Abstract— Laboratory monitoring, which is usually carried out by laboratory personnel, is now carried out in real time and in a modern  way.  The  purpose  of  this  laboratory  monitoring  is  to determine  the  room  temperature  using  a  K-type  thermocouple which is standardized with a standard thermometer. The results of these objectives are to know the validation value and to know the heuristic value of the K-type thermocouple from the sensor in the K-type thermocouple called the LM35 sensor. These results are obtained  from  a  system  that  has  been  created  named  room temperature monitoring in real time using a K-type thermocouple. This  system  was  established  from  the  use  of  the  damaged  OHP ( Over  Head  Projector) as  a  mini  laboratory,  then  around  the OHP  were  placed  four  pieces  of  glass  on  all  four  sides  that  had been  coated  with  aluminum,  and  then  placed  the  LM35  sensor which was placed in the corners of the OHP side and outside the glass  coated  with  aluminum.  Then  the  wire  from  the  K-type thermocouple is inserted in the middle position in the OHP. The LM35  sensor  that  is  inserted  into  the  OHP  is  connected  to  the Raspberry pi Type B which serves as the brain of the system that is  made.  This  system  displays  the  ADC  value  and  Temperature value  when  the  Halogen  lamp  is  turned  on  in  an  artificial laboratory (OHP). Monitoring measurements are carried out with 1  measurement  on  a  standard  thermometer  and  four measurements on a test instrument (Type-K Thermocouple). The results  of  the  sensor  characterization  are  test accuracy values  of 98.21%.  Precision  results  are  99.81%.  Linearity  results  are 99.91% and the sensor sensitivity result is 0.27.

## Keyword: Monitoring, real time, temperature

## I. P ENDAHULUAN
P ARA ilmuan  zaman  dahulu  memperoleh  hasil  berupa  data pengetahuan  dari  pengukuran,  pemantauan  dan  penelitian. Pengukuran,  pemantauan  dan  penelitian  suhu  di  suatu  tempat yang diartikan sebagai ilmu pengetahuan ranah metrologi yang berkaitan  dengan  kalibrasi  alat  ukur,  timbang,  takar  dan perlengkapannya (UTTP) dalam laboratorium [2].
Laboratorium  yang  efektif  dan  efesien  perlu  adanya pengukuran  sistem  pemantauan  suhu  ruangan  untuk  menjaga kinerja instrument yang sensitif terhadap perubahan suhu dan kelembaban  yang  terdapat  di  laboratorium  [3].  Pemantauan
suhu  ruangan  telah  banyak  dilakukan,  salah  satu  pemantauan ruangan menggunakan server dengan raspberry pi sebagai SBC ( Single  Board  Computer )  dan  arduino  sebagai  pengolah  data suhu  [4].  Pemantauan  atau monitoring yaitu  kegiatan  untuk mengkaji antara rencana dan penyesuaian dalam mengidentifikasi  masalah  yang  timbul  agar  langsung  dapat diatasi. Selain itu, penilaian dilakukan untuk mengetahui pola kerja  dan  manajemen yang digunakan  untuk  mencapai  tujuan dan memperoleh ukuran kemajuan [5][6].
Sistem  pemantauan  suhu  memiliki  2  karakteristik  yaitu karakteristik  statis  dan  karakteristik  dinamis.  Karakteristik statis  digunakan  karena  tidak  berdasarkan  waktu  tertentu. Karakteristik  pengukuran  suhu  dilakukan  untuk  mengawasi naik  turunya  suhu  pada  waktu  yang  tak  terbatas  yang dibandingkan dengan alat pengukur suhu yang sudah tertelusur. Port arduino yang tersambung dengan PC atau laptop sebagai pengolah  data  sedangkan  raspberry  pi  digunakan  sebagai database  server dengan  pengaturan  koneksi  internet  serta  IP Address ( Internet  Protocol  Address )  atau  biasa  disebut  juga alamat protokol internet untuk penyimpanan data pemantauan suhu ruangan ( monitoring laboratorium).
Laboratorium  Metrologi  memiliki Air  Conditioner (AC) untuk  mengatur  suhu  ruangan  dalam  laboratorium  tersebut. Biasanya disaat tidak ada praktikan maka AC didalam ruangan tersebut tidak dinyalakan tetapi jika ada praktikan serta laboran didalamnya  maka  AC  akan  dinyalakan  untuk  mendapatkan suhu  ruangan  yang  sesuai  dengan  orang-orang  yang  ada didalamnya.  Temperatur  merupakan  ukuran  dingin  atau panasnya suatu keadaan yang memiliki satuan ukur °C (derajat celcius).  Menurut  Mustamin  [7]  temperatur  tinggi  akan menyebabkan  energi  kinetik  rata-rata  yang  besar.  Penyebab perubahan  temperatur  karena  adanya  perbedaan  kecepatan proses pendingingan dan pemanasan kadar air pada permukaan bumi.
Selain termometer sebagai pengukur suhu, termokopel juga digunakan  untuk  mengubah  tegangan  listrik  dari  perbedaan suhu  benda.  Termokopel  yang  digunakan  adalah  jenis  yang memiliki  konektor  yang  sama  dan  dapat  digunakan  untuk

