Majalah Ilmiah Teknologi Elektro, Vol. 21, No.1, Januari – Juni 2022

DOI: https://doi.org/10.24843/MITE.2022.v21i01.P18                                                              135

Monitoring System Kecepatan dan Arah Angin Berbasis

Internet of Things (IoT) Menggunakan Raspberry Pi 3

Makmur Fernando1, Lie Jasa2, Rukmi Sari Hartati3

[Submission: 23-02-2022, Accepted: 06-04-2022]

Abstract— Wind is air that moves due to differences in air pressure in one place. The potential of wind energy can be known based on wind speed. To find out the speed and direction of the wind can use an anemometer measuring instrument. This study aims to design wind speed and direction monitoring system, where the wind speed measurement consists of one optocoupler sensor, and the wind direction determinant consists of eight KY-003 magnetic field sensors. Both sensors are connected to the Raspberry pi 3 as a data processor. This prototype uses a wooden pole as a support for a wind speed and direction sensors with size of 40 x 15 cm as well as a base for the placement of Raspberry pi and display 16 x with a size of 15 x 30 cm. This test is done by placing a prototype tool in open environment. From the results of this wind speed test obtained the fastest wind speed of 368 rpm and the lowest is 89 rpm. Wind direction testing using rod magnets that are able to detect 16 wind directions when the rod magnet detects two magnetic field sensors. Wind speed and direction data stored in the database, can be accessed on the web and telegram application in real time and the transmission of speed and wind direction value data takes place every one minute.

Intisari— Angin merupakan udara yang bergerak akibat adanya perbedaan tekanan udara disuatu tempat. Potensi energi angin dapat diketahui berdasarkan kecepatan angin. Untuk mengetahui kecepatan dan arah angin dapat menggunakan alat ukur anemometer. Penelitian ini bertujuan untuk merancang sistem monitoring kecepatan dan arah angin, dimana pengukuran kecepatan angin terdiri dari satu sensor optocoupler FC-03, dan penentu arah angin terdiri dari delapan buah sensor medan magnet KY-003. Kedua sensor tersebut terhubung dengan Raspberry pi 3 sebagai pengolah data. Prototipe ini menggunakan tiang kayu sebagai penyangga sensor kecepatan dan arah angin dengan ukuran 40 x 15 cm serta alas untuk penempatan Raspberry pi dan display 16 x 2 dengan ukuran 15 x 30 cm. Pengujian ini dilakukan dengan menempatkan prototipe alat di lingkungan terbuka. Dari hasil pengujian kecepatan angin ini diperoleh kecepatan angin tercepat 368 rpm dan terendah 89 rpm. Pengujian arah angin dengan menggunakan magnet batang yang mampu mendeteksi 16 arah angin pada saat magnet batang mendeteksi duah buah sensor medan magnet. Data kecepatan dan arah angin yang tersimpan di database, dapat diakses pada web dan aplikasi Telegram secara real time serta pengiriman data nilai kecepatan dan arah angin berlangsung setiap satu menit.

Kata Kunci— Monitoring, Web, Raspberry pi, Real time

  • I.    pendahuluan

Secara umum, angin bisa diartikan menjadi udara bergerak yang diakibatkan karena adanya perbedaan pada tekanan udara pada permukaan bumi yang bertekanan lebih tinggi ke tekanan lebih rendah. Sangat banyak manfaat angin bagi manusia, diantaranya dapat dimanfaatkan buat menyalurkan energi listrik, khususnya Pembangkit Listrik Tenaga Angin (PLTB), keperluan trayek pesawat terbang saat keberangkatan maupun kedatangan, serta mengenai olahraga penerbangan seperti paralayang, parasailing dan aeromodelling. Angin juga dapat bersifat merugikan umat manusia, seperti adanya cuaca ekstrim yang memungkinkan terjadinya puting beliung, hujan badai, gelombang laut yang tinggi, longsor serta banjir [1]. Sehingga dalam penelitian ini akan merancang monitoring sistem kecepatan dan arah angin untuk memberikan informasi tentang kecepatan dan arah angin secara real time serta bisa diakses dari jarak jauh saat terkoneksi dengan internet.

Saat ini teknologi semakin berkembang sangat pesat termasuk bidang internet. Internet tidak hanya dapat menghubungkan antar manusia saja, melainkan juga dapat menghubungkan manusia dengan perangkat, juga perangkat dengan perangkat lainnya. Internet of things (IoT) ialah ilustrasi dari komunikasi digital yang memungkinkan berbagai perangkat sensor saling berkomunikasi antara satu perangkat dengan yang lain melalui media internet [2].

