Desain Alat Deteksi Kebocoran Gas LPG (Butana) Berbasis ATmega328 Dengan Monitoring Android

(1)

DAFTAR PUSTAKA

Malvino,Albert Paul, 2003, Prinsip - prinsip Elektronika Jilid 1, Edisi Pertama, Jakarta : Salemba Teknika.

Teori dari mikrokontroller ATmega328 diambil dari : http://www.inchem.org/documents/icsc/icsc/eics0232.html Diakses pada tanggal : 19 juni 2016

Datasheet mikrokontroller ATmega328 diambil dari :

http://www.atmel.com/images/Atmel-8271-8-bit-AVR-Microcontroller ATmega328_datasheet_Complete.pdf

Diakses pada tanggal : 21 juni 2016 Datasheet Sensor MQ-6 diambil dari : https://www.pololu.com/file/0J312/MQ6.pdf Diakses pada tanggal : 21 juni 2016

Datasheet Bluetooth HC-05 diambil dari :

http://www.robotshop.com/media/files/pdf/rb-ite-12-bluetooth_hc05.pdf Diakses pada tanggal : 22 juni 2016

Datasheet LCD 16 x 2 diambil dari : http://www.picaxe.com/docs/led008.pdf Diakses pada tanggal : 22 juni 2016 Datasheet Buzzer diambil dari :

https://product.tdk.com/info/en/catalog/datasheets/ef532_ps.pdf Diakses pada tanggal : 22 juni 2016

Datasheet Arduino Uno diambil dari :

(2)

31

BAB 3

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN

3.1. Diagram Block Sistem

Adapun diagram block dari rancangan alat yang dibuat adalah sebagai berikut:

Arduino Uno (ATmega328) Sensor MQ -6

Catu Daya

LCD

Bluetooth

Buzzer

Android

Gambar 3.1. Diagram Block Alat Ukur

3.1.1. Fungsi-Fungsi Diagram Block

1. Blok Sensor MQ-6 sebagai pendeteksi gas LPG pada ruangan

2. Blok Catu Daya sebagai sumber tegangan ke mikrokontroler, sensor, bluetooth dan LCD

3. Blok LCD sebagai output tampilan konsentrasi gas LPG

(3)

4. Blok mikronontroler sebagai otak dari system yang memproses data dari sensor dan dikrim ke mobile phone

5. Blok Bluetooth sebagai media pengirim informasi kepada android 6. Blok Buzzer sebagai pertanda bahwa gas telah terdeteksi

7. Blok Android Sebagai output tampilan konsentrasi gas LPG

3.2. Rangkaian Arduino Uno

Gambar 3.2. Rangkaian Arduino Uno

(4)

33

Arduino Uno berbeda dari semua board mikrokontrol diawal-awal yang tidak menggunakan chip khusus driver FTDI USB-to-serial. Sebagai penggantinya penerapan USB-to-serial adalah ATmega16U2 versi R2 (versi sebelumnya ATmega8U2). Versi Arduino Uno Rev.2 dilengkapi resistor ke 8U2 ke garis ground yang lebih mudah diberikan ke mode DFU.

3.3. Rangkaian Sensor MQ-6

Gambar 3.3. Rangkaian Sensor MQ-6

Pada sensor ini telah disediakan modul rangkaian, sehingga sangat mudah digunakan, pada modul rangkaian sensor ini tersedia dua output. Analog dan digital, tegangan analog yaitu output dari sensor dan sedangkan output digital yaitu yang telah diberikan rangkaian pembanding atau disebut dengan komparator.

Pada rangkaian ini menggunakan output analog. Output analog di hubungkan ke pin A0, dan A4, pada arduino uno, kemudian arduino akan mengubah sinyal analog menjadi digital.

(5)

3.4. Rangkaian Bluetooth HC-05

Gambar 3.4. Rangkaian Bluetooth HC-05

Rangkaian modul Bluetooth ini menggunakan komunikasi serial sehingga sangat mudah digunakan. Untuk rangkaian rx pada Bluetooth di hubungkan ke tx arduino begitu juga dengan tx Bluetooth di hubungkan ke rx arduino.

3.5. Rangkaian Catu Daya

Gambar 3.5. Rangkaian Catu Daya

(6)

35

3.6. Rangkaian LCD

Gambar 3.6. Rangkaian LCD 16 x 2

Pada rangkaian ini LCD di hubungkan ke PORT arduino, RS LCD – D2 arduino, E LCD –D3 arduino, D4 LCD –D4 arduino, D5 LCD -D5 arduino, D6 LCD –D6 arduino, D7 LCD –D7 arduino. Rangkaian LCD ini disesuaikan dengna kebutuhan LCD dan kebutuhan pada sistem. Semua port LCD juga dapat langsung dihubungkan ke PORT arduino, tetapi terlalu banyak memakan pin pada arduino.

(7)

3.7. Rangkaian Keseluruhan

(8)

(9)

3.8.2. Program Kerja Rangkaian

Bahasa pemrograman yang digunakan pada penelitian ini adalah bahasa pemrograman Arduino 1.0.6. Berikut ini adalah listing program yang diisi pada mikrokontroler pada penelitian ini.

(10)

39

BAB 4

PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Pengujian Rangkaian Arduino Uno

Pengujian sistem arduino uno dilakukan dengan memprogram sistem arduino uno untuk membuat Pin.4 menjadi nilai positif negative 0 dan 1 yang diulang ulang dengan delay 100 ms. kemudian keluaran tegangan dari Pin.4 akan diukur dengan avometer.

Pengujian sistem arduino uno ini untuk memastikan bahwa sistem arduino yang digunakan pada penelitian ini tidak rusak. Sehingga program yang ditanamkan pada microcontroller mampu untuk mengontrol suhu dan kelembaban ruang seperti yang diharapkan.

Untuk pengujian arduino dapat digunaka program standar sebagai berikut void setup() {

Dan kemudian untuk mengupload program, menggunakan tool upload pada arduino. Apabila pin 13 atau bisa di lihat pada led yang telah disediakan pada arduino, akan terlihat led akan hidup dan mati selama 1 detik dan berulang

(11)

ulang. Pengujian ini bertujuan untuk mengertahui arduino dapat digunakan dengan baik atau tidak.

4.2. Pengujian Rangkaian LCD

Pengujian LCD menggunakan arduino uno r3 sebagai alat untuk memerintahkan LCD menampilkan beberapa karakter. Pada pengujian LCD ini arduino uno r3 diberi program untuk menampilkan nilai suhu dan kelembaban.

Pengujian LCD bertujuan untuk memastikan LCD nya dapat berjalan dengan baik. Sehingga pada proses pemantuan suhu dan kelembaban ruang pengering akan didapatkan data yang baik.

