelembaban/ )

2.1.3 Thermohygrometer

Thermohygrometer adalah sebuah alat yang

menggabungkan antara fungsi termometer dengan

hygrometer. Ukurannya beragam, ada yang sedikit

lebih besar dari korek gas, ada pula yang seukuran

telepon genggam.

Pada umumnya kita lebih mengenal

termometer daripada hygrometer, karena

fungsinya sebagai pengukur suhu sering dipakai

dalam dalam kehidupan sehari-hari. Sedangkan

hygrometer relatif jarang terdengar bagi orang

awam karena ia hanya berguna untuk mengukur

kelembaban udara baik di dalam maupun di luar

ruangan.

Alat thermohygrometer ini dapat dipakai

untuk mengukur suhu udara dan kelembaban baik

di ruang tertutup maupun diluar ruangan.

Page 13: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

13

2.1.4 Manfaat Thermohygrometer

Sistem suhu dan kelembaban hendaknya

didesain sedemikian rupa sehingga dapat

menyediakan suhu dan kelembaban seperti dalam

tabel berikut:

Tabel 2.1 Standar Suhu, Kelembaban, dan Tekanan

Udara menurut Fungsi Ruang atau Unit

Sumber : Keputusan Menteri Kesehatan RI Nomor

1204/MENKES/SK/X2004

No. Ruang atau Unit Suhu (0C) Kelembaban

(%)

Tekanan

1. Operasi 19-24 45-60 positif

2. Bersalin 24-26 45-60 positif

3. Pemulihan/ perawatan 22-24 45-60 seimbang

4. Observasi bayi 2 1-24 45-60 seimbang

5. Perawatan bayi 22-26 3 5-60 seimbang

6. Perawatan premature 24-26 35-60 positif

7. ICU 22-23 35-60 positif

8. Jenazah/ Autopsi 2 1-24 - negatif

9. Penginderaan medis 19-24 45-60 seimbang

10. Laboratorium 22-26 35-60 negatif

11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang

12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif

13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

14. Gawat darurat 19-24 45-60 positif

15. Administrasi/ pertemuan 2 1-24 - seimbang

Page 14: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

14

Tabel 2.2 Pedoman untuk parameter spesifik fisik

udara dalam ruang

Parameter Rentang untuk kualitas

udara ruang

yang dapat diterima

Satuan

Suhu udara 22,5- 25,5 C

Kelembaban udara ≤ 70 %

Gerakan udara (pada

kantor dalam

wilayah kerja)

≤ 0,25 m/ det

Sumber : Guideline for Good Indoor Quality, 1996

2.2. Sensor Suhu dan Kelembaban (SHT11)

SHT11 Module merupakan modul sensor

suhu dan kelembaban relatif dari Sensirion. Modul

ini dapat digunakan sebagai alat pengindra suhu

dan kelembaban dalam aplikasi pengendali suhu

dan kelembaban ruangan maupun aplikasi

pemantau suhu dan kelembaban relatif ruangan.

Spesifikasi dari SHT11 ini adalah sebagai

berikut:

a. Berbasis sensor suhu dan kelembaban relatif

SHT11.

Page 15: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

15

b. Mengukur suhu dari -40C hingga +123,8C dan

kelembaban relatif dari 0%RH hingga 1%RH.

c. Memiliki ketetapan (akurasi) pengukuran suhu

hingga 0,5C pada suhu 25C dan ketepatan

(akurasi) pengukuran kelembaban relatif hingga

3,5%RH.

d. Memiliki atarmuka serial synchronous 2-wire,

bukan I2C.

e. Jalur antarmuka telah dilengkapi dengan

rangkaian pencegah kondisi sensor lock-up.

f. Membutuhkan catu daya +5V DC dengan

konsumsi daya rendah30 μW.

g. Modul ini memiliki faktor bentuk 8 pin DIP

0,6sehingga memudahkan pemasangannya.

2.2.1 Prinsip Kerja Sensor

SHT11 adalah sebuah single

chip sensor suhu dan kelembaban relatif

dengan multi modul sensor yang outputnya

telah dikalibrasi secara digital. Dibagian

dalamnya terdapat kapasitas polimer sebagai

eleman untuk sensor kelembaban relatif dan

sebuah pita regangan yang digunakan

sebagai sensor temperatur. Output kedua

Page 16: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

16

sensor digabungkan dan dihubungkan pada

ADC 14 bit dan sebuah interface serial pada

satu chip yang sama. Sensor ini

mengahasilkan sinyal keluaran yang baik

dengan waktu respon yang cepat. SHT11 ini

dikalibrasi pada ruangan denagn kelembaban

yang teliti menggunakan hygrometer sebagai

referensinya. Koefisien kalibrasinya telah

diprogramkan kedalam OTP memory.

Koefisien tersebut akan digunakan untuk

mengaklibrasi keluaran dari sensor selama

proses pengukuran.

Gambar 2.2 Diagram Blok SHT11

Sistem sensor yang digunakan untuk

mengukur suhu dan kelembaban adalah

SHT11 dengan sumber tegangan 5 Volt dan

komunikasi bidirectonal 2-wire. Sistem

sensor ini mempunyai 1 jalur data yang

Page 17: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

17

digunakan untuk perintah pengalamatan dan

pembacaan data. Pengambilan data untuk

masing-masing pengukuran dilakukan

dengan memberikan perintah pengalamatan

oleh mikrokontroler. Kaki serial Data yang

terhubung dengan mikrokontroler

memberikan perintah pengalamatan pada pin

Data SHT11 “00000101” untuk mengukur

kelembaban relatif dan “00000011” untuk

pengukuran temperatur. SHT11 memberikan

keluaran data kelembaban dan temperatur

pada pin Data secara bergantian sesuai

dengan clock yang diberikan mikrokontroler

agar sensor dapat bekerja. Sensor SHT11

memiliki ADC (Analog to Digital Converter)

di dalamnya sehingga keluaran data SHT11

sudah terkonversi dalam bentuk data digital

dan tidak memerlukan ADC eksternal dalam

pengolahan data pada mikrokontroler. Skema

pengambilan data SHT11 dapat dilihat pada

gambar berikut ini.

