Efendi et al.
| Jurnal Teknik Mesin Indonesia | Vol.
No.
Oktober 2025, hal: 10 Rancang bangun sistem monitoring suhu 10 channels berbasis mikrokontroler Rustam Efendi1*.
Arjal Tando2.
La Ode Sabara3.
Irwansyah4 1,2Program Studi Teknik Mesin.
Universitas Sulawesi Tenggara 3Mahasiswa Program Studi Teknik Mesin.
Universitas Sulawesi Tenggara Jl.
Kapten Piere Tendean No.
109 A.
Baruga.
Kendari.
Sulawesi Tenggara, 93121.
Indonesia 4Prodi Teknologi Industri Pertanian.
Fakultas Pertanian.
Universitas Almuslim Jl.
Almuslim.
Matangglumpangdua.
Paya Cut.
Kec.
Peusangan.
Kabupaten Bireuen.
Aceh 24261.
Indonesia Email korespondensi: rustamefendi032@gmail.
Received: 30 September 2025.
Reviewed: 7 November 2025.
Published: 21 March 2026 DOI: https://doi.
org/10.
71452/z1gycp96 Abstrak.
Sistem monitoring suhu sangat dibutuhkan dalam kegiatan penelitian, khususnya pada fokus konversi energi di Program Studi Teknik Mesin.
Salah satu sistem yang banyak digunakan adalah data logger, namun kendala biaya menjadi penghambat utama dalam pengadaannya.
Salah satu hardware yang dapat dibuat menjadi sistem yang bekerja layaknya data logger adalah mikrokontroler Arduino.
Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan membangun sistem data logger suhu 10 channel berbasis mikrokontroler yang menggunakan modul amplifier CJMCU MAX31856.
Sistem ini mengintegrasikan sensor termokopel tipe K, modul RTC DS3231, modul SD Card, dan display OLED.
Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah perancangan hardware dan software.
Perancangan dilakukan mulai dari pemilihan komponen, perakitan perangkat keras, pemrograman, hingga pengujian fungsional dan Hasil penelitian menunjukkan bahwa sistem monitoring diuji di dalam ruangan laboratorium selama tiga hari untuk mengukur suhu ruangan, didapatkan data antarchannel saling berimpit, meskipun tetap saja ditemukan adanya kesalahan pengukuran untuk beberapa waktu.
Regresi linier juga didapatkan dengan nilai koefisien determinasi RA = 0,99 sehingga dapat dikatakan nilai sistem monitoring dengan kontrol suhu autonic mempunyai nilai kedekatan yang tinggi.
Di sisi lain, pengujian pada pipa tembaga yang mendapatkan transfer panas dari air panas juga menunjukkan tren peningkatan suhu, di mana rentang suhu yang terukur adalah 27 hingga 39 EE.
Kata kunci: data logger.
MAX31856, mikrokontroler, suhu, termokopel tipe K Abstract.
A temperature monitoring system is essential in research, especially in the field of energy conversion in the Mechanical Engineering Study Program.
One of the most commonly used systems is a data logger.
however, its high cost often limits accessibility.
An alternative hardware that can function as a data logger is the Arduino microcontroller.
This study aims to design and develop a 10channel temperature data logger system based on a microcontroller using the CJMCU MAX31856 amplifier module.
The system integrates a type-K thermocouple sensor.
DS3231 RTC module.
SD Card module, and OLED display.
The research applies both hardware and software design methods, covering component selection, hardware assembly, programming, and functional testing with The system was tested in a laboratory for three days to monitor the room temperature.
The results showed that data from all channels overlapped closely, although minor measurement errors occasionally occurred.
Linear regression analysis yielded an RA 99, indicating high accuracy compared with an Autonic temperature controller.
Further testing on copper pipes exposed to hotwater heat transfer showed a temperature increase trend, with readings ranging from 27 AC to 39 AC.
The system proves reliable, accurate, and cost-efficient for laboratory energy research applications.
Keywords: data logger.
MAX31856, microcontroller, temperature, type K thermocouple.
PENDAHULUAN
Menguraikan sistem monitoring suhu sangat dibutuhkan pada kegiatan penelitian, khususnya di Program Studi Teknik Mesin dengan fokus penelitian konversi energi.
Penggunaan sistem monitoring suhu yang sangat terkenal saat ini adalah data logger dan data akuisisi.
Hanya saja yang menjadi hambatan adalah biaya pengadaan.
Saat ini platform mikrokontroler merupakan perangkat keras open source dan dapat dihubungkan dengan berbagai sensor .
