Indonesi an  Journa l  of El ect ri cal Engineer ing  an d  Comp ut er  Scie nce   Vo l.   1 4 ,  No.   1 ,  A pr il   201 9 , p p.  396 ~ 4 01   IS S N: 25 02 - 4752, DO I:  10 .11 591/ijeecs .v1 4 .i 1 .pp 396 - 401          396       Journ al h om e page :  http: // ia es core.c om/j ourn als/i ndex. ph p/ij eecs   Concept ual imp lement ation o f a d ata log ger w i th a  graphic al  user in terf ace dat a extrac t ion pr ogra m       Ah m ad   Shu kr i Faz il  R ah m an ,  S amila  Mat  Z ali ,  Sha m sh ul Bah ar Y aako b , Abd ul R ah im   Ab d ul R az ak ,  Mohd Z amri  Ha s an ,  Siti  H ajar  M oh d  Ta ha r   Pus at   Pengajian Kejurut er aa n   Sis te m   Elektri k ,   Un ive rsiti Mal a y s ia Perl is,   Kam pus Ala m   UniMA P Pauh  Putra,  Perl i s,  Malay s ia       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   Oct   5 , 2 018   Re vised  N ov   27 , 2 018   Accepte d  Dec   15 , 201 8       A  Graphi ca l  Us e r  Inte rfa ce   (GU I )  design  was  deve lope d  to  ext r ac t   dat a  from   a  da ta   logge r .   The   low - cost  d at a   logge r   was  deve lop ed  using   a  comm on   pic 18f4550  m ic r ocont roller.  Sim ple   da ta   r ec ord in g  fe at u r e  is  implemente d  b y   using  the   El e ct ri ca l l y   Era sa ble   Program ma ble   Re ad - Onl y   Mem o r y   (EE PR OM )  m o dule   from   the   m ic roc ontrol l e r  unit .   The   G UI  software   emplo y ed  VB.n et   2013  and  h as  bee n   te st ed   to  work  in   window  10  envi ronm ent .     Sim ula ti on  work  was  per forme d  wit h  te m per at ure   and   hum idi t y   sensor s  using  Proteus   VS M  software .   Upon  sim ula ti o n,   th e  GU I  show s  it s  ca pab il ity   of  ext r ac t in g  m ea sured  data   from   the   data  l ogger   and  conve rt ing  the   d at a  to  a  Com m a - Separ ated  Values ,   (CSV )  form at   for  further   ana l y sis.   Ke yw or d s :   Data lo gg e r   Firm war e   Mi cro co ntr oller     Si m ulati on   Copyright   ©   201 9   Instit ut e  o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e .     Al l   rights re serv ed .   Corres pond in g  Aut h or :   Ah m ad  S hukri   Fazi l R ahm an,     Pu sat  P en ga j ia n Keju ru te raa n Si ste m  Elektri k,     Un i ver sit i   Ma la ysi a Perlis,    Kam pu s A la m  U niMA P P a uh  Pu t ra, 0 2600  Ar a u,    Perlis, Ma la ysi a.   Em a il : ah m adsh uk ri@unim ap. m y       1.   INTROD U CTION     Data  m on it or ing   pro vid e d  a n  im po rtant  in form ation   f or   a  com pr ehe ns ive,  acc ur at e  picture  of   t he   conditi ons  being  m on it or e d,   su c h  as  ai r   te m per at ur e,   hum i dity ,  volt age,  c urren t,   press ure  et c.  [ 1,   2] .  C omm on  m on it or ing  te chn i qu e s  em plo yi ng   a  data  l ogge r  pr ov i de s  a  li nk  bet w een  the   m eas ur e d  sam ple  and  the   colle ct ed  data.  Upo n  act ivati on,  data  lo ggers   can  be  le ft  un at te nd ed   to   pe r form   m easur em ent  for  th e  durati on   of the m on it ori ng p e rio d.   