Berikut adalah program untuk pengujian LCD include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(2, 3, 4, 5, 6, 7);

void setup() {

lcd.begin(16, 2);

}

void loop() {

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("hello, world!");

}

Program diatas untuk menampilkan kata "hello, world!" pada LCD.

4.3. Pengujian Sensor MQ-6

(12)

41

void setup() {

Serial.begin(9600);

}

void loop() {

int sensorValue = analogRead(A0);

int sensorValue1 = analogRead(A4);

Serial.print(sensorValue);

Serial.println(sensorValue1);

delay(1);

}

Program diatas untuk menampilkan data diPC melalu komunikasi serial yang tersedia pada arduino

4.4. Pengujian Bluetooth HC-05

Pengujian rangkaian Bluetooth ini menggunakan komunikasi serial dan dapat dilihat pada android. pada android dapat digunakan aplikasi Bluetooth terminal, aplikasi tersebut dapat didownload diplaystore. Dengan program diatas LCD akan menampilkan data yang didapatkan dari sensor dan akan dikirim melalui android.

Dibawah ini yaitu program unutuk pengujian Bluetooth. void setup() {

Serial.begin(9600);

}

void loop() {

(13)

Serial.println("tes serial");

delay(1);

}

Untuk melihat datanya di android kita terlebih dahulu harus mencocokan antara device dengan android atau mensinkronisasi, sistem ini sudah berjalan dengan baik. Berikut adalah hasil foto capture dari android. Untuk mengokeneksikan sistem ke android melalui jaringan bluetooth ada beberapa pengujian, pengujian koneksi antar sistem ke android.

(14)

43

Tabel 4.1b. Pengujian Rangkaian Bluetooth ke Android Sesudah Terdeteksi Kadar Gas Butana

Pengujian ini dilakukan dengan cara menghubungkan semua rangkaian dan kemudian mengeksekusi program yang telah dibuat. Pengambilan data dilakukan dalam waktu yang berbeda untuk perbandingan pengukuran alat. Tabel 4.2 Data Pengujian Sistem Keseluruhan

(15)

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil perancangan dan pengujian alat otomasi pendeteksi kebocoran gas LPG (Butana) yang berbasis mikrokontroler ATMega328 serta pengujian sistem yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

1. Ketika persen kadar gas > 30 % maka buzzer akan menyala yang menandakan bahwa gas yang keluar sudah melebihi dari batas yang ditentukan, maksud dari batas yang ditentukan adalah gas dapat memicu terjadinya suatu bahaya dan dapat mengalami gangguan kesehatan yang tidak diinginkan.

2. Hasil pendeteksian kebocoran gas yang ada di android dapat dilihat pada jarak 20 meter apabila tidak ada halangan (dinding) dan pada jarak 10 meter apabila terdapat halangan (dinding).

5.2. Saran

Dari hasil tugas akhir ini masih banyak kekurangan dan memungkinkan untuk dilakukan pengembangan lebih lanjut, diantaranya adalah :

1. Sebaiknya hasil pengukuran konsentrasi gas LPG (Butana) dibandingkan dengan alat ukut yang sudah terkalibrasi agar sistem sensor ini dapat digunakan sebagai alat ukur konsentrasi gas LPG (Butana)

(16)

6

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini berisi teori – teori yang berkaitan dengan komponen yang digunakan dalam seluruh unit perancangan alat ini.

2.1. Gas LPG (Butana)

2.1.1. Gas Butana

Butana adalah gas dengan rumus C4H10 yang merupakan alkana dengan

empat atom karbon (CH3CH2CH2CH3) dikelilingi oleh atom hidrogen sepuluh

untuk membentuk garis lurus. Istilah ini bisa merujuk ke salah satu dari dua isomer struktural atau campuran dari mereka dalam nomenklatur IUPAC, bagaimanapun butana hanya merujuk pada isomer n-butana bercabang yang satu lainnya disebut "metilpropana" atau isobutana. Butana sangat mudah terbakar, tidak berwarna, dan merupakan gas yang mudah dicairkan. Nama butana diturunkan dari nama asam butirat. Gas butana adalah komponen gas dari gas alam, butana juga dapat diproduksi dari minyak mentah, tetapi dalam jumlah yang jauh lebih kecil. Hal ini sering ditambahkan ke bensin biasa untuk meningkatkan kinerjanya tanpa menciptakan produk yang sangat volatile. Butana lebih ringan, menunjukkan reservoir butana cair. Penggunaan paling umum dari butana adalah bahan bakar yang lebih ringan.

Gambar 2.1. Bentuk diagram kerangka (1) bentuk struktur (2) dan bentuk molekul (3)

(17)

Identitas dan sifat dari butana yaitu sebagai berikut :

Nomor CAS : 106-97-8

Massa molar : 58.12 g mol−1

Penampilan : Gas tidak berwarna

Densitas : 2.48 kg/m3, gas (15 °C, 1 atm)

600 kg/m3, cairan (0 °C, 1 atm)

Titik lebur : −138.4 °C (135.4 K)

Titik didih : −0.5 °C (272.6 K)

Kelarutan dalam air : 6.1 mg/100 ml (20 °C)

Gas butana juga dijual sebagai bahan bakar untuk keperluan memasak dan berkemah bertenaga gas. Propana dapat memberikan lebih banyak energi, tapi butana memiliki properti tertentu yang membuatnya ideal untuk penyimpanan: ketika dikompresi, menjadi cairan sangat cepat. Setelah dilepaskan ke udara, namun, bereaksi dengan sumber pengapian menjadi gas yang sangat mudah terbakar. Tidak seperti beberapa turunan gas alam lainnya, gas hanya melepaskan karbon dioksida sebagai produk limbah, bukan karbon monoksida. Hal ini disebut sebagai LPG ketika menyatu dengan hidrokarbon lainnya dan propana.

(18)

8

Butana sangat berguna untuk industri otomotif sebagai fasilitator mesin pembakaran internal. Selama proses cracking uap, butana digunakan sebagai bahan baku untuk basis manufaktur petrokimia. Gas ini juga digunakan dalam pendinginan dan pemanasan sistem dan sebagai bahan bakar untuk pemantik rokok dan selanjutnya sebagai propelan dalam semprotan aerosol, deodoran adalah contoh dari sebuah semprot aerosol.

Bentuk yang sangat murni dari butana terutama isobutana, dapat digunakan sebagai pendingin dan sebagian besar telah menggantikan lapisan ozon depleting halomethanes, misalnya dalam lemari pendingin dan freezer rumah tangga. Hal ini terutama karena konsentrasi butana tidak cukup tinggi untuk menciptakan kombinasi yang mudah terbakar dengan udara di dalam ruangan. Sistem operasi tekanan lebih rendah dari butana untuk halomethanes seperti R-12, sehingga R-12 sistem seperti dalam sistem pengkondisian udara otomotif, bila dikonversi ke butana tidak akan berfungsi secara optimal.