Efendi et al .
melakukan penelitian data logger 1 channel menggunakan amplifier MAX31856 produk buatan Amerika Serikat (US) dengan merek Adafruit berbasis mikontroler yang terintegrasi dengan data logger 0 (RTC1307 dan modul SD Car.
, display data disajikan dengan menggunakan aplikasi Arduino IDE.
Hasil penelitian ini menyajikan kinerja pembacaan amplifier yang stabil dan konsisten dengan sensor termokopel tipe K.
Penelitian yang serupa juga dilakukan oleh Joni and Efendi .
, di mana data logger dirancang dan dibangun dengan 10 channel dengan amplifier MAX31856, menggunakan display LCD Crystal yang menampilkan per channel dan saling bergantian, serta Data logger v1.
0 (RTC1307 dan modul SD Car.
Hasil penelitian memperlihatkan bahwa dengan sistem 10 channel secara visual tidak ada perbedaan signifikan antara satu amplifier dengan yang lain.
Hal tersebut dibuktikan dengan uji statistik ANOVA yang didapatkan 0,998.
Penelitian ini dilanjutkan oleh Efendi et al .
dengan melakukan analisis regresi linier sederhana pada kesepuluh amplifier MAX31856.
Nilai koefisien determinasi (RA) didapatkan berkisar 0,999 hingga 1.
Nilai tersebut menunjukkan tingkat kesamaan yang sangat tinggi.
Penelitian dengan menggunakan amplifier dengan chip MAX31856 dengan pembuatan PCB yang berbeda yakni CJMU MAX31856 menunjukkan kinerja yang seragam antara satu amplifier dengan yang lain dalam membaca termokopel tipe K .
Jumlah amplifier terhubung dengan termokopel tipe K sebanyak 6 channels.
Data Efendi et al.
| Jurnal Teknik Mesin Indonesia | Vol.
No.
Oktober 2025, hal: 11 logger ini menggunakan display OLED yang menampilkan data pengukuran secara keseluruhan, terintegrasi dengan RTC DS3231 dan modul SD Card.
Berdasarkan uraian di atas, telah dijumpai bahwa penggunaan amplifier CJMCU-MAX31856 belum banyak digunakan meskipun chip yang digunakan sama, yakni MAX31856.
Hal ini dilakukan karena amplifier CJMCUMAX31856, selain lebih murah dan tersedia di Indonesia, juga merupakan salah satu upaya uji coba pembuatan prototipe sekaligus menguji kinerja.
Tujuan penelitian ini adalah membuat sistem monitoring suhu yang bekerja seperti data logger suhu secara real-time.
Wiring ini memberikan gambaran mengenai rancangan sistem monitoring suhu.
METODE
Alat dan Bahan Penelitian ini menggunakan alat laptop ASUS X450CC .
pesifikasi prosesor IntelA CoreE i5-3337U 1.
8 GHz, 8 GB DDR3-SDRAM.
SSD SPARTAN 240 GB.
NVIDIAA
GeForceA GT 720M 2 GB.
IntelA HD Graphics 4000.
Windows .
dan software Arduino IDE versi 2.
Software Arduino IDE versi 2.
2, solder, obeng, dan lem Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah satu buah Arduino Mega 2560, 10 unit Modul CMJCU MAX31856 (Universal termokope.
dilengkapi dengan termokopel tipe K.
Adaptor USB V-Gen.
Modul RTC.
Modul SD Card.
Micro SD V-Gen 32 GB, kabel jumper, dan box panel.
Skema data logger disajikan pada Gambar Komponen sistem monitoring disajikan pada Tabel 1.
Perancangan Sistem Monitoring Perancangan sistem monitoring suhu multichannel ini dilakukan untuk menghasilkan sistem monitoring suhu yang mampu membaca hingga 10 channel secara simultan menggunakan sensor termokopel tipe K yang terhubung dengan modul amplifier CJMCU-MAX31856.
Sistem ini dikembangkan dengan mempertimbangkan aspek fungsionalitas, efisiensi biaya, kemudahan penggunaan, dan fleksibilitas pengembangan.
Tabel 1.
Komponen sistem monitoring suhu
Komponen
Jumlah Unit
CJMCU-MAX31856
Arduino Mega 2560 10 Pcs 1 Pcs Box Panel Warna Hitam OLED 0.
Modul SD Card
32GB V-Gen SD Card
Baut 2 mm Kabel USB
RTC3231
Kabel Jumper 40 cm 1 Pcs 1 Pcs 1 Pcs 1 Pcs 20 Pcs 1 Pcs 1 Pcs 80 Pcs Termokopel tipe K 10 Pcs Wiring sistem monitoring suhu yang ditunjukkan pada Gambar 1 terdiri atas Arduino Mega 2560, modul amplifier Adafruit MAX31856, modul RTC, dan display OLED.