Early   log gi ng   syst e m s  include   data  acqu i sit ion   boar d  an d  it s  associat ed  com pu te r  so ft war e  util it y  enab le d  us e r  to  m on it or   co ndit ion s [3] .  As  te chnolo gy  ad van ce s,  a  ne w  gen e rati on  of  dig it al   sy stem s   cal le d  m ic ro co ntro ll e rs  arise [4,  5] .   These  m ic rocon t ro ll ers   a re   low  c os t  sm art  em bed ded  syst e m s  that  can  be   desig ne d  a nd a ssem bled  easi ly .   Re corded   data  from   this  log ge r  can  be  m anipu la te d  pro vide d  that  easy   ac cess  an d  data  r et rieval  can  be  ta ke n  m aking  the  m on it or ed  data  s uitable   f or   a naly sis [ 6] .  T his  im plies   that  reli able   connecti on  e xi sts  su c h  as  dig it al   interfaces  li ke  In t er  I nteg rated  Ci rcu i t   (I2C),  Serial  Peri pher al  In te rf ac e   (S P I)   or   U niv e rsal  Async hro nous  Re cei ver /Tra ns m itter  (UA RT)  ena blin g  the  direct  inte rcon necti on   of   a  dig it al   sens or,  data   logger  and a  com pu te r.   Hen ce   this  ar ti cl e  pr esents   a  com ple m e nt  ap plica ti on  betwee n  a  da ta - logger   an d  a  retrieva l   app li cat io n  pr ogram .  This  arti cl e  hig hlig ht s  the  co nf i gur at ion   of  a  dat a  logger  syst e m   wh ic h  incl ud e s  a   m ic ro co ntro ll e r  a nd  tw o  se nsors .  Sim ulati on   wor k  is  ca rri ed  ou t  t o  justi fy  the   operati on  of  the   data   logg e r   with it s r e su lt s.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Con ce ptual i m pleme nta ti on  of  a   da t a  lo gger  wi th a g r aphic al user…   ( Ah m ad Sh ukri F az i l Ra hma n )   397   2.   PROP OSE D   SY STE M  I M PLE MENT A TION   Data  lo gg i ng   was  perform ed  by  us i ng  a  P I C18 F 45 50   m icr oc ontrolle r  un it   fr om   Mi cro chip.   Th r ough   EEPROM  m odule,  recorde d  da ta   will   be  st ored  to   the  m odul e.  Fig ur e  1  shows  the  firm war e  fl ow c ha rt  f or   t he   pro po se d  syst e m . Th ree in puts are  a vaila ble,  i.e.  reset EE P ROM, L oggi ng a nd Tr a ns m i ssion.           Figure  1.  Firm war e  Flo wc hart  f or  Data L ogger Syst em       The  pro gram   b egins  by  read i ng   in put  from   us er .  I n  data  loggin g  m od e,  input  from   senso rs  will   be  sam pled  ever y  3  seco nd.  T he   An al og   to  D igit al   Con ve rter   ( AD C )   will   sta rt  read i ng   t he  te m per at ur e .  The   AD C  is  a  10 - bit  reso luti on  rangin g  f ro m   0  to  1023  ste p  siz e,  the  co nv e rsion  pr oc ess  is  co m plete d  by  i m ple m enting Eq uation 1 .           =    × 0 . 01 0 ° 5 × 1023   (1)     The  co nverte d  value  will   be  s tore d  in  EEPR OM.  The  10 - bit  data  fr om   AD C  will   be  co nv e rted  to  a n  8 - bit  data   be fore   bein g  st or e d  in   EE PROM .  S uccessi ve  operati on  will   be   f or  hum idit y  sens or.  Serial   in pu t   from  h um idit y  sens or   outp ut  will  b e  read an d  st or e d  int o  E EPROM.   The  reset  funct ion   will   perfor m   EEPROM  e rased,  w hile  data  transm issi on  pr oce ss  ena bles  reco r de d  data  to   be  se nt  via  U ART  t o  a  com pu te r/la pt op .   