PENGEMBANGAN SENSOR VIBRASI MENGGUNAKAN

ACCELEROMETER LIS3DSH DENGAN PEMROSESAN DATA

SECARA LANGSUNG DI DALAM MIKROKONTROLER

MENGGUNAKAN METODE FFT

EMAN PRIATNA

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH

JAKARTA

2016 M/1437 H

i

PENGEMBANGAN SENSOR VIBRASI MENGGUNAKAN

ACCELEROMETER LIS3DSH DENGAN PEMROSESAN DATA

SECARA LANGSUNG DI DALAM MIKROKONTROLER

MENGGUNAKAN METODE FFT

Skripsi

Diajukan untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh

Gelar Sarjana Sains (S.Si)

EMAN PRIATNA

NIM: 1112097000014

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH

JAKARTA

2016 M/1437 H

ii

iii

iv

LEMBAR PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa:

1. Skripsi ini merupakan hasil karya asli saya yang diajukan untuk memenuhi

salah satu persyaratan memperoleh gelar Sarjana Sains (S.Si) di UIN

Syarif Hidayatullah Jakarta.

2. Semua sumber yang saya gunakan dalam penulisan ini telah saya

cantumkan sesuai dengan ketentuan yang berlaku di UIN Syarif

Hidayatullah Jakarta.

3. Jika dikemudian hari terbukti bahwa karya ini bukan hasil karya asli saya

atau merupakan hasil jiplakan dari karya orang lain, maka saya bersedia

menerima sanksi yang berlaku di UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.

Jakarta, 28 Juni 2016

Eman Priatna

v

ABSTRAK

Dewasa ini perkembangan teknologi automasi sangat pesat diberbagai bidang,

seperti: industri, otomotif, kesehatan dan lain-lain. Perkembangan itu, salah

satunya adalah pemrosesan data di dalam mikrokontroller. Dalam penelitian ini,

akan dikembangkan sensor vibrasi dengan pemrosesan data secara langsung

dalam mikrokontroler dengan metode FFT. Metode yang digunakan adalah

metoda eksperimen, yaitu membuat pemograman dengan algoritma fourier untuk

mengubah sinyal kontinyu menjadi sinyal diskrit, pembuatan sistem sensor yang

terdiri dari sensor LIS3DSH dengan board Nucleo F401RE. Pengujian sensor

dilakukan untuk melihat karakterisasi, kehandalan dan membandingkan hasil

pemrosesan data baik lansung maupun tidak langsung. Sumber getar yang

digunakan adalah speaker woofer dan kipas. Hasil penelitian diperoleh bahwa

sensor dapat bekerja pada rentang frekuensi 28 Hz - 510 Hz. Nilai frekuensi input

pada software sama dengan frekuensi output yang ditampilkan dalam software

termite. Sumber getar untuk kipas pada kondisi normal frekuensi yang terbaca

222 Hz - 225 Hz. Kondisi dua blade patah pada frekuensi 90 Hz – 91 Hz, kondisi

tiga blade patah pada frekuensi 57 Hz - 58 Hz dan 0 Hz yang disebabkan arus DC.

Dapat disimpulkan bahwa frekuensi hasil pemrosesan secara tidak langsung sama

dengan pemrosesan secara langsung.

Kata Kunci: FFT, sensor, Nucleo F401RE, Accelerometer, Fourier

vi

ABSTRACT

Nowadays, the automation technology has been developing very rapidly in

various fields such as: industrial, automotive, healthcare and others. For example,

the data processing within the microcontroller itself. In this research, a vibration

sensor will be developed with data processing directly in the microcontroller itself

by using the FFT method. The method used in this research is the experimental

method, which makes programming using fourier algorithm to convert a

continuous signal into discrete signals, the manufacture of the sensor system

consists of a sensor board LIS3DSH with Nucleo F401RE. Sensor testing was

carried out to see the characterization, reliability of the sensor and comparing the

results of data processing either directly or indirectly. Woofer speakers and fans

are used as the vibration sources . The result showed that the sensor can work in

the range of frequency from 28 Hz - 510 Hz. The input frequency in the software

are same with the output frequency that being displayed in termite software. The

vibration of the fan in normal conditions are at the frequency of 222 Hz - 225 Hz.

When the two blades of the fan broke, the frequency are 90 Hz - 91 Hz, when the

three blades broken the frequency are 57 Hz - 58 Hz and 0 Hz that caused by DC

current. It can be concluded that the frequency result that earned by using the

indirect data processing and the direct data processing are same.

Keyword: FFT, LIS3DSH, Nucleo F401RE, Accelerometer, Fourier

vii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Allah SWT atas segala nikmat yang telah diberikan

kepada penulis serta kemudahan dalam menyelesaikan penelitian di Pusat

Penelitian Fisika (P2F), Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) kawasan

Puspiptek Serpong. Sholawat serta salam tak lupa tercurahkan untuk baginda

Muhammad Rasulullah SAW, keluarganya, para sahabatnya, para pengemban

risalahnya.

Dalam proses penyusunan skripsi ini, penulis mengucapkan terima kasih

kepada:

1. Ibunda tercinta Rukaesih, S.Pd, yang telah memberikan dukungan serta do’a

yang tak henti-hentinya.

2. Dr. Agus Salim, M.Si selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi UIN Syarif

Hidayatullah Jakarta.

3. Dr. Eng Nur Aida, M.Si selaku Ketua Prodi Fisika Universitas Islam Negeri

Syarig Hidayatullah Jakarta.

4. Edi Sanjaya, M.Si selaku dosen pembimbing satu yang selalu memberikan

bimbingan dan saran dalam penulisan.

5. Dr. Bambang Widiyatmoko, M. Eng selaku pembimbing dua sekaligus

pembimbing lapangan saya yang sudah mengarahkan dan membantu penulis dari

semua proses penelitian.

6. Suryadi, S.Si yang telah membantu dalam penelitian serta memberikan

bimbingan.

viii

7. Elvan Yuniarti, M.Si selaku penguji satu dan Ir. Asrul Aziz, DEA selaku penguji

dua, yang sudah mengarahkan dan memberikan ilmu dalam sidang munaqasyah.

8. Seluruh Dosen Prodi Fisika UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.

9. Kakak-kakak dan adik-adikku tersayang, Rachmatullah, S.Pdi, Achmad Maulana

Sundara, Siti Rusyidah, S.Pd, Iska Sudarlan, S.Pd, Achamd Ranovi, Siti Rohanah,

dan Ghifarirazaq.

10. Teman-teman satu perjuangan Instrumentasi 2012 dan Fisika 2012 yang saling

support satu sama lain.

11. Special Thank’s to: Member of Sufi: Achmad Firdaus, Syaibatul Hamdi,

Ciswandi; Helper: Teguh Pambudi, Ikhwan Nur R., Gayatri W.B.M., Abdul

Wahid; Supporter: Darwin Achmad N, S.Si & N.R. Ulfa, S.Farm

Pada penyusunan skripsi ini, penulis menyadari masih banyak kekurangan

dan jauh dari kata sempurna. Hal ini dikarenakan keterbatasan ilmu pengetahuan

dan kemampuan penulis. Oleh karena itu, dengan hati terbuka penulis

mengharapkan saran dan kritik yang membangun sehingga penulis dapat

mengembangkan pengetahuan dan memperbaiki kesalahan-kesalahan yang ada di

kemudian hari.

Akhir kata, penulis berharap Allah SWT berkenan untuk membalas

kebaikan dari semua pihak yang telah membantu. Semoga skripsi ini bermanfaat

bagi saya khususnya dan bagi pengembangan ilmu pengetahuan pada umumnya.

Jakarta, 28 Juni 2016

Eman Priatna

ix

DAFTAR ISI

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

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

PENGESAHAN UJIAN ................................................................................ iii

LEMBAR PERNYATAAN .......................................................................... iv

ABSTRAK ..................................................................................................... v

ABSTRACK .................................................................................................. vi

KATA PENGANTAR ................................................................................... vii

DAFTAR ISI .................................................................................................. ix

DAFTAR TABEL ......................................................................................... xii

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xiii

BAB I PENDAHULUAN

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

1.2 Perumusan Masalah ...................................................................... 3

1.3 Batasan Masalah ............................................................................ 3

1.4 Tujuan Masalah ............................................................................. 4

1.5 Manfaat Penelitian ......................................................................... 4

1.6 Sistematika Penulisan .................................................................... 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Geteran ............................................................................................ 6

2.2 Micro-Electromechanical System (MEMS) .................................... 8

x

2.2.1 Micro-Electromechanical Systems (MEMS) ........................ 8

2.2.2 MEMS Accelerometer ........................................................... 10

2.2.3 Prinsip Kerja MEMS Accelerometer ................................... 11

2.2.4 MEMS Accelerometer LIS3DSH .......................................... 12

2.3 Fast Fourier Transform (FFT) ...................................................... 15

2.4 Mikrokontroler .............................................................................. 16

2.4.1 Definisi Mikrokontroler ....................................................... 16

2.4.2 Mikrokontroler ARM®

Cortex®

-M4 ................................... 18

2.4.3 Board Nucleo F401RE ........................................................... 25

2.5 Komunikasi Data ........................................................................... 27

2.5.1 Serial Peripherial Interface (SPI) ......................................... 28

2.6 Mbed.com (compiler online) .......................................................... 29

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ...................................................... 33

3.2 Peralatan dan Software Penelitian ................................................ 33

3.3 Tahapan Penelitian ........................................................................ 36

3.3.1 Pengujian Karakterisasi Menggunakan speaker ................ 38

3.3.2 Pengujian Kemampuan Dalam Jangka Waktu (Stabilitas)

........................................................................................................... 40

3.3.3 Pengujian pada Kipas Pendingin PC .................................. 40

3.3.4 Pengolahan Data Secara Tidak Langsung .......................... 41

3.4 Diagram .......................................................................................... 42

xi

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Karakterisasi Menggunakan Speaker ................................ 43

4.2 Hasil Stabilisasi Frekuensi Input dengan Frekuensi Output

terhadap Variasi Amplitudo ......................................................... 44

4.3 Hasil Pengujian Ketahanan Sistem Sensor .................................. 47

4.4 Hasil Pengujian pada Kipas Pendingin PC ................................. 48

4.5 Hasil Membandingkan Data Secara Tidak Langsung dengan

Data Secara Langsung ................................................................... 49

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ..................................................................................... 52

5.2 Saran ............................................................................................... 53

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 54

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Fungsi pin-pin pada LIS3DSH ....................................................... 14

Tabel 2.2 Fungsi/Keterangaan pin-pin pada Mikrokontroler

ARM Cortex-M4 ............................................................................................. 20

Tabel 2.3 Fitur pada compiler online ............................................................. 30

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Karakteristik getaran (modifikasi) ............................................. 7

Gambar 2.2 MEMS cantilever Sensor, (a) cantilever tanpa pemberian

massa, (b) pembengkokan cantilever akibat pemberian massa ..................... 9

Gambar 2.3 Perkembangan MEMS accelerometer ....................................... 10

Gambar 2.4 Prinsip kerja accelerometer ....................................................... 11

Gambar 2.5 MEMS accelerometer LIS3DSH ............................................... 13

Gambar 2.6 Diagram blok ............................................................................. 13

Gambar 2.7 Pin-pin pada LIS3DSH .............................................................. 14

Gambar 2.8 Chip diagram pada mikrokontroler ARM Cortex-M4 .............. 19

Gambar 2.9 Pin-pin yang terdapat pada mikrokontroler ARM Cortex-M4 .. 20

Gambar 2.10 Board pin untuk arduino .......................................................... 26

Gambar 2.11 Board pin untuk morpho ......................................................... 27

Gambar 2.12 Jendela software mbed.com ..................................................... 30

Gambar 3.1 Board Nucleo F401RE .............................................................. 33

Gambar 3.2 Sensor LIS3DSH ....................................................................... 34

Gambar 3.3 Speaker woofer .......................................................................... 34

Gambar 3.4 Kipas pendingin PC ................................................................... 35

Gambar 3.5 penampakan dari software signal generator .............................. 35

Gambar 3.6 Penampakan dari software termite ............................................ 36

Gambar 3.7 Perancangan sensor vibrasi ........................................................ 37

Gambar 3.8 Rangkaian pengujian karakterisasi ............................................ 39

Gambar 3.9 Sistem pengujian pada kipas pendingin PC ............................... 40

xiv

Gambar 3.10 Diagram alir penelitian ............................................................ 42

Gambar 3.11 Diagram alir pemograman ....................................................... 42

Gambar 4.1 Grafik hubungan antara frekuensi input dan output .................. 43

Gambar 4.2 Grafik frekuensi input dan output dengan amplitudo 4000 ....... 44

Gambar 4.3 Grafik frekuensi input dan output dengan amplitudo 16000 ..... 45

Gambar 4.4 Grafik frekuensi input dan output dengan amplitudo 32000 ..... 46

Gambar 4.5 Pengujian Stabilitas ................................................................... 47

Gambar 4.6 Hasil pengujian pada kipas pendingin PC ................................. 48

Gambar 4.7 Kondisi normal kipas pendingin PC .......................................... 48

Gambar 4.8 (a) Kodisi 2 ( blade patah 2), (b) Kondisi 3 (blade patah 3) ..... 48

Gambar 4.9 Gelombang sinyal dalam domain frekuensi dengan pemrosesan

FFT menggunakan Ms. Excel ................................................... 49

Gambar 4.10 Gelombang sinyal dalam domain frekuensi dengan pemrosesan

FFT secara langsung di dalam mikrokontroler ........................ 50

xv

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN 1. Pemrograman

LAMPIRAN 2. Data Pengujian Kipas Pendingin PC

LAMPIRAN 3. Data Accelerometer

LAMPIRAN 4. Data FFT Pemrosesan Data Secara Tidak Langsung

LAMPIRAN 5. Data FFT Pemrosesan Data Secara Langsung

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Seiring dengan perkembangan zaman, menjadikan sebuah teknologi

semakin maju dan berkembang. Teknologi yang ada pada saat ini berbeda dengan

teknologi yang ada pada beberapa tahun yang lalu. Salah satu perkembangan

teknologi yaitu automasi mesin. Automasi mesin pada bidang industri sangatlah

bermanfaat, menjadikan hasil produksi yang baik dan cepat. Di dalam automasi

mesin, sensor memiliki peranan yang penting. Dengan adanya sensor, automasi

dapat berjalan dengan baik. Sensor memiliki banyak peran penting dalam segala

aspek. Salah satu sensor yang digunakan yaitu sensor getaran (vibrasi).