Menghirup langsung dari butana dapat menyebabkan sesak napas jika konsentrasi melebihi ambang batas keselamatan. Terlepas dari ini, dapat menyebabkan narkosis ditandai dengan pusing dan rasa mabuk. Hal ini juga dapat hadir dengan gejala euforia dan kantuk. Hal ini jarang terjadi, tetapi orang yang menghirup butana ditemukan untuk publik mengungkapkan kebahagiaan tidak berdasar dengan gerak tubuh lengan dan kaki. Butana juga dapat menyebabkan aritmia dan jantung.

Butana adalah zat yang mudah menguap yang paling sering disalahgunakan di Inggris, dan merupakan penyebab 52% dari "pelarut terkait" kematian pada tahun 2000. Jika butana sengaja disemprotkan ke dalam

(19)

tenggorokan, dapat menyebabkan laryngospasm dengan mendinginkan tenggorokan segera untuk di bawah 20 derajat celcius, yang mengancam jiwa.

Kertas "Emisi nitrogen dioksida dari pemanas gas butana dan ruangan kompor" dari American Journal of Applied Sciences, menunjukkan bahwa nitrogen dioksida gas beracun, hasil dari pembakaran gas butana dan merupakan bahaya kesehatan manusia dari pemanas rumah dan kompor.

2.1.2. Gas LPG

LPG singkatan bahasa Inggris; LPG (liquified petroleum gas) atau secara harafiah adalah gas minyak bumi yang dicairkan pada tekanan dan suhu rendah. LPG adalah campuran dari berbagai unsur hidrokarbon yang berasal dari gas alam. Dengan menambah tekanan dan menurunkan suhunya, gas berubah menjadi cair. Unsur - unsur hidrokarbon yang digunakan diantaranya adalah propana (C3H8), butana (C4H10) atau campuran butana da propana yang perbandingan campurannya adalah propana 30 % dan butana 70 %. LPG juga mengandung hidrokarbon ringan lain dalam jumlah kecil, misalnya etana (C2H6) dan pentana (C5H12). Spesifikasi masing-masing LPG tercantum dalam keputusan Direktur Jendral Minyak dan Gas Bumi Nomor: 25K/36/DDJM/1990. LPG yang dipasarkan Pertamina adalah LPG campuran yang sekarang tersebar luas di masyrakat untuk kepentingan dapur, industri dan transportasi.

(20)

10

meninggal. Meskipun sudah dilengkapi oleh zat odor yang berbau menyengat, pengguna seringkali tidak berhati-hati dan kurang waspada dalam menggunakan bahan bakar LPG sebagai bahan bakar rumah tangga. Hai ini mengakibatkan sering terjadinya kebakaran yang diakibatkan oleh kebocoran LPG yang digunakan untuk bahan bakar kompor gas. LPG agar terbakar atau meledak harus terdapat/memenuhi 3 unsur yaitu:

1. Hydrocarbon (BBM atau BBG)

2. Oxigen (Terdapat dalam udara yang kita hirup untuk bernafas) 3. Panas (Korek api, pematik, loncatan bunga api, elektrik statis dll.) Ketiga unsur ini yang disebut: Segitiga Api.

Gambar 2.3. Segitiga Api

Jika ketiga unsur dari segitiga ledak terpenuhi maka akan terjadi ledakan, namun ledakan Tabung 3kg tidak seperti bom atau granat karena disamping isi (volume) sedikit juga tabung yang dikonstruksi bentuk silinder sangat kuat karena gaya dorongnya saling menghilangkan. Harus diingat bahwa tabung akan meledak pada saat kosong artinya tabung pernah bertekanan dibawah tekanan 1 atm sehingga volume campuran yang meledak sangat sedikit.

Menurut Undang Undang Uap (Stoom Ordonnantie) 1930 yang masih berlaku sampai sekarang dan belum pernah direvisi, pasal 1 ayat 1, bahwa: Bejana atau tabung yang bertekanan > 1 Atmosfir (atm) harus mendapat izin dan pengawasan oleh Negara / Pemerintah. Dalam kondisi atmosfer, LPG akan

(21)

(22)

12

diantara 1.8% — 10% akan meledak sangat dahsyat jika ada sumber api atau dari elektrik statis. Pada kandungan LPG > 10% hanya akan menyala saja.

Ledakan LPG pada kandungan 1.8% —- 10% termasuk kategori sempurna sehingga sangat dahsyat daya hancurnya berlangsung secara berantai, kekuatannya tergantung dari jumlah campuran yang meledak. Pada saat meledak seluruh oksigen yang ada didaerah itu akan terpakai habis dan menjadi hampa udara, sehingga jika ada orang didaerah sekitarnya disamping mendapat luka bakar juga akan kesulitan bernafas. Bangunan sekitarnya akan porak poranda dilanda oleh udara yang bolak balik. LPG yang meledak pada kandungan 1.8% s/d 10% ini hakekatnya tidak diikuti oleh kebakaran. Kalau disusul oleh kebakaran

berarti kandungan gas sudah > 10 % menyala saja (flammable) bukan ledakan.

Bejana atau tabung seperti kapal-kapal tanker atau mobil-mobil tangki sampai dengan tabung-tabung yang ukuran kecil dapat meledak sendiri, karena sesuai dengan teori segitiga ledak. Teori ini berlaku bagi bejana atau tabung yang dalam keadaan kosong karena dapat mengandung unsur-unsur yang dapat mengakibatkan ledakan yaitu ada campuran gas (hidrokarbon) dan udara (oksigin) serta ada pemicunya (elektrik statis).

2.2. Mikrokontroler ATmega328

ATMega328 adalah mikrokontroler keluaran dari atmel yang mempunyai arsitektur RISC (Reduce Instruction Set Computer) yang dimana setiap proses eksekusi data lebih cepat dari pada arsitektur CISC (Completed Instruction Set Computer). Mikrokontroler ini memiliki beberapa fitur antara lain:

 130 macam instruksi yang hampir semuanya dieksekusi dalam satu siklus clock.

(23)

 32 x 8-bit register serba guna.

 Kecepatan mencapai 16 MIPS dengan clock 16 MHz.

 32 KB Flash memory dan pada arduino memiliki bootloader yang menggunakan 2 KB dari flash memori sebagai bootloader.

 Memiliki EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar 1KB sebagai tempat penyimpanan data semi permanent karena EEPROM tetap dapat menyimpan data meskipun catu daya dimatikan.

 Memiliki SRAM (Static Random Access Memory) sebesar 2KB.

 Memiliki pin I/O digital sebanyak 14 pin 6 diantaranya PWM (Pulse Width Modulation) output.

 Master / Slave SPI Serial interface.