Page 19: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

19

2.3. Blok Rangkaian Minimum System

Gambar 2.4 Schematic Minimun System

Sistem minimum mikrokontroler adalah

system elektronika yang terdiri dari komponen –

komponen dasar yang dibutuhkan oleh suatu

mikrokontroller untuk dapat berfungsi dengan baik.

Padaumumnya, suatu mikrokontroller

membutuhkan dua elemen (selain power supply),

Kristal Oscillator (XTAL), danrangkaian RESET.

Analogi fungsi Kristal oscillator adalah jantung pada

tubuh manusia. Perbedaannya, jantung memompa

darah, sedangkan XTAL memompa data. Dan fungsi

rangkaian RESET adalah untuk membuat

mikrokontroller memulai kembali pembacaan

Page 20: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

20

program. Hal tersebut dibutuhkan pada saat

mikrokontroller mengalami gangguan dalam

mengeksekusi program.

2.4. Blok Rangkaian Indikator Baterai

Gambar 2.5 Schematic Indikator baterai

Pada blok rangkaian ini memanfaatkan

sistem pembagian tegangan untuk member trigger

pada basis transistor.

Rangkaian pembagi tegangan biasanya

digunakan untuk membuat suatu tegangan referensi

dari sumber tegangan yang lebih besar, titik

tegangan referensi pada sensor, untuk memberikan

bias pada rangkaian penguat atau untuk memberi

bias pada komponen aktif.

( Sumber : http://elektronika-dasar.web.id/teori-

elektronika/pembagi-tegangan-voltage-divider/ )

Page 21: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

21

BAB III

METODOLOGI

3.1 Diagram Blok

SHT 11

Gambar 3.1 Diagram Blok Thermohygrometer

Ketika power on/off dalam posisi on maka

seluruh rangkaian akan mendapatkan tegangan dari

baterai (power bank). Sensor akan mendeteksi suhu

dan kelembaban yang akan masuk ke IC

Mikrokontroller ATMega 328. Suhu dan

kelembaban ruangan yang terbaca akan ditampilkan

SENSOR

KELEMBABAN

MIKRO

ATMEGA

328

LCD

PROGRAM

SENSOR

SUHU

READ

Page 22: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

22

pada LCD 2 X 16. . Ketika tombol READ di tekan,

maka akan terukur nilai minimal, maksimal, dan

rata-rata suhu / kelembaban, yang ditampilkan pada

LCD.

3.2 Diagram Alir Modul

Gambar 3.2 Diagram Alir Thermohygrometer

Start kemudian terjadi inisialisasi dari

penginisisalisasian input-output mikrokontroler dan

Page 23: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

23

antarmuka LCD 2 X 16. Kemudian setelah selesai

proses inisialisasi, maka LCD akan menampilkan

nilai pembacaan Suhu dan Kelembaban yang

terdeteksi pada sensor. Ketika tombol READ T

ditekan, maka proses pengambilan data Suhu,

Minimal, Maksimal, dan Rata – Rata Suhu, yang

akan ditampilkan pada display LCD. Saat tombol

READ H ditekan, maka proses pengambilan data

Kelembaban, Minimal, Maksimal, dan Rata – Rata

Kelembaban yang akan ditampilkan pada display

LCD.

3.3 Diagram Mekanik

Gambar 3.3 Diagram Mekanik Alat

a

b

c

f

e

d

g

Page 24: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

24

Keterangan gambar ;

a : LCD 2 x 16

b: : Read H

c : Read T

d : Reset

e : ON / OFF

f : Indikator Baterai

g : Sensor

Dimensi Alat ;

Panjang : 15 cm

Lebar : 12 cm

Tinggi : 4 cm

3.4 Alat dan Bahan

Menyiapkan suatu bahan merupakan salah

satu hal yang sangat penting dalam menunjang

keberhasilan pembuatan suatu rangkaian

elektronika, yang perlu diperhatikan dalam kegiatan

ini diantaranya adalah teknis dan karakteristik

komponen elektronika, harga maupun faktor ada

tidaknya komponen tersebut di pasaran karena perlu

dilakukan perhitungan-perhitungan yang cermat,

survey lapangan maupun mempeljari data pada data

Page 25: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

25

sheet book komponen-komponen yang akan kita

butuhkan dalam pembuatan modul tersebut.

Berikut ini disampaikan data bahan-bahan

yang diperlukan dalam pembuatan modul ini:

Tabel 3.1. Tabel Daftar Komponen

Nama Komponen Banyaknya

X – TAL 16 MHz 1 buah

Resistor 220 Ω ¼ W 5 buah

Resistor 1KΩ ¼ W 1 buah

Resistor 10K Ω ¼ W 4 buah

Resistor 440 Ω ¼ W 1 buah

Capasitor 10uf/16V 3 buah

Capasitor 22pf 2 buah

Capasitor 10nf 1 buah

Multitone 1K 3 buah

Multitone 20K 2 buah

Led 4 buah

LCD 2x16 1 buah

IC ATMega 328 1 buah

Soket IC ATMega 328 1 buah

Conector 6 pin 4 buah

Conector 5 pin 2 buah

Conector 4 pin 2 buah

Conector 1 pin 6 buah

Push Button 4 buah

Page 26: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

26

Sebagai penunjang dalam melaksanakan

pembuatan modul, pengukuran, pengamatan,

maupun pengujian digunakan beberapa paralatan.

