Buzzer - TINJAUAN PUSTAKA - RANCANG BANGUN ALAT PENDETEKSI KEBAKARAN DAN KEBOCORAN GAS DENGAN M

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.5 Buzzer

Buzzer Listrik adalah sebuah komponen elektronika yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara. Pada umumnya, Buzzer yang merupakan sebuah perangkat audio ini sering digunakan pada rangkaian anti-maling, Alarm pada Jam Tangan, Bel Rumah, peringatan mundur pada Truk dan perangkat peringatan bahaya lainnya.

Jenis Buzzer yang sering ditemukan dan digunakan adalah Buzzer yang berjenis Piezoelectric, hal ini dikarenakan Buzzer Piezoelectric memiliki berbagai kelebihan seperti lebih murah, relatif lebih ringan dan lebih mudah dalam menggabungkannya ke Rangkaian Elektronika lainnya. Buzzer yang termasuk dalam keluarga Transduser ini juga sering disebut dengan Beeper. Buzzer yang menggunakan efek Piezoelectric untuk menghasilkan suara atau bunyinya. Tegangan listrik yang diberikan ke bahan Piezoelectric akan menyebabkan gerakan mekanis, gerakan tersebut kemudian diubah menjadi suara atau bunyi yang dapat didengar oleh telinga manusia dengan menggunakan diafragma dan resonator.

Gambar 2.5 Skematik Buzzer 2.6 Power Supply ( Catu Daya )

Catu Daya atau sering disebut dengan Power Supply adalah sebuah piranti yang berguna sebagai sumber listrik untuk piranti lain. Pada dasarnya Catu Daya bukanlah sebuah alat yang menghasilkan energi listrik saja, namun ada beberapa Catu Daya yang menghasilkan energi mekanik, dan energi yang lain. Daya untuk menjalankan peralatan elektronik dapat diperoleh dari berbagai sumber. Cara kerja dari power supply ini adalah mengubah tegangan AC menjadi tegangan AC lain yang lebih kecil dengan bantuan Transformator. Tegangan ini kemudian disearahkan dengan menggunakan rangkaian penyearah tegangan, dan dibagian akhir ditambahkan kapasitor sebagai pembantu menyearahkan tegangan sehingga tegangan DC yang dihasilkan oleh power supply jenis ini tidak terlalu bergelombang. Selain menggunakan dioda sebagai penyearah, rangkaian lain dari jenis ini menggunakan regulator tegangan sehingga tegangan yang dihasilkan lebih baik daripada rangkaian yang menggunakan dioda. Power Supply jenis ini dapat menghasilkan tegangan DC yang bervariasi antara 0 – 30 Volt dengan arus antara 0 – 5 Ampere.

Gambar 2.6 Skematik Catu Daya 2.7 Module SIM 800 L

SIM800 adalah salah satu Module GSM/GPRS Serial yang dapat kita Gunakan bersama Arduino/AVR. Sim 800L adalah modul GSM / GPRS yang dapat digunakan pada Arduino / AVR. Modul ini bekerja pada 4 band frekuensi yaitu 850Mhz, 900Mhz, 1800Mhz, dan 1900Mhz. Modul ini dapat mengirim sms, menerima sms, melakukan panggilan, serta komunikasi paket data (Internet) SIM 800 L GSM Module merupakan modul GSM/GPRS yang saat ini sedang populer digunakan oleh orang-orang yang bergelut di dunia elektronika karena memang modul ini bisa digunakan sebagai peralatan untuk komunikasi jarak jauh. Salah satu alasan mengapa anda perlu memahami cara menggunakan SIM 800 L GSM Module adalah karena modul ini biasa digunakan untuk komunikasi menggunakan telepon dengan menggunakan kartu SIM berjenis micro SIM. Meskipun memang di Indonesia banyak versi dari breakout board, namun yang paling umum adalah versi mini yang menggunakan kartu GSM jenis micro SIM. SIM800L ini ini dapat diatur melalui perintah AT command. Contohnya seperti program diatas. Melalui komunikasi serial RX/TX, Arduino memerintahkan sebuah perintah dengan bahas AT command kepada SIM800L untuk selanjutnya dieksekusi.