(24)

14

gabungan R30 dan R31 ). Hampir semua instruksi AVR memiliki format 16-bit. Setiap alamat memori program terdiri dari instruksi 16-bit atau 32-bit.

Selain register serba guna di atas, terdapat register lain yang terpetakan dengan teknik memory mapped I/O selebar 64 byte. Beberapa register ini digunakan untuk fungsi khusus antara lain sebagai register control Timer/ Counter, Interupsi, ADC, USART, SPI, EEPROM, dan fungsi I/O lainnya. Register – register ini menempati memori pada alamat 0x20h – 0x5Fh.

2.2.1. Konfigurasi Pin ATmega328

Gambar 2.4. Konfigurasi Pin ATmega328

ATMega328 memiliki 3 buah PORT utama yaitu PORTB, PORTC, dan PORTD dengan total pin input/output sebanyak 23 pin. PORT tersebut dapat difungsikan sebagai input/output digital atau difungsikan sebagai periperal lainnya.

1. Port B

Port B merupakan jalur data 8 bit yang dapat difungsikan sebagai input/output. Selain itu Port B juga dapat memiliki fungsi alternatif seperti di bawah ini.

(25)

a. ICP1 (PB0), berfungsi sebagai Timer Counter 1 input capture pin.

b. OC1A (PB1), OC1B (PB2) dan OC2 (PB3) dapat difungsikan sebagai keluaran PWM (Pulse Width Modulation).

c. MOSI (PB3), MISO (PB4), SCK (PB5), SS (PB2) merupakan jalur komunikasi SPI.

d. Selain itu pin ini juga berfungsi sebagai jalur pemograman serial (ISP). e. TOSC1 (PB6) dan TOSC2 (PB7) dapat difungsikan sebagai sumber

clock external untuk timer.

f. XTAL1 (PB6) dan XTAL2 (PB7) merupakan sumber clock utama mikrokontroler.

2. Port C

Port C merupakan jalur data 7 bit yang dapat difungsikan sebagai input/output digital. Fungsi alternatif PORTC antara lain sebagai berikut.

a. ADC6 channel (PC0, PC1, PC2, PC3, PC4, PC5) dengan resolusi sebesar 10 bit. ADC dapat kita gunakan untuk mengubah input yang berupa tegangan analog menjadi data digital

b. I2C (SDA dan SDL) merupakan salah satu fitur yang terdapat pada PORTC. I2C digunakan untuk komunikasi dengan sensor atau device lain yang memiliki komunikasi data tipe I2C seperti sensor kompas, accelerometer nunchuck.

3. Port D

(26)

16

a. USART (TXD dan RXD) merupakan jalur data komunikasi serial dengan level sinyal TTL. Pin TXD berfungsi untuk mengirimkan data serial, sedangkan RXD kebalikannya yaitu sebagai pin yang berfungsi untuk menerima data serial.

b. Interrupt (INT0 dan INT1) merupakan pin dengan fungsi khusus sebagai interupsi hardware. Interupsi biasanya digunakan sebagai selaan dari program, misalkan pada saat program berjalan kemudian terjadi interupsi hardware/software maka program utama akan berhenti dan akan menjalankan program interupsi.

c. XCK dapat difungsikan sebagai sumber clock external untuk USART, namun kita juga dapat memanfaatkan clock dari CPU, sehingga tidak perlu membutuhkan external clock.

d. T0 dan T1 berfungsi sebagai masukan counter external untuk timer 1 dan timer 0.

e. AIN0 dan AIN1 keduanya merupakan masukan input untuk analog comparator.

2.3. Arduino Uno

Arduino adalah sebuah board mikrokontroller yang berbasis ATmega328. Arduino memiliki 14 pin input/output yang mana 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM, 6 analog input, crystal osilator 16 MHz, koneksi USB, jack power, kepala ICSP, dan tombol reset. Arduino mampu men-support mikrokontroller; dapat dikoneksikan dengan computer menggunakan kabel USB.

(27)

Gambar 2.5. Board Arduino ATmega328

Arduino adalah merupakan sebuah board minimum system mikrokontroler yang bersifat open source. Didalam rangkaian board arduino terdapat mikrokontroler AVR seri ATmega328 yang merupakan produk dari Atmel. Arduino memiliki kelebihan tersendiri disbanding board mikrokontroler yang lain selain bersifat open source, arduino juga mempunyai bahasa pemrogramanya sendiri yang berupa bahasa C. Selain itu dalam board arduino sendiri sudah terdapat loader yang berupa USB sehingga memudahkan kita ketika kita memprogram mikrokontroler didalam arduino. Sedangkan pada kebanyakan board mikrokontroler yang lain yang masih membutuhkan rangkaian loader terpisah untuk memasukkan program ketika kita memprogram mikrokontroler. Port USB tersebut selain untuk loader ketika memprogram, bisa juga difungsikan sebagai port komunikasi serial.

(28)

18

keterangan 0-13, jadi untuk menggunakan pin analog menjadi output digital, pin analog yang pada keterangan board 0-5 kita ubah menjadi pin 14-19. Dengan kata lain pin analog 0-5 berfungsi juga sebagi pin output digital 14-16.

Sifat open source arduino juga banyak memberikan keuntungan tersendiri untuk kita dalam menggunakan board ini, karena dengan sifat open source komponen yang kita pakai tidak hanya tergantung pada satu merek, namun memungkinkan kita bisa memakai semua komponen yang ada dipasaran. Bahasa pemrograman arduino merupakan bahasa C yang sudah disederhanakan syntax bahasa pemrogramannya sehingga mempermudah kita dalam mempelajari dan mendalami mikrokontroller. Berikut ini adalah konfigurasi dari arduino duemilanove 328:

 Mikronkontroler ATmega328  Beroperasi pada tegangan 5V

 Tegangan input (rekomendasi) 7 - 12V  Batas tegangan input 6 - 20V

 Pin digital input/output 14 (6 mendukung output PWM)  Pin analog input 6

 Arus pin per input/output 40 mA  Arus untuk pin 3.3V adalah 50 mA

 Flash Memory 32 KB (ATmega328) yang mana 2 KB digunakan oleh bootloader

 SRAM 2 KB (ATmega328)  EEPROM 1KB (ATmega328)  Kecepatan clock 16 MHz

(29)

 Power

Arduino dapat diberikan power melalui koneksi USB atau power supply. Powernya diselek secara otomatis. Power supply dapat menggunakan adaptor DC atau baterai. Adaptor dapat dikoneksikan dengan mencolok jack adaptor pada koneksi port input supply. Board arduino dapat dioperasikan menggunakan supply dari luar sebesar 6 - 20 volt. Jika supply kurang dari 7V, kadangkala pin 5V akan menyuplai kurang dari 5 volt dan board bisa menjadi tidak stabil. Jika menggunakan lebih dari 12 V, tegangan di regulator bisa menjadi sangat panas dan menyebabkan kerusakan pada board. Rekomendasi tegangan ada pada 7 sampai 12 volt. Penjelasan pada pin power adalah sebagai berikut :

 Memori

ATmega328 memiliki 32 KB flash memori untuk menyimpan kode, juga 2 KB yang digunakan untuk bootloader. ATmega328 memiliki 2 KB untuk SRAM dan 1 KB untuk EEPROM.