Potensi energi angin (PLTB) di suatu wilayah dapat diketahui berdasarkan kecepatan angin. Adapun alat untuk mengukur kecepatan angin yaitu anemometer. Anemometer yang dipakai oleh BMKG terdiri dari sistem tiga mangkuk yang terpasang pada sumbu vertikal secara simetris [3]. Penelitian mengenai sistem monitoring kecepatan dan arah angin berbasis Internet of things (IoT) telah banyak dilakukan. Beberapa diantaranya adalah penelitian penelitian yang dilakukan oleh Vio Figurandi dkk tahun 2019, sudah merancang sistem monitoring Wind Direction Indicator (WDI) dengan sensor arah mata angin dan kecepatan windsock berbasis microcontroller untuk memantau arah angin dan kecepatan angin menggunakan mikrokontroler ESP8266. Selain itu juga digunakan anemometer berjenis mangkok 3 cup dan jenis sensor windvane. Pengambilan data menggunakan 1 kipas angin, jarak dan posisi tidak diatur karena diasumsikan angin pada ruang terbuka. Data yang diproses mikrokontroler ESP8266 untuk mengolah data yang akan dikirim secara nirkabel dengan menggunakan router. Kemudian akan diolah pada web browser serta hasil pengukurannya berupa grafik kecepatan angin, dimana akan ditampilkan secara real time di PC [4].

p-ISSN:1693 – 2951; e-ISSN: 2503-2372

Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Yosep Septiana dan Sonny Jati Wijaya pada tahun 2018, sudah merancang pendeteksi kelajuan dan arah angin berbasis mikrokontroler dengan mendeteksi besar kelajuan dan arah angin menggunakan teknologi berbasis mikrokontroler Arduino. Penelitian ini menggunakan Anemometer Cup yang digunakan buat mengukur kelajuan angin dan WindVane sebagai penentu arah angin. Uji coba dilakukan dengan cara simulasi menggunakan kipas angin. Dari hasil ujicoba yang dihasilkan, pendeteksi kelajuan dan arah angin yang dapat bekerja secara optimal dan dapat menghasilkan output kelajuan dan arah angin [5].

Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Dedi dkk pada tahun 2019, sudah merancang alat ukur kecepatan angin dengan Optocoupler melalui bantuan SMS (Short Message Service). SMS Gateway dipergunakan buat mengirim pesan singkat atau SMS kepada operator, sehingga operator dapat mengetahui data kecepatan angin tanpa perlu langsung memantau data kecepatan angin ke lokasi. Pada penelitian ini, mikrokontroler yang digunakan adalah Arduino Mega 2560. Dalam pengiriman data kecepatan angin diperoleh rentang waktu berbeda-beda. Pengujian pengiriman data kecepatan angin secara real time memiliki rentang waktu antara SMS permintaan dan pengiriman yaitu 31,4 detik. Pengujian pengiriman data kecepatan angin tertinggi atau maksimum memiliki rentang waktu antara SMS permintaan dan pengiriman yaitu 33,5 detik. Serta Pengujian pengiriman data kecepatan angin rata-rata memiliki rentang waktu antara SMS permintaan dan pengiriman yaitu 33,6 detik [6].

Dari beberapa penelitian terkait sebelumnya, terdapat beberapa kekurangan dari sistem yang dirancang antara lain adalah dimana penelitian sebelumnya terdapat masih memakai modul GSM yang memerlukan perintah SMS pada pengaplikasiannya. Lalu pada penelitian sebelumnya juga ada sistem yang masih memakai koneksi wireless sehingga data hanya dapat dimonitor pada radius sekitar 100 m. Selain itu pada penelitian sebelumnya memakai mikrokontroler ESP8266 maupun mikrokontroler Arduino dimana mikrokontroler membutuhkan modul wifi buat koneksi data ke internet dan modul Micro SD Card untuk penyimpanan data. Perbedaan penelitian ini dengan penelitian sebelumnya, data bisa diakses dari mana saja saat terkoneksi internet. Maka dari itu, dalam penelitian ini dirancang sebuah prototipe sistem monitoring kecepatan dan arah angin berbasis IoT menggunakan. Raspberry pi, dimana Raspberry pi ialah mikrokomputer sebagai pengolah data yang telah tertanam modul wifi sebagai koneksi data dan Micro SD Card yang tertanam sebagai media penyimpanan. Kemudian dalam perancangan ini terdapat 1 rangkaian display 16 x 2 sebagai penampil data, 1 rangkaian sensor Optocoupler FC-03 sebagai sensor kecepatan angin, dan 8 rangkaian sensor medan magnet (hall effect sensor) KY-003 sebagai sensor arah angin. Data kecepatan angin arah angin yang disimpan di. database, dapat diakses pada web dan Telegram secara real time. Pengiriman data nilai kecepatan angin dan arah angin berlangsung setiap 1 menit.

  • II.    Tinjauan pustaka

  • A.    Alat Ukur Kecepatan Angin

Anemometer merupakan komponen elektronika berfungsi mengukur kecepatan dan mengukur arah angin [7]. Kata Anemometer berasal dari Bahasa Yunani, anemos yang diartikan sebagai angin.

Untuk menghitung kecepatan angin pada. anemometer, digunakan persamaan keliling ligkaran. Adapun persamaan menghitung keliling lingkaran.adalah. :

K = 2 .π . r (1)

DimanaaKkmerupakan keliling pada lingkaran, r merupakanjjarii-jjariipada lingkaran. Kemudian persamaan kecepatannadalah. :

V =7 (2)

DimanaaVvmerupakan kecepatann(m/s), dan ssmerupakan jarakktempuhh(m) serta ttmerupakan waktuutempuhh(detik) [8].

  • B.    Raspberry pi

Raspberry Pi adalah komputer berukuran kecil yang dapat dihubungkan ke televisi atau monitor dan keyboard. Perangkat ini adalah komputer kecil yang mumpuni, dapat digunakan untuk proyek elektronik dan dapat melakukan banyak hal layaknya PC desktop atau komputer [9].

