## SISTEM KOMUNIKASI JARAK JAUH ALAT PENGUKUR KECEPATAN DAN ARAH ANGIN BERBASIS MIKROKONTROLLER
Yudhi 1 , Jamalludin 2
Politeknik Manufaktur Negeri Bangka Belitung Kawasan Industri AirKantung Sungailiat Bangka Belitung Yudhijais@gmail.com

## Abstract
Monitoring wind speed and direction is usually performed at close range, therefore,it is necessary to  monitor  remotely  for  time  efficiencies.  Making  these  systems  start  with  a  literature  study  the  data relating  to  the  technology  to  be  used.  Then  the  data  was  processed  to  determine  the  design  of  the system  being  designed.  Making  this  system  begins  with  a measuring  instrument  wind  speed  and  wind direction. In this device for chopping round of the wind speed sensor using optocoupler. And magnetic hall sensor, constructed as a weathervane as a determinant of the wind direction sensor. RTC is used as time  refference  of  measurement.  Arduino  Mega  2560  Microcontroller  used  to  process  data  obtained from  sensors  and  RTC.  Then  the  data  is  the  data  is  recorded  with  a  cycle  which  can  be  set.  After  the manufacture  of  measuring  devices  and  then  proceed  to  make  the  data  transmission  system  and application interface. With GSM shield Sim900a data that has been recorded is sent in the form of SMS through GSM network. Then the data is received by GSM shield servers and read by Arduino UNO. Data is read  by  Arduino  UNO  is  then  sent  to  a  computer  with  serial  communication.  The  data  is  sent  to  the computer  will  be processed  by  the  application  interface  to  be  stored  and  displayed.  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 : Arduino Mega 2560, GSM Shield, Sensor, Visual basic.net, Wind.

## Abstrak
Pemantauan kecepatan dan arah angin biasanya dilakukan dari jarak dekat, oleh sebab itu diperlukan pemantauan dari jarak  jauh untuk  efisiesi  waktu. Pembuatan sistem ini dimulai dengan  studi  pustaka  data-data  yang  berhubungan  dengan  teknologi  yang  akan  digunakan. Kemudian data-data tadi diolah untuk menentukan desain sistem yang akan dibuat. Pembuatan sistem ini dimulai dengan membuat alat ukur kecepatan angin dan penentu arah angin. Dalam alat ini untuk mencacah putaran kecepatan angin menggunakan sensor  optocoupler. Dan hall magnetik sensor yang disusun seperti penunjuk arah angin sebagai sensor penentu arah angin. RTC  digunakan  sebagai  penujuk  waktu  pengukuran.  Mikrokontroler  Arduino  mega  2560 digunakan  untuk  mengolah  data  yang  didapat  dari  sensor  dan  RTC.  Kemudian  data  data tersebut  direkam  dengan  siklus  yang  dapat  diatur.  Setelah  pembuatan  alat  ukur  kemudian dilanjutkan  dengan  membuat  sistem  transmisi  data  dan  aplikasi  interface.  Dengan menggunakan GSM shield Sim900a data yang telah direkam dikirim dalam bentuk SMS melalui jaringan GSM.  Kemudian data diterima oleh GSM shield server dan dibaca oleh Arduino UNO. Data  yang  dibaca  oleh  Arduino  UNO  kemudian  dikirim  ke  komputer  secara  serial.  Data  yang dikirim  ke  komputer  akan  diolah  oleh  aplikasi  interface  untuk  kemudian  disimpan  dan ditampilkan. 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 UNO, GSM Shield, Mikrokontroler, SMS, Sensor