Sensor getaran telah banyak digunakan dalam kehidupan manusia. Sebagai

contoh, penggunaan sensor getaran untuk mendeteksi gempa (Sanjaya, 2015),

sebagai pendeteksi aktivitas pintu untuk pengembangan system pemantau ruangan

(Haqiqi, Wibisono, & Ciptaningtyas, 2013). Setiap benda, memiliki getaran yang

bervariasi. Salah satu benda yang bergetar ialah mesin. Getaran mesin yang

dihasilkan saat pertama kali beroperasi dalam kondisi baik akan berbeda dengan

saat mesin sudah beroperasi berulang kali dan akan mengalami kondisi yang

buruk. Dengan getaran, dapat diperoleh frekuensi. Frekuensi akan bernilai konstan

saat mesin masih dalam kondisi baik, sedangkan nilai frekuensi akan mengalami

perubahan saat mesin mengalami kerusakan dibandingkan dengan saat kondisi

baik.

2

Untuk mendapatkan nilai sebuah getaran, dapat menggunakan Sensor

MEMS accelerometer. MEMS accelerometer, secara ekstensif digunakan dalam

teknologi sehari-hari, seperti smartphone, table PCs, video game, dan kamera

dengan stabilisasi gambar (Tseng, Wu, Tsai, & Juang, 2014). Beberapa MEMS

accelerometer yaitu, H3LIS331DL (12-bit), H3LIS200DL (8-bit), H3LIS100DL

(8-bit), LIS331HH (12-bit), LIS3DSH (16-bit), LIS2HH12 (16-bit), LIS2DS12

(14-bit), LIS2DH12 (12-bit), LIS2DE (8-bit). Sensor accelerometer LIS3DSH,

sebagai sensor percepatan. Sensor ini mempunyai kemampuan programmable

embedded state machines yaitu sebuah sensor yang dapat diprogramkan. Dengan

kemampuan mengkonsumsi daya yang rendah, sensor ini mampu menghasilkan

data output sebanyak 16 bit. Sensor accelerometer ini akan menghitung

percepatan sebuah getaran/vibrasi yang nantinya akan diproses dan di peroleh

nilai frekuensinya.

Dalam memberikan perintah pengambilan data oleh MEMS LIS3DSH

diperlukan mikrokontroler. Banyak mikrokontroler yang mampu memberikan

perintah kepada MEMS LIS3DSH. Salah satunya mikrokontroler ARM pada

board Nucleo F401RE, yang mampu memproses data sebanyak 32-bit. Dengan

kecepatan tersebut, mikrokontroler ini dapat memproses data yang diperoleh dari

accelerometer yang kemudian akan di ubah menjadi data frekuensi dengan

metode FFT (Fast Fourier Transform). Menggunakan persamaan fourier bisa

dilakukan secara langsung dan tidak langsung. Proses tidak langsung

menggunakan aplikasi seperti Ms. Excel, Matlab, Labview atau aplikasi

pemograman lainnya yang mendukung algoritma fourier. Proses langsung ialah

3

melakukan proses pengubahan data dari domain waktu menjadi domain frekuensi

yang dilakukan di dalam mikrokontroler yang telah diprogram menggunakan

algoritma fourier untuk menampilkan nilai frekuensinya. Untuk itu dibutuh

sebuah sistem sensor yang mampu menampilkan data secara real time.

1.2 Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah dijelaskan, maka dapat ditarik sebuah

permasalahan dalam penelitian ini yaitu

1. Bagaimana pengembangan dan pembuatan sebuah sensor vibrasi

dengan menggunakan accelerometer LIS3DSH sebagai alat untuk

menganalisa data frekuensi getaran secara langsung pada mesin?

2. Bagaimana memproses data yang di peroleh dari accelerometer

menjadi data frekuensi dengan metode FFT?

3. Bagaimana mengintegrasikan FFT di dalam mikrokontroler yang

selama ini terpisah?

4. Bagaimana menampilkan hasil FFT di dalam layar PC?

1.3 Batasan Masalah

Dalam penelitian ini dilakukan pembatasan-pembatasan masalah agar lebih

terarah dalam membahasnya, antara lain:

1. Menggunakan sensor accelerometer LIS3DSH dalam mengambil data

vibrasi.

4

2. Melakukan karakterisasi alat dalam mengukur frekuensi pada speaker

sebagai benda uji dengan accelerometer LIS3DSH.

3. Melakukan pengambilan data frekuensi yang telah di proses

menggunakan metode FFT.

4. Data yang diambil hanya 1 dimensi yaitu sumbu Z.

5. Hanya pemrosesan FFT di dalam mikrokontroler.

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini ialah sebagai berikut:

1. Mengembangkan sensor vibrasi dengan menggunakan metode FFT di

dalam mikrokontroler.

2. Menganalisis frekuensi input dan output dari hasil FFT di dalam

mikrokontroler.

3. Mengimplementasikan sistem sensor vibrasi pada getaran kipas

pendingin PC.

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat yang didapat dari penelitian ini ialah:

1. Memperoleh data berupa frekuensi secara langsung atau secara real

time dengan menggunakan accelerometer LIS3DSH.

2. Menghemat waktu dalam pemrosesan data akselerasi yang kemudian

akan diubah menjadi data frekuensi.

5

1.6 Sistematika Penulisan

Sistem penulisan yang digunakan dalam penulisan hasil penelitian ini ialah

sebagai berikut :

BAB I Pendahuluan

Bab ini mencakup latar belakang penelitian, perumusan masalah,

batasan masalah yang akan diteliti, tujuan penelitian, manfaat

penelitian, dan sistematika penulisan.

BAB II Tinjauan Pustaka

Bab ini membahas tentang landasan teori, berisi materi-materi

pendukung yang terdiri atas getaran, MEMS, MEMS

accelerometer, accelerometer LIS3DSH, fast fourier transform

(FFT), mikrokontroler ARM Cortex –M4, board Nucleo F401RE,

kominukasi data (SPI), Mbed (compiler online).

BAB III Metode Penelitian

Bab ini membahas tentang peralatan dan software penelitian,

diagram alir pemrograman, pengujian alat dan prosedur penelitian.

BAB IV Hasil dan Pembahasan

Bab ini membahas tentang data hasil penelitian dan analisa data

yang diperoleh dari penelitian.

BAB V Kesimpulan dan Saran

Bab ini berisikan tentang kesimpulan yang diperoleh dari

penelitian dan memberikan saran untuk penelitian yang lebih lanjut.

6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Getaran

Getaran adalah suatu gerakan bolak-balik yang mencapai nilai tertinggi dan

terendah pada amplitudo atau simpangan terjauh dari titik referensi atau titik

setimbang (Yulkifli, Hufri, & Djamal, 2011).

Getaran pada dasarnya memiliki 3 ukuran yang dijadikan sebagai acuan dari

pengukuran suatu getaran. Ketiga acuan tersebut sebagai berikut:

1. Amplitudo

Amplitudo ialah nilai tertinggi atau simpangan terjauh dari titik

referensi atau titik setimbang. Amplitudo juga menggambarkan besarnya

sebuah getaran atau gelombang.

2. Frekuensi

Frekuensi ialah banyaknya sebuah getaran atau satuan panjang

gelombang dalam satu satuan sekon. Satuan frekuensi dinyatakan dalam satu

per sekon (s-1

) atau dinyatakan dalam satuan hertz (Hz).

3. Fase Vibrasi

Fase vibrasi adalah perubahan atau perpindahan posisi bagian-bagain

pada yang bergetar untuk menentukan titik referensi atau titik setimbang.

7

Gambar 2.1 Karakteristik getaran (modifikasi)

Karakteristik getaran dapat digunakan untuk mengetahui suatu nilai dari

pengukuran getaran suatu benda atau media seperti pada Gambar 2.1.

Karakteristik getaran tersebut ialah sebagai berikut:

1. Frekuensi getaran

Frekuensi dalam getaran selalu berhubungan dengan panjang

gelombang dan juga selalu berbanding terbalik dengan periode atau waktu.

Dinyatakan dalam persamaan :

…………………………………….. (1)

Dimana f ialah frekuensi dan T ialah periode.

2. Perpindahan Getaran

Perpindahan getaran yaitu jarak atau panjang yang ditempuh dari titik

tertinggi suatu amplitude sampai titik terendah suatu amplitudo.

8

3. Kecepatan Getaran

Kecepatan getaran merupakan perubahan jarak terhadap waktu suatu

benda saat mengalami satu panjang gelombang.

4. Percepatan Getaran

Secara umum percepatan merupakan perubahan dari kecepatan

terhadap waktu. Percepatan gravitasi biasanya dinyatakan dengan simbol g.

Nilai g yaitu 9,8 m/s2.

5. Fase Getaran

Fase vibrasi adalah perubahan atau perpindahan posisi bagian-bagain

pada yang bergetar untuk menentukan titik referensi atau titik setimbang.

2.2 Micro-Electromechanical System (MEMS)

2.2.1 Micro-Electromechanical Systems (MEMS)

Micro-Electromechanical Systems (MEMS) adalah sebuah sistem

mekanika elektro yang berukuran kecil. MEMS juga menjadikan sebuah

tanda perkembangan teknologi di abad 21. MEMS mempunyai kemampuan

pengindraan, analisis, penghitungan dan memberikan banyak hal baru yang

semuanya dikontrol di dalam sebuah chip. Brugger et al. (1999) dan Thundat

et al. (1995) menunjukkan bahwa sensor yang di dalamnya menggunakan

cantilever merupakan perangkat yang paling sederhana diantara perangkat-

perangkat MEMS lainnya, sebab memberikan perangkat ini memiliki

peluang yang baik di masa depan untuk perkembangan sensor baru di bidang

fisika, kimia, dan biologi. MEMS juga membuktikan bahwa merupakan

9

sebuah perangkat yang memiliki banyak kegunaan dan sudah digunakan

oleh beberapa pengembang teknologi, salah satu bentuk pengembangannya

yaitu, accelerometer, sensor-sensor kimia, dan sebagainya (Firdaus, Omar,

& Azid, 2012).

Pada dasarnya sensor MEMS cantilever bergantung pada deformasi

mekanik struktur, atau dengan kata lain defleksi struktur membran atau

balok. Ketika cantilever di muat, penekanan yang menyebabkan berubahnya

bentuk. MEMS cantilever akan menekuk. Hal ini terjadi perubahan bentuk,

struktur berubah bentuknya, titik pada pergantian struktur. Konsepnya

adalah bahwa pembengkokan terjadi ketika cantilever diberikan gangguan

atau beban pada bagian ujung cantilever atau permukaan MEMS cantilever.

Biasanya ganguan atau pemberian beban atau massa pada MEMS cantilever

akan membuat MEMS Membengkok.

Gambar 2.2 MEMS cantilever Sensor, (a) cantilever tanpa pemberian massa, (b)

pembengkokan cantilever akibat pemberian massa (Torrijo, 2006)

10

2.2.2 MEMS Accelerometer

MEMS accelerometer merupakan sebuah sensor percepatan yang

menggunakan teknologi MEMS. Seiring perkembangan zaman, penggunaan

MEMS accelerometer meningkat pada mobile phones dan tables. Namun

penggunaan MEMS accelerometer banyak di gunakan di berbagai bilang,

seperti bidang Industri digunakan untuk stabilisasi peron, pengaturan

percepatan robot; bidang automotive digunakan untuk penyebaran airbag,

kontrol anti-skid; bidang militer digunakan untuk pengawasan penerbangan

pesawat terbang; dan juga digunakan kalangan tertentu untuk stabilisasi

kamera, navigasi di dalam ruangan dan berbagai penggunaan alat-alat

elektronik (Serrano, 2013).

Dengan kebutuhan yang semakin meningkat, menuntut pemakaian

MEMS accelerometer menjadi lebih efisien.

Gambar 2.3 Perkembangan MEMS Accelerometer (Serrano, 2013)

11

MEMS accelerometer ini memiliki banyak tipe, berikut tipe- tipe MEMS

accelerometer:

1. Piezoelektrik

Tekanan yang diberikan pada Kristal piezoelektrik yang terdapat

pada accelerometer akan mengeluarkan tegangan. Tegangan yang

diperoleh dikonversi menjadi percepatan.

2. Piezoresistif

3. Elektrostatik

2.2.3 Prinsip Kerja MEMS Accelerometer

Pada dasarnya prinsip kerja sebuah MEMS accelerometer yaitu prinsip

kerja percepatan. Kebanyakan dari MEMS accelerometer memiliki prinsip

kerja seperti per dengan benda yang memiliki massa terletak pada sistem

mekanika. Dengan kata lain pengoperasian MEMS accelerometer adalah

menggunakan sistem pegas massa yang memiliki sistem massa-pegas-

peredam (Nisa Khamil, Swee leong, Mohamad, & Soin, 2014).

Gambar 2.4 Prinsip Kerja Accelerometer (Nisa Khamil, Swee leong,

Mohamad, & Soin, 2014).

12

Pada gambar 2.4, menunjukan sistem dari MEMS accelerometer

dimana k = pegas, m = massa, a = percepatan, x = perpindahan, dan ζ =

peredam. Dari sistem ini bisa dianggap mengikuti hukum ke dua newton

yaitu:

……………………………… (2)

Pada accelerometer ini, akan terjadi perubahan kapasitansi saat

mengalami atau mendapati percepatan getaran. Perubahan kapasitansi ini

yang akan menjadi data pengukuran. Yang kemudian akan mengakibatkan

perubahan tegangan. Tegangan yang didapat akan membaca percepatan

yang dipengaruhi oleh gravitasi.

2.2.4 MEMS Accelerometer LIS3DSH

Salah satu jenis MEMS accelerometer yaitu sensor LIS3DSH.