  • C.    Internet

Internet merupakan jaringan komunikasi yang menyambungkan banyak perangkat elektronik dengan standar Transmission Control Protocol (TCP) atau Internet Protocol Suite (IP) yang dipakai secara global [9].

TCP/IP merupakan salah satu protokol yang memanfaatkan connection-oriented. Dengan. mengimplementasikan. TCP/IP, database. access. dapat. menjadi. database. server. dimana. aplikasi.server.dapat.menerima.permintaan.dari.aplikasi.client yang.akan.dieksekusi.ke.database.access.dan. mengirim. hasil proses.tersebut.ke.aplikasi.client.[10].

  • D.    PHP

PHP merupakan singkatan dari "Hypertext Preprocessor" yang berarti web scripting language atau bahasa pemrograman yang didesain untuk web dan bersifat server-side scripting. Sebagian besar sintaks PHP mirip dengan bahasa pemrograman C, Java, ASP.dan.Perll,.selain.itu.PHP.memiliki.fungsi.khusus yang.mudah.dipahami. PHP dapat dijalankan pada berbagai macam Operating Sistem (OS), misalnya Windows, Linux dan Mac OS [11].

  • E.    JavaScript

JavaScript. merupakan. bahasa. pemrograman. yang memberikan. kemampuan. tambahan. ke. dalam.bahasa pemrograman.HTML (HyperText.Markup.Language).dengan mengijinkan. pengeksekusian. beberapa. perintah. pada .sisi. client, dan.bukan.sisi.server.dokumen.web [12].

  • F.    MySQL

MySQL adalah salah satu jenis database server yang sangat terkenal. Pada MySQL, sebuah database mengandung satu atau sejumlah tabel. Tabel terdiri atas sejumlah baris dan setiap baris mengandung satu atau beberapa kolom [12].

DOI: https://doi.org/10.24843/MITE.2022.v21i01.P18

  • G.    Internet of things (IoT)

Ide awal Internet of Things pertama kali dimunculkan oleh Kevin Ashton pada tahun 1999 dimana benda-benda di sekitar mampu berkomunikasi antara satu sama lain melalui internet. Berawal dari Auto-ID Center, teknologi yang berbasis pada Radio Frequency Identification (RFID) yang merupakan identifikasi kode produk elektronik yang bersifat unik ini kemudian berkembang menjadi teknologi bahwa pada setiap benda dapat memiliki alamat Internet Protocol (IP) [13].

  • H.    Sensor Optocoupler

Optocoupler atau dikenal dengannsebutan Photocoupler, Opto-isolator, atau Optical Isolator merupakannkomponen elektronikaayang bekerja sebagai penghubung melalui cahaya optik. Optocoupler ini dibuat dari bahan semikonduktor yang terdiri dari kombinasi cahaya LED dan Phototransistor. Dalam kombinasinya, LED berfungsi untukkmengirimkan sinyal cahaya optik sedangkan Phototransistor berfungsi mendapatkan cahaya sinyalloptik (Receiver). Masing-masing dariibagian Optocoupler (baik itu Transmitter dan Receiver) tidak memiliki hubungan rangkaian yang konduktif secara langsung namunidibuattsedemikian rupa dalammsebuah kemasan komponen [14].

  • I.    Sensor Medan Magnet (Hall Effect Sensor)

Sensor medan magnet diperlukan untuk mengukur posisi, sudut, gaya, regangan, torsi, dan aliran arus dengan akurasi yang tinggi. Sensor ini merupakan komponen jenis transduser yang dapat mengubah informasi magnetik menjadi sinyal listrik dalam pemrosesan rangkaian elektronik. Sinyal input pada sensor hall efffect ini adalah idensitas medan magnet disekitar sensor tersebut, apabila densitas medan magnet melebihi batas ambang yang ditentukan maka sensor akan mendeteksi dan menghasilkan tegangan output [15].

  • J.    LCD 16x2 dengan I2C

Display merupakannsalahhsatu komponen elektronika.yang. berfungsi menampilkan suatu data, baik berupa karakter, huruf. maupun grafik. LCD merupakan.salah.satu contoh. display elektronik.yang.dibuat.dengan.menggunakan.teknologi logika. CMOS yang bekerja untuk.tidak menghasilkan.cahaya namun. memantulkan cahaya terhadap front.lit atau mentransmisikan berupa cahaya dari.back.light [16].

  • III.    metode penelitian

  • A.    Tahapan Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Jln. Pura Demak, Gg. Marlboro 45 No. 17, Denpasar Barat. Penelitian ini dilaksanakan mulai bulan September hingga November 2020. Tahapan penelitian pada monitoring sistem kecepatan dan arah angin adalah sebagai berikut :

  • 1.    Pengumpulan data yang berhubungan dengan monitoring sistem kecepatan dan arah angin baik berupa

Makmur Fernando: Monitoring System Kecepatan dan…

2.


3.

4.


5.


6.


7.


137 data yang diperoleh dari jurnal, internet, artikel, skripsi serta buku [17].

Membuat perancangan sistem seperti perangkat lunak dan perangkat keras menggunakan software fritzing dan Bahasa pemrograman Python.

Melakukan pengujian rangkaian LCD 16x2 dengan I2C.