Input dan Output

Setiap 14 pin digital pada arduino dapat digunakan sebagai input atau output, menggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan digitalRead(). Input/output dioperasikan pada 5 volt. Setiap pin dapat menghasilkan atau menerima maximum 40 mA dan memiliki internal pull-up resistor (disconnected oleh default) 20-50 KOhms. Beberapa pin memiliki fungsi sebagai berikut :

(30)

20

 Interupt eksternal : 2 dan 3. Pin ini dapat dikonfigurasikan untuk trigger sebuah interap pada low value, rising atau falling edge, atau perubahan nilai.

 PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Mendukung 8-bit output PWM dengan fungsi analog Write ().

 SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin ini mensuport komunikasi SPI, yang mana masih mendukung hardware, yang tidak termasuk pada bahasa arduino.

 LED: 13. Ini adalah dibuat untuk koneksi LED ke digital pin 13. Ketika pin bernilai HIGH, LED hidup, ketika pin LOW, LED mati.

2.4. Sensor MQ-6

Sensor MQ-6 merupakan modul sensor yang cukup mudah penggunaannya. Sensor ini sangat cocok untuk mendeteksi kadar gas LPG, isobutana, propana dan LNG dalam udara dan cocok digunakan untuk aplikasi pendeteksian serta penanggulangan kebocoran gas pada lingkungan rumah tangga maupun industri dengan jangkauan pendeteksianya mulai dari 10 ppm sampai 10.000 ppm (part per million). Sensor gas MQ-6 ini mempunyai sensitivitas yang kecil terhadap zat alcohol dan asap rokok.

Sensor gas MQ-6 yang digunakan merupakan sensor dengan lapisan semikonduktor logam oksida yang terbentuk diatas sebuah substrat alumina pada sebuah sensing chip bersama dengan sebuah pemanas yang terintegrasi. Sensor ini bekerja berdasarkan perubahan resistansinya terhadap gas-gas tertentu termasuk LPG. Sensor MQ-6 juga peka terhadap perubahan suhu maupun humiditas

(31)

sehingga perlu dilakukan kompensasi dengan menggunakan sensor suhu dan kelembaban.

Gambar 2.6. Sensor MQ-6

Sensor ini memiliki sensitivitas yang tinggi dan waktu respon yang cepat. Output sensor berupa resistansi analog. Rangkaian driver pun sangat sederhana, yang dibutuhkan hanya suplai daya 5V untuk heater coil, dan menghubungkan output ke ADC. Material sensor gas MQ-6 adalah yaitu tin dioxide (SnO2). MQ-6 memiliki 6 pin, 4 pin yang digunakan untuk mengambil sinyal dan 2 pin digunakan untuk memberikan pemanasan material sensor.

2.4.1. Spesifikasi MQ-6

Gambar 2.7. MQ-6 LPG Sensor Konfigurasi A dan B A.Kondisi Standar Bekerja

1. Tegangan Sirkuit(Vc) : 5V ± 0.1 AC atau DC 2. Tegangan Pemanasan(Vh) : 5V ± 0.1 AC atau DC 3. Resistansi Load(PL) : 20kΩ

(32)

22

B. Kondisi Lingkungan

1. Suhu Penggunaan : -10 hingga 50 2. Suhu Penyimpanan : -20 hingga 70 3. Kelembapan Terkait : Kurang dari 95% Rh

4. Konsentrasi Oksigen : 21%(Kondisi Standar) konsentrasi oksigen dapat mempengaruhi sensitivitas

2.4.2. Karakteristik Sensitivitas MQ-6

1. Resistansi Pengindraan(Rs) : 10KΩ - 60KΩ (1000 ppm LPG ) 2. Kondisi Standar Deteksi : Temp: 20 ±2

Vc:5V ± 0.1 Humidity: 65 % ± 5 % Vh: 5V ± 0.1

3. Jangkauan Deteksi : 200-10000ppm LPG , iso-butane,propane,LNG. Nilai resistansi MQ-6 adalah perbedaan untuk berbagai jenis dan berbagai konsentrasi gas. Jadi, Bila menggunakan komponen ini, penyesuaian sensitivitas sangat diperlukan. Disarankan untuk mengkalibrasi detektor untuk 1000ppm konsentrasi LPG di udara dan menggunakan nilai resistansi beban (RL) sekitar 20KΩ (10KΩ sampai 47KΩ). Ketika akurat mengukur, titik alarm yang tepat

untuk detektor gas harus ditentukan setelah mempertimbangkan pengaruh suhu dan kelembaban.

2.4.3. Prinsip Kerja MQ-6

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

(33)

sesuai dengan konsentrasi gas. Sebaliknya, jika konsentrasi gas menurun akan menyebabkan semakin tingginya resistansi kawat 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.

2.5. Bluetooth

Bluetooth adalah sebuah teknologi komunikasi wireless (tanpa kabel) yang beroperasi dalam pita frekuensi 2,4 GHz unlicensed ISM (Industrial, Scientific and Medical) dengan menggunakan sebuah frequency hopping tranceiver yang mampu menyediakan layanan komunikasi data dan suara secara real-time antara host-host bluetooth dengan jarak jangkauan layanan yang terbatas. Teknologi ini memungkinkan komunikasi antara komputer satu dengan computer lainnya tanpa menggunakan kabel (wireless) sehingga memungkinkan komputer kita dapat saling berkomunikasi dimananapun kita berada selama masih berada dalam range/ jarak dari pemancar frekuensi tersebut.

(34)

24

rendah, interoperability yang menjanjikan, mudah dalam pengoperasian dan mampu menyediakan layanan yang bermacam-macam.

Sistem bluetooth terdiri dari sebuah radio transceiver, baseband link Management dan Control, Baseband (processor core, SRAM, UART, PCM USB Interface), flash dan voice codec. Baseband link controller menghubungkan perangkat keras radio ke baseband processing dan layer protokol fisik. Link manager melakukan aktivitas-aktivitas protokol tingkat tinggi seperti melakukan link setup, autentikasi dan konfigurasi. Protokol bluetooth menggunakan sebuah kombinasi antara circuit switching dan packet switching. Sebuah perangkat yang memiliki teknologi wireless akan mempunyai kemampuan untuk melakukan pertukaran informasi dengan jarak jangkauan sampai dengan 10 meter (~30 feet), bahkan untuk daya kelas 1 bisa sampai pada jarak 100 meter.