LIS3DSH adalah sebuah sensor dengan konsumsi daya yang sangat rendah

dengan performa yang baik. MEMS accelerometer LIS3DSH memiliki 3

modul sensor gerak/akselerasi yang memiliki resolusi 16-bit data output (216

= 65536 tingkatan presisi). Secara dinamis, sensor ini terdapat 5 percepatan

yaitu, ±2g, ±4g, ±6g, ±8g, ±16g (1g = 9,8 m/s2). Dengan kemampuan

percepatan tersebut, memiliki jangkauan frekuensi dari 3.125 Hz sampai 1.6

kHz serta memiliki ketahanan dengan gocangan yang tinggi sebesar 10000 g.

Sensor ini juga termasuk dalam katagori nano dan juga dapat diprogram.

Penggunaan MEMS accelerometer LIS3DSH banyak digunakan untuk

vibrsi monitoring, perputaran layar pada smartphione atau tables, gaming

13

pada smartphone atau tables, pedometers, kecerdasan penghematan data

pada perangkat-perangkat kecil dan masih banyak lagi.

Dengan ukuran LGA-16 (3x3x1mm), LIS3DSH ini dilengkapi juga

dengan sensor temperatur dengan jangkauan -40 oC hingga +80

oC.

Gambar 2.5 MEMS Accelerometer LIS3DSH

Gambar 2.6 Diagram Blok (st.com)

14

Gambar 2.7 Pin-pin pada LIS3DSH (st.com)

Tabel berikut penjelasan tentang fungsi-fungsi serta nama-nama pin-

pin pada LIS3DSH.

Tabel 2.1 Fungsi pin-pin pada LIS3DSH

Pin Nama Fungsi/Keterangan

1 Vdd_IO Suplai daya untuk pin I/O

2 NC Not connected (tidak berfungsi)

3 NC Not connected (tidak berfungsi)

4 SCL

SPC

I2C, serial clock (SCL)

SPI serial port clock (SPC)

5 GND Suplai 0 V

6 SDA

SDI

SDO

I2C serial data (SDA)

SPI serial data input (SDI)

3-wire interface serial data output

(SDO)

7 SEL I2C address selection

15

SDO SPI serial data output (SDO)

8

CS

SPI enable

I2C/SPI mode pilihan (1: SPI idle

mode/I2C communication enabled;

0: SPI communication mode/ I2C

disabled)

9 INT 2 Interrupt 2

10 Reserved Terhubung ke GND

11 INT1/DRDY Interrupt 1/DRDY

12 GND Suplai 0 V

13 GND Suplai 0 V

14 Vdd Suplai daya

15 Reserved Tidak terhubung

16 GND Suplai 0 V

2.3 Fast Fourier Transform (FFT)

Fast Fourier Transform (FFT) adalah bentuk dari salah satu metode analisa

yang digunakan dalam analisis suatu sinyal yang berfungsi merubah sinyal dalam

domain waktu menjadi domain frekuensi. Frekuensi ialah banyaknya getaran/satu

panjang gelombang dalam satu satuan waktu. Secara tidak langsung, frekuensi

kebalikan dari periode, sehingga waktu satu satuan detik (sekon) akan menjadi

satu satuan frekuensi Hertz (1/sekon).

16

FFT memiliki persamaan umum sebagai berikut:

( ) ∫ ( )

………………………….. (3)

Dimana X(F) ialah nilai hasil dari tranformasi fourier, x(t) adalah nilai atau

fungsi sinyal dalam domain waktu, merupakan persamaan dalam bentuk

sinyal eksponensial yang kompleks dengan nilai k = 0, ±1, ±2, …

Pada dasarnya, FFT merupakan alih ragam fourier untuk komponen diskrit.

FFT mengambil jumlah komputasi yang lebih sedikit dibandingkan dengan

Discrete Fourier Transform (DFT) yang mengambil jumlah komputasi sebanyak

N2, sedangkan FFT mengambil jumlah komputasi sebanyak (N)log

2(N).

Perhitungan FFT dengan menggunakan butterfly Radix-2 akan mengambil

jumlah komputasi lebih sedikit yakni setengah dari keseluruhan dari jumlah

komputasi FFT yaitu (N/2)log2(N). Dalam pengambilan data/titik, jumlah yang

dapat diproses harus memenuhi syarat 2N.

2.4 Mikrokontroler

2.4.1 Definisi Mikrokontroler

Mikrokontroler merupakan suaru Centrall Processing Unit (CPU)

dalam bentuk chip tunggal yang merupakan suatu terobosan dari teknologi

mikroprosesor dan mikrokomputer. Dengan perangkat tambahan seperti port

I/O, ADC, RAM dan ROM menjadikan mikrokontroler lebih terintegrasi

daripada mikroprosessor. Sebagai suatu teknologi yang baru dengan harga

yang cukup murah dan terjangkau, CPU ini memiliki teknologi

semikonduktor yang memiliki kandungan transistor yang kecil dengan

17

jumlah yang banyak. Dengan kemampuannya yang programmable (dapat

diprogram), maka menjadikan mikrokontroler dapat dengan mudah diterima

di pasaran. Dalam penggunaannya, tidak seperti mikroprosessor yang dapat

menampung program dan aplikasi yang banyak, mikrokontroler hanya dapat

menampung satu program saja (Irwansyah, 2012).

Pada mikrokontroler secara umum dibagi menjadi dua bagian yaitu

unit control atau pengendali dan Arithmetic Logic Unit (ALU). Unit control

memiliki fungsi untuk mengambil instruksi yang terdapat pada memori,

dengan cara memberikan kode instruksi dan melaksanakannya. Sedangkan

ALU memiliki fungsi untuk mengerjakan proses perhitungan pada program

yang dijalankan pada mikrokontroler. Dalam mikrokontroler, unit kontrol

terdapat dalam ROM, sedangkan RAM digunakan untuk tempat penyimpan

sementara, seperti register yang digunakan pada mikrokontroler (Prasetyo,

2013). Pada umumnya terdapat dua jenis mikrokontroler yang terdapat di

pasaran, yaitu mikrokontroler dengan modul dan mikrokontroler tanpa

modul. Mikrokontroler dengan modul umumnya memiliki rangkaian

penunjang seperti converter power supply, rangkaian amplifier, port

downloader, lampu LED dan port tambahan lainnya. Sedangkan

mikrokontroler tanpa modul merupakan mikrokontroler single yang

memerlukan rangkaian tambahan untuk penggunaan tertentu (Irwansyah,

2012).

18

2.4.2 Mikrokontroler ARM®

Cortex®-M4

ARM adalah prosesor dengan arsitektur set instruksi 32-bit RISC

(Reduced Instruction Set Computer) yang dikembangkan oleh ARM

Holdings. ARM sendiri kepanjangan dari Advenced RISC Mechine. ARM

32-bit Cortex-M4 CPU dilengkapi dengan FPU merupakan mikrokontroler

keluaran ARM Cortex generasi ke 4 memilki lebar data register prosesor

sebesar 32-bit (232

= 4.294.967.296), yang juga termasuk kelompok

mikrokontroler embedded (yang dapat ditanamkan). Berikut beberapa fitur

yang dimiliki oleh ARM Cortex-M4:

Memiliki kecepatan prosesor sebesar 84 Mhz, Adaptive real-time

accelerator(ART acceleratorTM

) atau dapat menyesuaikan dengan

waktu yang nyata sehingga memiliki 0 s (waktu menunggu

pengeksekusian dari Flash Memory), memiliki sistem keamanan,

dan memiliki kemampuan dalam penginstruksian DSP.

Pada memorinya:

o Flash memory sebesar 512 Kbyte

o 96 Kbyte SRAM internal

Bagian clock, reset, dan pengelolaan supply

o Suplai tegangan 1.7 V-3.6 V

o 4-26 Mhz osilator Kristal

o 32 kHz osilator untuk RTC dengan kalibrasi

Konsumsi daya

o Saat bekerja: 146 µA/MHz (peripheral off)

19

o Standby: 2.4 µA @25o C / 1.8 V tanpa RTT

o VBAT suplai untuk RTC: 1 µA @25oC

RTC: pengaturan kalender

GPIO

Memiliki 12-bit ADC dengan 16 saluran komunikasi

Memiliki 3 komukasi data I2C (SMBus/PMBus)

Memiliki 4 komunikasi data SPI

Komunikasi data SDIO

Penghubung USB 2.0 OTG dengan kecepatan penuh

Gambar 2.8 Chip diagram pada mikrokontroler ARM Cortex-M4

20

Gambar 2.9 Pin-pin yang terdapat pada Mikrokontroler ARM Cortex-M4

Berikut penjelasan fungsi atau keterangan dari pin-pin yang terdapat

pada mikrokontroler ARM Cortex M-4:

Tabel 2.2 Fungsi/Keterangaan pin-pin pada Mikrokontroler ARM Cortex-

M4

No Pin Nama Pin Fungsi / Keterangan

1 VBAT -

2

PC13-

ANTI_TAMP

RTC_TAMP1, RTC_OUT, RTC_TS

3 PC14/ OSC32_IN

4 PC15 OSC32_OUT

5 PH0 OSC_IN

6 PH1 OSC_OUT

7 NRST -

8 PC0 ADC1_IN10

21

9 PC1 ADC1_IN11

10 PC2

SPI2_MISO, ADC1_IN12,

I2S2ext_SD

11 PC3 SPI2_MOSI/I2S2_SD, ADC1_IN13

12 VSSA/VREF- -

13 VDDA/VREF+ -

14 PA0

USART2_CTS,

TIM2_CH1/TIM2_ETR,

TIM5_CH1, ADC1_IN0, WKUP

15 PA1

USART2_RTS, TIM2_CH2,

TIM5_CH2, ADC1_IN1

16 PA2

USART2_TX, TIM2_CH3,

TIM5_CH3, TIM9_CH1,

ADC1_IN2

17 PA3

USART2_RX, TIM2_CH4,

TIM5_CH4, TIM9_CH2,

ADC1_IN3

18 VSS -

19 VDD -

20 PA4

SPI1_NSS, SPI3_NSS/I2S3_WS,

USART2_CK, ADC1_IN4

21 PA5

SPI1_SCK,

TIM2_CH1/TIM2_ETR,

22

ADC1_IN5

22 PA6

SPI1_MISO, TIM1_BKIN,

TIM3_CH1, ADC1_IN6

23 PA7

SPI1_MOSI, TIM1_CH1N,

TIM3_CH2, ADC1_IN7

24 PC4 ADC1_IN14

25 PC5 ADC1_IN15

26 PB0

TIM_CH2N, TIM3_CH3,

ADC1_IN8

27 PB1

TIM1_CH3N, TIM3_CH4,

ADC1_IN9

28 PB2 EVENTOUT

29 PB10

SPI2_SCK/I2S2_CK, I2C2_SCL,

TIM2_CH3

30 VCAP1 -

31 VSS -

32 VDD -

33 PB12

SPI2_NSSI/I2C2_WS,

I2C2_SMBA, TIM1_BKIN

34 PB13 SPI2_SCK/I2C2_CK, TIM1_CH3N

35 PB14

SPI2_MISO, I2S2ext_SD,

TIM1_CH2N

23

36 PB15

SPI2_MOSI/I2S2_SD,

TIM1_CH3N, RTC_REFIN

37 PC6

I2S2_MCK, USART6_TX,

TIM3_CH1, SDIO_D6

38 PC7

I2S3_MCK, USART6_RX,

TIM3_CH2, SDIO_D7

39 PC8

USART6_CK, TIM3_CH3,

SDIO_D0

40 PC9

I2S_CKIN, I2S3_SDA, TIM3_CH4,

SDIO_D1, MCO_1

41 PA8

I2C3_SCL, USART1_CK,

TIM1_CH1, OTG_FS_SOF,

MCO_1

42 PA9

I2C3_SMBA, USART1_TX,

TIM1_CH2

43 PA10

USART1_RX, TIM1_CH3,

OTG_FS_ID

44 PA11

USART1_CTS, USART6_TX,

TIM1_CH4, OTG_FS_DM

45 PA12

USART1_RTS, USART6_RX,

TIM1_ETR, OTG_FS_DP

46 PA13 JTMS-SWDIO

47 VSS -

24

48 VDD -

49 PA14 JTCK-SWCLK

50 PA15

JTDI, SPI1_NSS,

SPI3_NSS/I2S3_WS,

TIM2_CH1/TIM2_ETR, JTDI

51 PC10 SPI3_SCK/I2S3_CK, SDIO_D2

52 PC11

I2S3EXT_SD, SPI3_MISO,

SDIO_D3

53 PC12 SPI3_MOSI/I2S3_SD, SDIO_CK

54 PD2 TIM3_ETR, SDIO_CMD

55 PB3

JTDO-SWO, SPI1_SCK,

SPI3_SCK/I2S3_CK, I2C2_SDA,

TIM3_CH1

56 PB4

NJTRST, SPI1_MISO, SPI3_MISO,

I2S3EXT_SD, I2C3_SDA,

TIM3_CH1

57 PB5

SPI1_MOSI, SPI3_MOSI/I2S3_SD,

I2C1_SMBA, TIM3_CH2

58 PB6

I2C1_SCL, USART1_TX,

TIM4_CH1

59 PB7

I2C1_SDA, USART1_RX,

TIM4_CH2

60 BOOT0 VPP

25

61 PB8

I2C1_SCL, TIM4_CH3,

TIM10_CH1, SDIO_D4

62 PB9

SPI2_NSS/I2S2_WS, I2C1_SDA,

TIM4_CH4, TIM11_CH1,

SDIO_D5

63 VSS -

64 VDD -

2.4.3 Board Nucleo F401RE

Board Nucleo F401RE merupakan salah satu board dengan

mikroprosesor ARM Cortex-M4. Berikut beberapa fitur yang dimiliki board

ini yaitu:

Memiliki 2 tipe perpanjangan slot:

o slot header untuk Arduino Uno

o slot header untuk STMicroelectrinocs Morpho full access untuk semua

produk STM32 I/Os

terdapat board ST-LINK/V2-1, pemograman dengan SWD connector

suplai daya

o USB VBUS (3.3v, 5v, 7-12V)

o Titik akses pengaturan daya

Terdapat 2 LED

Terdapat 2 tombol: USER dan RESET

Memiliki 3 perbedaan pendukung penghubung UBS

26

o Virtual Com port

o Mass strorage (USB Disk drive) untuk mendownload program

dengan cara di drag dan drop.

o Debug port

Gambar 2.10 Board Pin untuk Arduino

27

Gambar 2.11 Board Pin untuk Morpho

2.5 Komunikasi Data

Dalam komunikasi data terdapat komunikasi data berupa serial. Komunikasi

serial merupakan pengiriman data secara serial, dimana data di kirim satu persatu.