Melakukan pengujian rangkaian sensor Optocoupler FC-03

Melakukan pengujian rangkaian sensor medan magnet (Hall effect sensor) KY-003

Melakukan pengujian untuk menampilkan data sistem menuju aplikasi Telegram dan web server.

Melakukan pengujian keseluruhan monitoring sistem kecepatan dan arah angin berbasissInternettoffThings (IoT) secara realtime dengan menggunakann RaspberryyPii 3 Model B+.

B.


Rancangan Penelitian

Perancangan monitoring.sistem kecepatan dan arah angin

berbasis Internet.of.Things.(IoT) dibagi menjadi dua proses yaitu perancangan hardware.(perangkat keras) dan perancangan software.(perangkat lunak). Perancangan perangkat keras ini terdiri dari tiga bagian, diantaranya : perancangan sensor kecepatan angin, perancangan sensor arah angin, perancangan display dan perancangan perangkat lunak menggunakan python sebagai bahasa pemrograman. Blok diagram pada perancangaan sistem kecepatan dan arah angin dapat dilihat pada gambar 1.

Gambar 1: Blok Diagram Perancangan

Pada.gambar 1 menunjukkan.blok diagram alat.ukur kecepatan dan arah angin. Dimana pada.sistem ini terdapat. sebuah power supply 5V AC yang. dihubungkan pada. Raspberry pi 3 model B+ yang.digunakan.sebagai.pengolah data. Kemudian.output pin pada.Raspberry pi dihubungkan ke masing-masing komponen elektronika.seperti : LCD 16x2, sensor Optocoupler FC-03 sebagai.sensor kecepatan angin, dan 8 buah.sensor medan magnet KY-003 sebagai.sensor arah angin. Saat.baling-baling dan.jarum arah angin terkena oleh. angin maka sensor Optocoupler dan.sensor medan magnet terbaca dan.data diolah oleh Raspberry pi. Kemudian.data hasil. pembacaan dari.sensor-sensor ditampilkan pada.LCD 16x2 dan hasil data dikirim ke web server menggunakan.router sehingga.

dapat.dimonitor secara online oleh.user dengan.adanya koneksi internet.

  • C.    Pemodelan Sistem

Pemodelan merupakan alat bantu yang memudahkan dalam proses pengembangan sebuah sistem informasi [18]. Pemodelan sistem perancangan sistem monitoring kecepatan dan.arah angin dapattdilihattpadaagambar 2.

Gambar 2: Pemodelan Sistem

Gambar 2 menjelaskan.bagaimana pemodelan sistem yang.akan dirancang.pada.penelitian ini. Dimana sensor Optocoupler sebagai.sensor kecepatan angin dan.sensor medan magnet (hall effect sensor) akan bekerja secara bersamaan selama power supply pada.Raspberry pi tersedia, kemudian. Micro SD.Card yang tertanam pada.Raspberry pi akan menyimpan data hasil.yang.didapat. Setelah.itu, melalui sinyal. WI-FI, Raspberry pi mengunggah data tersebut.ke website, sehingga.user atau pengguna dapat.mengetahui data pengukuran kecepatan angin dan.arah angin dengan.cara. mengakses website.

  • D.    Diagram Alir (Flowchart)

Grafik Diagram alir pada.sistem monitoring kecepatan dan. arah angin merupakan.rancangan program.untuk.menampilkan data kecepatan dan.arah angin yang.tersimpan pada.database untuk.memudahkan pengguna dalam. mengakses data kecepatan dan.arah angin pada web. Dimana web akan menampilkan data kecepatan dan.arah angin berupa grafik lengkap dengan.informasi.waktu.dan.tanggal [2]. Diagram alir (flowchart) dari.monitoring sistem kecepatan dan.arah angin ditunjukkan padaagambar 3.

Gambar 3: Diagram alir (Flowchart)

  • IV.    pembahasan

  • A.    Realisasi Hasil.Perancangan

Secara umum, sistem ini merupakan.suatu alat.yang.dapat. mendeteksi kecepatan saat.baling-baling terkena oleh.angin dan.dapat.mendeteksi arah angin saat.angin mengenai. penunjuk arah angin. Dengan kata lain, sensor optocoupler dan sensor medan magnet akan bekerja saat angin mengenai balingbaling anemometer dan jaruma arah angin [19]. Alat.ukur kecepatan angin dan.arah angin ini terdiri dari.hardware (perangkat keras) dan.software. (perangkat lunak). Perangkat keras terdiri dari.power supply 5V AC, rangkaian display 16 x 2, rangkaian sensor Optocoupler sebagai.sensor kecepatan angin, dan. rangkaian sensor medan magnet (hall effect sensor) sebagai. sensor arah angin. Sistem perangkat.lunak.menggunakan.bahasa pemrograman python, php, dan.javascript. Diagram blok realisasi hasil.perancangan ditunjukkan pada.gambar 4.

Gambar 4: Realisasi hasil perancangan

DOI: https://doi.org/10.24843/MITE.2022.v21i01.P18

  • B.    Pengujian Perancangan

Pengujian perancangan pada.sistem monitoring kecepatan dan.arah angin yang.sudah.direalisassikan terdiri dari.beberapa rangkaian pengujian. Adapun perangkat yang.akan diuji antara. lain.seperti : pengujian LCD 16x2 dengan.I2C, pengujian sensor kecepatan angin, pengujian sensor arah angin.