Gambar 1.
Wiring system monitoring suhu Uji Fungsional Uji fungsional dilakukan untuk memastikan bahwa seluruh komponen dalam sistem monitoring suhu 10 channel bekerja sesuai dengan fungsinya masing-masing.
Pengujian ini bertujuan untuk mengevaluasi integrasi antara perangkat keras .
dan perangkat lunak .
yang telah dirancang serta memastikan data suhu dapat direkam, ditampilkan, dan disimpan dengan Metode kalibrasi yang diterapkan untuk menstandarkan sistem pemantauan suhu berbasis mikrokontroler dengan sensor termokopel dilakukan dengan cara membandingkan hasil pengukuran dari satu sensor termokopel dengan alat ukur standar yang sudah Setelah perbandingan dilakukan, dibuat persamaan regresi linier untuk menggambarkan hubungan antara pembacaan sensor termokopel dan alat ukur standar.
Persamaan regresi linier ini kemudian diterapkan untuk mengalibrasi sensor termokopel, sehingga memberikan pembacaan yang lebih akurat.
Sensor termokopel yang telah terkalibrasi kemudian digunakan sebagai acuan untuk mengalibrasi sensor-sensor lainnya, sehingga seluruh sensor dalam sistem data logger dapat menghasilkan data yang lebih konsisten dan sesuai dengan standar yang Metode ini merujuk pada penelitian sebelumnya .
, .
Dalam penelitian ini, kontrol suhu Autonics tipe TX4S-24R digunakan sebagai alat Data yang diambil pada penelitian ini di antaranya: hari, tanggal, tahun, jam, dan 10 data suhu.
Semua data diambil secara real time dan nantinya dianalisis untuk mengetahui keakuratan sistem monitoring buatan HASIL DAN PEMBAHASAN Sistem Monitoring Suhu Hasil Rancang Bangun Sistem monitoring suhu 10 channel dengan menggunakan termokopel tipe K dan amplifier CJMCU MAX31856 sebagai pembaca sensor termokopel yang dihasilkan pada Efendi et al.
| Jurnal Teknik Mesin Indonesia | Vol.
No.
Oktober 2025, hal: 12 penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 2.
Pada bagian sistem monitoring suhu yang terlihat dari luar box, terdapat modul SD Card, display (OLED), dan 10-channel Amplifier CJMCU MAX31856.
Box dapat dibuka dengan melepas baut pada bagian penutup.
Gambar 2.
Sistem monitoring suhu 10 channels Validasi Kode Program Bahasa C Proses perancangan program menggunakan aplikasi Arduino IDE dengan bahasa C .
Library yang digunakan oleh Amplifier CJMCU MAX31856 merupakan Library bawaan Adafruit MAX31856, hal ini digunakan karena sama-sama menggunakan chip MAX31856 manufaktur Maxim.
Proses perancangan program ini dimulai dengan mendeteksi satu per satu amplifier CJMCU MAX31856, diikuti dengan mengecek RTC3231, modul SD Card dan juga OLED 0.
96Ay.
Setelah semua telah dipastikan bekerja, selanjutnya adalah menggabungkan kode hingga menjadi sistem program yang siap digunakan sebagai sistem data logger (Gambar .
Tahapan berikutnya adalah melakukan verifikasi dan upload ke perangkat keras, dalam hal ini Arduino, dan sensor-sensor yang terlibat.
Sistem akan bekerja dan tampil di OLED 0.
96Ay sebagaimana yang disajikan pada Gambar 2.
Posisi Amplifier CJMCU MAX31856 Amplifier CJMCU MAX31856 dipasang berurutan sesuai dengan pin digital yang digunakan.
Sebagai contoh, channel 1 (T.
menggunakan pin digital 2, 3, 4, dan 5 dan total channel yang dibuat pada penelitian sebanyak 10 Urutan T1 disimpan pada bagian sebelah kiri berurut ke belakang hingga T10 (Gambar .
Pengaturan ini dibuat untuk memudahkan pengguna sistem monitoring Sementara pada display OLED 0.
96Ay pada bagian baris pertama adalah time atau waktu, baris kedua adalah date atau tanggal, channel T1 hingga T5 berada pada ruas kiri dan T6 hingga T10 berada pada ruas kanan.
Data ditampilkan secara bersamaan pada OLED 0.
96Ay.
Sistem monitoring ini dapat dinyalakan dengan menggunakan adaptor 5 V dan juga dapat menggunakan power bank .
alam penelitian menggunakan power bank berkapasitas 000 mAh merek Anke.