Bluetooth merupakan chip radio yang dimasukkan ke dalam komputer, printer, handphone dan peralatan lainnya. Chip bluetooth ini dirancang untuk menggantikan kabel. Informasi yang biasanya dibawa oleh kabel dengan bluetooth ditransmisikan pada frekuensi tertentu kemudian diterima oleh chip Bluetooth kemudian informasi tersebut diterima oleh komputer, handphone dan peralatan lainnya.

2.6. Android

Android adalah sistem operasi untuk telepon seluler yang berbasis Linux. Sejauh ini Android termasuk sistem operasi yang cepat sekali memperbarui software mereka. Biasanya android meng-update pada perbaikan bug serta penambahan fitur baru.Android menyediakan platform terbuka bagi para pengembang buat menciptakan aplikasi mereka sendiri untuk digunakan oleh macam peranti bergerak. Awalnya, Google Inc. membeli Android Inc.,pendatang

(35)

baru yang membuat peranti lunak untuk ponsel. Kemudian untuk mengembangkan Android, dibentuklah Open Handset Alliance, konsorsium dari 34 perusahaan peranti keras, peranti lunak, dan telekomunikasi, termasuk Google, HTC, Intel, Motorola, Qualcomm, T-Mobile, dan Nvidia.

(36)

26

Gambar 2.8. Arsitektur Android

2.7. LCD

LCD tidak hanya mampu untuk menampilkan angka-angka, tetapi juga huruf-huruf, kata-kata dan semua sarana symbol, lebih bagus dan serbaguna daripada penampilan-penampilan yang menggunakan 7-segmen LED (Light Emiting Diode) yang sudah umum. Bentuk dan ukuran modul-modul berbasis karakter banyak ragamnya.

Salah satu variasi bentuk dan ukuran yang tersedia dan dipergunakan pada peralatan ini adalah 16 x 2 karakter (panjang 16, baris 2, karakter 32) dan 16 pin. Akses pin yang tersedia mempunyai delapan jalur data, tiga jalur hubungan kotrol, tiga jalur catu daya dan pada modul LCD dengan fasilitas back lighting terdapat dua jalur catu untuk back lighting sehingga mereka dapat ditampilkan dalam

(37)

kondisi cahaya yang kecil. Ketika power dinyatakan, display menmpilkan sederet persegi gelap, mungkin hanya pada sebagian display.

Sel-sel karakter ini sebenarnya merupakan bagian yang mati. Modul display mereser sendiri pada bagian awal ketika power dinyalakan, yang mana layar jadi kosong sehingga karekter-karekter tidak dapat terlihat. Dengan demikian perlu untuk member perintah pada poin ini untuk mendispaly. Pada pengujian modul LCD dilakukan dengan menjalankan program yang di-upload ke dalam chip mikrokontroller. Pada pengujian Modul LCD ini menggunakan chip mikrokontroler ATmega 328.

2.7.1. Fungsi Pin-Pin Modul LCD

Modul LCD berukuran 16 karakter x 2 baris dengan fasilitas back lighting memiliki 16 pin yang terdiri dari 8 jalur data, 3 jalur control dan jalur-jalur catu daya.

Gambar 2.9. LCD 16 x 2 Keterangan pin LCD 16 x 2 yaitu :

(38)

28

menyediakan 6 V dan 4,5 V yang keduanya bekerja dengan baik, bahkan 3 V cukup untuk beberapa modul.

b. Pin 3 Merupakan pin control Vcc yang digunakan untuk mengatur kontras display. Idealnya pin ini dihubungkan dengan tegangan yang bias diubah untuk mmungkinkan pengaturan dengan tegangan yang bias diubah untuk memungkinkan pengaturan terhadap tingkatan kontrak display sesuai dengan kebutuhan.

c. Pin 4 Merupakan register select (RS), merupakan yang pertama dari tiga commond control input. Dengan membuat RS menjadi high, data karakter dapat ditransfer dari dan menuju modulnya.

d. Pin 5 Read/Write (R/W), untuk memfungsikannya sebagi perintah write makan R/W low atau menulis karakter ke modul. R/W high untuk membaca data karakter atau informasi status dari registernya.

e. Pin 6 Enable (E), input ini dugunakan untuk transfer actual dari perintah-perintah atau karakter antara modul dengan hubungan data. Ketika menulis ke display, data ditransfer hanya pada perpindahan high atau low. Tetapi ketika membaca dari display, data akan menjadi cepat tersedia setelah perpindahan dari low ke high dan tetap tersedia hingga low lagi.

f. Pin 7 sampai 14 adalah depalapn jalur data (D0-D7) di mana data dapat ditransfer kedalam dari display.

g. Pin 15 dan 16 Pin 15 atau A (+) mmpunyai level DC +5 V berfungsi sbagai LED backlight + sedangkan pin 16 yaitu K (-) memiliki level 0 V dan berfungsi sebagai LED backlight.

(39)

2.8. Catu Daya atau adaptor

Catu daya atau Adaptor adalah Adaptor adalah sebuah rangkaian elektronika yang dapat mengubah tegangan AC menjadi DC. Rangkaian ini adalah alternatif pengganti dari sumber tegangan DC, misalnya batu baterai dan accumulator. Keuntungan dari adaptor dibanding dengan batu baterai atau accumulator adalah sangat praktis berhubungan dengan ketersediaan tegangan karena adaptor dapat di ambil dari sumber tegangan AC yang ada di rumah, di mana pada jaman sekarang ini setiap rumah sudah menggunakan listrik. Selain itu, adaptor mempunyai jangka waktu yang tidak terbatas asal ada tegangan AC, tegangan AC ini sudah merupakan kebutuhan primer dalam kehidupan manusiasumber tegangan DC yang digunakan untuk memberikan tegangan atau daya kepada berbagai rangkaian elektronika yang membutuhkan tegangan DC agar dapat beroperasi. Rangkaian pokok dari catu daya tidak lain adalah suatu penyearah yakni suatu rangkaian yang mengubah sinyal bolak-balik (AC) menjadi sinyal searah (DC). Sumber daya diperoleh dari baterai, solar sel, generator AC/DC, dan jala-jala listrik PLN.

Berbagai sumber daya tersebut akan kita bahas salah satunya type catu daya yang terjadi melalui suatu proses pengubahan dari tegangan AC (bolak-balik) ke DC (searah ). Proses pengubahan dimulai dari penyearahan oleh diode, penghalusan tegangan kerut (Ripple Voltage Filter) dengan menggunakan condensator dan pengaturan (regulasi) oleh rangkaian regulator.