  • 1)    Pengujian LCD 16x2: pada.pengujian rangkaian display menggunakan.LCD 16 x 2 dengan.I2C yang.berfungsi untuk.menampilkan informasi.pengukuran pada.LCD. Pada. rangkaian ini, pin.yang.digunakan.adalah.pin GND, VCC, SDA dan.SCL. Hubungan.rangkaian LCD pada.sistem kecepatan angin dan.arah angin ditampilkan pada.gambar 5.

Gambar 5: Hubungan Pin Display 16x2 pada Raspberry pi

Pada.gambar 5 menunjukkan.hubungan.rangkaian LCD 16 x

2 yang.dilengkapi I2C dengan.pin Raspberry pi yaitu dengan. mengkoneksikan pin VCC display dengan.jumper berwarna merah pada.pin +5V Raspberry pi, pin GND (ground) display dengan.jumper berwarna hitam pada.pin GND (ground) Raspberry pi, pin SCL (serial clock) display dengan.jumper berwarna kuning pada.pin SCL (serial clock) Raspberry pi, dan. pin SDA (serial data) dengan.jumper berwarna orange pada.pin SDA (Serial data) Raspberry pi. Pengujian rangkaian display dilakukan untuk.mengetahui apakah LCD 16x2 yang. digunakan.sudah.bekerja dengan.baik. Tampilan pengujian

LCD 16x2 dapat.dilihat.pada.gambar 6.

Gambar 6: Hasil Pengujian LCD 16x2 dengan I2C

Pengujian LCD 16x2 menunjukkan.pada.LCD dengan. output.“V = 0 RPM.saat.tidak.adanya.angin, dan.UNKNOWN” saat.arah angin tidak.terdeteksi atau.dengan.kata.lain.alat.tidak. mendeteksi adanya angin yang.mengenai.baling-baling maupun.penunjuk arah angin. Sehingga.dari.hasil.pengujian. LCD yang.digunakan.sudah.bekerja dengan.baik.

  • 2)    Pengujian Sensor Kecepatan Angin: pada.penelitian ini, digunakan.sensor Optocoupler tipe FC-03 untuk.membaca nilai kecepatan angin. Perancangan sensor kecepatan angin terdiri dari.sebuah baling-baling mangkok dengan.3.bilah, encoder dengan.20 celah dan.sensor Optocoupler. Sensor optocoupler FC-03 akan mendeteksi banyaknya putaran per detik dengan mengkonversinya menjadi pulsa-pulsa sinyal. Pulsa-pulsa sinyal akan diproses oleh Raspberry Pi untuk

mendapatkan nilai rpm (rotasi per menit) [20]. Ketika.baling-baling yang.terpasang pada. piringan tersebut.terkena angin, maka piringan akan berputar pada.kecepatan tertentu. Terdapat.4 pin pada.sensor Optocoupler, yaitu pin VCC, Ground, D0 dan.A0. Pada perancangan ini, digunakan.3.buah.pin yaitu pin VCC, Ground dan.D0 dikarenakan pin input Raspberry pi merupakan.digital sehingga.pin analog tidak.digunakan. Hubungan.pin sensor Optocoupler dengan.pin Raspberry pi ditunjukkan pada.gambar 7.

Gambar 7: Hubungan Pin Sensor Optocoupler pada Raspberry pi

Hubungan.rangkaian sensor Optocoupler dengan.pin Raspberry pi yaitu dengan.mengkoneksikan pin VCC Optocoupler dengan.jumper berwarna merah pada.pin +5V Raspberry pi, pin GND (ground) Optocoupler dengan.jumper berwarna hitam pada.pin GND (ground) Raspberry pi, dan.pin D0 (digital) Optocoupler dengan.jumper berwarna biru pada.pin GPIO11 Raspberry pi. Gambar 8 menunjukkan.hasil.realisasi dari.sensor kecepatan angin.

Pada. gambar 8 menunjukkan. hasil. realisasi sensor kecepatam angin, dimana piringan encoder berputar akibat. angin yang.mengenai.baling-baling yang.terpasang pada. piringan encoder, kemudian.sensor Optocoupler mengeluarkan output.berupa pulsa yang.dikonversikan menjadi.kecepatan angin. Pengujian dilakukan dengan.menempatkan kipas angin diletakkan menghadap baling-baling dengan. kecepatan konstann. Untuk.mendapatkan.nilai kecepatan yang.akan berubah-ubah yaitu dengan.cara mengubah.jarak.posisi kipas angin terhadap baling-baling. Semakin dekat jarak.kipas angin dengan.baling-baling maka semakin kencang baling-baling untuk.berputar dan.juga.sebaliknyaa. Data hasil.pengujian sensor kecepatan angin dapat.dilihat.pada.Tabel I.

TABEL I

Hasil pengujian sensor kecepatan angin

No.

