## SISTEM KOMUNIKASI JARAK JAUH ALAT PENGUKUR KECEPATAN DAN ARAH ANGIN

## Jamalludin
Jurusan Teknik Elektronika dan Informatika Politeknik Manufaktur Negeri Bangka Belitung Jl. Timah Raya Kawasan Industri Airkantung Sungailiat-Bangka 33211, Tel: 0717-93586, Fax. 0717-93585 idoe_jam88@yahoo.com

## Abstract
The process of measuring wind speed and its direction is still manual and considered inefficient. The  purpose  of  making  these  tools  is  to  help  get  the  data  of  speed  and  direction  of  the  wind  from  a distance in order to work more eficient. In determining the wind speed is done by chopping round of the wind speed sensor by using an encoder while the determination of the wind direction is done  by reading the orientation of magnetic hall sensor, constructed as wind direction. Utilizing the Arduino Mega 2560 Microcontroller as controller, the data is recorded with a cycle which can be set.  The data that has been recorded is sent to Sim900a GSM shield in the form of SMS. Then the data is received by GSM shield the server and sent to the computer. The results of this system is able to measure and store data speed and direction of the wind from a distance. With a wind speed error of 4. 56% of the measurements manually, and wind direction indicates the actual wind direction.
Keywords : Wind, Arduino Mega 2560, GSM Shield, Microcontroller, Sensor

## Abstrak
Proses  pengukuran  data  kecepatan  dan  arah  angin  yang  masih  manual  dinilai  tidak  efisien. Tujuan  pembuatan  alat  ini  untuk  membantu  mendapatkan  data  kecepatan  dan  arah  angin  dari  jarak jauh agar pekerjaan lebih efisiesi. Dalam penentuan kecepatan angin dilakukan dengan cara mencacah putaran  kecepatan  angin  menggunakan  sensor  encoder  sedangkan  penentuan  arah  angin  dilakukan dengan  cara  membaca  arah  posisi  hall  magnetik  sensor  yang  disusun  seperti  penunjuk  arah  angin. Memanfaatkan  Mikrokontroler  Arduino  mega  2560  sebagai  kontroller,  data  data  tersebut  direkam dengan  siklus  yang  dapat  diatur.  Data  yang  telah  direkam  dikirim  GSM  shield  Sim900a  dalam  bentuk SMS.  Kemudian  data  diterima  oleh  GSM  shield  server  dan  dikirim  ke  komputer.  Hasil  dari  sistem  ini adalah dapat mengukur dan menyimpan data kecepatan dan arah angin dari jarak jauh.  Dengan error kecepatan angin sebesar 4.56% dari pengukuran secara manual, dan arah angin menunjukan arah angin yang sebenarnya.
Kata kunci : Angin, Arduino Mega 2560, GSM Shield, Mikrokontroler, Sensor

## 1. PENDAHULUAN
Informasi  tentang  data  kecepatan  angin  dan  arah  angin  sangatlah  diperlukan  oleh  masyarakat terutama  yang profesinya  sebagai nelayan, umumnya  informasi tersebut  dapat didapatkan pada dinas terkait.  Proses  untuk  mendapatkan  data  kecepatan  angin  dan  arah  angin  masih  dilakukan  secara manual, yakni petugas melakukan pengukuran secara langsung pada titik-titik tertentu. Tentunya proses seperti ini tidaklah efisien dan data yang diperoleh pun kurang real dikarenakan data yang  didapatkan hanya  1  kali  dalam  sehari.  Mengingat  kondisi  cuaca  yang  dapat  berubah-ubah  maka  tentu  akan berdampak  berbahaya  bagi  para  nelayan.  Sehingga  sangatlah  diperlukan  inovasi  yang  mampu memecahkan permasalahan tersebut.  Dengan inovasi sistem yang mampu mengirimkan data kecepatan angin  dan  arah angin  pada  waktu  real  maka  masyarakat  bisa  mendapatkan  data  kecepatan  angin  dan arah  angin  secara  maksimal.  Dalam  proses  pembuatan  alat  ini  sangatlah  diperlukan  pembelajaran
Studi Literatur
Perancangan hardware Perancangan kontrol Selesai Mulai
tentang  alat  ukur  kecepatan  angin  dan  arah  angin,  mikrokontroler,  transfer  data  berbasis  SMS  dan pengolahan data pada komputer.

## 2. METODE PENELITIAN
Penjelasan tahapan penelitian dapat dijelaskan sebagai berikut:

## Gambar 1. Flowchart Tahapan Penelitian

## 2.1. Studi Literatur
Pengumpulan  data  ini  berfungsi  untuk  mengetahui  kebutuhan-kebutuhan  teknologi  tentang suatu jenis alat atau mencari kemungkinan-kemungkinan yang akan dibuat.