Gambar 2.7 Module SIM 800 L

BAB III

PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI 3.1 Perancangan

Perancangan merupakan suatu tahap yang sangat penting didalam penyelesaian pembuatan suatu alat ukur. Pada perancangan dan pembuatan alat ini akan ditempuh bebrapa langkah yang termasuk kedalam langkah perancangan antara lain pemiihan komponen yang sesaui dengan kebutuhan serta pembuatan alat. Dalam perancangan ini dibutuhkan bebrapa petunju yang menunjang pembuatan alat seperti buku teori, data sheet atau buku lainnya. Dimana buku petunjuk tersebut memuat teori-teori perancangan maupun spesifikasi komponen yang akan digunakan dalam pembuatan alat, melakukan percobaan serta pengujian alat.

Tujuan perancangan adalah untuk memudahkan dalam pembuatan suatu alat serta mendapatkan suatu alat yang baik seperti yang diharapkan dengan memperhatikan penggunaan komponen dengan harga ekonomis serta mudah didapat dipasasaran. Selain itu, perancangan juga bertujuan untuk membuat solusi dari suatu permasalahan dengan penggabungan prinsip-prinsip elektronik dan mekanik, serta degan literature dengan proyek yang ada.

3.1.1 Diagram Blok Sistem

Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian Sistem PSU

Berdasarkan diagram blok diatas terdapat beberapa komponen yang fungsinya sebagai berikut :

1. PSU : Sebagai penyedia sumber arus listrik ke sistem dan sensor.

2. Arduino : berfungsi sebagai mikrokontroler yang memproses output sensor.

3. Sensor Channel 5 Flame : berfungsi sebagai pendeteksi api di dalam ruangan.

4. Sensor MQ6 : berfungsi sebagai pendeteksi gas di dalam ruangan.

5. LCD : berfungsi sebagai display atau penampil data yang berupa karakter.

6. Buzzer : berfungsi sebagai indikator alarm jika terdeteksi api dan gas.

7. SIM 800 : berfungsi sebagai pengirim sms ke handphone.

3.1.2 Flowchart Alat

SIM 800 mengirim SMS ( Awas ada api atau Awas Ada Gas

END

3.2 Gambar Rangkaian

3.2.1 Gambar Rangkaian Arduino Uno

Arduino Uno adalah board mikrokontroler berbasis ATmega328 (datasheet).

Memiliki 14 pin input dari output digital dimana 6 pin input tersebut dapat digunakan sebagai output PWM dan 6 pin input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack power, ICSP header, dan tombol reset. Untuk mendukung mikrokontroler agar dapat digunakan, cukup hanya menghubungkan Board Arduino Uno ke komputer dengan menggunakan kabel USB atau listrik dengan AC yang-ke adaptor-DC. Skematik rangkaian arduino seperti pada Gambar 3.3.

Gambar 3.3 Rangkaian Arduino Uno

3.2.2 Rangkaian Arduino dengan LCD

LCD adalah lapisan dari campuran organik antara lapisan kaca bening dengan elektroda transparan indium oksida dalam bentuk tampilan seven-segment dan lapisan elektroda pada kaca belakang. Ketika elektroda diaktifkan dengan medan listrik (tegangan), molekul organik yang panjang dan silindris menyesuaikan diri dengan elektroda dari segmen. Lapisan sandwich memiliki polarizer cahaya vertikal depan dan polarizer cahaya horisontal belakang yang diikuti dengan lapisan reflektor.