Unuk mendapatkan kinerja yang baik, komunikasi serial merubah data byte ke

dalam bit-bit serial.

Beberapa manfaat menggunakan komunikasi data berupa serial, yaitu

penggunaan kabelnya, dimana salah satu port pada komunikasi serial

mengirimkan logika 1 untuk tegangan antara -3V sampai -25v dan logika 0 untuk

tegangan antara +3V sampai +25V, sehingga panjang ukuran kabel tidak

berpengaruh. Selain itu komunikasi serial juga memiliki keuntungan dalam segi

biaya (Prasetyo, 2013).

28

Pada komunikasi data berupa serial memiliki dua metode pengiriman data,

yaitu metode synchronous dan metode asynchronous. Pada metode synchronous,

data dalam bentuk byte akan dikonfirmasi terlebih dahulu, memastikan data yang

diterima sudah benar atau tidak. Sedangkan untuk metode asynchronous,

memiliki kebalikan dari metode synchronous, dimana data tidak memerlukan

konfirmasi terlebih dahulu. Salah satu metode asynchronous ialaha Universal

Asynchronous Reciever Transmitter (UART) dan salah satu pengiriman lainnya

disebut Universal Synchronous Asynchronous Reciever Transmitter (USART)

(Prasetyo, 2013). Sedangkan salah satu komunikasi data berupa serial dengan

metode synchronous yaitu Serial Peripheral Interface (SPI).

2.5.1 Serial Peripherial Interface (SPI)

Serial Peripheral Interface (SPI) adalah suatu bus protokol dalam

pengiriman data berupa serial dalam metode synchronous. Perusahaan

Motorola, salah satu perusahaan yang menjadikan standar sinkronisasi serial

data link pada mikrokontroler. Cara kerja SPI menggunakan komunikasi

dua arah, dimana terdapat master sebagai perangkat yang

menginisialisasikan data dalam pengiriman data ke perangkat lain/slave.

Perangkat master dapat melakukan pengiriman data ke beberapa perangkat

lain/slave yang biasa disebut “four wire” serial bus (Sandya & Rajasekhar,

2012).

Pada bus protokol SPI terdapat empat pin yang digunakan untuk

melakukan komunikasi data berupa serial, keempat pin tersebut yaitu

29

master-out slave-in (MOSI), master-in slave-out (MISO), serial clock

(SCLK), dan active-low hip select (CS) (Sandya & Rajasekhar, 2012).

MOSI merupakan jalur data yang digunakan untuk pengiriman data dari

perangkat master ke perangkat slave. Dalam pengiriman data ini, master

mengirim data ke perangkat slave. Sedangkan MISO merupakan kebalikan

dari MOSI, MISO merupakan jalur data yang digunakan untuk pengiriman

data dari perangkat slave ke perangkat master. Selain itu terdapat pin SCLK

yang berfungsi sebagai clock, yang merupakan komponen untuk komunikasi

data pada frekuensi tertentu dan merupakan suatu data biner yang

dikeluarkan oleh master dan diterima oleh slave (Prasetyo, 2013). Kemudian

yang terakhir yaitu pin CS yang memiliki fungsi untuk mengaktifkan

ataupun menonaktifkan slave. Slave diaktifkan dengan cara mengubah

keadaan pin CS ke keadaan high/ 1 dalam biner dan menonaktifkan dengan

cara mengubah pin CS ke keadaan low/0 dalam biner. MOSI, SCLK, dan CS

merupakan pin yang memiliki arah pengiriman data dari master menuju

slave, sedangkan MISO merupakan pin yang memiliki arah pengiriman data

dari slave menuju master (Sandya & Rajasekhar, 2012).

2.6 Mbed.com (compiler online)

Mbed.com atau alamat lengkapnya https://developer.mbed.org/compiler/,

merupakan situs/website yang berfungsi untuk membuat lembar kerja

pemograman secara online. Bahasa pemograman yang digunakan yaitu bahasa

C/C++. Berikut penampakan dari mbed.com

30

Gambar 2.12 jendela software Mbed.com

Berikut beberapa fitur atau fungsi yang terdapat pada jendela mbed.com

Tabel 2.3 Fitur pada compiler online

No Icon Nama Fungsi/keterangan

1

New

Digunakan untuk

membuat sebuah

program baru, folder

dalam program, library

baru, dan lembar kerja

baru

2

Import

Wizard

Digunakan untuk

mengimport file

program, library

31

program yang terdapat

pada Mbed.com

3

Save &

save all

Menyimpan lembar

kerja yang telah di buat

4

Compile

and

download

Digunakan untuk

mengecek pemrograman

yang telah dibuat

mengalami kesalahan

atau tidak serta

mendownload program

yang telah di buat

5

Commit

changes

Memberikan sebuah

catatan tentang lembar

kerja yang telah selesai

dibuat

6

Revisions

history

Untuk menampilkan

histori perbaikan yang

pernah dilakukan

7

Undo and

redo

Untuk mengembalikan

program yang telah di

buat satu langkah dan

memajukan program

yang telah di buat

32

kembali ke posisi akhir

atau satu langkah

8

Find Mencari kata kunci

dalam sebuah lembar

kerja

9

Print Mencetak pemograman

yang telah dibuat

10

Format

code

Menformat lembar

kerja yang telah dibuat

Help Berfungsi untuk

membantu

menggunakan aplikasi

yang terdapat pada

mbed.com

33

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian pengembangan sensor vibrasi dengan accelerometer LIS3DSH

menggunakan metode FFT yang diproses secara langsung di dalam

mikrokontroler dilakukan pada bulan Januari 2016 sampai dengan Juni 2016.

Adapun tempat penelitian tugas akhir yang dilaksanakan yaitu

Nama Instansi : Pusat Penelitian Fisika (P2F)–LIPI

Alamat : Kawasan Puspiptek Serpong, Tangerang Selatan

Telepon : (021)-7560570, 70618892

Fax. : (021)-7560554

Email : kerjasama_fisika@yahoo.com

3.2 Peralatan dan Software Penelitian

Peralatan yang digunakan terdiri dari:

1. Board Nucleo-F401RE

Gambar 3.1 Board Nucleo F401RE

34

2. Accelerometer LIS3DSH

Gambar 3.2 Sensor LIS3DSH

3. Kabel Port USB

4. Notebook ASUS X550D AMD A10 2.5GHz

5. Speaker

Gambar 3.3 Speaker woofer

Spesifikasi dari speaker ini yaitu:

o memiliki diameter 6 inci

o memiliki impedansi 8 Ω

o merial dari cone terbuat dari kertas

o maksimal daya sebesar 60 watt

o frekuensi resonansi dari 56 Hz-10 kHz

o diameter koil sebesar 1 inci / 2,54 cm

35

6. Kipas pendingin PC

Gambar 3.4 Kipas pendingin PC

Kipas pendingin ini memiliki dimensi 120 mm x 120 mm x 25 mm.

membutuhkan tegangan masukan 12 V dan 0.18 A serta memiliki 7 blade

yang terbuat dari plastik.

Software yang digunakan dalam penelitian yaitu:

1. Mbed.com

2. Signal Generator

Gambar 3.5 penampakan dari software Signal Generator

Di dalam software ini terdapat pengaturan frekuensi, amplitudo, dan

volume. Terdapat tombol start sound (untuk memulai), Play sound, dan stop

sound (untuk memberhentikan input). Software ini mempunyai kemampuan

untuk tetap aktif hingga 10 jam.

36

3. Termit 3.1

Gambar 3.6 Penampakan dari software Termite

Pada software ini terdapat log file yang berguna untuk menyimpan file

yang ingin disimpan. Terdapat timestamp untuk menampilkan waktu secara

real time.

3.3 Tahapan Penelitian

Pada penelitian ini, memiliki beberapa tahapan yang dilakukan dari awal

penelitian hingga akhir penelitian. Tahap pertama yang dilakukan ialah

pengecekan peralatan yang akan digunakan, alat yang digunakan harus sesuai

dengan permasalahan yang ada yaitu mampu melakukan pengolahan data di

dalam mikrokontroler untuk menghasilkan nilai frekuensi dengan menggunakan

sensor accelerometer. Adapun alat tambahan yang digunakan yaitu compiler

online, sebuah perangkat lunak yang akan digunakan untuk membuat program

dalam bahasa C yang diakses secara online, dalam hal ini yaitu mbed.com.

37

Pada tahap pertama yang dilakukan, yaitu membuat program pada compiler

online (mbed.com) dengan menggunakan bahasa pemrograman C yang akan diisi

pada mikrokontroler ARM yang terdapat pada board Nucleo F401RE. Pada tahap

ini, hal pertama yang dilakukan ialah menentukan pin pada board yang akan

digunakan, kemudian membuat pemrograman untuk membaca nilai accelerometer

sebanyak 1024 data. Data yang telah diperoleh akan diproses menggunakan

algoritma fast fourier transform untuk memperoleh nilai dengan domain frekuensi.

Untuk menampilkan frekuensi dengan nilai terbesar, menggunakan algoritma

pengurutan. Kemudian program yang sudah dibuat dan telah selesai akan di

download pada board Nucleo F401RE.

Pada tahap kedua, yaitu melakukan perancangan rangkaian. Perancangan

rangkaian ini menghubungkan sensor accelerometer dengan board yang

terhubung dengan laptop/PC.

Gambar 3.7 Perancangan sensor vibrasi

Untuk perangkaian alat di perlukan penghubung antara board Nucleo

dengan LIS3DSH. Adapun yang dihubungkan sebagai berikut:

38

1. Pin CS (chip select) pada accelerometer LIS3DSH terhubung

dengan pin PB_6 pada board Nucleo F401RE.

2. Pin (SDA) pada accelerometer LIS3DSH terhubung dengan pin

PA_7 (MOSI) pada board Nucleo F401RE.

3. Pin (SDO) pada accelerometer LIS3DSH terhubung dengan pin

PA_6 (MISO) pada board Nucleo F401RE.

4. Pin (SCL) pada accelerometer LIS3DSH terhubung dengan pin

PA_5 (SLCK) pada board Nucleo F401RE.

5. Pin (Vcc) pada accelerometer LIS3DSH terhubung dengan pin

3v3 pada board Nucleo F401RE.

6. Pin (GND) pada accelerometer LIS3DSH terhubung dengan pin

GND pada board Nucleo F401RE.

Pada tahap berikutnya yaitu, pengambilan data vibrasi dengan menggunakan

sensor LIS3DSH yang telah dihubungkan dengan board Nucleo F401RE dan telah

di download program yang telah dibuat. Data tersebut akan diproses di dalam

mikrokontroler menggunakan algoritma fourier untuk mendapatkan domain

frekuensi. Hasil dari data tersebut akan ditampilkan secara real time pada termite.

3.3.1 Pengujian Karakterisasi Menggunakan Speaker

Dalam melakukan pengujian ini, hal pertama yang dilakukan iyalah

menyiapkan alat yang kemudian di rangkai seperti gambar 3.8.

39

Gambar 3.8 Rangkaian pengujian karakterisasi

Dengan meletakan sensor di atas cone speaker untuk medapatkan input

sebuah getaran. Sensor akan membaca getaran yang ada pada cone. Dalam

pengujian ini dilakukan kalibrasi sensor dengan memasukan sebuah program,

yang akan menampilkan nilai dari accelerometer. Nilai dari accelerometer

harus memiliki nilai 1g atau mendekati nilai 1g (g = 9.8m/s2). Setelah nilai

yang dinginkan tercapai baru dilakukan pengujian sistem sensor dengan

memberikan input dari software Signal Generator. Sedangkan output hasil

pengujian akan ditampilkan pada layar PC, yang akan ditampilkan pada

software Termite 3.1.

Pengujian ini dilakukan dari frekuensi input sebesar 0 hingga 511

dengan volume pada speaker PC sebesar 6(dari 100), amplitudo tetap yaitu

5000 (yang dapat diinput dari software).

Dilakukan juga pengujian variasi amplitudo pada software Signal

Generator. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui stabilisasi sistem

40

sensor, terhadap pengaturan amplitudo yang terdapat pada software Signal

Generator terhadap frekuensi. Dilakukan variasi amplitudo mulai dari 4000,

16000 dan 32000. Diberikan frekuensi input pada software Signal

Generator dan output pada jendela termite. Adapun pengaturan volume

pada PC diset 6 dari 100.

3.3.2 Pengujian Kemampuan Dalam Jangka Waktu (Stabilitas)

Pada pengujian ini, menggunakan sistem sensor pengujian

karakteristik. pengujian dilakukan selama 24 jam.. File yang didapat akan

disimpan dalam bentuk file.

Pengujian ini dilakukan dengan keadaan volume pada PC sebesar 8

(dari 100) dan pemberian amplitude pada software sebesar 15000. Adapun

frekuensi yang diberikan yaitu 150 Hz. Pengujian ini dilakukan mulai pukul

17.00 WIB hingga besok pada pukul 17.00 WIB.

3.3.3 Pengujian pada Kipas Pendingin PC

Gambar 3.9 Sistem pengujian pada kipas pendingin PC

41

Pada pengujian ini dilakukan pada kipas pendingin PC, kipas akan

diberikan tegangan sebesar 12 volt untuk memutarkan blade. Pengujian ini

dilakukan dengan 3 kondisi pada kipas, yang pertama dengan blade lengkap

tidak rusak, yang kedua kondisi rusak, dengan blade patah 2, dan yang

ketiga dengan blade patah 3. Adapun pengambilan data dilakukan dalam

waktu 1 menit.