Fig ur e   2   s hows  t he  pr ogram   flow   f or  da ta   retrieval  r outi ne   (GUI).   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   1 4 , N o.   1 ,  A pr il   201 9   :   396   –   401   398       Figure  2 .  G UI  Flow c ha rt for   Data Re trie val       Visu al   St ud i o  2013  is  us e d  to  dev el op  the  GUI  that  c ould   accom m od at e  data  tra ns m iss ion   betwe e n  the  data  l ogge r  an d  a  c om pute r [7] .  U pon  port  sel ect io n,   t he  program   will   com m ence  da ta   loggin g  re adin g  from  d at a logg er. A vaila ble dat a w il l be  displ ay ed  on the  sc reen an d  ca n b e save d  i n  CS V  f orm at [8,   9] .       3.   SY STE M  SI MU L ATIO N   Syst e m  si m ulatio n was  con duct ed  th rou gh P ro te us   VS M.  D at a logger  sche m at ic  is sh own  in  Fi gure  3.            Figure  3 .  Pro pose d  Syst em  Sch em at ic       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Con ce ptual i m pleme nta ti on  of  a   da t a  lo gger  wi th a g r aphic al user…   ( Ah m ad Sh ukri F az i l Ra hma n )   399   Data  tra ns m iss ion   will   be  tra ns m itted  thr ough  COMP IM  ( P1 ) .  T he  te m per at ur e   se ns or  is  connect e d  to  A DC  c hann el   port  RA 0,   t he  hu m idit y  se ns or  is  c onnect ed  to   pi n  RD 0  and  thre e  s witc hes  (S T ART/STO P ,   DA T A  RE SE T  an d  MC U   RST)  a re  c onne ct ed  to  pin   R E 1  to  R E3  res p e ct ively .  Tw o  L EDs  D 2  an d  D 3  ( pin  RD1   an d  R D2)  w il l dis play  curre nt pr ogress of  syst em  o perat ion . T he  GUI  d esi gn is s how n  in  Fig ure  4.             Figure  4 .  G UI  Pr og ram       Po rt  sel ect io n  is  avail able  thr ough  point  1.   Syst e m   op erati on   ca n  be  sel ect ed  at   po i nt  2.  Re cei ve d  data  will   be  disp la ye d  at   Dat a  Table  t hro ugh  po i nt  3,   w hile  the  Sa ve  bu tt on   will   rec ord  the   data  in  CS V   form at .       4.   RESU LT S  AND A N ALYSIS   Figure  5  s how s  the  overall   r esult  from   dat a  logger  a nd   t he  G UI.  Re co r ded   data  from   EEPROM  is   sh ow n  in  Fig ure  5a  thr ough  PI C  CPU  EEP ROM  m e m or y  m ap  and   rec orde d  data  will   be  sent  to  G UI   as  sh ow n  in  Fi gur e 5b.           Figure  5 .  Syst em   Ou tpu t       Tw o  te st  data  fr om   Figu re  5a  (both  66dec  a nd  40de c)  are  c om ing   from   two  sens ors,  i.e.  t e m per at ure   and   hum idit y  s ens or .  Exam inati on   f r om   GU I  (F i gure  5b)  s hows  t hat  the  corres pondin g  values  a re  in  m at ch  with  the  or i gina l  data.  The se  values  wer e   vi sible  thr ough  virtu al   te rm inal  (U C  O UT G OING   i n  Fi gure  5c ).  The  re gion  out li ned   with  re d  colo r  is  the  te st  data  send   by  the  data  logg er  to  the  G UI.   In it ia l  han dsh akin g  protoc ol  are  r equ i red   f or  bo th  par ti es  to  f aci li ta te  data  t ran s fer.  Table   1,   su m m a rize   the  protoc ol  cod e s   b.   