Cahaya yang dipantulkan tidak dapat melewati molekul-molekul yang telah menyesuaikan diri dan segmen yang diaktifkan terlihat menjadi gelap dan membentuk karakter data yang ingin ditampilkan. Rangkaiannya seperti pada Gambar 3.4

Gambar 3.4 Rangkaian Arduino dengan LCD

3.2.3 Rangkaian Arduino dengan Sensor 5 Flame Channel

Flame sensor merupakan sensor yang mempunyai fungsi sebagai pendeteksi nyala api yang dimana api tersebut memiliki panjang gelombang antara 760nm – 1100nm.

Sensor ini menggunakan infrared sebagai tranduser dalam mensensing kondisi nyala api. Suhu normal pembacaan normal sensor ini yaitu pada 25 – 85°C dengan besar sudut pembacaan pada 60°. Rangkaian seperti gambar 3.5

Gambar 3.5 Rangkaian Arduino dengan Sensor 5 Flame Channel

3.2.4 Rangkaian Arduino dengan Sensor MQ6 dan Buzzer

MQ-6 adalah Sensor gas yang digunakan untuk mendeteksi lpg, Iso-butane, Propane dengan sensitivitas yang tinggi. Sensor gas MQ-6 ini mempunyai sensitivitas yang kecil terhadap zat alkohol dan asap rokok. Sensor gas MQ-6 merupakan sensor yang mempunyai respon cepat terhadap lpg (Liquid Petroleum Gas), stabil dan tahan lama serta dapat digunakan dalam rangkaian drive yang sederhana. Sensor gas MQ-6 biasa digunakan didalam perlengkapan mendeteksi kebocoran gas dalam kegiatan rumah tangga dan industri, yang cocok untuk mendeteksi lpg, iso-butane, propane, lng, serta menghindari gangguan dari pendeteksian zat Alkohol, asap masakan, dan rokok untuk mengurangi kesalahan pendeteksian. Buzzer Listrik adalah sebuah komponen elektronika yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara. Pada umumnya, Buzzer yang merupakan sebuah perangkat audio ini sering digunakan pada rangkaian anti-maling, Alarm pada Jam Tangan, Bel Rumah, peringatan mundur pada Truk dan perangkat peringatan bahaya lainnya. Rangkaian seperti gambar 3.6

Gambar 3.6 Rangkaian Arduino dengan MQ6 dan Buzzer

3.2.5 Rangkaian Keseluruhan Sistem

Gambar 3.7 adalah gambar keseluruhan rangkaian sistem alat pendeteksi kebakaran dan kebocoran gas. Dengan memanfaatkan ArduinoUno sebagai pengatur setiap komponen yang digunakan. Sensor Flame Channel 5 dan Sensor MQ6 untuk mendeteksi api dan kebocoran gas sehingga setiap komponen bekerja dengan baik.

Gambar 3.7 Rangkaian Keseluruhan Sistem 3.3 Pengujian Sistem

3.3.1 Pengujian Arduino Uno

Pengujian Arduino Uno dilakukan dengan cara pengukuran output pin arduino uno. Berikut tabel pengujian arduino uno :

Tabel 3.1 Pengujian output pin Arduino Uno

PIN Vout

VCC ( 5 V ) 4,98 V

3,3 V 3.29 V

Reset ( Tidak Ditekan ) 4,98 V

Reset ( Ditekan ) 0,01 V

Analog ( high ) 4,98 V

Analog ( low ) 0,01 V

Digital ( high ) 4,98 V

Digital ( low ) 0,01 V

3.3.2 Pengujian Sensor Channel Flame 5 ( Sensor Api)

Pengujian Sensor Channel Flame 5 dilakukan dengan cara pengukuran output pin Channel Flame 5. Berikut tabel pengujian Channel Flame 5 :

Tabel 3.2 Pengujian Sensor Probe TDS

Kondisi Vout

Diberi Api 3,3 V

Tidak diberi Api 0,1 V

3.3.3 Pengujian Sensor MQ6

Pengujian MQ6 dilakukan dengan cara pengukuran output pin MQ6. Berikut tabel pengujian MQ6 :

Tabel 3.3 Pengujian output pin MQ6

PIN Vout

Diberi Gas 4,9 V

Tidak diberi Gas 0,1 V

3.3.4 Pengujian Power Supply (12V)

Pengujian catu daya dilakukan dengan cara mengukur tegangan pada baterai menggunakan multimeter digital dan hasil yang dikeluarkan adalah tegangan 11,1 V.