3.3.4 Membandingkan Data Secara Tidak Langsung dengan Data

Secara Langsung

Untuk mendapatkan perbandingkan pemrosesan data secara tidak

langsung dengan secara langsung, maka dilakukan pengolahan data secara

tidak langsung. Dalam hal ini digunakan software Ms.Excel untuk

melakukan proses perubahan sinyal waktu kontinyu ke dalam frekuensi.

Nilai dari accelerometer akan di proses menggunakan salah satu fitur

yang terdapat pada Ms. Excel, yaitu “Data Analysis”. Di dalam fitur tersebut

terdapat fitur “Fourier Analysis” yang berfungsi mengubah sinyal waktu

kontinyu menjadi nilai real dan nilai imajiner. Nilai real dan nilai imajiner

tersebut akan di proses yang hasilnya akan mendapatkan nilai tranformasi

fouriernya. Pada pengujian ini diberikan input dari software signal generator

sebesar 100 Hz dengan amplitudo 15000. Volume PC diatur menjadi 6 dari

100.

42

3.4 Diagram Alir

Gambar 3.10 Diagram alir penelitian

Gambar 3.11 Diagram alir pemograman

43

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Karakterisasi Menggunakan Speaker

Karakterisasi sensor LIS3DSH dengan menggunakan speaker, yaitu data

berupa percepatan dengan satuan g (g = 9.8 m/s2) dalam rentang ± 2g. Hasil

karakterisasi seperti yang ditunjukan pada Gambar 4.1.

Gambar 4.1 Grafik Hubungan frekuensi input dengan frekuensi output

Berdasarkan gambar 4.1. terlihat hasil karakterisasi dengan menggunakan

speaker menghasilkan frekuensi input sama dengan frekuensi output (linier) untuk

daerah frekuensi 28 Hz– 510 Hz. Sedangkan frekuensi dibawah 28 Hz frekuensi

input tidak sama dengan frekuensi output, artinya sensor kurang baik digunakan

untuk daerah tersebut. Keadaan ini disebabkan karena frekuensi yang terlalu kecil,

sehingga cone speaker tidak bergetar begitu besar serta frekuensi yang terbaca

y = 0.9491x + 17.552 R² = 0.984

0

100

200

300

400

500

600

0 100 200 300 400 500 600

Fre

kue

nsi

Ou

tpu

t (H

z)

Frekuensi Input (Hz)

Grafik Hubungan Frekuensi Input dengan Frekuensi Output

44

yaitu frekuensi yang dibawa oleh amplifier. Frekuensi dengan output di bawah 28

Hz, dapat terbaca dengan ketentuan amplitudo pada software dan volume pada PC

ditingkatkan. Hal ini menyebabkan tingkat getaran pada cone speaker menjadi

meningkat sehingga frekuensi di bawah 28 Hz dapat terbaca. Namun frekuensi

yang terdeteksi hanya sampai 14 Hz. Frekuensi dengan output di atas 510 Hz

tidak dapat terbaca, disebabkan data yang di peroleh sebanyak 1024. Sesuai

dengan memenuhi syarat dari FFT yaitu setengah dari data yang diperoleh.

4.2 Hasil Stabilisasi Frekuensi Input dengan Frekuensi Output terhadap

Variasi Amplitudo

Pengujian stabilitas frekuensi input dan frekuensi output, dengan variasi

amplitudo, yaitu : 4.000, 16.000, dan 32.000. Adapun hasil pengujian ditunjukan

pada Gambar 4.2, Gambar 4.3, dan Gambar 4.4.

Gambar 4.2 Grafik Hubungan stabilisasi frekuensi input dengan output pada

amplitudo 4000

y = 0.9472x + 18.195 R² = 0.9834

0

200

400

600

0 100 200 300 400 500 600Fre

kue

nsi

Ou

tpu

t (H

z)

Frekuensi Input (Hz)

Grafik Hubungan Stabilisasi Frekuensi Input dengan Frekuensi Output pada Amplitudo 4000

45

Berdasarkan Gambar 4.2, terlihat bahwa frekuensi output yang dihasilkan

memiliki nilai yang sama dengan frekuensi outputnya pada frekuensi 28 Hz.

Sedangkan frekuensi di bawah 28 Hz, menghasilkan output sebesar 100 Hz.

linieritas terjadi mulai frekuensi 28 Hz hingga frekuensi 510 Hz atau kestabilan

terjadi pada frekuensi 28 Hz hingga 510 Hz. Amplitudo sebesar 4000 merupakan

pengaturan yang tersedia pada software Signal Generator.

Gambar 4.3 Grafik frekuensi input dan output dengan amplitudo 16000

Gambar 4.3 menunjukan hubungan frekuensi input sebagai sumbu X dengan

frekuensi output sebagai sumbu Y, dengan pengaturan amplitudo sebesar 16000

yang tersedia pada software Signal Generator. Terlihat bahwa pada frekuensi 17

Hz hingga frekuensi 510 Hz, terbentuk sebuah linieritas. Namun pada frekuensi di

bawah 17 Hz, output yang dihasilkan sebesar 100 Hz. Cone speaker bergetar lebih

besar dibandingkan dengan pemberian amplitudo sebesar 4000. Frekuensi yang

dapat terdeteksipun bertambah dari yang hanya mampu stabil mulai dari frekuensi

28 Hz, menjadi stabil pada frekuensi 17 Hz.

y = 0.9652x + 11.929 R² = 0.988

0

200

400

600

0 100 200 300 400 500 600

Fre

kue

nsi

Ou

tpu

t (H

z)

Frekuensi Input (Hz)

Grafik Stabilisasi Frekuensi Input dan Frekuensi Output dengan Amplitudo 16000

46

Gambar 4.4 Grafik frekuensi input dan output dengan amplitudo 32000

Gambar 4.4 menunjukan hubungan antara frekuensi input dengan frekuensi

output dengan amplitudo yang diset menjadi 32000. Pada frekuensi 14 Hz terjadi

linieritas hingga frekuensi 94 Hz dan mulai pada frekuensi 198 Hz hingga 510 Hz.

Pada frekuensi di bawah 14 Hz, output yang dihasilkan bernilai 100 Hz. pada

Frekuensi 95 Hz hingga 197 terjadi linieritas, namun frekuensi input yang

diberikan tidak stabil atau tidak sama dengan frekuensi outputnya. Frekuensi yang

dapat terdeteksi menjadi 14 Hz, namun memiliki kekurangan pada frekuensi

antara 95 Hz hingga 197 Hz, yang menampilkan hasil yang tidak sama dengan

frekuensi inputnya.

y = 1.0745x - 37.123 R² = 0.9194

-200

0

200

400

600

0 100 200 300 400 500 600Fre

kue

nsi

Ou

tpu

t (H

z)

Frekuensi Input (Hz)

Grafik Stabilisasi Frekuensi Input dan Frekuensi Output dengan Amplitudo 32000

47

4.3 Hasil Pengujian Ketahanan Sistem Sensor

Gambar 4.5 Pengujian Stabilitas Sistem Sensor

Pada Pengujian ini, dimaksudkan untuk melihat kemampuan dari sistem

sensor yang telah dibuat. Pengujian dilakukan selama 24 jam. input yang

diberikan pada pengujian ini sebesar 150 Hz. Namun dengan kemampuan

software Signal Generator yang hanya mampu bekerja selama 10 jam, frekuensi

input akan berubah menjadi 100 Hz. Frekuensi 100 Hz ini, merupakan frekuensi

yang terjadi jika tidak diberikan input dari software Signal Generator.

Berdasarkan gambar 4.3, input yang diberikan pada software Signal Generator

berhenti pada pukul 03.00 WIB. Untuk menguji kemampuan dalam 24 jam,

pemberian input pada software tidak dilakukan, namun akan tetap memiliki

frekuensi output yang dihasilkan dari amplifier. Pada pukul 10.31 WIB, dilakukan

kembali pemberian input dengan menggunakan software Signal Generator hingga

pukul 17.00 WIB. Berdasarkan grafik, sistem sensor ini memiliki kestabilan

dalam jangka waktu sehari.

0

50

100

150

200

16:00 20:48 1:36 6:24 11:12 16:00 20:48

Fre

kue

nsi

(H

z)

Waktu

Uji Stabilitas

48

4.4 Hasil Pengujian pada Kipas Pendingin PC

Gambar 4.6 Hasil Pengujian pada kipas pendingin PC

Pada pengujian ini, di lakukan dalam 3 kondisi kipas. Kondisi pertama kipas

dalam keadaan normal, kondisi kedua dalam keadaan blade patah 2, kondisi 3

blade patah 3.

Gambar 4.7 Kondisi normal kipas pendingin PC

(a) (b)

Gambar 4.8 (a) Kodisi 2 ( blade patah 2), (b) Kondisi 3 (blade patah 3)

-100

0

100

200

300

0 20 40 60Fre

kue

nsi

(H

z)

Urutan Pengambilan Data

Grafik Pengujian Kipas Pendingin PC

Keadaan Normal

Rusak Kondisi 1

Rusak Kondisi 2

49

Data yang diperoleh yaitu pada kipas dalam keadaan normal 222 Hz hingga

225 Hz, pada kipas dalam keadaan rusak atau kondisi 2 mendapatkan frekuensi

sebesar 90 Hz hingga 91 Hz, pada kondisi 3 menghasilkan frekuensi 57 Hz dan 59

Hz. Dalam penelitian ini, khususnya pengujian kipas pada kondisi 3 atau blade

patah 3, terjadi kemunculan frekuensi sebesar 0 Hz, hal ini disebabkan arus DC

yang menghasilkan nilai FFT tertinggi serta mengalami offset. Frekuensi 0 Hz

terjadi pada pengambilan data ke 24, 25, 28, 30, 33, 34, 35, 42, 43, 55, dan 56.

Dalam pengambilan data pada kipas dengan blade patah 3, dilakukan pengepresan

kipas pendingin PC pada tempat dudukan, agar kipas pendingin PC tetap pada

kedudukannya.

4.5 Hasil Membandingkan Data Secara Tidak Langsung dengan Data

Secara Langsung

Gambar 4.9 Gelombang sinyal dalam domain frekuensi dengan pemrosesan FFT

menggunakan Ms. Excel

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0 100 200 300 400 500 600

Ma

gn

itu

de

Frekuensi (Hz)

Grafik FFT Secara Tidak Langsung

50

Gambar 4.10 Gelombang sinyal dalam domain frekuensi dengan pemrosesan

FFT secara langsung di dalam mikrokontroler

Gambar 4.9 dan gambar 4.10 merupaka dua grafik yang sama namun

mengalami proses yang berbeda. Gambar 4.9 merupakan grafik hubungan

magnitude dengan frekuensi, adapun proses yang dilakukan secara tidak langsung

atau proses perubahan dari domain waktu menjadi domain frekuensi

menggunakan software Ms. Excel. Sedangkan pada gambar 4.10 merupakan

grafik hubungan magnitude dengan frekuensi, adapun proses yang dilakukan

secara langsung atau proses perubahan dari domain waktu menjadi domain

frekuensi di dalam mikrokontroler dengan algoritma fourier. Kedua gambar

menunjukan nilai magnitude terbesar terjadi pada frekuensi 100 Hz, yang mana

sama dengan frekuensi input yang diberikan melalui software Signal Generator.

Perbedaan terjadi pada besarnya nilai magnitude pada masing-masing grafik yang

terdapat pada frekuensi 100 Hz. Nilai magnitude untuk proses tidak langsung

sebesar 0.068379, sedangkan nilai magnitude untuk proses secara langsung

sebesar 35.0089. Namun nilai magnitude tidak mempengaruhi terhadap hasil

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 100 200 300 400 500 600

Ma

gn

itu

de

frekuensi (Hz)

Grafik FFT Secara Langsung

51

frekuensinya, dimana frekuensi yang dihasilkan dengan pemrosesan data secara

tidak langsung sama dengan frekuensi yang dihasilkan dengan pemrosesan data

secara langsung.

52

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil pembahasan maka penelitian ini dapat ditarik beberapa

kesimpulan, sebagai berikut :

1. Sistem sensor getaran yang dikembangkan dapat mendeteksi frekuensi 28

Hz - 510 Hz. Sedangkan untuk mendeteksi frekuensi 17 Hz - 28 Hz, nilai

amplitudo harus ditingkatkan menjadi 16000 dan untuk mendeteksi

frekuensi dari 14 Hz hingga 17 Hz, nilai amplitudo dapat ditingkatkan

menjadi 32000. Sedangkan 0 Hz hingga 13 Hz, tidak mampu dideteksi oleh

sistem sensor ini.

2. Telah berhasil dikembangkan pemrosesan data secara langsung, hal ini

ditunjukan dengan Nilai perbandingan antara pemrosesan data secara

langsung dengan pemrosesan data secara tidak langsung, memiliki frekuensi

yang sama.

3. Sesuai penelitian, frekuensi input sama dengan frekuensi outputnya untuk

frekuensi dari 28 Hz hingga 510 Hz. Namun untuk frekuensi input di bawah

28 Hz, frekuensi output yang dihasilkan sebesar 100 Hz untuk amplitudo

sebesar 16000 frekuensi outputnya sama dengan frekuensi inputnya, mulai

dari frekuensi 17 Hz hingga 28 Hz. Untuk mendapatkan frekuensi 14 Hz

hingga 17 Hz, dibutuhkan amplitudo sebesar 32000, namun memiliki

ketidakstabilan pada frekuensi 95 Hz hingga 197 Hz.

53

4. Nilai frekuensi yang diperoleh dan telah di rata-ratakan:

₋ Kipas dalam keadaan normal: 223,2143 Hz.

₋ Kipas dalam keadaan rusak (baling-baling patah 2): 90,125 Hz.

₋ Kipas dalam keadaan rusak (baling-baling patah 3): 45,82 Hz.

5.2 Saran

Saran yang dapat diberikan sebagai berikut.

1. Pemograman bisa dilakukan menjadi lebih sederhana lagi dengan

langsung membuat program data terbesar.

2. Mencoba dengan pengambilan data 2048 atau lebih.

3. Menjadikan 0 sebagai nilai acuan.

54

DAFTAR PUSTAKA

Adistya, I. S. (2014). Pengembangan Sistem Monitoring Vibrasi Pada Kipas

Pendingin Menggunkan Accerelometer ADXL345 Dengan Metode FFT

Berbasis LabVIEW. Jakarta: FST-UIN Syarif Hidayatullah.