Waktu

Kecepatan Angin (rpm)

1

15:13

89

2

15:16

130

3

15:19

114

4

15:22

127

5

15:25

196

6

15:28

68

7

15:31

220

8

15:34

245

9

15:37

270

10

15:40

274

11

15:43

300

12

15:46

320

13

15:49

368

14

15:52

312

15

15:55

265

16

15:58

241

17

16:01

223

18

16:04

272

19

16:07

290

20

16:10

228

21

16:13

249

22

16:16

200

23

16:19

193

24

16:22

178

25

16:25

170

26

16:28

172

27

16:31

165

28

16:34

169

29

16:37

120

30

16:40

133

31

16:43

147

32

16:46

128

33

16:49

132

34

16:52

119

35

16:55

112

36

16:58

97

37

17:01

93

38

17:04

91

39

17:07

121

40

17:10

128

Dari.hasil.pengujian kecepatan angin, data pengiriman kecepatan angin berlangsung setiap 3.detik.dimana kecepatan angin terbagi menjadi.3.kategori.sesuai.yang.diprogram.oleh raspberry pi, yaitu kecepatan angin lambat = 0-250 rpm, kecepatan angin standart = 250-300 rpm, dan.kecepatan angin

cepat = 300-400 rpm. Sehingga.dari.hasil.pengujian sensor kecepatan angin dapat.dikatakan berjalan dengan.baik.

  • 3)    Pengujian Sensor Arah Angin: untuk pengujiannsensorrarah angin, digunakan.sensor medan magnet (hall effect sensor) tipe KY-003. Terdapat.3 pin pada.sensor medan magnet, yaitu pin VCC, Ground, dan.SIGNAL (data). Padaapengujianasensorrarahhanginnini, terdapatt8 buah.sensor medan magnet mengikuti jumlah arah angin, dimana pin SIGNAL setiap sensor dipasang pada.setiap pin GPIO Raspberry pi. Gambar 9 menunjukkan.hubungan.rangkaian sensor kecepatan angin pada.Raspberry pi.

GPIO19 “SELMAN”

Gambar 9: Hubungan Pin Sensor Arah Angin Pada Raspberry pi

Hubungan.rangkaian sensor arah angin dengan.pin Raspberry pi yaitu dengan.mengkoneksikan pin VCC sensor medan magnet dengan.jumper berwarna merah pada.pin +5V Raspberry pi, pin GND (ground) sensor medan magnet dengan. jumper berwarna hitam pada.pin GND (ground) Raspberry pi. Kemudian.untuk.pin SIGNAL (data) setiap sensor medan magnet dihubungkan dengan.pin GPIO pada Raspberry pi berjumlah 8 mengikuti jumlah arah angin. Jumper berwarna coklat dihubungkan pada.pin GPIO21 Raspberry pi sebagai.arah angin “UTARA”, jumper berwarna kuning dihubungkan pada.pin GPIO20 Raspberry pi sebagai.arah angin “T LAUT”, jumper berwarna hijau dihubungkan pada.pin GPIO16 Raspberry pi sebagai.arah angin “TIMUR”, jumper berwarna hijau tua dihubungkan pada.pin GPIO26 Raspberry pi sebagai.arah angin “TENGGARA”, jumper berwarna abu-abu dihubungkan pada.pin GPIO19 Raspberry pi sebagai.arah angin “SELATAN”, jumper berwarna kuning dihubungkan pada.pin GPIO13 Raspberry pi sebagai.arah angin “B DAYA”, jumper berwarna biru dihubungkan pada.pin GPIO6 Raspberry pi sebagai.arah angin “BARAT”, dan.jumper berwarna coklat tua dihubungkan pada.pin GPIO5 Raspberry pi sebagai.arah angin “B LAUT”. Hasil.realisasi dari sensor arah angin ditunjukkan pada.gambar 10.

DOI: https://doi.org/10.24843/MITE.2022.v21i01.P18

Gambarr10: Realisasi SensorrArahhAngina

Padaapengujian sensorrarahhanginnini menggunakan.satu buah magnet batang yang.terpasang pada.penunjuk arah angin, dimana ketika.penunjuk arah angin berputar mendekati salah satu sensor, maka LED pada sensor menyala dan arah angin terdeteksi. Pada.penelitian ini juga, selain dapat.mendeteksi delapan arah angin, juga dapat mendeteksi hingga.16 arah angin, dimana ketika.magnet batang.mendeteksi dua.buah.sensor maka LED pada.kedua.sensor akan menyala dan.arah angin terdeteksi. Data hasil.pengujian sensor arah angin yang.terbaca pada raspberry pi dapat.dilihat.pada.Tabel II.

TABEL II

Hasil pengujian sensor arah angin

No.

Arah Angin

Output Sensor Arah Angin

1.

Utara

UTARA

2.

Timur Laut

TIMUR LAUT

3.

Timur

TIMUR

4.

Tenggara

TENGGARA

5.

Selatan

SELATAN

6.

Barat Daya

BARAT DAYA

7.

Barat

BARAT

8.

Barat Laut

BARAT LAUT

9.

Utara Timur Laut

U TIMUR LAUT

10.

Timur Timur Laut

T TIMUR LAUT

11.

Timur Tenggara

T TENGGARA

12.

Selatan Tenggara

S TENGGARA

13.

Selatan Barat Daya

S BARAT DAYA

14.

Barat Barat Daya

B BARAT DAYA

15.

Barat Barat Laut

B BARAT LAUT

16.

Utara Barat Laut

U BARAT LAUT

Berdasarkan.hasil.pengujian yang.telah.dilakukan, sensor

medan

magnet sebagai.sensor arah angin sudah.dapat

mendeteksi arah angin hingga.16 arah angin, sehingga.dapat.dikatakan bahwa sensor medan magnet sebagai. sensor arah angin sudah.berfungsi dengan.baik.