Peralatan-peralatan tersebut antara lain adalah

sebagai berikut:

1. Alat ukur

- Multimeter

2. Alat elektrik

- Solder dan timah

- Bor PCB

- Power Bank

3. Alat bantu mekanik

- Obeng

- Tang

- Kunci pas

- Gergaji

- Toolset, dll

3.5 Jenis Penelitian

Jenis penelitian dan pembuatan modul ini

menggunakan metode eksperimen, yaitu metode

penelitian yang digunakan untuk mencari pengaruh

Page 27: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

27

perlakuan tertentu terhadap lain dalam kondisi yang

terkendalikan.

Bentuk desain penelitian ini adalah Pre-

eksperimental, after only design.

Pada rancangan ini peneliti hanya melihat

hasil tanpa mengukur keadaan sebelumnya.Tetapi

disini sudah ada kelompok kontrol, walaupun tidak

dilakukan randomisasi. Kelemahan dari rancangan

ini adalah tidak tahu keadaan awalnya, sehingga

hasil yang didapat sulit disimpulkan.

Desain dapat digambarkan sbb :

X O

Non Random --------------------------

( - ) O

X = Modul TA “Thermohygrometer”

0 = Observasi

( - ) = Thermohygrometer

Page 28: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

28

3.6 Variabel Penelitian

3.6.1 Variabel Bebas

Sebagai variabel bebas yaitu suhu

ruangan dan kelembapan ruangan.

3.6.2 Variabel Terikat

Sebagai variabel terikat adalah sensor

suhu dan sensor kelembapan.

3.6.3 Variabel Terkendali

Sebagai variabel terkendali yaitu

display LCD

3.7 Definisi Operasional

Dalam kegiatan operasionalnya, variable -

variabel yang digunakan dalam pembuatan alat,

memiliki fungsi - fungsi antara lain:

Page 29: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

29

Tabel 3.2 definisi operasional dan variabel

3.8 Rumus Statistik

Pengukuran mode kalibrasi dilakukan

sebanyak lima kali dalam percobaan. Kemudian

hasil pengukuran tersebut dibandingkan dengan alat

VARIABEL DEFINISI

OPERASIONAL ALAT UKUR HASIL UKUR

SKALA

UKUR

Suhu

Suhu yang di ukur

untuk mengetahui

nilai suhu ruangan.

Thermometer 0 - 100C Rasio

Kelembaban

Kelembaban yang di

ukur untuk

mengetahui nilai

kelembaban

ruangan.

Hygrometer 0 - 90% RH Rasio

SHT 11

Sebuah sensor yang

digunakan untuk

membaca

(mendeteksi) suhu

dan kelembaban

Thermohygro

meter

T = 0 - 100C

H=0 - 90% RH Rasio

ATMEGA

328

Sebuah IC

mikrokontroler yang

digunakan untuk

memproses data

yang diterima dari

sensor untuk di

tampilkan pada LCD

- Tampil / tidak Nominal

Page 30: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

30

standart dan dicari nilai standart deviasi (STD),

angka ketidakpastian dan juga error dengan rumus

sebagai berikut :

a) Rata – rata

Adalah nilai atau hasil pembagian dari

jumlah data yang diambil atau diukur dengan

banyaknya pengambilan data atau banyaknya

pengukuran.

Rata – Rata ( X ) = n

Xi

Dimana :

X = rata – rata

∑Xi = Jumlah nilai data

n = Banyak data

( 1,2,3,…,n )

b) Simpangan

Adalah selisih dari rata–rata nilai harga yang

dikehendaki dengan nilai yang diukur. Berikut

rumus dari simpangan :

Simpangan = Y –

Dimana :

Y = suhu setting

= rerata

X

X

Page 31: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

31

c) Error (%)

Error (kesalahan) adalah selisih antara mean

terhadap masing-masing data.

Rumus error adalah:

Error% = %100Re

xgDatasettin

ratagDataSettin

d) Standart Deviasi

Standart deviasi adalah suatu nilai yang

menunujukan tingkat (derajat) variasi kelompok

data atau ukuran standart penyimpangan dari

meannya.

Rumus standart deviasi (SD) adalah:

1

1

2

n

XX

SD

n

i

i

Dimana :

SD = standart deviasi

= nilai yang dikehendaki

n = banyak data

X

Page 32: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

32

e) Ketidakpastian (UA)

Ketidakpastian adalah kesangsian yang

muncul pada tiap hasil pengukuran.

