Bab ini akan membahas tiga bagian penting, yaitu bagian perangkat keras yang terdiri dari elektronik, bagian perangkat lunak dan bagian pengujian.
4.1 Bagian Perangkat Keras
4.1.1 Elektronik
Pada rangkaian elektronik ini terdapat beberapa bagaian yang tertanam yaitu mainboard. Didalam Mainboard sendiri terdapat rangkaian Aplikasi Sensor MQ_6 Sebagai Pendeteksi Alat Kebocoran BBG. Didalam rangkaian ini terdapat beberapa komponen, yaitu Sensor MQ_6, Atmega 8535, LCD,serta komponen-komponen lainya yang dijadikan pendukung fungsi dari komponen-komponen pokok yang berupa Buzzer, LED, Motor Servo, yang terbagi menjadi tiga PIN yaitu Blok Input, Blok Proses, Blok Keluaran.
4.1.1.1 Blok Masukan
Blok masukan dari rangkaian ini yaitu sensor gas MQ-6 Sensor yang dihubungkan dengan rangkaian.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Gambar 4.1 Gambar Blok Masukan 4.1.1.1.1 Proses Kerja Sensor Gas MQ-6
Pada tahap awal sensor dikalibrasi terlebih dahulu, setelah itu Sensor Gas MQ_6 akan mendeteksi bila ada kadar gas yang keluar dari selang BBG, yang terbagi menjadi tiga tingkatan yaitu pada keadaan gas bersih, pada keadaan gas sedang, dan pada keadaan berbahaya.
Pada tahap ini sebelumnya dilakukan uji coba kadar Gas dengan menggunakan amperemater, lalu akan ditampilkan pada LCD dengan satuan volt, dan akan dikonversi ke ADC, yang nantinya akan ditampilkan dengan satuan persen (%), yang nantinya akan digunakan sebagai skala keadaan Gas.
Gambar 4.2 Gambar Penghitung Tekanan Gas Blok keluaran
Blok proses
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
31
Dengan alat diatas dapat diketahui nilai gas dalam satuan Volt, ADC, dan Persen. Langkah pertama yaitu dengan cara menyemprotkan gas pada Sensor MQ_6 lalu amati nilai pada Amperemeter (satuan Volt), dan secara otomatis pada LCD akan muncul output dengan satuan Volt, ADC, dan Persen.
Gambar 4.3 Gambar Konversi Tekanan
Berikut adalah hasil percobaan di atas, yang dapat menjadi acuan sebagai batas keadaan Gas( Aman, Sedang, Bahaya).
Tabel 4.1 Table Hasil Percobaan Gas
Kondi si Gas
Pada ampere meter pada LCD
Kondi si Gas Bersi h
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user D Kondi si Gas diaca k Kondi si Gas Penuh
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
33
dari hasil percobaan diatas dapat diambil data sebagai berikut;
Tabel 4.2 Tabel Hasil Pengukuran No Multimeter (volt) Mikro (volt) ADC (desimal) Konfersi (%) 1 1,93 1937,3 mVolt 397 0% 2 2,38 2405,84 493 15,5% 3 2,81 2810.88 579 15,5% 4 3,22 3337,2 684 47,3% 5 4,88 4860,48 996 99,3%
Dari percobaan diatas, dapat digunakan untuk Mengitung nilai persentase Sensor, dengan ketentuan, bahwa Nilai ouput sensor MQ_6 berkisar 2volt-5volt, lalu dikonfersi ke bentuk ADC nilainya jadi 0-1024
1,9 volt 0 desimal 0 %
1,3 volt 5,2 desimal 50 %
4,5 volt 1024 desimal 100 %
Menghitung nilai ADC
0(volt) 0(desimal) 2(volt) 4,8(volt) ---0 – 1024 2/5 = X/1024 5X = 1024.2 X = 1024.2/5 X = 409,6
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tabel 4.3 Tabel Hasil Perhitungan