  • 4)    Pengujian Pengiriman Data Sistem Monitoring Kecepatan dan.Arah Angin Melalui Website dan.Aplikasi Telegram: data pada.sistem monitoring kecepatan angin dan.arah angin akan dikirimkan ke website dan.juga dapat dimonitor dengan.aplikasi.Telegram dengan.tujuan sistem dapat.dimonitor dengan.mengakses website dan.aplikasi Telegram dari jarak.yang.jauh. Monitoring kecepatan angin dan arah.angin ini dapat.dilihat.dengan.mengakses.url “http://www.dragontech.web.id” dan.user juga.dapat.melihat data pada.aplikasi.Telegram melalui fitur bot yang.tersedia pada.aplikasi.Telegram. Tampilannmonitoringgpada aplikasi Telegram dapattditunjukkan pada.gambar 11.

,         Makmur Fernando bot    .

V bot              5

Speed = 36 RPM. WIndVane= UNKNOWN

Speed = 255 RPM. WirldVane= SELATAN

*16:48

Speed = 252 RPM. WindVane= BARAT

16.49

Speed - 71 RPM. WindVane- BARAT LAUT

Speed = 32 RPM. WindVane= BARAT

LAUl

Speed = 47 RPM. WindVane= TlMUR LAlFT

16:62

Speed = 32 RPM. WindVane= TIMUR LAUT

16:51

Speed ■ 12 RPM. WindVane= TIMUR LAlJT

16 54

Speed = 43 RPM WindVane= U TIMUR

LAUTI ⅛55

Speed - 177 RPM WindVane- TIMUR

LAUT

© ∣f5esaπ^

Gambar 11: TampilannMonitoringgpada AplikasiiTelegram Untuk.melihat tampilan data pada.web, user atau pengguna

harus.login untuk.melihat data dari kecepatan dan.arah angin. Pada.penelitian ini, user atau pengguna menggunakan.“user” sebagai.username dan.password. Pengiriman data pada.web bertujuan untuk.mengetahui data kecepatan dan.arah angin yang.tersimpan pada.database dapat.ditampilkan pada.web server. Pada. pengujian yang. dilakukan, web berhasil menampilkan data kecepatan dan.arah angin dalam bentuk tabel dan.dapat.disimpan ke dalam.bentuk file.word dan.pdf. Hasil.pengujian pengiriman data ini dapat.dilihat.pada.gambar 12.


Scfctf:

Λ λ>i∣tzm>∙ UtNkM-MrMlaMTt im<m<>

Tmc

* Speed

Wtodrax

au: Uitzziacm

B

JJT-JLCE

aα>t∙C041213731

»

StLA-VI

Mr-M-IVM-MM

m

MU Vl

j∞ι-u∙P2t∙j*β>

IM

StlI-VI

SnntS-DttSM*

Ifl

selλ∙vi

aux UiizzisiAi

MZ

StLTVl

ιnr.-≈-ι? jimat

IM

StLA-VI

MJ -M-ITM-M-M

PT

MI f Vl

Mn-U-PttMaS

iu

StLTVI

am te ιzzi3>A>

StLTVI

SleMfn ∣ to 10 «t MM CftoMf

—   . .

S ... XlO Mcd

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]


Gambar 12: Tampilan Data Kecepatan dan Arah Angin pada Web

Monitoring pada.web ini juga.dilengkapi dengan.grafik kecepatan angin, grafik ini akan otomatis mengupdate data kecepatan angin ketika.akan.ada.data baru yang.masuk ke database. Tampilan grafik pada.monitoring kecepatan angin pada.web dapat.dilihat.pada.gambar 13.


[10]


[11]


[12]

[13]

[14]

[15]

Gambar 13: Tampilan Grafik Monitoring Kecepatan Angin pada Web














[16]


V. kesimpulan

[17]

Artikel ini telah.merancang sistem monitoring kecepatan

dan.arah angin dengan. menggunakan mikrokomputer [18] Raspberry pi 3 Model B+ sebagai. pengolah data, display 16x2 sebagai. penampil data, sensor Optocoupler sebagai. sensor kecepatan angin, sensor medan magnet sebagai. sensor arah [ ] angin, dan. power supply 5V AC yang. berfungsi untuk mensuplai daya listrik pada.Raspberry pi, serta. bahasa [20] pemrograman Python.

Data kecepatan angin dan.arah angin yang.disimpan di database, dapat. diakses pada.web dan. aplikasi. Telegram berupa notifikasi pada. fitur bot Telegram. Pengiriman data nilai kecepatan angin dan.arah angin dapat diakses pada.halaman.“http://www.dragontech.web.id” setiap 1 menit.


Kecepatan Windsock Berbasis Microcontroller. Prosiding Seminar Nasional Inovasi Teknologi Penerbangan (SNITP). ISSN : 2548-8090.

Septiana, Y., Wijaya. S.J. 2018. Perancangan Prototype Alat Pendeteksi Kelajuan dan Arah Angin Berbasis Mikrokontroler. Jurnal Algoritma Sekolah Tinggi Teknologi Garut. ISSN : 2302-7339 Vol. 15 No. 02 2018. Suryadi, D., dkk. 2019. Pembuatan Alat Ukur Kecepatan Angin Optocoupler dengan SMS Berbasis Mikrokontroler. Jurnal ROTASI.