## Analisis Sistem Monitoring Suhu dengan Sensor LM35 Menggunakan OHP ( Over Head Projector ) Berbasis Raspberry Pi
Risky Via Feriyanti 1 , Aziz Yulianto Pratama 1 , Dwi Novianto 2 *
1 Universitas Diponegoro, Semarang, Indonesia
2 Universitas Tidar, Magelang, Indonesia
* Email: nopi_jte@untidar.ac.id
mengukur suhu dalam jangakauan 200 ℃ - 1800 ℃ dengan batas kesalahan  pengukuran  kurang  dari  1 ℃ [8].  Selain  itu, termokopel  berfungsi  sebagai  pendeteksi  suhu  melalui penggabungan  dua  jenis  logam  berbeda  pada  ujungnya sehingga  menimbulkan  efek  “ Thermo-electric ”.  Perbedaan kedua jenis logam tersebut adalah seeback yang menghasilkan dua persimpangan atau sambungan. Jenis dari sambungan dua logam  diantaranya  adalah reference  junction ( cold  junction ) yang  diberi  suhu  dingin  sebesar  0 ℃ agar  tetap  konstan  dan dijadikan  sebagai  acuan.  Sedangkan, measuring  junction ( hot junction ) atau sambungan panas adalah jenis sambungan yang digunakan untuk mengukur suhu.
Sensor  suhu  yang  digunakan  dalam  sistem  monitoring  ini yaitu  sensor  LM35  yang  digunakan  untuk  mengetahui  suhu ruangan  dalam  bentuk  besaran  elektrik.  Sensor  suhu  LM35 memiliki luaran bentuk tegangan yang berasal dari perubahan besaran listrik. Sensor LM35 memiliki 3 buah pin kaki seperti terlihat  pada  Gambar  1,  dimana  pin  kaki  ke  1  adalah  input tegangan positif, pin kaki ke 2 adalah output, dan pin kaki ke 3 adalah input tegangan negatif atau GND [9][10].
Gambar. 1. Sensor LM35 [9]
Sensor suhu kemudian dihubungkan dengan modul  arduino dan  juga  raspberry  pi  dimana  arduino  merupakan  perangkat mikrokontroller yang open source atau dapat dengan mudah di download secara gratis dan umumnya memiliki penamaan pin agar  mudah diingat  [11][12][13].  Pemrograman  arduino  tidak sebanyak tahapan mikrokontroller konvensional karena arduino sudah  didesain  mudah  untuk  dipelajari.  Raspberry  pi  juga digunakan sebagai otak pemrograman sistem untuk menampilkan  hasil  akhir  dimana  ditampilkan  dalam  serial monitor.  Raspberry  pi  yang  digunakan  adalah  raspberry  pi model B+ dimana berbentuk seperti komputer berukuran kartu kredit  yang  dikembangkan  di  Inggris  pada  tahun  2011  oleh Yayasan  raspberry  pi  (raspberry  pi foundation ).  Tujuan pengembangannya  adalah  untuk  promosi  pembelajaran  ilmu pengetahuan  dasar  komputer.  Oleh  karena  itu,  raspberry  pi diproduksi dengan adanya lisensi manufaktur dan dijual secara online [14].
Analisis data yang diambil adalah analisis nilai ADC ( Analog to  Digital  Converter )  dan  juga  nilai  suhu  dalam  sensor  suhu LM35 yang di proses oleh arduino kemudian masuk kedalam penyimpanan  raspberry  pi  yang  ditampilkan  dalam  serial monitor software arduino  IDE  (tempat  dimana  deretan  kode bahasa  diketikkan)  yang  kemudian  dicari  nilai  linearitasnya. Dimana linearitas merupakan simpangan terbesar antara kurva
sebenarnya  dengan  kurva  linier[15].  Semakin  kecil  nilai linearitas, maka semakin bagus transduser/sensor bekerja.
Selain  mencari  nilai  linieritas  dicari  pula  nilai  akurasi, presisi, sensitivitas juga mencari ketidakpastian tipe A dan tipe B  dimana  ketidakpastian  merupakan  ukuran  sebaran  yang secara  layak  dapat  dikaitkan  dengan  nilai  terukur  dan memberikan  rentang,  terpusat  pada  nilai  terukur  dengan  nilai benar kemungkinan tertentu [11] [16].