Firdaus, S. M., Omar, H., & Azid, I. A. (2012). High Sensitive Piezoresistive

Cantilever MEMS Based Sensor by Introducing Stress Concentration

Region (SCR). Penang: University Technology MARA (UiTM).

Haqiqi, M., Wibisono, W., & Ciptaningtyas, H. T. (2013). Deteksi Aktivitas Pintu

Berbasis Sensor Getaran Pada Mikrokontroler Arduino yang Terintegrasi

dengan Smartphone Android untuk Pengembangan Sistem Pemantau

Ruangan yang Adatif. Jurnal Teknik Pomits, 1-5.

Irwansyah. (2012). Analisis Sistem Otomasi Rem Berbasis Mikrokontroler

AT89s51 dengan Sense Ultrasonik dan Infrared Ranger. Jakarta: Fakultas

Sains dan Teknologi UIN Syarif Hidayatullah.

Nisa Khamil, K., Swee leong, K., Mohamad, N. B., & Soin, N. (2014). Analysis

of MEMS Accelerometer for Optimized Sensitivity. International Journal

of Engineering and Technology (IJET), 2705-2711.

Prasetyo, R. (2013). Pengembangan Sistem Pengukuran Kemiringan

Menggunakan Inklinometer dan Smartphone Berbasis Android. Jakarta:

Fakultas Sains dan Teknologi UIN Syarif Hidayatullah.

Sandya, M., & Rajasekhar, K. (2012). Design and Verification of Serial

Peripheral Interface. Internasional Journal of Engineering Trends and

Tecnology, 522-524.

Sanjaya, E. (2015). Pengembangan Optimasi Software Untuk Menghitung Nilai

Induktansi Koil Datar Sebagai Sensor Getaran. Al-FIZIYA, 29-38.

Serrano, D. E. (2013, November 3). Design and Analysis of MEMS

Accelerometers. Retrieved Juni 11, 2016, from http://ieee-

sensors2013.org: http://ieee-sensors2013.org/sites/ieee-

sensors2013.org/files/Serrano_Accels.pdf

Torrijo, L. G. (2006). Development Of Cantilevers for Biomolecular

Measurements. Barcelona: Universitat Autonoma de Barcelona.

55

Tseng, S.-H., Wu, P.-C., Tsai, H.-H., & Juang, Y.-Z. (2014). Monolithic z-axis

CMOS MEMS accelerometer. Microelectronic Engineering, 178-182.

Yulkifli, Hufri, & Djamal, M. (2011). Desain Sensor Getaran Frekuensi Rendah

Berbasis Fluxgate. J.Oto.Ktrl.Inst, III(2), 7-14.

56

LAMPIRAN 1. Pemrograman

57

58

59

LAMPIRAN 2. Data Pengujian Kipas Pendingin PC

KONDISI KIPAS

Normal Rusak (Blade patah 2) Rusak (Blade patah 3)

Waktu (jam:menit:detik);

Frekuensi(Hz)

Waktu (jam:menit:detik);

Frekuensi(Hz)

Waktu

(jam:menit:detik);

Frekuensi(Hz)

14:56:23;224 15:21:25;90 16:03:05;57

14:56:24;224 15:21:26;90 16:03:06;57

14:56:25;224 15:21:27;90 16:03:07;57

14:56:26;224 15:21:28;91 16:03:09;57

14:56:27;224 15:21:29;90 16:03:10;58

14:56:28;224 15:21:30;90 16:03:11;57

14:56:29;223 15:21:32;90 16:03:12;57

14:56:30;223 15:21:33;90 16:03:13;57

14:56:31;223 15:21:34;90 16:03:14;57

14:56:32;224 15:21:35;90 16:03:15;57

14:56:33;223 15:21:36;90 16:03:16;57

14:56:34;223 15:21:37;90 16:03:17;57

14:56:35;224 15:21:38;91 16:03:18;57

14:56:37;224 15:21:39;90 16:03:19;57

14:56:38;223 15:21:40;90 16:03:20;57

14:56:39;223 15:21:41;90 16:03:21;57

14:56:40;223 15:21:42;90 16:03:22;57

14:56:41;223 15:21:43;90 16:03:23;57

14:56:42;223 15:21:44;91 16:03:24;57

14:56:43;223 15:21:45;90 16:03:25;57

14:56:44;223 15:21:46;91 16:03:26;57

14:56:45;223 15:21:47;91 16:03:28;57

14:56:46;224 15:21:48;90 16:03:29;57

14:56:47;224 15:21:49;90 16:03:30;0

14:56:48;223 15:21:51;91 16:03:31;0

14:56:49;223 15:21:52;90 16:03:32;57

14:56:50;223 15:21:53;90 16:03:33;57

14:56:51;222 15:21:54;90 16:03:34;0

14:56:52;222 15:21:55;90 16:03:35;57

14:56:53;224 15:21:56;90 16:03:36;0

60

14:56:55;223 15:21:57;90 16:03:37;57

14:56:56;223 15:21:58;90 16:03:38;57

14:56:57;224 15:21:59;90 16:03:39;0

14:56:58;223 15:22:00;90 16:03:40;0

14:56:59;223 15:22:01;90 16:03:41;0

14:57:00;223 15:22:02;90 16:03:42;57

14:57:01;222 15:22:03;90 16:03:43;57

14:57:02;222 15:22:04;90 16:03:44;57

14:57:03;223 15:22:05;90 16:03:46;57

14:57:04;223 15:22:06;90 16:03:47;57

14:57:05;222 15:22:07;90 16:03:48;57

14:57:06;223 15:22:09;90 16:03:49;0

14:57:07;224 15:22:10;90 16:03:50;0

14:57:08;225 15:22:11;90 16:03:51;57

14:57:09;222 15:22:12;90 16:03:52;57

14:57:10;223 15:22:13;90 16:03:53;57

14:57:11;224 15:22:14;90 16:03:54;57

14:57:13;223 15:22:15;91 16:03:55;57

14:57:14;225 15:22:16;90 16:03:56;57

14:57:15;223 15:22:17;90 16:03:57;57

14:57:16;223 15:22:18;90 16:03:58;57

14:57:17;223 15:22:19;90 16:04:00;57

14:57:18;222 15:22:20;90 16:04:01;57

14:57:19;222 15:22:21;90 16:04:02;57

14:57:20;223 15:22:22;90 16:04:03;0

14:57:21;224 15:22:24;90 16:04:04;0

61

LAMPIRAN 3. Data Accelerometer

No

Nilai

Accelerometer

(9.8 m/s2)

No

Nilai

Accelerometer

(9.8 m/s2)

No

Nilai

Accelerometer

(9.8 m/s2)

No

Nilai

Accelerometer

(9.8 m/s2)