Rumus dari ketidakpastian adalah sebagai

berikut:

Ketidakpastian =

Dimana :

STDV = Standar Deviasi

n = banyaknya data

3.9 Urutan Kegiatan

Dalam penelitian dan pembuatan modul

ini, penulis terlebih dahulu mengadakan urutan

kegiatan persiapan untuk kelancaran jalannya

proses pembuatan dan pengamatan yang meliputi

di bawah ini :

a. Mempelajari teori – teori yang berhubungan

dengan permasalahan yang dibahas melalui

studi kepustakaan.

b. Mempelajari dan merancang teknis

pembuatan modul tersebut.

c. Membuat diagram blok sistem

Page 33: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

33

d. Membuat diagram alir sebagai urutan cara

kerja alat

e. Merencanakan anggaran biaya pembuatan

modul

f. Menyusun proposal

g. Menyiapkan bahan berupa komponen, box

dan peralatan yang dibutuhkan dalam

pembuatan modul

h. Membuat layout rangkaian mikrokontroller,

LCD, dan tombol READ

i. Memasang komponen pada PCB

j. Menyatukan semua rangkaian

k. Mengintegrasikan semua rangkaian

l. Menyusun program untuk menyalakan

system

m. Melakukan uji coba modul

n. Melakukan kalibrasi modul

o. Menyusun laporan KTI

Page 34: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

34

3.10 Tempat dan Jadwal Penelitian

3.10.1 Tempat pembuatan modul

Pembuatan modul tugas akhir ini

dilakukan dikampus Teknik Elektromedik

POLTEKES Surabaya khususnya diruang

modul Jurusan Teknik Elektromedik.

3.10.2 Jadwal Penelitian

Penelitian ini dilakukan di kampus

Teknik Elektromedik Surabaya dengan

jadwal kegiatan sebagai berikut:

Page 35: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

35

Tabel 3.3 Jadwal Kegiatan

Kegiatan Sep Okt Nov Des Jan Feb Mar Apr Mei Jun

a xxx-

b --xx

c ---x

d x---

e -x--

f --xx xxxx xx--

g --xx

h xxxx

i -xx-

j --xx x---

k ---x xx--

l ---x xx--

m xx--

n -xxx

o -xxx xx--

Page 36: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

36

BAB IV

HASIL PENGUKURAN DAN ANALISIS

4.1. Hasil Pengukuran Test Point Pada Level Baterai

Gambar 4.1 Schematic Indikator Baterai

Test Point merupakan suatu titik yang

digunakan untuk mengukur output tegangan pada

titik tertentu.

TP1 : Mengukur output tegangan Indikator

High Baterai

TP2 : Mengukur output tegangan Indikator

Medium Baterai

TP3 : Mengukur output tegangan Indikator

Low Baterai

Page 37: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

37

Berikut merupakan hasil pengukuran

tegangan berdasarkan output dari test point dan

berdasarkan rumus.

Tabel 4.1 Pengukuran Test Point

Test Point Tegangan

TP1 0.6 V

TP2 0.63 V

TP3 0.76 V

Perhitungan sesuai rumus ;

Vtot = x Vin

Tabel 4.2 Perhitungan Test Point

Test Point Tegangan

TP1 0.5764 V

TP2 0.6288 V

TP3 0.7564 V

Page 38: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

38

4.2. Hasil Pengukuran Sinyal Keluaran Sensor

dengan Osciloscope

i.

Gambar 4.2 Skema pengambilan data

Sistem sensor yang digunakan untuk

mengukur suhu dan kelembaban adalah SHT11

dengan sumber tegangan 5 Volt dan

komunikasi bidirectonal 2-wire. Sistem sensor ini

mempunyai 1 jalur data yang digunakan untuk

perintah pengalamatan dan pembacaan data. Kaki

serial Data yang terhubung dengan mikrokontroler

memberikan perintah pengalamatan pada pin Data

SHT11 “00000101” untuk mengukur kelembaban

relatif dan “00000011” untuk pengukuran

temperatur. SHT11 memberikan keluaran data

kelembaban dan temperatur pada pin Data secara

bergantian sesuai dengan clock yang diberikan

mikrokontroler agar sensor dapat bekerja. Sensor

SHT11 memiliki ADC (Analog to Digital

Converter) di dalamnya sehingga keluaran data

Page 39: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

39

SHT11 sudah terkonversi dalam bentuk data digital

dan tidak memerlukan ADC eksternal dalam

pengolahan data pada mikrokontroler.

Tabel 4.3 Gambar Sinyal SHT 11 padaOsciloscope

4.3. Hasil Pengukuran terhadap Kalibrator

Pengukuran modul menggunakan alat

Thermohygrometer di kampus Teknik

Elektromedik sebagai kalibrator dan pembanding

untuk menentukan nilai kebenaran dari modul TA

thermohygrometer

4.1.1 Tabel Pengukuran Alat

a) Ruang 1

a)) Pagi ( 08.00 WIB)

Page 40: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

40

Tabel 4.3 Pengukuran Ruang

b)) Siang (13.00 WIB)

Tabel 4.4 Pengukuran Ruang

ALAT

Pen

gu

ku

ran

DATA AKURASI PENGUKURAN

Rer

ata

X1 X2 X3 X4 X5

Thermohygrometer T (C) 30.4 30.6 30.6 30.5 30.4 30.5

H (%) 79 79.5 78 78 78.5 78.6

Modul TA

“Thermohygrometer”

T (C) 30.12 30.29 30.24 30.04 30.21 30.18

H (%) 78.61 77.8 78.1 78.2 77.79 78.1

ALAT

Pen

gu

ku

ran

DATA AKURASI PENGUKURAN

Rer

ata

X1 X2 X3 X4 X5

Thermohygrometer T (C) 31.6 32.3 31.9 32 32.4 32.04

H (%) 69.9 69.5 69.5 69.9 69.85 69.73

Modul TA

“Thermohygrometer”

T (C) 31.21 31.27 31.23 31.3 31.35 31.272

H (%) 70.48 69.64 69.7 69.74 69.85 70.48

Page 41: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

41

c)) Malam (20.00 WIB)