Sistem ini menggunakan sumber catuan DC dengan tegangan 5V

(40)

30

diturunkan besar tegangannya maka gelombang AC harus dirubah menjadi gelombang DC. Dioda bridge akan merubah bentuk sinyal sinusoida dengan nilai positif dan negatif menjadi sinyal sinusoida dengan nilai positif. Ripple / gelombang riak masih terdapat pada rangkaian, kapasitor digunakan untuk mengurangi ripple dari keluaran dioda bridge sebesar 9V DC. Tegangan stabil 5V DC diperoleh dari keluaran regulator IC LM7805. Berikut gambar dari rangkaian catu tegangan :

Gambar 2.10. Rangkaian Catu Tegangan

2.9. Buzzer

Buzzer adalah sebuah komponen elektronik yang berfungsi mngubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerjaa buzzer hampir sama dengan loudspeaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi electromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah dan polaritas magnetnya. Karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara. Buzzer biasa digunakan sebagai indicator bahwa proses telah selesai atau terjadi sutu kesalahan pada sebuah alat (alarm). Oleh karena itu buzzer banyak digunakan sebagai peringatan karena suara yang dikeluarkannya sangatlah mengganggu di telinga.

(41)

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

LPG merupakan campuran dari berbagai hidrokarbon, sebagai hasil penyulingan minyak mentah yang berbentuk gas. Dengan menambah tekanan ataau menurunkan suhunya sehingga LPG menjadi berbentuk cair. Gas LPG terkenal dengan sifatnya yang mudah terbakar sehingga kebocoran peralatan LPG beresiko terhadap kebakaran. Dikarenakan sifatnya yang sensitif, maka perlu adanya perhatian khusus terhadap bahan bakar jenis ini.

(42)

2

dari indra pencium tersebut, bau gas yang tercium terkadang tidak dihiraukan dan tidak menjadikannya waspada. Akibatnya kecelakaan yang disebabkan oleh kebocoran tabung gas pun tidak dapat dihindari.

Dari hasil pengamatan ternyata banyak pengguna gas LPG yang tidak mengetahui cara mengatasi terjadinya kebocoran pada gas LPG tersebut, akibatnya sering terjadi ledakan dan kebakaran karena gas LPG. Oleh sebab itu penulis melakukan perancangan alat pendeteksi kebocoran gas LPG yang bekerja secara realtime, mudah digunakan, serta mampu memberi peringatan dini jika terjadi kebocoran LPG.

1.2 Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang tersebut maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut:

1. Bagaimana penerapan ATmega328 dalam mendeteksi kebocoran gas LPG (butana)?

2. Bagaimana membuat seperangkat sistem pendeteksi kebocoran gas LPG (butana) dengan menggunakan sensor MQ-6?

1.3Batasan Masalah

Berdasarkan rumusan masalah diatas, maka perancangan ini dibatasi pada hal-hal sebagai berikut ini :

1. Sensor yang digunakan dalam perancangan alat ini adalah sensor MQ-6. 2. Sistem berbasis ATmega328 yang bertugas untuk mengatur seluruh

kegiatan sistem yang dirakit.

(43)

3. Hasil dari pengukuran dan pendeteksian gas akan ditampilkan melalui android berupa nilai konsentrasi gas dalam satuan ppm (part per million).

1.4Tujuan Penelitian

Adapun tujuan pembuatan Tugas Akhir ini adalah:

1. Untuk merancang dan mengimplementasikan suatu sistem yang dapat memantau dan mendeteksi adanya kebocoran gas LPG secara otomatis yang cukup sederhana.

2. Memanfaatkan android untuk menampilkan hasil dari pendeteksi alat kebocoran gas LPG tersebut.

3. Untuk memanfaatkan sensor MQ-6 dan merakitnya menjadi alat pendeteksi kebocoran gas.

1.5Manfaat Penelitian

Penelitian ini memiliki manfaat antara lain:

1. Mempermudah pekerjaan dalam pengontrolan gas LPG jika terjadi kebocoran secara praktis.

2. Meningkatkan efisiensi dan efektivitas waktu dalam mengawasi kebocoran gas LPG.

3. Mengurangi dampak terjadinya kebakaran akibat kebocoran gas LPG. 4. Menambah wawasan dan pengalaman perancang dalam menerapkan ilmu

(44)

4

1.6Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah pembahasan dan penulisan laporan ini, penulis membuat susunan. bab – bab yang membentuk laporan ini dalam sistematika penulisan laporan dengan urutan sebagai berikut :

BAB 1 : PENDAHULUAN

Bab ini akan membahas latar belakang, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian dan sistematika penulisan.

BAB 2 : TINJAUAN PUSTAKA

Berisi penjelasan dasar teori mengenai konsep yang digunakan dalam pembuatan alat pengukur dan pendeteksi kebocoran gas LPG.

BAB 3 : METODE PENELITIAN

Akan dibahas secara detail tentang alat – alat , bahan- bahan, serta prosedur penelitian dengan sistem ATmega328 beserta program untuk mengolah data dari masukan sensor MQ-6 dan ditampilkan ke android.

BAB 4 : HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini dibahas hasil analisa dari rangkaian dan sistem kerja alat, penjelasan mengenai rangkaian-rangkaian yang digunakan, penjelasan mengenai program yang diisikan ke ATmega8.

(45)

BAB 5 : KESIMPULAN DAN SARAN

Sebagai bab terakhir penulis akan menguraikan beberapa kesimpulan dari uraian bab-bab sebelumnya, dan penulis akan berusaha memberikan saran yang mungkin bermanfaat.

DAFTAR PUSTAKA

Pada bagian ini akan dipaparkan tentang sumber-sumber literatur yang digunakan dalam pembutan laporan tugas akhir ini.

(46)

iv

DESAIN ALAT DETEKSI KEBOCORAN GAS LPG

(BUTANA) BERBASIS ATmega328 DENGAN MONITORING

ANDROID

ABSTRAK

Gas LPG merupakan salah satu program konversi pemerintah yang menjadi barang kebutuhan rumah tangga modern saat ini. Meskipun gas LPG lebih praktis penggunaanya daripada minyak tanah, tetapi masih memiliki kekurangan yaitu bahaya yang dapat ditimbulkan gas LPG jika terjadi kebocoran gas. Berdasarkan bahaya tersebut maka diperlukan suatu alat yang dapat mendeteksi kebocoran serta tanda peringatan adanya kebocoran. Untuk mendapatkan sistem yang dapat bekerja secara otomatis, maka diperlukan ATmega328 sebagai pengontrol alat tersebut dan menggunakan Sensor Gas MQ-6. Alat ini bekerja pada saat sensor MQ-6 mendeteksi gas LPG pada udara normal. Sistem ini dirancang dengan menggunakan sensor gas MQ-6 yang berfungsi mendeteksi kebocoran gas pada perlengkapan kompor gas dan Alat tersebut telah berhasil direalisasikan dan dapat membantu sebagai pendeteksi kebocoran terhadap tabung gas LPG pada ruang dapur

Kata Kunci : Gas LPG, Sensor gas MQ-6, ATmega328, Pendeteksi kebocoran

(47)

ANDROID

ABSTRACT

LPG gas conversion is one of the government programs which became the modern household items at this time. Although LPG stove is have advantage simple to use than petroleum stove, but still have disadvantage dangerous if there are gas leak. As theri danger, so need a detector gas leak warning signal if there are leak. To get system that can be automatic operation, so need ATmega328 as controller and using MQ-6 gas sensor. This device works when the MQ-6 gas sensor detects LPG gas on the normal condition of the air. System will use LPG gas sensor that usable to detect gas leak on gas stove equipment and this device has been made successfully and able to help as leakage detector of the LPG gas tube on the kitchen.