, sehingga alat ini dapat disebut portabel atau mudah dibawa ke mana saja.
Pengujian Sistem Monitoring Suhu Pengujian sistem monitoring dilakukan untuk menguji kemampuan sistem monitoring, meliputi: kinerja sampling data, konsistensi, kesalahan pengukuran, dan kemampuan durasi pengukuran.
Kinerja sampling data memberikan gambaran bahwa hasil rancang bangun sistem monitoring suhu efektif dan efisien dalam mengumpulkan data suhu secara berkala.
Sistem dievaluasi dengan menilai frekuensi dan ketepatan dalam pengambilan sampel, mengelola fluktuasi suhu dalam rentang waktu pengukuran.
Data dikumpulkan dan dievaluasi apakah sesuai dengan waktu yang telah ditetapkan.
Gambar 4 sampai Gambar 6 memperlihatkan pengukuran suhu dengan durasi waktu 3 hari .
sampai 25 Juli 2.
Efendi et al.
| Jurnal Teknik Mesin Indonesia | Vol.
No.
Oktober 2025, hal: 13 Gambar 3.
Verify kode progam sistem monitoring suhu Gambar 4.
Pengujian sistem monitoring suhu di hari pertama .
Juli 2.
Konsistensi pengukuran sistem monitoring suhu dapat dikatakan konsisten apabila 10 channel ditempatkan pada satu titik yang sama dan data yang diperoleh tidak memiliki perbedaan yang signifikan.
Sistem dievaluasi dengan melakukan pengukuran berulang pada suhu yang sama pada berbagai interval untuk mengonfirmasi bahwa temuannya konsisten dan tidak menunjukkan fluktuasi besar, yang mungkin menunjukkan adanya masalah dengan sistem sensor atau perangkat keras yang Secara umum, konsistensi pengukuran ditunjukkan pada Gambar 4 hingga Gambar 6.
Pola kenaikan dan penurunan suhu secara visual memberikan tampilan yang sama.
Efendi et al.
| Jurnal Teknik Mesin Indonesia | Vol.
No.
Oktober 2025, hal: 14 Gambar 5.
Kesalahan pengukuran .
Juli 2.
Kesalahan pengukuran .
easurement erro.
umumnya disebabkan oleh sensor suhu yang bermasalah atau ketidakstabilan tegangan listrik sehingga menghasilkan data yang bias atau data pencilan.
Kesalahan pengukuran ini dapat dijumpai pada saat proses pengukuran berlangsung ataupun dapat dilihat dari data yang terkumpul atau terekam.
Data kesalahan pengukuran disajikan pada Gambar 4.
4, di mana channel T3 menunjukkan kesalahan pengukuran dalam beberapa waktu.
Hanya saja, bila dilihat secara keseluruhan, data yang disajikan cukup baik antarchannel.
Kemampuan durasi pengukuran dievaluasi dengan menentukan kemampuan sistem untuk berfungsi secara terus-menerus dalam jangka waktu yang lama tanpa Sistem ketangguhannya dalam pengambilan sampel dan perekaman data secara terus-menerus selama periode yang ditentukan, dalam kondisi lingkungan yang stabil dan Selama 3 hari, pengukuran suhu ruangan secara kontinu dilakukan, menunjukkan kemampuan pengukuran tanpa penurunan kinerja dari sistem monitoring buatan mandiri ini.
Gambar 6.
Pengujian sistem monitoring suhu di hari kedua .
Juli 2.
Efendi et al.
| Jurnal Teknik Mesin Indonesia | Vol.
No.
Oktober 2025, hal: 15 Gambar 7.
Pengujian sistem monitoring suhu di hari ketiga .
Juli 2.
Perbandingan Sistem Monitoring dan Kontrol Suhu Autonic tipe TX4S-24R Pengujian perbandingan sistem monitoring suhu dengan kontrol suhu autonic dilakukan untuk menstandarkan pembacaan suhu agar data yang didapatkan menjadi valid.
Gambar 8 menunjukkan bahwa sumbu X adalah data pengukuran suhu ruangan menggunakan Autonic TX4S24R .
ermokopel tipe K) dan sumbu Y adalah data pengukuran dengan menggunakan sistem monitoring s Kedua data tersebut dibuat regresi linier di mana didapatkan persamaan y = 0,9629x 1,1419 dan koefisien determinasi atau RA didapatkan 0,99.
Secara kedekatan data dengan Autonic tipe TX4S-24R sangat baik dan sudah dapat digunakan sebagai data yang valid.
Garis linier juga menunjukkan tingkat akurasi sistem monitoring.
Sistem Monitoring Suhu (EE) y = 0.