## 2.2. Perancangan Hardware
Perancangan hardware bertujuan  untuk  membuat  suatu  rancangan  yang  dapat  dibuat  dengan waktu  yang efisien ,  adapun  rancangan hardware terdiri  dari  konstruksi  yang  sesuai,  letak  komponen, dan fungsi komponen. Hardware yang dirancang diharapkan dapat berfungsi dengan baik.

## 2.3. Perancangan Sistem Kontrol
Perancangan  sistem  kontrol  bertujuan  untuk  membuat  suatu  rancangan  kontrol  yang  dapat mengontol system hardware dengan baik agar sistem dapat berjalan sesuai yang diinginkan.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengukuran  keceptan  angin  menggunakan  sensor  pembaca  kecepatan  yaitu optocoupler yang menghasikan sinyal pulsa yang kemudian sinyal tersebut diolah menjadi satuan kecepatan angin. Arah angin  menggunakan  sensor hall  magnetic ,  sensor  ini  akan  bekerja  ketika  didekatkan  dengan  magnet. Pada  sensor  arah  angin  ini  mengunakan  8  buah  sensor hall  magnetic yang  disusun  mengikuti  8  arah mata  angin.  Magnet  dipasangan  dengan shaft dudukan  sirip  angin  yang  membentuk  huruf  L.  Waktu pengiriman  dapat  diatur  sesuai  operator  dan  terdapat  waktu default -nya  1  menit  ketika  waktu  belum diatur. Data  yang dikirim dalam bentuk  SMS, jumlah data pengukuran angin yang dikirim sebanyak 10 data,  data  tersebut  terdiri  dari  kecepatan  angin,  arah  angin,  dan  waktu  pengambilan  data.  Jika  waktu pengiriman  sudah  terpenuhi  maka  data  tersebut  akan  dikirim  menggunakan  GSM shiled .  Data  akan diterima oleh GSM shield dengan nomor operator yang telah ditentukan. Data akan diterima oleh GSM shield dengan  nomor  tujuan  yang  telah  ditentukan,  kemudian  data  diproses  oleh  Arduino  yang terhubung dengan komputer setelah itu data  ditampilkan dalam bentuk  tabel dan grafik pada  aplikasi interface . Power supply yang digunakan berasal dari baterai yang menghasilkan output sebesar 5V 1A. Berikut blok diagram alat yang dibuat :

## Gambar 2. Blok Diagram Alat

## 3.1 Alat Ukur Kecepatan Angin dan Arah Angin (Instrumen)
Bagian  ini  merupakan  alat  yang  diaplikasikan  untuk  mendapatkan  kecepatan  angin  dan  arah angin sekaligus langsung mengirimkan data ke user dengan rentan waktu yang dapat ditentukan dengan memanfaatkan komunikasi SMS aplikasi GSM shield. Kerangka alat ini menggunakan pipa paralon agar mudah  dalam  pemasangan  dan  memindahkan  alat,  pipa  yang  digunakan  terdiri  dari  beberapa  ukuran yang dipasang dan disusun seperti gambar berikut:

## 3.2 Rangkaian Kontrol
Dalam perancangan hardware pada penelitian ini penulis mengaplikasikan beberapa rangkaian kontrol yaitu a. Arduino UNO, b. GSM Shield, c. RTC. d. Sensor Kecepatan Angin ( Rotary encoder ) e. Sensor Arah Angin ( Half magnetic )
Gambar skematik rangkaian control secara keseluruhan ditunjukan pada gambar dibawah ini:
Gambar 4. Skematik Rangkaian Kontrol
Setelah persiapan keseluruhan rangkaian kontrol sudah siap tahapan selanjutnya  perakitan dan instalasi  alat.  Pada  tahap  perakitan  dilakukan  pemasangan  sensor  kecepatan  dan  arah  angin  pada kerangka alat, selanjutnya proses instalasi yaitu melakukan pemasangan kabel-kabel dari sensor-sensor, LCD,  RTC, Keypad dan  GSM Shield pada box panel.  Susunan  rangkaian  kesuluruhan  alat  yang  sudah dipasang ditunjukan pada gambar dibawah ini.
Gambar 5. Susunan Rangkaian

