Kali ini saya akan sharing hasil dari project mata kuliah Embedded System dengan judul yang saya ambil yaitu Embedded Data Acquisition based on Bluetooth and microSD atau jika diterjemahkan secara bebas yaitu Alat Akuisisi/Pengambil Data Menggunakan Bluetooth dan microSD. Bluetooth digunakan untuk media komunikasi wireless antara perekam data dengan device lain, sedangkan microSD digunakan sebagai logger guna menyimpan data dengan kapasitas memori yang besar. Project ini saya kerjakan dengan teman saya, Nofaini dan Ignatia Chintya Defisaptari di perkuliahan semester 6.

Ide dari pembuatan alat ini adalah agar dapat melakukan otomatisasi dan kemudahan pengambilan data. Seringkali pengambilan data berulang dilakukan dengan cara manual yaitu mencatat satu persatu data yang diambil. Seperti misalnya dalam kasus pengambilan data intensitas cahaya matahari di suatu tempat tertentu (dalam pemanfaatan solar cell), pembacaan suhu, pembacaan data arus pada suatu aliran listrik atau pengambilan data-data lainnya. Oleh karena itu alat ini dapat membuat kemudahan dalam pengambilan data karena data dapat disimpan secara otomatis dengan interval waktu yang dapat diatur.

Untuk merealisasikan alat ini maka perlu dibatasi mengenai spesifikasi alat yang akan dirancang. Alat Ini dibuat dengan berbasis mikrokontroler dan modul-modul pendukung lainnya. Alasan penggunaan mikrokontroler ini adalah karena fiturnya yang lengkap dan harganya juga murah dipasaran. Salah satu fitur yang dimanfaatkan adalah fitur ADC internal pada mikrokontroler. ADC ini digunakan sebagai konverter data analog ke data digital, dimana data yang diperoleh dari lingkungan adalah data yang berasal dari alat yang memiliki output yang juga analog. Maka alat ini nantinya akan dibatasi untuk pengambilan data yang analog saja.

Data yang diambil kemudian disimpan ke dalam media penyimpanan memori eksternal yaitu dengan menggunakan microSD. Dengan teknik khusus maka microSD dapat dihubungkan dengan mikrokontroler melalui protokol SPI. Dengan menggunakan microSD maka data yang disimpan dapat berjumlah banyak.

Berikut adalah komponen-komponen yang diperlukan pada alat.
  1. ATmega32 Microcontroller
  2. microSD and adapter
  3. RTC DS1307
  4. Bluetooth Module RF-BT0417C
  5. TTL-RS232 Converter MAX232
  6. Temperature Sensor LM35 
Gambar komponen-komponen dari list yang disebutkan sebagai berikut
Komponen-komponen yang terdapat pada alat yang dibuat
Komponen yang terakhir yaitu temperature sensor LM35 merupakan komponen tambahan saja pada alat sebagai salah satu contoh data analog yang dapat diambil dan disimpan datanya ke dalam alat. Terdapat 8-channel port untuk data analog yang dapat dipasang pada alat ini yang dapat digunakan untuk beragam sensor sesuai kebutuhan.

Pada alat yang dibuat ini dibatasi data yang dapat diambil dan direkam ke dalam microSD atau secara real-time dengan bluetooth adalah data berupa tipe analog. Untuk melakukan sampling pengambilan data digunakan fitur ADC yang terdapat pada mikrokontroler. Daerah jangkauan tegangan yang dapat diambil adalah 0 – 5 V dengan resolusi maksimal hingga 10 bit. Dengan resolusi yang cukup besar maka data yang diambil dapat lebih presisi. Oleh karena itu tingkat ketelitian data yang diperoleh juga semakin baik

Namun batasan atau rentang data yang diambil memang sangat kecil. Namun ini dapat diatasi dengan menggunakan pengkondisian tegangan yang masuk yaitu dengan cara melakukan scaling pada data. Dengan scaling tegangan sebelum masuk ke analog input dibuat lebih kecil maka rentang tegangan akan menjadi lebar. Tetapi diperlukan rangkaian untuk dapat melakukan penurunan besar data di tiap titik-titiknya. Untuk melakukan hal ini dapat digunakan rangkaian Op-Amp untuk melakukan pengecilan amplitude data analog berupa tegangan.

Pada alat yang dibuat terdapat 8 buah channel ADC yang dapat digunakan dalam pengukuran. Selama pengambilan data maka akan dibaca data dari 8 buah channel ADC itu oleh mikrokontroler untuk kemudian disimpan ke dalam microSD. Dalam mode pengaturan data juga dapat diakses langsung secara real-time dengan menggunakan komunikasi bluetooth untuk pengiriman datanya.

Lanjut ke Part 2