## II. M ETODE P ENELITIAN
Penelitian  ini  menggunakan  metode  heuristik  dengan mencari  karateristik  sensor  yang  digunakan  berupa  nilai akurasi,  mencari  nilai  presisi,  nilai  sensitivitas,  linearitas  dan juga mengkalibrasi termokopel tipe-K. Prinsip dari metode ini yaitu mencari persamaan dari hubungan antara sinyal input dan output yang mendekati dengan nilai yang sebenarnya/standar. Berdasarkan prinsip tersebut maka digunakan metode tersebut dalam  pembuatan  sistem  monitoring  suhu  laboratorium metrologi.

## A. Tahapan Penelitian:

## 1) Studi pustaka
Studi pustaka dilakukan dengan mencari bahan bacaan yang terkait  dengan  masalah  yang  diangkat  dalam  penelitian. Bahan bacaan yang dikumpulkan yaitu beberapa buku, hasil penelitian  orang  lain,  jurnal,  buku  manual  dan datasheet . Setelah  bahan-bahan  bacaan  dikumpulkan,  selanjutnya mengkaji  isi  bahan  bacaan  dan  menyesuaikan  dengan kebutuhan pada penelitian ini . 2) Penyempurnaan Alat Ukur
Penyempurnaan alat ukur dilakukan saat sistem yang telah dibuat mengalami kendala dan kesalahan serta menghasilkan  kesalahan  saat  pengujian.  Penyempurnaan alat  bisa  dilakukan  dengan  menambahkan hardware maupun software.
3) Pengujian
Pengujian  dilakukan  ketika  sistem  yang  dibuat  telah  siap dan dapat melakukan pengujian pengukuran.

## 4) Pengujian Ulang
Jika pengujian utama yang dilakukan mengalami kesalahan maka perlu dilakukan pengujian ulang atau penyempurnaan sistem. Inilah hasil akhir sistem yang dibuat dari penelitian ini dengan karakteristik yang dimilikinya

## 5) Pengambilan Data
Selanjutnya  setelah  pengujian  ulang  sistem  yang  telah sempurna  maka  perlu  dilakukan  pengambilan  data,  data yang diambil berupa data suhu ruangan yang telah stabil.
Gambar. 2. Flowchart Penelitian

## B. Prinsip Kerja Alat Uji
Gambar. 3. Diagram Blok Sistem Alat Monitoring
Berikut  merupakan  penjelasan  dari  diagram  blok sistem alat monitoring suhu laboratorium berbasis arduino yang akan diimplementasikan.

