Analisis-Alat-Ukur-Tekanan-Menggunakan-Sensor-BMP280-Berbasis-ESP32(1).pptx

kysdcfvghbn m

1. Analisis Alat Ukur Tekanan Menggunakan Sensor BMP280 Berbasis ESP32 Laporan ini disusun oleh Andil Dwi Thoma (F1C322003) dari Program Studi Fisika, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Jambi, tahun 2025. Laporan ini membahas perancangan dan perakitan alat pengukur tekanan menggunakan sensor BMP280 berbasis ESP32. by Andil Dwithoma

2. Tujuan dan Tinjauan Pustaka Tujuan Laporan Merancang dan merakit sensor BMP280 berbasis Arduino Uno. Mengetahui prinsip kerja sensor BMP280. Mengetahui keakuratan pembacaan sensor BMP280. Tinjauan Pustaka Tekanan Udara: Gaya yang diberikan oleh kolom udara di atas permukaan, penting untuk meteorologi, penerbangan, dan prediksi cuaca. BMP280: Sensor tekanan barometrik absolut piezo-resistif dari Bosch, ideal untuk aplikasi mobile karena dimensi kecil dan konsumsi daya rendah. Akurasi relatif ±0.12 hPa dan absolut ±1 hPa.

3. Sensor BMP280: Karakteristik dan Prinsip Kerja Rentang Tekanan Mengukur tekanan dari 300 hingga 1100 hPa, cocok untuk cuaca, ketinggian, dan navigasi. Dimensi & Akurasi Paket LGA 8-pin (2 x 2.5 x 0.95 mm). Akurasi relatif ±0.12 hPa (±1 meter) dan absolut ±1 hPa. Antarmuka & Daya Mendukung I2C (hingga 3.4 MHz) dan SPI (hingga 10 MHz). Konsumsi daya rendah: 2.7 µA pada 1 Hz. Sensor BMP280 bekerja berdasarkan prinsip piezo-resistif, di mana perubahan resistansi akibat deformasi mekanis dikonversi menjadi sinyal listrik. Prinsip kerja ini merupakan fondasi utama yang memungkinkan sensor ini memberikan performa pengukuran yang sangat baik. Pada intinya, sensor ini menggunakan elemen silikon mikro-mesin yang sensitif terhadap tekanan. Ketika tekanan atmosfer di sekitarnya berubah, diafragma kecil di dalam sensor akan mengalami deformasi atau sedikit melengkung. Perubahan bentuk ini, meskipun mikroskopis, akan mempengaruhi resistansi listrik dari material piezo-resistif yang terintegrasi pada diafragma. Sistem elektronik internal sensor kemudian akan mengukur perubahan resistansi tersebut dan mengubahnya menjadi sinyal digital yang merepresentasikan nilai tekanan udara secara akurat.

4. ESP32 Devkit V1: Otak di Balik Sistem Prosesor Dual-core Xtensa 32-bit LX6 hingga 240 MHz, RAM 520 KB. Konektivitas Nirkabel Wi-Fi dan Bluetooth/BLE bawaan untuk aplikasi IoT. Antarmuka Serbaguna ADC, PWM, SPI, I2C, UART, dan banyak GPIO. ESP32 DevKit V1 adalah modul mikrokontroler populer untuk IoT, dirancang untuk aplikasi yang membutuhkan pemrosesan kuat dan efisiensi energi. GPIO21 (SDA) dan GPIO22 (SCL) sering digunakan untuk komunikasi I2C, memungkinkan koneksi ke berbagai perangkat eksternal seperti sensor dan modul LCD.

5. LCD I2C: Antarmuka Tampilan Efisien Penghematan Pin Mengurangi kebutuhan pin koneksi ke mikrokontroler dari 6-8 pin menjadi hanya 2 pin (SDA dan SCL). Komunikasi I2C Menggunakan antarmuka I2C untuk transfer data, menyederhanakan perkabelan dan tata letak proyek. Tampilan Jelas Menampilkan informasi suhu dan tekanan secara jelas pada layar LCD 16x2. LCD I2C adalah layar berbasis Liquid Crystal Display yang mengintegrasikan modul I2C. Ini sangat memudahkan koneksi ke mikrokontroler seperti Arduino, menjadikannya pilihan praktis untuk menampilkan data dalam proyek elektronik.