Tabel 4.5 Pengukuran Ruang

b) Ruang 2

a)) Pagi ( 08.00 WIB)

Tabel 4.6 Pengukuran Ruang

ALAT

Pen

gu

ku

ran

DATA AKURASI PENGUKURAN

Rer

ata

X1 X2 X3 X4 X5

Thermohygrometer T (C) 30.5 30.3 30.4 30.5 30.4 30.42

H (%) 78 78 79 79 80 78.8

Modul TA

“Thermohygrometer”

T (C) 29.88 29.8 29.84 29.81 29.81 29.828

H (%) 79.39 79.33 79.83 79.71 80.29 79.71

ALAT

Pen

gu

ku

ran

DATA AKURASI PENGUKURAN

Rer

ata

X1 X2 X3 X4 X5

Thermohygrometer T (C) 31.5 31.7 31.6 31.6 31.8 31.64

H (%) 76 76 76.2 76 74.5 75.74

Modul TA

“Thermohygrometer”

T (C) 31.26 31.32 31.27 31.17 31.51 31.306

H (%) 77.1 76.67 76.85 76.55 74.91 76.416

Page 42: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

42

b)) Siang (13.00 WIB)

Tabel 4.7 Pengukuran Ruang

c)) Malam (20.00 WIB)

Tabel 4.8 Pengukuran Ruang

ALAT

Pen

gu

ku

ran

DATA AKURASI PENGUKURAN

Rer

ata

X1 X2 X3 X4 X5

Thermohygrometer T (C) 31.9 31.9 31.9 32.1 31.8 31.92

H (%) 72 73 72.5 73 73.2 72.74

Modul TA

“Thermohygrometer”

T (C) 32.06 32 31.88 31.78 31.71 31.886

H (%) 72.83 73 72.8 71.79 72.96 72.676

ALAT

Pen

gu

ku

ran

DATA AKURASI PENGUKURAN

Rer

ata

X1 X2 X3 X4 X5

Thermohygrometer T (C) 28.3 28.6 28.7 28.7 28.8 28.62

H (%) 88.5 89 89 88.5 87.5 88.5

Modul TA

“Thermohygrometer”

T (C) 27.68 28.02 28.7 28.17 28.28 28.17

H (%) 89.1 89.61 89.71 88.57 87.12 89.1

Page 43: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

43

c) Ruang 3

a)) Pagi ( 08.00 WIB )

Tabel 4.9 Pengukuran Ruang

b)) Siang (13.00 WIB)

c)) Tabel 4.10 Pengukuran Ruang

ALAT

Pen

gu

ku

ran

DATA AKURASI PENGUKURAN

Rer

ata

X1 X2 X3 X4 X5

Thermohygrometer T (C) 26.9 26.9 26.9 26.8 26.9 26.88

H (%) 65.5 66 66 66 65.5 65.8

Modul TA

“Thermohygrometer”

T (C) 26.13 26.12 26.12 26.13 26.09 26.118

H (%) 65.64 65.7 65.54 65.67 65.34 65.578

ALAT

Pen

gu

ku

ran

DATA AKURASI PENGUKURAN

Rer

ata

X1 X2 X3 X4 X5

Thermohygrometer T (C) 28.3 28.3 28.2 28.1 27.9 28.16

H (%) 63.9 64 64 64 64 63.98

Modul TA

“Thermohygrometer”

T (C) 28.52 28.51 28.41 28.36 27.99 28.358

H (%) 63.18 63.59 63.66 63.96 64.2 63.718

Page 44: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

44

d)) Malam (20.00 WIB)

Tabel 4.11 Pengukuran Ruang

ALAT

Pen

gu

ku

ran

DATA AKURASI PENGUKURAN

Rer

ata

X1 X2 X3 X4 X5

Thermohygrometer T (C) 27.23 27.23 27.2 27.1 26.9 27.132

H (%) 64.5 65 65.5 65.5 65.5 65.2

Modul TA

“Thermohygrometer”

T (C) 26.3 27.36 27.16 26.1 26.13 26.61

H (%) 65.28 65.2 65.26 65.38 65.61 65.346

Page 45: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

45

4.4. Hasil Perhitungan/Analisis Data

Tabel Tabel 4.5. Data Pengukuran Kalibrasi

Pen

gu

ku

ran

Ru

an

g

Rerata

Rerata

Ala

t

Sim

pan

gan

Error (

%)

SD

UA

T

(C)

1

30.18 30.5 0.32 0.010491803 0.099749687 0.044609416

31.272 32.04 0.768 0.023970037 0.05585696 0.024979992

29.828 30.42 0.592 0.019460881 0.032710854 0.014628739

2

31.306 31.64 0.334 0.010556258 0.126214104 0.056444663

31.886 31.92 0.034 0.001065163 0.146219014 0.065391131

28.17 28.62 0.45 0.01572327 0.372692903 0.166673333

3

26.118 26.88 0.762 0.028348214 0.016431677 0.007348469

28.358 28.16 -0.198 -0.00703125 0.216494804 0.09681942

26.61 27.132 0.522 0.019239275 0.602411819 0.269406756

H

(%)