## A. Raspberry pi
Raspberry pi berfungsi sebagai komputer mini pengganti CPU  ( central  processing  unit )  untuk  menghidupkan  PC ( personal computer )

## B. Sensor Suhu
Senso  suhu  berfungsi  untuk  mengukur  besarnya temperatur yang terukur dalam OHP ( overhead projector )

## C. OHP + Lampu Halogen
OHP  bersungsi  sebagai  miniature  ruangan  atau laboratorium  dan  lampu  halogen  berfungsi  sebagai pengaturan pemanas dalan ruangan atau laboratorium

## D. Arduino
Arduino  berfungsi  sebagai  pengendali  rangkaian  pada sistem  tersebut  dengan  menggunakan  mikrokontroller Atmega 328.
E. Serial  Monitor  di  LCD  (liquid-crystal  display)  PC (personal computer)
Serial  Monitor  di  LCD  PC  sebagai display yang menampilkan  hasil  pengukuran  dalam  bentuk  bit  ADC dan suhu dalam bentuk derajat elcius.

## III. H ASIL DAN PEMBAHASAN
Pengujian  karakteristik  sensor  dan  sistem  intrumentasi monitoring suhu terdiri dari karakteristik sensor berupa akurasi, presisi, linieritas serta sensitivitas yang di uji dalam empat kali percobaan  dengan  empat  data  uji  dan  satu  data  standarnya. Untuk cara atau proses pengambilan data standar dan data uji dapat dilihat dari Gambar 4 dibawah ini.
Gambar. 4. Pengambilan Data Standaran Data Uji
Tidak Ya Mulai Mencari bahan bacaan yang berkaitan dengan
penelitian Penambahan hardware dan software Pengambilan
data Analisis dan Pembahasan Data
Sesuai sistem Kesimpulan Selesai OHP + Lampu
Halogen
Sensor
Suhu Arduino Raspberry Pi Serial Monitor di LCD PC
Pengujian  bit  ADC  dan  suhu  laboratorium  pada  alat  uji dilakukan dengan cara menuliskan koding pada IDE arduino. Koding  yang  dituliskan  digunakan  untuk  menampilkan  bit ADC  serta  suhu  laboratorium  uji  yang  saat  itu  sedang dijalankan oleh sistem monitoring suhu laboratorium berbasis raspberry pi dengan mikrokontroler arduino.
T ABEL 1
D ATA PENGUJIAN SUHU DAN BIT ADC Pengujian ke- Suhu Minimal Bit ADC minimal Suhu Maksimal Bit ADC maksimal 1 50 ℃ 65 99 ℃ 247 2 49 ℃ 62 98 ℃ 242 3 49 ℃ 61 100 ℃ 249 4 49 ℃ 62 101 ℃ 253
Dari  empat  data  pengujian  alat  uji  diatas  pada  pengujian pertama suhu minimal sebesar 50 ℃ dengan bit ADC minimal sebesar 65 serta suhu maksimal sebesar 99 ℃ dengan bit ADC maksimal  sebesar  247  Pada  pengujian  kedua  suhu  minimal sebesar 49 ℃ dengan bit ADC minimal sebesar 62 serta suhu maksimal sebesar 98 ℃ dengan bit ADC maksimal sebesar 242. Pada pengujian ketiga suhu minimal sebesar 49 ℃ dengan bit ADC  minimal  sebesar  61  serta  suhu  maksimal  sebesar 100 ℃ dengan bit ADC maksimal sebesar 249. Pada pengujian keempat suhu minimal sebesar 49 ℃ dengan bit ADC minimal sebesar 62 serta suhu maksimal sebesar 101 ℃ dengan bit ADC maksimal sebesar 253.