1 0.9608 257 1.0270 513 1.0106 769 1.0479

2 1.0435 258 1.0459 514 1.0635 770 1.0806

3 1.0647 259 1.0508 515 1.0414 771 1.0400

4 1.0504 260 1.0310 516 1.0239 772 1.0131

5 1.0135 261 1.0167 517 1.0019 773 0.9881

6 1.0163 262 0.9783 518 0.9891 774 0.9529

7 0.9739 263 0.9449 519 0.9461 775 0.9303

8 0.9392 264 0.9206 520 0.9233 776 0.9091

9 0.9097 265 0.8805 521 0.9163 777 0.9141

10 0.9130 266 0.9163 522 0.9559 778 0.9742

11 0.9817 267 0.9744 523 1.0408 779 1.0179

12 1.0206 268 1.0571 524 1.0640 780 1.0767

13 1.0709 269 1.0675 525 1.0623 781 1.0440

14 1.0604 270 1.0483 526 1.0251 782 1.0230

15 1.0095 271 1.0035 527 0.9959 783 0.9796

16 1.0130 272 0.9938 528 0.9779 784 0.9631

17 0.9852 273 0.9864 529 0.9407 785 0.9515

18 0.9645 274 0.9261 530 0.9190 786 0.9196

19 0.9119 275 0.9247 531 0.8920 787 0.9369

20 0.8990 276 0.9087 532 0.9014 788 0.9684

21 0.9461 277 0.9990 533 0.9962 789 1.0305

22 1.0122 278 1.0347 534 1.0568 790 1.0630

23 1.0687 279 1.0670 535 1.0831 791 1.0562

24 1.0604 280 1.0564 536 1.0417 792 1.0327

25 1.0243 281 1.0018 537 0.9991 793 1.0037

26 0.9970 282 0.9974 538 0.9871 794 0.9681

27 0.9769 283 0.9803 539 0.9532 795 0.9280

28 0.9442 284 0.9553 540 0.9393 796 0.9159

29 0.9347 285 0.9128 541 0.9131 797 0.9023

30 0.9249 286 0.8984 542 0.9330 798 0.9574

31 0.9072 287 0.9522 543 1.0049 799 0.9929

32 0.9900 288 1.0281 544 1.0328 800 1.0555

33 1.0566 289 1.0718 545 1.0632 801 1.0485

34 1.0808 290 1.0562 546 1.0394 802 1.0413

35 1.0616 291 1.0200 547 1.0301 803 0.9969

62

36 1.0166 292 0.9867 548 0.9733 804 0.9946

37 0.9941 293 0.9700 549 0.9720 805 0.9512

38 0.9603 294 0.9389 550 0.9414 806 0.9243

39 0.9195 295 0.9275 551 0.9141 807 0.9187

40 0.9188 296 0.9234 552 0.9211 808 0.9415

41 0.9156 297 0.9194 553 0.9614 809 1.0345

42 0.9890 298 1.0145 554 1.0359 810 1.0362

43 1.0120 299 1.0587 555 1.0525 811 1.0596

44 1.0685 300 1.0830 556 1.0513 812 1.0264

45 1.0359 301 1.0379 557 1.0183 813 1.0129

46 1.0162 302 1.0013 558 0.9885 814 0.9855

47 0.9901 303 0.9837 559 0.9636 815 0.9451

48 0.9548 304 0.9505 560 0.9271 816 0.9307

49 0.9470 305 0.9233 561 0.9185 817 0.8843

50 0.9212 306 0.9215 562 0.9200 818 0.8970

51 0.9363 307 0.9300 563 0.9857 819 0.9644

52 0.9721 308 0.9938 564 1.0247 820 1.0499

53 1.0391 309 1.0261 565 1.0579 821 1.0765

54 1.0642 310 1.0753 566 1.0699 822 1.0455

55 1.0589 311 1.0308 567 1.0372 823 1.0110

56 1.0347 312 1.0151 568 1.0150 824 0.9987

57 1.0091 313 0.9867 569 0.9872 825 0.9666

58 0.9713 314 0.9454 570 0.9485 826 0.9456

59 0.9297 315 0.9377 571 0.9115 827 0.9187

60 0.9037 316 0.9206 572 0.8988 828 0.9233

61 0.9005 317 0.9305 573 0.9479 829 0.9899

62 0.9617 318 0.9815 574 1.0127 830 1.0300

63 0.9977 319 1.0379 575 1.0402 831 1.0676

64 1.0574 320 1.0687 576 1.0525 832 1.0430

65 1.0483 321 1.0484 577 1.0174 833 1.0241

66 1.0315 322 1.0293 578 1.0058 834 0.9796

67 0.9931 323 0.9949 579 0.9796 835 0.9858

68 0.9979 324 0.9652 580 0.9493 836 0.9405

69 0.9529 325 0.9229 581 0.9335 837 0.9248

70 0.9216 326 0.9046 582 0.9031 838 0.8953

71 0.9185 327 0.9119 583 0.9347 839 0.9481

72 0.9478 328 0.9794 584 0.9962 840 1.0247

73 1.0302 329 1.0118 585 1.0700 841 1.0499

74 1.0408 330 1.0636 586 1.0709 842 1.0801

63

75 1.0634 331 1.0516 587 1.0494 843 1.0287

76 1.0253 332 1.0347 588 1.0170 844 1.0084

77 1.0145 333 0.9958 589 0.9958 845 0.9755

78 0.9788 334 0.9914 590 0.9857 846 0.9357

79 0.9417 335 0.9500 591 0.9207 847 0.9305

80 0.9303 336 0.9207 592 0.9050 848 0.9234

81 0.8843 337 0.9175 593 0.9025 849 0.9673

82 0.9011 338 0.9507 594 0.9838 850 1.0107

83 0.9742 339 1.0396 595 1.0248 851 1.0504

84 1.0565 340 1.0552 596 1.0697 852 1.0711

85 1.0765 341 1.0619 597 1.0499 853 1.0355

86 1.0468 342 1.0200 598 0.9972 854 1.0206

87 1.0124 343 1.0007 599 0.9826 855 0.9877

88 0.9965 344 0.9734 600 0.9699 856 0.9574

89 0.9838 345 0.9426 601 0.9531 857 0.9180

90 0.9442 346 0.9233 602 0.9347 858 0.9023

91 0.9221 347 0.8903 603 0.9185 859 0.9534

92 0.9125 348 0.9022 604 0.9672 860 0.9916

93 0.9915 349 1.0002 605 1.0325 861 1.0414

94 1.0341 350 1.0510 606 1.0621 862 1.0471

95 1.0663 351 1.0858 607 1.0806 863 1.0330

96 1.0391 352 1.0414 608 1.0243 864 1.0134

97 1.0145 353 1.0023 609 1.0049 865 0.9869

98 0.9786 354 0.9905 610 0.9522 866 0.9554

99 0.9816 355 0.9575 611 0.9334 867 0.9132

100 0.9405 356 0.9417 612 0.9131 868 0.9039

101 0.9188 357 0.9203 613 0.9012 869 0.9162

102 0.9041 358 0.9366 614 0.9256 870 0.9867

103 0.9498 359 1.0095 615 0.9766 871 1.0508

104 1.0301 360 1.0344 616 1.0665 872 1.0672

105 1.0564 361 1.0671 617 1.0675 873 1.0516

106 1.0870 362 1.0319 618 1.0447 874 1.0179

107 1.0237 363 1.0237 619 1.0005 875 0.9962

108 0.9979 364 0.9755 620 0.9915 876 0.9825

109 0.9519 365 0.9520 621 0.9558 877 0.9229

110 0.9379 366 0.9356 622 0.9239 878 0.9134

111 0.9293 367 0.9074 623 0.9314 879 0.8960

112 0.9174 368 0.9170 624 0.9527 880 0.9738

113 0.9694 369 0.9641 625 1.0256 881 1.0089

64

114 0.9985 370 1.0347 626 1.0230 882 1.0701

115 1.0498 371 1.0574 627 1.0342 883 1.0681

116 1.0633 372 1.0533 628 1.0331 884 0.9946

117 1.0425 373 1.0271 629 1.0147 885 0.9960

118 1.0129 374 0.9960 630 0.9858 886 0.9825

119 0.9858 375 0.9667 631 0.9639 887 0.9700

120 0.9512 376 0.9308 632 0.9008 888 0.9261

121 0.9111 377 0.9188 633 0.8982 889 0.9211

122 0.9014 378 0.9150 634 0.9103 890 0.9521

123 0.9584 379 0.9830 635 0.9938 891 1.0325

124 0.9936 380 1.0256 636 1.0476 892 1.0750

125 1.0387 381 1.0499 637 1.0695 893 1.0518

126 1.0510 382 1.0447 638 1.0484 894 1.0311

127 1.0287 383 1.0278 639 1.0082 895 0.9974

128 1.0132 384 0.9962 640 1.0179 896 0.9771

129 0.9844 385 0.9896 641 0.9663 897 0.9425

130 0.9485 386 0.9452 642 0.9316 898 0.9187

131 0.9196 387 0.9131 643 0.9065 899 0.8928

132 0.9065 388 0.9050 644 0.9222 900 0.8948

133 0.9269 389 0.9331 645 0.9957 901 0.9843

134 0.9882 390 1.0167 646 1.0348 902 1.0543

135 1.0483 391 1.0438 647 1.0719 903 1.0855

136 1.0716 392 1.0670 648 1.0448 904 1.0411

137 1.0519 393 1.0223 649 1.0181 905 1.0095

138 1.0237 394 1.0057 650 0.9996 906 0.9963

139 0.9914 395 0.9862 651 0.9808 907 0.9646

140 0.9893 396 0.9476 652 0.9554 908 0.9333

141 0.9221 397 0.9395 653 0.9087 909 0.9366

142 0.9092 398 0.8995 654 0.8999 910 0.9318

143 0.8934 399 0.9316 655 0.9486 911 1.0089

144 0.9756 400 0.9960 656 1.0242 912 1.0154

145 1.0125 401 1.0643 657 1.0763 913 1.0634

146 1.0720 402 1.0682 658 1.0587 914 1.0388

147 1.0645 403 1.0396 659 1.0215 915 1.0274

148 1.0071 404 1.0048 660 0.9850 916 0.9892

149 0.9955 405 0.9896 661 0.9750 917 0.9510

150 0.9847 406 0.9811 662 0.9359 918 0.9425

151 0.9632 407 0.9186 663 0.9274 919 0.9073

152 0.9243 408 0.9057 664 0.9172 920 0.9178

65

153 0.9209 409 0.9059 665 0.9154 921 0.9705

154 0.9552 410 0.9873 666 0.9943 922 1.0409

155 1.0275 411 1.0317 667 1.0664 923 1.0604

156 1.0736 412 1.0686 668 1.0676 924 1.0496

157 1.0625 413 1.0606 669 1.0523 925 1.0196

158 1.0308 414 1.0001 670 1.0024 926 1.0175

159 0.9999 415 0.9941 671 0.9869 927 0.9597

160 0.9631 416 0.9782 672 0.9483 928 0.9371

161 0.9398 417 0.9581 673 0.9170 929 0.9074

162 0.9175 418 0.9237 674 0.9284 930 0.9246

163 0.8934 419 0.9219 675 0.9266 931 0.9787

164 0.9131 420 0.9702 676 0.9960 932 1.0261

165 0.9711 421 1.0380 677 1.0288 933 1.0667

166 1.0645 422 1.0736 678 1.0654 934 1.0483

167 1.0636 423 1.0699 679 1.0339 935 1.0333

168 1.0538 424 1.0212 680 1.0126 936 1.0036

169 1.0049 425 0.9946 681 0.9861 937 0.9941

170 0.9899 426 0.9503 682 0.9581 938 0.9476

171 0.9642 427 0.9383 683 0.9207 939 0.9124

172 0.9263 428 0.9161 684 0.9180 940 0.8982

173 0.9387 429 0.9088 685 0.9308 941 0.9334

174 0.9343 430 0.9264 686 0.9987 942 1.0218

175 1.0140 431 0.9750 687 1.0384 943 1.0463

176 1.0178 432 1.0709 688 1.0702 944 1.0640

177 1.0659 433 1.0700 689 1.0501 945 1.0158

178 1.0382 434 1.0496 690 1.0175 946 1.0101

179 1.0219 435 0.9948 691 1.0194 947 0.9844

180 0.9849 436 0.9820 692 0.9568 948 0.9496

181 0.9481 437 0.9551 693 0.9331 949 0.9421

182 0.9382 438 0.9280 694 0.9009 950 0.9003

183 0.9001 439 0.9352 695 0.9039 951 0.9308

184 0.9139 440 0.9390 696 0.9723 952 0.9899

185 0.9766 441 1.0222 697 1.0049 953 1.0602

186 1.0408 442 1.0281 698 1.0665 954 1.0696

187 1.0645 443 1.0576 699 1.0645 955 1.0430

188 1.0435 444 1.0317 700 1.0143 956 1.0105

189 1.0151 445 1.0177 701 1.0041 957 0.9970

190 1.0205 446 0.9734 702 0.9796 958 0.9844

191 0.9611 447 0.9402 703 0.9621 959 0.9210

66

192 0.9358 448 0.9231 704 0.9246 960 0.9082

193 0.9086 449 0.8973 705 0.9164 961 0.9034

194 0.9214 450 0.9238 706 0.9532 962 0.9825

195 0.9816 451 0.9877 707 1.0317 963 1.0219

196 1.0217 452 1.0442 708 1.0685 964 1.0684

197 1.0667 453 1.0687 709 1.0549 965 1.0334

198 1.0483 454 1.0437 710 1.0279 966 0.9987

199 1.0340 455 1.0103 711 0.9874 967 0.9778

200 0.9977 456 1.0124 712 0.9681 968 0.9774

201 0.9962 457 0.9532 713 0.9369 969 0.9593

202 0.9476 458 0.9297 714 0.9212 970 0.9310

203 0.9112 459 0.9084 715 0.8980 971 0.9183

204 0.8998 460 0.9266 716 0.9043 972 0.9620

205 0.9405 461 0.9979 717 0.9694 973 1.0339

206 1.0212 462 1.0325 718 1.0540 974 1.0712

207 1.0511 463 1.0679 719 1.0742 975 1.0695

208 1.0664 464 1.0479 720 1.0607 976 1.0188

209 1.0178 465 1.0283 721 1.0073 977 1.0025

210 1.0035 466 0.9977 722 0.9933 978 0.9499

211 0.9808 467 0.9826 723 0.9584 979 0.9341

212 0.9449 468 0.9567 724 0.9293 980 0.9138

213 0.9324 469 0.9086 725 0.9399 981 0.9017

214 0.9017 470 0.8995 726 0.9156 982 0.9209

215 0.9194 471 0.9526 727 1.0110 983 0.9675

216 0.9922 472 1.0207 728 1.0153 984 1.0642

217 1.0617 473 1.0797 729 1.0636 985 1.0667

218 1.0834 474 1.0549 730 1.0355 986 1.0491

219 1.0432 475 1.0230 731 1.0267 987 0.9991

220 1.0126 476 0.9840 732 0.9832 988 0.9847

221 0.9894 477 0.9764 733 0.9473 989 0.9541

222 0.9543 478 0.9397 734 0.9344 990 0.9199

223 0.9290 479 0.9257 735 0.8988 991 0.9415

224 0.9004 480 0.9163 736 0.9142 992 0.9390

225 0.9192 481 0.9219 737 0.9717 993 1.0247

226 0.9806 482 0.9979 738 1.0367 994 1.0259

227 1.0294 483 1.0607 739 1.0601 995 1.0601

228 1.0709 484 1.0704 740 1.0495 996 1.0331

229 1.0342 485 1.0506 741 1.0190 997 1.0175

230 1.0145 486 1.0048 742 1.0125 998 0.9807

67

231 0.9718 487 0.9818 743 0.9666 999 0.9588

232 0.9735 488 0.9474 744 0.9373 1000 0.9122

233 0.9393 489 0.9146 745 0.9098 1001 0.9029

234 0.9275 490 0.9261 746 0.9199 1002 0.9115

235 0.9283 491 0.9253 747 0.9782 1003 0.9922

236 0.9687 492 0.9984 748 1.0239 1004 1.0438

237 1.0295 493 1.0249 749 1.0672 1005 1.0604

238 1.0653 494 1.0655 750 1.0396 1006 1.0464

239 1.0599 495 1.0303 751 1.0332 1007 1.0065

240 1.0320 496 1.0125 752 0.9977 1008 1.0159

241 0.9984 497 0.9827 753 0.9975 1009 0.9632

242 0.9636 498 0.9565 754 0.9451 1010 0.9339

243 0.9272 499 0.9398 755 0.9120 1011 0.9026

244 0.9183 500 0.9195 756 0.9014 1012 0.9239

245 0.9016 501 0.9327 757 0.9374 1013 0.9987

246 0.9667 502 0.9835 758 1.0150 1014 1.0296

247 0.9989 503 1.0434 759 1.0430 1015 1.0671

248 1.0427 504 1.0702 760 1.0624 1016 1.0374

249 1.0710 505 1.0529 761 1.0213 1017 1.0320

250 1.0328 506 1.0261 762 0.9928 1018 0.9941

251 1.0146 507 1.0084 763 0.9861 1019 0.9880

252 0.9893 508 0.9572 764 0.9512 1020 0.9414

253 0.9527 509 0.9284 765 0.9377 1021 0.9042

254 0.9297 510 0.8997 766 0.9194 1022 0.8918

255 0.9217 511 0.9080 767 0.9066 1023 0.9481

256 0.9669 512 0.9758 768 0.9948 1024 1.0323

68

LAMPIRAN 4. Data FFT Pemrosesan Data Secara Tidak Langsung

Frek.

(Hz)

Nilai

Magnitude

Frek.

(Hz)

Nilai

Magnitude

Frek.

(Hz)

Nilai

Magnitude

Frek.

(Hz)