ROTASI, Vol. 21 No. 3 Juli 2019 Hal. 187-192.

Fajar, M., dan Puspita, H. 2014. Perancangan dan Pembuatan Alat Ukur Kecepatan Angin Berdasarkan Perubahan Suhu untuk Penerjunan. Jurnal Industri Elektro dan Penerbangan, Vol. 4, No. 1, Februari 2014.

Sinaulan, O.M., dkk. 2015. Perancangan Alat Ukur Kecepatan Kendaraan Menggunakan ATMega 16. E-Journal Teknik Elektro dan Komputer, ISSN 2301-8402.

Sudarsono, J.F., dkk. Rancang Bangun Alat Ukur Kualitas Jaringan Berbasis Raspberry pi 3 Model B. Jurnal Majalah Ilmu Teknologi Elektro, Vol. 20, No.1, Januari-Juni 2021.

Raven, Y., dkk. 2015. Implementasi TCP/IP untuk Membuat Server Database Access. Jurnal Teknologi Informasi, Vol. 11, No. 1, ISSN 1979-1496, Juni 2015.

Ibrohim, M., dan Purwanty, N. 2017. Rancang Bangun Aplikasi Identifikasi Gaya Belajar Siswa Dengan Metode Forward Chaining. Jurnal ProTekinfo, Vol. 4, ISSN 2406-741, E-ISSN 2597-6559, Agustus 2017.

Sari, M. 2016. Sistem Aplikasi Pengadaan Barang dan Jasa dengan Menggunakan JavaScript, MySQL, dan Internet. Jurnal Kajian Ilmu dan Teknologi, Vol. 5, No. 1, ISSN 2089-1245, April 2016.

Putra, I.G.P.M.E., dkk. 2017. Monitoring Menggunakan Daya Listrik Sebagai Implementasi Internet of Things Berbasis Wireless Sensor Network. Jurnal Majalah Teknik Elektro, Vol. 16, No. 3, ISSN 16932951, e-ISSN 2503-2372, September-Desember 2017.

Pratama, A., dkk. 2018. Rancang Bangun Alat Instrumentasi Menghitung Kecepatan dan Arah Angin Berbasis Arduino. Jurnal TEKTRO, Vol. 2, No. 2, ISSN 2581-280, September 2018.

Fawwaz, R.E., dan Yendri, D. 2020. Rancang Bangun Sistem Oil Change Reminder Sepeda Motor Berbasis Mikrokontroler Menggunakan Android. Journal on Computer Hardware, Signal Processing, Embedded System and Networking, Vol. 1, No. 2, ISSN 2722-4422, 31 Oktober 2020.

Pamungkas, R.H.S., dkk. 2020. Rancang Bangun Sistem Penyiraman Tanaman Sayur Berbasis Arduino dengan Sensor Kelembaban Tanah. Jurnal Ilmiah Mahasiswa Kendali dan Listrik, Vol. 1, No. 1, Juni 2020.

Parito, dkk. 2021. Rancang Bangun Tongkat Pintar Tunanetra Berbasis Mikrokontroler. Jurnal SPEKTRUM, Vol. 8, No. 1, Maret 2021.

Ependi, U. 2018. Pemodelan Sistem Informasi Monitoring Inventory Sekretariat Daerah Kabupaten Musi Banyuasin. Kumpulan jurnal Ilmu Komputer (KLIK), Vol. 5, No. 1, ISSN 2406-7857, 01 Februari 2018.

Girsang, G., dkk. 2021. Rancang Bangun Prototipe Pengukuran Kecepatan Angin dan Arah Angin. e-Proceeding of Applied Science, Vol. 7, No. 6, ISSN 2442-5826, Desember 2021.

Putra, O.F., dkk. 2017. Rancang Bangun Alat Ukur Kelajuan dan Arah Angin Menggunakan Sistem Telemetri Nirkabel dengan Transceiver nRF24L01+. Jurnal Fisika Unand. ISSN 2302-8491 Vol. 6, No. 4, Oktober 2017.


REFERENSI

  • [1]    Pramono, Y. 2016. “Monitoring Data Kecepatan Dan Arah Angin Secara Real time Melalui Web” (tugas akhir). Bandar Lampung: Universitas Lampung.

  • [2]    Pratama, A., dkk. 2021. Rancang Bangun Sistem Monitoring Listrik Tiga Fasa Berbasis Wireless Sensor Network Menggunakan LoRa Ra-02 SX1278. Jurnal Majalah Ilmu Teknologi Elektro, Vol. 20, No.2, p1693-2951, Juli-Desember 2021.

  • [3]    Pesma, R.A., dkk. 2013. Rancang Bangun Alat Ukur Kelajuan dan Arah Angin Berbasis Mikrokontroler ATmega8535 Menggunakan Sistem Sensor Cahaya. Jurnal Fisika Unand. ISSN 2302-8491 Vol. 2, No. 4 Oktober 2013.

  • [4]    Figurandi, V., dkk. 2019. Rancang Bangun Prototype Sistem Monitoring Wind Direction Indicator (WDI) dengan Sensor Arah Mata Angin dan


ISSN 1693 – 2951

Makmur Fernando: Monitoring System Kecepatan dan…