Penentuan Skala kondisi Gas diambil dari pernyataan Hilman (2011) bahwa sensor MQ-6 gas yang digunakan dalam modul sensor gas. Sesuai datasheet, bahwa Sensor MQ_6 memiliki sensitivitas tinggi untuk propana, butana isobutene, LPG dan gas alam. Sensor juga dapat digunakan untuk mendeteksi gas mudah terbakar, terutama metana. Sirkuit ini telah diuji dengan gas LPG dan ditemukan untuk bekerja memuaskan. Sedangkan menurut Yuana Farida(2008) bahwa Sensor gas LPG merupakan sensor yang dapat digunakan untuk mendeteksi keberadaan gas LPG, melalui keberadaan senyawa propana dan butana yang memang terdapat dalam gas LPG. Sensor gas LPG memiliki sensitifitas yang tinggi dan waktu respon yang cepat dalam mendeteksi gas LPG. Dalam sensor ini terdapat 6 pin, 4 digunakan untuk menangkap sinyal sedangkan 2 lainnya untuk aliran pemanas.Sensor terdiri dari tabung keramik mikro berbahan AL2O3, lapisan sensitif SnO2(Tin Dioxide), elektroda pengukur dan kawat pemanas yang dibungkus dalam jaris besi dan plastik. Ketika molekul gas menyentuh permukaan lapisan sensitif SnO2 , maka satuan resistansi dari kawat pemanas (heater) akan mengecil sesuai dengan konsentrasi gas. Sebaliknya, jika konsentrasi gas menurun akan menyebabkan semakin tingginya resistansi kawat
No Keluaran Sensor (volt) Nilai ADC (desimal) Konversi (%) 1 0kondisi sensor diam/tak bekerja 0 -60%
2 1 200 -30%
3 2kondisi ouput min. 400nilai ADC 409
0%
4 3 600 30%
5 4 800 60%
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
35
pemanas (heater) sehingga tegangan keluarannya akan menurun. Dengan demikian perubahan konsentrasi gas dapat mengubah nilai resistansi sensor dan juga akan mempengaruhi tegangan keluarannya juga, hal inilah yang dijadikan acuan bagi pendeteksian gas LPG. Selain itu Gas Elpiji termasuk zat cair pada tekanan dan suhu rendah. Namun jenis gas ini mempunyai sifat dan kelakuan yang sangat berbahaya karena mudah terbakar dan mudah meledak, tidak beracun tapi jika terhirup lebih dari 1.000 ppm atau 0.1% (100%=1.000.000 ppm) akan menyebabkan mengantuk, mimpi kemudian meninggal.Namun Pada konsentrai gas Elpiji 0% s/d 1.8% di udara tidak akan terbakar atau meledak karena terlalu miskin hidrokarbon.sedangkan pada konsentrasi gas 10% s/d 100% di udara juga tidak bisa terbakar karena terlalu kaya hidrokarbon. Dari hat tersebutdapat dijadikan acuan penentuan skala kondisi gas bahwa sifat gas tidak dapat diukur secara pas dan pasti, melainkan menurut kondisi alam, seperti layaknya sifat anomali air. Maka dari persamaan seperti berikut;
Sifat gas pada konsentrasi 0-1,8%(<2%) gas terdeteksi tidak berbahaya,atau aman. Sifat gas pada konsentrasi >100% dianggap berpotensi berbahaya, bahkan cenderung dapat meledak,maka dari kedua pernyataan tersebut dapat diambil batas waspada kondisi gas berada di tenggah- tengahnya yaitu berkisar 40%. Penentuan ini didasari dari sifat Gas dimana semakin tinggi kadar gas maka semakin memperlukan ruangan yang semakin besar, yang berguna untuk mempercepat penguapan gas yang berlebihan.