6. Metode Penelitian: Rancangan dan Perakitan Alat dan Bahan Pemasangan Sensor Pemasangan LCD I2C Konfirmasi Alamat I2C Unggah Program & Pengujian Prosedur perakitan melibatkan persiapan komponen, pemasangan sensor BMP280 dan LCD I2C ke Arduino Uno, konfirmasi alamat I2C, pengunggahan program, dan pengujian sistem untuk memastikan pembacaan yang benar.

7. Hasil Pembacaan Sensor di Berbagai Lokasi Gedung B FST Tekanan udara terukur 1008,28 hPa, mengindikasikan ketinggian yang lebih rendah. Gedung A FST Tekanan udara terukur 1007,34 hPa, sedikit di bawah rata-rata tekanan atmosfer standar. Alharez Kost Mendalo Sensor mendeteksi tekanan 1006,86 hPa, lebih rendah dari kedua lokasi sebelumnya. Pengujian sensor BMP280 di berbagai lokasi menunjukkan sensitivitas sensor terhadap variasi tekanan akibat perbedaan ketinggian atau kondisi lingkungan. Variasi ini memberikan gambaran bahwa perbedaan tekanan udara dapat digunakan sebagai parameter untuk mengestimasi ketinggian relatif antar lokasi.

8. Respons Sensor terhadap Perubahan Tekanan Buatan Pengujian respons sensor terhadap perubahan tekanan buatan menunjukkan kemampuan sensor untuk menangkap perubahan tekanan dengan akurat dan cepat. Dalam kondisi awal tanpa tekanan tambahan, sensor mencatat 1006,70 hPa. Ketika tekanan ditingkatkan, nilai terdeteksi menjadi 1064,24 hPa. Sebaliknya, saat tekanan dikurangi, nilai turun menjadi 876,57 hPa, membuktikan responsivitas sensor yang baik.

9. Analisis Kinerja Alat Ukur 1 Kecermatan Sangat baik, akurasi relatif ±0.12 hPa dan absolut ±1 hPa. Perbedaan 0,134% dengan nilai referensi MSN. 2 Kepekaan (Sensitivitas) Tinggi, mampu mendeteksi variasi tekanan di lokasi berbeda dan merespons cepat perubahan tekanan buatan. 3 Keterbacaan Baik, data ditampilkan jelas di Serial Monitor dan LCD I2C dengan penundaan 2 detik. 4 Kestabilan Nol Baik, fluktuasi kecil (kurang dari 0.1 hPa) dalam kondisi stabil menunjukkan titik referensi pembacaan yang konsisten. 5 Pengambangan (Offset) Adanya offset kecil 1,35 hPa dibandingkan MSN, dapat dikoreksi melalui kalibrasi. Analisis kinerja alat ukur berdasarkan sifat umumnya menunjukkan bahwa sensor BMP280 memiliki kecermatan, kepekaan, dan kestabilan nol yang sangat baik. Meskipun ada offset kecil, kalibrasi dapat meningkatkan akurasi lebih lanjut.

10. Kesimpulan: Akurasi dan Presisi Sensor BMP280 1004.65 Rata-rata Tekanan Hasil pengukuran sensor selama 1 menit (hPa). 1006 Nilai Referensi MSN Tekanan udara dari Microsoft Network (hPa). 0.134% Persentase Perbedaan Sangat rendah, menunjukkan akurasi tinggi. Program dengan sensor BMP280 berhasil membaca suhu dan tekanan udara secara akurat di berbagai lokasi dan simulasi. Sensor mampu mendeteksi variasi tekanan dan merespons perubahan tekanan buatan dengan baik. Akurasi tinggi sensor ini, dengan persentase perbedaan hanya 0,134% dibandingkan nilai referensi MSN, menjadikannya layak untuk pengukuran tekanan udara yang presisi, meskipun kalibrasi tambahan mungkin diperlukan untuk aplikasi kritis.