3.3.5 Pengujian LCD (Liquid Cristal Display)

Pengujian LCD dilakukan dengan merangkai LCD ke arduino dan menampilkan suatu karakter. Seperti pada table 3.4.

Tabel 3.4 Hubungan pin LCD ke Arduino

Pin LCD Pin Arduino

1 (GND) GND

2 (VCC) VCC (5V)

3 (VEE) V out (Potensio) 8, yang merupakan pin I/O. Pengujian LCD adalah dengan cara memprogram LCD dengan software Arduino.cc bahasa C yang didalamnya terdapat command tersebut.

3.3.6 Pengujian Buzzer

Pengujian ini dilakukan dengan cara melihat status buzzer apakah aktif atau tidak saat sensor mendeteksi gas dan api. Dari hasil pengujiab tersebut didapatkan bahwa disaat sensor mendeteksi gas dan api, buzzer aktif.

Tabel 3.5 Pengujian Buzzer

Kondisi Vout

Diberi Tegangan Hidup

Tidak diberi Tegangan Mati

3.3.7 Pengujian SIM 800 L

Pengujian ini dilakukan dengan cara melihat status sim 800 apakah aktif atau tidak saat sensor mendeteksi gas dan api. Dari hasil pengujiab tersebut didapatkan bahwa disaat sensor mendeteksi gas dan api, SIM 800L aktif.

Tabel 3.6 Pengujian SIM 800 L

Kondisi Vout

Diberi Tegangan Awas Ada Gas atau Awas Ada Api

Tidak diberi Tegangan Mati

3.4 Tampilan Keseluruhan Alat

Gambar 3.8 Keseluruhan Alat

3.5 Langkah-langkah Pembuatan Layout PCB Rangkaian Keseluruhan Sistem 1. Pembuatan rangkaian menggunakan aplikasi EAGLE (Easily Applicable

Graphical Layout Editor), merupakan sebuah aplikasi untuk mendesain skematik elektronika maupun PCB (Printed Circuit Board).

2. Buka aplikasi eagle, kemudian klik file → New. Maka akan muncul lembar skematik kerja eagle yang baru.

3. Klik ikon Add , yang berfungsi untuk mencari simbol komponen-komponen elektronika yang dibutuhkan. Adapun komponen elektronika yang digunakan yaitu :

 Arduino Uno

 LCD 16x2

 Sensor MQ6

 Sensor Channel Flame

 Buzzer

4. Kemudian klik ikon Wire , yang berfungsi menghubungkan komponen yang satu dengan komponen yang lain.

5. Setelah semuanya terhubung seperti pada gambar dibawah ini. Klik ikon switch to board

, yang berfungsi mengubah rangkaian skematik menjadi board.

6. Kemudian masukkan semua komponen ke dalam kotak yang telah disediakan dan susunlah sesuai dengan keinginan agar terlihat rapi.

7. Klik ikon Route , yang menghubungkan komponen satu ke komponen lainnya.

8. Kemudian klik ikon polygon , berfungsi mengotaki daerah yang akan di

cetak. Kemudian klik ikon change , berfungsi mengatur isolate dan width.

Dan klik ikon ratsnest dan untuk mengatur gambar menjadi seperti dibawah ini.

Gambar 3.9 Layout Keseluruhan PCB

Maka gambar rangkaian siap untuk dicetak.

9. Kemudian sebelum hasil print di gosokkan ke PCB, bersihkan PCB terlebih dahulu menggunakan kertas pasir sampai betul-betul bersih agar kertas mudah menempel ke PCB.