(http://L.P.G.=LIQUEFIED PETROLEUM GAS.html/2012/06/25)
(http:// alarm-kebocoran-gas.html/2012/06/25)
(http:// sensor-lpg.html/2012/06/25)
Dari hasil diatas dapat disimpulakan bahwa rangge nilai ADC berkisar 600/1%, maka diperoleh nilai 600/100=6(ADC).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user Sehingga dapat diperoleh nilai ADC saat kondisi
1. 2% 2X 6 = 12 = 400+12 =412 nilai ADC 2. 3% 3X 6 = 18 = 400+18 =418 nilai ADC 3. 40% 40X 6 = 240 = 400+240 =640 nilai ADC 4.1.1.2 Blok Proses
Pada rangkaian ini, Blok proses (Masukan) yaitu terletak pada ATMEGA 8535, yang mempunyai PIN sebagai input dan output sebagai berikut ini
Tabel 4.3 Tabel Blok Proses
Port Fungsi Data Device
PA0 Input Sensor MQ-6
PA1 - -
PA2 - -
PA3 - -
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user 37 PA5 - - PA6 - - PA7 - -
Port Fungsi Data Device
PB0 Output Led hijau PB1 Output Led kuning PB2 Output Led merah
PB3 Output Buzzer
PB4 - -
PB5 - -
PB6 - -
PB7 Output Motor Servo
PB3 Output Buzzer
Port Fungsi Data Device
PC0 - - PC1 - - PC2 Output LCD Pin RS PC3 Output LCD Pin E PC4 Output LCD Pin D4 PC5 Output LCD Pin D5
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
PC6 Output LCD Pin D6 PC7 Output LCD Pin D7
Gambar 4.4 Gambar Blok Proses 4.1.1.3 Blok Output
Untuk Blog tampilan berupa LCD (Liquid Crystal Display). Disini LCD menampilkan kadar gas yang terdeteksi oleh Sensor MQ_6
Gambar 4.5 Gambar Tampilan LCD
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
39
4.2 Rangkaian Keseluruhan
Pada bagian ini menampilkan seluruh rangkaian yang telah dibuat yang terdiri Blog Input, Blog Proses, dan Blog Keluaran. Pada alat ini Mikrokontoler ATMEGA 8535 berfungsi sebagai pengendali input yang dihubungkan pada Sensor MQ_6 sebagai inputan, lalu pada output ATMEGA 8535 dihubungkan dengan LCD, LED, buzzer, dan Motor Servo. Berikut adalah rangkaian keseluruhan
Gambar 4.6 Gambar Rangkaian Keseluruhan 4.3 Bagian Perangkat Lunak
Bagian perangkat lunak adalah pembuatan dari program yang akan di upload pada mikrokontroller.Pada tahap pemograman, dibuat dengan menggunkan BahasPemograman Bascom. Untuk memulai prosesnya terlebih dahulu mendefinisikan program maupun sub program yang akan dibutuhkan, antara lain sebagai berikut;
1. Seting Port Input, Output
2. Seting Batas Sensor dan Sub Sensor 3. Seting Kalibrasi
4. Seting ADC 5. Tampilan LCD 6. Seting Motor Servo
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user 4.3.1.1 Penginisialan Port
Penginisialan port digunakan untuk mempermudah atau mempersingkat dalam penulisan maupun pemanggilan pada Bascom AVR.
4.3.1.2 Deklarasi
Pada proses ini, terlebih dahuluu mendeklarasikan dari pemograman yang akan dibuat dengan Bahasa pemograman Bascom AVR, sebagai berikut;
Declare Sub Sensor() program sensor Declare Sub Kalibrasi() program kalibrasi Declare Sub Mainprogram() program utama
4.3.1.3 Sub Kalibrasi
Sub Klaibrasi dari program,aplikasi Sensor MQ_6 sebagai pendeteksi Kebocoran Bahan Bakar Gas
4.3.1.4 Main Program
Mainprogram atau Program utama, berfungsi untuk menjelaskan batas- batas kondisi Gas melalui percobaan yang sudah dilakukan dengan amperemeter dan dikonversi kedalam bentuk persen (%), serta menampilkan outpot pada LCD.
4.3.1.5 Setting ADC
4.4 Downloader
Proses Downloader adalah proses dimana memasukan program ke dalam rangkaian (Mikrokontoler), dimana menggunakan software berupa Khazama AVR Programer. Langkah pertama yang dilakukan adalah menyambungkan perangkat Downloader pada port komputer, lalu jalankan Khazama Program,. Tentukan file
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
41
yang akan didownloader pada rangkaian, lalu pilih perintah Auto Program, maka proses punyuntikan akan berjalan dapat dilihat di halaman lampiran.