Pengujian  regresi  linier  pada  alat  standar  dilakukan  untuk menemukan  suhu  uji  dari  sistem  yang  dilakukan  dengan menuliskan coding 𝑦 = 𝑎 + 𝑏𝑥 sebagai penginputan suhu uji. Pada  pengujian  regresi  linier  alat  standar  suhu  ditulis  saat pergantian  nilai  bit  ADC  pada  serial  monitor  pada  komputer yang  sedang  berjalan  saat  melakukan  pengukuran.  Linearitas bertujuan untuk mengetahui seberapa linier pembacaan sensor uji  terhadap  alat  standar.  Pengujian  linearitas  dapat memberikan informasi mengenai titik pengukuran terjauh oleh sensor uji terhadap garis linier.  Sehingga mendapatkan grafik regresi linier seperti gambar 5.
Gambar. 5. Grafik Regresi Linier pada Alat Standar
Grafik diatas adalah grafik pengujian regresi linier pada alat standar. Dari grafik diatas nilai regresi linier yang terdapat pada pengujian  alat  standar  adalah 𝑦 = 0,27293𝑥 + 33,0199 dan dapat dilihat bahwa garis regresinya sangat linier terhadap nilai yang telah diukur sehingga memenuhi syarat kelineritasannya. Dengan  nilai kelinearitasannya  sebesar  99,89%.  Hasil  regresi linier 𝑦 = 0,27293𝑥 + 33,0199 dimasukkan  kedalam sketch sehingga  menghasilkan  pengujian  suhu  dan  bit  ADC.  Pada gambar  5  ditunjukkan  bahwa  y=a+bx,  dimana  a  merupakan intersep atau suatu titik perpotongan antara satu garis dengan sumbu  Y  pada  sumbu  kartesius.  Nilai  a  atau  nilai intersep sebesar 33,0199. Kemiringan atau slope disini ditunjukkan pada persamaan 𝑦 = 𝑎 + 𝑏𝑥 .  Nilai slope disini  ditunjukkan  oleh  b yaitu sebesar 0,2729. sehinggadapat disimpulkan bahwa grafik diatas merupakan grafik garis regresi linier.
Analisis  pengujian  ketidakpastian  alat  standar  dan  uji memiliki  beberapa  ketidakpastian  dari  tiap-tiap  pengukuran. Pada  ketidakpastian  tipe  A  hanya  perulangan  dan ketidakpastian  baku  perulangan.  Sedangkan,  ketidakpastian tipe  B  adalah  ketidakpastian  daya  baca,  ketidakpastian gabungan  dan  ketidakpastian  bentangan.  Nilai  uji ketidakpastian ditunjukkan oleh Tabel II.
T ABEL II T ABEL N ILAI K ETIDAKPASTIAN
Uji ke- Ketidak pastian perulangan ( ℃ ) Ketidak pastian Baku Perulangan ( ℃ ) Ketidak pastian daya baca ( ℃ ) Ketidak pastian Gabungan ( ℃ ) Ketidak pastian Bentangan ( ℃ ) 1 13,54 2,02 0,29 13,69 27,39 2 13,55 2,02 0,29 13,70 27,41 3 13,41 2,00 0,29 13,56 27,11 4 14,03 2,09 0,29 14,19 28,37 5 14,31 2,13 0,29 14,47 28,95