1

78.1 78.6 0.5 0.006361323 0.337712896 0.151029798

69.882 69.73 -0.152 -0.002179837 0.342957723 0.153375357

79.71 78.8 -0.91 -0.011548223 0.386522962 0.172858323

2

76.416 75.74 -0.676 -0.008925271 0.86699481 0.387731866

72.676 72.74 0.064 0.000879846 0.502424124 0.224690899

88.822 88.5 -0.322 -0.003638418 1.054405046 0.471544272

3

65.578 65.8 0.222 0.00337386 0.146013698 0.065299311

63.718 63.98 0.262 0.00409503 0.387324154 0.173216627

65.346 65.2 -0.146 -0.002239264 0.161183126 0.072083285

Page 46: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

46

BAB V

PEMBAHASAN

5.1. Pembahasan Rangkaian

5.1.1 Rangkaian Minimum System

Gambar 5.2 Schematic Minimum System

Spesifikasi Modul Rangkaian Minimum System

yang diperlukan adalah:

1. Tegangan kerja yang dibutuhkan maksimum 5

VDC dan ground

2. IC Mikrokontroller yang digunakan adalah

ATmega328

Page 47: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

47

3. Membutuhkan sambungan MISO, MOSI, SCK,

dan RESET untuk dapat memprogram

ATmega328

4. Menggunakan push button sebagai input pada

PORTB untuk pemilihan sistem.

5. Menghubungkan LCD karakter 2 x 16 pada

PORTD sebagai tampilan.

6. Menggunakan PINC sebagai input Data dan

Clock dari sensor SHT11.

Langkah-langkah pengaturan/pengujian yaitu:

1) Dapat diisi program dengan programmer (dengan

syarat rangkaian telah terhubung dengan catu

daya 5V).

2) Melakukan pengaturan untuk menentukan

kecerahan LCD 2 x 16 dengan mengatur

multiturn.

3) Menjalankan program sederhana untuk mengecek

fungsi push button ketika tidak ditekan dan ketika

ditekan (push button terhubung pada PINB.0 dan

PINB.1)

Page 48: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

48

Program Minimum System

#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(5, 4, 3, 2, 1, 0);

boolean A=false;

boolean B=true;

boolean C=true;

#include <SHT1x.h>

#define dataPin A4

#define clockPin A5

SHT1x sht1x(dataPin, clockPin);

//Fungsi Rata-Rata

//Fungsi Rata-Rata Suhu

const int numReadings = 10;

float readings[numReadings]; // the readings from

the analog input

int index = 0; // the index of the current

reading

float total = 0; // the running total

float average = 0;

//Fungsi Rata-Rata Kelembaban

const int numReadingsH = 10;

float readingsH[numReadingsH]; // the readings

from the analog input

int indexH = 0; // the index of the current

reading

float totalH = 0; // the running total

float averageH = 0;

//Fungsi MIN MAX

//Fungsi MIN MAX Suhu

float mintemp;

float maxtemp;

//Fungsi MIN MAX Kelembaban

float minhum;

float maxhum;

void setup()

Page 49: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

49

//Fungsi MIN MAX Kelembaban

float minhum;

float maxhum;

void setup()

lcd.begin(16, 2);

pinMode(8,INPUT_PULLUP);

pinMode(9,INPUT_PULLUP);

int sensorVal = digitalRead(8);

int sensorVal2 = digitalRead(9);

// Rata - Rata

//Fungsi Rata-Rata T

for (int thisReading = 0; thisReading <

numReadings; thisReading++)

readings[thisReading] = 0;

//Fungsi Rata-Rata H

for (int thisReadingH = 0; thisReadingH <

numReadingsH; thisReadingH++)

readingsH[thisReadingH] = 0;

void loop()

//Pembacaan Suhu dan Kelembaban

float temp_c;

float humidity;

temp_c = sht1x.readTemperatureC()-3;

humidity = sht1x.readHumidity();

//Rata - Rata + Min Max

//Hitungan Rata-Rata + Min Max Temperatur

total= total - readings[index];

readings[index] = temp_c;

total= total + readings[index];

index = index + 1;

if (index >= numReadings)

index = 0;

Page 50: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

50

index = index + 1;

if (index >= numReadings)

index = 0;

mintemp=min(temp_c,readings[index]);

maxtemp=max(temp_c,readings[index]);

average = total / numReadings;

//Hitungan Rata-Rata + Min Max Humidity

totalH= totalH - readingsH[indexH];

readingsH[indexH] = humidity;

totalH= totalH + readingsH[indexH];

indexH = indexH + 1;

if (indexH >= numReadingsH)

indexH = 0;

minhum=min(humidity,readingsH[indexH]);

maxhum=max(humidity,readingsH[indexH]);

averageH = totalH / numReadingsH;

if (A==false)

lcd.clear();

lcd.setCursor(0, 0);

lcd.print("H:");

lcd.print(humidity);

lcd.print("%");

lcd.setCursor(0, 1);

lcd.print("T:");

lcd.print(temp_c);

lcd.print("C");

else if (B==true)

lcd.clear();

lcd.setCursor(0, 0);

lcd.print("H:");

Page 51: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

51

else if (B==true)

lcd.clear();

lcd.setCursor(0, 0);

lcd.print("H:");

lcd.print(humidity);

lcd.print("% ");

lcd.print("R:");

lcd.print(averageH);

lcd.print("%");

lcd.setCursor(0, 1);

lcd.print("-:");

lcd.print(minhum);

lcd.print("% ");

lcd.print("+:");

lcd.print(maxhum);

lcd.print("%");

else if (C==true)

lcd.clear();

lcd.setCursor(0, 0);

lcd.print("T:");

lcd.print(temp_c);

lcd.print("C ");

lcd.print("R:");

lcd.print(average);

lcd.print("C");

lcd.setCursor(0, 1);

lcd.print("-:");

lcd.print(mintemp);

lcd.print("C ");

lcd.print("+:");

lcd.print(maxtemp);

lcd.print("C");

if (digitalRead(8)==LOW)