Gambar 4.7 Gambar Donwloader 1.5 Pengujian Program
Pada proses pengujian program ini, yaitu alur pemasukan program yang sudah disuntikan pada Hardware, setelah itu menjankan rangkain yang nantinya dapat berjalan sesuai program, dan dapat menanpilkan output( hasil), maka alat tersebut dalam keadaan baik dan dapat digunkan. Untuk mendownload program Mikrokontoler Atmega 8535 menggunakan Khazama AVR Programer. Downloader pertama kali dihubungkan ke komputer atau laptop melalui port USB. Berikut adalah proses mendownload program;
Menulis program dalam software BASCOM AVR
Menjalankan program dengan cara memilih menu programcompile, dan berikut gambar saat proses berjalan:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Gambar 4.8 Gambar Proses Compile
Pada pemograman “APLIKASI SENSOR MQ_6 SEBAGAI PENDETEKSI BAHAN BAKAR GAS MOBIL”, yang mrnggunakan perhitungan ADC, dan
presentase yang nantinya akan tedeteksi pada LCD didapatkan dari perhitungan ADC, sedangkan nilai ADC pada Mikrokontoler Atmega 8535 berkisar 10 bit atau 1024 desimal, maka nilai ADC dapat diambil dari presentase yaitu 100%, dan diperoleh rumus sebagai berikut;
Nilai output Atmega 8535 berkisar 0 bit-10 bit, lalu dikonversi ke dalam bentuk ADC nilainya menjadi 0-1024
Menghitung nilai ADC
0(volt) 0(desimal) 2(volt) 4,8(volt) ---0 – 1024 2/5 = X/1024 5X = 1024.2 X = 1024.2/5 X = 409,6
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
43
1.6 Hasil Pengujian Alat
Pada dasarnya alat ini dibuat dengan komponen utama adalah Sensor MQ_6 yang berfungsi sebagai pendeteksi kadar BBG. Proses kerjanya sendiri Sensor MQ_6 akan mendeteksi bila ada tekanan gas yang berlebihan yang keluar dari selang BBG, adapun pengklarifikasian status. Tahap berikutnya Mikrokontoler akan memproses informasi yang diberikan Sensor MQ_6 dan akan memberikan output berupa LED, LCD, dan Buzzer
Tingkatan pengklarifikasian Status kebocoran BBG, sebagai berikut ini:
Tabel 5.1 Tabel Level BBG No Kondisi Status Aksi
1 Aman <2% Nyala LED Hijau, LCD muncul tulisan”AMAN”
2 Waspada >3% <40%
Nyala LED Kuning, LCD muncul
tulisan”WASPADA”,Kipas berputar, dan Bagasi
Mobil akan membuka setegah.
3 Berbahaya >40% Nyala LED Merah, LCD muncul
tulisan”BAHAYA”,Kipas berputar, Buzzer
berbunyi, Bagasi Mobil membuka penuh.
Sistem kerja dari alat ini yaitu sensor berada di antara saluran BBG, yang berfungsi sebagai peneteksi tekanan BBG berada dalam kondisi aman, sedang, atau berbahaya. Cara kerja sensor mendeteksi bila ada tekanan yang berlebihan
dari BBG, apakah dalam kondisi” AMAN” adapun penggolongan aman, jika kondisi Gas berada dalam keadaan <2%, perhitungan ini diperoleh dari percobaan yang sudah dilakukan sebelumnya dengan alat amperemeter dan penghitungan konversi ADC,VOLT,dan PERSEN. Dalam keadaan aman maka Led akan menyala hijau, dan pada LCD akan muncul pemberitahuan “GAS BERSIH KONDISI 0%”. Hal ini berfungsi untuk memberi informasi kepada pengemudi,
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Sedangkan untuk kondisi “WASPADA” atau sensor mendeteksi adanya Gas
berada dalam posisi >3% <40%, seperti pada kondisi sebelumnya kondisi ini diperoleh dari percobaan penyemprotan gas secara acak. Pada kondisi ini LED
kuning akan menyala, dan muncul pemberitahuan pada LCD bahwa “GAS TERDETEKSI” dan menyertakan berapa persen Gas yang terdeteksi. Pada level ini kondisi Gas akan menurun dengan kurun waktu tertentu yang dibantu oleh kipas(cooler) yang berada pada Sensor.