## 1. PENDAHULUAN
Kemajuan  ilmu  pengetahuan  dan  teknologi  telah  mendorong  manusia  untuk  melakukan otomatisasi dan digitalisasi pada perangkat - perangkat manual. Seiring dengan perkembangan instansi, organisasi, perusahaan dan tempat – tempat lainnya yang menggunakan suatu sistem manual khususnya di badan meteorologi dan geofisika yang setiap saat  harus memantau keadaan cuaca di suatu tempat dengan  berada  pada  tempat  tersebut.  Untuk  itu  maka  dirancang  suatu  alat  yang  dapat  dikontrol  dari jarak  jauh.  Salah  satunya    teknologi  instrumentasi  yang  dapat  diaplikasikan  adalah  alat  pengukur kecepatan  angin    (Anemometer)  dan  arah  angin.  Anemometer  adalah  alat  pengukur  kecepatan  angin yang  banyak  digunakan  dalam  bidang  meteorologi  dan  geofisika  atau  stasiun  perkiraan  cuaca.  Data pengukuran  angin  sangat  dibutuh  salah  satunya  nelayan.  Nelayan  harus  mengetahui  arah  datangnya angin  setiap  saat  untuk  mendorong  perahu  layar  bagi  para  pencari  ikan,  manusia  pun  sangat membutuhkan  angin  yang  dapat  dimanfaatkan  untuk  kebutuhan  manusia  sehari-hari,  misalnya  untuk kincir  angin  sebagai  penggerak  generator  sehinggga  dapat  menghasilkan  arus  listrik  yang  bermanfaat bagi  kehidupan  manusia,  membantu  kedatangan  dan  keberangkatan  pesawat  dibandara.  Untuk mengetahui arah serta besar kecepatan angin yang berhembus, maka dari pada itu sangat pentingnya data  hasil  pengukuran  angin  itu  untuk  keperluan  sehari-hari.  Sistem  kerja  dari  anemometer  erat kaitannya dengan angin. Angin adalah udara yang bergerak yang diakibatkan oleh rotasi bumi dan juga adanya perbedaan tekanan.
Angin  bergerak  dari  tempat  yang  bertekanan  tinggi  ke  tempat  yang  bertekanan  rendah.  Maka dari  pada  itu  dengan  adanya  perkembangan  teknologi  maka  sistem  monitoring  kecepatan  dan  arah angin yang saat ini  dapat dilakukan secara otomatis. Yang dimana sebelumnya  dilakukan secara manual pada wilayah bangka belitung  bisa digantikan dengan sistem monitoring kecepatan dan arah angin yang secara  otomatis  dan  hasil  data  pengukuran  dilapangan  dapat  dikirim  dari  jarak  jauh.  sehingga  untuk mengetahui  keadaan  disuatu  tempat  kita  tidak  perlu  datang  ketempat  tersebut.  Pada  alat  ini menggunakan  Media  SMS  sebagai  pengirim.  Sms  merupakan  salah  satu  fitur  komunikasi  pengiriman data  pada  perangkat  telepon  seluler.  Pada  saat  ini  penggunaan  telepon  seluler  sebagai  media komunikasi  baik  dalam  bentuk  tulisan  maupun  suara  sangat  mendukung  untuk  menyalurkan  berbagai informasi.  Dengan  menggunakan  media  SMS  selain  biaya  yang  cukup  murah  pesan  yang  disampaikan dapat diterima dengan cepat. Proses SMS sederhana saja, dengan mengetikkan pesan dilayar, send ke nomor  yang  dituju,  sampailah  pesan  yang  ingin  disampaikan.  Selain  cara  tersebut  SMS  dapat dimanfaatkan  untuk  mengirimkan  data  dari  komputer  ketelepon  seluler  lain.  Dengan  kecanggihan teknologi  terutama  dibidang  telekomunikasi  dicoba    mengaplikasikan  kecanggihan  SMS  untuk mengirimkan  data  yang  berasal  dari  pemantauan  kecepatan  dan  arah  angin  yang  sebelumnya  telah diproses  dan  kemudian  mengirimkan  data  tersebut  ke  nomor  yang  telah  diprogram  untuk  menerima data tersebut.

## 2. METODE PENELITIAN
Untuk  mempermudah  proses  dalam  pembuatan  peneltian  ini,  dibuat  beberapa  tahapan  dalam bentuk flowchart yang ditunjukkan pada gambar dibawah ini.
Gambar 1. Flowchart Metode Pelaksanaan Studi Literatur Perancangan hardware Perancangan kontrol Selesai Mulai

## 2.1. Studi Literatur
Pengumpulan  data  ini  berfungsi  untuk  mengetahui  kebutuhan-kebutuhan  teknologi  tentang suatu jenis alat atau mencari kemungkinan-kemungkinan yang akan dibuat.
Metode  pengumpulan  data  yang  diterapkan  pada  pembuatan  proyek  akhir  ini  berupa  studi pustaka. Studi pustaka dilakukan untuk mendapatkan landasan teoritis, merumuskan konsep kerja alat, dan mengembangkan gagasan dari wawasan umum yang  berhubungan dengan alat  yang akan dibuat. Studi  pustaka  juga  berguna  untuk  merumuskan  teknis  perancangan  yang  tepat,  berguna  sebagai panduan teoritis untuk melakukan evaluasi dan penilaian terhadap kinerja alat.