## IV. K ESIMPULAN
Sistem  monitoring  suhu  (pemantauan  suhu)  menggunakan OHP yang sudah tidak terpakai berbasis raspberry pi yang telah digambarkan  pada  Gambar  4  secara  garis  besar  digunakan untuk  membandingkan  hasil  pembacaan  suhu  sensor    LM35 dengan pembacaan suhu alat standar berupa termokopel tipe-K yang mendapatkan sumber kalor dari lampu halogen didalam OHP  yang  kemudian  dicari  karakteristik  sensornya  dimana semakin  tinggi  nilai  rata-rata  erornya  maka  semakin  rendah nilai  akurasi,  presisi,  linearitas  dan  juga  nilai  sensitivitasnya. Kemudian menggunakan metode heuristik didapatkan akurasi sebesar  98,21%,  presisi  sebesar  99,81%,  linearitas  sebesar 99,91% dan sensitivitas sebesar 0,27 ℃ .
R EFERENSI
[1] Y.  Mirza,  “Sensor  Suhu  LM35  dan  Photo  Dioda  Sebagai  Sistem Kendali Mesin Potong,” JUPITER (Jurnal Penelitian Ilmu dan Teknik Komputer) , vol. 10, no. 1, pp. 45–57, 2018, doi: 10.5281/ZENODO.3408511.
[2] M.  Hidayaturohmat,  “Prototype  Sistem  Monitoring  Suhu  Realtime Pada Kolam Pembenihan Ikan Berbasis Wireless Local Area Network,” 2016.
[3] D.  Novianto,  I.  Setiyowati,  and  W.  T.  Nugraha,  “Rancang  Bangun Inkubator Telur Ayam Menggunakan DHT 11 Sebagai Sensor Suhu dan Kelembaban,” Pengelolaan Sumber Daya Alam Berkesinambungan Di Kawasan Gunung Berapi , pp. 3–6, 2019.
[4] T.  R.  Perkasa,  “Rancang  Bangun  Pendeteksi  Gerak  Menggunakan Metode  Image  Substraction  Pada  Single  Board  Computer  (SBC). Journal of Control and Network Systems,” no. 3 (2), pp. 90–97, 2014.
[5] T.  Sutabri, Konsep  Sistem  Informasi. Yogyakarta:  CV  Andi  Offse, 2012.
[6] R. Anjasmara, T. Suhendra, and A. H. Yunianto, “Implementasi Sistem Monitoring Kecepatan Angin, Suhu, dan Kelembaban Berbasis Web di Daerah Kepulauan,” Journal of Applied Electrical Engineering , vol. 3, no. 2, pp. 29–35, 2019, doi: 10.30871/jaee.v3i2.1485.
[7] T. Mustamin, “Analisis Fluktuasi Temperatur Udara dalam Ruang pada Ruang Seminar Laboratorium Sains dan Bangunan Kampus Gowa,” no. 1, pp. 41–44, 2017.
[8] Y.  Wiyatmo and  P.  Budi, Rancang Bangun  Termometer Suhu  Tinggi dengan  Termokopel .  Yogyakarta:  Pendidikan  Fisika  FMIPA  UNY,
2012.
[9] S.  Shafiudin,  “Pemantauan  Ruang  Inkubator  Penetasan  Telur  Ayam Dengan Berbasis Telemetri Menggunakan Arduino UNO R3,” vol. 5, 2016.
[10]  A. L. Nardo and W. Sugianto, “Simulation of automatic fan with LM35 temperature  sensor  using  ATMEGA8535  microcontroller  in  Proteus application,” Journal of Engineering and Applied Technology , vol. 1, no. 1, pp. 43–50, Oct. 2020, doi: 10.21831/JEATECH.V1I1.29569.
[11]  S.  Widodo,  “PENERAPAN  KETIDAKPASTIAN  PENGUKURAN DALAM  REGULASI  KETENAGANUKLIRAN,”  in Seminar Keselamatan Nuklir , 2017.
[12]  A. Sulaiman, “Arduino : Microcontroller bagi Pemula hingga Mahir,” 2012.
[13]  F. Atabiq, M. A. Wildan, and M. R. Alfianto, “Rancang Bangun Sistem Pemantauan  Luaran  Pico  Generator  pada  Pembangkit  Listrik  Tenaga Bayu  Sumbu  Vertikal  menggunakan  Arduino  UNO,” Journal  of Applied  Electrical  Engineering ,  vol.  5,  no.  2,  pp.  43–49,  2021,  doi: 10.30871/jaee.v5i2.3143.
[14]  F.  Rakhman,  E.,  Candrasyah,  F.,  &  Sutera, RaspberryPi : Mikrokontroler Mungil yang Serba Bisa. Yogyakarta: Andi Publisher, 2015.
[15]  S. Murti, Pembuatan Dan Analisis Alat Ukur Arus - Tegangan Listrik Dc Beserta Data Logger Berbasis Arduino Uno Pada Sistem Kontrol Turbin Angin Plth Pandansimo . Yogyakarta: Universitas Gadjah Mada, 2016.
[16]  KAN, Pedoman Evaluasi dan Pelaporan Ketidakpastian Pengukuran . Jakarta: KAN, 2003 .