10. Bor lah PCB tersebut dan susunlah komponen sesuai dengan tempatnya. Setelah itu, solder lah seluruh komponen dengan rapi dan benar agar rangkaian dapat menyala. Selesai.

BAB IV ANALISA DATA

4.1 Program Pengujian Rangkaian Mikrokontroler Arduino Uno

Pengujian pada rangkaian mikrokontroler Arduino Uno ini dapat dilakukan dengan menghubungkan rangkaian ini dengan rangkaian Arduino yaitu menghubungkan kabel hitam (GDN) ke kaki pin GND pada arduino, menghubungkan kabel merah (VCC) ke pin VSS pada arduino, menghubungkan kabel kuning (signal data) ke kaki 2 arduino. Langkah selanjutnya adalah memberikan program sederhana pada mikrokontroler Arduino, program yang diberikan adalah sebagai berikut:

void setup() {

4.2 Pengujian Rangkaian Liquid Crystal Display (LCD) 2x16

LCD dihubungkan langsung ke pin digital dari Arduino yang berfungsi mengirimkan data hasil pengolahan untuk ditampilkan dalam bentuk alfabet dan numerik pada LCD. Display karakter pada LCD diatur oleh pin EN, RS dan RW.

Jalur EN dinamakan Enable. Jalur ini digunakan untuk memberitahu LCD bahwa anda sedang mengirimkan sebuah data. Untuk mengirimkan data ke LCD, maka melalui program EN harus dibuat logika low „0‟ dan set high „1‟ pada dua jalur kontrol yang lain RS dan RW. Jalur RW adalah jalur kontrol Read/Write. Ketika RW berlogika low „0‟, maka informasi pada bus data akan dituliskan pada layar LCD.

Ketika RW berlogika high „1‟, maka program akan melakukan pembacaan memori dari LCD. Sedangkan pada aplikasi umum pin RW selalu diberi logika low

„0‟.Berdasarkan keterangan di atas maka kita sudah dapat membuat progam untuk menampilkan karaker pada display LCD. Adapun program yang diisikan ke Arduino untuk menampilkan karakter pada display LCD adalah sebagai berikut:

#include <Wire.h>

#include<LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(3, 4, 5, 6, 7, 8); tertampilnya teks yang dibuat tersebut dapat dikatakan LCD bekerja dengan baik.

4.3 Program Pengujian Sensor 5 Channel Flame

Sebelum melakukan pengujian pada sensor, sebelumnya dimasukkan data pada saat ada api hidup menggunakan program arduino. Maka data akan tersimpan di memori. Kemudian arduino diprogram ulang di lakukan pengujian. Bila api yang dideteksi maka akan di tampilkan HIGH namun bila api tidak terdeteksi maka akan ditampilkan LOW. Contoh progam sebagai berikut:

#include <SoftwareSerial.h>

#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(12, 11, 7, 6, 5, 4);

void setup() {

bacasensor = digitalRead(sensorPin);

if (bacasensor == HIGH) {

digitalWrite(outputPin, HIGH);

Serial.println("Terdeteksi Panas Api");

} else {

digitalWrite(outputPin, LOW);

Serial.println("Tidak Terdeteksi Panas Api");

delay(1000);

} }

4.4 Program Pengujian sensor MQ 6

Sebelum melakukan pengujian pada sensor, sebelumnya dimasukkan data pada saat ada gas terdeteksi menggunakan program arduino. Maka data akan tersimpan di memori. Kemudian arduino diprogram ulang di lakukan pengujian. Bila gas yang dideteksi maka akan di tampilkan HIGH namun bila gas tidak terdeteksi maka akan ditampilkan LOW. Contoh progam sebagai berikut:

void loop()

averagenilai = (nilaisensor0 + nilaisensor1 + nilaisensor2 +nilaisensor3 + nilaisensor4)/5;

lcd.print("|");

if (averagenilai >= 500) { // turn LED on:

digitalWrite(outputPin1, HIGH);

lcd.setCursor(13, 0);

digitalWrite(outputPin1, LOW);

lcd.setCursor(14, 0);

digitalWrite(outputPin, HIGH);

lcd.setCursor(4, 0);

lcd.print("YES");

lcd.setCursor(0, 1);

lcd.print("HIGH");