RA = 0.
Sistem Monitoring Suhu Linear (Sistem Monitoring Suh.
Kontrol Suhu Autonic (EE) Gambar 8.
Grafik regresi linier sistem monitoring Konsistensi Pembacaan Sistem Monitoring Suhu Termokopel diposisikan pada posisi yang sama.
Hal ini dilakukan untuk menguji hasil pembacaan antarchannel.
Hasil pengujian sistem monitoring pada beberapa level suhu menunjukkan bahwa tidak ada perbedaan yang signifikan (Gambar .
Hal ini memperlihatkan bahwa pembacaan antar-channel memiliki konsistensi pembacaan yang baik.
Data yang lain juga diperlihatkan pada Tabel 2 dengan suhu terukur 28 AC, di mana data pengukuran tersebut menunjukkan presisi sistem monitoring suhu.
Efendi et al.
| Jurnal Teknik Mesin Indonesia | Vol.
No.
Oktober 2025, hal: 16 Gambar 9.
Pengujian perbandingan sistem monitoring suhu dengan kontrol suhu Autonic Merujuk pada data logger midi Logger GL240 Graphtech (Gambar .
, maka dapat dinyatakan bahwa sistem monitoring suhu yang dibuat pada penelitian ini memiliki fungsi yang sama, yaitu merekam dan menyimpan data serta pembacaan suhu yang tidak berbeda secara signifikan.
Gambar 10.
midi Logger GL240 Graphtech Tabel 2.
Pengambilan data secara real time Hari dan Tanggal Jam T10 Wednesday 23.
Wednesday 23.
Wednesday 23.
Wednesday 23.
Wednesday 23.
Wednesday 23.
Wednesday 23.
Wednesday 23.
Wednesday 23.
Wednesday 23.
Wednesday 23.
Wednesday 23.
Wednesday 23.
Wednesday 23.
Wednesday 23.
Wednesday 23.
00:00:00
00:00:02
00:00:04
00:00:06
00:00:08
00:00:10
00:00:12
00:00:14
00:00:16
00:00:18
00:00:20
00:00:22
00:00:24
00:00:26
00:00:28
00:00:30
Pengukuran suhu pipa tembaga dilakukan dengan cara memanaskan air menggunakan heater.
Air panas mentransfer panas ke pipa tembaga.
Pada pipa tembaga tersebut diberi 10 titik sesuai dengan jumlah channel sistem monitoring, yakni 10 channel (Gambar .
Efendi et al.
| Jurnal Teknik Mesin Indonesia | Vol.
No.
Oktober 2025, hal: 17 Gambar 11.
Posisi termokopel T1 berada pada bagian bawah beurutan hingga T10 pada posisi paling atas Trend kenaikan suhu memperlihatkan bahwa mulai T1 hingga T10 (Gambar .
Pengujian ini memberikan gambaran profil suhu pipa tembaga yang mendapatkan transfer panas dari air panas yang dipanaskan menggunakan heater.
Penelitian ini menyajikan data bahwa T1 berada pada posisi terdekat dengan media air panas, terus berurut hingga T10 berada pada posisi paling terjauh dari media air panas.
Gambar 12.
Profil suhu pipa tembaga mendapatkan transfer panas KESIMPULAN Penelitian ini telah berhasil merancang dan membangun sistem monitoring suhu menggunakan sensor termokopel tipe K dengan basis mikrokontroler.
Uji coba selama tiga hari untuk menguji keandalan, konsistensi, dan error menggambarkan bahwa sistem monitoring berjalan sesuai dengan perintah kode.
Sistem monitoring suhu dengan membandingkan dengan kontrol suhu Autonic tipe TX4S24R juga menunjukkan tingkat akurasi yang baik.
Hal ini ditunjukkan dengan perolehan koefisien determinasi atau RA = 0,99, yang membuktikan bahwa kedekatan data sistem Efendi et al.
| Jurnal Teknik Mesin Indonesia | Vol.
No.
Oktober 2025, hal: 18 monitoring suhu dengan referensi atau acuan profil suhu pada pipa tembaga yang mendapatkan transfer panas dari air panas yang dipanaskan menggunakan heater juga menunjukkan tren peningkatan suhu yang terukur oleh sistem monitoring hasil rancang bangun rentang suhu 27 sampai 39 AC.
UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terima kasih kami sampaikan kepada penanggung jawab Laboratorium Pusat Riset dan Teknologi.
Program Studi Teknik Mesin.
Fakultas Teknik.
Universitas Sulawesi Tenggara yang telah memfasilitasi penelitian ini sehingga dapat terselesaikan dengan baik.
DAFTAR PUSTAKA