(48)

1

DESAIN ALAT DETEKSI KEBOCORAN GAS LPG (BUTANA)

BERBASIS ATmega328 DENGAN MONITORING ANDROID

TUGAS AKHIR

AFRISYAH HANDAYANI LUBIS

132411015

PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2016

(49)

DESAIN ALAT DETEKSI KEBOCORAN GAS LPG (BUTANA)

BERBASIS ATmega328 DENGAN MONITORING ANDROID

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli

Madya

AFRISYAH HANDAYANI LUBIS

132411015

PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(50)

i

PERSETUJUAN

Judul : Desain Alat Deteksi Kebocoran Gas LPG (Butana) Berbasis ATmega328 Dengan Monitoring Android

Kategori : Tugas Akhir

Nama : Afrisyah Handayani Lubis

Nomor Induk Mahasiswa : 132411015

Program Studi : Diploma Tiga (D-3) Metrologi Dan Instrumentasi

Departemen : Fisika

Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara

Disetujui di Medan, Juli 2016

Disetujui Oleh

Program Studi D3 Metrologi dan Instrumentasi FMIPA USU

Ketua, Pembimbing,

Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc Junedi Ginting,S.Si,M.Si NIP. 196607291992032002 NIP. 197306222003121001

(51)

DESAIN ALAT DETEKSI KEBOCORAN GAS LPG

(BUTANA) BERBASIS ATmega328 DENGAN MONITORING

ANDROID

TUGAS AKHIR

Saya menyatakan bahwa laporan Tugas Akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing di sebutkan sumbernya

Medan, Juli 2016

AFRISYAH HANDAYANI LUBIS

(52)

iii

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT dengan limpah karunia-Nya penulis mendapatkan kemudahan serta kelancaran sehingga dapat menyelesaikan penulisan tugas akhir ini sesuai waktu yang telah ditetapkan. Sholawat dan salam semoga senantiasa tercurahkan kepada Rasulullah SAW sang pembawa petunjuk dan selalu menjadi inspirasi dan teladan bagi penulis.

Tugas Akhir ini disusun untuk melengkapi persyaratan dalam mencapai gelar Ahli Madya pada Program Studi Diploma Tiga (D-3) Metrologi dan Instrumentasi Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

Adapun judul Tugas Akhir ini adalah

DESAIN ALAT DETEKSI KEBOCORAN GAS LPG (BUTANA)

BERBASIS ATmega328 DENGAN MONITORING ANDROID

Penulis menyadari bahwa tersusunnya Tugas Akhir ini dari Do’a, perhatian, bimbingan, motivasi dan dukungan berbagai pihak, sehingga dengan keikhlasan dan kerendahan hati pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada bapak Junedi Ginting selaku dosen pembimbing yang telah banyak membantu dan mendukung penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. Terima kepada Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc selaku Ketua Program Diploma Tiga (D-3) Metrologi dan Instrumentasi FMIPA USU, Dekan dan Pembantu Dekan FMIPA USU, seluruh Dosen dan Karyawan Program Studi Diploma Tiga (D-3) Metrologi dan Instrumentasi FMIPA USU dan rekan – rekan kuliah.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam pembuatan Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca yang bersifat membangun dalam penyempurnaan Tugas Akhir ini.

Semoga laporan ini menjadi ibadah yang baik bagi penulis dan menjadi ilmu yang bermanfaat bagi pembaca.

(53)

ANDROID

ABSTRAK

Gas LPG merupakan salah satu program konversi pemerintah yang menjadi barang kebutuhan rumah tangga modern saat ini. Meskipun gas LPG lebih praktis penggunaanya daripada minyak tanah, tetapi masih memiliki kekurangan yaitu bahaya yang dapat ditimbulkan gas LPG jika terjadi kebocoran gas. Berdasarkan bahaya tersebut maka diperlukan suatu alat yang dapat mendeteksi kebocoran serta tanda peringatan adanya kebocoran. Untuk mendapatkan sistem yang dapat bekerja secara otomatis, maka diperlukan ATmega328 sebagai pengontrol alat tersebut dan menggunakan Sensor Gas MQ-6. Alat ini bekerja pada saat sensor MQ-6 mendeteksi gas LPG pada udara normal. Sistem ini dirancang dengan menggunakan sensor gas MQ-6 yang berfungsi mendeteksi kebocoran gas pada perlengkapan kompor gas dan Alat tersebut telah berhasil direalisasikan dan dapat membantu sebagai pendeteksi kebocoran terhadap tabung gas LPG pada ruang dapur

(54)

v

DESIGN OF THE EQUIPMENT LEAKAGE DETECTION LPG

GAS (BUTANE) BASED ON ATmega328 WITH MONITORING

ANDROID

ABSTRACT

LPG gas conversion is one of the government programs which became the modern household items at this time. Although LPG stove is have advantage simple to use than petroleum stove, but still have disadvantage dangerous if there are gas leak. As theri danger, so need a detector gas leak warning signal if there are leak. To get system that can be automatic operation, so need ATmega328 as controller and using MQ-6 gas sensor. This device works when the MQ-6 gas sensor detects LPG gas on the normal condition of the air. System will use LPG gas sensor that usable to detect gas leak on gas stove equipment and this device has been made successfully and able to help as leakage detector of the LPG gas tube on the kitchen.

Keyword : LPG gas, MQ-6 gas sensor, ATmega328, Leakage detector

(55)

Halaman

2.2.1. Konfigurasi Pin ATmega328 14

2.3. Arduino Uno 16

2.4. Sensor MQ-6 20

2.4.1. Spesifikasi MQ-6 21

2.4.2. Karakteristik Sensitivitas MQ-6 22

2.4.3. Prinsip Kerja MQ-6 22

3.2. Rangkaian Arduino Uno 32

3.3. Rangkaian Sensor MQ-6 33

3.4. Rangkaian Bluetooth HC05 34