Tra ns m issi on  Sim ulati on  T est   Re su lt   c. Tr a ns m issi on  T hro ugh  Virtual Te rm inal     a. Test  Data f or T ran sm issi on  Si m ulati on  Tes t   2   1   3   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   1 4 , N o.   1 ,  A pr il   201 9   :   396   –   401   400   involve d  f or  a su ccess fu l t ra nsm issi on . Refe rr in g  bac k  to F igure 5 c, initi al  co de  ( 00He x)   accom pan ie d  logge d  data pri or to   be ing   subm itted. Upo n  c om pletio n,  data reset  was  i niti at ed  f ollow e d by  data re - l ogging.       Table  1.   Protoc ol  Cod es  f or   D at a Logg e r  T ra ns m issi on   Co n trol Sig n al,  (H ex ad eci m al)   Def in itio n   Fro m   To   31   Initiate Dat a L o g g in g  Req u est   GUI   Data L o g g er   32   Data Tran s m iss io n  Req u est   33   Sto p  Data  T rans m i ss io n  Req u est   34   Sto p  Data  Log g in g  Req u est   35   Res et Data  M e m o r y   Req u est   00   No t in lo g g in g  Op eration   Data L o g g er   GUI   01   In lo g g in g  Operation   12   Data Reset  M e m o r y  Co m p leted       Figure  6   show s  m e m or y  reset  i m ple m enta ti on   process .  Data  sto re d  in   the  E EPRO M  Module   i s   su ccess fu ll y  re placed  by  ze ro  value .  T he n,   t he  EE PROM  m od ule  is  te ste d  with  a no t her  loggin g  opera ti on   t o  m easur e  a  sim ulate d  te m per at ur e  of  36°C  with  pe rce ntag e  of   r el at ive  hum idity  of   70 %.  The  dig it al   value   “74 ”  and “ 70”  is st or e d  i nto  t he  EE PROM  m od ule dur i ng  the lo gg i ng op erati on.           Figure  6 .  Me m or y R eset  Res ponse       Fu rt her  sim ula ti on   is   co ntin ue d  for  t he  de ve lop e d  G UI .   T hro ugh  s avi ng  featur e ,  t he  e xt racted  data  are  save d  into  the  com pu te r  is  in  CSV  form at .  In   the  sim ul at ion ,  25 6  poin ts  of   m easur ed   data  are  transferre d  to the G UI an d save d  i nto  t he desire d form at .   The   G UI P rog ram  Con ve rsion to  E xcel   sho wn in Fi gure  7.           Figure   7 .  G UI  Pr og ram  Con ve rsion to  E xcel     Reset   EE PR OM   Next  Loggi ng  Proce ss   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Con ce ptual i m pleme nta ti on  of  a   da t a  lo gger  wi th a g r aphic al user…   ( Ah m ad Sh ukri F az i l Ra hma n )   401   5.   CONCL US I O N   A  m ic ro con t rol le r  base d  data  logger  syst em   was  s uccess fu l ly   design e d  a nd  sim ulate d.   In  add it io n,   a   data  retrieval  GUI  wa s  co ns t ru ct e d  to  com plem ent  the  com ple te   syst e m .     The  data  lo gger  is  e qu i pp e d  with   two  se nsors ,  i.e.  te m per at ure  and  hum idity  sensor.   Dat a  from   senso r s  wer e  rec ord ed  an d  st or e d  in  the   EEPROM  m od ule.  Su ccee di ng   process  of  data  retrieval  i s  enab le d,   dat a  transm issi on   and   tra nsfo r m at ion   thr ough  GUI  w as accom plishe d.   The  syst em   ca pab il it ie s  co ul d  be   im pr ov e d  with  e xtern al   m e m or y,  i.e.  S ecur e  Digital   ( SD )   car d.   T he   add it io nal  m e m or y  arr an ge m ents  cou l d  prolo ng  the  sam pling  durati on.   