Nilai

Magnitude

0 1.973226 128 0.000116 256 0.000192 384 0.001216

1 0.000207 129 0.000186 257 0.000132 385 0.000371

2 0.000224 130 0.000495 258 0.000140 386 0.000307

3 0.000195 131 0.000446 259 0.000381 387 0.000110

4 0.000266 132 0.000146 260 0.000726 388 0.000414

5 0.000350 133 0.000323 261 0.001826 389 0.000280

6 0.000213 134 0.000267 262 0.003173 390 0.000249

7 0.000273 135 0.000418 263 0.001186 391 0.000310

8 0.000367 136 0.000805 264 0.001010 392 0.000482

9 0.000300 137 0.000545 265 0.000698 393 0.000309

10 0.000266 138 0.000081 266 0.000246 394 0.000460

11 0.000367 139 0.001962 267 0.000586 395 0.000483

12 0.000515 140 0.000122 268 0.000103 396 0.000483

13 0.000136 141 0.000428 269 0.000837 397 0.000404

14 0.000316 142 0.000218 270 0.000489 398 0.000433

15 0.000090 143 0.000677 271 0.000279 399 0.000892

16 0.000307 144 0.000286 272 0.000148 400 0.001549

17 0.000079 145 0.000173 273 0.000448 401 0.002373

18 0.000266 146 0.000673 274 0.000276 402 0.000666

19 0.000656 147 0.000227 275 0.000246 403 0.000214

20 0.000116 148 0.000295 276 0.000105 404 0.000374

21 0.000701 149 0.000419 277 0.000597 405 0.000083

22 0.000963 150 0.002440 278 0.000716 406 0.000248

23 0.000587 151 0.000823 279 0.000282 407 0.000356

24 0.000212 152 0.000303 280 0.000274 408 0.000210

25 0.000251 153 0.000695 281 0.000607 409 0.000506

26 0.000402 154 0.000604 282 0.000447 410 0.000114

27 0.000339 155 0.000211 283 0.000173 411 0.000337

28 0.000120 156 0.000343 284 0.000551 412 0.000273

29 0.000570 157 0.000451 285 0.000204 413 0.000504

30 0.000223 158 0.000209 286 0.000132 414 0.000211

31 0.000192 159 0.000151 287 0.000604 415 0.000314

32 0.000338 160 0.000233 288 0.000085 416 0.000694

33 0.000051 161 0.001364 289 0.000432 417 0.000147

34 0.000283 162 0.001605 290 0.000768 418 0.000242

35 0.000518 163 0.000490 291 0.000585 419 0.000552

69

36 0.000280 164 0.000702 292 0.000269 420 0.000453

37 0.000601 165 0.000233 293 0.000329 421 0.000763

38 0.000531 166 0.000288 294 0.000478 422 0.001148

39 0.001932 167 0.000690 295 0.000258 423 0.001639

40 0.000443 168 0.000349 296 0.000493 424 0.000390

41 0.000243 169 0.000326 297 0.000236 425 0.000749

42 0.000299 170 0.000739 298 0.000299 426 0.001181

43 0.000211 171 0.000520 299 0.000304 427 0.001969

44 0.000217 172 0.000682 300 0.000292 428 0.000810

45 0.000324 173 0.000097 301 0.000740 429 0.000638

46 0.000402 174 0.000211 302 0.000529 430 0.002595

47 0.000496 175 0.000508 303 0.000219 431 0.000775

48 0.000639 176 0.000642 304 0.000314 432 0.001247

49 0.000444 177 0.000061 305 0.001136 433 0.000926

50 0.005584 178 0.001327 306 0.000439 434 0.001574

51 0.000527 179 0.000132 307 0.000986 435 0.000985

52 0.000540 180 0.000396 308 0.000534 436 0.001285

53 0.000641 181 0.000976 309 0.000572 437 0.000169

54 0.000513 182 0.002234 310 0.000443 438 0.000480

55 0.000565 183 0.002484 311 0.000752 439 0.000769

56 0.000576 184 0.005522 312 0.000417 440 0.000567

57 0.000497 185 0.003520 313 0.000403 441 0.000524

58 0.000950 186 0.001244 314 0.000446 442 0.000323

59 0.000686 187 0.000987 315 0.000593 443 0.000653

60 0.001652 188 0.000293 316 0.000216 444 0.000666

61 0.004310 189 0.000963 317 0.000127 445 0.000668

62 0.001465 190 0.000936 318 0.000424 446 0.000786

63 0.000513 191 0.000316 319 0.000152 447 0.000715

64 0.000764 192 0.000866 320 0.000150 448 0.000547

65 0.000747 193 0.000593 321 0.000267 449 0.000673

66 0.000733 194 0.000225 322 0.000388 450 0.000315

67 0.000348 195 0.000801 323 0.000851 451 0.000703

68 0.000272 196 0.000828 324 0.000197 452 0.000069

69 0.000371 197 0.001806 325 0.000191 453 0.000507

70 0.000614 198 0.001900 326 0.000383 454 0.000224

71 0.000290 199 0.003720 327 0.000366 455 0.000740

72 0.000569 200 0.014404 328 0.000299 456 0.000200

73 0.001161 201 0.007742 329 0.000374 457 0.000570

74 0.000756 202 0.003089 330 0.000102 458 0.000340

70

75 0.001004 203 0.002314 331 0.000054 459 0.000377

76 0.000742 204 0.001548 332 0.000157 460 0.000297

77 0.000453 205 0.001227 333 0.000324 461 0.000364

78 0.000709 206 0.000982 334 0.000613 462 0.004566

79 0.000097 207 0.001030 335 0.000219 463 0.000537

80 0.000664 208 0.000971 336 0.000147 464 0.000837

81 0.000510 209 0.000938 337 0.000048 465 0.000544

82 0.000319 210 0.000495 338 0.000331 466 0.000559

83 0.000518 211 0.000867 339 0.000615 467 0.001030

84 0.000992 212 0.001093 340 0.000578 468 0.000528

85 0.001176 213 0.000820 341 0.000692 469 0.000557

86 0.001085 214 0.000613 342 0.000542 470 0.000954

87 0.000859 215 0.000567 343 0.000572 471 0.000727

88 0.000696 216 0.000950 344 0.000297 472 0.001210

89 0.000720 217 0.000553 345 0.000330 473 0.001474

90 0.001166 218 0.000583 346 0.000423 474 0.000754

91 0.001496 219 0.001013 347 0.000346 475 0.000950

92 0.001373 220 0.000383 348 0.000239 476 0.000525

93 0.001921 221 0.000091 349 0.000505 477 0.000372

94 0.001884 222 0.000616 350 0.000944 478 0.000594

95 0.002086 223 0.000461 351 0.000910 479 0.000639

96 0.002584 224 0.000872 352 0.000003 480 0.001239

97 0.003568 225 0.000297 353 0.000249 481 0.000451

98 0.005347 226 0.000195 354 0.000239 482 0.000319

99 0.009482 227 0.000648 355 0.000182 483 0.000640

100 0.068379 228 0.000214 356 0.000272 484 0.000496

101 0.013576 229 0.000392 357 0.000406 485 0.000511

102 0.006314 230 0.000182 358 0.000033 486 0.000382

103 0.004034 231 0.000428 359 0.000085 487 0.000476

104 0.002924 232 0.000504 360 0.000170 488 0.000406

105 0.002308 233 0.000101 361 0.000151 489 0.000267

106 0.001611 234 0.000631 362 0.000512 490 0.000387

107 0.001842 235 0.000416 363 0.000110 491 0.000565

108 0.001491 236 0.000424 364 0.000201 492 0.000522

109 0.001266 237 0.000479 365 0.000186 493 0.000250

110 0.000997 238 0.000291 366 0.000365 494 0.000179

111 0.001092 239 0.000962 367 0.000187 495 0.000295

112 0.000957 240 0.000488 368 0.000149 496 0.000462

113 0.001224 241 0.000312 369 0.000459 497 0.000197

71

114 0.000853 242 0.000359 370 0.000345 498 0.000606

115 0.000952 243 0.000279 371 0.000239 499 0.000800

116 0.001202 244 0.000063 372 0.000482 500 0.000543

117 0.000822 245 0.000127 373 0.000641 501 0.002015

118 0.000617 246 0.000387 374 0.000306 502 0.000240

119 0.000505 247 0.000260 375 0.000297 503 0.000340

120 0.000398 248 0.000126 376 0.000241 504 0.000660

121 0.000376 249 0.000141 377 0.000351 505 0.000401

122 0.000868 250 0.000785 378 0.000787 506 0.000158

123 0.000310 251 0.000774 379 0.000369 507 0.000203

124 0.000544 252 0.000333 380 0.000337 508 0.000662

125 0.000250 253 0.000633 381 0.000446 509 0.000075

126 0.000428 254 0.000325 382 0.000448 510 0.000254

127 0.000385 255 0.000144 383 0.000438 511 0.000419

72

LAMPIRAN 5. Data FFT Pemrosesan Data Secara Langsung

Frek.

(Hz)

Nilai

Magnitude

Frek.

(Hz)

Nilai

Magnitude

Frek.

(Hz)

Nilai

Magnitude

Frek.

(Hz)

Nilai

Magnitude

0 1010.2925 128 0.0597 256 0.0981 384 0.6226

1 0.1061 129 0.0943 257 0.067 385 0.1895

2 0.114 130 0.2532 258 0.072 386 0.158

3 0.1003 131 0.2293 259 0.1956 387 0.0555

4 0.1359 132 0.0742 260 0.3734 388 0.2117

5 0.1799 133 0.1634 261 0.936 389 0.1437

6 0.1085 134 0.1375 262 1.6242 390 0.1262

7 0.139 135 0.2152 263 0.6072 391 0.1573

8 0.1877 136 0.4138 264 0.5176 392 0.2464

9 0.1533 137 0.2788 265 0.357 393 0.1582

10 0.1368 138 0.041 266 0.1264 394 0.2356

11 0.1878 139 1.0048 267 0.2996 395 0.2487

12 0.263 140 0.0626 268 0.054 396 0.2467

13 0.0701 141 0.2184 269 0.4285 397 0.2069

14 0.1626 142 0.1132 270 0.2505 398 0.2224

15 0.0466 143 0.3477 271 0.1423 399 0.4565

16 0.1575 144 0.1472 272 0.0767 400 0.7924

17 0.0395 145 0.0882 273 0.2287 401 1.2146

18 0.1366 146 0.3442 274 0.1415 402 0.3405

19 0.3359 147 0.1162 275 0.1279 403 0.1091

20 0.0595 148 0.152 276 0.0548 404 0.1912

21 0.3582 149 0.2144 277 0.3074 405 0.0413

22 0.4933 150 1.2502 278 0.3671 406 0.1264

23 0.3002 151 0.4218 279 0.1444 407 0.1819

24 0.1088 152 0.1552 280 0.1397 408 0.1078

25 0.128 153 0.3556 281 0.311 409 0.2584

26 0.2059 154 0.308 282 0.2297 410 0.059

27 0.1733 155 0.107 283 0.089 411 0.1715

28 0.0611 156 0.1764 284 0.281 412 0.1399

29 0.2916 157 0.2311 285 0.1035 413 0.2581

30 0.1133 158 0.1071 286 0.0686 414 0.1075

31 0.0983 159 0.0763 287 0.3094 415 0.1607

32 0.1726 160 0.1209 288 0.0439 416 0.3549

33 0.0261 161 0.6981 289 0.2207 417 0.0763

34 0.1444 162 0.8223 290 0.3933 418 0.1247

35 0.2653 163 0.2514 291 0.2998 419 0.282

73

36 0.1435 164 0.3583 292 0.1384 420 0.2329

37 0.3078 165 0.1189 293 0.1696 421 0.392

38 0.2712 166 0.148 294 0.2448 422 0.5874

39 0.9902 167 0.3533 295 0.1296 423 0.8389

40 0.2285 168 0.1791 296 0.2535 424 0.1997

41 0.1237 169 0.1674 297 0.1218 425 0.3848

42 0.1546 170 0.379 298 0.1538 426 0.6063

43 0.1082 171 0.266 299 0.1554 427 1.0086

44 0.1104 172 0.3492 300 0.1493 428 0.4149

45 0.1658 173 0.0492 301 0.3793 429 0.3277

46 0.2054 174 0.1081 302 0.271 430 1.3279

47 0.2539 175 0.2597 303 0.1121 431 0.395

48 0.3265 176 0.3283 304 0.1606 432 0.6386

49 0.228 177 0.0316 305 0.5804 433 0.4742

50 2.8599 178 0.679 306 0.2252 434 0.8063

51 0.2696 179 0.0677 307 0.5061 435 0.5037

52 0.2758 180 0.2026 308 0.2735 436 0.6595

53 0.3286 181 0.4993 309 0.2937 437 0.0872

54 0.2623 182 1.1448 310 0.2262 438 0.2457

55 0.2887 183 1.2713 311 0.3859 439 0.3939

56 0.2937 184 2.8275 312 0.2138 440 0.2894

57 0.254 185 1.801 313 0.2062 441 0.2692

58 0.4858 186 0.6361 314 0.2281 442 0.165

59 0.351 187 0.505 315 0.3044 443 0.3338

60 0.8455 188 0.1498 316 0.1108 444 0.3405

61 2.2065 189 0.4929 317 0.0648 445 0.3422

62 0.7493 190 0.4799 318 0.2159 446 0.4029

63 0.2633 191 0.1606 319 0.0767 447 0.3653

64 0.3912 192 0.4433 320 0.0773 448 0.2802

65 0.3822 193 0.303 321 0.1362 449 0.3463

66 0.3747 194 0.116 322 0.1993 450 0.1618

67 0.1786 195 0.4099 323 0.4364 451 0.36

68 0.1387 196 0.4233 324 0.1019 452 0.0357

69 0.1909 197 0.9252 325 0.0979 453 0.2598

70 0.3151 198 0.9726 326 0.1953 454 0.1152

71 0.1488 199 1.9039 327 0.1865 455 0.3776

72 0.2906 200 7.3749 328 0.1535 456 0.1022

73 0.5945 201 3.9645 329 0.1922 457 0.2906

74 0.3871 202 1.5811 330 0.0528 458 0.1748

74

75 0.5148 203 1.1853 331 0.0287 459 0.1936

76 0.3804 204 0.7928 332 0.0801 460 0.1517

77 0.2315 205 0.6289 333 0.1648 461 0.1851

78 0.3642 206 0.5037 334 0.314 462 2.3381

79 0.0498 207 0.5278 335 0.1121 463 0.2739

80 0.3412 208 0.497 336 0.0754 464 0.4286

81 0.2606 209 0.4798 337 0.025 465 0.2788

82 0.1639 210 0.2533 338 0.1705 466 0.2859

83 0.2656 211 0.4443 339 0.3153 467 0.5282

84 0.5072 212 0.5593 340 0.2955 468 0.2699

85 0.6016 213 0.4186 341 0.3552 469 0.2853

86 0.5555 214 0.3133 342 0.2781 470 0.4894

87 0.4402 215 0.2897 343 0.2924 471 0.3722

88 0.3567 216 0.4864 344 0.1516 472 0.6183

89 0.3687 217 0.2828 345 0.1686 473 0.7541

90 0.597 218 0.2986 346 0.2164 474 0.3851

91 0.7662 219 0.5195 347 0.177 475 0.4875

92 0.7027 220 0.1962 348 0.1231 476 0.2693

93 0.9834 221 0.0465 349 0.2577 477 0.1908

94 0.9644 222 0.3159 350 0.4826 478 0.3042

95 1.0685 223 0.2354 351 0.4666 479 0.3272

96 1.3235 224 0.4474 352 0.0019 480 0.6342

97 1.8259 225 0.1523 353 0.1265 481 0.2304

98 2.7386 226 0.0999 354 0.1235 482 0.1629

99 4.8538 227 0.3308 355 0.093 483 0.3266

100 35.0089 228 0.1098 356 0.1392 484 0.254

101 6.9501 229 0.201 357 0.2088 485 0.262

102 3.2327 230 0.0929 358 0.0172 486 0.1941

103 2.0655 231 0.2208 359 0.0427 487 0.244

104 1.497 232 0.2577 360 0.0871 488 0.2066

105 1.1812 233 0.052 361 0.0763 489 0.1367

106 0.8242 234 0.323 362 0.2626 490 0.198

107 0.9438 235 0.2134 363 0.0562 491 0.2893

108 0.7639 236 0.2175 364 0.1047 492 0.2668

109 0.6477 237 0.2453 365 0.0951 493 0.1282

110 0.5107 238 0.1491 366 0.187 494 0.0914

111 0.5592 239 0.4922 367 0.0969 495 0.1509

112 0.4895 240 0.2493 368 0.0757 496 0.2366

113 0.6281 241 0.1602 369 0.2351 497 0.0993

75

114 0.437 242 0.1838 370 0.1771 498 0.3105

115 0.4871 243 0.1443 371 0.1222 499 0.408

116 0.6149 244 0.0329 372 0.2473 500 0.2787

117 0.4215 245 0.065 373 0.328 501 1.0317

118 0.3169 246 0.1991 374 0.1564 502 0.123

119 0.259 247 0.1336 375 0.1523 503 0.1744

120 0.2038 248 0.0632 376 0.1225 504 0.3386

121 0.193 249 0.0725 377 0.1788 505 0.2059

122 0.445 250 0.4016 378 0.403 506 0.0813

123 0.1589 251 0.3975 379 0.1883 507 0.1047

124 0.2776 252 0.1701 380 0.1726 508 0.3375

125 0.1284 253 0.3232 381 0.2281 509 0.0384

126 0.2195 254 0.1653 382 0.2293 510 0.1299

127 0.1974 255 0.0732 383 0.2243