Page 52: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

52

lcd.print("C ");

lcd.print("+:");

lcd.print(maxtemp);

lcd.print("C");

if (digitalRead(8)==LOW)

A=true;

B=true;

C=false;

else if (digitalRead(9)==LOW)

A=true;

B=false;

C=true;

if ((temp_c > 100)||(0 > temp_c))

lcd.clear();

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("H:");

lcd.print(humidity);

lcd.print("%");

lcd.setCursor(0, 1);

lcd.print("INVALID RANGE");

else if (humidity > 90)

lcd.clear();

lcd.setCursor(0, 0);

lcd.print("INVALID RANGE");

lcd.setCursor(0, 1);

lcd.print(temp_c);

delay(10);

Page 53: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

53

5.1.2 Rangkaian Indikator Baterai

Gambar 5.2 Schematic Indikator baterai

Spesifikasi Modul Rangkaian Indikator baterai

yang diperlukan adalah:

1. Tegangan input catu daya DC 4 Volt

2. Menggunakan transistor NPN BD139

3. Terdapat tiga indicator, yaitu Low, Medium,

High, yang dibedakan dengan cara mengatur

lcd.setCursor(0, 1);

lcd.print(temp_c);

delay(10);

Page 54: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

54

besar tegangan yang digunakan sebagai triger

pada basis transistor

maka besar nilai pembagian tegangan dapat ditentukan

dengan rumus sebagai berikut ;

Vtot = x Vin

jadi didapatkan hasil, seperti dibawah ini;

1) Untuk Indikator Low Baterai

Vtot = x Vin

= x 4 V

= 0.7564 V

2) Untuk Indikator Medium Baterai

Vtot = x Vin

= x 4 V

= 0.6288 V

3) Untuk Indikator High Baterai

Vtot = x Vin

= x 4 V

= 0.5764 V

Langkah-langkah pengaturan/pengujian yaitu:

1. Mengukur tegangan pada test point

2. Melakukan pengujian nyala lampu indikator

baterai.

Page 55: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

55

Secara teoritis nilai pembagian tegangan dapat ditentukan

dengan rumus sebagai berikut;

Vtot = x Vin

Sedangkan dari pengukuran test point didapatkan nilai,

yaitu;

Tabel 5.1 Pengukuran Test Point

Test Point Tegangan

TP1 0.6 V

TP2 0.63 V

TP3 0.76 V

Jadi perbandingan teori dan pengukuran pada test point

memiliki selisih ±0.009466667 V

5.1.3 Modul Sensor SHT11

Gambar 5.3 Skema pengambilan data

SHT11 adalah sebuah single chip sensor suhu

dan kelembaban relatif dengan multi modul sensor yang

outputnya telah dikalibrasi secara digital.

Page 56: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

56

Sistem sensor yang digunakan untuk mengukur

suhu dan kelembaban adalah SHT11 dengan sumber

tegangan 5 Volt dan komunikasi bidirectonal 2-wire.

Sistem sensor ini mempunyai 1 jalur data yang

digunakan untuk perintah pengalamatan dan pembacaan

data. Kaki serial Data yang terhubung dengan

mikrokontroler memberikan perintah pengalamatan pada

pin Data SHT11 “00000101” untuk mengukur

kelembaban relatif dan “00000011” untuk pengukuran

temperatur. SHT11 memberikan keluaran data

kelembaban dan temperatur pada pin Data secara

bergantian sesuai dengan clock yang diberikan

mikrokontroler agar sensor dapat bekerja. Sensor SHT11

memiliki ADC (Analog to Digital Converter) di

dalamnya sehingga keluaran data SHT11 sudah

terkonversi dalam bentuk data digital dan tidak

memerlukan ADC eksternal dalam pengolahan data pada

mikrokontroler.

Spesifikasi Modul SHT11 adalah:

1. Bentuk Sinyal Persegi

2. Tegangan Input Catudaya DC 5Volt

3. Konsumsi daya 30µW

Page 57: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

57

Apabila rangkaian ini berhubungan dengan program

maka subprogramnya adalah:

Langkah-langkah pengaturan/pengujian yaitu:

1. Menghubungkan modul dengan catu daya DC 5 Volt,

dan melihat keluaran sinyal data dan Clock pada

oscilloscope.

2. Membandingkan data keluaran sensor dengan alat

ukur yang terkalibrasi.

Secara teoritis modul ini telah diklaim terkalibrasi oleh

perusahaannya. Namun, dari pengukuran didapatkan

rentang nilai suhu yang besar antara modul dengan alat

sesungguhnya. Jadi dibutuhkan pengolahan data pada

program pembacaan data sensor.

5.2 Pembahasan Kinerja Sistem Keseluruhan

Cara kerja modul Thermohygrometer ini,

yaitu ketika power on/off dalam posisi on maka seluruh

//Pembacaan Suhu dan Kelembaban

float temp_c;

float humidity;

temp_c = sht1x.readTemperatureC()-3;

humidity = sht1x.readHumidity();

Page 58: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

58

rangkaian akan mendapatkan tegangan dari baterai

(power bank). Kemudian, sensor akan mendeteksi suhu

dan kelembaban yang akan masuk dan diolah datanya

oleh IC Mikrokontroller ATMega 328. Suhu dan

kelembaban ruangan yang terbaca akan ditampilkan pada

LCD 2 X 16, dengan ketentuan terdapat empat digit

angka (puluhan, satuan, dan dua angka dibelakang koma)

Rangkaian Indikator Baterai digunakan untuk

mendeteksi tegangan Power Bank yang tersisa. Indikator

baterai ini dibuat dengan sistem pembagian tegangan,

yang dibedakan menjadi tiga, yaitu Low, Medium, dan

High.