## 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 robot dapat berjalan sesuai yang diinginkan.
3. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

## 3.1. Pembuatan Kerangka Alat Dan BOX Panel
Pada  pembuatan  Kerangka  alat  ini  menggunakan  pipa  instalasi  air  agar  mudah  dalam pemasangan dan memindahkan alat, pipa yang digunakan  terdiri dari beberapa ukuran yang dipasang dan disusun seperti Gambar 2.
Gambar 2. Desain Alat

## 3.2. Pengujian Alat Pengukur Kecepatan Angin
Untuk  pengujian  kecepatan  angin  pertama  yang  dilakukan  yaitu  melakukan  kalibrasi  alat dengan    untuk  membandingkan  nilai  rpm  pada  sensor  kecepatan  dengan tachometer ,  pengujian dilakukan  dengan  cara  menggunakan  motor  untuk  sebagai  media  untuk  alat  ukur.  Sensor  pembaca
kecepatan yang terdiri dari optocoupler dan piringan sensor yang tehubung dengan shaft, shaft motor dihubungkan dengan shaft piringan sensor.
Tabel 2 Pengukuran Anemometer dan Sensor Kecepatan N o Anemometer (Km/jam) Sensor kecepatan (rpm) (Rpm) / (km/jam) 1 15 125 8,33 2 10 120 12 3 15,6 130 8,33 4 16 131 8,18 5 15,8 129 8,16 6 14 128 9,14 7 13 117 9 8 13,7 123 8,9 9 12,5 113 9,04 Rata – rata 9,01
Sumber: Hasil pengukuran
Berdasarkan  data  pada  tabel  di  atas  didapatkan  nilai  rata-rata  hasil  perhitungan  antara anemometer dengan  sensor  kecepataan  9,01.  Nilai  tersebut  digunakan  sebagai  nilai  kalibrasi  sensor kecepatan dalam program arduino yang akan mengubah nilai sensor kecepatan dari satuan rpm menjadi km/jam.

## Gambar 4. Tampilan Grafik

## 3.3. Data Hasil pengukuran
Setelah melakukan pengujian alat selanjutnya pengambilan data pengukuran. Berikut ini data- data hasil pengukuran yang didapat ditunjukan pada Tabel 3 menjunkuan hasil pengukuran titik 1, Tabel, 4 menunjukan hasil pengukuran titik 2 dan Tabel 5 menunjukan hasil pengukuran titik 3.
Tabel 3. Pengukuran Titik 1 N o 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 1 0 8/8/2016 2:09PM 6.84 Barat Sumber: Hasil pengukuran Tabel 4. Pengukuran Titik 2 N o 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 1 0 8/8/2016 2:03PM 12.7 Barat Laut
Sumber: Hasil pengukuran
Tabel 5. Pengukuran Titik 3 N o 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 1 0 8/8/2016 2:10PM 7.19 Barat Laut

## Sumber: Hasil pengukuran
4. SIMPULAN
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]. Abdul Kadir, (2015), From Zero To A Pro, Andi Offset, Yogyakarta.
[2]. Arduino,  Arduino, diakses pada 20 juni 2016, <https://www.arduino.cc>
[3]. Arduino, Arduino Uno, diakses pada 18 juni 2016, <https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno>
[4]. 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/> [5]. 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>
[6]. Heri Susanto, Rozeff Pramana, ST. MT., Muhammad Mujahidin, ST. MT.,” PERANCANGAN SISTEM TELEMETRI WIRELESS UNTUK
[7]. MENGUKUR SUHU DAN KELEMBABAN BERBASIS ARDUINO
[8]. UNO R3 ATMEGA328P DAN XBEE PRO”
[9]. Instructables, Gsm
Shield SIM 900a, diakses pada 05 juli 2016, <http://www.instructables.com/id/Using-the-Sim900sim900A-mini- module-with-Arduino- U/>