## 3.3 Pengujian
Cara kerja dari alat ini yaitu alat ukur yang diletakan pada masing-masing titik pengukuran pada area yang telah ditentukan dangan ketentuan daerah tersebut harus terjangkau oleh jaringan operator. Dalam kondisi default atau waktu sebelum diatur, maka data dikirim dalam waktu 1 menit sekali. Waktu pengiriman diatur 1 jam  maka  pada  LCD akan muncul  waktu pengaturan 60 menit, pengaturan waktu pada alat dimulai dari 1 menit. Kemudian selama dalam waktu 1 jam data pengukuran disimpan, jumlah data  yang  disimpan  yaitu  sebesar  10  data,  terdiri  dari  kecepatan  angin,  arah  angin  dan  waktu pengukuran. Jadi jika waktu pengiriman diatur 1 jam maka terdapat 10 data pengukuran dengan waktu perekaman  1  data  per  6  menit.  Kemudian  jika  waktu  pengiriman  terpenuhi  maka  data  akan  dikirim
sesuai  dengan  nomor  tujuan  yang  telah  diprogram,  pengiriman  data  melalui  media  sms.  Data  akan diterima  oleh  penerima  ( reciever )  yang  sebelumnya  yang  sudah  diatur  dalam  posisi  untuk  menerima data dan juga telah  dihubungkan dengan program visual basic pada laptop. Data yang masuk diproses oleh  program visual  basic lalu  data  disimpan  pada database dan  ditampilkan  dalam  bentuk  tabel  dan grafik seperti pada gambar dibawah ini:
Gambar 6. Data Kecepatan dan Arah Angin
Setelah  melakukan  pengujian  alat  selanjutnya  pengambilan  data  pengukuran.  Berikut  ini  data- data hasil pengukuran yang didapat ditunjukan pada tabel dibawah ini
Tabel 1. Pengukuran Titik 1 No Waktu Kecepatan Angin (Km/j) Arah Angin 1 8/8/2016 1:51PM 13.86 Barat 2 8/8/2016 1:53PM 14.04 Barat 3 8/8/2016 1:55PM 18.07 Barat Daya 4 8/8/2016 1:57PM 17.54 Barat 5 8/8/2016 1:59PM 12.98 Barat 6 8/8/2016 2:01PM 9.12 Barat 7 8/8/2016 2:03PM 5.26 Barat 8 8/8/2016 2:05PM 4.91 Barat 9 8/8/2016 2:07PM 5.61 Barat 10 8/8/2016 2:09PM 6.84 Barat Tabel 2. Pengukuran Titik 2 No Waktu Kecepatan Angin (Km/j) Arah Angin 1 8/8/2016 1:45PM 10.18 Barat 2 8/8/2016 1:47PM 10.35 Barat 3 8/8/2016 1:49PM 12.28 Barat Daya 4 8/8/2016 1:51PM 12.18 Barat 5 8/8/2016 1:53PM 12.66 Barat 6 8/8/2016 1:55PM 14.85 Barat 7 8/8/2016 1:57PM 20.9 Barat 8 8/8/2016 1:59PM 4.9 Barat Laut 9 8/8/2016 2:01PM 9.98 Barat Laut 10 8/8/2016 2:03PM 12.7 Barat Laut
Tabel 3. Pengukuran Titik 3 No Waktu Kecepatan Angin (Km/j) Arah Angin 1 8/8/2016 1:52PM 21.4 Barat Daya 2 8/8/2016 1:54PM 19.3 Barat 3 8/8/2016 1:56PM 20.35 Barat 4 8/8/2016 1:58PM 19.3 Barat 5 8/8/2016 2:00PM 17.19 Barat 6 8/8/2016 2:02PM 19.47 Barat 7 8/8/2016 2:04PM 18.07 Barat 8 8/8/2016 2:06PM 12.98 Barat Laut 9 8/8/2016 2:08PM 14.91 Barat Laut 10 8/8/2016 2:10PM 7.19 Barat Laut

## 4. SIMPULAN
Setelah  melakukan  tahap  perancangan  dan  pembuatan  sistem  yang  kemudian  dilanjutkan dengan tahap pengujian maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Desain  sistem  pengukuran  jarak  jauh  dengan  transmisi  data  menggunakan  GSM pengukuran jarak jauh dapat dilakukan pada tiga tempat pengukuran secara bersamaan, desain  hardware  alat  dapat  dibongkar  pasang  dengan  ketinggian  alat  setelah  dipasang adalah 2m.
2. Sistem  transmisi  data  menggunakan  SMS  melalui  jaringan  GSM  hanya  dapat  dilakukan pada daerah yang memiliki jaringan GSM.
3. Berdasarkan  hasil  pengukuran  kecepatan  secara  jarak  jauh  dan  pengukuran  manual didapatkan error sebesar 4.56% dan untuk arah angin telah menunjukan arah angin yang sebenarnya.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]. Andrianto  Heri,  Darmawan  Aan,  “ Arduino  Belajar  Cepat  Dan  Pemrograman ”,  Bandung  : Informatika Bandung, 2016.
[2]. Dewi Wijayanti, Endah Rahmawati dan Imam Sucahyo” Rancang Bangun Alat Ukur Kecepatan Dan  Arah  Angin  Berbasis  Arduino  Uno  Atmega  328p “  ,  diakses  pada  17  juni  2016, <ejournal.unesa.ac.id/article>.
[3]. Banodin,  Rizal and Fatchur  Rochim  ,  Adian and Andromeda,  Trias ,” ALAT  PENUNJUK  ARAH ANGIN DAN PENGUKUR KECEPATAN ANGIN   BERBASIS  MIKROKONTROLLER  AT89C51.” ,  diakses pada 10 juni 2016, <http://eprints.undip.ac.id/25737/> .