Setelah diadakan pengujian dan pengukuran,

maka dilakukan pendataan hasil untuk mengetahui

ketepatan dari pembuatan modul yang penulis lakukan

atau untuk memastikan apakah masing-masing bagian

(komponen) dari rangkaian modul yang dimaksud telah

bekerja sesuai dengan fungsinya seperti yang telah

direncanakan.

Dari data hasil pengujian dan pengukuran, maka di

dapatkan hasil rata – rata error pada data suhu ± 0.0135%

dan rata – rata error pada data kelembaban ± 0.00154%

Page 59: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

59

Kelebihan dari modul ini, yaitu sensor yang

digunakan mampu mendeteksi suhu dan kelembaban

secara akurat, karena memiliki adc didalamnya, sehingga

mampu mendeteksi hingga dua angka dibelakang koma.

Selain itu sensor ini mempunyai dua keluaran, yaitu suhu

dan kelembaban, sehingga tidak memerlukan dua sensor

untuk pendeteksian dua data. Meskipun sensor ini telah

diklaim terkalibrasi oleh pabrik, namun pada

kenyataannya diperlukan penambahan rumus pada

program, agar rentang nilai pembacaan pada data suhu

tidak terlalu jauh.

Selain itu, modul thermohygrometer ini, tidak

memiliki mode hold dan penyimpanan data. Sehingga,

pembacaan data sulit ditentukan sebab suhu terus

berjalan dan data tidak dapat dipanggil.

Page 60: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

60

BAB VI

PENUTUP

6.1 KESIMPULAN

Dari pembahasan diatas, dapat disimpulkan

bahwa

6.1.1 Pada rangkaian minimum system, tegangan kerja

yang dibutuhkan maksimum 5 VDC

6.1.2 Setelah dilakukan pengolahan proram untuk

menerima data suhu pada sensor, modul sensor

SHT11, mampu mendeteksi suhu dan kelembaban

dengan rata – rata error pada data suhu ± 0.0135%

dan rata – rata error pada data kelembaban ±

0.00154%

6.1.3 Pada rangkaian indikator baterai memanfaatkan

system pembagian tegangan untuk mentriger

basis transistor sehingga mampu mengatur nyala

LED sebagai indikator baterai untuk mode Low,

Medium, maupun High, dengan rata – rata selisih

tegangan terukur dengan teori ±0.009466667 V

Secara umum dapat disimpulkan bahwa modul

thermohygrometer ini dapat digunakan sebagai alat

Page 61: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

61

pengukur suhu dan kelembaban, sebab toleransi error

tidak melebihi 5%.

6.2 SARAN

Pengembangan penelitian ini dapat dilakukan

pada:

6.2.1 Mode penyimpanan data untuk membantu

operator memonitoring suhu dan kelembaban

ruang

6.2.2 Mode Hold agar pembacaan data lebih mudah dan

akurat

6.2.3 Range pengukuran yang lebih besar dan desain

box yang sesuai dengan range yang dikehendaki.

Page 62: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

62

DAFTAR PUSTAKA

Awan Suck T. 2014. Hygrometer Sebagai Sensor

Thermal Pendeteksi Kelembaban.

https://awambelajar.wordpress.com/2014/03/23/hyg

rometer-sebagai-sensor-thermal-pendeteksi-

kelembaban / (diakses 7 Desember 2014)

Keputusan Menteri Kesehatan RI Nomor

1204/MENKES/SK/X2004.

http://www.jasamedivest.com/files/permenkes_120

4-2004-persyaratan_kes_rs.pdf (diakses 20

November 2014)

Lakitan, Benyamin. 2002. Dasar-Dasar Klimatologi.

Cetakan Ke-dua. Raja Grafindo Persada. Jakarta

http://budisma.web.id/apa-itu-hygrometer/ (diakses

24 November 2014)

Middleton, W.E.K. 1966. A history of the thermometer

and its use in meteorology. Baltimore: Johns

Hopkins Press. Reprinted ed. 2002, ISBN 0-8018-

7153-0.

http://id.wikipedia.org/wiki/Termometer (diakses

24 November 2014)

Saripudin, A., D. Rustiawan K., dan A. Suganda. 2009.

Praktis Belajar Fisika 1 : untuk Kelas 10 Sekolah

Page 63: BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileLaboratorium 22-26 35-60 negatif 11. Radiologi 22-26 45-60 seimbang 12. Sterilisasi 22-30 35-60 negatif 13. Dapur 22-30 35-60 seimbang

63

Menengah Atas / Madrasah Aliyah Program Ilmu

Pengetahuan Alam. Pusat Perbukuan Departemen

Nasional, Departemen Pendidikan Nasional,

Jakarta.

http://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/01/te

mperatur-perpindahan-kalor-pemuaian-zat-

pengukuran-pengertian-perubahan.html (diakses 7

Desember 2014)

Thermohygro Medan. 2013. Sekilas Mengenai Suhu

dan Kelembaban.

http://www.pengukursuhutop.blogspot.com/p/beran

da.html

---. Inovasi dan Kreatifitas Seputar Teknologi.--.

http://ym-

try.blogspot.com/2014/02/atmega328.html (diakses

15 Mei 2015)

---. Pengenalan Arduino.--.

http://mkpraktis.blogspot.com/2013/09/pengenalan-

arduino.html (diakses 25 Mei 2015)