Furthe r  im pr ovem ent  su ch  a s  a  real - tim e clock  ( RT C )  unit  to be  as sem bled  with e xisti ng unit  th us p rovide s acc ur at e ti m e log gi ng  acti viti es.       ACKN OWLE DGE MENTS   The  aut hor  w ould  li ke  to  ac knowle dge  the  su pp or t  f ro m   t he  Fun dam ental   Re search  G r ant  Schem e   (F RG S)   under  a  gr a nt  num ber   of   FRG S/1/2 017/T K10/U NI M AP /0 2/ 10   f r om   the  Mi nistry  of  Highe r   Ed ucati on Mal ay sia .       REFERE NCE S    [1]     Mahe ndra   O,   S y ams i  D,  Ramdan  A,  As tri d  M.  D esign  and  impl e mentat ion  o f  dat a  storage  system   using  USB  fl ash   drive   in  a  mi cro cont rolle r  based   data  logge r .     In te rna ti ona l  Conf ere nc e  on  Auto m at ion,   Cogni ti v e  Scie n ce,  Opti c s,   Micro  E le c tro - Me cha n ic a l  S y s tem ,   and  Inform a tion Technol og y   ( ICACO MIT).   Bandung,   Ind ones ia .   2015;   58 - 62.   [2]     Fuente s M,  Viv a r  M,  Burgos JM ,   Aguile r a  J,  Va c as  JA .   Design  of   an  a cc ur ate,   low - cost  au tonomous   dat a logge r   for  PV   sy stem  m onit oring  using  Arduino™  tha t  com pli es  with  IEC  standa rds.  Solar  E nergy   Mate rials  and  Solar  Cel ls .  2014;130: 529 - 4 3.   [3]     Engi n  M.  Open  sour ce   embe dde d  data  logge r  de sign  for  PV   syst em  monitoring .     6th  Mediterra n e an  Confer en ce   o n   Embedde d  Com puti ng  (MECO).   Bar, Monte n egr o.   2017;   1 - 5.   [4]     Pasquali   V,  D 'Alessan dro  G,  Gualt i eri   R ,   L e cc ese   F.  A  ne w  dat a  logge r  base d  on  Rasp ber r y - Pi  for  Ar ct i c   Notostrac a   lo co m oti on  inve st igations.   M easurement .   2017;110: 24 9 - 56.   [5]     Carr e  A,  W illiam son  T.   Design  and  validation  of  a  low  cost  in door  envi ronm e nt  qual i t y   da ta   l ogger .   En ergy   a nd   Bui ldi ngs .   2018; 158:1751 - 61.   [6]     Iskanda r  HR,  Purw adi   A,  Riz q ia wan  A,  Her yana   N.  Prototy pe  dev e lopment  of  a  low  cost  data  logge r  and   monitoring  system  for  PV   app li cation .     2016  3rd  Confer ence   on  Pow er  Engi nee r ing  and  R ene wabl e  En e r g y   (ICPERE).   Yog y ak arta,  Indone s ia .   2016;   171 - 7.   [7]     Cosm as  CA,  D ahl an   NY .   Dev e lopment   of   v isual  basic  GU I  fo r  Option  C  en e rgy  saving  of   I PMV P .     3rd   IE T   Inte rna ti ona l  Co nfe re nc e  on   Cl ean E ner g y   and   T e chnol og y   (C EAT)   2014.   Kuchin g,   Mal a y s ia.  201 4;  1 - 6.   [8]     Riva i  A ,   Rah im  NA .   GU I  for  p hotov olt a ic  ( PV )  arr ay  monitori ng  system .     3rd  IET   In te rna ti on a l  Confer enc e   on  Cle an   Ene rg y   an d  Technol og y   (C EAT)   2014.   201 4;  1 - 5.   [9]     Danga re   P,   Mhi zha   T,   M ashonjowa  E.  Design,   fa bricat ion   and   te sting  of   a   low   cost  Trunk  Dia m et er  Vari at ion   (TDV)  m ea sure m ent   s y st em   base d  on  an  A Tmega   328/P  m ic roc ontroller .   Computers  an d  Elec troni cs  i n  Agric ult ure .   201 8;148: 197 - 206.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.