Untuk keadaan terakir adalah keadaan “BAHAYA” keadaan ini adalah keadaan
dimana sensor mendeteksi tekanan Gas yang sudah berada di atas batas aman,maupun waspada, pada kondisi ini berada pada posisi >40%. Pada level ini LED merah akan menyala, dan pada LCD akan muncul pemberitahuan
“BERBAHAYA serta menampilkan kondisi gas dalam keadaan berapa persen,
selain itu Buzzer akan berbunyi, dan kipas (cooler) akan bekerja lebih keras. Pada keadaan ini secara otomatis bagasi mobil akan terbuka,karena adanya Motor Servo yang berfungsi untuk menggerakkan bagian atas bagasi Mobil, adapun penjelasan lebih lengkap dapat dilihat di halaman Lampiran. Hal ini bertujuan untuk membuang Gas yang berlebihan di dalam Mobil ke udara bebas, sehingga gas tidak berada di dalam ruang tertutup. Dan tidak akan memicu terjadinya ledakan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user BAB V PENUTUP
1.1 Kesimpulan
Dari hasil pembuatan ”APLIKASI SENSOR MQ 6 SEBAGAI PENDETEKSI KEBOCORAN BAHAN BAKAR GAS PADA MOBIL”.
Dapat ditarik beberapa kesimpulan, antara lain sebagai berikut;
1. Bahwa aplikasi ini, dapat memberi pemberitahuan kepada pengemudi, maupun pengendara mobil jika terjadi kebocoran Bahan Bakar Gas dengan Level skala tertentu., yaitu pada posisi <2% dikategorikan dalam posisi gas bersih, posisi >3%<40% dikategorikan dalam posisi waspada, dalam posisi >40% dikategorikan bahaya.
2. Aplikasi ini juga dilengkapi kipas, yang berfungsi untuk mempercepat melepaskan molekul gas yang menempel pada bibir Sensor.
3. Aplikasi ini dapat meminimalisir terjadinya ledakan dengan membuang gas yang bocor, dengan cara membuangnya.
1.2 Saran
Dari hasil pembuatan produk “APLIKASI SENSOR MQ_6
SEBAGAI PENDETEKSI KRBOCORAN BAHAN BAKAR GAS (BBG) PADA MOBIL, diharapkan dapat menjadi dasar dari pembuatan produk –
produk yang sejenis, dan tentunya memberikan inovasi yang lebih baik lagi, mengingat masih banyaknya kekurangan dan semoga akan menjadi produk yang lebih baik di masa yang akan datang.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
46
Adapun saran-saran untuk tugas akhir ini adalah:
1. Aplikasi ini hanya bersifat pemberitahuan dini, bukan sebagai alat ukur kadar Gas, dan masih perlu inovasi lain, misalnya bagaimana menampung gas yang bocor pada satu tabung hingga gas tersebut kembali ke kondisi normal/aman.
2. Jika prototipe ini di implementasikan pada Mobil, arus yang dibutuhkan berasal dari Accu.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
DAFTAR PUSTAKA
Anonim1, 2004, Data Sheet Atmega8535, Atmel, Orchard Parkway USA
Budiarto, Widodo. 2011. Aneka Proyek Mikrokontoler.Jakarta. Graha ilmu
Ibnu, Moh Malik, dan Unggul, Mohammad Juwanda, 2009. Aneka Proyek Mikrokontoler PIC 16F84/A
Ibnu , Moh Malik dan Unggul Muhammad Juwanda. Aneka proyek mikrokontoler PCIC16F84F.Jakarta.Elex Media Komputindo
http://insansainsprojects.wordpress.com diakases pada tanggal 23 Maret 2012
http://irdaloves.blogspot.com diakses pada tanggal 23 Maret 2012
http://www.futurlec.com.au/images/BUZZER6.jpg diakses pada tanggal 22 April 2012
http://repository.usu.ac.id diakses pada tanggal 23 April 2012
http://L.P.G.= PETROLEUM GAS.html diakses tanggal 25 mei 2012
http:// alarm-kebocoran-gas.html diakses tanggal tanggal 25 mei 2012
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user