} else {

digitalWrite(outputPin, LOW);

lcd.setCursor(5, 0);

lcd.print("NO");

lcd.setCursor(0, 1);

lcd.print("LOW");

}

4.4 Program Pengujian SIM 800L

Pengujian ini dilakukan dengan cara melihat status sim 800 apakah aktif atau

delay(1000);

Serial.println("SMS Terkirim !");

} else {

// turn LED off:

digitalWrite(outputPin1, LOW);

lcd.setCursor(14, 0);

digitalWrite(outputPin, HIGH);

lcd.setCursor(4, 0);

Serial.println("Program Kirim SMS...");

serialSIM800.write("AT+CMGF=1\r\n");

delay(1000);

serialSIM800.write("AT+CMGS=\"082366928532\"\r\n");

delay(1000);

serialSIM800.write("AWAS ADA GAS");

delay(1000);

serialSIM800.write((char)26);

delay(1000);

Serial.println("SMS Terkirim !");

}

else {

digitalWrite(outputPin, LOW);

lcd.setCursor(5, 0);

lcd.print("NO");

lcd.setCursor(0, 1);

lcd.print("LOW");

} }

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil pembahasan tentang tentang Rancang Bangun Alat Pendeteksi Kebakaran dan Kebocoran Gas Menggunakan SMS Gateway Berbasis Mikrokontroler Arduino Uno, maka diambil kesimpulan :

1. Dengan adanya sistem ini dapat mendeteksi gas dan api lebih cepat diruangan tertutup sebaliknya, jika diruangan terbuka sensor dapat mendeteksi lebih lama dikarenakan kadar gas yang tercemar akan langsung terbuang ke udara.

2. Sistem Alat ini hanya prototipe dan belum diujikan pada kecelakaan bocornya gas LPG secara nyata pada instansi terkait yang dapat menimbulkan ledakan dan kebakaran.

3. Sistem Alat ini dapat mempermudah pengguna untuk dapat memberikan informasi bocornya gas LPG, suhu udara, kelembapan dan adanya cahaya dari api.

4. Sistem Alat ini dapat membantu mengurangi kecelakaan diakibatkan terjadinya kebocoran pada tabung gas LPG.

5.2 Saran

Untuk pengembangan lebih lanjut maka penulis memberikan saran yang sangat bermanfaat dan dapat membantu mahasiswa atau orang yang akan melakukan pengembangan alat untuk masa yang akan datang, yaitu perlunya ditambahkan kipas.

Membuat alat yang lebih baik agar alat ini bisa digunakan di lingkup yang lebih besar.

DAFTAR PUSTAKA

Ahmad Zainudin. 2011. Pengenalan Arduino. Politeknik Elektronika Negeri Surabaya

Dedi Aprianto. 2016. Alat Pendeteksi Kebocoran Gas LPG Menggunkan Sensor MQ-6 Dengan Arduino Uno. STMIK AKAKOM. Yogyakarta.

Moh. Ibnu Malik, ST dan Mohammad Unggul Juwana. 2009. Aneka Proyek Mikrokontroler PIC16F84A. PT Elex Media Komputindo. Jakarta.

Widyanto, Deni Erlansyah. 2014. Rancang Bangun Alat Deteksi Kebocoran Tabung Gas

Elpiji Berbasis Arduino. Palembang: Universitas Bina Darma Palembang.

Dalam dokumen RANCANG BANGUN ALAT PENDETEKSI KEBAKARAN DAN KEBOCORAN GAS DENGAN MENGGUNAKAN SMS GATEWAY BERBASIS ARDUINO R3 LAPORAN TUGAS AKHIR (Halaman 24-0)